JPH0461600B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自励式の交流発電機に適用できる電圧
調整装置に関するものである。

（従来技術） 自励式の交流発電機では、電力を取り出す出力
コイルが設けられる固定子側に出力コイルとは別
個の補助コイルを設け、この補助コイルに誘起さ
れる電圧を電圧調整回路を介して界磁コイルに供
給するようにしてある。電圧調整回路には補助コ
イルに誘起されるる電圧が一定値を超えたときに
は遮断状態になり、一定値以下のとき導通するト
ランジスタ（後述の主トランジスタ）が設けら
れ、出力電圧を一定に保つようになつている。

このような作用をする従来の電圧調整回路で
は、通常の電球負荷などの場合には何の問題もな
いが、負荷が容量性のものであり、あるいは進相
特性を有するものであつたとすると、出力電圧が
異常に上昇してしまうことがある問題がある。す
なわち、負荷が容量性のものであつたり、進相特
性を有するものであつたりして、界磁コイルに逆
起電力が発生し、逆電流が流れた場合、これを短
絡して出力電圧のの上昇を防止することが考えら
れるが、この場合には、この短絡電流によつてト
ランジスタが焼損しないようにしなければならな
い問題がある。

（発明の目的） 本発明のこの点に鑑みて成されたもので、負荷
が容量性のものであつても、出力電圧が異常に上
昇しないようにしたものである。また、回路を構
成するトランジスタの容量を可及的に小さくし、
さらに信頼性の向上を図つたものである。

（発明の構成） 本発明は上記目的を達成するために、発電機の
補助コイルに発生した電圧を主トランジスタで制
御し、界磁コイルに供給して発電をする自励式の
交流電機において、前記補助コイルと界磁コイル
とを接続する電圧調整器の回路中に、前記界磁コ
イルに並列接続されるフライホイールダイオード
と補助トランジスタを設けると共に、前記電圧調
整器が作動する基準電圧より高い第２の基準電圧
を設定する設定回路を設け、出力電圧がこの第２
の基準電圧より高い期間は前記補助トランジスタ
を導通させ、低い期間は遮断するような構成とし
たものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図について説明
すると、１は図示しない交流発電機（以下、発電
機という）の出力コイルであつて、２は補助コイ
ル、３は界磁コイルである。出力コイル２には図
示しない負荷が接続されるほか、整流回路４の入
力側が接続されている。補助コイル２には整流回
路５の入力側が接続されている。そして整流回路
５の出力側にはコンデンサ６が接続され、また、
界磁コイル３とトランジスタ７の直列回路が接続
されている。トランジスタ７にはダイオード８が
並列に接続され、界磁コイル３にはトランジスタ
９とフライホイールダイオード１０が並列に接続
されている。

トランジスタ７は主トランジスタとしての作用
をし、トランジスタ９は補助トランジスタとして
の作用をする。そしいてこれらのトランジスタ
７，９が後述する特定のの作用をして、出力電圧
を一定に保つことになる。整流回路４の出力側に
は抵抗器１１を介して、コンデンサ１２と、各２
個の直列抵抗器１３，１４と１５，１６の並列回
路が接続されている。抵抗器１３，１４の回路と
抵抗器１５，１６の回路は抵抗値の選定を適当に
行なつて、抵抗器１３，１４の分圧電圧（基準電
圧）より抵抗器１５，１６の分圧電圧の方が若干
高い値（第２の基準電圧）になるように設定す
る。

抵抗器１３，１４の接続点にはツエナダイオー
ド１７を介して、抵抗器１８，１９の各一端と、
コンデンサ２０の一極が接続されている。抵抗器
１９の他端は、共通に接続された整流回路４，５
の負極側（以下、接地ラインという）に接続され
ている。抵抗器１９にはダイオード２１が並列接
続され、また、ツエナダイオード１７との接続側
にトランジスタ２２のベースが接続されている。
トランジスタ２２のエミツタは接地ラインに接続
され、コレクタはコンデンサ２０の他極とともに
抵抗器２３の一端とトランジスタ７のベースに接
続されている。抵抗器２３の他端は界磁コイル３
の一端に接続された整流回路５の正極側（以下、
正ラインという）に接続されている。抵抗器１８
にはコンデンサ２４が直列接続され、トランジス
タ９，７の接続点に接続されている。

