JPH04229100A - 発電機を調整する装置 - Google Patents
発電機を調整する装置Info
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- JPH04229100A JPH04229100A JP3149062A JP14906291A JPH04229100A JP H04229100 A JPH04229100 A JP H04229100A JP 3149062 A JP3149062 A JP 3149062A JP 14906291 A JP14906291 A JP 14906291A JP H04229100 A JPH04229100 A JP H04229100A
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- H02P9/006—Means for protecting the generator by using control
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- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/14—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
- H02J7/1438—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle in combination with power supplies for loads other than batteries
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- H02J7/90—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/971—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
- H02J7/975—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P2101/00—Special adaptation of control arrangements for generators
- H02P2101/45—Special adaptation of control arrangements for generators for motor vehicles, e.g. car alternators
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は請求項１の上位概念に示
された、発電機を調整するための装置を前提とする。
された、発電機を調整するための装置を前提とする。
【０００２】
【従来の技術】自動車のエネルギ供給の目的で現在は三
相交流発電機の使用が主流を占めている。この場合、三
相交流発電機は、交流電圧を発生し、この交流電圧は、
後置接続されている整流装置において整流されて、負荷
の給電のためにならびに電池の充電のために用いられる
。発電機の出力電圧は発電機回転数に著しく依存するた
め、所望の一定の出力電圧を得るためには電圧調整器が
用いられる。この電圧調整器は発電機の励磁電流を次の
ように制御する。即ち発電機出力電圧が、著しく変化す
る発電機回転数にもかかわらず一定の値を例えば１４Ｖ
を維持するように、制御する。
相交流発電機の使用が主流を占めている。この場合、三
相交流発電機は、交流電圧を発生し、この交流電圧は、
後置接続されている整流装置において整流されて、負荷
の給電のためにならびに電池の充電のために用いられる
。発電機の出力電圧は発電機回転数に著しく依存するた
め、所望の一定の出力電圧を得るためには電圧調整器が
用いられる。この電圧調整器は発電機の励磁電流を次の
ように制御する。即ち発電機出力電圧が、著しく変化す
る発電機回転数にもかかわらず一定の値を例えば１４Ｖ
を維持するように、制御する。
【０００３】自動車における電気負荷の個数は常に増加
するため、発電機に対する要求は常に一層多くなる。特
に冬においては、通常の負荷のほかにさらにウインド加
熱体が投入接続される時は、または車輌が比較的長い時
間にわたり市内交通路においてだけ即ち低い回転数で作
動される時は、エネルギ供給において問題が生ずる。そ
のため、三相発電機の電流送出を、電圧が一定の場合に
発電機出力電力が高められるように、高めることが試み
られている。
するため、発電機に対する要求は常に一層多くなる。特
に冬においては、通常の負荷のほかにさらにウインド加
熱体が投入接続される時は、または車輌が比較的長い時
間にわたり市内交通路においてだけ即ち低い回転数で作
動される時は、エネルギ供給において問題が生ずる。そ
のため、三相発電機の電流送出を、電圧が一定の場合に
発電機出力電力が高められるように、高めることが試み
られている。
【０００４】発電機出力を高めるための構成がドイツ連
邦共和国特許出願公開公報第３１４２８７８号に示され
ている。この提案の場合、電池電圧よりも高められた電
圧で励磁巻線が給電される。この構成により励磁電流の
強さが高められ、これにより著しく強い磁界が発生され
、その他の点では発電機の寸法が変らない場合この磁界
が発電機出力を増加させる。最大の励磁電流ないし最大
の磁束は整流ダイオードのないし発電機における固定子
の熱的な限界値により定められる。この公報に示されて
いる様に励磁巻線が搭載電源電圧よりも高められた電圧
により作動されると、最も不利な作動条件の場合に熱的
な許容限界値を上回わる危険が生ずる。
邦共和国特許出願公開公報第３１４２８７８号に示され
ている。この提案の場合、電池電圧よりも高められた電
圧で励磁巻線が給電される。この構成により励磁電流の
強さが高められ、これにより著しく強い磁界が発生され
、その他の点では発電機の寸法が変らない場合この磁界
が発電機出力を増加させる。最大の励磁電流ないし最大
の磁束は整流ダイオードのないし発電機における固定子
の熱的な限界値により定められる。この公報に示されて
いる様に励磁巻線が搭載電源電圧よりも高められた電圧
により作動されると、最も不利な作動条件の場合に熱的
な許容限界値を上回わる危険が生ずる。
【０００５】この問題点を解決する目的で、先願の公開
