JPS6031440Y2 - 励磁式交流発電機の自動電圧調整器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は励磁式交流発電機の自動電圧調整器に関するも
のである。

従来用いられている自動電圧調整器の一例を第１図に示
す。

同図において１及び２はそれぞれ励磁式交流発電機の電
機子巻線及び界磁巻線、３は同発電機内に設けられた励
磁巻線で、励磁巻線３は電機子巻線１の誘起電圧に対し
て９０度位相が異なる出力電圧を発生する。

励磁巻線３の出力電圧はサイリスタＳ工、Ｓ２及びダイ
オードＤ２．Ｄ３から戊る混合ブリッジ形制御整流回路
を通して界磁巻線２の両端に印加されている。

界磁巻線２の両端間には逆電圧吸収用ダイオードＤ１が
接続されている。

サイリスタＳ□、Ｓ２のアノードはダイオードＤ５−
Ｄ４のアノードに接続され、ダイオードへ。

Ｄ４のカソードは互いに接続された上で抵抗器Ｒ５，Ｒ
４を介してダイオードＤ６のアノードに接続されている
。

ダイオードＤ６のカソードは抵抗器Ｒ１を介してサイリ
スタＳ□のゲートに、また抵抗器Ｒ２を介してサイリス
タＳ２のゲートに接続されている。

上記のうちダイオードＤ５．Ｄ４、抵抗器Ｒ６，Ｒ２、
ダイオードＤ６及び抵抗器Ｒ□、Ｒ２によりサイリスタ
Ｓ１．Ｓ２のアノード側からゲートに点弧信号を与える
回路が構成されている。

ダイオードＤ６のカソードはまた抵抗器Ｒ３を介してサ
イリスタＳ１．Ｓ２のカソードに接続されている。

抵抗器Ｒ５，Ｒ２の接続点にはツェナーダイオードＺ０
のカソードが接続され、ツェナーダイオード乙のアノー
ドはサイリスタＳ１．Ｓ２のカソードに接続されている
。

ダイオードＤ６のアノードにはトランジスタＴｒ□のコ
レクタが接続され、トランジスタＴｒ１のエミッタはサ
イリスタＳ工、Ｓ２のカソードに接続されている。

トランジスタＴｒ１は上記のように接続されていて、導
通したときサイリスタＳ□、Ｓ２への位相制御用の点弧
信号を側路するトランジスタスイッチ回路を構成してい
る。

一方電機子巻線１の出力端には負荷４が接続され、この
負荷の両端電圧は出力電圧検出用変圧器５を介して、ダ
イオードＤ、、 Ｄ８． Ｄ９． Ｄ、。

から戊る全波整流器６に入力されている：全波整流器６
の出力端には平滑用コンデンサＣ□と抵抗器Ｒ１ｏ、Ｒ
９，Ｒ８の直列回路とが並列接続され、抵抗器Ｒ８の両
端に得られた検出電圧ｖ１がツェナーダイオードろ及び
抵抗器Ｒ７を介してトランジスタＴｒ、のベースエミッ
タ間に印加されている。

またトランジスタＴｒ□のベースエミッタ間には抵抗器
Ｒ６が接続されている。

そして、符号５？ ６？ Ｃ１？ Ｒｓｏ、Ｒｏｔ
Ｒｓｔ Ｒ７？ Ｒｅ及びろで示した部材により発電機
の出力電圧を検出して該出力電圧が設定値を超えたとき
にトランジスタスイッチ回路を導通させるための信号を
与える検出比較回路７が構成されている。

第３図Ａ−Ｃ及び第４図Ａ−Ｃは、第１図の装置の各部
の波形を示したもので、第３図Ａ−Ｃは軽負荷時の、第
４図Ａ−Ｃは重負荷時の波形である。

検出電圧ｖ１がツェナーダイオードｚ２のツェナー電圧
ｅ２を超えるとツェナーダイオードＺ２が導通してトラ
ンジスタＴｒ□にベース電流が流れ、このトランジスタ
が導通ずる。

