JP3043566B2 - 発電機の自動電圧調整装置 - Google Patents
発電機の自動電圧調整装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発電機の自動電圧調整
装置、特にエンジン駆動発電機において、進相負荷時の
際、回路部品の保護をはかるようにした発電機の自動電
圧調整装置に関するものである。
装置、特にエンジン駆動発電機において、進相負荷時の
際、回路部品の保護をはかるようにした発電機の自動電
圧調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のエンジン駆動発電機は白熱ラン
プ、電熱器等の力率が１の負荷や水中ポンプ等の遅れ力
率の負荷を対象として開発されてきた。
プ、電熱器等の力率が１の負荷や水中ポンプ等の遅れ力
率の負荷を対象として開発されてきた。
【０００３】図４は従来のエンジン駆動発電機の回路構
成を示しており、エキサイタ巻線１に発生した電圧は整
流器２とコンデンサ３とで直流電圧に変換され、界磁巻
線４と当該界磁巻線４に流れる界磁電流を制御するトラ
ンジスタ５との直列回路への界磁巻線用直流電源となっ
ている。また検出巻線６に発生した電圧は発電機の出力
電圧を定電圧化するするための検出電圧となっており、
当該検出電圧の高低に応じてトランジスタ７をオンオフ
させる制御信号をコントロール回路８内で生成し、当該
トランジスタ７を介してトランジスタ５をオンオフさ
せ、界磁巻線４に流れる界磁電流を自動制御し、発電機
の出力電圧が一定になるようにしていた。
成を示しており、エキサイタ巻線１に発生した電圧は整
流器２とコンデンサ３とで直流電圧に変換され、界磁巻
線４と当該界磁巻線４に流れる界磁電流を制御するトラ
ンジスタ５との直列回路への界磁巻線用直流電源となっ
ている。また検出巻線６に発生した電圧は発電機の出力
電圧を定電圧化するするための検出電圧となっており、
当該検出電圧の高低に応じてトランジスタ７をオンオフ
させる制御信号をコントロール回路８内で生成し、当該
トランジスタ７を介してトランジスタ５をオンオフさ
せ、界磁巻線４に流れる界磁電流を自動制御し、発電機
の出力電圧が一定になるようにしていた。
【０００４】なお、同図において、９，１０はダイオー
ドであり、界磁巻線４と並列に接続されたダイオード９
はフリーホイールダイオードと呼ばれるものである。
ドであり、界磁巻線４と並列に接続されたダイオード９
はフリーホイールダイオードと呼ばれるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら最近で
は、水銀灯やメタルハイランド・ランプ等の進相負荷の
ものが使用されるようになってきている。水銀灯等に
は，力率改善用としてのコンデンサが入っており、この
コンデンサのため点灯まで進み力率負荷として作用す
る。
は、水銀灯やメタルハイランド・ランプ等の進相負荷の
ものが使用されるようになってきている。水銀灯等に
は，力率改善用としてのコンデンサが入っており、この
コンデンサのため点灯まで進み力率負荷として作用す
る。
【０００６】進相電流が流れた場合の自己励磁は，図６
を参照して以下の様におこる。 ロータが６.1の位置のとき，出力電流により界磁が増
磁される。 ロータが６.2の位置のとき，増磁された界磁は，界磁
巻線４のｂ側→フリーホィールダイオード９→界磁巻線
４のａ側と流れる電流によって維持される。
を参照して以下の様におこる。 ロータが６.1の位置のとき，出力電流により界磁が増
磁される。 ロータが６.2の位置のとき，増磁された界磁は，界磁
巻線４のｂ側→フリーホィールダイオード９→界磁巻線
４のａ側と流れる電流によって維持される。
【０００７】ロータが６.3の位置のとき，出力電流に
より界磁が増磁される。 ロータが６.4の位置のとき，増磁された界磁は，界磁
巻線４のｂ側→フリーホィールダイオード９→界磁巻線
４のａ側と流れる電流によって維持される。
より界磁が増磁される。 ロータが６.4の位置のとき，増磁された界磁は，界磁
巻線４のｂ側→フリーホィールダイオード９→界磁巻線
４のａ側と流れる電流によって維持される。
【０００８】ロータが６.1の位置に戻る。 上記のごとく，出力電流により界磁が増磁され，エキサ
イタ巻線１より電力を供給しなくても，自己励磁によっ
て発電機の出力電圧は，定格電圧以上の電圧を発生して
しまう欠点を有していた。従って，このときのコントロ
ール回路８はトランジスタ５をオフ状態を維持させる制
御信号を生成する。つまりトランジスタ５はオフ状態を
維持する。
イタ巻線１より電力を供給しなくても，自己励磁によっ
て発電機の出力電圧は，定格電圧以上の電圧を発生して
しまう欠点を有していた。従って，このときのコントロ
