JPH036158Y2 - - Google Patents
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- JPH036158Y2 JPH036158Y2 JP19931283U JP19931283U JPH036158Y2 JP H036158 Y2 JPH036158 Y2 JP H036158Y2 JP 19931283 U JP19931283 U JP 19931283U JP 19931283 U JP19931283 U JP 19931283U JP H036158 Y2 JPH036158 Y2 JP H036158Y2
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- Japan
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- circuit
- transistor
- winding
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- field winding
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 2
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- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
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- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は自励式交流発電機の自動電圧調整器に
関するもので、特に進相負荷接続の時における出
力電圧の異常上昇にもとづく自動電圧調整器回路
などの破損防止を目的とするものである。
関するもので、特に進相負荷接続の時における出
力電圧の異常上昇にもとづく自動電圧調整器回路
などの破損防止を目的とするものである。
商用周数電源を得にくい場所、例えば土木作業
現場用電源として、保守が簡単な自励式交流発電
機（例えば回転磁界形）を内燃機関によつて駆動
して発電する小型電源装置が広く用いられてい
る。この装置は第１図に示す回路図のように、図
示しない内燃機関によつて駆動されたとき生ずる
発電機Ｇの所謂残留電圧を励磁巻線ECにより検
出して、整流平滑回路RF1を介して界磁巻線FC
に界磁電流を流すことにより、電機子巻線MCの
出力電圧を確立して負荷RLに電力を供給するも
のである。
現場用電源として、保守が簡単な自励式交流発電
機（例えば回転磁界形）を内燃機関によつて駆動
して発電する小型電源装置が広く用いられてい
る。この装置は第１図に示す回路図のように、図
示しない内燃機関によつて駆動されたとき生ずる
発電機Ｇの所謂残留電圧を励磁巻線ECにより検
出して、整流平滑回路RF1を介して界磁巻線FC
に界磁電流を流すことにより、電機子巻線MCの
出力電圧を確立して負荷RLに電力を供給するも
のである。
ところでこのような電源装置においては、出力
電圧の安定化のため以下に説明するような自動電
圧調整器を備えるのが普通である。この回路は電
機子巻線MCの出力電圧を検出する巻線SCの出力
を、整流平滑回路RF2を介して誤差電圧検出回路
EVに加えて、こゝに設定された基準出力電圧と
の差を検出し、これにより制御用トランジスタ
Q1を介して、主トランジスタQ2をオンオフする
ことにより界磁電流を制御して、負荷や回転数の
変動に即応して出力電圧の安定化を図るものであ
る。例えば検出された出力電圧が設定基準電圧よ
り大となつたとき、差出力によりトランジスタ
Q1がオンとなり、主トランジスタQ2がそのベー
ス電流をQ1のコレクタ・エミツタ回路により側
路されることによりオフとなつて界磁電流を遮断
する。また検出出力電圧が設定基準出力電圧より
小となつたときには、トランジスタQ1がオフ、
主トランジスタQ2がオンになつて界磁電流を流
すように動作し、以上により界磁電流をオンオフ
制御して、電機子巻線MCの出力電圧を常に設定
基準電圧に一致させるように動作するものであ
る。なお図中LCは発電機Ｇに設けたトランジス
タ駆動用の補助巻線、RF3はその整流平滑回路、
REC1，REC2，REC3は整流回路、C1，C2，C3は
平滑コンデンサ、Ｄはフライホイールダイオード
であつて、界磁巻線FCに並列に接続され、主ト
ランジスタQ2のオフ時、界磁巻線FCに発生する
逆電圧を吸収して高い逆電圧から回路を保護す