はされていないドイツ連邦共和国特許第３８４３１６３
号に次の構成が提案されている。即ち車輌三相交流発電
機の場合、搭載電源の最適エネルギ供給の目的で、励磁
電流を所定の条件の下に公称励磁電流よりも高めること
が提案されている。調整器中でのおよび、著しく高温に
なる発電機部材での、温度測定により熱的な限界値にい
つ達するかが適切な時点に検出される。この検出後に励
磁電流は、熱的限界値を上回わらなくなるまで低減され
る。しかしこの公報には、どのようにして公称電流より
も励磁電流を高めることを実施すべきかが示されていな
い。
はされていないドイツ連邦共和国特許第３８４３１６３
号に次の構成が提案されている。即ち車輌三相交流発電
機の場合、搭載電源の最適エネルギ供給の目的で、励磁
電流を所定の条件の下に公称励磁電流よりも高めること
が提案されている。調整器中でのおよび、著しく高温に
なる発電機部材での、温度測定により熱的な限界値にい
つ達するかが適切な時点に検出される。この検出後に励
磁電流は、熱的限界値を上回わらなくなるまで低減され
る。しかしこの公報には、どのようにして公称電流より
も励磁電流を高めることを実施すべきかが示されていな
い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
の公知技術における問題点を解決することである。
の公知技術における問題点を解決することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明により
請求項１および２に示された構成要件により解決されて
いる。
請求項１および２に示された構成要件により解決されて
いる。
【０００８】
【発明の利点】本発明による発電機の調整装置は公知技
術に比較して次の利点を有する。即ち発電機を、大きい
出力要求の場合に、過励磁される領域においてないし熱
的には危険でない状態において作動できるようになる。 この場合、電圧調整器そのものの中での温度測定により
、ならびに必要に応じて設けられる保護手段により、発
電機，整流器または電圧調整器の過熱に起因する損傷が
阻止される。
術に比較して次の利点を有する。即ち発電機を、大きい
出力要求の場合に、過励磁される領域においてないし熱
的には危険でない状態において作動できるようになる。 この場合、電圧調整器そのものの中での温度測定により
、ならびに必要に応じて設けられる保護手段により、発
電機，整流器または電圧調整器の過熱に起因する損傷が
阻止される。
【０００９】本発明による、励磁巻線の抵抗の低減の構
成により、または搭載電源電圧よりも高められた電圧の
使用により、発電機を断続的に過励磁された範囲におい
て、問題なく作動できるようになる。
成により、または搭載電源電圧よりも高められた電圧の
使用により、発電機を断続的に過励磁された範囲におい
て、問題なく作動できるようになる。
【００１０】別の構成において本発明による装置は全体
的に次のように設計されている、即ちこの装置は公称励
磁電流による作動の場合も最も不利な状況が重なる場合
、即ち例えば著しく低い発電機回転数と著しく高い外部
温度が重なる場合したがってわずかな冷却剤が許容でき
ないくらいに加熱されても、この場合は熱的な過負荷が
次の安全装置を設けたことにより回避される。即ちこの
安全装置は、超過温度が検出された場合にまたは超過温
度に達する前に、励磁電流の低減化が開始される。
的に次のように設計されている、即ちこの装置は公称励
磁電流による作動の場合も最も不利な状況が重なる場合
、即ち例えば著しく低い発電機回転数と著しく高い外部
温度が重なる場合したがってわずかな冷却剤が許容でき
ないくらいに加熱されても、この場合は熱的な過負荷が
次の安全装置を設けたことにより回避される。即ちこの
安全装置は、超過温度が検出された場合にまたは超過温
度に達する前に、励磁電流の低減化が開始される。
【００１１】この場合、必要とされる温度検出は電圧調
整器における温度測定により、およびこの装置の個々の
部品の温度を算出することにより実施される。この場合
この算出の目的で、発電機−，調整器−，または車輌固
有のパラメータまたは特性曲線を用いると著しく有利で
ある。
整器における温度測定により、およびこの装置の個々の
部品の温度を算出することにより実施される。この場合
この算出の目的で、発電機−，調整器−，または車輌固
有のパラメータまたは特性曲線を用いると著しく有利で
ある。
【００１２】この処理形式は、調整技術から一般的に公
知の、観測機器の処理できる関数に相応する。この場合
、観測機器は測定の目的で容易に得られる測定量を求め
て、この求められた測定量にもとづいて、測定の目的で
容易には得られない測定量を求めるようにしている。 観測機器により求められた測定量が電圧調整器における
温度である場合は、搭載電源の他の個所における温度も
測定され得て、その結果、１つまたは複数個の所定の限
界温度を上回ると、励磁電流の低減が実施される。
知の、観測機器の処理できる関数に相応する。この場合
、観測機器は測定の目的で容易に得られる測定量を求め
て、この求められた測定量にもとづいて、測定の目的で
容易には得られない測定量を求めるようにしている。 観測機器により求められた測定量が電圧調整器における
温度である場合は、搭載電源の他の個所における温度も
測定され得て、その結果、１つまたは複数個の所定の限
界温度を上回ると、励磁電流の低減が実施される。
【００１３】従属形式の請求項に示された構成により、
独立形式の請求項に示された電圧調整の種々の構成が示
されている。
独立形式の請求項に示された電圧調整の種々の構成が示
されている。
【００１４】次に本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
る。
【００１５】
【実施例】図１において曲線Ａは発電機の温度ＴＧｅｎ
の経過を発電機回転数ｎＧｅｎにわたり示す。この場合
、生ずる最大の温度は、回転数，発電機負荷および周囲
温度に依存する。最高温度は通常は、発電機の著しく低
い回転数の場合に生ずる。何故ならば比較的高い回転数
の場合は冷却出力が増加するからである。
の経過を発電機回転数ｎＧｅｎにわたり示す。この場合
、生ずる最大の温度は、回転数，発電機負荷および周囲
温度に依存する。最高温度は通常は、発電機の著しく低
い回転数の場合に生ずる。何故ならば比較的高い回転数
の場合は冷却出力が増加するからである。