ール回路８はトランジスタ５をオフ状態を維持させる制
御信号を生成する。つまりトランジスタ５はオフ状態を
維持する。
【０００９】一方，力率１の時は，図７に示されている
様に出力電流による磁界は，界磁の磁極と９０度ずれて
いるので，界磁は増磁されず，自己励磁はおこらない。
遅れ力率の時は，逆に，出力電流による磁界は界磁を弱
めるので，自己励磁はおこらない。
様に出力電流による磁界は，界磁の磁極と９０度ずれて
いるので，界磁は増磁されず，自己励磁はおこらない。
遅れ力率の時は，逆に，出力電流による磁界は界磁を弱
めるので，自己励磁はおこらない。
【００１０】また、界磁巻線４と出力巻線はトランス結
合され，出力電流は負荷により束縛されるので，上記
及びの時，界磁巻線４のａ側から流れ出し界磁巻線４
のｂ側に流れ込む電流が強制的に流される。つまり，電
流が流れるように電圧が誘起される。よって界磁巻線４
のａ側，コンデンサ３，ダイオード１０，界磁巻線４の
ｂ側へ電流が流れる。なおこの電流は，図５に示されて
いる様な電流波形であり，定電流源としての性質を有す
る。
合され，出力電流は負荷により束縛されるので，上記
及びの時，界磁巻線４のａ側から流れ出し界磁巻線４
のｂ側に流れ込む電流が強制的に流される。つまり，電
流が流れるように電圧が誘起される。よって界磁巻線４
のａ側，コンデンサ３，ダイオード１０，界磁巻線４の
ｂ側へ電流が流れる。なおこの電流は，図５に示されて
いる様な電流波形であり，定電流源としての性質を有す
る。
【００１１】よって，進相電流がながれると，自己励磁
によってエキサイタ電圧も上昇するので，エキサイタ電
圧の上昇と，界磁巻線４からの電流の流れ込みで，当該
コンデンサ３の電圧が定格以上の電圧が印加される。そ
して当該コンデンサ３が破壊して発電機の自動電圧調整
装置が壊れてしまうようになり、従来の図４で示される
発電機の自動電圧調整装置の回路構成では水銀灯等の進
相負荷を利用できない欠点があった。
によってエキサイタ電圧も上昇するので，エキサイタ電
圧の上昇と，界磁巻線４からの電流の流れ込みで，当該
コンデンサ３の電圧が定格以上の電圧が印加される。そ
して当該コンデンサ３が破壊して発電機の自動電圧調整
装置が壊れてしまうようになり、従来の図４で示される
発電機の自動電圧調整装置の回路構成では水銀灯等の進
相負荷を利用できない欠点があった。
【００１２】本発明は、上記の欠点を解決することを目
的としており、水銀灯等の進相負荷も使用でき、その特
性も優れた発電機の自動電圧調整装置を提供することを
目的としている。
的としており、水銀灯等の進相負荷も使用でき、その特
性も優れた発電機の自動電圧調整装置を提供することを
目的としている。
【００１３】なお、本願の出願に先立って本願出願人
は、考案の名称「エンジン駆動発電機」（実開平４─１
０１３００号）を出願したが、この考案は、界磁巻線側
からコンデンサへの充電を阻止するためのダイオードを
備えた阻止回路を有しているのに対し、本願発明では、
当該阻止回路を廃止した回路構成としている点に特徴を
有している。
は、考案の名称「エンジン駆動発電機」（実開平４─１
０１３００号）を出願したが、この考案は、界磁巻線側
からコンデンサへの充電を阻止するためのダイオードを
備えた阻止回路を有しているのに対し、本願発明では、
当該阻止回路を廃止した回路構成としている点に特徴を
有している。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，本発明の発電機の自動電圧調整装置はエキサイタ
巻線の発生電圧を整流して平滑化し、この直流電圧を直
列接続された第１のトランジスタを介してフリーホイー
ルダイオードが接続の界磁コイルに供給すると共に、検
出巻線で出力電圧を検出し、この出力電圧の高低に応じ
てコントロール回路から発生する制御信号により、上記
第１のトランジスタをオンオフさせ、界磁巻線に流す電
流制御を行うようにして出力電圧を定電圧化すると共
に、上記第１のトランジスタに並列に接続されたダイオ
ードを備えてなる構成の発電機の自動電圧調整装置にお
いて、上記界磁巻線に対し進相保護回路を並列に接続す
ると共に、当該進相保護回路は、ドレインは第１の抵抗
を介し界磁巻線の陽極側に接続され、ソースは界磁巻線
の陰極側に接続されると共に、ゲートは、界磁巻線の両
端に接続されたダイオードと第２の抵抗と第３の抵抗と
の直列回路の当該第２の抵抗と第３の抵抗との接続点に
接続されたＦＥＴと、コレクタはＦＥＴのゲートに接続
され、エミッタは界磁巻線の陰極側に接続されると共
に、ベースは、界磁巻線の陽極側にそのカソード側が接
続された第１の定電圧ダイオードと直列接続の第４の抵
抗を介して接続された第２のトランジスタと、上記ダイ