る。
電圧の安定化のため以下に説明するような自動電
圧調整器を備えるのが普通である。この回路は電
機子巻線MCの出力電圧を検出する巻線SCの出力
を、整流平滑回路RF2を介して誤差電圧検出回路
EVに加えて、こゝに設定された基準出力電圧と
の差を検出し、これにより制御用トランジスタ
Q1を介して、主トランジスタQ2をオンオフする
ことにより界磁電流を制御して、負荷や回転数の
変動に即応して出力電圧の安定化を図るものであ
る。例えば検出された出力電圧が設定基準電圧よ
り大となつたとき、差出力によりトランジスタ
Q1がオンとなり、主トランジスタQ2がそのベー
ス電流をQ1のコレクタ・エミツタ回路により側
路されることによりオフとなつて界磁電流を遮断
する。また検出出力電圧が設定基準出力電圧より
小となつたときには、トランジスタQ1がオフ、
主トランジスタQ2がオンになつて界磁電流を流
すように動作し、以上により界磁電流をオンオフ
制御して、電機子巻線MCの出力電圧を常に設定
基準電圧に一致させるように動作するものであ
る。なお図中LCは発電機Ｇに設けたトランジス
タ駆動用の補助巻線、RF3はその整流平滑回路、
REC1，REC2，REC3は整流回路、C1，C2，C3は
平滑コンデンサ、Ｄはフライホイールダイオード
であつて、界磁巻線FCに並列に接続され、主ト
ランジスタQ2のオフ時、界磁巻線FCに発生する
逆電圧を吸収して高い逆電圧から回路を保護す
る。
しかし上記したように、界磁巻線FCにその逆
電圧吸収用のダイオード即ちフライホイールダイ
オードＤをもつ、交流発電機を備えた電源装置に
おいては、負荷として容量性負荷例えば高力率形
水銀灯のように力率改善用コンデンサをもつ容量
性負荷が接続されたときには、電機子巻線MCに
流れる進相電流による電機子反作用による増磁作
用を生じて、出力電圧の異常な上昇を招き、負荷
や自動電圧調整器回路の破損を生ずるおそれがあ
る。即ち電機子反作用により正相分磁界と逆相分
磁界を生じて、正相分は発電機Ｇの磁界を強める
増磁作用を行い出力電圧を上昇させる。また逆相
分は回転子と反対方向へ同期速度の２倍の速さで
界磁巻線FCに鎖交して、この回転磁界により界
磁巻線FCに２倍の周波数の交流電圧を誘起させ
る。そしてこの電圧は、前記した界磁巻線FCに
並列接続されたフライホイールダイオードＤの整
流作用にもとづき、界磁巻線FCに脈動する直流
を環流させて自励作用を起させ、前記正相分によ
る増磁作用と共に出力電圧を上昇させる。このた
め主トランジスタQ2はオフとなつて出力電圧を
低下させるように働くが、前記逆相分による自励
作用は主トランジスタQ2のオフ時においても行
われるため、主トランジスタQ2はオフを継続し
制御不能になる。
電圧吸収用のダイオード即ちフライホイールダイ
オードＤをもつ、交流発電機を備えた電源装置に
おいては、負荷として容量性負荷例えば高力率形
水銀灯のように力率改善用コンデンサをもつ容量
性負荷が接続されたときには、電機子巻線MCに
流れる進相電流による電機子反作用による増磁作
用を生じて、出力電圧の異常な上昇を招き、負荷
や自動電圧調整器回路の破損を生ずるおそれがあ
る。即ち電機子反作用により正相分磁界と逆相分
磁界を生じて、正相分は発電機Ｇの磁界を強める
増磁作用を行い出力電圧を上昇させる。また逆相
分は回転子と反対方向へ同期速度の２倍の速さで
界磁巻線FCに鎖交して、この回転磁界により界
磁巻線FCに２倍の周波数の交流電圧を誘起させ
る。そしてこの電圧は、前記した界磁巻線FCに
並列接続されたフライホイールダイオードＤの整
流作用にもとづき、界磁巻線FCに脈動する直流
を環流させて自励作用を起させ、前記正相分によ
る増磁作用と共に出力電圧を上昇させる。このた
め主トランジスタQ2はオフとなつて出力電圧を
低下させるように働くが、前記逆相分による自励
作用は主トランジスタQ2のオフ時においても行
われるため、主トランジスタQ2はオフを継続し
制御不能になる。
本考案は上記の如き進相負荷接続時の出力電圧
の異常上昇を阻止して、負荷などの破損を防止で
きる回路の提供を目的としてなされたものであつ
て、次に図面を用いてその詳細を説明する。
の異常上昇を阻止して、負荷などの破損を防止で
きる回路の提供を目的としてなされたものであつ
て、次に図面を用いてその詳細を説明する。
本考案の特徴とするところは、界磁巻線FCに
２倍周波の交流電圧が誘起されたときオンして、
界磁巻線FCを短絡してフライホイールダイオー
ドＤの側路回路を作るスイツチング回路を設け、
これにより界磁巻線FCに脈動直流電流が流れる
のを阻止して自励作用による電圧上昇を阻止した
点にある。