トランジスタＴｒ１が導通するとその内部抵抗が低下す
るため励磁巻線３からダイオードＤ、又はり、及び抵抗
器Ｒ５，Ｒ４を通して流れる電流は殆んど全部トランジ
スタＴｒ、を通して流れ、サイリスタＳ１．Ｓ２には点
弧信号が与えられない。

検出電圧ｖ１がツェナー電圧ｅ２よりも小さくなるとト
ランジスタＴｒ□のベース電流が減少してその内部抵抗
が増加する。

これによりトランジスタＴｒ１のコレクタエミッタ間の
電圧ｖ２′が上昇し、サイリスタＳ１．Ｓ２をトリガす
るために必要なレベルに達し、これによりサイリスタＳ
１又はＳ２が導通し、界磁巻線２に第３図Ｂ又は第４図
Ｂに示すような電圧■３が印加される。

発電機の出力電圧が大きいときはトランジスタＴｒ１の
導通期間が長くなってサイリスタＳ１．Ｓ２の点弧角が
大きくなり、逆に発電機の出力電圧が小さいときはトラ
ンジスタＴｒ１の導通期間が短くなって、サイリスタＳ
１．Ｓ２の点弧角が小さくなる。

このようにして発電機の出力電圧は略一定に調整される
。

ツェナーダイオード４は励磁巻線３の出力電圧のリップ
ルを除去し、抵抗器Ｒ４を通してトランジスタＴｒ□の
コレクタエミッタ間に印加される電圧を安定させること
により、サイリスタＳ□、Ｓ２の点弧角の変動を防ぐた
めに設けられたものである。

上記の従来の電圧調整器においては、発電機が重負荷に
なったり、高回転になったりすると、発電機の電機子巻
線１の誘起電圧と、端子電圧との位相差が大きくなり、
励磁巻線の端子電圧に対して電機子巻線の端子電圧の位
相が遅れしかも波形歪が大きくなる（第４図Ａに破線で
示した波形参照）。

従って、サイリスタＳ□、Ｓ２のアノードカソード間電
圧に対して検出電圧ｖ１の位相が遅れ、サイリスタＳ１
．Ｓ２のアノードカソード間電圧が立上る時期にトラン
ジスタＴｒ１が遮断してトランジスタＴｒ１のコレクタ
エミッタ間に望ましくない電圧（不正パルス）が現われ
る。

そしてこの電圧（不正パルス）がサイリスタのトリガレ
ベノＬ／ｅｔを超える程度に大きければ、サイリスタＳ
１．Ｓ２が点弧されて略全角導通し、このため発電機の
端子電圧が脈動し、負荷としてランプが接続されている
場合にはランプのチラつきが発生する。

本考案は上記した不正パルスの発生を防止し、端子電圧
の脈動を小さくして、ランプのチラっきのような望まし
くない現象を抑制することを目的とするものである。

以下本考案の実施例につき説明する。

第２図は本考案の実施例を示したものである。

同図の装置は第１図の装置と略同様であるが、下記の点
において異なる。

即ちサイリスタＳ１．Ｓ２のゲートカソード間に設けら
れたトランジスタスイッチ回路にコンデンサＣ２による
負帰還枝路が設けられている。

更に詳しく述べれば、コンデンサＣ２の一方の端子はト
ランジスタＴｒ１のコレクタに接続され、他方の端子は
ツェナーダイオードｚ２のアノードに接続されている。

このようにコンデンサＣ２を接続するとトランジスタＴ
ｒ５、コンデンサＣ２、抵抗器Ｒ７等により積分動作が
行なわれ、トランジスタＴｒ１のコレクタエミッタ間電
圧■２は第３図り及び第４図りに示すようにのこぎり波
となり、不正パルスの発生が防止される。