オードのカソード側と界磁巻線の陰極側との間に接続さ
れた第５の抵抗とコンデンサとのＣＲ回路と、上記ＦＥ
Ｔのゲートとソースとの間にそのカソード側がＦＥＴの
ゲート側にして接続された第２の定電圧ダイオードを備
えてなり、上記第２のトランジスタは、上記第１の定電
圧ダイオードの一般負荷時にはエ常時オン、進相負荷時
には界磁巻線に発生する誘起電圧に基づいてオフとなる
動作で、一般負荷時にはオフ、進相負荷時にはオンに制
御され、上記ＦＥＴは、当該第２のトランジスタのオン
時にはオフ状態に制御されると共に、当該第２のトラン
ジスタのオフ時にはオン状態に制御され、進相負荷時上
記界磁巻線に誘起され低次高調波の交番電圧によって当
該界磁巻線に流れる界磁電流の周波数ｆに比べ、上記第
５の抵抗とコンデンサとの時定数は十分に小さく、かつ
上記第５の抵抗と第２の抵抗との合成抵抗と当該コンデ
ンサとの時定数は十分に大きくとられてなり、進相負荷
時に界磁巻線が当該進相保護回路でショートされるよう
にしたことを特徴としている。
めに，本発明の発電機の自動電圧調整装置はエキサイタ
巻線の発生電圧を整流して平滑化し、この直流電圧を直
列接続された第１のトランジスタを介してフリーホイー
ルダイオードが接続の界磁コイルに供給すると共に、検
出巻線で出力電圧を検出し、この出力電圧の高低に応じ
てコントロール回路から発生する制御信号により、上記
第１のトランジスタをオンオフさせ、界磁巻線に流す電
流制御を行うようにして出力電圧を定電圧化すると共
に、上記第１のトランジスタに並列に接続されたダイオ
ードを備えてなる構成の発電機の自動電圧調整装置にお
いて、上記界磁巻線に対し進相保護回路を並列に接続す
ると共に、当該進相保護回路は、ドレインは第１の抵抗
を介し界磁巻線の陽極側に接続され、ソースは界磁巻線
の陰極側に接続されると共に、ゲートは、界磁巻線の両
端に接続されたダイオードと第２の抵抗と第３の抵抗と
の直列回路の当該第２の抵抗と第３の抵抗との接続点に
接続されたＦＥＴと、コレクタはＦＥＴのゲートに接続
され、エミッタは界磁巻線の陰極側に接続されると共
に、ベースは、界磁巻線の陽極側にそのカソード側が接
続された第１の定電圧ダイオードと直列接続の第４の抵
抗を介して接続された第２のトランジスタと、上記ダイ
オードのカソード側と界磁巻線の陰極側との間に接続さ
れた第５の抵抗とコンデンサとのＣＲ回路と、上記ＦＥ
Ｔのゲートとソースとの間にそのカソード側がＦＥＴの
ゲート側にして接続された第２の定電圧ダイオードを備
えてなり、上記第２のトランジスタは、上記第１の定電
圧ダイオードの一般負荷時にはエ常時オン、進相負荷時
には界磁巻線に発生する誘起電圧に基づいてオフとなる
動作で、一般負荷時にはオフ、進相負荷時にはオンに制
御され、上記ＦＥＴは、当該第２のトランジスタのオン
時にはオフ状態に制御されると共に、当該第２のトラン
ジスタのオフ時にはオン状態に制御され、進相負荷時上
記界磁巻線に誘起され低次高調波の交番電圧によって当
該界磁巻線に流れる界磁電流の周波数ｆに比べ、上記第
５の抵抗とコンデンサとの時定数は十分に小さく、かつ
上記第５の抵抗と第２の抵抗との合成抵抗と当該コンデ
ンサとの時定数は十分に大きくとられてなり、進相負荷
時に界磁巻線が当該進相保護回路でショートされるよう
にしたことを特徴としている。
【００１５】
【作用】進相負荷時には進相保護回路が働いて界磁巻線
に発生する誘起電圧を吸収するとともに進相電流により
界磁が増磁されようとするときに，界磁巻線において逆
方向の電流を増して，増磁をおさえる働きをする。
に発生する誘起電圧を吸収するとともに進相電流により
界磁が増磁されようとするときに，界磁巻線において逆
方向の電流を増して，増磁をおさえる働きをする。
【００１６】
【実施例】図１は本発明の基礎となる発電機の自動電圧
調整装置の一実施例構成を示している。同図において、
図５のものと同じものは同じ番号が付されており、同図
では図４のものに新たに進相保護回路１１が界磁巻線４
と並列に接続された構成となっている。そして進相保護
回路１１はトランジスタ１２、ダーリントントランジス
タ１３、定電圧ダイオード１４及び抵抗１５ないし１７
を備えて構成されている。
調整装置の一実施例構成を示している。同図において、
図５のものと同じものは同じ番号が付されており、同図
では図４のものに新たに進相保護回路１１が界磁巻線４
と並列に接続された構成となっている。そして進相保護
回路１１はトランジスタ１２、ダーリントントランジス
タ１３、定電圧ダイオード１４及び抵抗１５ないし１７
を備えて構成されている。
【００１７】なお抵抗１７は、ダーリントントランジス
タ１３からトランジスタ５に流れるスイッチスルー電流
抑制用の抵抗である。図１の動作を次に説明する。
