JPS61500885A - ブラシレス同期発電機の短絡回転ダイオ−ド検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ブラシレス同期発を機の短絡回転ダイオード検出装置発明の分野 この発ｖ４’ｒｉ　、ブラシレス同期発電機の口伝磁界の整流器において、ダイ オードが短絡したことを検出するための回路に関するものである。

発明の背景 典型的なブラシレス同期発電機は、励磁機界磁巻線を有し、これは同期機の固定 子側にちる。同期発電機の回転子は励磁機電機子を含み、これは交流出力を発生 する。回転子側にある整流器は励磁機電機子と接続され、主界磁巻線のための直 流励磁を供給する。同期発電機出力は、固定子を機子壱磯で発生される。励１壜 界磁巻線は、調車用トランジスタを介して直流電源に接続されている。ダイオー ドはトランジスタと並列に接読され、これに関して逆の極性がとられている。

電圧調差回路は同期発を機の出力電圧に従って、調車用トランジスタにパルス幅 変調１動信号を共合する。

回転遁流器中の故障し”たダイオードは、調整器と発電機の結合の慣能故凍の原 因となり、システムへの損害を回避するために鍵山されなげればならない。従来 の回路は、例えば界磁巻線のリップル電流の周波数および振・ＩＫ応答するもの としてカルフイ（Ｃａ１ｆｅｅ　）他による第５，２１０，６０５号およげハイ パリネン（Ｈｙｖａｒｉｎｅｎ　）による第Ｓ、５３４，２２８号、もしくは励 磁機界磁電圧と同期発電機出力とを比較するものとしてサウス（Ｓｏｕｔｈ）に よる第３，７０５，３　Ｓ　１号があった。

」Ｉ肚とＬ［− この発明は、ブラシレス同期発電機における短絡したダイオード整流器の検出装 置を提供するものであり、これは整流器故障の表示として、励磁機界磁巻線を流 れる電流の方向を検知する。

さらに詳しく述れば、並列に接続された電圧調整用トランジスタと逆穏曲に接続 されたダイオードに直列に、１つの抵抗が接続されている。検出装置の検知回路 は、この直列抵抗間の電圧の５曲に応答する。

これ以上のこの発明の％徴２よび利屯は、以下に示す明柵書および図１により明 らかにされるであろう。

図Ｙの　な！明 携１図は、検出装置が使用されたシステムを示す、ブラシレス同期発ｔＴｉのブ ロック図である。

第２図は、プランレス同期発電機の界磁回路訃よび短絡したダイオード（流器の 検出装置の湾成図である。

日の−、　１日 溝底要素が第１図に図示されたブラシレス同期発電機システムは、固定界・玄巻 線１０からなる励磁機を有する。同期発電機の回云子は原動機（図示せず）によ って駆動され、また＠磁機電機子巻線１１を含み、交流電圧（一般には３相の） を発生する＠整流器１２は電機子に接続され、かつ主同期発電機界磁巻線１３に 直流電流を供給する。整流器１２は一般的には、６つの半導体ダイオードを使用 した全波整流器である。同期発電機出力は固定子１４で発生され、負荷（図示せ ず）に３相電力を供給する。

図示されたシステムにおいて、励磁機界磁への電力は永久磁石発電器（ＰＭＧ） の固定子巻線１５において発生され、これは機械構成上、主同期発電機回転子に ある永久磁石（図示せず）を有する。ＰＭＧの３相出力は３相全波整流器１６に 印加され、この３相全彼整流器１６は、励磁機界磁巻線１０への電流を制御する パルス幅変調増嘱器１７へ直流電力を供給する。電圧偶整器１９は主同期電動機 出力電圧に応答して、パルス惺変調増″堪器１７へ適切なベース駆動信号を供給 する。

ｇ２図に移って、ＰＭＧ固定子からの３相出力はダイオード３相全波整流器１６ に印加され、この整流器１６は整流器出力端子間に接続されたフィルタコンデン サ２１を有し、励磁機界ミ巻線１０のための直流電源を供給する。

励磁機界磁巻線１０は、ＮＰＮ　トランジスタ電圧調整増幅器１７のコレクター エミッタ回路に直列に接続されている。巻線の端子１０ａは直流電源の正翫端子 に接続され、端子１０′ｏはトランジスタ１７のコレクタ端子に接読されている 。トランジスタ１７のエミソタ端子は、直Ａ鑞流基準、すなわち接地レベル２２ に戻される。電圧調整器１９からのパルス嘔変調ペース駆動信号はトランジスタ １７０ペース端子に印加され、トランジスタの導通、さらに界磁巻線１ＱＫａれ る電流を制御する。ダイオード２３は界磁巻線１ｏの両端子間に接続されており 、トランジスタ１７がオフにされたときに導通して、界磁巻線を通る電流が続け て流れることを許容する。

ダイオード２４は、トランジスタ１７のコレクターエミッタ回路の両端子間に接 続され、エミッターコレクタ回路に対して逆方向接続されている。ダイオード２ ４は、トランジスタのエミッタ端子の負電位を制限するため、界磁巻線の端子１ ０ｂの電位は、ダイオード１つ分の電圧降下、すなわち約ａ、Ｓ　Ｖ基準電位よ り低い。

