JPH03215199A - 発電機の出力特性調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、出力巻線からの電圧取出しタップ位置を切り
換えることにより所望の負荷に適応した出力特性にする
ことができる発電機の出力特性調整装置に関するもので
ある。特に、種々の用途に使用する場合の多いポータブ
ルエンジン発電機に適用し得るものである。

〔従来の技術〕

第４図（イ）および（口）は従来例における発電機の出
力特性説明図である。

従来例における自動電圧調整回路を備えた発電機におい
ては、出力巻線の一部から出力電圧を検出して、この検
出電圧が高い場合には界磁電流をＯＦＦにし、出力電圧
が低下すると、この電圧を検出して界磁電流をＯＮにす
る。そして、従来例における発電機の一般的な出力特性
は、第４図（イ）図示のごとく、定格電流までは自動電
圧調整器等により略一定の電圧に保たれ、過負荷領域に
おいては、モータ起動性等を良好にするため、あるいは
短絡電流が発生した場合に適当な垂下特性を持たせてい
る。

しかし、用途によっては別の特性を要求される場合があ
る。たとえば、バッテリー充電用発電機の場合には、第
４図（口）ａ図示のごとく、電圧（Ｅ）ｘ電流（Ｉ）が
略一定となる特性を必要とする。また、第４図（口）ｂ
図示のごとく、定格電流以上流れない定電圧定電流特性
を必要とする場合がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、一つの発電機で異なる出力特性が要求される場
合には、巻線を特殊な方法で巻いたり、あるいは複雑な
制御回路により対応していた。

本発明は、以上のような問題を解決するために、簡単な
構成でしかも所望の負荷に適応した出力特性が得られる
発電機の出力特性調整装置を提供することを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明の発電機の出力特性
調整装置は、出力巻線６に複数の出力タップ（８−０、
８−Ｌ　　８−２、・・・８−４）を設け、当該出力タ
ップ（８−０、８−１、８−２、・・・８−４）による
電圧取出し位置を切り換えられるように構成した切換部
８と、当該切換部８の出力巻線６から検出された電圧に
よって発電機の出力電圧を調整できる自動電圧調整回路
ｌ３とを備え、前記出力タップ（８−０、８−１１８−
２、・・・８−４）の位置を前記切換部８で切り換える
ことにより出力特性を変えるような構成とする。

〔作　　用〕

出力巻線６は固定子の複数のスロット位置に分散して巻
回されている。このために、各スロット位置毎に、電機
子反作用による影響が異なり、それぞれのスロット位置
に巻回されている出力巻線６の各部分毎に、負荷電流に
対する電圧特性が異なっている。このために上記検出電
圧を取り出すタップ位置を切り換、えると、当該タップ
位置に対応した特性をもつ電圧が検出電圧として抽出さ
れる。この検出電圧によって、自動電圧調整回路のスイ
ッチをＯＮ、ＯＦＦさせて、界磁電流を制御する。すな
わち、出力巻線のタップ位置により自動電圧調整回路の
スイッチをＯＮ，ＯＦＦさせる負荷電流の電流レベルが
変わるため、出力巻線に発生する電圧と負荷電流との関
係を表す出力特性が異なるものとなる。

〔実　施　例〕

第１図および第２図を参照しつつ本発明の一実施例を説
明する。第１図は本発明における発電機の出力特性調整
装置説明図で、第２図は本発明における発電機断面概略
図を示す。

図において、回転子１の回転子鉄心１−１には界磁巻線
〕−２が巻回されている。第２図図示の回転子鉄心１−
１には界磁巻線１−２が巻回されていない状態が示され
ている。積層された固定子鉄心３のスロット３−１には
、出力巻線ブロック５としてコイル■ないし■および■
ないし■が巻回されている。そして、出力巻線ブロック
５のコイル■ないし■あよび■ないし■は、発電機の出
力巻線６を構成し、コイル■および■は励磁巻線４を構
成している。また、コイル■ないし０が巻回されている
スロット３−１は、３６０゜／１４毎に片側５個ずつ向
かい合っている。歯３−２は先端部に溝３−３が設けら
れ、回転子鉄心１−１と固定子鉄心３とで構成されるエ
アギャップに面した部分に沿って２８個等分に配置され
ている。

また、回転子１がたとえば、時計方向に回転している場
合、励磁巻線４のコイル■および０は、第２図図示のご
とく、出力巻線６のコイル■ないし■および■ないし■
の後側になるように配置される。

出力巻ｗＡ６のコイル■ないし■は、各出力巻線６のコ
イル毎にタップ８−０、８−１、８−２、８−３、８−
４が出され、出力巻線６のコイル■の一端８−０と出力
巻線６のコイル■の他端とに負荷７が接続されている。

前記タップ８−０、８１、８−２、８−３、８−４を切
り換えて検出電圧の取り出し位置を切り換える切換部８
が設けられ、各出力巻線６のコイル■ないし■のいずれ
かの電圧を検出することができる。そして、この検出さ
れた電圧は、自動電圧調整回路１３に与えられる。