タ１３からトランジスタ５に流れるスイッチスルー電流
抑制用の抵抗である。図１の動作を次に説明する。
【００１８】力率が１或いは遅相の一般負荷の場合、従
来の図４の場合と同様に、コントロール回路８によりト
ランジスタ７を介してトランジスタ５がオンオフされ．
界磁巻線４に流れる界磁電流が制御される。
来の図４の場合と同様に、コントロール回路８によりト
ランジスタ７を介してトランジスタ５がオンオフされ．
界磁巻線４に流れる界磁電流が制御される。
【００１９】つまりトランジスタ５がオン状態になる
と、界磁巻線４には定電圧ダイオード１４のツェナ電圧
を超えた電圧がコンデンサ３から供給されるので、当該
定電圧ダイオード１４はオンとなり、従ってトランジス
タ１２がオン、ダーリントントランジスタ１３がオフに
制御される。このときコンデンサ３，界磁巻線４及びト
ランジスタ５の回路で界磁電流が流れる。
と、界磁巻線４には定電圧ダイオード１４のツェナ電圧
を超えた電圧がコンデンサ３から供給されるので、当該
定電圧ダイオード１４はオンとなり、従ってトランジス
タ１２がオン、ダーリントントランジスタ１３がオフに
制御される。このときコンデンサ３，界磁巻線４及びト
ランジスタ５の回路で界磁電流が流れる。
【００２０】一方トランジスタ５がオフになると、界磁
巻線４に逆起電力が生じ、当該逆起電力はダイオード９
を通って放散される。自己励磁を起こす進相負荷の場
合、発電機の出力電圧はコンデンサ３側から界磁電流を
供給しなくても、図４で説明した如く定格電圧以上の電
圧が発生するので、コントロール回路８はトランジスタ
７を介してトランジスタ５をオフ状態に制御しつづけ
る。
巻線４に逆起電力が生じ、当該逆起電力はダイオード９
を通って放散される。自己励磁を起こす進相負荷の場
合、発電機の出力電圧はコンデンサ３側から界磁電流を
供給しなくても、図４で説明した如く定格電圧以上の電
圧が発生するので、コントロール回路８はトランジスタ
７を介してトランジスタ５をオフ状態に制御しつづけ
る。
【００２１】図示されていない出力巻線に進相電流が流
れることにより界磁巻線４に誘起される低次高調波の誘
起電圧、すなわち交番電圧の１サイクルの内、界磁巻線
４のｂ側が正となる半波が誘起されたとき、フリーホイ
ールダイオードと呼ばれるダイオード９を介して電流が
流れる。そして界磁巻線４のａ側が正となる半波が誘起
されたとき、抵抗１６を介してダーリントントランジス
タ１３のベースがバイアスされ、当該ダーリントントラ
ンジスタ１３はオンとなり、界磁巻線４は抵抗１７を介
してショート状態となる。
れることにより界磁巻線４に誘起される低次高調波の誘
起電圧、すなわち交番電圧の１サイクルの内、界磁巻線
４のｂ側が正となる半波が誘起されたとき、フリーホイ
ールダイオードと呼ばれるダイオード９を介して電流が
流れる。そして界磁巻線４のａ側が正となる半波が誘起
されたとき、抵抗１６を介してダーリントントランジス
タ１３のベースがバイアスされ、当該ダーリントントラ
ンジスタ１３はオンとなり、界磁巻線４は抵抗１７を介
してショート状態となる。
【００２２】定電圧ダイオード１４のツェナ電圧はこの
時の界磁巻線４に誘起される交番電圧を超えないように
選定されているので、トランジスタ１２はオンとなら
ず、ダーリントントランジスタ１３はオンが保持され
る。
時の界磁巻線４に誘起される交番電圧を超えないように
選定されているので、トランジスタ１２はオンとなら
ず、ダーリントントランジスタ１３はオンが保持され
る。
【００２３】よって上記界磁巻線４に誘起される交番電
圧の当該界磁巻線４のａ側が正となる半波は、抵抗１７
とダーリントントランジスタ１３とのショート回路で界
磁巻線４がショートされ、コンデンサ３には界磁巻線４
側からの充電がなくなり、エキサイタ巻線１の電圧上昇
によるコンデンサ３の電圧の上昇もおさえられ，コンデ
ンサ３の破壊が防止される。
圧の当該界磁巻線４のａ側が正となる半波は、抵抗１７
とダーリントントランジスタ１３とのショート回路で界
磁巻線４がショートされ、コンデンサ３には界磁巻線４
側からの充電がなくなり、エキサイタ巻線１の電圧上昇
によるコンデンサ３の電圧の上昇もおさえられ，コンデ
ンサ３の破壊が防止される。
【００２４】また、界磁巻線４に誘起される交番電圧の
当該界磁巻線４のａ側が正となる半波を、抵抗１７とダ
ーリントントランジスタ１３とのショート回路で界磁巻
線４をショートさせる際、界磁巻線４の電圧を充分に低
く抑えるようにすると当該電流量が増加し出力電流によ
る増磁が減少し，自己励磁による発電機の出力電圧上昇
を、定格電圧程度に抑えられる効果が生じる。
当該界磁巻線４のａ側が正となる半波を、抵抗１７とダ
ーリントントランジスタ１３とのショート回路で界磁巻
線４をショートさせる際、界磁巻線４の電圧を充分に低