【００１６】発電機は通常は、最も不利な場合も最大許
容温度を上回わらないように、設計されている。そのた
め必要とされることは、励磁巻線が次のような高い抵抗
を有することである。即ち搭載電源電圧が加わる場合に
、発電機の熱限界値を通常は例えば２．６を上回わらな
いことを保証する電流が流れるように、高い抵抗を有す
ることである。
容温度を上回わらないように、設計されている。そのた
め必要とされることは、励磁巻線が次のような高い抵抗
を有することである。即ち搭載電源電圧が加わる場合に
、発電機の熱限界値を通常は例えば２．６を上回わらな
いことを保証する電流が流れるように、高い抵抗を有す
ることである。
【００１７】曲線Ｂは、次のような励磁巻線の場合の発
電機電流を発電機回転数ｎＧｅｎにわたり示す。この励
磁巻線の抵抗を、最大許容発電機温度を上回わないよう
に、適合調整した場合である。
電機電流を発電機回転数ｎＧｅｎにわたり示す。この励
磁巻線の抵抗を、最大許容発電機温度を上回わないよう
に、適合調整した場合である。
【００１８】曲線Ｃは、励磁巻線の抵抗がＢの場合より
も小さい時の例えば２．０である場合の発電機電流の経
過を発電機回転数にわたり示す。この種の抵抗を有する
励磁巻線を使用すると、最も不利な状況の下では発電機
温度が高すぎる温度を有するようになり、そのためこの
ことを阻止する適切な構成を講じなければならなくなっ
てしまう。
も小さい時の例えば２．０である場合の発電機電流の経
過を発電機回転数にわたり示す。この種の抵抗を有する
励磁巻線を使用すると、最も不利な状況の下では発電機
温度が高すぎる温度を有するようになり、そのためこの
ことを阻止する適切な構成を講じなければならなくなっ
てしまう。
【００１９】低減された抵抗を有する励磁巻線が用いら
れると、この励磁巻線を流れる電流は次の時に制限する
必要がある。即ち発電機の熱的な限界値を上回わる時に
、即ち測定された温度が許容限界値に達した時に、制限
する必要がある。特に、低い外部温度の場合は限界温度
ＴＧに達するまで、高められる発電機電流ＩＧｅｎをな
いし出力送出を維持することができる。付加的な発電機
電流は斜線領域により示されている。
れると、この励磁巻線を流れる電流は次の時に制限する
必要がある。即ち発電機の熱的な限界値を上回わる時に
、即ち測定された温度が許容限界値に達した時に、制限
する必要がある。特に、低い外部温度の場合は限界温度
ＴＧに達するまで、高められる発電機電流ＩＧｅｎをな
いし出力送出を維持することができる。付加的な発電機
電流は斜線領域により示されている。
【００２０】図２に、励磁電磁のこの種の操作を実施す
ることのできる装置が示されている。１０は、調整器−
ないし発電機温度を測定するためのセンサを示す。この
場合、センサ１０により例えば調整器の温度が検出され
る。温度検出は調整器そのものの中で行なわれる、何故
ならば安定化された状態においては調整器温度は自己加
熱により変化されないからである。調整器温度はさらに
は外気温度に対する尺度である。１１は発電気回転数を
測定する装置を示し、１２はオン・オフ比を定める装置
である。この場合このオン・オフ比とは、調整器終段の
オン・オフの比のことである。このオン・オフ比は調整
器端子ＤＦにおいて測定される。
ることのできる装置が示されている。１０は、調整器−
ないし発電機温度を測定するためのセンサを示す。この
場合、センサ１０により例えば調整器の温度が検出され
る。温度検出は調整器そのものの中で行なわれる、何故
ならば安定化された状態においては調整器温度は自己加
熱により変化されないからである。調整器温度はさらに
は外気温度に対する尺度である。１１は発電気回転数を
測定する装置を示し、１２はオン・オフ比を定める装置
である。この場合このオン・オフ比とは、調整器終段の
オン・オフの比のことである。このオン・オフ比は調整
器端子ＤＦにおいて測定される。
【００２１】１３は加算装置を示しこの加算装置におい
て、温度センサ１０から、回転数検出装置１１からおよ
びオン・オフ比測定１２から供給された信号が、適切な
形式で重畳される。この場合、発電機回転数および調整
器終段のオン・オフ比から、適切な性能グラフを介して
発電機電流が求められる。このようにして得られた和信
号は、比較器１５と発振器１６から成るパルス幅変調段
１４へ導びかれる。このパルス幅変調段１４において変
調された信号が発生される。この被変調信号は調整器終
段１７へ導びかれて、調整器終段をしたがって励磁電流
ＩＥｒｒを操作する。
て、温度センサ１０から、回転数検出装置１１からおよ
びオン・オフ比測定１２から供給された信号が、適切な
形式で重畳される。この場合、発電機回転数および調整
器終段のオン・オフ比から、適切な性能グラフを介して
発電機電流が求められる。このようにして得られた和信
号は、比較器１５と発振器１６から成るパルス幅変調段
１４へ導びかれる。このパルス幅変調段１４において変
調された信号が発生される。この被変調信号は調整器終
段１７へ導びかれて、調整器終段をしたがって励磁電流
ＩＥｒｒを操作する。
【００２２】重要なことは、図２に示されている装置に
より調整器の操作が所定の臨界値の上側においてだけ行
なわれることである。何故ならばその時にだけ、比較器
１５へ導びかれた和電流が所定の閾値を上回わるからで
ある。臨界温度に達すると、パルス幅変調段１４におい
て発生された被変調信号を介して調整器終段が次のよう
に操作される。即ち高められた励磁電流の結果、一層の
温度上昇が回避されるように即ち励磁電流が調整器終段
の一層ひんぱんな遮断により減少されるように、操作さ
れる。
より調整器の操作が所定の臨界値の上側においてだけ行
なわれることである。何故ならばその時にだけ、比較器
１５へ導びかれた和電流が所定の閾値を上回わるからで
ある。臨界温度に達すると、パルス幅変調段１４におい
て発生された被変調信号を介して調整器終段が次のよう
に操作される。即ち高められた励磁電流の結果、一層の
温度上昇が回避されるように即ち励磁電流が調整器終段
の一層ひんぱんな遮断により減少されるように、操作さ
れる。
【００２３】図３に示された実施例の場合は励磁電流の
増加が、少なくとも所定の時間は一層高い電圧が励磁巻
線へ加えられるようにすることにより、達せられる。こ
の一層高い電圧は、発電機が、例えば電気加熱ウインド
の短期間の作動の際に、自走電圧により作動されること
により発生される。この場合、自走電圧による作動の際