回転整流器中に短絡したダイオードが無い正常の動作では、界磁電流は実線矢印 ２５で示される方向に、端子１０ａから端子１０′ｏへ界磁巻線を流れる。

回転整流器中に短絡したダイオードが生じた場合には、発ｉｉ機の界磁巻線１０ はエネルギ源、すなわち電圧源として動作する。これは続いて界磁巻線端子１０ ａ。

ｔａｂの電圧に影響を与える。界磁巻線の正極端ｔＯａは、直流電源のフィルタ コンデンサ２１にエネルギを与える。端子１０ムの電圧は上昇し、ＰＭＧ整流器 １６に帰還バイアスを与え、これはコンデンサ２１にもたらされる。これ、によ って、逆方向の外磁電流が端子１０ａからコンデンサ２１およびダイオード２４ を通して流れ、界磁巻線１ｏおよびダイオード２３に戻される。逆方向電流は涙 腺矢印２６で示されている。

ダイオードが短絡した時に流れる逆方向電流が、この発明の検出装置において利 用される。電流検知抵抗２８は、トランジスタ１７のエミッタとダイオード２４ のアノード）よび接地レベル２２との接続点と、界磁電流電源の負端子の間に接 続されている。抵抗２６を通って流れる正常な界磁電流２５は、抵抗の左端が負 極、右端が正極となる電圧降下を生じさせる。

短絡したダイオードおよび逆方向の界磁電流の流れは、抵抗２８の左端５正擺、 右端が負極となる電圧降下を生じさせる。この電流検知抵抗２８の両端間の電圧 の裡性の変化は、短絡した回転整流器があることを示す。

検知回路ＳＯ，は１、抵抗２８の左端および接地レミル２２に接続されている。

検知回路３０の入力において、接地レベルに関して電圧が正となった時、回＠整 流器は操作員に警報を４えるのに利用される。発電機制御用のプログラムされ九 マイクロプロセッサを有するシステムにおいては、検知囲路ＳＯはマイクロプロ セッサへ入力を供給する。

ＦＩＧ、　１ 国際ｖ４葺報告

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．基準レベルを有する直流電位の電源と、固定の励磁機界磁巻線および上記直 流電源の両端間で上記界磁巻線と直列に接続された電圧調整用トランジスタを含 む励磁機界磁回路と、励磁機電機子、この電機子に接続されたダイオード整流器 、およびこのダイオード整流器に接続された主界磁巻線を含む回転子と、上記主 界磁巻線と結合されて同期発電機出力電圧が発生される固定子巻線と、上記同期 発電機出力に応答して上記電圧調整用トランジスタにベース駆動信号を供給する 電圧調整器と、上記回転子においてダイオードの短絡が生じたことを表示するた めに、上記発電機界磁巻線を流れる電流の方向に応答する検知回路を設けたダイ オード整流器の短絡に対する改善された検出装置とを備えたブラシレス同期発電 機。
2. ２．検知回路が、発電機界磁巻線の回路を流れる電流の方向に応答する請求の範 囲第１項記載の短絡ダイオード検出装置。
3. ３．１つの抵抗が発電機界磁巻線に直列に接続され、上記抵抗の両端間の電圧の 極性が上記界磁巻線を流れる電流の方向を示し、検知回路は上記抵抗の両端間の 電圧の極性に応答する請求の範囲第２項記載の短絡ダイオード検出装置。
4. ４．励磁機界磁巻線および電圧調整用トランジスタのエミッタ−コレクタ回路が 直流電源の両端間に直列に接続され、ダイオードが上記トランジスタに並列に、 かつ上記エミッタ−コレクタ回路に関して逆極性に接続され、検出装置が上記ト ランジスタおよびダイオードに直列に接続され両方向に界磁電流を流す電流表示 抵抗を有し、上記検知回路が上記抵抗に接続され、この抵抗の両端間の電圧の極 性に応答する請求の範囲第１項記載の短絡ダイオード検出装置。
5. ５．固定の励磁界磁巻線と、励磁機電機子、上記電機子に接続されたダイオード 整流器およびこのダイオード整流器に接続された主界磁巻線を含む回転子と、こ の主界磁巻線と結合して同期発電機出力電圧を発生する固定子巻線と、上記励磁 機界磁巻線と接続した電圧調整用トランジスタおよびこれのための直流電力源を 含み、この電力源がその出力端子間に分路接続されたコンデンサを有する励磁機 界磁回路と、同期発電機出力に応答して上記電圧調整用トランジスタにベース駆 動信号を供給する電圧調整器とを備え、上記励磁機界磁巻線の回路は上記電力供 給コンデンサの両端間で、並列関係にある上記電圧調整用トランジスタおよび分 路ダイオードと直列に接続され、さらに上記界磁巻線、トランジスタおよびダイ オードの直列回路に流れる電流の方向に応答する検知回路を設けた、短絡したダ イオード整流器のための改善された検出装置を備えたブラシレス同期発電機。
6. ６．励磁機界磁回路中の並列接続されたトランジスタおよびダイオードと電力供 給コンデンサの間に直列に接続された１つの抵抗を備え、検知回路が上記抵抗の 両端間の電圧の極性に応答する請求の範囲第５項記載の短絡ダイオード検出装置 。