JPH0312080Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電圧設定回路部をそなえた発電機、
特に電圧設定回路部を構成する可変抵抗に断線な
どが生じた場合にも所定の出力電圧を維持でき、
電圧調整機能が失なわれないようにした電圧設定
回路部をそなえた発電機に関するものである。

一般に電圧調整装置を有する発電機は第１図に
示す回路構成となつており、その動作原理は下記
のようになつている。すなわち、発電機の出力電
圧を検出して基準値と比較し、前記基準値よりも
出力電圧が大きい場合には、界磁電流制御用トラ
ンジスタがオン・オフするオフ期間を増大させて
界磁電流を減少し、反対に基準値よりも出力電圧
が小さい場合には前記トランジスタのオン期間を
増加させることにより界磁電流を増大させて出力
電圧の上昇を計るような制御動作を行ない、発電
機の出力電圧が所定の設定範囲内に保たれるよう
にしている。

これらの動作を第１図に示す従来例の回路で説
明する。同図で、１は主発電巻線、２は補助巻
線、３は界磁巻線、４，５は全波整流器、６は界
磁電流制御用トランジスタ、７は制御用トランジ
スタであつて両者がダーリントン接続となつてい
る。８は電圧検出用トランジスタ、９はダイオー
ド、１０はツエナダイオード、１１〜１４はコン
デンサ、１５〜２０は抵抗、２１は負荷、２２は
電圧設定回路部を示す。主発電巻線１と補助巻線
２とは90゜の位相差となるように構成され、界磁
巻線３はエンジン等に結合される回転子に巻かれ
ている。

このような構成で、図示しないエンジンによつ
て界磁巻線３を回転させると、補助巻線２に電圧
が誘起され、この電圧は整流器４によつて整流さ
れ抵抗１５を介してトランジスタ６，７をオンさ
せて界磁巻線３を励磁するので、出力電圧がます
ます上昇する。ダイオード９の目的は界磁巻線３
の電圧がオフされた際の非所望な高電圧の発生を
抑止するためのものである。その回転磁界により
巻線１に出力電圧が発生され負荷２１へ与えられ
ると共にタツプＰから出力電圧に応じた検出電圧
が電圧設定回路部２２を介して整流器５へ印加さ
れ、整流された出力電圧が分圧抵抗１８，１９，
２０へ与えられ、それによつて分圧された電圧が
Ｊ点に現われる。なお、全波整流器５、抵抗１
８，１９，２０などは電圧調整回路の電圧検出部
を構成している。しかし発電機の回転初期では巻
線１に誘起される出力電圧が小さいので、Ｊ点の
電圧は小さく基準電圧を定めているツエナダイオ
ード１０はオフ状態になつている。したがつて電
圧検出用トランジスタ８はオフ状態を保ち、制御
用トランジスタ７がオン状態のままとなり、界磁
電流制御用トランジスタ６がオン状態を保つので
界磁巻線に電流が流れ続けるため、出力電圧が上
昇する。時間の経過につれて該出力電圧が上昇し
て所定の設定値を超える状態に達するとタツプＰ
からの検出電圧は電圧設定回路部２２を介して整
流器５へ与えられ、そこで整流され分圧された電
圧がＪ点に接続されたツエナダイオード１０のブ
レークポイントを超えるようになり、ツエナダイ
オード１０は導通し、トランジスタ８がオフ状態
からオン状態になる。これによつてトランジスタ
７と６は共にオフ状態となるので界磁巻線３への
電流が遮断され出力電圧は低下する。

このような現象が繰返されて出力電圧は所定値
に保たれるが、出力電圧が所定値を保つている間
においては、Ｊ点に生じるリツプル分のために、
トランジスタ８はオン・オフ動作を繰返してお
り、オン期間が増加すると界磁電流が増加し、オ
フ期間が増加すると界磁電流が減少する形とな
り、出力電圧を所定値に制御するようにされる。

一方、電圧設定回路部２２は可変抵抗Ｒによつ
て構成されており、当該可変抵抗Ｒを調節するこ
とによつて、図示Ｊ点の電圧値を変化させるよう
にする。即ち可変抵抗Ｒを増加させた値に選ぶこ
とによつて、Ｊ点の平均的な電圧値は減少し、ト
ランジスタ８におけるオフ期間が増大しようと
し、結果的に出力電圧はより高い電圧にて一定に
なるよう制御されることとなる。また可変抵抗Ｒ
を減少させた値に選ぶことによつて、結果的に出
力電圧はより低い電圧にて一定になるよう制御さ
れるととなる。