に発電機端子Ｂ＋に現われる一層高い電圧は、適切な回
路装置を介して励磁巻線へ直接導びかれる。
増加が、少なくとも所定の時間は一層高い電圧が励磁巻
線へ加えられるようにすることにより、達せられる。こ
の一層高い電圧は、発電機が、例えば電気加熱ウインド
の短期間の作動の際に、自走電圧により作動されること
により発生される。この場合、自走電圧による作動の際
に発電機端子Ｂ＋に現われる一層高い電圧は、適切な回
路装置を介して励磁巻線へ直接導びかれる。
【００２４】この場合、図３の回路装置は詳細には発電
機を有する。この発電機は整流器ブリッジ１９を介して
一方ではアースと接続され他方では端子Ｂ＋を介して、
図示されていない負荷および同じく図示されていない電
池を有する通常の搭載電源と接続されている。この場合
、Ｂ＋と負荷との間の接続はスイッチ２０を介して行な
われる。
機を有する。この発電機は整流器ブリッジ１９を介して
一方ではアースと接続され他方では端子Ｂ＋を介して、
図示されていない負荷および同じく図示されていない電
池を有する通常の搭載電源と接続されている。この場合
、Ｂ＋と負荷との間の接続はスイッチ２０を介して行な
われる。
【００２５】発電機１８は、さらに励磁巻線２１および
別のスイッチ２２ならびにダイオード２３を介して、励
磁巻線２４と接続されている。励磁巻線２４は電圧調整
器２６の終段トランジスタ２５を介してアースと接続さ
れている。電圧調整器２６の別の端子はスイッチ２２を
介して励磁電流整流器２１と接続されている。
別のスイッチ２２ならびにダイオード２３を介して、励
磁巻線２４と接続されている。励磁巻線２４は電圧調整
器２６の終段トランジスタ２５を介してアースと接続さ
れている。電圧調整器２６の別の端子はスイッチ２２を
介して励磁電流整流器２１と接続されている。
【００２６】２７は電気式加熱ウインドを示し、これは
スイッチ２０を介して端子Ｂ＋へ接続することができる
。別の電流路が抵抗２８およびダイオード２９を介して
励磁巻線２４へ導びかれている。この電流路もスイッチ
２０を介して端子Ｂ＋へ接続されている。最後に別の電
流路が抵抗３０および別のスイッチ３１を介して調整器
２６へ導びかれている。調整器２６の同じ端子は、スイ
ッチ３１の他方のスイッチ位置において搭載電源と接続
可能であり、さらに別のダイオード３２を介してスイッ
チ２２と接続可能である。この場合、ダイオード３２の
アノードは搭載電源と直接接続されている。
スイッチ２０を介して端子Ｂ＋へ接続することができる
。別の電流路が抵抗２８およびダイオード２９を介して
励磁巻線２４へ導びかれている。この電流路もスイッチ
２０を介して端子Ｂ＋へ接続されている。最後に別の電
流路が抵抗３０および別のスイッチ３１を介して調整器
２６へ導びかれている。調整器２６の同じ端子は、スイ
ッチ３１の他方のスイッチ位置において搭載電源と接続
可能であり、さらに別のダイオード３２を介してスイッ
チ２２と接続可能である。この場合、ダイオード３２の
アノードは搭載電源と直接接続されている。
【００２７】通常の作動において、励磁巻線に通常の搭
載電源電圧１２Ｖが加わっている時は、スイッチ位置は
図３に示されているように置かれる。この場合、スイッ
チ２０を介して搭載電源が供給され、スイッチ２２を介
して励磁電流ＩＥｒｒが励磁巻線２４へ導びかれる。さ
らにスイッチ３１を介して電圧調整器２６が搭載電源と
接続されている。他方、高められる出力へ切り換えられ
ると、端子Ｂ＋はスイッチ２０を介して抵抗２８および
３０とならびに加熱ウインド２７と接続される。切り換
えられたスイッチ３１を介して調整器２６がＢ＋と接続
されており、抵抗２８およびダイオード２９を介して励
磁巻線２４が同じくＢ＋へ接続されている。整流器ブリ
ッジ２１はスイッチ２２を介して励磁巻線２４から分離
される。
載電源電圧１２Ｖが加わっている時は、スイッチ位置は
図３に示されているように置かれる。この場合、スイッ
チ２０を介して搭載電源が供給され、スイッチ２２を介
して励磁電流ＩＥｒｒが励磁巻線２４へ導びかれる。さ
らにスイッチ３１を介して電圧調整器２６が搭載電源と
接続されている。他方、高められる出力へ切り換えられ
ると、端子Ｂ＋はスイッチ２０を介して抵抗２８および
３０とならびに加熱ウインド２７と接続される。切り換
えられたスイッチ３１を介して調整器２６がＢ＋と接続
されており、抵抗２８およびダイオード２９を介して励
磁巻線２４が同じくＢ＋へ接続されている。整流器ブリ
ッジ２１はスイッチ２２を介して励磁巻線２４から分離
される。
【００２８】この切り換え状態において発電機１８は自
走電圧により駆動される。そのため端子Ｂ＋には搭載電
源電圧よりも高い電圧が現われ、このより高い電圧は抵
抗２８およびダイオード２９を介して励磁器２４へ加え
られる。前述の作動状態において発電機が熱くなりすぎ
るおそれがあるため、次の対策が講ぜられる。即ちこの
作動状態が著しく短かい持続時間−数秒間−の間だけ続
くようにするか、または図２に示された回路装置に類似
する回路装置が、調整器のないし発電機の温度が高すぎ
る時に、励磁電流の制限を実施するようにする。この場
合、励磁電流の制限用の時間切り換え素子ないし回路装
置は例えば電圧調整器２６の中に含まれている。
走電圧により駆動される。そのため端子Ｂ＋には搭載電
源電圧よりも高い電圧が現われ、このより高い電圧は抵
抗２８およびダイオード２９を介して励磁器２４へ加え
られる。前述の作動状態において発電機が熱くなりすぎ
るおそれがあるため、次の対策が講ぜられる。即ちこの
作動状態が著しく短かい持続時間−数秒間−の間だけ続
くようにするか、または図２に示された回路装置に類似
する回路装置が、調整器のないし発電機の温度が高すぎ
る時に、励磁電流の制限を実施するようにする。この場
合、励磁電流の制限用の時間切り換え素子ないし回路装
置は例えば電圧調整器２６の中に含まれている。
【００２９】通常は、加熱時相中の上昇される所要出力
は加熱ウインド２７において存在する。しかし別のスイ
ッチ３３を介して加熱ウインド２７が遮断され、その結
果、出力の高められる作動が自走電圧により、加熱ウイ
ンド２７が投入接続されることなく、可能となる。
は加熱ウインド２７において存在する。しかし別のスイ
ッチ３３を介して加熱ウインド２７が遮断され、その結
果、出力の高められる作動が自走電圧により、加熱ウイ
ンド２７が投入接続されることなく、可能となる。