く抑えるようにすると当該電流量が増加し出力電流によ
る増磁が減少し，自己励磁による発電機の出力電圧上昇
を、定格電圧程度に抑えられる効果が生じる。
【００２５】図２は本発明に係る発電機の自動電圧調整
装置の一実施例構成を示している。図２のものは図１の
ものを更に改良した構成のものである。同図において、
図４及び図１のものと同じものは同じ番号が付されてお
り、同図では図４のものに図１のものと同様に新たに進
相保護回路１１が界磁巻線４と並列に接続された構成と
なっている。そして進相保護回路１１は図１のトランジ
スタ１２，定電圧ダイオード１４及び抵抗１５，１７の
他、ＦＥＴ１８、ダイオード１９、定電圧ダイオード２
０、コンデンサ２１、抵抗２２ないし２４を備えて構成
されている。
装置の一実施例構成を示している。図２のものは図１の
ものを更に改良した構成のものである。同図において、
図４及び図１のものと同じものは同じ番号が付されてお
り、同図では図４のものに図１のものと同様に新たに進
相保護回路１１が界磁巻線４と並列に接続された構成と
なっている。そして進相保護回路１１は図１のトランジ
スタ１２，定電圧ダイオード１４及び抵抗１５，１７の
他、ＦＥＴ１８、ダイオード１９、定電圧ダイオード２
０、コンデンサ２１、抵抗２２ないし２４を備えて構成
されている。
【００２６】図２の動作を次に説明する。力率が１或い
は遅相の一般負荷の場合、図１の場合と同様に、コント
ロール回路８によりトランジスタ７を介してトランジス
タ５がオンオフされ、界磁巻線４に流れる界磁電流が制
御される。
は遅相の一般負荷の場合、図１の場合と同様に、コント
ロール回路８によりトランジスタ７を介してトランジス
タ５がオンオフされ、界磁巻線４に流れる界磁電流が制
御される。
【００２７】つまりトランジスタ５がオン状態になる
と、界磁巻線４には定電圧ダイオード１４のツェナ電圧
を超えた電圧がコンデンサ３から供給されるので、当該
定電圧ダイオード１４はオンとなり、従ってトランジス
タ１２がオン、ＦＥＴ１８がオフに制御される。このと
きコンデンサ３，界磁巻線４及びトランジスタ５の回路
で界磁電流が流れる。
と、界磁巻線４には定電圧ダイオード１４のツェナ電圧
を超えた電圧がコンデンサ３から供給されるので、当該
定電圧ダイオード１４はオンとなり、従ってトランジス
タ１２がオン、ＦＥＴ１８がオフに制御される。このと
きコンデンサ３，界磁巻線４及びトランジスタ５の回路
で界磁電流が流れる。
【００２８】一方トランジスタ５がオフになると、界磁
巻線４に逆起電力が生じ、当該逆起電力はダイオード９
を通って放散される。自己励磁を起こす進相負荷の場
合、発電機の出力電圧はコンデンサ３側から界磁電流を
供給しなくても、図１で説明した如く定格電圧以上の電
圧が発生するので、コントロール回路８はトランジスタ
７を介してトランジスタ５をオフ状態に制御しつづけ
る。
巻線４に逆起電力が生じ、当該逆起電力はダイオード９
を通って放散される。自己励磁を起こす進相負荷の場
合、発電機の出力電圧はコンデンサ３側から界磁電流を
供給しなくても、図１で説明した如く定格電圧以上の電
圧が発生するので、コントロール回路８はトランジスタ
７を介してトランジスタ５をオフ状態に制御しつづけ
る。
【００２９】図示されていない出力巻線に進相電流が流
れることにより界磁巻線４に誘起される低次高調波の誘
起電圧、すなわち交番電圧の１サイクルの内、界磁巻線
４のｂ側が正となる半波が誘起されたとき、フリーホイ
ールダイオードと呼ばれるダイオード９を介して電流が
流れる。そして界磁巻線４のａ側が正となる半波が誘起
されたとき、次の２通りのいずれかの動作が行われる。
れることにより界磁巻線４に誘起される低次高調波の誘
起電圧、すなわち交番電圧の１サイクルの内、界磁巻線
４のｂ側が正となる半波が誘起されたとき、フリーホイ
ールダイオードと呼ばれるダイオード９を介して電流が
流れる。そして界磁巻線４のａ側が正となる半波が誘起
されたとき、次の２通りのいずれかの動作が行われる。
【００３０】コンデンサ２１の充電電圧がＦＥＴ１８を
オンにするに足る電圧となっていない場合には、上記界
磁巻線４のａ側が正となる半波では、界磁巻線４のａ
側，コンデンサ３，ダイオード１０，界磁巻線４のｂ側
の回路及び界磁巻線４のａ側，ダイオード１９，抵抗２
２，コンデンサ２１，界磁巻線４のｂ側の回路で充電電
流が流れる。そして後者の回路のコンデンサ２１は急速
に充電され、ＦＥＴ１８をオンにするに足る電圧とな
る。
オンにするに足る電圧となっていない場合には、上記界
磁巻線４のａ側が正となる半波では、界磁巻線４のａ
側，コンデンサ３，ダイオード１０，界磁巻線４のｂ側
の回路及び界磁巻線４のａ側，ダイオード１９，抵抗２
２，コンデンサ２１，界磁巻線４のｂ側の回路で充電電