２倍周波の交流電圧が誘起されたときオンして、
界磁巻線FCを短絡してフライホイールダイオー
ドＤの側路回路を作るスイツチング回路を設け、
これにより界磁巻線FCに脈動直流電流が流れる
のを阻止して自励作用による電圧上昇を阻止した
点にある。
第２図は本考案の一実施例回路図（第１図と同
一符号は同等部分を示す）であつて、その特徴と
するところは次の点にある。即ち界磁巻線FCと
主トランジスタQ2の接続点間に、界磁電流に対
して順方向となるようにバイアス用ダイオード
D1を直列に接続すると共に、界磁巻線FCの両端
間にエミツタ・コレクタが接続され、ベースがバ
イアス用ダイオードD1と主トランジスタQ2の接
続点と、抵抗R1を介してコレクタに接続された
短絡用トランジスタを設けて、増磁防止回路Ａを
構成した点にある。
一符号は同等部分を示す）であつて、その特徴と
するところは次の点にある。即ち界磁巻線FCと
主トランジスタQ2の接続点間に、界磁電流に対
して順方向となるようにバイアス用ダイオード
D1を直列に接続すると共に、界磁巻線FCの両端
間にエミツタ・コレクタが接続され、ベースがバ
イアス用ダイオードD1と主トランジスタQ2の接
続点と、抵抗R1を介してコレクタに接続された
短絡用トランジスタを設けて、増磁防止回路Ａを
構成した点にある。
このようにすれば主トランジスタQ2のオン時、
界磁巻線FCに図中矢印方向の電流が流れたとき
短絡用トランジスタQ3は逆バイアスとなつて、
オフの状態を維持する。一方増磁作用により出力
電圧が少くても基準電圧よりも高くなり、主トラ
ンジスタQ2がオフとなつた状態において界磁巻
線FCの２倍周波の誘起電圧の極性が、図中実線
矢印の電流を流す極性のときには、短絡用トラン
ジスタQ3はオフとなり、これに対して誘起電圧
が図中点線矢印の方向の電流を流すような極性の
ときには、短絡用トランジスタQ3はオンとなる。
即ち以上から主トランジスタQ2がオン状態のと
きには短絡用トランジスタQ3は必らずオフの状
態になるので、界磁巻線FCの短絡動作は行われ
ない。しかし主トランジスタQ2がオフ、即ち界
磁電流の供給が停止され、しかも２倍周波の誘起
電圧の極性が界磁電流の流通方向と逆方向の極性
となつたときのみ、短絡用トランジスタQ3はオ
ンとなつて、フライホイールダイオードＤの側路
回路を作る。従つて２倍周波の誘起電圧の極性が
図中実線矢印の方向の電流を流す状態のとき、フ
ライホイールダイオードＤの整流作用により、交
流の半波電流が界磁巻線FCに流される。また誘
起電圧の次の半波において、その極性がフライホ
イールダイオードＤによる整流作用を生じさせな
いような、図中点線図示の如き電流を流す極性の
とき、短絡用トランジスタQ3によつて界磁巻線
FCには上記とは逆の半波の電流が流される。そ
の結果界磁巻線FCには結局平均値が零の交流電
流が流されることになり、これに伴い起励力も零
であるから主トランジスタQ2がオフ時の自励作
用は阻止される。従つて自励作用による電圧上昇
によつて、主トランジスタQ2がオフ動作を続け
ることがなくなり、出力電圧の安定化が不能とな
ることがない。
界磁巻線FCに図中矢印方向の電流が流れたとき
短絡用トランジスタQ3は逆バイアスとなつて、
オフの状態を維持する。一方増磁作用により出力
電圧が少くても基準電圧よりも高くなり、主トラ
ンジスタQ2がオフとなつた状態において界磁巻
線FCの２倍周波の誘起電圧の極性が、図中実線
矢印の電流を流す極性のときには、短絡用トラン
ジスタQ3はオフとなり、これに対して誘起電圧
が図中点線矢印の方向の電流を流すような極性の
ときには、短絡用トランジスタQ3はオンとなる。
即ち以上から主トランジスタQ2がオン状態のと
きには短絡用トランジスタQ3は必らずオフの状
態になるので、界磁巻線FCの短絡動作は行われ
ない。しかし主トランジスタQ2がオフ、即ち界
磁電流の供給が停止され、しかも２倍周波の誘起
電圧の極性が界磁電流の流通方向と逆方向の極性
となつたときのみ、短絡用トランジスタQ3はオ
ンとなつて、フライホイールダイオードＤの側路
回路を作る。従つて２倍周波の誘起電圧の極性が
図中実線矢印の方向の電流を流す状態のとき、フ
ライホイールダイオードＤの整流作用により、交
流の半波電流が界磁巻線FCに流される。また誘
起電圧の次の半波において、その極性がフライホ
イールダイオードＤによる整流作用を生じさせな
いような、図中点線図示の如き電流を流す極性の
とき、短絡用トランジスタQ3によつて界磁巻線
FCには上記とは逆の半波の電流が流される。そ
の結果界磁巻線FCには結局平均値が零の交流電
流が流されることになり、これに伴い起励力も零