抵抗器１５，１６の接続点にはツエナダイオー
ド２５を介して、抵抗器２６の一端とダイオード
２７のカソード、およびトランジスタ２８のベー
スが接続されている。抵抗器２６の他端とダイオ
ード２７のアノード、およびトランジスタ２８の
エミツタは接地ラインに接続され、トランジスタ
２８のコレクタは抵抗器２９，３０の直列回路を
介して正ラインに接続されている。抵抗２９，３
０の接続点は、抵抗器３１を介してトランジスタ
３２のベースに接続されている。トランジスタ３
２のエミツタは正ラインに、コレクタはトランジ
スタ９のペースに接続されている。

このように構成されたこの装置は次のように作
用する。まず、負荷が電球等であつて、進相特性
を有しないような場合を説明する。発電機のロー
タが回転駆動されて出力コイル１に出力電圧が発
生すると、この電圧は図示しない電球等に供給さ
れることになる。そしてこれと同時にこの電圧は
整流回路４、抵抗気１１、およびコンデンサ１２
で整流平滑され、抵抗器１３，１４に供給される
ことになる。そして抵抗器１３，１４の接続点は
ツエナダイオード１７を介してトランジスタ２２
のベースに接続されているので、分圧電圧が一定
値（ツエナ電圧）を超えると、トランジスタ２２
が導通することになる。

出力コイル１に生ずる出力電圧が、あらかじめ
設定された基準電圧、すなわち図の回路における
ツエナダイオード１７の作動電圧（第２図参
照）以下のときには電圧調整作用は行なわれず、
補助コイル２に発生した電圧が、その状態では導
通しているトランジスタ７を介して界磁コイル３
に供給され、発電作用を行なうことになる。出力
電圧が上昇してツエナダイオード１７が導通する
とトランジスタ２２が導通するので、トランジス
タ７は遮断し、界磁コイル３への電流を制限し、
発電機の出力を低下させる。これを適宜繰返して
電圧調整を行なうことになる。

整流回路４の出力電圧Vcは第２図に示すよう
な脈動直流電圧である。これが上述の作用によ
り、一定電圧（基準電圧）に調整されるのであ
る。本発明では抵抗器１５，１６により、基準電
圧より若干高い第２の基準電圧が設定されて
おり、ツエナダイオード２５、トランジスタ２８
等により、出力電圧Vcがこの電圧に達した時に
は、トランジスタ２８を導通させるようにしてあ
るので、トランジスタ９も導通できる状態とな
り、界磁コイル３を短絡することになる。トラン
ジスタ２８が遮断すればトランジスタ９も遮断す
る。なお、二つの基準電圧，は異らせてある
ため、トランジスタ７，９が同時に導通すること
はない。

次に、負荷が要領性のものであり、あるいは進
相特性を有するものである場合を考える。この場
合、界磁コイル３に逆起電力が発生し、逆電流が
流れることがある。逆電流が流れるとその電流は
トランジスタ９を介してバイパスされ、フライホ
イールダイオード１０とトランジスタ９により交
番電流を短絡することで出力電圧の上昇を防止す
ることになる。このときトランジスタ７，９が同
時に導通するとコンデンサ６の短絡電流がこれら
トランジスタ７，９を流れ、これらトランシジス
タ７，９を焼損することになる。しかしながら本
発明にあつては、上述のように二つの基準電圧が
異らせてあるためにトランジスタ７，９が同時に
導通することがないので、このようなことは生じ
ない。

（発明の効果） 本発明は上述のように構成したものであるか
ら、トランジスタの導通、遮断瞬時の電源短絡を
許容できる程度の大きな容量のトランジスタを必
要としないので、全体として小形化が図れ、また
安価にすることができる。そして主トランジスタ
と補助トランジスタによる電源短絡が生じないの
で、故障がなく、信頼性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は
第１図のものの作動を説明するグラフである。 １……出力コイル、２……補助コイル、３……
界磁コイル、７，９……トランジスタ、１０……
フライホイールダイオード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 発電機の補助コイルに発生した電圧を主トラ
   ンジスタで制御し、界磁コイルに供給して発電を
   する自励式の交流発電機において、前記補助コイ
   ルと界磁コイルとを接続する電圧調整器の回路中
   に、前記界磁コイルに並列接続されるフライホイ
   ールダイオードと補助トランジスタを設けると共
   に、前記電圧調整器が作動する基準電圧より若干
   高い第２の基準電圧を設定する設定回路を設け、
   出力電圧がこの第２の基準電圧より高い期間は前
   記補助トランジスタを導通させ、低い期間は遮断
   するよう構成したことを特徴とする交流発電機の
   電圧調整装置。