JPH047680Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電圧調整装置を有する発電機、特に
進相負荷時においても電圧調整機能が阻害される
ことのないような電圧調整装置を有する発電機に
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図図
示回路構成を有しており、その動作原理は次の如
きものである。即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
の場合には界磁電流制御用トランジスタをオフ状
態にして界磁電流を遮断し、反対に基準値よりも
出力電圧が小の場合には界磁電流制御用トランジ
スタをオン状態にすることにより界磁電流を流し
て出力電圧上昇を計るような一連の反復動作によ
つて出力電圧を設定範囲内に保つように制御され
ている。

これらの動作を従来例として示す第１図図示回
路において説明する。

図において、１は主発電巻線、２は補助巻線、
３は界磁巻線、４，５は整流器、６，７，８はト
ランジスタであり、なかんずく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
てダーリントン接続をなす。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ないし１４はコンデンサ、１５ない
し２０は抵抗、Ａ，Ｂは出力端子、Ｃはタツプ
点、Ｄは分圧点を夫々表わしている。そして主発
電巻線１に対して補助巻線２は電気的に90°の位
相差を有して図示しない固定子に巻回され、また
界磁巻線３は同じく図示しない回転子に巻回され
る。

いま図示しない回転子を適当な手段により、例
えばエンジンによつて回転させれば、回転子の残
留磁気により補助巻線２に電圧が誘起され、この
電圧は整流器４によつて整流されて抵抗１５を介
してトランジスタ６，７をオンさせて界磁巻線３
を励磁し、益々出力電圧を上昇させる。なお界磁
巻線３にはダイオード９が挿入され界磁巻線３に
流れる電圧がオフされた場合に生じる非所望な高
電圧発生を抑止している。この回転磁界により上
記主発電巻線１に出力電圧が誘起され、Ａ，Ｂか
らなる出力端子を介して図示しない負荷に給電さ
れるとともに、タツプ点Ｂ，Ｃ間からは前記出力
電圧に応じた検出電圧が整流器５を介して分圧抵
抗１８，１９，２０にて分圧された分圧点Ｄに印
加される。しかし発電機の回転初期にあつては主
発電巻線１に誘起される出力電圧が小であるた
め、整流器５を介した分圧点Ｄの電圧が小さく、
電圧基準素子としてのツエナ・ダイオード１０は
オフ状態である。よつて電圧検出用トランジスタ
８はオフ状態を維持し、このために制御用トラン
ジスタ７がオン状態を続け、界磁電流制御用トラ
ンジスタ６がオン状態を続けて界磁電流を流し続
け、出力電圧を上昇させている。時間の経過につ
れて出力電圧が上昇し、設定値を超過する状態に
まで達すると、電圧検出端子Ｂ，Ｃと整流器５を
介して印加された分圧点Ｄの電圧がツエナ・ダイ
オード１０のツエナ電圧を超過し、したがつて前
記ツエナ・ダイオード１０がオン状態となつて電
圧検出用トランジスタ８をオン状態に移行する。
そして前記電圧検出用トランジスタ８のオン状態
への移行は制御用トランジスタ７と界磁電流制御
用トランジスタ６とを共にオフ状態へと転じ、界
磁電流を遮断して出力電圧の降下方向へと動作す
る。

以上が電圧調整装置を有する発電機の動作の概
略であるが、この種の従来装置は次の如き不都合
が生じることが判つた。即ち、発電機の主発電巻
線１には力率改善を目的として進相コンデンサが
接続される場合がしばしばあると共に、進相負荷
が接続されることもある。これらの各場合には一
種の自励現象により界磁巻線３に進相電流に対応
した電圧が誘起されることとなる。したがつて主
発電巻線１の出力電圧が設定値以上に上昇したこ
とを原因として電圧調整装置内の界磁電流制御用
トランジスタ６がオフ状態になり界磁電流を遮断
して出力電圧を降下させるべく動作しているよう
な場合であつても、前記進相電流に対応した電圧
が、電圧調整動作とは関係なく、界磁巻線中にダ
イオード９を介して電流を供給することとなり主
発電巻線１に過大な電圧を誘起し、これが定格出
力電圧の130％以上にも達してしまうことが生じ
る。即ち電圧調整機能を無効にしてしまうことが
生じる。

当該過大な電圧の発生に対処するために第２図
図示の如き構成が考慮される。

第２図において、符号１ないし２０及びＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄは第１図に対応している。２１はツエ
ナ・ダイオード、２２はサイリスタ、２３はツエ
ナ・ダイオード、２４はコンデンサ、２５，２６
は抵抗を表わしている。

