JPH11285144A - 自励式発電機 - Google Patents

自励式発電機

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JPH11285144A
JPH11285144A JP8523398A JP8523398A JPH11285144A JP H11285144 A JPH11285144 A JP H11285144A JP 8523398 A JP8523398 A JP 8523398A JP 8523398 A JP8523398 A JP 8523398A JP H11285144 A JPH11285144 A JP H11285144A
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JP
Japan
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current
winding
field
output
generator
Prior art date
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Pending
Application number
JP8523398A
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English (en)
Inventor
Masakazu Ashikawa
雅一 芦川
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Mahle Electric Drive Systems Co Ltd
Original Assignee
Kokusan Denki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】過負荷により回転速度が低下したときに自動電
圧調整器の働きにより界磁電流が増加して界磁巻線が過
熱するのを防止した自励式発電機を提供する。 【解決手段】励磁巻線1と出力巻線2とを備えた固定子
と、スリップリング6a,6bと該スリップリングに接
触するブラシ7a,7bとを有する給電機構を通して励
磁巻線1から界磁電流が供給される界磁巻線4を備えた
回転子と、出力巻線2の出力電圧を設定値に保つように
励磁巻線1から界磁巻線4に供給される界磁電流を制御
する自動電圧調整器8とを備えた自励式発電機におい
て、界磁電流が設定値以上になったときに界磁電流を流
す電流遮断手段9を界磁電流If の通電回路に挿入し
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の原動機に
より駆動されて負荷に電力を供給する自動電圧調整器付
きの自励式発電機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の自励式発電機として、図
3に示したものが用いられている。同図において、1は
発電機の固定子に設けられた励磁巻線、2は同じく固定
子に設けられた出力巻線で、該出力巻線の出力が負荷3
に供給される。4は発電機の回転子5の突極形界磁鉄心
に巻回された界磁巻線で、該界磁巻線の両端はそれぞれ
回転子に設けられたスリップリング6a,6bに接続さ
れている。スリップリング6a,6bには発電機の固定
子側に保持されたブラシ7a,7bがそれぞれ接触させ
られていて、ブラシ7a,7bとスリップリング6a,
6bとにより給電機構が構成され、励磁巻線1から自動
電圧調整器8と該給電機構とを通して界磁巻線4に界磁
電流If が供給されるようになっている。
【0003】自動電圧調整器8は、出力巻線2の出力電
圧Vt を検出して、励磁巻線1から界磁巻線4に供給す
る界磁電流If を制御することにより、出力巻線2の出
力電圧Vt を自動的に設定値に調節する。
【0004】携帯発電装置に使用されるこの種の自励式
発電機では、過負荷状態で使用されて出力電流が定格電
流を越える過電流の状態が長時間続いて発電機の出力巻
線が焼損することがないようにするため、出力電流の通
電回路に電流遮断手段10が挿入されている。この電流
遮断手段は、出力巻線2から設定値以上の出力電流が連
続して流れたときに該出力電流の通電回路を遮断して出
力巻線の加熱を防止する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
自励式発電機では、出力電流の通電回路に電流遮断手段
10が挿入されているため、出力電流が設定値以上にな
った時には該電流遮断手段10に遮断動作を行わせて出
力電流を遮断することにより、発電機の出力巻線2の過
熱を防止することができる。
【0006】しかしながら、自動電圧調整器を備えた従