【００３０】ダイオード３２は、供電部全体がより高い
電圧用に例えば２０Ｖ用に設計されている時は、ここの
個所で省略することができる。この場合このダイオード
は発電機の外部に取り付けることができる。
電圧用に例えば２０Ｖ用に設計されている時は、ここの
個所で省略することができる。この場合このダイオード
は発電機の外部に取り付けることができる。
【００３１】図４に示されている実施例の場合は、高め
られる励磁電流は同じく、搭載電源電圧よりも高い電圧
を励磁巻線２４へ加えることにより、得られる。この場
合、より高い電圧はトランス３４を用いて得られる。こ
の種の構成は、電気的加熱ウインドのために、搭載電源
電圧よりも高められた電圧が必要とされる時に、すすめ
られる。
られる励磁電流は同じく、搭載電源電圧よりも高い電圧
を励磁巻線２４へ加えることにより、得られる。この場
合、より高い電圧はトランス３４を用いて得られる。こ
の種の構成は、電気的加熱ウインドのために、搭載電源
電圧よりも高められた電圧が必要とされる時に、すすめ
られる。
【００３２】図４は詳細に発電機を示す。この発電機は
端子Ｂ＋を有する整流ブリッジ１９を介して、搭載電源
と接続されている。この場合、整流ブリッジ１９の他方
の側はアースと接続されている。励磁ダイオード２１お
よびダイオード２３を介して、励磁巻線２４は調整器終
段２５と接続されている。調整器終段２５はアースとお
よび調整器２６と接続されている。この場合、調整器２
６はさらに励磁ダイオード２１へ接続されている。
端子Ｂ＋を有する整流ブリッジ１９を介して、搭載電源
と接続されている。この場合、整流ブリッジ１９の他方
の側はアースと接続されている。励磁ダイオード２１お
よびダイオード２３を介して、励磁巻線２４は調整器終
段２５と接続されている。調整器終段２５はアースとお
よび調整器２６と接続されている。この場合、調整器２
６はさらに励磁ダイオード２１へ接続されている。
【００３３】リレー３５を介してトランス３４の巻線が
発電機１８へ接続可能である。これらの巻線３４Ａ，３
４Ｂ，３４Ｃは別の整流整置３６を介して加熱ウインド
２７と接続されている。トランス巻線３４Ａ，３４Ｂお
よび３４Ｃの別のタップは、ダイオード３７，３８およ
び３９を介して励磁巻線２４へ直接導びかれている。正
常の作動においてリレー３５の接点は開かれており、さ
らに励磁巻線２４が、発電機から供給される通常の電圧
により作動される。
発電機１８へ接続可能である。これらの巻線３４Ａ，３
４Ｂ，３４Ｃは別の整流整置３６を介して加熱ウインド
２７と接続されている。トランス巻線３４Ａ，３４Ｂお
よび３４Ｃの別のタップは、ダイオード３７，３８およ
び３９を介して励磁巻線２４へ直接導びかれている。正
常の作動においてリレー３５の接点は開かれており、さ
らに励磁巻線２４が、発電機から供給される通常の電圧
により作動される。
【００３４】例えば加熱２７の作動の際に発電機の上昇
される出力が必要とされると、リレー３５か吸引される
場合にトランス３４−これは適切な電圧変換器で置き換
えることもできる−において、より高い電圧が発生され
る。この電圧は加熱ウインドにエネルギを供給する。同
時にダイオード３７，３８および３９を介して、搭載電
源電圧よりも高められた電圧が励磁巻線２４へ加えられ
る。その結果、励磁巻線２４を流れる電流が、公称励磁
電流よりも高められた値を有するようになる。この場合
、熱的な過負荷の危険が生ずるため次の手段を設ける必
要がある。即ちリレーが所定の時間の間−たとえば数分
間−だけ吸引状態に置けるようにする。しかし図２の装
置−これは電圧調整器２６の中に含まれている−によっ
ても次のように配慮される。即ち励磁電流ＩＥｒｒが、
高められた電圧にもかかわらず臨界温度に達した場合に
、電圧調整器のオン・オフ比の変化により、もとにもど
される。これによりないし発電機の調整器の熱的過負荷
が回避される。
される出力が必要とされると、リレー３５か吸引される
場合にトランス３４−これは適切な電圧変換器で置き換
えることもできる−において、より高い電圧が発生され
る。この電圧は加熱ウインドにエネルギを供給する。同
時にダイオード３７，３８および３９を介して、搭載電
源電圧よりも高められた電圧が励磁巻線２４へ加えられ
る。その結果、励磁巻線２４を流れる電流が、公称励磁
電流よりも高められた値を有するようになる。この場合
、熱的な過負荷の危険が生ずるため次の手段を設ける必
要がある。即ちリレーが所定の時間の間−たとえば数分
間−だけ吸引状態に置けるようにする。しかし図２の装
置−これは電圧調整器２６の中に含まれている−によっ
ても次のように配慮される。即ち励磁電流ＩＥｒｒが、
高められた電圧にもかかわらず臨界温度に達した場合に
、電圧調整器のオン・オフ比の変化により、もとにもど
される。これによりないし発電機の調整器の熱的過負荷
が回避される。
【００３５】リレー３５が、所定の時間後に接点をトリ
ガする時限回路も含むことができる。しかし電圧調整器
２６から、図４において破線で示された接続線を介して
制御することもできる。この場合、調整器２６において
測定された温度が限界値を越える時は、開放が強制され
る。
ガする時限回路も含むことができる。しかし電圧調整器
２６から、図４において破線で示された接続線を介して
制御することもできる。この場合、調整器２６において
測定された温度が限界値を越える時は、開放が強制され
る。
【００３６】加熱ウインド２７が別のスイッチ３３を介
してトランス３４から遮断できると、発電機の出力上昇
が、同時の加熱作動なくても、可能となる。
してトランス３４から遮断できると、発電機の出力上昇
が、同時の加熱作動なくても、可能となる。
【００３７】電圧調整器２６が電池検出により作動され
ると、即ち電池電圧が調整器２６へ、図４に破線で示さ
れている線を介して供給されると、ダイオード２３が省
略できる。この場合、励磁巻線２４が同じく破線で示さ
れている接続線を介して励磁ダイオード２１と接続され
ている。
ると、即ち電池電圧が調整器２６へ、図４に破線で示さ
れている線を介して供給されると、ダイオード２３が省
略できる。この場合、励磁巻線２４が同じく破線で示さ
れている接続線を介して励磁ダイオード２１と接続され
ている。
【００３８】発電機／電圧調整器−この装置においては
公称励磁電流よりも励磁電流ＩＥｒｒを高める構成が設
けられてなくそれにもかかわらず従来の装置よりは改善
