JPS626826Y2 - - Google Patents
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- JPS626826Y2 JPS626826Y2 JP4299478U JP4299478U JPS626826Y2 JP S626826 Y2 JPS626826 Y2 JP S626826Y2 JP 4299478 U JP4299478 U JP 4299478U JP 4299478 U JP4299478 U JP 4299478U JP S626826 Y2 JPS626826 Y2 JP S626826Y2
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- Japan
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- thyristor
- voltage
- thyristors
- current
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は交流発電機の出力により給電される
バツテリー、ランプ等の負荷の給電状態を制御す
る電圧制御装置の改良に関するものである。
バツテリー、ランプ等の負荷の給電状態を制御す
る電圧制御装置の改良に関するものである。
まず、第１図によりこの種の従来装置について
説明する。
説明する。
図において、１は三相磁石発電機で、三相Ｙ結
線された３個の相巻線２，３，４を有する。５，
６，７は三相プリツジ整流回路の負側に接続され
たダイオード、８，９，１０は同じく三相ブリツ
ジ整流回路の正側に接続されたサイリスタであ
る。尚ダイオード５のカソード（以下Ｋとする）
とサイリスタ８のアノード（以下Ａとする）の接
続点に上記相巻線２の出力端が、ダイオード６の
Ｋとサイリスタ９のＡの接続点に相巻線３の出力
端がダイオード７のＫとサイリスタ１０のＡの接
続点に相巻線４の出力端がそれぞれ接続され、ダ
イオード５，６，７のＡはすべてバツテリー２６
の負側と負荷２７の一端にサイリスタ８，９，１
０のＫはすべてバツテリー２６の正側と負荷２７
の他端に接続されている。１１，１２，１３はそ
れぞれサイリスタ８，９，１０のＡ−Ｋ間に接続
された転流用のコンデンサ、１４，１５，１６は
それぞれサイリスタ８，９，１０のゲート（以下
Ｇとする）−Ｋ間に接続されたレジスタである。
１７，１８，１９はダイオードで、上記相巻線
２，３，４のそれぞれの出力端にＡが接続されＫ
は互いに接続されている。２０はコレクタ（以下
Ｃする）が上記ダイオード１７，１８，１９のＫ
に接続され、エミツタ（以下Ｅとする）がダイオ
ード２３，２４，２５を介してサイリスタ８，
９，１０のＧに接続され、ベース（以下Ｂとす
る）が定電圧ダイオード２１を介してバツテリー
２６の負側に接続されたトランジスタ、２２はト
ランジスタ２０のＣ−Ｂ間に接続されたレジスタ
である。
線された３個の相巻線２，３，４を有する。５，
６，７は三相プリツジ整流回路の負側に接続され
たダイオード、８，９，１０は同じく三相ブリツ
ジ整流回路の正側に接続されたサイリスタであ
る。尚ダイオード５のカソード（以下Ｋとする）
とサイリスタ８のアノード（以下Ａとする）の接
続点に上記相巻線２の出力端が、ダイオード６の
Ｋとサイリスタ９のＡの接続点に相巻線３の出力
端がダイオード７のＫとサイリスタ１０のＡの接
続点に相巻線４の出力端がそれぞれ接続され、ダ
イオード５，６，７のＡはすべてバツテリー２６
の負側と負荷２７の一端にサイリスタ８，９，１
０のＫはすべてバツテリー２６の正側と負荷２７
の他端に接続されている。１１，１２，１３はそ
れぞれサイリスタ８，９，１０のＡ−Ｋ間に接続
された転流用のコンデンサ、１４，１５，１６は