そして当該構成の場合には界磁巻線３の回路に
接続されたダイオード９に対して図示一点鎖線部
分で示すようにツエナ・ダイオード２１を並列接
続している点に構成上の特徴を有している。また
通常の電圧調整動作については第１図において説
明したことと全く同一であるため省略し、進相電
流による出力電圧上昇防止機能についてだけ説明
する。この場合上記進相電流にもとづいて誘起さ
れた電圧により、界磁巻線３に流れる電流の第１
の半波はダイオード９を順方向に通つて流れ、第
２の半波は界磁巻線３に生じる電圧が所定値を超
えるときダイオード９に対して並列接続されたツ
エナ・ダイオード２１によつて短絡される。即ち
正半波と負半波とが共に界磁巻線３に流れること
となり実効的な直流成分が減少される。したがつ
てトランジスタ６，７がオフ状態にある状態のも
とで、第１図図示の構成の場合の如く、発電機の
端子電圧が非所望に増大することがない。

第２図図示構成の場合には、ツエナ・ダイオー
ド２１がオンするオン設定レベルを正しく設定す
ることが必要である。何故ならば、非所望な設定
が行われた場合には、過電圧状態にない場合の通
常運転状態の下でもツエナ・ダイオード２１がオ
ンすることが生じるからである。

本考案は、この点をあわせ解決しており、界磁
巻線３に電流を供給する必要のある期間において
は、第２図に示すツエナ・ダイオード２１に相当
する短絡回路が作動しないようにしている。

第３図は本考案の実施例であつて、図中の符号
１ないし２０及びＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは第１図と対応
している。２７，２８，２９はトランジスタ、３
０，３１はダイオード、３２ないし３４は抵抗、
３５はコンデンサを表わしている。本実施例の場
合、界磁電流制御用トランジスタ６がオン状態
（主発電巻線に誘起された電圧が設定値よりも小
であつて界磁電流を流して電圧上昇させる必要の
ある時）である時にはトランジスタ２９もオン状
態となり、トランジスタ２７がオフ状態を維持し
ている。そして界磁電流制御用トランジスタ６が
オフ状態（主発電巻線に誘起された電圧が設定値
よりも大であつて界磁電流を遮断し電圧降下させ
る必要のある時）の場合には、トランジスタ２９
をオフ状態に維持され、トランジスタ２７がオン
状態に維持されることになる。したがつて、トラ
ンジスタ６，７がオフ状態にある間界磁巻線３に
は正負両方向の電流が流れ得ることとなり、上記
と同様に非所望な高電圧の発生を抑止することが
可能となる。

以上説明した如く、本考案によれば界磁巻線回
路に挿入されたダイオードに対して並列にサージ
アブソーバーを接続する如き回路構成としている
ため、進相負荷時においても通常の電圧調整を何
ら阻害することはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は電圧調整装置を有する発電機の従来回
路構成、第２図は本考案の前提とされた構成、第
３図は本考案の実施例を夫々示す。 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、９はダイオード、１０はツエナ・ダイオー
ド、２２はサイリスタ、２３はツエナ・ダイオー
ド、２７，２８，２９はトランジスタを夫々表わ
している。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 主発電巻線１と補助巻線２とが巻回された固定
   子と、界磁巻線３が巻回された回転子からなり、 前記主発電巻線１に誘起される出力電圧の大小
   に応じてオン・オフするツエナ・ダイオード１０
   と、当該ツエナ・ダイオード１０のオンによつて
   動作する電圧検出用トランジスタ８とによつて、
   界磁巻線回路に挿入された界磁電流制御用トラン
   ジスタ６，７をオン・オフさせることにより、前
   記補助巻線２からの界磁電流をオン・オフさせて
   主発電巻線１に誘起される出力電圧を調整する ようにされた発電機において、 上記界磁巻線回路には並列にもうけられたダイ
   オード９と、 該ダイオード９に対して並列接続されたサージ
   アブソーバをそなえ、 当該サージアブソーバとしてダーリントン接続
   されて制御信号によつてオン・オフされるトラン
   ジスタ２７，２８をもうけると共に、 前記トランジスタ２７，２８は、界磁巻線回路
   にもうけた上記電圧検出用トランジスタ８によつ
   て上記制御信号を受けるよう構成され、当該電圧
   検出用トランジスタ８が上記界磁電流制御用トラ
   ンジスタ６，７をオフ状態にしたときのみオンさ
   れるよう構成されてなり、 進相負荷に対応して界磁巻線に誘起される交番
   電圧にもとづく電流を上記界磁巻線に環流させる
   よう構成した ことを特徴とする電圧調整装置を有する発電機。