来の自励式発電機では、その回転速度が低下したとき
に、界磁巻線が過熱するのを防ぐことができないという
問題があった。
【0007】即ち、上記の自励式発電機で過負荷状態が
生じて、原動機の回転速度が定格回転速度よりも低下
し、発電機の出力電圧が低下すると、自動電圧調整器8
が界磁電流If を増加させて、回転速度の低下による出
力電圧の低下を補償する動作を行うため、界磁巻線4に
流れる界磁電流If は発電機が定格回転速度で回転して
いるときよりも増大する。したがって、発電機が過負荷
状態になってその回転速度が低下したときには、出力電
流が過大でない状態(電流遮断手段10が遮断動作を行
う設定値よりも低い状態)であっても、界磁巻線4に過
大な界磁電流が流れることになり、界磁巻線の温度が上
昇する。また発電機の回転速度が低下したときには、該
発電機の回転子を冷却する冷却風量が減少するため、界
磁巻線の冷却効果が低下する。
【0008】このように、発電機が過負荷状態になって
その回転速度が低下したときには、界磁巻線の発熱が大
きくなる上に、その冷却も悪くなるため、界磁巻線の温
度が過度に上昇して、界磁巻線が焼損するおそれがあっ
た。また界磁巻線の温度が上昇ると、界磁巻線の含浸材
が軟化して該界磁巻線が径方向の外側に膨らむため、界
磁巻線が固定子の内周と接触する危険があった。
【0009】本発明の目的は、出力電流が許容値を超え
るのを防止するとともに、回転速度が低下したときに界
磁巻線に過大な界磁電流が流れて該界磁巻線が過熱する
のを防止することができるようにした自励式発電機を提
供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、励磁巻線と出
力巻線とを有する固定子と、スリップリングと該スリッ
プリングに接触するブラシとを有する給電機構を通して
励磁巻線から界磁電流が供給される界磁巻線を有する回
転子と、出力巻線の出力電圧を設定値に保つように励磁
巻線から界磁巻線に供給される界磁電流を制御する自動
電圧調整器とを備えた自励式発電機に係わるものであ
る。
【0011】本発明においては、界磁電流が設定値以上
になったときに該界磁電流を遮断する電流遮断手段を界
磁電流の通電回路に挿入した。
【0012】上記の設定値は、例えば、発電機が定格回
転速度、定格出力電流で運転されるときの界磁電流の値
よりは大きく、かつ発電機が定格回転速度で回転してい
る状態での前記出力巻線の出力電流の許容最高値に対応
する前記界磁電流の値及び前記界磁巻線の過熱を防止す
るために設定する必要がある前記界磁電流の許容最高値
以下の値に設定される。
【0013】上記のように構成すると、発電機が定格回
転速度で回転しているときには、出力電流の値が許容最
高値を超える前に界磁電流が遮断されて出力電流が低下
するため、出力巻線の過熱を防止することができる。
【0014】また発電機の過負荷時にその回転速度が低
下して出力電圧が低下したために自動電圧調整器が働い
て界磁電流が増加したときには、該界磁電流が設定値を
超えた時に電流遮断手段が遮断動作を行って界磁電流を
遮断するため、界磁巻線の過熱を防止することができ
る。
【0015】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係わる自励式発電
機の構成例を示したもので、同図において、1は発電機
の図示しない固定子鉄心に巻回された励磁巻線、2は同
じく固定子鉄心に巻回された出力巻線であり、該出力巻
線の出力が負荷3に供給される。
【0016】4は発電機の回転子5に設けられた界磁巻
線で、該界磁巻線は両端を軸受で支承された回転軸に固
定された図示しない突極形界磁鉄心の突極に絶縁ボビン
を介して巻回されている。界磁巻線の巻始め及び巻き終
りは、回転子5に設けられたスリップリング6a,6b
にそれぞれ接続されている。スリップリング6a,6b
には発電機の固定子側に保持された1対のブラシ7a,
7bがそれぞれ接触させられて、該スリップリング6
a,6b及びブラシ7a,7bにより給電機構が構成さ
れ、励磁巻線1から自動電圧調整器8と上記給電機構と
を通して界磁巻線4に界磁電流If が供給されるように
なっている。
【0017】自動電圧調整器8は、発電機の出力巻線2
の出力電圧Vt を設定値に保つように、励磁巻線1から
界磁巻線4に供給される界磁電流If を制御する。
【0018】本発明においては、界磁電流If の通電回
路に電流遮断手段9が挿入されている。この電流遮断手
段9は、界磁電流If の大きさが設定値以上になったと
きに該界磁電流を遮断する。
【0019】内燃機関等の原動機により発電機の回転子
5が駆動されて回転を開始すると、界磁鉄心の残留磁束
により初期励磁が行われて励磁巻線1に電圧が誘起す
