JP2003189697A - 交流発電機を備えた電源装置 - Google Patents
交流発電機を備えた電源装置Info
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- JP2003189697A JP2003189697A JP2001385802A JP2001385802A JP2003189697A JP 2003189697 A JP2003189697 A JP 2003189697A JP 2001385802 A JP2001385802 A JP 2001385802A JP 2001385802 A JP2001385802 A JP 2001385802A JP 2003189697 A JP2003189697 A JP 2003189697A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】交流発電機を電源とした電源装置において、大
きな短絡電流を流すことなく、出力電圧の調整を行うこ
とができるようにすること。 【解決手段】交流発電機１の出力端子１ｕ〜１ｗと整流
回路２の負極側の直流出力端子との間に出力電圧調整用
抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗを通してサイリスタＴhu〜Ｔhwを接続
する。整流回路２の出力電圧が設定電圧を超えたとき
に、スイッチ制御回路４からサイリスタＴhu〜Ｔhwに制
御信号を与えて、これらのサイリスタをオン状態にする
ことにより、電機子コイルＬｕ〜Ｌｗに負荷電流を流し
て発電機の出力電圧を低下させ、整流回路２の出力電圧
を設定電圧以下に低下させる。
きな短絡電流を流すことなく、出力電圧の調整を行うこ
とができるようにすること。 【解決手段】交流発電機１の出力端子１ｕ〜１ｗと整流
回路２の負極側の直流出力端子との間に出力電圧調整用
抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗを通してサイリスタＴhu〜Ｔhwを接続
する。整流回路２の出力電圧が設定電圧を超えたとき
に、スイッチ制御回路４からサイリスタＴhu〜Ｔhwに制
御信号を与えて、これらのサイリスタをオン状態にする
ことにより、電機子コイルＬｕ〜Ｌｗに負荷電流を流し
て発電機の出力電圧を低下させ、整流回路２の出力電圧
を設定電圧以下に低下させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流発電機の出力
で負荷に直流電力を供給する電源装置に関するものであ
る。
で負荷に直流電力を供給する電源装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関により駆動される車両等に搭載
される電源装置として、機関により駆動される交流発電
機の出力を整流回路を通してバッテリを含む負荷に供給
するようにしたものが多く採用されている。
される電源装置として、機関により駆動される交流発電
機の出力を整流回路を通してバッテリを含む負荷に供給
するようにしたものが多く採用されている。
【０００３】交流発電機（以下単に発電機ともいう。）
は、回転界磁を有する回転子と、電機子コイルを有する
固定子とを備えていて、回転子が内燃機関などの原動機
の回転軸に取り付けられ、回転子の回転に伴って生じる
磁束の変化により、電機子コイルに交流電圧が誘起させ
られる。
は、回転界磁を有する回転子と、電機子コイルを有する
固定子とを備えていて、回転子が内燃機関などの原動機
の回転軸に取り付けられ、回転子の回転に伴って生じる
磁束の変化により、電機子コイルに交流電圧が誘起させ
られる。
【０００４】車両などに搭載される内燃機関により駆動
される交流発電機を電源とする電源装置においては、内
燃機関の回転速度の変化に伴って発電機の回転速度が大
幅に変化し、発電機の出力電圧は回転速度の上昇に伴っ
て高くなっていくため、負荷を保護するために、発電機
の出力電圧を設定値以下に保つように制御することが必
要とされる。
される交流発電機を電源とする電源装置においては、内
燃機関の回転速度の変化に伴って発電機の回転速度が大
幅に変化し、発電機の出力電圧は回転速度の上昇に伴っ
て高くなっていくため、負荷を保護するために、発電機
の出力電圧を設定値以下に保つように制御することが必
要とされる。
【０００５】また交流発電機が一定の回転速度で運転さ
れる場合でも、負荷の状態によって、負荷の両端の電圧
が過大になった場合（例えば該電源装置の出力で充電さ
れるバッテリの充電が完了してその両端の電圧が過大に
なった場合）や、負荷電流が過大になった場合、或いは
負荷の温度が許容値を超えた場合等には、発電機の出力
電圧を設定値以下に保つように制御することが必要にな
る。
れる場合でも、負荷の状態によって、負荷の両端の電圧
が過大になった場合（例えば該電源装置の出力で充電さ
れるバッテリの充電が完了してその両端の電圧が過大に
なった場合）や、負荷電流が過大になった場合、或いは
負荷の温度が許容値を超えた場合等には、発電機の出力
電圧を設定値以下に保つように制御することが必要にな
る。
【０００６】内燃機関に取り付けられる交流発電機とし
ては、回転界磁を永久磁石により構成した磁石式の交流
発電機が多く用いられているが、この種の交流発電機の
出力電圧を調整するレギュレータ（電圧調整装置）とし
て、発電機の出力電圧が設定電圧を超えたときに電機子
コイルの出力端子間を短絡する短絡式のレギュレータが
多く用いられている。
ては、回転界磁を永久磁石により構成した磁石式の交流
発電機が多く用いられているが、この種の交流発電機の
出力電圧を調整するレギュレータ（電圧調整装置）とし
て、発電機の出力電圧が設定電圧を超えたときに電機子
コイルの出力端子間を短絡する短絡式のレギュレータが
多く用いられている。
【０００７】図１０は、磁石式の交流発電機の出力電圧
を調整するために短絡式のレギュレータを用いた従来の
電源装置を示したものである。同図において、１は内燃
機関Ｅｎｇにより駆動される磁石式交流発電機、２は発
電機１の出力を整流する整流回路、３は負荷としてのバ
ッテリである。
を調整するために短絡式のレギュレータを用いた従来の
電源装置を示したものである。同図において、１は内燃
機関Ｅｎｇにより駆動される磁石式交流発電機、２は発
電機１の出力を整流する整流回路、３は負荷としてのバ
ッテリである。
【０００８】交流発電機１は、内燃機関Ｅｎｇのクラン
ク軸に取り付けられる回転子ヨークに永久磁石を取り付
けて磁石界磁を構成した磁石回転子と、電機子鉄心に巻
装された３相の電機子コイルＬｕ〜Ｌｗを有する固定子
とからなる周知の発電機で、図示の例では、３相の電機
子コイルＬｕ〜Ｌｗが星形結線されている。
ク軸に取り付けられる回転子ヨークに永久磁石を取り付
けて磁石界磁を構成した磁石回転子と、電機子鉄心に巻
装された３相の電機子コイルＬｕ〜Ｌｗを有する固定子
とからなる周知の発電機で、図示の例では、３相の電機
子コイルＬｕ〜Ｌｗが星形結線されている。
【０００９】整流回路２はカソードが共通接続されたダ
イオードＤu ，Ｄv ，Ｄw と、アノードが共通接続され
てカソードがダイオードＤu ，Ｄv ，Ｄw のアノードに
それぞれ接続されたダイオードＤx ，Ｄy ，Ｄz とから
なるダイオードブリッジ全波整流回路である。この整流
回路においては、ダイオードＤu ，Ｄv 及びＤw のそれ
ぞれのアノードとダイオードＤx ，Ｄy 及びＤz のそれ
ぞれのカソードとの接続点が３相の交流入力端子２ｕ，
２ｖ及び２ｗとなっていて、これらの交流入力端子２
ｕ，２ｖ及び２ｗにそれぞれ３相の電機子コイルＬｕ，
Ｌｖ及びＬｗの出力端子（非中性点側の端子）が接続さ
れている。またブリッジの上辺を構成するダイオードＤ
u 〜Ｄw のカソードの共通接続点及びブリッジの下辺を
構成するダイオードＤx 〜Ｄz のアノードの共通接続点
がそれぞれ正極側の直流出力端子２ａ及び負極側の直流
出力端子２ｂとなっていて、これらの直流出力端子間に
バッテリ３が負荷として接続されている。
イオードＤu ，Ｄv ，Ｄw と、アノードが共通接続され
てカソードがダイオードＤu ，Ｄv ，Ｄw のアノードに
それぞれ接続されたダイオードＤx ，Ｄy ，Ｄz とから
なるダイオードブリッジ全波整流回路である。この整流
回路においては、ダイオードＤu ，Ｄv 及びＤw のそれ
ぞれのアノードとダイオードＤx ，Ｄy 及びＤz のそれ
ぞれのカソードとの接続点が３相の交流入力端子２ｕ，
２ｖ及び２ｗとなっていて、これらの交流入力端子２
ｕ，２ｖ及び２ｗにそれぞれ３相の電機子コイルＬｕ，
Ｌｖ及びＬｗの出力端子（非中性点側の端子）が接続さ
れている。またブリッジの上辺を構成するダイオードＤ
u 〜Ｄw のカソードの共通接続点及びブリッジの下辺を
構成するダイオードＤx 〜Ｄz のアノードの共通接続点
がそれぞれ正極側の直流出力端子２ａ及び負極側の直流
出力端子２ｂとなっていて、これらの直流出力端子間に
バッテリ３が負荷として接続されている。
【００１０】発電機１の３相の出力端子１ｕ〜１ｗのそ
れぞれと整流回路２の負極側直流出力端子２ｂとの間に
は、出力短絡用スイッチを構成する出力短絡用サイリス
タＴhu´，Ｔhv´及びＴhw´が、それぞれのカソード
を、整流回路の負極側直流出力端子２ｂ側に向けて並列
に接続されている。
れぞれと整流回路２の負極側直流出力端子２ｂとの間に
は、出力短絡用スイッチを構成する出力短絡用サイリス
タＴhu´，Ｔhv´及びＴhw´が、それぞれのカソード
を、整流回路の負極側直流出力端子２ｂ側に向けて並列
に接続されている。
【００１１】サイリスタＴhu´〜Ｔhw´のゲートはそれ
ぞれ、バッテリ３の両端の電圧が設定電圧を超えたとき
