JP3367134B2 - Excitation current control device for self-excited AC generator - Google Patents

Excitation current control device for self-excited AC generator

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JP3367134B2
JP3367134B2 JP06409593A JP6409593A JP3367134B2 JP 3367134 B2 JP3367134 B2 JP 3367134B2 JP 06409593 A JP06409593 A JP 06409593A JP 6409593 A JP6409593 A JP 6409593A JP 3367134 B2 JP3367134 B2 JP 3367134B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は自励式交流発電機の励磁
電流制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exciting current controller for a self-excited AC generator.

【0002】[0002]

【従来の技術】自励式交流発電機は構成が簡単であるも
のの、発電立ち上がり時に励磁コイルに流れる励磁電流
が小さく、低回転における発電能力が弱い欠点をもつ。
この問題を改善するため、本出願人の出願になる特開昭
55−139035号公報は、図7に示すように1個の
抵抗100と2個のダイオード101、102からなる
整流器で各アーマチャコイル103の発電電圧を整流
し、この整流電圧を抵抗104を通じてスイッチングト
ランジスタ105のベースに給電している。これにより
発電開始に際して、残留磁気により生じた発電電圧は抵
抗100、104を通じてスイッチングトランジスタ1
05のベースに印加され、スイッチングトランジスタ1
05が作動して励磁コイル106に励磁電流が通電さ
れ、発電電圧が増強される。 また、更なる励磁電流増
大のためにスイッチングトランジスタ105と並列にバ
イパス抵抗107が接続されている。
2. Description of the Related Art Although a self-excited AC generator has a simple structure, it has a drawback that the exciting current flowing through the exciting coil is small at the start of power generation and the power generation capacity is low at low speed.
In order to improve this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 55-139035 filed by the applicant of the present invention discloses a rectifier composed of one resistor 100 and two diodes 101 and 102 as shown in FIG. The generated voltage of 103 is rectified, and the rectified voltage is supplied to the base of the switching transistor 105 through the resistor 104. As a result, at the start of power generation, the power generation voltage generated by the residual magnetism is transmitted through the resistors 100 and 104 to the switching transistor 1
05 is applied to the base of the switching transistor 1
When 05 is activated, the exciting current is passed through the exciting coil 106, and the generated voltage is increased. Further, a bypass resistor 107 is connected in parallel with the switching transistor 105 in order to further increase the exciting current.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た公報の励磁電流制御装置は、トランジスタ105をオ
ンさせるために、発電電圧は抵抗100、104の電圧
降下とトランジスタ105のVbeとの和を超える必要
があり、低温ではVbeが増大するために発電立ち上が
り回転数すなわちトランジスタ105がオンして励磁コ
イルに励磁電流を通電する回転数が増大してしまうとい
う欠点があった。
However, in the exciting current control device of the above-mentioned publication, in order to turn on the transistor 105, the generated voltage needs to exceed the sum of the voltage drop of the resistors 100 and 104 and the Vbe of the transistor 105. However, there is a drawback in that Vbe increases at a low temperature, so that the number of revolutions during power generation rises, that is, the number of revolutions at which the transistor 105 is turned on to supply the exciting current to the exciting coil, increases.

