JPH0477546B2 - - Google Patents
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- JPH0477546B2 JPH0477546B2 JP23462386A JP23462386A JPH0477546B2 JP H0477546 B2 JPH0477546 B2 JP H0477546B2 JP 23462386 A JP23462386 A JP 23462386A JP 23462386 A JP23462386 A JP 23462386A JP H0477546 B2 JPH0477546 B2 JP H0477546B2
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- armature winding
- rectified
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 23
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 13
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Synchronous Machinery (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は交流発電機に係り、特に自動車等に搭
載され蓄電池を充電する車両用交流充電発電機に
係る。
載され蓄電池を充電する車両用交流充電発電機に
係る。
従来自動車の蓄電池充電用交流発電機は、例え
ば特公昭44−4451号公報等に記載のように、星形
結線の三相電機子巻線から成る充電発電機を有
し、この三相交流出力をダイオード等により構成
される三相全波整流回路を介して直流出力とする
ことがで知られており、特に高出力化のために、
上記三相巻線の中性点をやはりダイオード等の整
流器を介して第３高調波成分をも有効に取り出す
ことが知られている。
ば特公昭44−4451号公報等に記載のように、星形
結線の三相電機子巻線から成る充電発電機を有
し、この三相交流出力をダイオード等により構成
される三相全波整流回路を介して直流出力とする
ことがで知られており、特に高出力化のために、
上記三相巻線の中性点をやはりダイオード等の整
流器を介して第３高調波成分をも有効に取り出す
ことが知られている。
上記の様な従来技術では、上記三相交流発電機
の整流出力は蓄電池のコンデンサ効果によりその
脈動（リツプル）を約0.2〜0.5V程度まて抑制す
ることが可能である。しかしながら、整流器の出
力端子と上記蓄電池との間の距離が長く、その配
線のためのケーブルの配線抵抗が大きくなると、
整流出力端子電圧の整流リツプル電圧は電気負荷
の増大とともに増加することとなり、特に上記従
来技術に示されるような電機子巻線の中性点に整
流器を接続してその出力を増大する方式では、発
電機の回転数が約2000〜3000rpm付近に達すると
その整流出力の脈動（リツプル）電圧が急激に増
大してしまう。
の整流出力は蓄電池のコンデンサ効果によりその
脈動（リツプル）を約0.2〜0.5V程度まて抑制す
ることが可能である。しかしながら、整流器の出
力端子と上記蓄電池との間の距離が長く、その配
線のためのケーブルの配線抵抗が大きくなると、
整流出力端子電圧の整流リツプル電圧は電気負荷
の増大とともに増加することとなり、特に上記従
来技術に示されるような電機子巻線の中性点に整
流器を接続してその出力を増大する方式では、発
電機の回転数が約2000〜3000rpm付近に達すると
その整流出力の脈動（リツプル）電圧が急激に増
大してしまう。
このような整流出力の脈動（リツプル）電圧の
増大は、ラジオの雑音の増大、種々の車載電子装
置に対する悪影響を生じ、さらには車載された冷
却用のモータで、モータのハウジングの共振点と
前記脈動（リツプル）電圧の周波数がほぼ一致す
るエンジン回転数で共鳴し異音を発し運転者に不
快感を与える等の現象を生じる。特に近年におい
ては種々の電子式制御装置が搭載される一方その
取付スペースは狭くなつており、かかる悪影響は
著しい。
増大は、ラジオの雑音の増大、種々の車載電子装
置に対する悪影響を生じ、さらには車載された冷
却用のモータで、モータのハウジングの共振点と
前記脈動（リツプル）電圧の周波数がほぼ一致す
るエンジン回転数で共鳴し異音を発し運転者に不
快感を与える等の現象を生じる。特に近年におい
ては種々の電子式制御装置が搭載される一方その
取付スペースは狭くなつており、かかる悪影響は
著しい。
そこで本発明の目的は、上記従来技術の欠点等
に鑑み、その整流脈動（リツプル）電子の低減を
行い得る車両用充電発電機を提供することにあ
る。
に鑑み、その整流脈動（リツプル）電子の低減を
行い得る車両用充電発電機を提供することにあ
る。
上記の目的は、電機子巻線と、界磁巻線と、内
燃機関の回転に同期して回転する回転界磁に応じ
て上記電機子巻線に誘起される交流出力を整流す
る整流器を有し、上記整流器からの整流出力によ
り蓄電池を充電する車両用交流充電発電機であつ
て、上記電機子巻線は星形結線された５相の電機