以下この点につき詳しく述べる。

いま仮にツェナーダイオード４が導通した状態が十分長
く続いたためにコンデンサＣ２が図示の極性に充電され
ているとする。

次に検出電圧ｖ１が低下してツェナーレベルｅ２よりも
低くなると、コンデンサＣ２は、抵抗器Ｒ７，Ｒ６、界
磁コイル２、ダイオードＤ２、励磁コイル３、ダイオー
ドＤ４、及び抵抗器Ｒｓｔ Ｒ４の経路で放電する。

この際コンデンサＣ２の放電電流の一部がトランジスタ
Ｔｒ１のベースに供給されるので、トランジスタＴｒ１
は直ちには遮断せず、導通状態から遮断状態に徐々に移
行する。

従って、励磁巻線３から電圧が印加されていてもトラン
ジスタＴｒ１のコレクタエミッタ間の電圧ｖ２は直ちに
は上昇せず徐々に上昇する。

この間コンデンサＣ２は放電を完了し、次いで図示とは
逆の極性に充電される。

トランジスタＴｒ１のコレクタエミッタ間電圧ｖ２がサ
イリスタＳ１．Ｓ２のトリガレベルｅｔに達するとサイ
リスタＳ２．Ｓ２は点弧される。

サイリスタＳ□、Ｓ２の導通によってトランジスタＴｒ
１のコレクタエミッタ間電圧ｖ２は急激に低下する。

これに伴ないツェナーダイオード４のアノードの電位が
低下してツェナーダイオードＺ２が導通し、コンデンサ
Ｃ２はトランジスタＴｒ１又はダイオードＤ６及び抵抗
器Ｒ３の直列回路、ダイオードＤ１ｏ又はＤ９、変圧器
５の２次巻線、ダイオードＤ７又はＤ８、抵抗器Ｒ１ｏ
、Ｒ９並びにツェナーダイオード４の経路で放電味さら
に再び図示の極性に充電される。

このときトランジスタＴｒ１のベース電流は抵抗器Ｒ７
を通して流れるが、抵抗器Ｒ７の抵抗値が大きい程、そ
の電圧降下が大きく、コンデンサＣ２の充電電圧が高く
なる。

のこぎり波の立上り部分の勾配は抵抗Ｒ７の抵抗値を大
きくすることによって緩くすることができ、そのように
することによって不正パルスを十分に吸収することがで
きる。

以上のように本考案によれば、位相制御用サイリスタの
ゲートカソード間に設けたトランジスタスイッチ回路に
コンデンサによる負帰還枝路を設は積分動作を行わせる
こととしたので、不正パルスの発生を防ぎ、のこぎり波
によってサイリスタの制御を安定して行ない得るので、
発電機の端子電圧の脈動を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は励磁式交流発電機の電圧調整器の従来例の回路
図、第２図は本考案の実施例の回路図、第３図Ａ〜Ｄ及
び第４図Ａ〜Ｄは従来例及び本考案実施例の各部の波形
図である。 １・・・電機子巻線、２・・・界磁巻線、３・・・励磁
巻線、Ｓｌ、Ｓ２・・・サイリスタ、Ｔｒｌ・・・トラ
ンジスタ、７・・・検出比較回路、Ｃ２・・・負帰還用
コンデンサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 励磁式交流発電機の励磁電流を位相制御するため該発電
   機の励磁巻線と界磁巻線との間に設けられたサイリスタ
   と、前記サイリスタのゲートカソード間に設けられたト
   ランジスタスイッチ回路と、前記発電機の出力電圧を検
   出して該出力電圧が設定値を超えたときに前記トランジ
   スタスイッチ回路を導通させるための信号を与える検出
   比較回路とを具備してなる励磁式交流発電機の自動電圧
   調整器において、前記トランジスタスイッチ回路は、コ
   ンデンサを含む負帰還枝路を備えていることを特徴とす
   る励磁式交流発電機の自動電圧調整器。