されている−は次のようにして得られる。即ち従来の装
置が使用されるが、それにもかかわらず個々の部品の値
選定が、最も不利な状況の下で過熱が生じ得るようにさ
れている。
公称励磁電流よりも励磁電流ＩＥｒｒを高める構成が設
けられてなくそれにもかかわらず従来の装置よりは改善
されている−は次のようにして得られる。即ち従来の装
置が使用されるが、それにもかかわらず個々の部品の値
選定が、最も不利な状況の下で過熱が生じ得るようにさ
れている。
【００３９】このことを阻止する目的で、電圧調整器が
、温度がこの装置の所定の個所における温度が許容され
ない値へ上昇することを検出すると、励磁電流ＩＥｒｒ
が低下される。
、温度がこの装置の所定の個所における温度が許容され
ない値へ上昇することを検出すると、励磁電流ＩＥｒｒ
が低下される。
【００４０】図５にこの種の発電機−／電圧調整器装置
が示されており、この場合、三相交流発電機１８が搭載
電源４０にエネルギを供給する。発電機出力電力の調整
は電圧調整器２６により行なわれる。この電圧調整器は
ブラシホルダ４１を介して三相交流発電機１８と接続さ
れている。端子Ｄ＋，Ｂ＋，ＤＦおよびＤ−を有する発
電機、搭載電源４０、並びにブラシホルダ４１は通常の
様に構成されているためここでは詳述せず、充電監視ラ
ンプ４６，スタータ５０および電池５１−これは発電機
とアースとの間に設けられている−だけについて述べる
ことにする。
が示されており、この場合、三相交流発電機１８が搭載
電源４０にエネルギを供給する。発電機出力電力の調整
は電圧調整器２６により行なわれる。この電圧調整器は
ブラシホルダ４１を介して三相交流発電機１８と接続さ
れている。端子Ｄ＋，Ｂ＋，ＤＦおよびＤ−を有する発
電機、搭載電源４０、並びにブラシホルダ４１は通常の
様に構成されているためここでは詳述せず、充電監視ラ
ンプ４６，スタータ５０および電池５１−これは発電機
とアースとの間に設けられている−だけについて述べる
ことにする。
【００４１】出力端子Ｄ＋，ＤＦおよびＤ−を有する電
圧調整器２６は通常の様にスイッチングエレメントを例
えば、並列に接続されたダイオード４２を有するスイッ
チングトランジスタ２５−調整端子ＤＦとＤ−の間に接
続されている−ならびにフリーホィールダイオード４３
−ＤＦとＢ＋の間に接続されている−を含む。
圧調整器２６は通常の様にスイッチングエレメントを例
えば、並列に接続されたダイオード４２を有するスイッ
チングトランジスタ２５−調整端子ＤＦとＤ−の間に接
続されている−ならびにフリーホィールダイオード４３
−ＤＦとＢ＋の間に接続されている−を含む。
【００４２】さらに電圧調整器は図示されていない回路
装置４４を含む。この回路装置は、端子Ｄ＋，ＤＦおよ
びＤ−の間に設けられていて、トランジスタ２５のベー
スへならびにそのコレクタへ接続されている。
装置４４を含む。この回路装置は、端子Ｄ＋，ＤＦおよ
びＤ−の間に設けられていて、トランジスタ２５のベー
スへならびにそのコレクタへ接続されている。
【００４３】回路装置４４は、電圧調整器２６の温度を
測定する温度測定回路４５を含む。さらに回路装置４４
は別の付加装置を例えばエラー表示装置を含む。このエ
ラー表示は場合により充電監視ランプ４６を介しても行
なうことができる。
測定する温度測定回路４５を含む。さらに回路装置４４
は別の付加装置を例えばエラー表示装置を含む。このエ
ラー表示は場合により充電監視ランプ４６を介しても行
なうことができる。
【００４４】電池温度が測定される場合はこの情報は同
じく回路装置４４へ導びくことができる。さらに発電機
回転数ならびに任意の測定データのような情報も導びく
ことができる。
じく回路装置４４へ導びくことができる。さらに発電機
回転数ならびに任意の測定データのような情報も導びく
ことができる。
【００４５】電圧調整器２６の回路装置４４はマイクロ
プロセッサまたはマイクロコンピュータとして実施する
こともできる。この場合このマイクロプロセッサの中に
必要とされる算出ならびに目標−／実際値比較が進行す
る。この進行は測定される量たとえば調整器温度の考慮
の下にならびにマイクロプロセッサ中に記憶されている
特性値の考慮の下に、行なわれる。
プロセッサまたはマイクロコンピュータとして実施する
こともできる。この場合このマイクロプロセッサの中に
必要とされる算出ならびに目標−／実際値比較が進行す
る。この進行は測定される量たとえば調整器温度の考慮
の下にならびにマイクロプロセッサ中に記憶されている
特性値の考慮の下に、行なわれる。
【００４６】特性値として次の特性値が記憶されている
：発電機，電圧調整器，車輌の特性値ならびに組み込み
特性の特性値である。さらに加熱が最大まで許容される
限界温度ＴＧが記憶されている。この限界温度は装置全
体に対して一体的に定められているか、または種々の個
所が種々の限界温度まで加熱してよいことを定めること
ができる。
：発電機，電圧調整器，車輌の特性値ならびに組み込み
特性の特性値である。さらに加熱が最大まで許容される
限界温度ＴＧが記憶されている。この限界温度は装置全
体に対して一体的に定められているか、または種々の個
所が種々の限界温度まで加熱してよいことを定めること
ができる。
【００４７】図５の発電機−／電圧調整器の動作を図６
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００４８】図６に発電機電流ＩＧｅｎ，励磁電流ＩＥ
ｒｒならびに温度Ｔが発電機回転数ｎに対して記入され
ている。回転数範囲ｎ１とｎ２の間において高い周囲温
度の場合に発電機温度がさらに発電機−／調整装置の別
の個所における温度も、適切な手段が講せられていない
時は、許容されると見なされる値ＴＧを上回わることが
ある。 図６の破線の部分は所属の不所望の経過を示す。
ｒｒならびに温度Ｔが発電機回転数ｎに対して記入され
ている。回転数範囲ｎ１とｎ２の間において高い周囲温
度の場合に発電機温度がさらに発電機−／調整装置の別
の個所における温度も、適切な手段が講せられていない
時は、許容されると見なされる値ＴＧを上回わることが
ある。 図６の破線の部分は所属の不所望の経過を示す。
【００４９】回路装置４４においてないし相応にマイク
ロプロセッサにおいて連続的に、存在する調整装置，記
憶されている特性値ならびに必要に応じて付加的に測定
された量たとえば発電機回転数ｎから、発電機−／電圧
調整器の所定の個所における現在の温度がどのくらい高