それぞれサイリスタ８，９，１０のゲート（以下
Ｇとする）−Ｋ間に接続されたレジスタである。
１７，１８，１９はダイオードで、上記相巻線
２，３，４のそれぞれの出力端にＡが接続されＫ
は互いに接続されている。２０はコレクタ（以下
Ｃする）が上記ダイオード１７，１８，１９のＫ
に接続され、エミツタ（以下Ｅとする）がダイオ
ード２３，２４，２５を介してサイリスタ８，
９，１０のＧに接続され、ベース（以下Ｂとす
る）が定電圧ダイオード２１を介してバツテリー
２６の負側に接続されたトランジスタ、２２はト
ランジスタ２０のＣ−Ｂ間に接続されたレジスタ
である。
次に上記のように構成されたものの動作につい
て第２図に示す波形図を用いて説明する。
て第２図に示す波形図を用いて説明する。
発電機１が回転駆動されることにより、各相巻
線２，３，４に発生した電力はバツテリー２６の
電圧が規定値以下のとき、ダイオード１７，１
８，１９のＡ−Ｋ間、トランジスタ２０のＣ−Ｅ
間、そしてダイオード２３，２４，２５のＡ−Ｋ
間を介してそれぞれサイリスタ８，９，１０のＧ
にゲート電流として供給される。するとサイリス
タ８，９，１０がオンされるため、各相巻線２，
３，４に発生した第２図ハに示す相電流は全波整
流され、そして各サイリスタ８，９，１０を通電
する第２図ロに示す電流は合成されて、第２図の
イに示す通り脈流電流となりこの電流によりバツ
テリー２６は充電され、負荷２７は給電される。
尚トランジスタ２０のＣ−Ｅ間の通電はレジスタ
２２によつてＢにベース電流が供給されるためで
ある。
線２，３，４に発生した電力はバツテリー２６の
電圧が規定値以下のとき、ダイオード１７，１
８，１９のＡ−Ｋ間、トランジスタ２０のＣ−Ｅ
間、そしてダイオード２３，２４，２５のＡ−Ｋ
間を介してそれぞれサイリスタ８，９，１０のＧ
にゲート電流として供給される。するとサイリス
タ８，９，１０がオンされるため、各相巻線２，
３，４に発生した第２図ハに示す相電流は全波整
流され、そして各サイリスタ８，９，１０を通電
する第２図ロに示す電流は合成されて、第２図の
イに示す通り脈流電流となりこの電流によりバツ
テリー２６は充電され、負荷２７は給電される。
尚トランジスタ２０のＣ−Ｅ間の通電はレジスタ
２２によつてＢにベース電流が供給されるためで
ある。
ここで、発電機１によるバツテリー２６への充
電開始は各相巻線２，３，４の発生電圧の和がダ
イオード１７（１８または１９）、トランジスタ
２０のＣ−Ｅ間、ダイオード２３（２４または２
５）、サイリスタ８（９または１０）のＧ−Ｋ
間、バツテリー２６、ダイオード５（６または
７）からなる直列回路に生ずる電圧降下以上にな
つた時点より始まる。而して給電が進み、バツテ
リー２６の電圧が上昇してバツテリ２６の電源電
圧とトランジスタ２０のＢ−Ｅ間電圧降下、ダイ
オード２３（２４または２５）の電圧降下、そし
てサイリスタ８（９または１０）のＧ−Ｋ間電圧
降下の和が定電圧ダイオード２１のゼナー電圧を
越えるとトランジスタ２０のベース電流は接地さ
れるためそのＣ−Ｅ間には電流が流れなくなる。
従つてサイリスタ８（９または１０）にはゲート
電流の流入がなくなるためオフに反転し、その結
果各相巻線２，３，４からのバツテリー２６負荷
２７への給電は停止される。而してバツテリ２６
の電源電圧が規定値以下に低下すれば、当然再び
トランジスタ２０がオンされるためバツテリー２
６負荷２７への給電が開始されることは以上の動
作より明らかである。
電開始は各相巻線２，３，４の発生電圧の和がダ
イオード１７（１８または１９）、トランジスタ
２０のＣ−Ｅ間、ダイオード２３（２４または２
５）、サイリスタ８（９または１０）のＧ−Ｋ
間、バツテリー２６、ダイオード５（６または
７）からなる直列回路に生ずる電圧降下以上にな
つた時点より始まる。而して給電が進み、バツテ