【0004】また、アーマチャコイル103の各相に1
つの抵抗100と2つのダイオード101、102を接
続する必要があり、発電機1の部品構成が複雑になると
いう欠点を持っている。本発明は上記問題点に鑑みなさ
れたものであり、従来より格段に低い回転数からの発電
立ち上がりが可能で自励式交流発電機の部品構成を簡単
にできる励磁電流制御装置を提供することをその目的と
している。
Also, one for each phase of the armature coil 103.
It is necessary to connect one resistor 100 and two diodes 101 and 102, which has a drawback that the component configuration of the generator 1 becomes complicated. The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an exciting current control device capable of starting power generation from a remarkably lower rotation speed than conventional ones and simplifying the component configuration of a self-excited alternator. Has an aim.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の自励式交流発電
機の励磁電流制御装置は、バッテリの高位端に整流発電
電流を供給する三相全波整流器付の交流発電機の励磁コ
イルと直列接続されて前記バッテリの高位端から前記励
磁コイルへの通電を断続制御するスイッチングトランジ
スタを備え、イグニッションスイッチをもたない自励式
交流発電機の励磁電流制御装置において、前記発電機の
1相発電電圧又は中性点電圧が0.7Vより小さく設定
された所定のしきい値レベルを超える場合に発電開始信
号を出力する発電開始判別手段と、前記発電開始信号
受信により導通して前記バッテリの高位端から前記スイ
ッチングトランジスタの制御端子に給電することにより
前記スイッチングトランジスタを導通させる制御スイッ
チとを備えることを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION An exciting current control device for a self-excited alternator according to the present invention is provided with an exciting coil of an alternator having a three-phase full-wave rectifier for supplying a rectified generated current to a high end of a battery in series. Connected to the battery from the high end of the
In a magnetizing current control device for a self-excited AC generator having a switching transistor for intermittently controlling energization of a magnetic coil and having no ignition switch, a one-phase generated voltage or a neutral point voltage of the generator is 0.7V or more. Set small
A power generation start discriminating means for outputting a power generation start signal when it exceeds a predetermined threshold level that is, the Sui from high end of the battery with conductive by receiving the power generation start signal
By supplying power to the control terminal of the
And a control switch for turning on the switching transistor .

【0006】 好適な態様において、前記スイッチングト
ランジスタ駆動回路は、前記制御スイッチの作動後、前
記制御スイッチの導通を持続させるとともに、前記1相
発電電圧又は中性点電圧が所定時間以上所定レベル以下
に低下した場合に前記制御スイッチの導通を遮断するホ
ールド回路を備える。好適な態様において、前記発電開
始判別手段は、前記発電機の1相発電電圧又は中性点電
圧がベース電極と、前記しきい値レベルに相当するしき
い値電圧との差を検出するpnpトランジスタのペアか
らなる差動入力段をもち、前記制御スイッチを制御する
コンパレータからなる。
[0006] In a preferred embodiment,The switching
The transistor drive circuit isAfter the operation of the control switch, before
WritingContinuing the conduction of the control switch, and
Generated voltage or neutral point voltage is above a certain level for a certain period of time or less
If it drops to beforeWritingThe switch that interrupts the continuity of the switch
Equipped with a field circuit.In a preferred embodiment, the power generation start
The starting determination means is a one-phase generated voltage or neutral point voltage of the generator.
The pressure corresponding to the base electrode and the threshold level.
Is it a pair of pnp transistors that detect the difference with a certain value voltage?
Has a differential input stage consisting of, and controls the control switch.
It consists of a comparator.

【0007】[0007]

【作用】自励式交流発電機は三相全波整流器の出力端か
ら整流発電電流をバッテリに供給する。スイッチングト
ランジスタを断続することにより、バッテリ又は三相全
波整流器から励磁コイルに給電される励磁電流が断続さ
れ、発電電圧が調節される。
The self-excited AC generator supplies the battery with the rectified generated current from the output terminal of the three-phase full-wave rectifier. By connecting and disconnecting the switching transistor, the exciting current supplied from the battery or the three-phase full-wave rectifier to the exciting coil is interrupted and the generated voltage is adjusted.

【0008】本発明の特徴の一つをなす発電開始判別手
段は、発電機の1相発電電圧又は中性点電圧が所定レベ
ルを超えたかどうかを判別して超えた場合に発電開始信
号を出力する。本発明の他の特徴をなすベース電流制御
スイッチは、三相全波整流器の出力端すなわちバッテリ
の高位端とスイッチングトランジスタのベースとを電流
制限抵抗を介して接続しており、このベース電流制御ス
イッチは発電開始信号の入力により導通してスイッチン
グトランジスタを導通させ、励磁コイルに励磁電流を流
し、発電を立ち上げる。
The power generation start judging means, which is one of the features of the present invention, judges whether the one-phase generated voltage or the neutral point voltage of the generator exceeds a predetermined level, and outputs a power generation start signal when the voltage exceeds the predetermined level. To do. According to another aspect of the present invention, there is provided a base current control switch in which an output terminal of a three-phase full-wave rectifier, that is, a high potential terminal of a battery is connected to a base of a switching transistor through a current limiting resistor. Is turned on by the input of the power generation start signal to turn on the switching transistor, and an exciting current is passed through the exciting coil to start power generation.