に制御信号を発生するスイッチ制御回路４の出力端子に
接続されている。
ぞれ、バッテリ３の両端の電圧が設定電圧を超えたとき
に制御信号を発生するスイッチ制御回路４の出力端子に
接続されている。
【００１２】図１０に示した電源装置においては、サイ
リスタＴhu´〜Ｔhw´と整流回路２のブリッジの下辺を
構成するダイオードＤx 〜Ｄz とにより、磁石式交流発
電機１の電機子コイルＬｕ〜Ｌｗの出力を実質的に短絡
して、サイリスタＴhu´〜Ｔhw´（出力短絡用スイッ
チ）を通して短絡電流を流す出力短絡回路が構成され、
この出力短絡回路とスイッチ制御回路４とにより短絡式
のレギュレータが構成されている。
リスタＴhu´〜Ｔhw´と整流回路２のブリッジの下辺を
構成するダイオードＤx 〜Ｄz とにより、磁石式交流発
電機１の電機子コイルＬｕ〜Ｌｗの出力を実質的に短絡
して、サイリスタＴhu´〜Ｔhw´（出力短絡用スイッ
チ）を通して短絡電流を流す出力短絡回路が構成され、
この出力短絡回路とスイッチ制御回路４とにより短絡式
のレギュレータが構成されている。
【００１３】図１０に示した電源装置において、発電機
１が回転駆動されると、電機子コイルＬｕ〜Ｌｗに３相
交流出力電圧が発生する。この交流電圧は整流回路２に
より全波整流されて直流電圧に変換され、該直流電圧に
よりバッテリ３が充電される。
１が回転駆動されると、電機子コイルＬｕ〜Ｌｗに３相
交流出力電圧が発生する。この交流電圧は整流回路２に
より全波整流されて直流電圧に変換され、該直流電圧に
よりバッテリ３が充電される。
【００１４】バッテリ３の両端の電圧ＶB が設定電圧以
下のときには、スイッチ制御回路４が制御信号を発生し
ないため、出力短絡用スイッチを構成するサイリスタＴ
hu´〜Ｔhw´は導通せず、発電機１の出力は全波整流回
路２を通してバッテリ３に供給される。
下のときには、スイッチ制御回路４が制御信号を発生し
ないため、出力短絡用スイッチを構成するサイリスタＴ
hu´〜Ｔhw´は導通せず、発電機１の出力は全波整流回
路２を通してバッテリ３に供給される。
【００１５】これに対し、バッテリ３の両端の電圧ＶB
が設定電圧を超えると、スイッチ制御回路４からサイリ
スタＴhu´〜Ｔhw´に制御信号が与えられるため、サイ
リスタＴhu´〜Ｔhw´のうち、アノードがカソードに対
して正電位になっているサイリスタが導通し、導通した
サイリスタと整流回路２のブリッジの下辺を構成するダ
イオードＤx 〜Ｄz のいずれかとを通して発電機の出力
が短絡される。これにより電機子コイルＬｕ〜Ｌｗの出
力端子に得られる発電機の出力電圧が低下し、バッテリ
３の両端の電圧ＶB が低下させられる。バッテリ３の両
端の電圧が設定電圧以下になると、スイッチ制御回路４
が制御信号の出力を停止するため、サイリスタＴhu´〜
Ｔhw´は、そのアノード電流が保持電流未満になったと
きに遮断状態になる。これにより、発電機２の出力の短
絡が解除されるため、発電機２の出力電圧が上昇する。
これらの動作の繰り返しにより、バッテリ３に印加され
る電圧が設定電圧付近に保たれる。
が設定電圧を超えると、スイッチ制御回路４からサイリ
スタＴhu´〜Ｔhw´に制御信号が与えられるため、サイ
リスタＴhu´〜Ｔhw´のうち、アノードがカソードに対
して正電位になっているサイリスタが導通し、導通した
サイリスタと整流回路２のブリッジの下辺を構成するダ
イオードＤx 〜Ｄz のいずれかとを通して発電機の出力
が短絡される。これにより電機子コイルＬｕ〜Ｌｗの出
力端子に得られる発電機の出力電圧が低下し、バッテリ
３の両端の電圧ＶB が低下させられる。バッテリ３の両
端の電圧が設定電圧以下になると、スイッチ制御回路４
が制御信号の出力を停止するため、サイリスタＴhu´〜
Ｔhw´は、そのアノード電流が保持電流未満になったと
きに遮断状態になる。これにより、発電機２の出力の短
絡が解除されるため、発電機２の出力電圧が上昇する。
これらの動作の繰り返しにより、バッテリ３に印加され
る電圧が設定電圧付近に保たれる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】図２の曲線ａないしｃ
は、図１０に示した電源装置に用いられる磁石式の交流
発電機２の出力電圧対出力電流特性（出力特性）の一例
を示している。図２において曲線ａ，ｂ及びｃはそれぞ
れ発電機の回転速度ＮがＮ1 ，Ｎ2 及びＮ3 （Ｎ1 ＜Ｎ
2 ＜Ｎ3 ）のときの発電機の出力電圧（平均値）Ｖo と
出力電流Ｉo （平均値）との関係を示している。整流回
路２は、発電機の出力電圧Ｖo に等しい直流電圧を出力
する。また図２のＡ2 点及びＡ3 点はそれぞれ発電機が
回転速度Ｎ2 及びＮ3 で回転している状態で、バッテリ
の両端の電圧ＶB が設定電圧ＶBsに等しいときの動作点
を示し、Ｓ1 ，Ｓ2 及びＳ3 点はそれぞれ、発電機が回
転速度Ｎ1 ，Ｎ2 及びＮ3 で回転している状態でサイリ
スタＴhu´〜Ｔhw´をオン状態にして発電機の出力を短
絡したときの動作点を示している。
は、図１０に示した電源装置に用いられる磁石式の交流
発電機２の出力電圧対出力電流特性（出力特性）の一例
を示している。図２において曲線ａ，ｂ及びｃはそれぞ
れ発電機の回転速度ＮがＮ1 ，Ｎ2 及びＮ3 （Ｎ1 ＜Ｎ
2 ＜Ｎ3 ）のときの発電機の出力電圧（平均値）Ｖo と
出力電流Ｉo （平均値）との関係を示している。整流回
路２は、発電機の出力電圧Ｖo に等しい直流電圧を出力
する。また図２のＡ2 点及びＡ3 点はそれぞれ発電機が
回転速度Ｎ2 及びＮ3 で回転している状態で、バッテリ
の両端の電圧ＶB が設定電圧ＶBsに等しいときの動作点
を示し、Ｓ1 ，Ｓ2 及びＳ3 点はそれぞれ、発電機が回
転速度Ｎ1 ，Ｎ2 及びＮ3 で回転している状態でサイリ
スタＴhu´〜Ｔhw´をオン状態にして発電機の出力を短
絡したときの動作点を示している。
【００１７】発電機が回転速度Ｎ2 及びＮ3 で回転して
いる状態で、発電機の出力電圧Ｖoがバッテリの設定電
圧ＶBsに等しいときには、それぞれ発電機に出力電流Ｉ
03及びＩ02が流れる。また発電機１が回転速度Ｎ1 ，Ｎ
2 及びＮ3 でそれぞれ回転している状態でサイリスタＴ
hu´〜Ｔhw´をオン状態にして発電機出力を短絡したと
きには、それぞれ短絡電流Ｉs1，Ｉs2及びＩs3が流れ
る。
いる状態で、発電機の出力電圧Ｖoがバッテリの設定電
圧ＶBsに等しいときには、それぞれ発電機に出力電流Ｉ
03及びＩ02が流れる。また発電機１が回転速度Ｎ1 ，Ｎ
2 及びＮ3 でそれぞれ回転している状態でサイリスタＴ
hu´〜Ｔhw´をオン状態にして発電機出力を短絡したと
きには、それぞれ短絡電流Ｉs1，Ｉs2及びＩs3が流れ
る。
【００１８】このように、出力電圧が設定電圧を超えた
ときに発電機の出力を短絡する短絡式のレギュレータを
用いた従来の電源装置においては、サイリスタＴhu´〜
Ｔhw´（出力短絡用スイッチ）が発電機の出力を短絡し
たときに、定格出力電流よりも相当に大きな短絡電流が
流れるため、サイリスタＴhu´〜Ｔhw´として電流容量
が大きい高価なものを用いる必要があった。
ときに発電機の出力を短絡する短絡式のレギュレータを
用いた従来の電源装置においては、サイリスタＴhu´〜
Ｔhw´（出力短絡用スイッチ）が発電機の出力を短絡し
たときに、定格出力電流よりも相当に大きな短絡電流が
流れるため、サイリスタＴhu´〜Ｔhw´として電流容量
が大きい高価なものを用いる必要があった。
【００１９】また従来の電源装置では、出力電圧を調整
する際にサイリスタＴhu´〜Ｔhw´を流れる短絡電流が
大きく、これらのサイリスタからの発熱が多くなるた
め、サイリスタＴhu´〜Ｔhw´に対して大形のヒートシ
ンクを設けることが必要になって、装置が大形化すると
いう問題もあった。
する際にサイリスタＴhu´〜Ｔhw´を流れる短絡電流が
大きく、これらのサイリスタからの発熱が多くなるた
め、サイリスタＴhu´〜Ｔhw´に対して大形のヒートシ
ンクを設けることが必要になって、装置が大形化すると
いう問題もあった。
【００２０】更に、従来の電源装置では、電圧を調整す
る際に、発電機の巻線を通して大きな短絡電流を流すこ
とができるように、巻線導体として線径が大きいものを
用いる必要があったため、巻線の径が大きくなって、発
電機が大形化するという問題があった。
る際に、発電機の巻線を通して大きな短絡電流を流すこ
とができるように、巻線導体として線径が大きいものを
用いる必要があったため、巻線の径が大きくなって、発
電機が大形化するという問題があった。
【００２１】本発明の目的は、電流容量が大きなスイッ
チを用いることなく、また電機子コイルに大電流を流す
ことなく、整流回路の出力電圧を設定電圧以下に保つ機
能を持たせることができる交流発電機を備えた電源装置
を提供することにある。
チを用いることなく、また電機子コイルに大電流を流す
ことなく、整流回路の出力電圧を設定電圧以下に保つ機
能を持たせることができる交流発電機を備えた電源装置
を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明は、回転界磁及び
電機子コイルをそれぞれ回転子側及び固定子側に備えた
交流発電機と、該交流発電機の出力を整流して負荷に供
給する整流回路とを備えた電源装置を対象とする。
電機子コイルをそれぞれ回転子側及び固定子側に備えた
交流発電機と、該交流発電機の出力を整流して負荷に供
給する整流回路とを備えた電源装置を対象とする。
【００２３】本発明においては、制御信号が与えられた
際にオン状態になる出力電圧調整用スイッチとこの出力
電圧調整用スイッチに対して直列に接続された出力電圧
調整用抵抗器とを通して電機子コイルに出力電圧調整用
負荷電流を流す出力電圧調整用負荷電流通電回路と、負