リー２６の電圧が上昇してバツテリ２６の電源電
圧とトランジスタ２０のＢ−Ｅ間電圧降下、ダイ
オード２３（２４または２５）の電圧降下、そし
てサイリスタ８（９または１０）のＧ−Ｋ間電圧
降下の和が定電圧ダイオード２１のゼナー電圧を
越えるとトランジスタ２０のベース電流は接地さ
れるためそのＣ−Ｅ間には電流が流れなくなる。
従つてサイリスタ８（９または１０）にはゲート
電流の流入がなくなるためオフに反転し、その結
果各相巻線２，３，４からのバツテリー２６負荷
２７への給電は停止される。而してバツテリ２６
の電源電圧が規定値以下に低下すれば、当然再び
トランジスタ２０がオンされるためバツテリー２
６負荷２７への給電が開始されることは以上の動
作より明らかである。
さて、ここでバツテリー２６が給電から停止へ
の過渡時の作動を第２図、第３図の波形図を用い
て、さらに詳細に説明する。まず100％給電中の
回路各部の電流は第２図に示す波形図である。そ
して、バツテリー２６の電源電圧が高くなるとト
ランジスタ２０がオフされるのであるが、たとえ
ば、トランジスタ２０がｂ相の立上り付近にオフ
されサイリスタ９，１０がオフされるとすると第
２図のロに示すｂ相の電流Ibが流れなくなるた
め、バツテリー２６の電源電圧が再び低下し、従
つてトランジスタ２０がｃ相の立上り付近に再び
オンされると第２図のロに示すｃ相の電流Icは流
れることになる。ところが、バツテリー２６の電
圧低下が極めて短時間に生ずると、トランジスタ
２０のオン時期が早くなりｂ相の電流Ibが途中か
ら流れる事もある。或いは反対に電圧低下が遅け
ればＣ相a′相の電流Ic，Ia′も流れない場合も生ず
る。このようにしてバツテリー２６の電圧に応動
して各相巻線２，３，４の出力によるバツテリー
２６や負荷２７へ給電或いは停止が繰り返される
のである。然るに、上記３個のサイリスタ８，
９，１０のうちの１個または２個がオフされて何
れかの相巻線の発電出力によるバツテリー２６負
荷２７への給電が停止すると、停止した以外の相
巻線の通電電流は全ての相巻線が通電している
100％給電中の電流値よりは大きく、しかも通電
角が増加されることになる。この原因は発電機１
が有している電機子反作用の影響によるものであ
り、その電流値及び通電角の増加割合はサイリス
タ１個のオフ時よりも２個のオフ時の方が大き
く、また発電機１の低回転時よりも高回転時の方
が大きいものである。この状態を第３図を用いて
更に詳述すると発電機の低回転時における各相巻
線２，３，４の通電電流は３つのサイリスタ８，
９，１０が全てオン状態にあれば図中点線にて示
す通り周期t1（ここで、周期とは電流波形の半波
が有する角度幅を指す。）を有しており、一方負
荷電圧が上昇して３個のサイリスタ８，９，１０
のうち２個がオフ状態となり、仮にサイリスタ８
のみがオン状態であれば相巻線２の負方向（図中
の下方向）の波形と相巻線３，４の正方向（図中
の上方向）の波形はサイリスタ９，１０のオフに
よりカツトされる。そのためカツトされた波形に
連続する正負波形ａ，ｂ，ｃの立上り時期は遅れ
た位相の影響がなくなり、しかも電機子反作用の
影響をもろに受けることになつて所定の時期だけ
進みその波形Ia，Ib，Icは実線のようになり周期
はt2となる。従つて、これら正負波形Ia，Ib，Ic
を合成すると、図中のIdに示す通り周期はt3と大
きくなりその合成電流はサイリスタ８のみに通電
してバツテリ２６負荷２７に給電される。而し
て、発電機１が高速回転になると各相巻線２，
３，４の出力電流は更に上昇し、図中の一点鎖線
に示すIa1，Ib1，Ic1となり、その周期は増々大き
くなつてt4となり、その合成電流、即ちサイリス
タ８を導電する電流は図中の一点鎖線にて示す
Id1となりその周期はt5となり、しかもその波形
は零レベルに下ることのない連続した波形を呈す