いかが算出される。
ロプロセッサにおいて連続的に、存在する調整装置，記
憶されている特性値ならびに必要に応じて付加的に測定
された量たとえば発電機回転数ｎから、発電機−／電圧
調整器の所定の個所における現在の温度がどのくらい高
いかが算出される。
【００５０】この種の算出された温度が１つのまたは複
数個の異なる限界温度を上回わると、励磁電流がスイッ
チングトランジスタ２５の制御により低減される。これ
により温度が選定された限界値を上回わらなくなる。
数個の異なる限界温度を上回わると、励磁電流がスイッ
チングトランジスタ２５の制御により低減される。これ
により温度が選定された限界値を上回わらなくなる。
【００５１】外部温度が低下したかまたは発電機回転数
が高められるために、温度が再び低下すると、電圧調整
器が励磁電流を再びその正常値へ高める。
が高められるために、温度が再び低下すると、電圧調整
器が励磁電流を再びその正常値へ高める。
【００５２】電圧調整器における温度の前述の測定は、
それほどの困難なく即ち大きな費用なく可能であり、さ
らにこの測定された温度から算出される、この装置の別
の個所における算出された温度は、調整技術において公
知の手段を構成するいわゆる観測機器機能に相応する。
それほどの困難なく即ち大きな費用なく可能であり、さ
らにこの測定された温度から算出される、この装置の別
の個所における算出された温度は、調整技術において公
知の手段を構成するいわゆる観測機器機能に相応する。
【００５３】図６の実線は、高すぎる温度の場合の本発
明の励磁電流低下における温度経過を示す。
明の励磁電流低下における温度経過を示す。
【００５４】励磁電流が低下されている限り表示が例え
ば充電監視ランプを介して行なわれる。この表示のトリ
ガは電圧調整器２６のないしマイクロプロセッサ４４を
用いて行なわれる。
ば充電監視ランプを介して行なわれる。この表示のトリ
ガは電圧調整器２６のないしマイクロプロセッサ４４を
用いて行なわれる。
【００５５】図５の発電機−／電圧調整器の場合、発電
機部は最も不利な場合に高すぎる温度が発生し得るよう
に設計されている。この場合たとえば巻線の断面積を通
常よりも小さく選定できる、または冷却用送風器の値を
低減できる。または冷却部材の構造を簡単化できる。こ
れにより全体的に材料−および重量の節約化が可能とな
る。
機部は最も不利な場合に高すぎる温度が発生し得るよう
に設計されている。この場合たとえば巻線の断面積を通
常よりも小さく選定できる、または冷却用送風器の値を
低減できる。または冷却部材の構造を簡単化できる。こ
れにより全体的に材料−および重量の節約化が可能とな
る。
【００５６】図２〜図５の装置はもちろん互いに組み合
わせ可能である。その結果、図３、図４に示された装置
に対しても温度算出をマイクロコンピュータを用いて、
記憶された特性値または測定値の考慮の下に、実施でき
る。同様にこれらの装置の場合も、励磁電流が低下され
る時は表示を行なうことができる。
わせ可能である。その結果、図３、図４に示された装置
に対しても温度算出をマイクロコンピュータを用いて、
記憶された特性値または測定値の考慮の下に、実施でき
る。同様にこれらの装置の場合も、励磁電流が低下され
る時は表示を行なうことができる。
【図１】２つの異なる励磁巻線に対する、発電機温度と
発電機回転数のないし発電機電流と回転数の関係を示す
線図である。
発電機回転数のないし発電機電流と回転数の関係を示す
線図である。
【図２】熱的な限界値に達した場合に励磁電流が低減さ
れることを保証することのできる、本発明による装置の
ブロック図である。
れることを保証することのできる、本発明による装置の
ブロック図である。
【図３】搭載電源電圧値よりも高められる電圧を有する
励磁巻線の給電を保証する回路実施例のブロック図であ
る。
励磁巻線の給電を保証する回路実施例のブロック図であ
る。
【図４】搭載電源電圧値よりも高められる電圧を有する
励磁巻線の給電を保証する回路実施例のブロック図であ
る。
励磁巻線の給電を保証する回路実施例のブロック図であ
る。
【図５】発電機−／電圧調整器の電気回路図である。こ
の場合、高められる励磁電流による作動構成が設けられ
ておらず、それに代えて、最も不利な状況の下で高すぎ
る温度が発生し得るように値が選定されている。
の場合、高められる励磁電流による作動構成が設けられ
ておらず、それに代えて、最も不利な状況の下で高すぎ
る温度が発生し得るように値が選定されている。
【図６】図５による装置の場合の発電機温度，励磁電流
および回転数の間の関係を示す線図である。
および回転数の間の関係を示す線図である。
１０ センサ
１１ 発電機回転数測定装置
１２ オン・オフ比決定装置
１３ 加算装置
１４ パルス幅変調段
１５ 比較器
１６ 発振器
１７ 調整段
１８ 発電機
１９ 整流ブリッジ
２０ スイッチ
２１ 励磁整流器
２２ スイッチ
２３ ダイオード
２４ 励磁巻線
２５ 終段トランジスタ
２６ 電圧調整器
２７ 電気加熱ウインド
２８ 抵抗
２９ ダイオード
３０ 抵抗
３１ スイッチ
Claims (17)
- 【請求項１】 励磁巻線および、発電機の励磁電流を
制御することにより発電機の出力電圧を調整する電圧調
整器および、温度を検出する手段を備えている発電機の
調整装置において、発電機を次のように設計し、即ち、
負荷が大きい場合におよび／または外部温度が高い場合
に、許容された限界温度（ＴＧ）が発電機にまたは調整
装置そのものに現われるように設計し、さらに励磁電流
（ＩＥｒｒ）を制御する手段が設けられており、該制御
手段は、所定の個所に限界温度（ＴＧ）が現われる前に
または限界温度に達した際に、励磁電流（ＩＥｒｒ）を
低減することを特徴とする発電機の調整装置。 - 【請求項２】 励磁巻線および、発電機の励磁電流を
制御することにより発電機の出力電圧を調整する電圧調
整器および、温度を検出する手段を備えている発電機の
調整装置において、励磁電流（ＩＥｒｒ）を断続的に公
称励磁電流よりも高める手段が設けられており、さらに
所定の個所において限界温度ＴＧに達した場合に励磁電
流（ＩＥｒｒ）を低下させる手段が設けられていること
を特徴とする発電機の調整装置。 - 【請求項３】 励磁巻線（２４）の抵抗の値を、最も
不利な場合でも発電機（１８）のまたは調整器（２６）
の熱的過負荷を生ぜさせない値よりも、小さくした請求
項２記載の装置。 - 【請求項４】 発電機（１８）の出力を上昇させる目