第２図は出力電流（負荷電流）に対する出力電
圧の特性を示し、同図において定格電圧として電
圧設定回路部２２の可変抵抗Ｒを最小値から最大
値まで変化させた場合の、出力電圧の許容範囲を
Vmin、Vmaxで示してある。

以上が電圧設定回路部を有する発電機の動作の
概要であるが、上記従来装置では下記の問題が生
ずる。すなわち、電圧設定回路部２２の可変抵抗
Ｒにおいて断線が生じると、電圧設定回路AVC
への制御入力が断たれるので、ツエナダイオード
１０は全期間オフ状態になつてしまい、したがつ
てトランジスタ８はオフ状態になり、トランジス
タ７，６はオン状態となるので界磁巻線３に電流
が流れ出力電圧は非所望に上昇する。したがつ
て、発電機は無負荷または軽負荷２１の場合に第
２図のV₃で示すような許容範囲を超える高い電
圧が発生されてしまう。

本考案は上記の欠点を解決するためになされた
もので、電圧設定回路部２２が何らかに原因によ
り断線、その他の故障があつた場合にも制御動作
が正しく行なわれるように、危険防止用の安全回
路が自動的に挿入されるようにした発電機を提供
することを目的としている。以下、本考案の実施
例を図面を参照して説明する。

第３図は本考案による発電機の一実施例を示し
ており、電圧設定回路部２２を電圧調整回路の電
圧検出部にもうけるようにしている。すなわち、
電圧設定回路部２２の可変抵抗を固定抵抗１８に
並列に接続した構成にして、該固定抵抗１８の抵
抗値と可変抵抗Ｒの値で決まる総合抵抗で通常に
作動し、電圧設定回路部２２が断線、その他故障
した場合には、固定抵抗１８が制御入力を引継い
で供給する構成になつている。なお、第３図にお
いて主発電巻線１、補助巻線２、界磁巻線３をは
じめとして電圧調整回路AVCを構成する各構成
要素は第１図と全く同じであり、同じ参照番号が
付され、動作においても同様なので説明を省略す
る。第２図のV₂はこの危険防止用（安全用）固
定抵抗１８が挿入された場合の出力電圧を示す。

以上、本考案による実施例について述べたが、
本考案においては電圧設定回路部における断線そ
の他の故障で界磁巻線電流が制御不可能になつて
しまうのを防止するために、前記電圧設定回路部
を電圧調整回路内に設け、該電圧調整回路の電圧
検出部の抵抗と並列に構成せしめることによつ
て、上記電圧設定回路部が断線その他の故障の場
合には上記電圧検出部の上記抵抗が安全用の抵抗
としての役目をはたして電圧調整回路AVCの制
御入力部に電圧を印加しつづけ、発電機の端子電
圧が非所望に上昇することを防止している。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術による電圧設定回路部をそな
えた発電機の回路構成、第２図は負荷電流（出力
電流）対出力電圧の特性図、第３図は本考案によ
る発電機の回路構成の一実施例、を示す。 図中、１は主発電巻線、２は補助巻線、３は界
磁巻線、６は界磁電流制御用トランジスタ、７は
制御用トランジスタ、８は電圧検出用トランジス
タ、１８は分圧用抵抗と安全用抵抗とを兼ねる抵
抗、２２は電圧設定回路部、AVCは電圧調整回
路をそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 主発電巻線が巻かれた固定子と界磁巻線が巻か
   れた回転子とをそなえると共に、主発電巻線によ
   つて発生される出力電圧の大きさを検出して上記
   界磁巻線に流れる電流を制御する電圧調整回路を
   そなえ、上記出力電圧が制御される発電機におい
   て、 上記出力電圧を整流して上記電圧調整回路にお
   ける入力部に直流電圧を印加する整流器５と、 上記出力電圧を介在して上記電圧調整回路にお
   ける上記入力部に電圧を供給する少なくとも２つ
   の分圧抵抗１８，１９，２０と、 当該分圧抵抗１８，１９，２０の少なくとも１
   つに並列に接続される可変抵抗器Ｒよりなる電圧
   設定回路部２２とを有する ことを特徴とする電圧設定回路部をそなえた発電
   機。