る。この電圧により界磁巻線4に励磁電流が供給される
ようになると励磁巻線1及び出力巻線2に発生する電圧
が急上昇して出力巻線2に出力電圧が確立し、発電機は
自励式発電機として動作する。なお、界磁鉄心の磁極部
に小形の永久磁石を取付けて該永久磁石による界磁で初
期励磁を行うようにすれば、初期励磁を更に確実に行う
ことができる。
【0020】自動電圧調整器8は公知の回路からなるも
ので、図示の例では、2個の整流素子及び2個のサイリ
スタを単相ブリッジ結線した回路と、該ブリッジ回路の
直流出力端子間にカソードを直流出力端子の正極端子側
に向けた状態で接続されたフライホイールダイオードと
を有して、励磁巻線1の交流出力を整流して界磁巻線4
に励磁電流If を供給する混合ブリッジ整流回路81
と、発電機の出力巻線2の出力電圧Vt を検出する出力
電圧検出回路82と、出力電圧検出回路82で検出され
た出力電圧Vt が設定値以下のときには混合ブリッジ整
流回路81の2個のサイリスタにトリガ信号を与えて該
サイリスタを導通させ、出力電圧Vt が設定値を超えた
ときには該2個のサイリスタにトリガ信号を与えないよ
うに該2個のサイリスタの導通,遮断を制御するサイリ
スタ制御回路83とを備えた回路からなっている。
【0021】電流遮断手段9としては、復帰可能な直流
ブレーカやヒューズ等を用いることができる。この電流
遮断手段9としては、発電機の負荷3がモータ等であっ
て該負荷の起動時に短時間だけ大きな起動電流が流れた
ときに、その起動電流に相応して短時間だけ流れる大き
なる界磁電流によっては遮断しないような逆限時特性を
有するものを用いる。
【0022】電流遮断手段9に遮断動作を行わせる界磁
電流の設定値(遮断電流値)は、発電機が定格回転速
度、定格出力電流で運転されるときの界磁電流の値より
は大きく、かつ発電機が定格回転速度で回転していると
きの出力電流の許容最高値(出力巻線の過熱を防止する
ために設定する必要がある出力電流の許容最高値)に対
応する界磁電流If の値及び界磁巻線4の過熱を防止す
るために設定する必要がある界磁電流If の許容最高値
以下に設定される。
【0023】図2は、自動電圧調整器8を備えた上記自
励式発電機の出力特性を示したもので、同図において、
実線で示す曲線aは発電機が定格回転速度N0 で回転し
ている状態のときの出力電流IL と出力電圧Vt との関
係を示し、実線で示す曲線bはその場合の出力電流IL
と界磁電流If [If(N0 )]との関係である。また
破線で示した曲線c及び曲線dは、それぞれ発電機の回
転速度が定格回転速度N0 よりも低い回転速度N1 及び
N2 (N0 >N1 >N2 )である場合の出力電流IL と
界磁電流If[回転速度がN1 のときIf(N1 ),N
2 のときIf(N2 )]との関係を示したものである。
【0024】電流手段手段9に遮断動作を行わせる界磁
電流の設定値(遮断電流設定値)Ifsの値は、図2に見
られるように、発電機が定格回転速度N0 、定格出力電
流ILRで運転されているときの界磁電流の大きさIf0よ
りも大きく、かつ界磁巻線4の過熱を防止するために設
定する必要がある界磁電流の許容最高値、及び発電機が
定格回転速度N0 で運転されているときに出力巻線が過
熱するのを防止するために設定する必要がある出力電流
の許容最高値ILSに対応する界磁電流の大きさ以下の値
に設定される。
【0025】そのため、発電機が定格回転速度N0 で回
転している時に出力電流IL が定格出力電流ILS以下の
IL0になると界磁電流If[If(N0 )]が遮断電流
設定値Ifsに達して界磁電流が遮断される。これによ
り、出力電流が許容最高値ILSを超えて出力巻線2が過
熱のを防止することができる。
【0026】発電機の回転速度が定格回転速度N0 より
も低いN1 ,N2 に低下すると、出力電流が定格範囲に
あっても、界磁電流If(N1 ),If(N2 )は定格
回転速度N0 のときの界磁電流If(N0 ) よりも大き
くなる。界磁電流を遮断する電流遮断手段9を備えてい
ない従来の発電機では、このとき界磁電流If1,If2が
許容最高値を超えて界磁巻線が過熱するおそれがあった
が、本発明では、界磁電流の通電回路に電流遮断手段9
が挿入されていて、界磁電流が遮断電流設定値Ifsを超
えたときに界磁電流が遮断されるので、界磁巻線4が過
熱するおそれをなくすことができる。
【0027】上記の例で用いた電流遮断手段9は、図3
に示した従来例で発電機の出力電流を遮断するために設
けられていた電流遮断手段10に比べて遮断電流容量が
小さいものでよいので、従来用いられていた電流遮断手
段10よりも安価に構成することができる。
【0028】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、自動電