であるから主トランジスタQ2がオフ時の自励作
用は阻止される。従つて自励作用による電圧上昇
によつて、主トランジスタQ2がオフ動作を続け
ることがなくなり、出力電圧の安定化が不能とな
ることがない。
なお以上において補助巻線LCを設けて、トラ
ンジスタQ1，Q2などの駆動電源を得たが、例え
ば励磁巻線ECその他の電源を用いることができ
る。
ンジスタQ1，Q2などの駆動電源を得たが、例え
ば励磁巻線ECその他の電源を用いることができ
る。
なお第２図においてＢは、以上説明した増磁防
止回路の保護回路である。即ちこのような電源装
置は、商用周波電源停電時の予備電源として使用
される場合がある。そこで例えば第２図に示すよ
うに、外部に負荷の接続端子t1，t2を設け、これ
をスイツチS1を介して電機子巻線MCの両端に接
続することが行われている。そして商用周波電源
をスイツチS2を介して外部端子t1，t2に接続し
て、商用周波電源ACが停電したときスイツチS2
をオフ、スイツチS1をオンとして電源装置を駆動
し、負荷RLに電力を供給することが行われる。
しかしこの場合、商用周波電源ACの停電が回復
したとき、誤つて電源装置のスイツチS1を切り忘
れて、商用周波電源AC側のスイツチS2を投入し
てしまう場合がある。この場合には電機子巻線
MCと他の巻線との変圧器作用により、界磁巻線
FCに高電圧を発生して、増磁防止回路Ａの短絡
用トランジスタQ3に大きな電流を流して、これ
を破損するおそれがある。保護回路Ｂはこれを防
止したものである。
止回路の保護回路である。即ちこのような電源装
置は、商用周波電源停電時の予備電源として使用
される場合がある。そこで例えば第２図に示すよ
うに、外部に負荷の接続端子t1，t2を設け、これ
をスイツチS1を介して電機子巻線MCの両端に接
続することが行われている。そして商用周波電源
をスイツチS2を介して外部端子t1，t2に接続し
て、商用周波電源ACが停電したときスイツチS2
をオフ、スイツチS1をオンとして電源装置を駆動
し、負荷RLに電力を供給することが行われる。
しかしこの場合、商用周波電源ACの停電が回復
したとき、誤つて電源装置のスイツチS1を切り忘
れて、商用周波電源AC側のスイツチS2を投入し
てしまう場合がある。この場合には電機子巻線
MCと他の巻線との変圧器作用により、界磁巻線
FCに高電圧を発生して、増磁防止回路Ａの短絡
用トランジスタQ3に大きな電流を流して、これ
を破損するおそれがある。保護回路Ｂはこれを防
止したものである。
即ちこの回路は界磁巻線FCの両端間に接続さ
れた電圧検出用定電圧ダイオードDZと抵抗R2の
直列回路と、定電圧ダイオードDZと抵抗R2の接
続点にベースが接続され、増磁防止回路Ａのトラ
ンジスタQ3のベース・エミツタ間にコレクタと
エミツタが接続された保護用トランジスタQ4か
ら形成されたものである。そして界磁巻線FCに
発生た電圧が、定電圧ダイオードDZの設定電圧
を越えたとき、トランジスタQ4がオン動作する
ようにして、短絡用トランジスタQ3の動作を停
止させてこれを保護すると同時に〔界磁巻線FC
→抵抗R1→トランジスタQ4〕の径路で界磁巻線
FCを側路するようにしたものである。
れた電圧検出用定電圧ダイオードDZと抵抗R2の
直列回路と、定電圧ダイオードDZと抵抗R2の接
続点にベースが接続され、増磁防止回路Ａのトラ
ンジスタQ3のベース・エミツタ間にコレクタと
エミツタが接続された保護用トランジスタQ4か
ら形成されたものである。そして界磁巻線FCに
発生た電圧が、定電圧ダイオードDZの設定電圧
を越えたとき、トランジスタQ4がオン動作する
ようにして、短絡用トランジスタQ3の動作を停
止させてこれを保護すると同時に〔界磁巻線FC
→抵抗R1→トランジスタQ4〕の径路で界磁巻線
FCを側路するようにしたものである。
なお以上の説明においては補助巻線LCを設け
てトランジスタに電源を供給するようにしたが、
第２図中に点線で図示するように励磁巻線ECの
出力を利用してもよい。
てトランジスタに電源を供給するようにしたが、
第２図中に点線で図示するように励磁巻線ECの
出力を利用してもよい。
以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば容量性負荷時における発電機の増磁作用を防止
して、出力制御特性を向上できるもので、実用上
の効果は大きい。
ば容量性負荷時における発電機の増磁作用を防止
して、出力制御特性を向上できるもので、実用上
の効果は大きい。
第１図は従来装置の回路図、第２図は本考案の
一実施例回路図である。 Ｇ……自励式交流発電機、MC……電機子巻
線、SC……出力電圧検出用巻線、EC……励磁巻