子巻線から構成され、かつ上記整流器は５相全波
整流器により構成された車両用交流充電発電機に
より達成される。
燃機関の回転に同期して回転する回転界磁に応じ
て上記電機子巻線に誘起される交流出力を整流す
る整流器を有し、上記整流器からの整流出力によ
り蓄電池を充電する車両用交流充電発電機であつ
て、上記電機子巻線は星形結線された５相の電機
子巻線から構成され、かつ上記整流器は５相全波
整流器により構成された車両用交流充電発電機に
より達成される。
上記の構成になる車両用交流充電発電機におい
て、５相の交流出力は５相の全波整流器により全
波整流され、この結果、上記整流出力の脈動率は
低減され、もつて整流出力のリツプル電圧により
生ずる悪影響を防止し得る。
て、５相の交流出力は５相の全波整流器により全
波整流され、この結果、上記整流出力の脈動率は
低減され、もつて整流出力のリツプル電圧により
生ずる悪影響を防止し得る。
以下本発明の一実施例を図を用いて詳細に説明
する。
する。
第１図において、車両用交流充電発電機１は固
定子のスロツト内にそう入固設された５相の電機
子巻線２と回転子に設けられた界磁巻線３を有し
ている。上記５相電機子巻線は、図からも明らか
なように、星形（Ｙ形）に結線され、それらは中
性点４で接続されている。
定子のスロツト内にそう入固設された５相の電機
子巻線２と回転子に設けられた界磁巻線３を有し
ている。上記５相電機子巻線は、図からも明らか
なように、星形（Ｙ形）に結線され、それらは中
性点４で接続されている。
上記の様な５相の電機子を有する発電機１から
の発生交流出力は５相全波整流器５により直流に
全波整流された後、例えば車載の蓄電池６に接続
され、さらには電気負荷７に接続されている。こ
の５相全波整流器５は、図示のように、10個のダ
イオードをいわゆる直並列に５相分有するもので
ある。特に本実施例においては、これらのダイオ
ードを、逆回復時間の短い特性を有するいわゆる
フアスト・リカバリー・ダイオードとしている。
このようなフアスト・リカバリー・ダイオードに
より全波整流器５を構成する場合、転流時のサー
ジを最小限に抑えることが可能となり、整流出力
の脈動成分の減少に効果的である。
の発生交流出力は５相全波整流器５により直流に
全波整流された後、例えば車載の蓄電池６に接続
され、さらには電気負荷７に接続されている。こ
の５相全波整流器５は、図示のように、10個のダ
イオードをいわゆる直並列に５相分有するもので
ある。特に本実施例においては、これらのダイオ
ードを、逆回復時間の短い特性を有するいわゆる
フアスト・リカバリー・ダイオードとしている。
このようなフアスト・リカバリー・ダイオードに
より全波整流器５を構成する場合、転流時のサー
ジを最小限に抑えることが可能となり、整流出力
の脈動成分の減少に効果的である。
次に、上記蓄電池６の端子電圧は、既に知られ
た構成になるいわゆる電圧調整器８に接続されて
いる。この電圧調整器８は、既知のように、上記
蓄電池６の端子電圧を検出し、この電圧値が所定
の値以下になつた時には発電機１の界磁巻線３に
界磁電流を供給し、それ以上の場合には遮断する
ことにより上記蓄電池６の端子電圧を一定のする
ようその充電電流を制御するものである。
た構成になるいわゆる電圧調整器８に接続されて
いる。この電圧調整器８は、既知のように、上記
蓄電池６の端子電圧を検出し、この電圧値が所定
の値以下になつた時には発電機１の界磁巻線３に
界磁電流を供給し、それ以上の場合には遮断する
ことにより上記蓄電池６の端子電圧を一定のする
ようその充電電流を制御するものである。
以上の述べた構成において、上記５相電機子巻
線２からの交流出力は５相全波整流器５により全
波整流されて直流出力となる。この場合、各相の
交流出力波形をサインカーブとし、その最大値を
１として基準化し、整流器の順方向電圧降下を零
（0v）とすると、５相整流出力を脈動率RVR5は RVR5＝V5MAX−V5MIN／V5AVE ……(1) により求められる。ここでV5MAXは整流出力の最
大値であり５相整流出力の場合は2sin2π／５とな
り、V5MINは整流出力最小値であり、１＋cosπ／
５となる。
線２からの交流出力は５相全波整流器５により全
波整流されて直流出力となる。この場合、各相の
交流出力波形をサインカーブとし、その最大値を
１として基準化し、整流器の順方向電圧降下を零
（0v）とすると、５相整流出力を脈動率RVR5は RVR5＝V5MAX−V5MIN／V5AVE ……(1) により求められる。ここでV5MAXは整流出力の最
大値であり５相整流出力の場合は2sin2π／５とな
り、V5MINは整流出力最小値であり、１＋cosπ／
５となる。
また、V5AVEは整流出力の平均値であり、以下
の式により求められる。
の式により求められる。
V5AVE＝１／π／10∫〓/10 0｛sin（θ＋2π／５
）−sin（θ−2π／５）｝dθ……(2) そして、これらを計算すると、５相の場合の整
流出力脈動率RVRは、0.05という値になる。ま
た、第２図には、上記５相交流出力の整流出力
V5Rを横軸に電気角をとつて表わされている。こ
の縦軸の整流出力（電圧）V5Rは、上記と同様に
１相分の交流出力の最大値を１として表わしてい