荷側の状態が発電機の出力電圧を抑制する必要がある状
態になったことが検出されたときに出力電圧調整用スイ
ッチに制御信号（スイッチをオン状態にする信号）を与
えるスイッチ制御回路とを設ける。また出力電圧調整用
抵抗器の抵抗値は、交流発電機が設定電圧で最大出力を
発生する回転速度で回転している状態で出力電圧調整用
スイッチがオン状態になったときに整流回路の出力電圧
が設定電圧以下に低下するように設定する。
際にオン状態になる出力電圧調整用スイッチとこの出力
電圧調整用スイッチに対して直列に接続された出力電圧
調整用抵抗器とを通して電機子コイルに出力電圧調整用
負荷電流を流す出力電圧調整用負荷電流通電回路と、負
荷側の状態が発電機の出力電圧を抑制する必要がある状
態になったことが検出されたときに出力電圧調整用スイ
ッチに制御信号（スイッチをオン状態にする信号）を与
えるスイッチ制御回路とを設ける。また出力電圧調整用
抵抗器の抵抗値は、交流発電機が設定電圧で最大出力を
発生する回転速度で回転している状態で出力電圧調整用
スイッチがオン状態になったときに整流回路の出力電圧
が設定電圧以下に低下するように設定する。
【００２４】上記のように、負荷側の状態が発電機の出
力電圧を抑制する必要がある状態になったとき（例えば
整流回路の出力電圧が設定電圧を超えたとき）に、出力
電圧調整用スイッチをオン状態にして、この出力電圧調
整用スイッチと出力電圧調整用抵抗器とを通して電機子
コイルに負荷電流を流すと、発電機の出力電圧を低下さ
せる側に発電機の動作点を移動させることができるた
め、発電機の出力を短絡することなく、その出力電圧を
抑制することができる。
力電圧を抑制する必要がある状態になったとき（例えば
整流回路の出力電圧が設定電圧を超えたとき）に、出力
電圧調整用スイッチをオン状態にして、この出力電圧調
整用スイッチと出力電圧調整用抵抗器とを通して電機子
コイルに負荷電流を流すと、発電機の出力電圧を低下さ
せる側に発電機の動作点を移動させることができるた
め、発電機の出力を短絡することなく、その出力電圧を
抑制することができる。
【００２５】上記のように構成すると、出力電圧を調整
する際に大きな電流を流す必要がないため、出力電圧調
整用スイッチとしては、短絡式レギュレータを用いた従
来の電源装置で採用していた出力短絡用スイッチに比べ
て電流容量が小さい安価なものを用いることができる。
また電圧調整時に電機子コイルに短絡電流を流す必要が
ないため、電機子巻線の巻線導体の線径を小さくして発
電機の小形化とコストの低減とを図ることができる。
する際に大きな電流を流す必要がないため、出力電圧調
整用スイッチとしては、短絡式レギュレータを用いた従
来の電源装置で採用していた出力短絡用スイッチに比べ
て電流容量が小さい安価なものを用いることができる。
また電圧調整時に電機子コイルに短絡電流を流す必要が
ないため、電機子巻線の巻線導体の線径を小さくして発
電機の小形化とコストの低減とを図ることができる。
【００２６】また上記のように構成すると、出力電圧を
調整する際に電機子コイルに大きな短絡電流を流す必要
がないため、電機子コイルで発生する銅損を少なくする
ことができ、電機子コイルからの発熱を抑制することが
できる。
調整する際に電機子コイルに大きな短絡電流を流す必要
がないため、電機子コイルで発生する銅損を少なくする
ことができ、電機子コイルからの発熱を抑制することが
できる。
【００２７】交流発電機として、回転界磁が永久磁石に
より構成される磁石式の交流発電機を用いる場合には、
励磁された際に回転子側の磁極と固定子側の磁極とを通
して界磁調整用磁束を流す界磁調整用励磁コイルを固定
子側に設けておくのが好ましい。
より構成される磁石式の交流発電機を用いる場合には、
励磁された際に回転子側の磁極と固定子側の磁極とを通
して界磁調整用磁束を流す界磁調整用励磁コイルを固定
子側に設けておくのが好ましい。
【００２８】この場合、界磁調整用励磁コイルは、前記
スイッチ制御回路が制御信号を発生した時にオン状態に
なる励磁制御用スイッチを通して整流回路の出力端子間
に接続する。またこの界磁調整用励磁コイルは、励磁制
御用スイッチがオン状態にされて整流回路の出力により
励磁されたときに交流発電機の回転子の回転界磁を減磁
するように設ける。
スイッチ制御回路が制御信号を発生した時にオン状態に
なる励磁制御用スイッチを通して整流回路の出力端子間
に接続する。またこの界磁調整用励磁コイルは、励磁制
御用スイッチがオン状態にされて整流回路の出力により
励磁されたときに交流発電機の回転子の回転界磁を減磁
するように設ける。
【００２９】このように界磁調整用励磁コイルを設けて
おくと、励磁制御用スイッチをオン状態にした際に、回
転界磁が減磁されて発電機の出力が抑制されるため、出
力電圧を設定値以下に制限するために出力電圧調整用ス
イッチ及び出力電圧調整用抵抗器を通して流す電流を少
なくすることができる。したがって、出力電圧調整用ス
イッチとして更に電流容量が小さいものを用いることが
でき、発電機、出力電圧調整用スイッチ及び出力電圧調
整用抵抗器で生じる損失を少なくすることができる。
おくと、励磁制御用スイッチをオン状態にした際に、回
転界磁が減磁されて発電機の出力が抑制されるため、出
力電圧を設定値以下に制限するために出力電圧調整用ス
イッチ及び出力電圧調整用抵抗器を通して流す電流を少
なくすることができる。したがって、出力電圧調整用ス
イッチとして更に電流容量が小さいものを用いることが
でき、発電機、出力電圧調整用スイッチ及び出力電圧調
整用抵抗器で生じる損失を少なくすることができる。
【００３０】発電機の出力を整流する整流回路としては
種々の構成のものを用いることができる。整流回路とし
てダイオードブリッジ全波整流回路を用いる場合には、
出力電圧調整用スイッチを、発電機の各出力端子と全波
整流回路の負極側の直流出力端子との間に出力電圧調整
用抵抗器を通して接続する。この場合各出力電圧調整用
スイッチは、そのオン時に発電機の各出力端子側から整
流回路の負極側の直流出力端子側に電流を流すように設
ける。
種々の構成のものを用いることができる。整流回路とし
てダイオードブリッジ全波整流回路を用いる場合には、
出力電圧調整用スイッチを、発電機の各出力端子と全波
整流回路の負極側の直流出力端子との間に出力電圧調整
用抵抗器を通して接続する。この場合各出力電圧調整用
スイッチは、そのオン時に発電機の各出力端子側から整
流回路の負極側の直流出力端子側に電流を流すように設
ける。
【００３１】また整流回路としてダイオードブリッジ全
波整流回路を用いる場合には、出力電圧調整用スイッチ
を、発電機の各出力端子と全波整流回路の正極側の直流
出力端子との間に出力電圧調整用抵抗器を通して接続す
るようにしてもよい。この場合、各出力電圧調整用スイ
ッチは、そのオン時に整流回路の正極側の直流出力端子
側から発電機の各出力端子側に電流を流すように設け
る。
波整流回路を用いる場合には、出力電圧調整用スイッチ
を、発電機の各出力端子と全波整流回路の正極側の直流
出力端子との間に出力電圧調整用抵抗器を通して接続す
るようにしてもよい。この場合、各出力電圧調整用スイ
ッチは、そのオン時に整流回路の正極側の直流出力端子
側から発電機の各出力端子側に電流を流すように設け
る。
【００３２】また整流回路としてダイオードブリッジ全
波整流回路を用いる場合、出力電圧調整用スイッチとし
てＭＯＳＦＥＴを用いて、該ＭＯＳＦＥＴを全波整流回
路のブリッジの下辺を構成する各ダイオードに対して直
列に接続するようにしてもよい。この場合、出力電圧調
整用抵抗器は、全波整流回路のブリッジの下辺を構成す
る各ダイオードに並列に（出力電圧調整用スイッチに対
しては直列に）接続する。
波整流回路を用いる場合、出力電圧調整用スイッチとし
てＭＯＳＦＥＴを用いて、該ＭＯＳＦＥＴを全波整流回
路のブリッジの下辺を構成する各ダイオードに対して直
列に接続するようにしてもよい。この場合、出力電圧調
整用抵抗器は、全波整流回路のブリッジの下辺を構成す
る各ダイオードに並列に（出力電圧調整用スイッチに対
しては直列に）接続する。
【００３３】一般に半導体スイッチの最高許容温度は抵
抗器の最高許容温度よりも低い。したがって、出力電圧
調整用スイッチを構成する半導体スイッチと出力電圧調
整用抵抗器とを熱的に結合された同じ場所（例えば基
板）に配置しておくと、半導体スイッチの温度を最高許
容温度以下に保つために、抵抗器からの発熱を制限する
ことが必要になり、その性能を十分に発揮させることが
できなかったり、抵抗器に大形のヒートシンクを取り付
けることが必要になって、コストが高くなったりすると
いう問題が生じる。
抗器の最高許容温度よりも低い。したがって、出力電圧
調整用スイッチを構成する半導体スイッチと出力電圧調
整用抵抗器とを熱的に結合された同じ場所（例えば基
板）に配置しておくと、半導体スイッチの温度を最高許
容温度以下に保つために、抵抗器からの発熱を制限する
ことが必要になり、その性能を十分に発揮させることが
できなかったり、抵抗器に大形のヒートシンクを取り付
けることが必要になって、コストが高くなったりすると
いう問題が生じる。
【００３４】したがって、上記出力電圧調整用スイッチ
と出力電圧調整用抵抗器とは熱的に遮断された状態で設
けるのが好ましい。出力電圧調整用スイッチと出力電圧
調整用抵抗器とを熱的に遮断された状態で設けるには、
例えば、出力電圧調整用スイッチと出力電圧調整用抵抗
器とを別々の基板に取り付けて、両基板を熱的に遮断し
た状態で（例えば両基板を離した状態で）配置するよう
にすればよい。
と出力電圧調整用抵抗器とは熱的に遮断された状態で設
けるのが好ましい。出力電圧調整用スイッチと出力電圧
調整用抵抗器とを熱的に遮断された状態で設けるには、
例えば、出力電圧調整用スイッチと出力電圧調整用抵抗