自動電圧調整回路１３は、前記励磁巻線４に誘起された
電圧を整流器９で整流した後に、この直流電圧を平滑化
する平滑コンデンサ１ｏと、当該コンデンサ１０の電荷
をスリップリング１１を介して界磁巻線１−２に供給す
るためのスイッチ１４、１６、１９と、当該スイッチｌ
４、ｌ６、１９をＯＮ，ＯＦＦするための電圧を決める
ツェナーダイオード１８と、前記切換部８によって検出
された電圧を整流する整流器１７とから構成されている
。

今、回転子１がたとえば、エンジン等により回転を開始
したとする。励磁巻線４および出カ巻線６には起電力が
発生し、負荷７に電カを供給する。

切換部８のタップ８−０および８−１から検出された電
圧は、整流器１７によって直流電圧に変検される。しか
し、出力巻線６の電圧が所望の電圧に達していない場合
、ツエナーダイ才−ド１８を導通させることはできない
。したがって、スイッチ１９はＯＦＦ状態を維持すると
共に、スイッチ１６および１４はＯＮ状態となっている
。

方、励磁巻線４に発生した起電力は、整流器９によって
整流され、コンデンサ１ｏの十端子一スリップリング１
１一界磁巻線（１−２）一スリップリング１１′−スイ
ッチ１４を通ってコンデンサ１０の一端子に戻る界磁電
流を供給する。

出力巻線６に発生する起電力が所望の電圧に達した場合
、前記検出電圧は、整流器１７によって直流電圧に変換
されて、ツエナーダイオード１８を導通させて、スイッ
チ１９をＯＮ状態に変える。

スイッチ１９のＯＮによりスイッチ１６および１４はＯ
ＦＦとなり、界磁巻線１−２へ供給されていた電流は絶
たれる。このように界磁巻線１２に流れる電流を○Ｎ１
０ＦＦＬて出力巻線６の出力を所望の特性にする。たと
えば、出力巻線６からの検出電圧を出力巻線ブロック５
の■から取り出すようにした場合には、第３図図示■の
ごとく、定格を越すと急激に電圧は垂下し、定電圧定電
流特性に近いものとなる。したがって、負荷７に過電流
が流れるのを防止できる。

次に、出力巻線６からの検出電圧を出力巻線ブロック５
の■（第１図図示タップ８−１、８−２）から取り出す
ようにした場合には、第３図図示■のごとく、定格まで
一定電圧になり、その後はゆっくり垂下する特性となる
。したがって、モータを起動する場合等に良い。

さらに、出力巻線６からの検出電圧を出力巻線ブロック
５の■から取り出すようにした場合には、第３図図示■
のごとく、電圧Ｘ電流が略一定の特性が得られる。した
がって、バッテリーを充電する場合等に有効である。

また、出力巻線６からの検出電圧を出力巻線ブロック５
の■から取り出すようにした場合には、第３図図示■の
ごとき特性となり前記特性■と■との中間の特性が得ら
れる。

以上のように出力巻線６を切換部８のタップ８一〇ない
し８−４の位置を切り換えることにより発電機の出力特
性を変更することができる。すなわち、電機子電流によ
る電機子反作用に基づく磁界が界磁電流による界磁磁界
との合成ベクトルが各スロット位置毎に異なっているこ
とから、出カ特性を変えることができる。その異なった
影響を受けた検出電圧を使用することにより、出カ特性
を変更することができる。

以上は切換部をタップ８−０ないし８−４の位置の切り
換えの例で示したが、タップ８−４ないし８−８を設け
て、その間で切り換えるようにしても同じ効果を示す。

タップ８−０，８−１の場合と８−４、８−５の場合と
は同じ特性■（第３図）を示す。■、■、■の特性も同
様である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、出力巻線の検出コイルの位置を切り換
えるだけの簡単な構成で発電機の出カ特性を変えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における発電機の出力特性調整装置説明
図、第２図は本発明における発電機断面概略図、第３図
は本発明における発電機の出力特性説明図、第４図（イ
）および（口）は従来例における発電機の出力特性説明
図である。 １・・・回転子 １−１・・・回転子鉄心 １−２・・・界磁巻線 ３・・・固定子鉄心 ３−１・・・スロット ３−２・・・歯 ３−３・・・溝 ４・・・励磁巻線 ５・・・出力巻線ブロック ６・・・出力巻線 ７・・・負荷 ８・・・切換部 １３・・・自動電圧調整回路 本死明１−’Ｈ＋７６発｛纂致飲面ル元町４図第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　自動電圧調整回路を備えた発電機の出力特性調整装置
   において、 出力巻線に複数の出力タップを設け、当該出力タップか
   らの電圧取出し位置を切り換えられるように構成した切
   換部と、 当該切換部の出力巻線から検出された電圧によって発電
   機の出力電圧を調整できる自動電圧調整回路と、 を備え前記出力タップの位置を前記切換部で切り換える
   ことにより出力特性を変えることができる発電機の出力
   特性調整装置。