【0009】[0009]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の自励式交
流発電機の励磁電流制御装置は、発電開始判別手段によ
り発電機の1相発電電圧又は中性点電圧の所定レベル超
過を検出し、この超過検出時に、三相全波整流器の出力
端すなわちバッテリの高位端から電流制限抵抗を介して
スイッチングトランジスタにベース電流を供給する構成
を採用しているので、従来より格段に低回転数において
励磁コイルに励磁電流を通電して発電を立ち上げること
が可能となる。
As described above, the exciting current control device for the self-excited AC generator of the present invention detects the excess of the predetermined level of the one-phase generated voltage or the neutral point voltage of the generator by the power generation start judging means. , When this excess is detected, a configuration is adopted in which the base current is supplied to the switching transistor from the output end of the three-phase full-wave rectifier, that is, the high end of the battery via the current limiting resistor, so at a much lower rotational speed than before. It is possible to start the power generation by passing an exciting current through the exciting coil.

【0010】すなわち、本発明では発電機の発電電圧は
単なる発電開始を示す制御信号として機能するのみであ
って、従来のようにスイッチングトランジスタのベース
にベース電流を供給する電力源として機能する必要は無
いので、発電電圧がスイッチングトランジスタのVbe
(ベース/エミッタ順バイアス電圧、約0.7V)や抵
抗の電圧降下を超過する値とする必要は無く、従来より
低い発電電圧での励磁電流通電が可能となり、これによ
り発電立ち上がり回転数を低下することができる。
That is, in the present invention, the generated voltage of the generator only functions as a control signal indicating the start of power generation, and it is not necessary to function as a power source for supplying a base current to the base of the switching transistor as in the conventional case. Since it does not exist, the generated voltage is Vbe of the switching transistor
(Base / emitter forward bias voltage, about 0.7V) It is not necessary to exceed the voltage drop of the resistor or the resistance, and it is possible to energize the exciting current with a lower generation voltage than before, which reduces the power generation start-up speed. can do.

【0011】[0011]

【実施例】(実施例1)本発明の自励式交流発電機の励
磁電流制御装置の一実施例を図1を参照して説明する。
自励式交流発電機1は車両用エンジンにより駆動される
ものであって、スター接続された三相のアーマチャコイ
ル11の各相発電電圧は三相全波整流器12で整流され
た後、電源ラインL1を通じてバッテリ3に供給され
る。
(Embodiment 1) An embodiment of an exciting current controller for a self-excited AC generator according to the present invention will be described with reference to FIG.
The self-excited AC generator 1 is driven by a vehicle engine, and each phase generated voltage of a star-connected three-phase armature coil 11 is rectified by a three-phase full-wave rectifier 12 and then a power line L1. Is supplied to the battery 3 through.

【0012】励磁電流制御装置2について以下に説明す
る。アーマチャコイル11の一つから出力される1相発
電電圧Vacは抵抗r1を通じてコンパレータ(本発明
でいう発電開始判別手段)4の−入力端に入力され、基
準電圧V1と比較される。基準電圧V1は0.7V以
下、ここでは0.4Vとされており、1相発電電圧Va
cが0.4V以上となるとコンパレータ4はローレベル
出力電圧(本発明でいう発電開始信号)をベース電流制
限抵抗r2を通じてpnpトランジスタ(本発明でいう
ベース電流制御スイッチ)6のベースに印加し、トラン
ジスタ6をオンする。なお、コンパレータの待機時消費
電流は充分に小さく設定されており、また、0.4Vと
いった低電圧で作動可能なようにその入力段はpnpト
ランジスタのペアからなる差動入力段が採用されてい
る。
The exciting current control device 2 will be described below. The one-phase power generation voltage Vac output from one of the armature coils 11 is input to the negative input terminal of the comparator (power generation start determining means in the present invention) 4 through the resistor r1 and compared with the reference voltage V1. The reference voltage V1 is 0.7 V or less, 0.4 V here, and the one-phase generated voltage Va
When c becomes 0.4 V or more, the comparator 4 applies a low level output voltage (power generation start signal in the present invention) to the base of the pnp transistor (base current control switch in the present invention) 6 through the base current limiting resistor r2, The transistor 6 is turned on. The standby current consumption of the comparator is set to be sufficiently small, and a differential input stage composed of a pair of pnp transistors is adopted so that the comparator can operate at a low voltage of 0.4V. .