器とを別々の基板に取り付けて、両基板を熱的に遮断し
た状態で（例えば両基板を離した状態で）配置するよう
にすればよい。
【００３５】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係わる電源装置の
構成例を示したもので、同図において図１０の各部と同
等の部分にはそれぞれ図１０に示した符号と同一の符号
を付してある。図１に示した電源装置において、１は内
燃機関Ｅｎｇにより駆動される磁石式の交流発電機、２
はダイオードブリッジ全波整流回路からなる整流回路、
３は発電機の負荷の一部として整流回路２の出力端子間
に接続されて発電機の出力により充電されるバッテリで
あり、これらは図１０に示した従来の電源装置と同様に
構成されている。図示してないが、バッテリ３にはラン
プや、内燃機関用点火装置などの負荷が接続されてい
る。
構成例を示したもので、同図において図１０の各部と同
等の部分にはそれぞれ図１０に示した符号と同一の符号
を付してある。図１に示した電源装置において、１は内
燃機関Ｅｎｇにより駆動される磁石式の交流発電機、２
はダイオードブリッジ全波整流回路からなる整流回路、
３は発電機の負荷の一部として整流回路２の出力端子間
に接続されて発電機の出力により充電されるバッテリで
あり、これらは図１０に示した従来の電源装置と同様に
構成されている。図示してないが、バッテリ３にはラン
プや、内燃機関用点火装置などの負荷が接続されてい
る。
【００３６】また図１に示した電源装置においては、発
電機１の３相の出力端子（電機子コイルＬｕ〜Ｌｗの非
中性点側の端子）１ｕ〜１ｗのそれぞれと整流回路２の
負極側の直流出力端子２ｂとの間に、出力電圧調整用ス
イッチを構成するサイリスタＴhu〜Ｔhwが、出力電圧調
整用抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗを通して接続されている。抵抗器
Ｒｕ〜Ｒｗの抵抗値は等しく設定されている。
電機１の３相の出力端子（電機子コイルＬｕ〜Ｌｗの非
中性点側の端子）１ｕ〜１ｗのそれぞれと整流回路２の
負極側の直流出力端子２ｂとの間に、出力電圧調整用ス
イッチを構成するサイリスタＴhu〜Ｔhwが、出力電圧調
整用抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗを通して接続されている。抵抗器
Ｒｕ〜Ｒｗの抵抗値は等しく設定されている。
【００３７】図示の例では、サイリスタＴhu〜Ｔhwのカ
ソードが整流回路の負極側の直流出力端子２ｂに共通接
続され、これらのサイリスタのアノードがそれぞれ抵抗
器Ｒｕ〜Ｒｗを通して発電機１の３相の出力端子１ｕ〜
１ｗに接続されている。
ソードが整流回路の負極側の直流出力端子２ｂに共通接
続され、これらのサイリスタのアノードがそれぞれ抵抗
器Ｒｕ〜Ｒｗを通して発電機１の３相の出力端子１ｕ〜
１ｗに接続されている。
【００３８】出力電圧調整用スイッチを構成するサイリ
スタＴhu〜Ｔhwのゲートは、整流回路２の直流出力端子
間の電圧が設定値を超えたときに制御信号を出力するス
イッチ制御回路４の出力端子に接続されている。
スタＴhu〜Ｔhwのゲートは、整流回路２の直流出力端子
間の電圧が設定値を超えたときに制御信号を出力するス
イッチ制御回路４の出力端子に接続されている。
【００３９】この例では、サイリスタＴhu〜Ｔhwと、抵
抗器Ｒｕ〜Ｒｗと、ダイオードＤｘ〜Ｄｚとにより、出
力電圧調整用負荷電流通電回路が構成されている。その
他の点は図１０に示した従来の電源装置と同様に構成さ
れている。
抗器Ｒｕ〜Ｒｗと、ダイオードＤｘ〜Ｄｚとにより、出
力電圧調整用負荷電流通電回路が構成されている。その
他の点は図１０に示した従来の電源装置と同様に構成さ
れている。
【００４０】図１に示した電源装置において、バッテリ
３の両端の電圧が設定電圧ＶBsを超えると、スイッチ制
御回路４がサイリスタＴhu〜Ｔhwのゲートに制御信号を
与えるため、サイリスタＴhu〜Ｔhwの内、アノードがカ
ソードに対して正電位になっているサイリスタが導通
し、導通したサイリスタと、導通したサイリスタに直列
に接続されている出力電圧調整用抵抗器と、整流回路の
ブリッジの下辺を構成するダイオード（アノードが整流
回路の直流出力端子に共通接続されたダイオード）のい
ずれかとを通して発電機に出力電圧調整用負荷電流が流
れる。例えば、発電機の出力端子１ｕの電位が出力端子
１ｖの電位よりも高い瞬間には、電機子コイルＬｕ−抵
抗器Ｒｕ−サイリスタＴhu−ダイオードＤｖ−電機子コ
イルＬｖ−電機子コイルＬｕの経路で出力電圧調整用負
荷電流が流れる。このように出力電圧調整用負荷電流が
流れると、発電機の動作点が整流回路２の出力電圧を低
下させる側に移動するため、バッテリ３（負荷）の両端
に印加される電圧が低下する。制御用負荷電流の通電に
より発電機の出力電圧が低下し、バッテリ３の電圧が設
定電圧以下になると、サイリスタＴhu〜Ｔhwへの制御信
号の供給が停止するため、サイリスタＴhu〜Ｔhwは、そ
れぞれのアノード電流が保持電流未満になったときにオ
フ状態になる。これにより発電機１の出力電圧が上昇す
るため、整流回路の出力電圧も上昇していく。これらの
動作の繰り返しにより整流回路の出力電圧が設定電圧Ｖ
Bs付近に保たれる。
３の両端の電圧が設定電圧ＶBsを超えると、スイッチ制
御回路４がサイリスタＴhu〜Ｔhwのゲートに制御信号を
与えるため、サイリスタＴhu〜Ｔhwの内、アノードがカ
ソードに対して正電位になっているサイリスタが導通
し、導通したサイリスタと、導通したサイリスタに直列
に接続されている出力電圧調整用抵抗器と、整流回路の
ブリッジの下辺を構成するダイオード（アノードが整流
回路の直流出力端子に共通接続されたダイオード）のい
ずれかとを通して発電機に出力電圧調整用負荷電流が流
れる。例えば、発電機の出力端子１ｕの電位が出力端子
１ｖの電位よりも高い瞬間には、電機子コイルＬｕ−抵
抗器Ｒｕ−サイリスタＴhu−ダイオードＤｖ−電機子コ
イルＬｖ−電機子コイルＬｕの経路で出力電圧調整用負
荷電流が流れる。このように出力電圧調整用負荷電流が
流れると、発電機の動作点が整流回路２の出力電圧を低
下させる側に移動するため、バッテリ３（負荷）の両端
に印加される電圧が低下する。制御用負荷電流の通電に
より発電機の出力電圧が低下し、バッテリ３の電圧が設
定電圧以下になると、サイリスタＴhu〜Ｔhwへの制御信
号の供給が停止するため、サイリスタＴhu〜Ｔhwは、そ
れぞれのアノード電流が保持電流未満になったときにオ
フ状態になる。これにより発電機１の出力電圧が上昇す
るため、整流回路の出力電圧も上昇していく。これらの
動作の繰り返しにより整流回路の出力電圧が設定電圧Ｖ
Bs付近に保たれる。
【００４１】発電機の回転速度の全変化範囲で整流回路
の出力電圧を設定電圧以下に保つ制御を行わせるために
は、交流発電機１が設定電圧で最大出力を発生する回転
速度で回転している状態でも、サイリスタ（出力電圧調
整用スイッチ）Ｔhu〜Ｔhwのオン時に整流回路２の出力
電圧が設定電圧ＶBs以下に低下するように、出力電圧調
整用抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗの抵抗値を設定しておく必要があ
る。
の出力電圧を設定電圧以下に保つ制御を行わせるために
は、交流発電機１が設定電圧で最大出力を発生する回転
速度で回転している状態でも、サイリスタ（出力電圧調
整用スイッチ）Ｔhu〜Ｔhwのオン時に整流回路２の出力
電圧が設定電圧ＶBs以下に低下するように、出力電圧調
整用抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗの抵抗値を設定しておく必要があ
る。
【００４２】例えば、図２において、整流回路の出力電
圧調整用抵抗器Ｒｕ〜ＲｗのいずれかがサイリスタＴhu
〜Ｔhwを通して発電機の出力端子間に接続されている状
態で、図２の直線ｄが発電機の負荷直線となるように、
出力電圧調整用抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗの抵抗値を設定してお
くと、発電機の回転速度がＮ1 ，Ｎ2 及びＮ3 のときの
動作点はそれぞれ図２のＢ1 ，Ｂ2 及びＢ3 点となり、
交流発電機１が設定電圧ＶBsで最大の出力を発生する回
転速度Ｎ3 で回転している状態でも、サイリスタＴhu〜
Ｔhwをオン状態にすることにより、整流回路２の出力電
圧（バッテリ３の両端の電圧ＶB ）を設定値ＶBs以下に
低下させることができる。
圧調整用抵抗器Ｒｕ〜ＲｗのいずれかがサイリスタＴhu
〜Ｔhwを通して発電機の出力端子間に接続されている状
態で、図２の直線ｄが発電機の負荷直線となるように、
出力電圧調整用抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗの抵抗値を設定してお
くと、発電機の回転速度がＮ1 ，Ｎ2 及びＮ3 のときの
動作点はそれぞれ図２のＢ1 ，Ｂ2 及びＢ3 点となり、
交流発電機１が設定電圧ＶBsで最大の出力を発生する回
転速度Ｎ3 で回転している状態でも、サイリスタＴhu〜
Ｔhwをオン状態にすることにより、整流回路２の出力電
圧（バッテリ３の両端の電圧ＶB ）を設定値ＶBs以下に
低下させることができる。
【００４３】上記のように、整流回路の出力電圧が設定
値を超えたときに、出力電圧調整用スイッチを通して出
力電圧調整用抵抗器を発電機の出力端子間に接続するこ
とにより、発電機に出力電圧調整用の負荷電流を流し
て、発電機の出力電圧を低下させる構成をとると、電圧
調整時に電機子コイルに大きな短絡電流が流れることが
ないため、発電機で生じる銅損を少なくして電機子コイ
ルからの発熱を少なくすることができる。