流が流れる。そして後者の回路のコンデンサ２１は急速
に充電され、ＦＥＴ１８をオンにするに足る電圧とな
る。
【００３１】コンデンサ２１の充電電圧がＦＥＴ１８を
オンにするに足る電圧となっている（なった）場合に
は、当該ＦＥＴ１８がオンとなることにより、上記界磁
巻線４に誘起される交番電圧の当該界磁巻線４のａ側が
正となる半波では、抵抗１７とＦＥＴ１８とのショート
回路で当該界磁巻線４がショートされる。
オンにするに足る電圧となっている（なった）場合に
は、当該ＦＥＴ１８がオンとなることにより、上記界磁
巻線４に誘起される交番電圧の当該界磁巻線４のａ側が
正となる半波では、抵抗１７とＦＥＴ１８とのショート
回路で当該界磁巻線４がショートされる。
【００３２】図３（横軸の時間ｔは図５の横軸の時間ｔ
とスケールを異にしている）に示されている様に上記低
次高調波の交番電圧によって界磁巻線４に流れる界磁電
流の周波数をｆとしたとき、コンデンサ２１と抵抗２２
との時定数Ｃ２１Ｒ２２は充分小さく（Ｃ２１Ｒ２２≪
１／ｆ）、コンデンサ２１と抵抗２３（＋抵抗２２）と
の時定数Ｃ２１Ｒ２３は充分大きく（Ｃ２１Ｒ２３≫１
／ｆ）なるように選定しておかれる。この様な時定数の
関係を持たせておけば、同図図示の如く界磁巻線４をシ
ョートする期間を長くでき、コンデンサ３の充電がおさ
えられ、自己励磁も抑制される。つまりコンデンサ３の
破壊が防止される。
とスケールを異にしている）に示されている様に上記低
次高調波の交番電圧によって界磁巻線４に流れる界磁電
流の周波数をｆとしたとき、コンデンサ２１と抵抗２２
との時定数Ｃ２１Ｒ２２は充分小さく（Ｃ２１Ｒ２２≪
１／ｆ）、コンデンサ２１と抵抗２３（＋抵抗２２）と
の時定数Ｃ２１Ｒ２３は充分大きく（Ｃ２１Ｒ２３≫１
／ｆ）なるように選定しておかれる。この様な時定数の
関係を持たせておけば、同図図示の如く界磁巻線４をシ
ョートする期間を長くでき、コンデンサ３の充電がおさ
えられ、自己励磁も抑制される。つまりコンデンサ３の
破壊が防止される。
【００３３】ここで図１の回路構成のものとの関連で図
２の回路構成のものの改良による利点を記述すると次の
如くである。図１でダーリントントランジスタ１３がオ
フ、トランジスタ５がオンの時、界磁巻線４にかかる電
圧は高く、進相負荷時に界磁巻線４をショートする時、
界磁巻線４の電圧を充分に抑えるようにしなければなら
ない。この界磁巻線４にかかる電圧が高い時、抵抗１６
はその許容電力を定格以内におさえるため、大電力のも
のを使い、界磁巻線４のショート時そのショート電圧を
十分低く抑えるため、ダーリントントランジスタ１３の
増幅率が大きく、耐圧の高いものを使わなければならな
い。しかしながら、耐圧の高い市販のダーリントントラ
ンジスタは、そのベースーエミッタ間に内蔵抵抗（１Ｋ
Ω程度）が入っているので、抵抗１６と当該内蔵抵抗と
で分圧され、ベース電圧が確保され難くなり、使用しに
くい。よって、シングルのトランジスタを何段も使うこ
ととなり、高価で作業性も悪く、ターンオフも遅くな
り、ダーリントントランジスタ１３からトランジスタ５
へのスイッチスルーも起こりやすくなり、信頼性も悪く
なる。また、抵抗１６の消費電力も大きいため、発熱の
問題もでてくる。
２の回路構成のものの改良による利点を記述すると次の
如くである。図１でダーリントントランジスタ１３がオ
フ、トランジスタ５がオンの時、界磁巻線４にかかる電
圧は高く、進相負荷時に界磁巻線４をショートする時、
界磁巻線４の電圧を充分に抑えるようにしなければなら
ない。この界磁巻線４にかかる電圧が高い時、抵抗１６
はその許容電力を定格以内におさえるため、大電力のも
のを使い、界磁巻線４のショート時そのショート電圧を
十分低く抑えるため、ダーリントントランジスタ１３の
増幅率が大きく、耐圧の高いものを使わなければならな
い。しかしながら、耐圧の高い市販のダーリントントラ
ンジスタは、そのベースーエミッタ間に内蔵抵抗（１Ｋ
Ω程度）が入っているので、抵抗１６と当該内蔵抵抗と
で分圧され、ベース電圧が確保され難くなり、使用しに
くい。よって、シングルのトランジスタを何段も使うこ
ととなり、高価で作業性も悪く、ターンオフも遅くな
り、ダーリントントランジスタ１３からトランジスタ５
へのスイッチスルーも起こりやすくなり、信頼性も悪く
なる。また、抵抗１６の消費電力も大きいため、発熱の
問題もでてくる。
【００３４】これに対し図２で使用されるＦＥＴは、図
１のバイポーラの様に多段ダーリントンにしないで一段
ですむので、安価で作業性もよい。また電圧駆動なの
で、抵抗２３も高抵抗のものが使え、消費電力が少なく
てすむ。さらにＦＥＴはバイポーラに比べターンオフが
速いので、スイッチスルーを抑えられる等の利点を図２