る。
）−sin（θ−2π／５）｝dθ……(2) そして、これらを計算すると、５相の場合の整
流出力脈動率RVRは、0.05という値になる。ま
た、第２図には、上記５相交流出力の整流出力
V5Rを横軸に電気角をとつて表わされている。こ
の縦軸の整流出力（電圧）V5Rは、上記と同様に
１相分の交流出力の最大値を１として表わしてい
る。
一方、第３図ａ及びｂには、３相出力の整流出
力波形及び４相の場合の整流出力波形が示されて
いる。これらの図を第２図と比較して明らかなよ
うに、５相の場合の整流出力の脈動率は３相、４
相に比較して十分小さくなつており、その平均値
も高くなつているが、さらにこれを上記と同様し
てその脈動率により比較すると以下の様になる。
力波形及び４相の場合の整流出力波形が示されて
いる。これらの図を第２図と比較して明らかなよ
うに、５相の場合の整流出力の脈動率は３相、４
相に比較して十分小さくなつており、その平均値
も高くなつているが、さらにこれを上記と同様し
てその脈動率により比較すると以下の様になる。
すなわち、３相の場合には、整流出力のV3Rの
最大値V3MAXは√３であり、その最小値V3MINは3/
２である。一方、整流出力平均値V3AVEは V3AVE＝１／π／６∫〓/60｛sin（θ＋２／３π
）−sin（θ−２／３π）｝dθ……(3) により求められ、さらに上記第(1)式を利用して３
相の脈動率RVR3を求めると、約0.14となり、５
相の場合の値より大きな値となる。これは３相出
力の整流出力の整流出力の脈動は５相の場合に比
較して大きいことを意味する。
最大値V3MAXは√３であり、その最小値V3MINは3/
２である。一方、整流出力平均値V3AVEは V3AVE＝１／π／６∫〓/60｛sin（θ＋２／３π
）−sin（θ−２／３π）｝dθ……(3) により求められ、さらに上記第(1)式を利用して３
相の脈動率RVR3を求めると、約0.14となり、５
相の場合の値より大きな値となる。これは３相出
力の整流出力の整流出力の脈動は５相の場合に比
較して大きいことを意味する。
次に４相の場合には、上記計算式によりその脈
動率RVR4を求めると、これは約0.33という値に
なり、５相の場合に比較してその脈動が大きいば
かりか、さらに上記３相の場合よりも大きくなつ
てしまうことを意味する。これは、４相では、各
相の相電圧が電気角的に直交しているため、２相
の場合と同様になることによる。
動率RVR4を求めると、これは約0.33という値に
なり、５相の場合に比較してその脈動が大きいば
かりか、さらに上記３相の場合よりも大きくなつ
てしまうことを意味する。これは、４相では、各
相の相電圧が電気角的に直交しているため、２相
の場合と同様になることによる。
さらに６相の場合には、上記と同様に電圧角的
にみると３相と同様になつてしまい、この脈動率
RVR6は約0.14という値になる。
にみると３相と同様になつてしまい、この脈動率
RVR6は約0.14という値になる。
次に、本発明になる５相交流充電発電機を自動
車に実際に搭載して行なつた実測によると、３相
発電機を５相化した場合、負荷電流により電機子
反作用が発生し出力波形は歪んでくるが、３相の
場合も同じであり、配線、蓄電池等を同一条件と
して実測した場合のリツプル電圧は0.5（Ｖ）から
0.25（Ｖ）に低減された。また、ラジオノイズで
45dBが40dBに、モータ音は聴感では確認できな
いレベルにまで具体的には29dBから25dBまで低
減することができることが確認された。
車に実際に搭載して行なつた実測によると、３相
発電機を５相化した場合、負荷電流により電機子
反作用が発生し出力波形は歪んでくるが、３相の
場合も同じであり、配線、蓄電池等を同一条件と
して実測した場合のリツプル電圧は0.5（Ｖ）から
0.25（Ｖ）に低減された。また、ラジオノイズで
45dBが40dBに、モータ音は聴感では確認できな
いレベルにまで具体的には29dBから25dBまで低
減することができることが確認された。
一方、５相発電機の製作においては、従来の３
相発電機の場合12極が主流であつたが、５相発電
機では８極〜10極程度が量産性もあり、電機子コ
イル巻線作業上からも最適であることが確認でき
ており、又５相化により８極の場合同一体格での
出力増大の効果も10％上昇することが確認でき
た。
相発電機の場合12極が主流であつたが、５相発電
機では８極〜10極程度が量産性もあり、電機子コ
イル巻線作業上からも最適であることが確認でき
ており、又５相化により８極の場合同一体格での
出力増大の効果も10％上昇することが確認でき
た。
以上述べたように、本発明になる蓄電池充電用
交流発電機においては、整流リツプル電圧を従来
品と比較して大巾に小さくすることができるため
雑音発生により車載の種々の電気負荷に与える悪
影響を小さくできると共に高出力化も図れるとい
う優れた効果がある。
交流発電機においては、整流リツプル電圧を従来
品と比較して大巾に小さくすることができるため
雑音発生により車載の種々の電気負荷に与える悪
影響を小さくできると共に高出力化も図れるとい
う優れた効果がある。
第１図は本発明になる車両用交流充電発電機の
一実施例を示す回路図、第２図は第１図に示す発