値を超えたときに、出力電圧調整用スイッチを通して出
力電圧調整用抵抗器を発電機の出力端子間に接続するこ
とにより、発電機に出力電圧調整用の負荷電流を流し
て、発電機の出力電圧を低下させる構成をとると、電圧
調整時に電機子コイルに大きな短絡電流が流れることが
ないため、発電機で生じる銅損を少なくして電機子コイ
ルからの発熱を少なくすることができる。
【００４４】また上記のように構成すると、以下に示す
ように、出力電圧調整用抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗの抵抗値を適
当な値に設定することにより、発電機の巻線仕様が異な
っていて、その短絡電流が大幅に異なる場合であって
も、電圧調整時に流れる負荷電流は大差ない大きさとす
ることができるため、同じ出力電圧調整用スイッチ及び
出力電圧調整用抵抗器を用いて出力電圧の制御を行うこ
とができ、発電機以外の部分を標準化して、種々の巻線
仕様を有する発電機に対して共用することができる。
ように、出力電圧調整用抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗの抵抗値を適
当な値に設定することにより、発電機の巻線仕様が異な
っていて、その短絡電流が大幅に異なる場合であって
も、電圧調整時に流れる負荷電流は大差ない大きさとす
ることができるため、同じ出力電圧調整用スイッチ及び
出力電圧調整用抵抗器を用いて出力電圧の制御を行うこ
とができ、発電機以外の部分を標準化して、種々の巻線
仕様を有する発電機に対して共用することができる。
【００４５】図１に示した電源装置において、発電機１
の出力特性が、巻線仕様の相違により、図３の曲線Ｃ1
のようになる場合と、曲線Ｃ2 のようになる場合とを考
える。発電機の出力特性が曲線Ｃ1 である場合には、バ
ッテリ３の両端の電圧が設定値ＶBsのときに動作点がＡ
1 となり、バッテリ３には充電電流Ｉ01が流れる。また
発電機の出力特性が曲線Ｃ2 である場合には、バッテリ
３の両端の電圧が設定値ＶBsのときに動作点がＡ2 とな
り、バッテリには充電電流Ｉ02が流れる。
の出力特性が、巻線仕様の相違により、図３の曲線Ｃ1
のようになる場合と、曲線Ｃ2 のようになる場合とを考
える。発電機の出力特性が曲線Ｃ1 である場合には、バ
ッテリ３の両端の電圧が設定値ＶBsのときに動作点がＡ
1 となり、バッテリ３には充電電流Ｉ01が流れる。また
発電機の出力特性が曲線Ｃ2 である場合には、バッテリ
３の両端の電圧が設定値ＶBsのときに動作点がＡ2 とな
り、バッテリには充電電流Ｉ02が流れる。
【００４６】電圧調整時に発電機の出力を短絡するよう
にしていた従来の電源装置では、出力特性がＣ1 の場合
には、電圧調整時に短絡電流Ｉs1が流れ、出力特性がＣ
2 の場合には、電圧調整時に上記短絡電流Ｉs1と大幅に
異なる短絡電流Ｉs2が流れるため、出力特性がＣ1 の場
合に用いる出力短絡用のスイッチ素子及び出力特性がＣ
2 の場合に用いる出力短絡用スイッチ素子として、電流
容量が異なるものを用いる必要があり、発電機の巻線仕
様が異なる場合に、発電機以外の構成部分を共用するこ
とができなかった。
にしていた従来の電源装置では、出力特性がＣ1 の場合
には、電圧調整時に短絡電流Ｉs1が流れ、出力特性がＣ
2 の場合には、電圧調整時に上記短絡電流Ｉs1と大幅に
異なる短絡電流Ｉs2が流れるため、出力特性がＣ1 の場
合に用いる出力短絡用のスイッチ素子及び出力特性がＣ
2 の場合に用いる出力短絡用スイッチ素子として、電流
容量が異なるものを用いる必要があり、発電機の巻線仕
様が異なる場合に、発電機以外の構成部分を共用するこ
とができなかった。
【００４７】これに対し、本発明による場合には、図１
のサイリスタＴhu〜Ｔhwがオン状態になったときの発電
機の負荷直線ｄの傾きを適当に設定することにより、発
電機の出力特性がＣ1 の場合に整流回路の出力電圧が設
定値ＶBsを超えたときの動作点Ｂ1 と、発電機の出力特
性がＣ2 の場合に整流回路の出力電圧が設定値ＶBsを超
えたときの動作点Ｂ2 とを近付けることができるため、
出力特性がＣ1 の場合に流れる電圧調整時の負荷電流Ｉ
L1と出力特性がＣ2 の場合に流れる電圧調整時の負荷電
流ＩL2とを大差ない大きさとすることができる。そのた
め、発電機の出力特性がＣ1 である場合にも、Ｃ2 であ
る場合にも、出力電圧調整用スイッチ及び出力電圧調整
用抵抗器などの回路構成部品の電流容量を同じにするこ
とができ、発電機以外の構成部分を標準化して、種々の
巻線仕様を有する発電機に対して共用することができ
る。
のサイリスタＴhu〜Ｔhwがオン状態になったときの発電
機の負荷直線ｄの傾きを適当に設定することにより、発
電機の出力特性がＣ1 の場合に整流回路の出力電圧が設
定値ＶBsを超えたときの動作点Ｂ1 と、発電機の出力特
性がＣ2 の場合に整流回路の出力電圧が設定値ＶBsを超
えたときの動作点Ｂ2 とを近付けることができるため、
出力特性がＣ1 の場合に流れる電圧調整時の負荷電流Ｉ
L1と出力特性がＣ2 の場合に流れる電圧調整時の負荷電
流ＩL2とを大差ない大きさとすることができる。そのた
め、発電機の出力特性がＣ1 である場合にも、Ｃ2 であ
る場合にも、出力電圧調整用スイッチ及び出力電圧調整
用抵抗器などの回路構成部品の電流容量を同じにするこ
とができ、発電機以外の構成部分を標準化して、種々の
巻線仕様を有する発電機に対して共用することができ
る。
【００４８】図１において、サイリスタＴhu〜Ｔhwの最
高許容温度は抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗの最高許容温度よりも低
い。したがって、サイリスタＴhu〜Ｔhwと抵抗器Ｒｕ〜
Ｒｗとを熱的に結合された同じ場所（例えば同じ基板）
に配置しておくと、サイリスタＴhu〜Ｔhwの温度を最高
許容温度以下に保つために、抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗからの発
熱を制限することが必要になる。そのため、抵抗器にそ
の電流容量一杯の電流を流すことができなくなり、抵抗
器の能力を十分に利用することができなくなる。また抵
抗器Ｒｕ〜Ｒｗの発熱によりサイリスタの温度が上昇す
るため、サイリスタに流すことができる電流がその電流
容量よりも低い値に制限されてしまう。したがって、サ
イリスタＴhu〜Ｔhwと抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗとは熱的に遮断
した状態で設けるのが好ましい。
高許容温度は抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗの最高許容温度よりも低
い。したがって、サイリスタＴhu〜Ｔhwと抵抗器Ｒｕ〜
Ｒｗとを熱的に結合された同じ場所（例えば同じ基板）
に配置しておくと、サイリスタＴhu〜Ｔhwの温度を最高
許容温度以下に保つために、抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗからの発
熱を制限することが必要になる。そのため、抵抗器にそ
の電流容量一杯の電流を流すことができなくなり、抵抗
器の能力を十分に利用することができなくなる。また抵
抗器Ｒｕ〜Ｒｗの発熱によりサイリスタの温度が上昇す
るため、サイリスタに流すことができる電流がその電流
容量よりも低い値に制限されてしまう。したがって、サ
イリスタＴhu〜Ｔhwと抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗとは熱的に遮断
した状態で設けるのが好ましい。
【００４９】図４は、サイリスタＴhu〜Ｔhwと抵抗器Ｒ
ｕ〜Ｒｗとを熱的に遮断した状態で設けた例を示したも
ので、この例では、出力電圧調整用スイッチを構成する
サイリスタＴhu〜Ｔhwが整流回路２を構成するダイオー
ドＤｕ〜Ｄｗ及びＤｘ〜Ｄｚとスイッチ制御回路４の構
成部品とともに同じ基板１０に取り付けられ、出力電圧
調整用抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗが別の基板１１に取り付けられ
ている。そして、抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗの熱がサイリスタＴ
hu〜Ｔhwに伝達されないように、基板１０及び１１が相
互間に距離を隔てた状態で配置されている。
ｕ〜Ｒｗとを熱的に遮断した状態で設けた例を示したも
ので、この例では、出力電圧調整用スイッチを構成する
サイリスタＴhu〜Ｔhwが整流回路２を構成するダイオー
ドＤｕ〜Ｄｗ及びＤｘ〜Ｄｚとスイッチ制御回路４の構
成部品とともに同じ基板１０に取り付けられ、出力電圧
調整用抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗが別の基板１１に取り付けられ
ている。そして、抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗの熱がサイリスタＴ
hu〜Ｔhwに伝達されないように、基板１０及び１１が相
互間に距離を隔てた状態で配置されている。
【００５０】このように、サイリスタＴhu〜Ｔhw（出力
電圧調整用スイッチ）と出力電圧調整用抵抗器Ｒｕ〜Ｒ
ｗとを別々の箇所に配置すると、出力電圧調整用抵抗器
Ｒｕ〜Ｒｗが発生する熱によりサイリスタＴhu〜Ｔhwの
温度が上昇するのを防ぐことができるため、出力電圧調
整用抵抗器の発熱の影響を受けてサイリスタに流すこと
ができる電流が制限されるのを防ぐことができる。また
サイリスタの温度上昇を考慮することなく、出力電圧調
整用抵抗器の発熱を限度まで許容することができるた