の回路構成のものは有する。
１のバイポーラの様に多段ダーリントンにしないで一段
ですむので、安価で作業性もよい。また電圧駆動なの
で、抵抗２３も高抵抗のものが使え、消費電力が少なく
てすむ。さらにＦＥＴはバイポーラに比べターンオフが
速いので、スイッチスルーを抑えられる等の利点を図２
の回路構成のものは有する。
【００３５】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、水
銀灯等の進相負荷に対しても発電機の自動電圧調整装置
の回路部品の保護がなされると共に自己励磁による出力
電圧の上昇は定格電圧程度におさえることができ、かつ
出力特性も改善される。
銀灯等の進相負荷に対しても発電機の自動電圧調整装置
の回路部品の保護がなされると共に自己励磁による出力
電圧の上昇は定格電圧程度におさえることができ、かつ
出力特性も改善される。
【図１】図１は本発明の基礎となる発電機の自動電圧調
整装置の一実施例構成である。
整装置の一実施例構成である。
【図２】本発明に係る発電機の自動電圧調整装置の一実
施例構成である。
施例構成である。
【図３】図２の逆電流波形説明図である。
【図４】従来のエンジン駆動発電機の回路構成である。
【図５】従来の逆電流波形説明図である。
【図６】進相負荷時の磁界説明図である。
【図７】力率が１の負荷時の界磁説明図である。
１ エキサイタ巻線 ４ 界磁巻線 ５，７ トランジスタ ６ 検出巻線 ８ コントロール回路 １１ 進相保護回路 １２ トランジスタ １３ ダーリントントランジスタ １４ 定電圧ダイオード １８ ＦＥＴ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−141199（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−68100（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−4800（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−106900（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−55300（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−89800（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−77225（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−111399（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 9/00 - 9/04 H02P 9/30
Claims (1)
- 【請求項１】 エキサイタ巻線の発生電圧を整流して平
滑化し、この直流電圧を直列接続された第１のトランジ
スタを介してフリーホイールダイオードが接続の界磁コ
イルに供給すると共に、検出巻線で出力電圧を検出し、
この出力電圧の高低に応じてコントロール回路から発生
する制御信号により、上記第１のトランジスタをオンオ
フさせ、界磁巻線に流す電流制御を行うようにして出力
電圧を定電圧化すると共に、上記第１のトランジスタに
並列に接続されたダイオードを備えてなる構成の発電機
の自動電圧調整装置において、 上記界磁巻線に対し進相保護回路を並列に接続すると共
に、 当該進相保護回路は、ドレインは第１の抵抗を介し界磁巻線の陽極側に接続さ
れ、ソースは界磁巻線の陰極側に接続されると共に、ゲ
ートは、界磁巻線の両端に接続されたダイオードと第２
の抵抗と第３の抵抗との直列回路の当該第２の抵抗と第
３の抵抗との接続点に接続されたＦＥＴと、 コレクタはＦＥＴのゲートに接続され、エミッタは界磁
巻線の陰極側に接続されると共に、ベースは、界磁巻線
の陽極側にそのカソード側が接続された第１の定電圧ダ
イオードと直列接続の第４の抵抗を介して接続された第
２のトランジスタと、 上記ダイオードのカソード側と界磁巻線の陰極側との間
に接続された第５の抵抗とコンデンサとのＣＲ回路と、 上記ＦＥＴのゲートとソースとの間にそのカソード側が
ＦＥＴのゲート側にして接続された第２の定電圧ダイオ
ード を備えてなり、 上記第２のトランジスタは、上記第１の定電圧ダイオー
ドの一般負荷時には常時オン、進相負荷時には界磁巻線
に発生する誘起電圧に基づいてオフとなる動作で、一般
負荷時にはオフ、進相負荷時にはオンに制御され、 上記ＦＥＴは、当該第２のトランジスタのオン時にはオ
フ状態に制御されると共に、当該第２のトランジスタの