ることがある、そのようにして、サイリスタ８に
通電する合成電流の周期がt3以上のt5に近づいた
時、負荷電圧が上昇してトランジスタ２０がオフ
することにより、サイリスタ８へのゲート電流が
遮断されてもサイリスタ８のターンオフ特性より
厳しい状態にある場合はサイリスタ８はオン状態
を保持し続けることになる。従つてバツテリー２
６の電源電圧は著しく増加し、負荷２７は高電圧
が印加し、バツテリー２６また負荷３１の破損に
継がる事になる。
の過渡時の作動を第２図、第３図の波形図を用い
て、さらに詳細に説明する。まず100％給電中の
回路各部の電流は第２図に示す波形図である。そ
して、バツテリー２６の電源電圧が高くなるとト
ランジスタ２０がオフされるのであるが、たとえ
ば、トランジスタ２０がｂ相の立上り付近にオフ
されサイリスタ９，１０がオフされるとすると第
２図のロに示すｂ相の電流Ibが流れなくなるた
め、バツテリー２６の電源電圧が再び低下し、従
つてトランジスタ２０がｃ相の立上り付近に再び
オンされると第２図のロに示すｃ相の電流Icは流
れることになる。ところが、バツテリー２６の電
圧低下が極めて短時間に生ずると、トランジスタ
２０のオン時期が早くなりｂ相の電流Ibが途中か
ら流れる事もある。或いは反対に電圧低下が遅け
ればＣ相a′相の電流Ic，Ia′も流れない場合も生ず
る。このようにしてバツテリー２６の電圧に応動
して各相巻線２，３，４の出力によるバツテリー
２６や負荷２７へ給電或いは停止が繰り返される
のである。然るに、上記３個のサイリスタ８，
９，１０のうちの１個または２個がオフされて何
れかの相巻線の発電出力によるバツテリー２６負
荷２７への給電が停止すると、停止した以外の相
巻線の通電電流は全ての相巻線が通電している
100％給電中の電流値よりは大きく、しかも通電
角が増加されることになる。この原因は発電機１
が有している電機子反作用の影響によるものであ
り、その電流値及び通電角の増加割合はサイリス
タ１個のオフ時よりも２個のオフ時の方が大き
く、また発電機１の低回転時よりも高回転時の方
が大きいものである。この状態を第３図を用いて
更に詳述すると発電機の低回転時における各相巻
線２，３，４の通電電流は３つのサイリスタ８，
９，１０が全てオン状態にあれば図中点線にて示
す通り周期t1（ここで、周期とは電流波形の半波
が有する角度幅を指す。）を有しており、一方負
荷電圧が上昇して３個のサイリスタ８，９，１０
のうち２個がオフ状態となり、仮にサイリスタ８
のみがオン状態であれば相巻線２の負方向（図中
の下方向）の波形と相巻線３，４の正方向（図中
の上方向）の波形はサイリスタ９，１０のオフに
よりカツトされる。そのためカツトされた波形に
連続する正負波形ａ，ｂ，ｃの立上り時期は遅れ
た位相の影響がなくなり、しかも電機子反作用の
影響をもろに受けることになつて所定の時期だけ
進みその波形Ia，Ib，Icは実線のようになり周期
はt2となる。従つて、これら正負波形Ia，Ib，Ic
を合成すると、図中のIdに示す通り周期はt3と大
きくなりその合成電流はサイリスタ８のみに通電
してバツテリ２６負荷２７に給電される。而し
て、発電機１が高速回転になると各相巻線２，
３，４の出力電流は更に上昇し、図中の一点鎖線
に示すIa1，Ib1，Ic1となり、その周期は増々大き
くなつてt4となり、その合成電流、即ちサイリス
タ８を導電する電流は図中の一点鎖線にて示す
Id1となりその周期はt5となり、しかもその波形
は零レベルに下ることのない連続した波形を呈す
ることがある、そのようにして、サイリスタ８に
通電する合成電流の周期がt3以上のt5に近づいた
時、負荷電圧が上昇してトランジスタ２０がオフ
することにより、サイリスタ８へのゲート電流が
遮断されてもサイリスタ８のターンオフ特性より