め、抵抗器に流す電流をその電流容量の限界まで増大さ
せることができ、抵抗器の能力をフルに活用することが
できる。
電圧調整用スイッチ）と出力電圧調整用抵抗器Ｒｕ〜Ｒ
ｗとを別々の箇所に配置すると、出力電圧調整用抵抗器
Ｒｕ〜Ｒｗが発生する熱によりサイリスタＴhu〜Ｔhwの
温度が上昇するのを防ぐことができるため、出力電圧調
整用抵抗器の発熱の影響を受けてサイリスタに流すこと
ができる電流が制限されるのを防ぐことができる。また
サイリスタの温度上昇を考慮することなく、出力電圧調
整用抵抗器の発熱を限度まで許容することができるた
め、抵抗器に流す電流をその電流容量の限界まで増大さ
せることができ、抵抗器の能力をフルに活用することが
できる。
【００５１】上記の例では、出力電圧調整用スイッチと
してサイリスタを用いたが、本発明はこれに限定される
ものではなく、他のオンオフ制御が可能な半導体スイッ
チ素子を出力電圧調整用スイッチとして用いることがで
きる。
してサイリスタを用いたが、本発明はこれに限定される
ものではなく、他のオンオフ制御が可能な半導体スイッ
チ素子を出力電圧調整用スイッチとして用いることがで
きる。
【００５２】図５は、出力電圧調整用スイッチとしてＭ
ＯＳＦＥＴを用いた例を示したもので、この例では、整
流回路２のブリッジの下辺を構成するダイオードＤｘ〜
Ｄｚに対して直列にそれぞれＭＯＳＦＥＴ Ｆｕ〜Ｆｗ
からなる出力電圧調整用スイッチが接続されている。図
示の例では、整流回路２のブリッジの下辺を構成するダ
イオードＤｘ〜ＤｚのアノードにそれぞれＭＯＳＦＥＴ
Ｆｕ〜Ｆｗのドレインが接続され、これらのＦＥＴの
ソースが直流出力端子２ｂに共通接続されている。また
出力電圧調整用抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗは、整流回路２のブリ
ッジの下辺を構成するダイオードＤｘ〜Ｄｚに対して並
列に接続されている。図４において、Ｄfu〜Ｄfwはそれ
ぞれＭＯＳＦＥＴ Ｆｕ〜Ｆｗのドレインソース間に形
成された寄生ダイオードで、ＭＯＳＦＥＴがオフ状態に
あるときには、これらの寄生ダイオードがダイオードＤ
ｕ〜Ｄｗ及びＤｘ〜Ｄｚとともに全波整流回路２を構成
する。ＭＯＳＦＥＴ Ｆｕ〜Ｆｗのゲートはスイッチ制
御回路４の出力端子に接続され、整流回路２の出力電圧
が設定値ＶBsを超えたときにスイッチ制御回路４からＭ
ＯＳＦＥＴ Ｆｕ〜Ｆｗのゲートに同時に制御信号（Ｍ
ＯＳＦＥＴをオン状態にするための信号）が与えられる
ようになっている。
ＯＳＦＥＴを用いた例を示したもので、この例では、整
流回路２のブリッジの下辺を構成するダイオードＤｘ〜
Ｄｚに対して直列にそれぞれＭＯＳＦＥＴ Ｆｕ〜Ｆｗ
からなる出力電圧調整用スイッチが接続されている。図
示の例では、整流回路２のブリッジの下辺を構成するダ
イオードＤｘ〜ＤｚのアノードにそれぞれＭＯＳＦＥＴ
Ｆｕ〜Ｆｗのドレインが接続され、これらのＦＥＴの
ソースが直流出力端子２ｂに共通接続されている。また
出力電圧調整用抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗは、整流回路２のブリ
ッジの下辺を構成するダイオードＤｘ〜Ｄｚに対して並
列に接続されている。図４において、Ｄfu〜Ｄfwはそれ
ぞれＭＯＳＦＥＴ Ｆｕ〜Ｆｗのドレインソース間に形
成された寄生ダイオードで、ＭＯＳＦＥＴがオフ状態に
あるときには、これらの寄生ダイオードがダイオードＤ
ｕ〜Ｄｗ及びＤｘ〜Ｄｚとともに全波整流回路２を構成
する。ＭＯＳＦＥＴ Ｆｕ〜Ｆｗのゲートはスイッチ制
御回路４の出力端子に接続され、整流回路２の出力電圧
が設定値ＶBsを超えたときにスイッチ制御回路４からＭ
ＯＳＦＥＴ Ｆｕ〜Ｆｗのゲートに同時に制御信号（Ｍ
ＯＳＦＥＴをオン状態にするための信号）が与えられる
ようになっている。
【００５３】図５に示した例では、整流回路２の出力電
圧が設定値を超えたときにスイッチ制御回路４からＭＯ
ＳＦＥＴ Ｆｕ〜Ｆｗに制御信号が与えられるため、ド
レインがソースに対して正電位にあるＭＯＳＦＥＴに出
力調整用の負荷電流が流れる。すなわち、前記ＭＯＳＦ
ＥＴとそれに直列に接続された出力電圧調整用抵抗器
と、他のＭＯＳＦＥＴ のドレインソース間及び並列の
寄生ダイオードとその寄生ダイオードに直列に接続され
ている整流回路のブリッジの下辺のダイオードとを通し
て出力電圧調整用負荷電流が流れる。例えば、発電機の
出力端子１ｕの電位が１ｖの電位よりも高くなっている
ときには、ＭＯＳＦＥＴ群をオンにすると、電機子コイ
ルＬｕ−抵抗器Ｒｕ−ＭＯＳＦＥＴ Ｆｕ−寄生ダイオ
ードＤfv及びＭＯＳＦＥＴ Ｆv −ダイオードＤｙ−電
機子コイルＬｖ−電機子コイルＬｕの経路で出力電圧調
整用負荷電流が流れ、この負荷電流により発電機の出力
電圧が低下させられる。
圧が設定値を超えたときにスイッチ制御回路４からＭＯ
ＳＦＥＴ Ｆｕ〜Ｆｗに制御信号が与えられるため、ド
レインがソースに対して正電位にあるＭＯＳＦＥＴに出
力調整用の負荷電流が流れる。すなわち、前記ＭＯＳＦ
ＥＴとそれに直列に接続された出力電圧調整用抵抗器
と、他のＭＯＳＦＥＴ のドレインソース間及び並列の
寄生ダイオードとその寄生ダイオードに直列に接続され
ている整流回路のブリッジの下辺のダイオードとを通し
て出力電圧調整用負荷電流が流れる。例えば、発電機の
出力端子１ｕの電位が１ｖの電位よりも高くなっている
ときには、ＭＯＳＦＥＴ群をオンにすると、電機子コイ
ルＬｕ−抵抗器Ｒｕ−ＭＯＳＦＥＴ Ｆｕ−寄生ダイオ
ードＤfv及びＭＯＳＦＥＴ Ｆv −ダイオードＤｙ−電
機子コイルＬｖ−電機子コイルＬｕの経路で出力電圧調
整用負荷電流が流れ、この負荷電流により発電機の出力
電圧が低下させられる。
【００５４】図６は本発明の更に他の実施形態を示した
もので、この例では、発電機１が、界磁調整用励磁コイ
ル１２を固定子側に備えている。界磁調整用励磁コイル
１２は、励磁された際に発電機１の回転子側の磁極と固
定子側の磁極とを通して界磁調整用磁束を流すように設
けられたものである。このように界磁調整用励磁コイル
を固定子側に設けた磁石式の交流発電機は、例えば、特
開平１１−２１５９００号に示されているように既に公
知であるので、その機械的構成の説明は省略する。
もので、この例では、発電機１が、界磁調整用励磁コイ
ル１２を固定子側に備えている。界磁調整用励磁コイル
１２は、励磁された際に発電機１の回転子側の磁極と固
定子側の磁極とを通して界磁調整用磁束を流すように設
けられたものである。このように界磁調整用励磁コイル
を固定子側に設けた磁石式の交流発電機は、例えば、特
開平１１−２１５９００号に示されているように既に公
知であるので、その機械的構成の説明は省略する。
【００５５】界磁調整用励磁コイル１２は、整流回路２
の出力端子間に、ＭＯＳＦＥＴ Ｆａからなる励磁制御
用スイッチを通して接続されている。図示の例では、Ｍ
ＯＳＦＥＴ Ｆａのソースが整流回路２の負極側直流出
力端子２ｂに接続され、該ＭＯＳＦＥＴ Ｆａのドレイ
ンと整流回路２の正極側の直流出力端子２ａとの間に界
磁調整用励磁コイル１２が接続されている。また図示の
例では、スイッチ制御回路４からＭＯＳＦＥＴ Ｆａの
ゲートに制御信号が与えられるようになっていて、整流
回路２の出力電圧が設定値ＶBsを超えたときに、サイリ
スタＴhu〜Ｔhwに制御信号が与えられると同時に、ＭＯ
ＳＦＥＴ Ｆａにも制御信号が与えられて、該ＭＯＳＦ
ＥＴ Ｆａがオン状態にされるようになっている。その
他の点は図１に示した例と同様に構成されている。
の出力端子間に、ＭＯＳＦＥＴ Ｆａからなる励磁制御
用スイッチを通して接続されている。図示の例では、Ｍ
ＯＳＦＥＴ Ｆａのソースが整流回路２の負極側直流出
力端子２ｂに接続され、該ＭＯＳＦＥＴ Ｆａのドレイ
ンと整流回路２の正極側の直流出力端子２ａとの間に界
磁調整用励磁コイル１２が接続されている。また図示の
例では、スイッチ制御回路４からＭＯＳＦＥＴ Ｆａの
ゲートに制御信号が与えられるようになっていて、整流
回路２の出力電圧が設定値ＶBsを超えたときに、サイリ
スタＴhu〜Ｔhwに制御信号が与えられると同時に、ＭＯ
ＳＦＥＴ Ｆａにも制御信号が与えられて、該ＭＯＳＦ
ＥＴ Ｆａがオン状態にされるようになっている。その
他の点は図１に示した例と同様に構成されている。
【００５６】図６に示した電源装置において、整流回路
２の出力電圧が設定値以下のときには、サイリスタＴhu
〜Ｔhw及びＭＯＳＦＥＴ Ｆａがオフ状態にある。ここ
で、発電機が最高回転速度Ｎ3 で運転されているものと
すると、発電機の出力電圧対出力電流特性は、例えば図
７の曲線Ｃａのようになる。このときバッテリ３の両端
の電圧が設定電圧ＶBsに等しいとすると、発電機の動作
点はＡａとなり、バッテリには充電電流Ｉoaが流れる。
また発電機の短絡時の動作点はＳａとなり、短絡電流は
Ｉsaとなる。
２の出力電圧が設定値以下のときには、サイリスタＴhu
〜Ｔhw及びＭＯＳＦＥＴ Ｆａがオフ状態にある。ここ
で、発電機が最高回転速度Ｎ3 で運転されているものと
すると、発電機の出力電圧対出力電流特性は、例えば図
７の曲線Ｃａのようになる。このときバッテリ３の両端
の電圧が設定電圧ＶBsに等しいとすると、発電機の動作
点はＡａとなり、バッテリには充電電流Ｉoaが流れる。
また発電機の短絡時の動作点はＳａとなり、短絡電流は
Ｉsaとなる。
【００５７】図６に示した例において、整流回路２の出
力電圧が設定値を超えると、サイリスタＴhu〜Ｔhw及び
ＭＯＳＦＥＴ Ｆａがオン状態にされる。ＭＯＳＦＥＴ
Ｆａがオン状態になると、界磁調整用励磁コイル１２
が整流回路２の出力により励磁されるため、励磁コイル
１２から生じる界磁調整用磁束が、発電機１の固定子の
磁極と回転子の磁極とを通して流れて、回転子の磁石界