オフ時にはオン状態に制御され、 進相負荷時上記界磁巻線に誘起され低次高調波の交番電
圧によって当該界磁巻 線に流れる界磁電流の周波数ｆに
比べ、上記第５の抵抗とコンデンサとの時定数は十分に
小さく、かつ上記第５の抵抗と第２の抵抗との合成抵抗
と当該コンデンサとの時定数は十分に大きくとられてな
り、 進相負荷時に界磁巻線が当該進相保護回路でショートさ
れるようにしたことを特徴とする発電機の自動電圧調整
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6033349A JP3043566B2 (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | 発電機の自動電圧調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6033349A JP3043566B2 (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | 発電機の自動電圧調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07245995A JPH07245995A (ja) | 1995-09-19 |
| JP3043566B2 true JP3043566B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=12384105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6033349A Expired - Fee Related JP3043566B2 (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | 発電機の自動電圧調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3043566B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2317643A1 (en) | 2009-10-29 | 2011-05-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Output control apparatus of generator |
| EP2328267A1 (en) | 2009-09-24 | 2011-06-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Output control apparatus of generator |
| KR101567905B1 (ko) | 2014-05-09 | 2015-11-10 | 서울기연(주) | 소형 발전기를 위한 자동 전압 조정 장치 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5350175B2 (ja) * | 2009-10-19 | 2013-11-27 | 本田技研工業株式会社 | 発電機の出力電圧制御装置 |
-
1994
- 1994-03-03 JP JP6033349A patent/JP3043566B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2328267A1 (en) | 2009-09-24 | 2011-06-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Output control apparatus of generator |
| US8421423B2 (en) | 2009-09-24 | 2013-04-16 | Honda Motor Co., Ltd. | Output control apparatus of generator |
| EP2317643A1 (en) | 2009-10-29 | 2011-05-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Output control apparatus of generator |
| KR101567905B1 (ko) | 2014-05-09 | 2015-11-10 | 서울기연(주) | 소형 발전기를 위한 자동 전압 조정 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07245995A (ja) | 1995-09-19 |
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