厳しい状態にある場合はサイリスタ８はオン状態
を保持し続けることになる。従つてバツテリー２
６の電源電圧は著しく増加し、負荷２７は高電圧
が印加し、バツテリー２６また負荷３１の破損に
継がる事になる。
この考案は上記不具合に着目し上記３個のサイ
リスタのゲートの電位をカソードの電位より負に
バイアスした回路構成とし、強制的にサイリスタ
をターンオフさせ得る電圧制御装置を提供するも
のである。以下、第４図によりこの考案の実施例
について説明する。図中、２８，２９，３０はサ
イリスタ８，９，１０のＧおよびバツテリー２６
の負側に接続された抵抗である。
リスタのゲートの電位をカソードの電位より負に
バイアスした回路構成とし、強制的にサイリスタ
をターンオフさせ得る電圧制御装置を提供するも
のである。以下、第４図によりこの考案の実施例
について説明する。図中、２８，２９，３０はサ
イリスタ８，９，１０のＧおよびバツテリー２６
の負側に接続された抵抗である。
次にこの実施例の動作について第５図に示す波
形を用いて説明する。従来で説明したように２個
のサイリスタがオフし、１個のサイリスタ、仮に
サイリスタ８のみオンしている場合、サイリスタ
８には第３図より第５図のId1のような電流が流
れる事になる。しかし、抵抗２８，２９，３０が
サイリスタ８，９，１０のＧおよびバツテリー２
６の負側に接続されていることによりバツテリー
電圧が抵抗１４，１５，１６および２８，２９，
３０により分圧されて、それぞれのサイリスタ
８，９，１０のＧ−Ｋ間に加わり、ダイオード２
３，２４，２５からのゲート入力のない時はＧは
Ｋより低い電位にバイアスされる。このため、第
５図のようにId1の斜線部がＩRとしてサイリスタ
８のＧから流出し、Ｋには流れないようになる。
つまりId1の零レベルは０より0′に移つたことに
なり、ｔRなるオフ期間を作ることができる。こ
のオフ期間ｔRによりダイオード２３，２４，２
５よりのゲート入力がなくなつておればサイリス
タ８はオフし、従来のように、オン状態を保持し
続けることなく正常に動作することになる。
形を用いて説明する。従来で説明したように２個
のサイリスタがオフし、１個のサイリスタ、仮に
サイリスタ８のみオンしている場合、サイリスタ
８には第３図より第５図のId1のような電流が流
れる事になる。しかし、抵抗２８，２９，３０が
サイリスタ８，９，１０のＧおよびバツテリー２
６の負側に接続されていることによりバツテリー
電圧が抵抗１４，１５，１６および２８，２９，
３０により分圧されて、それぞれのサイリスタ
８，９，１０のＧ−Ｋ間に加わり、ダイオード２
３，２４，２５からのゲート入力のない時はＧは
Ｋより低い電位にバイアスされる。このため、第
５図のようにId1の斜線部がＩRとしてサイリスタ
８のＧから流出し、Ｋには流れないようになる。
つまりId1の零レベルは０より0′に移つたことに
なり、ｔRなるオフ期間を作ることができる。こ
のオフ期間ｔRによりダイオード２３，２４，２
５よりのゲート入力がなくなつておればサイリス
タ８はオフし、従来のように、オン状態を保持し
続けることなく正常に動作することになる。
以上のように、この考案はサイリスタのゲート
の電位をカソードの電位より負にバイアスするこ
とにより、電圧制御装置の致命傷にもあたる制御
不能要因を解消し、またバツテリー電圧を利用し
たことにより、比較的容易に行うことができ、よ
つてバツテリーの異常充電による損傷は勿論のこ
と、負荷の劣化や破損を防ぐ事が可能である優れ
た電圧制御装置を提供し得る。
の電位をカソードの電位より負にバイアスするこ
とにより、電圧制御装置の致命傷にもあたる制御
不能要因を解消し、またバツテリー電圧を利用し
たことにより、比較的容易に行うことができ、よ
つてバツテリーの異常充電による損傷は勿論のこ
と、負荷の劣化や破損を防ぐ事が可能である優れ