磁を減磁する。このとき、各電機子コイルに鎖交する磁
束の量が減少するため、発電機１の出力特性は、図７の
曲線Ｃｂのようになり、発電機の出力電圧が低下させら
れる。
力電圧が設定値を超えると、サイリスタＴhu〜Ｔhw及び
ＭＯＳＦＥＴ Ｆａがオン状態にされる。ＭＯＳＦＥＴ
Ｆａがオン状態になると、界磁調整用励磁コイル１２
が整流回路２の出力により励磁されるため、励磁コイル
１２から生じる界磁調整用磁束が、発電機１の固定子の
磁極と回転子の磁極とを通して流れて、回転子の磁石界
磁を減磁する。このとき、各電機子コイルに鎖交する磁
束の量が減少するため、発電機１の出力特性は、図７の
曲線Ｃｂのようになり、発電機の出力電圧が低下させら
れる。
【００５８】界磁調整用励磁コイル１２が励磁されて発
電機の出力特性が曲線Ｃｂのようになっている状態で、
サイリスタＴhu〜Ｔhwがオン状態になって、出力電圧調
整用抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗが発電機の負荷となったときの発
電機の負荷直線をｄとすると、発電機の動作点はＢｂ点
となる。このとき発電機の負荷電流はＩLbとなり、発電
機の出力電圧はＶｂ（＜ＶBs）まで低下する。バッテリ
３の電圧が設定電圧ＶBs以下になると、スイッチ制御回
路４からサイリスタＴhu〜Ｔhw及びＭＯＳＦＥＴ Ｆａ
に制御信号が与えられなくなるため、発電機の出力特性
は曲線Ｃａのようになり、発電機の出力電圧は上昇して
いく。これらの動作の繰り返しにより、整流回路の出力
電圧が設定電圧付近に保たれる。
電機の出力特性が曲線Ｃｂのようになっている状態で、
サイリスタＴhu〜Ｔhwがオン状態になって、出力電圧調
整用抵抗器Ｒｕ〜Ｒｗが発電機の負荷となったときの発
電機の負荷直線をｄとすると、発電機の動作点はＢｂ点
となる。このとき発電機の負荷電流はＩLbとなり、発電
機の出力電圧はＶｂ（＜ＶBs）まで低下する。バッテリ
３の電圧が設定電圧ＶBs以下になると、スイッチ制御回
路４からサイリスタＴhu〜Ｔhw及びＭＯＳＦＥＴ Ｆａ
に制御信号が与えられなくなるため、発電機の出力特性
は曲線Ｃａのようになり、発電機の出力電圧は上昇して
いく。これらの動作の繰り返しにより、整流回路の出力
電圧が設定電圧付近に保たれる。
【００５９】図６に示した電源装置において、界磁調整
用励磁コイル１２を励磁しない状態でサイリスタＴhu〜
Ｔhwをオン状態にしたとすると、発電機の動作点はＢａ
となり、このとき流れる発電機の負荷電流はＩLaとな
る。界磁調整用励磁コイル１２を励磁した状態でサイリ
スタＴhu〜Ｔhwをオン状態にしたときに流れる負荷電流
ＩLbは、上記ＩLaに比べて大幅に小さくすることができ
るため、電圧調整時に発電機で生じる銅損を少なくする
ことができるだけでなく、電圧調整時にサイリスタＴhu
〜Ｔhw、整流回路のダイオードＤｘ〜Ｄｚ及び負荷電流
の通路となる配線部分で生じる損失を少なくして、これ
らで生じる発熱を少なくすることができる。
用励磁コイル１２を励磁しない状態でサイリスタＴhu〜
Ｔhwをオン状態にしたとすると、発電機の動作点はＢａ
となり、このとき流れる発電機の負荷電流はＩLaとな
る。界磁調整用励磁コイル１２を励磁した状態でサイリ
スタＴhu〜Ｔhwをオン状態にしたときに流れる負荷電流
ＩLbは、上記ＩLaに比べて大幅に小さくすることができ
るため、電圧調整時に発電機で生じる銅損を少なくする
ことができるだけでなく、電圧調整時にサイリスタＴhu
〜Ｔhw、整流回路のダイオードＤｘ〜Ｄｚ及び負荷電流
の通路となる配線部分で生じる損失を少なくして、これ
らで生じる発熱を少なくすることができる。
【００６０】上記の例では、交流発電機として、巻線が
３相結線されているものを用いたが、図８に示すよう
に、単相の磁石式交流発電機１´が用いられる場合にも
本発明を適用することができる。図８に示した例では、
整流回路２´としてダイオードＤｕ，Ｄｖ及びＤｘ，Ｄ
ｙからなるダイオードブリッジ単相全波整流回路が用い
られ、発電機の対の出力端子のそれぞれと整流回路２´
の負極側の直流出力端子との間にそれぞれ出力電圧調整
用スイッチを構成するサイリスタＴhu及びＴhvが出力電
圧調整用抵抗器Ｒｕ及びＲｗを通して接続されている。
３相結線されているものを用いたが、図８に示すよう
に、単相の磁石式交流発電機１´が用いられる場合にも
本発明を適用することができる。図８に示した例では、
整流回路２´としてダイオードＤｕ，Ｄｖ及びＤｘ，Ｄ
ｙからなるダイオードブリッジ単相全波整流回路が用い
られ、発電機の対の出力端子のそれぞれと整流回路２´
の負極側の直流出力端子との間にそれぞれ出力電圧調整
用スイッチを構成するサイリスタＴhu及びＴhvが出力電
圧調整用抵抗器Ｒｕ及びＲｗを通して接続されている。
【００６１】また図９に示したように、単相の磁石式交
流発電機１´に対して、ダイオードＤｕからなる単相半
波整流回路が用いられる場合にも本発明を適用すること
ができる。図９に示した例では、発電機１´の対の出力
端子間に出力電圧調整用抵抗器Ｒｕを通して出力電圧調
整用スイッチを構成するサイリスタＴhuが接続されてい
る。
流発電機１´に対して、ダイオードＤｕからなる単相半
波整流回路が用いられる場合にも本発明を適用すること
ができる。図９に示した例では、発電機１´の対の出力
端子間に出力電圧調整用抵抗器Ｒｕを通して出力電圧調
整用スイッチを構成するサイリスタＴhuが接続されてい
る。
【００６２】図１，図４及び図６に示した例では、出力
電圧調整用スイッチ（サイリスタ）及び出力電圧調整用
抵抗器の直列回路を発電機の３相の出力端子１ｕ〜１ｗ
と整流回路の負極側の直流出力端子との間に接続した
が、出力電圧調整用スイッチ及び出力電圧調整用抵抗器
の直列回路を発電機の出力端子１ｕ〜１ｗのそれぞれと
整流回路の正極側の直流出力端子との間に接続するよう
にしてもよい。この場合、各出力電圧調整用スイッチ
は、そのオン時に整流回路の正極側の直流出力端子側か
ら発電機の各出力端子側に電流を流すように設ける。例
えば出力電圧調整用スイッチとしてサイリスタを用いる
場合には、該サイリスタのアノードを整流回路の正極側
の直流出力端子側に向けておく。
電圧調整用スイッチ（サイリスタ）及び出力電圧調整用
抵抗器の直列回路を発電機の３相の出力端子１ｕ〜１ｗ
と整流回路の負極側の直流出力端子との間に接続した
が、出力電圧調整用スイッチ及び出力電圧調整用抵抗器
の直列回路を発電機の出力端子１ｕ〜１ｗのそれぞれと
整流回路の正極側の直流出力端子との間に接続するよう
にしてもよい。この場合、各出力電圧調整用スイッチ
は、そのオン時に整流回路の正極側の直流出力端子側か
ら発電機の各出力端子側に電流を流すように設ける。例
えば出力電圧調整用スイッチとしてサイリスタを用いる
場合には、該サイリスタのアノードを整流回路の正極側
の直流出力端子側に向けておく。
【００６３】上記の実施形態では、交流発電機として磁
石式交流発電機を用いているが、回転子側に界磁巻線を
有して、該界磁巻線にブラシを通して界磁電流を供給す
る巻線形の交流発電機（同期発電機）を電源として用い
る電源装置にも本発明を適用することができる。
石式交流発電機を用いているが、回転子側に界磁巻線を
有して、該界磁巻線にブラシを通して界磁電流を供給す
る巻線形の交流発電機（同期発電機）を電源として用い
る電源装置にも本発明を適用することができる。
【００６４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、負荷側
の状態が発電機の出力電圧を抑制する必要がある状態に
なったときに、出力電圧調整用スイッチをオン状態にし
て、この出力電圧調整用スイッチと出力電圧調整用抵抗
器とを通して電機子コイルに電流を流すことにより、発
電機の出力電圧を低下させるようにしたので、発電機の
出力を短絡することなく、その出力電圧を抑制すること
ができる。そのため、出力電圧調整用スイッチに大電流
を流すことなくバッテリが過充電になるのを防止するこ
とができ、出力電圧調整用スイッチとして、短絡式レギ
ュレータを用いた従来の電源装置で採用していた出力短
絡用スイッチに比べて電流容量が小さい安価なものを用
いてコストの低減を図ることができる。また本発明によ
れば、出力電圧を制御する際に電機子コイルに短絡電流
を流す必要がないため、電機子巻線の巻線導体の線径を
小さくして発電機の小形化とコストの低減とを図ること
ができる。
の状態が発電機の出力電圧を抑制する必要がある状態に
なったときに、出力電圧調整用スイッチをオン状態にし
て、この出力電圧調整用スイッチと出力電圧調整用抵抗
器とを通して電機子コイルに電流を流すことにより、発
電機の出力電圧を低下させるようにしたので、発電機の
出力を短絡することなく、その出力電圧を抑制すること
ができる。そのため、出力電圧調整用スイッチに大電流
を流すことなくバッテリが過充電になるのを防止するこ
とができ、出力電圧調整用スイッチとして、短絡式レギ
ュレータを用いた従来の電源装置で採用していた出力短
絡用スイッチに比べて電流容量が小さい安価なものを用
いてコストの低減を図ることができる。また本発明によ
れば、出力電圧を制御する際に電機子コイルに短絡電流
を流す必要がないため、電機子巻線の巻線導体の線径を
小さくして発電機の小形化とコストの低減とを図ること
ができる。
【００６５】更に本発明によれば、出力電圧を制御する
際に出力電圧調整用スイッチや電機子コイルに大きな電
流を流す必要がないため、電機子コイルでや出力電圧調
整用スイッチで発生する損失を少なくしてこれらで生じ
る発熱を少なくすることができる。
際に出力電圧調整用スイッチや電機子コイルに大きな電
流を流す必要がないため、電機子コイルでや出力電圧調
整用スイッチで発生する損失を少なくしてこれらで生じ
る発熱を少なくすることができる。
【００６６】また本発明において、交流発電機として、
励磁された際に回転子側の磁極と固定子側の磁極とを通
して界磁調整用磁束を流す界磁調整用励磁コイルを固定
子側に備えた磁石式交流発電機を用いた場合には、電圧
調整時に電機子コイル、出力電圧調整用スイッチ及び出
力電圧調整用抵抗器を通して流れる電流を少なくして、
これらで生じる損失をいっそう少なくすることができ
る。
励磁された際に回転子側の磁極と固定子側の磁極とを通
して界磁調整用磁束を流す界磁調整用励磁コイルを固定
子側に備えた磁石式交流発電機を用いた場合には、電圧
調整時に電機子コイル、出力電圧調整用スイッチ及び出
力電圧調整用抵抗器を通して流れる電流を少なくして、
これらで生じる損失をいっそう少なくすることができ
る。
【図１】本発明に係わる電源装置の構成例を示した回路
図である。
図である。
【図２】図１の電源装置で用いる交流発電機の出力特性
曲線と電圧調整時の負荷直線の一例を示した線図であ
る。
曲線と電圧調整時の負荷直線の一例を示した線図であ
る。
【図３】図１の電源装置において交流発電機の巻線仕様
が異なる場合の出力特性曲線と電圧調整時の負荷直線の
一例を示した線図である。
が異なる場合の出力特性曲線と電圧調整時の負荷直線の
一例を示した線図である。
【図４】本発明に係わる電源装置の他の構成例を示した
回路図である。
回路図である。
【図５】本発明に係わる電源装置の更に他の構成例を示
した回路図である。
した回路図である。
【図６】本発明に係わる電源装置の更に他の構成例を示
した回路図である。
した回路図である。
【図７】図６に示した電源装置で用いる磁石式交流発電
機の出力特性曲線と負荷直線の一例を示した線図であ
る。
機の出力特性曲線と負荷直線の一例を示した線図であ
る。
【図８】本発明に係わる電源装置の更に他の構成例を示
した回路図である。
した回路図である。
【図９】本発明に係わる電源装置の更に他の構成例を示
した回路図である。
した回路図である。
【図１０】従来の電源装置の構成例を示した回路図であ
る。
る。
１，１´…交流発電機、２…整流回路、３…バッテリ
（負荷）、４…スイッチ制御回路、１２…界磁調整用励
磁コイル、Ｔhu〜Ｔhw サイリスタ（出力電圧調整用ス
イッチ）、Ｒｕ〜Ｒｗ…出力電圧調整用抵抗器。
（負荷）、４…スイッチ制御回路、１２…界磁調整用励
磁コイル、Ｔhu〜Ｔhw サイリスタ（出力電圧調整用ス
イッチ）、Ｒｕ〜Ｒｗ…出力電圧調整用抵抗器。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 中川 昌紀
静岡県沼津市大岡3744番地 国産電機株式
会社内
(72)発明者 稲葉 豊
静岡県沼津市大岡3744番地 国産電機株式
会社内
Ｆターム(参考） 5G060 AA05 CA13 DA02 DB01
5H590 AA02 AA03 AB01 AB04 CA07
CA23 CC01 CC02 CC18 CC22
CC24 CD01 CE05 DD25 DD64
EA13 EB02 EB12 EB14 EB21
FA06 FA08 FB01 FC14 FC15
FC17 FC21 FC26 GA02 HA02
Claims (6)
- 【請求項１】 回転界磁及び電機子コイルをそれぞれ回
転子側及び固定子側に備えた交流発電機と、前記交流発
電機の出力を整流して負荷に供給する整流回路とを備え
た電源装置において、 制御信号が与えられた際にオン状態になる出力電圧調整
用スイッチと該出力電圧調整用スイッチに対して直列に
接続された出力電圧調整用抵抗器とを通して前記電機子
コイルに出力電圧調整用負荷電流を流す出力電圧調整用
負荷電流通電回路と、前記負荷側の状態が前記発電機の
出力電圧を抑制する必要がある状態になったことが検出
されたときに前記出力電圧調整用スイッチに制御信号を
与えるスイッチ制御回路とを具備し、 前記交流発電機が設定電圧で最大出力を発生する回転速
度で回転している状態で前記出力電圧調整用スイッチが
オン状態になったときに前記整流回路の出力電圧が前記
設定電圧以下に低下するように、前記出力電圧調整用抵
抗器の抵抗値が設定されていることを特徴とする交流発
電機を備えた電源装置。 - 【請求項２】 永久磁石からなる回転界磁及び電機子コ
イルをそれぞれ回転子側及び固定子側に備え、励磁され
た際に回転子側の磁極と固定子側の磁極とを通して界磁
調整用磁束を流す界磁調整用励磁コイルを固定子側に備
えた交流発電機と、前記交流発電機の出力を整流して負
荷に供給する整流回路とを備えた電源装置において、 制御信号が与えられたときにオン状態になる出力電圧調
整用スイッチと該出力電圧調整用スイッチに対して直列
に接続された出力電圧調整用抵抗器とを通して前記電機
子コイルに出力電圧調整用負荷電流を流す出力電圧調整
用負荷電流通電回路と、前記負荷側の状態が前記発電機
の出力電圧を抑制する必要がある状態になったことが検
出されたときに前記出力電圧調整用スイッチ及び励磁制
御用スイッチに制御信号を与えるスイッチ制御回路とを
備え、 前記界磁調整用励磁コイルは、前記スイッチ制御回路が
前記制御信号を発生した時にオン状態になる励磁制御用
スイッチを通して前記整流回路の出力端子間に接続さ
れ、 前記界磁調整用励磁コイルは、前記励磁制御用スイッチ
がオン状態にされて前記整流回路の出力により励磁され
たときに前記交流発電機の回転子の磁石界磁を減磁する
ように設けられ、 前記交流発電機が設定電圧で最大出力を発生する回転速
度で回転している状態で前記出力電圧調整用スイッチが
オン状態になったときに前記整流回路の出力電圧が前記
設定電圧以下に低下するように、前記出力電圧調整用抵
抗器の抵抗値が設定されていること、 を特徴とする交流発電機を備えた電源装置。 - 【請求項３】 前記整流回路はダイオードブリッジ全波
整流回路からなり、 前記出力電圧調整用スイッチは、前記交流発電機の各出
力端子と前記全波整流回路の負極側の直流出力端子との
間に前記出力電圧調整用抵抗器を通して接続され、各出
力電圧調整用スイッチは、そのオン時に前記発電機の各
出力端子側から整流回路の負極側の直流出力端子側に電
流を流すように設けられている請求項１または２に記載
の交流発電機を備えた電源装置。 - 【請求項４】 前記整流回路はダイオードブリッジ全波
整流回路からなり、 前記出力電圧調整用スイッチは、前記交流発電機の各出
力端子と前記全波整流回路の正極側の直流出力端子との
間に前記出力電圧調整用抵抗器を通して接続され、各出
力電圧調整用スイッチは、そのオン時に前記整流回路の
正極側の直流出力端子側から前記発電機の各出力端子側
に電流を流すように設けられている請求項１または２に
記載の交流発電機を備えた電源装置。 - 【請求項５】 前記整流回路はダイオードブリッジ全波
整流回路からなり、 前記出力電圧調整用スイッチは前記全波整流回路のブリ
ッジの下辺を構成する各ダイオードに対して直列に接続
されたＭＯＳＦＥＴからなり、 前記全波整流回路のブリッジの下辺を構成する各ダイオ
ードに並列に前記出力電圧調整用抵抗器が接続されてい
ること、 を特徴とする請求項１または２に記載の交流発電機を備
えた電源装置。 - 【請求項６】 前記出力電圧調整用スイッチと前記出力
電圧調整用抵抗器とは熱的に遮断された状態で設けられ
ていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一
つに記載の交流発電機を備えた電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001385802A JP2003189697A (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 交流発電機を備えた電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001385802A JP2003189697A (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 交流発電機を備えた電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003189697A true JP2003189697A (ja) | 2003-07-04 |
Family
ID=27595115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001385802A Withdrawn JP2003189697A (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 交流発電機を備えた電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003189697A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2011097739A (ja) * | 2009-10-29 | 2011-05-12 | Mitsubishi Electric Corp | 電源装置 |
| JP2011244582A (ja) * | 2010-05-18 | 2011-12-01 | Mitsubishi Electric Corp | 電源装置 |
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| CN103283134A (zh) * | 2010-10-13 | 2013-09-04 | 新电元工业株式会社 | 调节器、蓄电池充电装置以及蓄电池充电系统 |
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