電機の整流出力のリツプル波形を示す図、第３図
ａ，ｂは、本発明との比較のため、３相及び４相
の交流発電機の整流出力のリツプル波形を示す図
である。 １……発電機、２……電機子巻線、３……界磁
巻線、５……５相全波整流器、６……蓄電池、７
……電気負荷、８……電圧調整器。
一実施例を示す回路図、第２図は第１図に示す発
電機の整流出力のリツプル波形を示す図、第３図
ａ，ｂは、本発明との比較のため、３相及び４相
の交流発電機の整流出力のリツプル波形を示す図
である。 １……発電機、２……電機子巻線、３……界磁
巻線、５……５相全波整流器、６……蓄電池、７
……電気負荷、８……電圧調整器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電機子巻線と界磁巻線と、内燃機関の回転に
同期して回転する回転界磁に応じて上記電機子巻
線に誘起される交流出力を整流する整流器を有
し、上記整流器からの整流出力により蓄電池を充
電する車両用交流充電発電機において、上記電機
子巻線は星形結線された５相の電機子巻線から構
成され、かつ上記整流器は５相全波整流器により
構成されていることを特徴とする車両用交流充電
発電機。 ２ 特許請求の範囲第１項において、上記５相全
波整流器はフアースト・リカバリー・ダイオード
により構成されていることを特徴とする車両用交
流充電発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23462386A JPS6392243A (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 車両用交流充電発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23462386A JPS6392243A (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 車両用交流充電発電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6392243A JPS6392243A (ja) | 1988-04-22 |
| JPH0477546B2 true JPH0477546B2 (ja) | 1992-12-08 |
Family
ID=16973941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23462386A Granted JPS6392243A (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 車両用交流充電発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6392243A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2685608A2 (en) | 2001-12-11 | 2014-01-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Armature winding for a dynamoelectric machine |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE38464E1 (en) | 1990-04-24 | 2004-03-16 | Nippondenso Co., Ltd. | Alternating current generator having a plurality of independent three-phase windings |
| JPH0591748A (ja) * | 1991-09-26 | 1993-04-09 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用充電発電機 |
| DE102006052111A1 (de) * | 2006-11-06 | 2008-05-08 | Robert Bosch Gmbh | Elektrische Maschine |
| JP6355251B2 (ja) * | 2013-08-26 | 2018-07-11 | 梨木 政行 | モータ |
-
1986
- 1986-10-03 JP JP23462386A patent/JPS6392243A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2685608A2 (en) | 2001-12-11 | 2014-01-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Armature winding for a dynamoelectric machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6392243A (ja) | 1988-04-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |