JPH0526958Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は内燃機関等で駆動される交流発電機
に使用される自動電圧調整装置に関する。

（従来技術とその問題点） 従来、携帯用エンジン発電機等の交流発電機の
出力電圧を負荷変動等に拘らず略一定の値に制御
する自動電圧調整装置としては、例えば第３図に
示すものが知られている。

第３図において、符号Ｇはエンジンで駆動され
る同期発電機であり、この発電機Ｇにおける回転
子側には内燃機関のクランク軸に直接又は適宜な
カツプリングを介して取付けられた回転子鉄心１
が配設され、これに界磁巻線２が巻回されてい
る。また固定子側には励磁巻線３、及び出力巻線
４が設けられ、この出力巻線４の一部が検出巻線
４ａとなつている。

このような発電機Ｇに対して、従来の自動電圧
調整装置は次のように構成される。即ち、この自
動電圧調整装置ｕは、第１の整流平滑回路５と、
第２の整流平滑回路６と、検出回路７と、制御回
路８とで構成される。

第１の整流平滑回路５は、励磁巻線３の出力電
圧を整流する全波整流器５１と、全波整流器５１
の整流出力を平滑するコンデンサC₁とからなり、
出力線路９に界磁電流Ifを送出する界磁電流供給
源を形成している。

第２の整流平滑回路６は、検出巻線４ａの出力
電圧を整流する全波整流器６１と、抵抗R₁及び
コンデンサC₂からなる平滑回路で構成されてい
る。平滑用コンデンサC₂の電圧波形は第４図に
示すような脈流波形であり、これが検出回路７に
導出される。

検出回路７は、コンデンサC₂の端子電圧を制
御回路８に導出するための抵抗R₂と、抵抗R₂の
導出端とアース間に接続される抵抗R₃とからな
り、コンデンサC₂の端子電圧を抵抗R₂，R₃によ
り分圧し抵抗R₂の導出端に適宜レベルの検出電
圧を形成する。

制御回路８は、当該制御回路８の動作レベルを
所定のレベルに設定するためのツエナーダイオー
ドZDと、スイツチング素子である２個のトラン
ジスタQ₁，Q₂からなるスイツチング回路とを備
え、前記出力線路９が界磁巻線２を経てトランジ
スタQ₂のコレクタ端子に接続されている。尚、
符号Ｄはフライホイールダイオードで界磁巻線２
と並列に接続されている。この制御回路８におい
ては、前記検出電圧がツエナー電圧（所定レベル
の設定電圧）より低い場合に前段のトランジスタ
Q₁がオフ、次段のトランジスタQ₂がオンとなり、
このトランジスタQ₂がオン作動する期間だけ前
記界磁電流供給源から界磁巻線２に界磁電流Ifが
供給される。

即ち、第４図に示すように、検出電圧Vcの脈
流波形部分とツエナー電圧Vzとのレベル比較が
なされ、周期的にVc＜Vzとなる区間ｔにおいて
所定の界磁電流Ifが界磁巻線２に供給され、発電
機Ｇの出力電圧の調整が行われる。

ところで、上述のような自動電圧調整装置にお
いては、界磁電流Ifの調整基準となる検出電圧は
平滑用のコンデンサC₂の端子電圧を分圧したも
のであるので、運転開始初期等の電圧立ち上げ期
間では、CR時定数によるコンデンサC₂の充電遅
れが生じることから、発電機Ｇの出力電圧は実際
の出力電圧よりも低い電圧であるとみなされて必
要以上に界磁電流Ifが供給されることとなる。そ
の結果、発電機Ｇの出力電圧が規定値を越えて増
大するオーバーシユート現象を生じ、電圧調整が
不安定となり易い。特に、この種の自動電圧調整
装置では、電圧制御精度を高めるためには時定数
をある程度大きくして脈流の傾斜度を小さくする
必要があるので、電圧制御精度が高い自動電圧調
整装置程オーバーシユートが生じ易いことにな
る。

（発明の目的） この発明の目的は、発電機の運転開始時等の電
圧立ち上げ期においても安定的に電圧調整をなし
得る自動電圧調整装置を提供することである。

（発明の構成） 上記目的を達成するために、この考案によれ
ば、発電機の交流出力電圧を検出する巻線の検出
出力を整流平滑する整流平滑回路と、前記整流平
滑回路の出力電圧に基づき所定電圧レベルの検出
電圧を形成する検出回路と、前記検出電圧が設定
電圧以下のとき前記発電機の界磁巻線に界磁電流
を供給するように制御をする制御回路とを備えた
自動電圧調整装置において、前記検出回路は、前
記整流平滑回路と前記制御回路との間に介設され
る第１の抵抗と、該第１の抵抗の前記制御回路側
部分に接続されかつ前記整流平滑回路内の平滑コ
ンデンサと並列に設けられるスイツチング素子
と、前記スイツチング素子を介して前記第１の抵
抗の前記制御回路側部分に接続され前記第１の抵
抗と協働して前記検出電圧を分圧形成する第２の
抵抗とを備え、前記スイツチング素子は前記発電
機の始動過渡状態においてその導通度が前記平滑
コンデンサの充電進行にともなう前記整流平滑回
路の出力電圧の上昇に基づいて増大するように構
成されていることを特徴とする自動電圧調整装置
が提供される。

（実施例） 以下、この考案の実施例を添付図面を参照して
説明する。尚、第３図と同一部分には同一符号を
付してその説明を省略する。

第１図はこの考案の一実施例に係る自動電圧調
整装置を示す。この第１実施例に係る自動電圧調
整装置１０における検出回路１１は、抵抗R₂の
動出端（ツエナーダイオードZDとの接続端）に
コレクタが接続されるスイツチング素子としての
トランジスタQ₃と、トランジスタQ₃のエミツタ
とアース間に接続される前記抵抗R₃と、抵抗R₂
の導入端（コンデンサC₂との接続端）とトラン
ジスタQ₃のベース間に直列接続される２つの抵
抗R₄，R₅と、この抵抗R₄とR₅の接続点とアース
間に接続されるコンデンサC₃とで構成される。

以上の構成において、発電機Ｇの運転開始直後
等において、コンデンサC₂の端子電圧が低いと
きはトランジスタQ₁がオフでトランジスタQ₂が
オンである。従つて、界磁巻線２に界磁電流Ifが
供給され発電機Ｇの出力電圧が規定値に向い上昇
する。その結果、検出巻線４ａの出力電圧がまず
抵抗R₁を介してコンデンサC₂の充電を行ないそ
の端子電圧が所定値に向かい上昇する。この上昇
端子電圧が抵抗R₂を介してツエナーダイオード
ZDのカソードに検出電圧として与えられると共
に、抵抗R₄，R₅を介してトランジスタQ₃のベー
スに与えられる。このとき、トランジスタQ₃は
ベース入力がコンデンサC₃により遅延されるた
め、この遅延時間の間トランジスタQ₃はオフし
ている。従つて、コンデンサC₂の端子電圧がそ
のまま抵抗R₂を介してツエナーダイオードZDの
カソードに検出電圧として印加される。

この状態でコンデンサC₂は端子電圧が上昇し
その直流電圧分がツエナー電圧に接近すると、脈
流電圧分の電圧レベルがツエナー電圧を上下する
ことになり、スイツチング素子Q₁，Q₂のオン・
オフ制御が開始される。この時点における端子電
圧はコンデンサC₂が満充電に達する以前のもの
で、第３図で説明した場合よりも低い値である。
つまり、当該自動電圧調整装置１０は発電機Ｇの
電圧立ち上げ期の比較的早い時点から電圧調整動
作を開始するのである。

一方、トランジスタQ₃は所定の遅延時間経過
後オン作動を開始し、その導通度がコンデンサ
C₂の端子電圧の上昇に伴ない漸増して抵抗R₃の
端子電圧を略直線的に増大させる。そして、コン
デンサC₂の端子電圧がツエナー電圧を越えると
完全にオン状態となり、当該検出回路１１は第３
図に示した検出回路７と同一となる。その結果、
ツエナー電圧との比較に供される検出電圧はコン
デンサC₂の端子電圧に係るものから抵抗R₂，R₃
の分圧比に係るものに完全に切換えられ、以後は
従来と同様となる。

以上の説明から明らかなように、抵抗R₃の端
子電圧はトランジスタQ₃の導通度の増大に伴な
い増加することになり、ツエナー電圧との比較に
供される検出電圧はコンデンサC₂の端子電圧に
係るものから抵抗R₂，R₃の分圧比に係るものに
連続的に移行し最終的には完全に切換えられるの
で、発電機の出力電圧にオーバーシユートが生ず
るのを防止することができる。

次に、第２図は他の実施例に係る自動電圧調整
装置を示す。この第２実施例に係る自動電圧調整
２０における検出回路２１は、前記第１実施例の
検出回路１１の抵抗R₅に代えてツエナーダイオ
ードZD１を設けたもので、他は前記検出回路１
１と同様構成となつている。

この第２実施例においては、トランジスタQ₃
のオン作動時期をツエナーダイオードZD１によ
り明確に規定するようにして当該自動電圧調整装
置２１の電圧調整動作の開始時期を一層明確に規
定しようとするものである。

（発明の効果） 以上詳述したように、この考案によれば、検出
回路にスイツチング素子を設け、発電機の運転開
始初期等の電圧立ち上げ期における平滑用コンデ
ンサの初期充電期間では前記スイツチング素子の
導通度を漸増させると共に、平滑用コンデンサの
上昇端子電圧が検出電圧となるようにしたので、
電圧調整動作の早期開始が可能となり、従つて、
発電機の出力電圧の立ち上げ期におけるオーバー
シユート現象の発生が防止できる。そして、平滑
用コンデンサの初期充電期間では前記スイツチン
グ素子の導通度が漸増しているので、第１、第２
の抵抗の分圧比に係る検出電圧への移行、つま
り、電圧立上り後の調整動作への移行を円滑に行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例に係る自動電圧調
整装置を示す回路図、第２図は他の実施例に係る
自動電圧調整装置を示す回路図、第３図は従来の
自動電圧調整装置を示す回路図、第４図は第３図
の従来装置の制御動作として検出電圧Vcと設定
電圧Vz及び界磁電流Ifの供給時間ｔとの関係を
示す特性図である。 ２……磁界巻線、３……励磁巻線、４……出力
巻線、４ａ……検出巻線、５……第１の整流平滑
回路、６……第２の整流平滑回路、８……制御回
路、１０，２０……自動電圧調整装置、１１，２
１……検出回路、Ｇ……エンジン発電機、C₂…
…平滑用コンデンサ、Q₃……スイツチング素子
としてのトランジスタ、R₂，R₃……抵抗。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 発電機の交流出力電圧を検出する巻線の出力を
   整流平滑する整流平滑回路と、前記整流平滑回路
   の出力電圧に基づき所定電圧レベルの検出電圧を
   形成する検出回路と、前記検出電圧が設定電圧以
   下のとき前記発電機の界磁巻線に界磁電流を供給
   するように制御する制御回路とを備えた自動電圧
   調整装置において、前記検出回路は、前記整流平
   滑回路と前記制御回路との間に介設される第１の
   抵抗と、該第１の抵抗の前記制御回路側部分に接
   続されかつ前記整流平滑回路内の平滑コンデンサ
   と並列に設けられるスイツチング素子と、前記ス
   イツチング素子を介して前記第１の抵抗の前記制
   御回路側部分に接続され前記第１の抵抗と協働し
   て前記検出電圧を分圧形成する第２の抵抗とを備
   え、前記スイツチング素子は前記発電機の始動過
   渡状態においてその導通度が前記平滑コンデンサ
   の充電進行にともなう前記整流平滑回路の出力電
   圧の上昇に基づいて増大するように構成されてい
   ることを特徴とする自動電圧調整装置。