的で、発電機（１８）の出力電圧よりも上昇される電圧
を発生し、該電圧を励磁巻線（２４）へ導びくようにし
た請求項２記載の装置。 - 【請求項５】 励磁電流を低下させる手段がパルス幅
変調段（１４）を含むようにし、該変調段が比較器（１
５）と発振器（１６）を有しており、さらに該変調段が
調整器（１７）のオン・オフ比を制御するようにした請
求項１から４までのいずれか１項記載の装置。 - 【請求項６】 調整器の温度，発電機の回転数および
調整器のオン・オフ比から和信号を形成し、該和信号が
パルス幅変調段（１４）へ入力信号として導びかれるよ
うにした請求項５記載の装置。 - 【請求項７】 パルス幅変調段（１４）は、和信号が
比較器（１５）の閾値を上回わる時にだけ、出力信号を
供給するようにした請求項６記載の装置。 - 【請求項８】 搭載電源電圧よりも高められる電圧を
発生する目的で、発電機（１６）が自走電圧により作動
されるようにした請求項２又は４記載の装置。 - 【請求項９】 搭載電源電圧よりも高められる電圧を
、トランス（３４）または適切な電圧変換器を用いて発
生するようにした請求項２又は４記載の装置。 - 【請求項１０】 高められる電圧を所定の持続時間中
だけ励磁巻線（２４）へ印加可能にした請求項１から９
までのいずれか１項記載の装置。 - 【請求項１１】 限界温度に達する時におよび／また
は励磁電流ＩＥｒｒが低下される時に、表示を行なうよ
うにした請求項１から１０までのいずれか１項記載の装
置。 - 【請求項１２】 温度を検出する手段が計算装置を例
えばマイクロプロセッサを含むようにし、該マイクロプ
ロセッサの中に必要とされる特性値が記憶されており、
該マイクロプロセッサに、必要とされる測定量が導びか
れるようにし、さらに該マイクロプロセッサの中で必要
とされる算出が進行するようにした請求項１から１１ま
でのいずれか１項記載の装置。 - 【請求項１３】 励磁電流（ＩＥｒｒ）を制御するた
めの手段が、発電機の特性値，および／または電圧調整
器の特性値，および／または車輌の特性値，および／ま
たは組み込みを特徴づける記憶される特性値を、装置の
所定の個所における温度の算出の目的で用いるようにし
た請求項１から１２までのいずれか１項記載の装置。 - 【請求項１４】 電圧調整器において連続的に、求め
られた信号を例えば電圧調整器の温度および発電機の回
転数を、所定の個所における温度の算出の際に一緒に考
慮するようにした請求項１２記載の装置。 - 【請求項１５】 限界温度ＴＧが、まだエラー作用が
生じ得ない時の温度であるようにし、さらに装置の種々
の個所に対して種々異なる限界温度が定められるように
した請求項１から１４までのいずれか１項記載の装置。 - 【請求項１６】 温度を検出する手段が電圧調整器の
温度を測定するようにし、さらに計算装置において該温
度から、装置の別の選定可能な個所における温度を算出
するようにした請求項１から１５までのいずれか１項記
載の装置。 - 【請求項１７】 観測機器を温度検出のために用いる
ようにした請求項１６記載の装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4019751 | 1990-06-21 | ||
| DE4019751.4 | 1990-06-21 | ||
| DE4102335.8 | 1991-01-26 | ||
| DE4102335A DE4102335A1 (de) | 1990-06-21 | 1991-01-26 | Vorrichtung und verfahren zur regelung eines generators |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04229100A true JPH04229100A (ja) | 1992-08-18 |
Family
ID=25894327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3149062A Pending JPH04229100A (ja) | 1990-06-21 | 1991-06-21 | 発電機を調整する装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5198744A (ja) |
| EP (1) | EP0462503B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04229100A (ja) |
| DE (2) | DE4102335A1 (ja) |
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| US7602152B2 (en) | 2006-02-07 | 2009-10-13 | Denso Corporation | Vehicle-use power generation control apparatus |
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| US8829863B2 (en) | 2011-05-19 | 2014-09-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Field winding type rotary electric machine |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3262571B2 (ja) * | 1991-12-25 | 2002-03-04 | マツダ株式会社 | オルタネータ制御装置 |
| DE4141837B4 (de) | 1991-12-18 | 2006-08-03 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zur Regelung eines Generators |
| GB9307970D0 (en) * | 1993-04-17 | 1993-06-02 | Woodway Engineering Limited | Electrical generating system |
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