線、FC……界磁巻線、LC……トランジスタ駆動
用補助巻線、RF1，RF2，RF3……整流平滑回路、
REC1，REC2，REC3……整流回路、C1，C2，C3
……平滑コンデンサ、Q1……制御用トランジス
タ、Q2……主トランジスタ、Q3……短絡用トラ
ンジスタ、Q4……保護用トランジスタ、Ｄ……
逆電圧吸収用フライホイールダイオード、D1…
…バイアス用ダイオード、DZ……電圧検出用定
電圧ダイオード、R1，R2……抵抗、Ａ……増磁
防止回路、Ｂ……その保護回路。
一実施例回路図である。 Ｇ……自励式交流発電機、MC……電機子巻
線、SC……出力電圧検出用巻線、EC……励磁巻
線、FC……界磁巻線、LC……トランジスタ駆動
用補助巻線、RF1，RF2，RF3……整流平滑回路、
REC1，REC2，REC3……整流回路、C1，C2，C3
……平滑コンデンサ、Q1……制御用トランジス
タ、Q2……主トランジスタ、Q3……短絡用トラ
ンジスタ、Q4……保護用トランジスタ、Ｄ……
逆電圧吸収用フライホイールダイオード、D1…
…バイアス用ダイオード、DZ……電圧検出用定
電圧ダイオード、R1，R2……抵抗、Ａ……増磁
防止回路、Ｂ……その保護回路。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 電機子巻線MCの出力電圧に対応する直流検出
出力電圧と設定基準直流出力電圧を比較して、誤
差電圧を検出する回路EVの出力により、並列に
フライホイールダイオードＤを備えた界磁巻線
FC回路に直列接続の主トランジスタQ2をオンオ
フして、界磁電流を制御することにより、電機子
巻線MCの出力電圧の安定化を図るようにした自
励式交流発電機において、 前記界磁巻線FCの一端と主トランジスタQ2の
直列回路と直列に界磁電流に対して順方向のバイ
アス用ダイオードD1を接続すると共に、前記界
磁巻線FCの両端にコレクタ・エミツタが接続さ
れ、ベースがバイアス用ダイオードD1と主トラ
ンジスタQ2の接続点に接続され、かつベースが
抵抗R1を介して前記界磁巻線FCの一端に接続さ
れ、またベースがバイアス用ダイオードD1と主
トランジスタQ2の接続点に接続された短絡用ト
ランジスタQ3からなる増磁防止回路Ａを設け、
また、電圧検出用ダイオードDZを、前記界磁巻
線FCの他端に位置させた電圧検出用ダイオード
DZと抵抗R2の直列回路を界磁巻線FCに並列に設
けると共に、ベースが電圧検出用ダイオードDZ
と抵抗R2の接続点に接続され、コレクタ・エミ
ツタ間が短絡用トランジスタQ3のベース・エミ
ツタ間に接続された保護用トランジスタQ4から
なる前記短絡用トランジスタQ3の保護回路Ｂを
設けてなる自励式交流発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19931283U JPS60111398U (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 自励式交流発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19931283U JPS60111398U (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 自励式交流発電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60111398U JPS60111398U (ja) | 1985-07-27 |
| JPH036158Y2 true JPH036158Y2 (ja) | 1991-02-15 |
Family
ID=30759115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19931283U Granted JPS60111398U (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 自励式交流発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60111398U (ja) |
-
1983
- 1983-12-28 JP JP19931283U patent/JPS60111398U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60111398U (ja) | 1985-07-27 |
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