圧調整器を備えた自励式発電機において界磁電流が設定
値以上になったときに該界磁電流を遮断する電流遮断手
段を界磁電流の通電回路に挿入したので、発電機の出力
電流が許容最高値を超えて出力巻線が過熱するのを防止
することができるだけでなく、発電機の回転速度が低下
して自動電圧調整器の働きにより界磁電流が設定値以上
になったときにも、該界磁電流を遮断して界磁巻線が過
熱するのを防ぐことができる。
【0029】また本発明によれば、電流遮断手段とし
て、従来用いられていたものよりも遮断電流容量が小さ
い安価なものを用いることができるので、自励式発電機
の製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる自励式発電機の構成例を示した
回路図である。
【図2】図1の自励式発電機の出力特性を示した線図で
ある。
【図3】従来の自励式発電機の構成例を示した回路図で
ある。
【符号の説明】
1 励磁巻線 2 出力巻線 3 負荷 4 界磁巻線 5 回転子 6a,6b スリップリング 7a,7b ブラシ 8 自動電圧調整器 9 電流遮断手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 励磁巻線と出力巻線とを有する固定子
    と、スリップリングと該スリップリングに接触するブラ
    シとを有する給電機構を通して前記励磁巻線から界磁電
    流が供給される界磁巻線を有する回転子と、前記出力巻
    線の出力電圧を設定値に保つように前記励磁巻線から前
    記界磁巻線に供給される界磁電流を制御する自動電圧調
    整器とを備えた自励式発電機において、 前記界磁電流が設定値以上になったときに前記界磁電流
    を遮断する電流遮断手段を前記界磁電流の通電回路に挿
    入したことを特徴とする自励式発電機。
  2. 【請求項2】 前記設定値は、前記発電機が定格回転速
    度、定格出力電流で運転されるときの前記界磁電流の値
    よりは大きく、かつ発電機が定格回転速度で回転してい
    る状態での前記出力巻線の出力電流の許容最高値に対応
    する前記界磁電流の値及び前記界磁巻線の過熱を防止す
    るために設定する必要がある前記界磁電流の許容最高値
    以下の値に設定されていることを特徴とする請求項1に
    記載の自励式発電機。
JP8523398A 1998-03-31 1998-03-31 自励式発電機 Pending JPH11285144A (ja)

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JP8523398A JPH11285144A (ja) 1998-03-31 1998-03-31 自励式発電機

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JP8523398A JPH11285144A (ja) 1998-03-31 1998-03-31 自励式発電機

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JPH11285144A true JPH11285144A (ja) 1999-10-15

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JP (1) JPH11285144A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105375721A (zh) * 2015-12-07 2016-03-02 泰豪科技股份有限公司 一种自励磁的励磁机
US11752248B2 (en) 2008-01-23 2023-09-12 Deka Products Limited Partnership Medical treatment system and methods using a plurality of fluid lines

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11752248B2 (en) 2008-01-23 2023-09-12 Deka Products Limited Partnership Medical treatment system and methods using a plurality of fluid lines
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Effective date: 20040324

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