巻線切替三相同期発電機の高効率高パワー密度化に向けたバックヨーク設計に関する基礎検討

摘要

近年，災害時の電源用途として小型のエンジン発電機が注目されている。本用途に使用される発電機は高効率化の観点から永久磁石同期発電機の適用が望ましい。しかしながら，永久磁石同期発電機の高効率運転領域は設計の時点で決定される動作領域のみである。そのため，負荷に応じてエンジンの回転数を変化させるエンジン発電機では，高効率で運転可能な動作領域を使用できず，効率が低下する問題がある。この解決策として，巻線切替方式が注目されている。巻線切替発電機は動作領域に応じて巻線を切り替えるため，より広い動作領域で高効率に運転できる。しかしながら，巻線切替発電機の具体的な設計に関する報告は少ない。そこで本論文では，巻線切替発電機の設計指針の明確化に向けた基礎検討として2系統の巻線を有する巻線切替発電機の電磁界解析を行い，バックヨークの厚さについて検討する。