た電圧制御装置を提供し得る。
第１図は従来装置の一例を示す電気回路図、第
２図、第３図は第１図に示した回路の動作波形
図、第４図はこの考案の一実施例を示す電気回路
図、第５図は第４図に示した回路の動作波形図で
ある。 図において１は三相磁石発電機、５，６，７，
１７，１８，１９，２３，２４，２５はダイオー
ド、８，９，１０はサイリスタ、１１，１２，１
３はコンデンサ、１４，１５，１６，２２，２
８，２９，３０は抵抗、２０はトランジスタ、２
１は定電圧ダイオード、２６はバツテリー、２７
は負荷である。なお、図中同一符号は同一もしく
は相当部分を示す。
２図、第３図は第１図に示した回路の動作波形
図、第４図はこの考案の一実施例を示す電気回路
図、第５図は第４図に示した回路の動作波形図で
ある。 図において１は三相磁石発電機、５，６，７，
１７，１８，１９，２３，２４，２５はダイオー
ド、８，９，１０はサイリスタ、１１，１２，１
３はコンデンサ、１４，１５，１６，２２，２
８，２９，３０は抵抗、２０はトランジスタ、２
１は定電圧ダイオード、２６はバツテリー、２７
は負荷である。なお、図中同一符号は同一もしく
は相当部分を示す。
Claims (1)
- 三相結線された交流発電機の３個の巻線、サイ
リスタとこのサイリスタのアノードに対してカソ
ードが接続されたダイオードとを３組有し、上記
３組のサイリスタとダイオードとの接続点に各々
上記３個の巻線の出力端が接続され、かつ上記３
組のサイリスタおよびダイオードが相互に並列に
接続されて成り、上記サイリスタのカソード側で
ある一方の出力端と上記ダイオードのアノード側
である他方の出力端とを有する三相ブリツジ整流
回路、この整流回路の上記一方の出力端に正端子
側が接続され、上記他方の出力端に負端子側が接
続されたバツテリーを備え、上記３個の巻線の出
力値に応動して上記３個のサイリスタをオン、オ
フ制御して上記バツテリーへの給電状態を制御す
る電圧制御装置において、上記バツテリー電圧を
分圧し、上記サイリスタのゲート電位をカソード
電位より負とする方向にバイアス電圧を加える分
圧手段を設けたことを特徴とする電圧制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4299478U JPS626826Y2 (ja) | 1978-03-31 | 1978-03-31 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4299478U JPS626826Y2 (ja) | 1978-03-31 | 1978-03-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54144206U JPS54144206U (ja) | 1979-10-06 |
| JPS626826Y2 true JPS626826Y2 (ja) | 1987-02-17 |
Family
ID=28916543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4299478U Expired JPS626826Y2 (ja) | 1978-03-31 | 1978-03-31 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS626826Y2 (ja) |
-
1978
- 1978-03-31 JP JP4299478U patent/JPS626826Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54144206U (ja) | 1979-10-06 |
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