【0013】オンしたトランジスタ6は電源ラインL1
から内部電源ラインL2に給電し、内部電源ラインL2
をバッテリ電圧に近いレベルとする。この内部電源ライ
ンL2はベース電流制限抵抗r3を通じてスイッチング
トランジスタ7のベースに接続されており、オンしたト
ランジスタ6はスイッチングトランジスタ7をオンさ
せ、オンしたスイッチングトランジスタ7は電源ライン
L1から励磁コイル13に励磁電流を通電させ、これに
より、磁界が強化され発電電圧が比例して増大する。
The turned-on transistor 6 is connected to the power supply line L1.
From the internal power supply line L2
To a level close to the battery voltage. The internal power supply line L2 is connected to the base of the switching transistor 7 through the base current limiting resistor r3, the transistor 6 that is turned on turns on the switching transistor 7, and the switching transistor 7 that is turned on excites the excitation coil 13 from the power supply line L1. An electric current is applied, which strengthens the magnetic field and proportionally increases the generated voltage.

【0014】また、内部電源ラインL2は抵抗r4とダ
イオードD1を通じてコンパレータ4の−入力端にフィ
ードバックされており、これにより内部電源ラインL2
がハイレベルとなると、コンパレータ1は持続してロー
レベルを出力する。ただし、抵抗r4とダイオードD1
との接続節点Aはエミッタ接地のnpnトランジスタ8
0のコレクタに接続されて、トランジスタ80により電
位制御されている。そして、このトランジスタ80のベ
ースはコンパレータ82により制御され、コンパレータ
82の+入力端には基準電圧V2(ここでは6V)が入
力されている。
The internal power supply line L2 is fed back to the negative input terminal of the comparator 4 through the resistor r4 and the diode D1.
Becomes high level, the comparator 1 continuously outputs low level. However, the resistor r4 and the diode D1
The connection node A with is a grounded emitter npn transistor 8
It is connected to the collector of 0 and its potential is controlled by the transistor 80. The base of the transistor 80 is controlled by the comparator 82, and the reference voltage V2 (here, 6V) is input to the + input terminal of the comparator 82.

【0015】一方、1相発電電圧Vacは、ダイオード
D2で半波整流された後、互いに並列接続されたコンデ
ンサc及び放電抵抗r5に印加され、これにより、コン
デンサcに1相発電電圧Vacの整流電圧Vcが蓄積さ
れ、この整流電圧cがコンパレータ82の−入力端に印
加される。結局、図2に示すように、1相発電電圧Va
cがコンパレータ4を反転させてトランジスタ6がオン
すると、スイッチングトランジスタ7がオンし、同時に
コンパレータ82に電源電圧が印加されてトランジスタ
80がオンした状態となり、この状態では、1相発電電
圧Vacの変化に追従してコンパレータ4が断続し、ス
イッチングトランジスタ7が断続する。
On the other hand, the one-phase generated voltage Vac is half-wave rectified by the diode D2 and then applied to the capacitor c and the discharge resistor r5 which are connected in parallel to each other, whereby the one-phase generated voltage Vac is rectified in the capacitor c. The voltage Vc is accumulated, and this rectified voltage c is applied to the-input terminal of the comparator 82. After all, as shown in FIG. 2, the one-phase generated voltage Va
When c inverts the comparator 4 and turns on the transistor 6, the switching transistor 7 turns on, and at the same time, the power supply voltage is applied to the comparator 82 to turn on the transistor 80. In this state, the one-phase generated voltage Vac changes. Following this, the comparator 4 is turned on and off, and the switching transistor 7 is turned on and off.

【0016】1相発電電圧Vacが更に増大して、整流
電圧VcがV2を超えるとトランジスタ80がオフして
接続節点Aの電位が上昇し、接続節点Aからダイオード
D1を通じてコンパレータ4の−入力端にハイレベル電
位がフィードバックされ、これにより、1相発電電圧V
acがV1以下となる期間においてもトランジスタ6の
導通が持続される。
When the one-phase generated voltage Vac further increases and the rectified voltage Vc exceeds V2, the transistor 80 is turned off and the potential at the connection node A rises. From the connection node A through the diode D1, the negative input terminal of the comparator 4 is obtained. High-level potential is fed back to the one-phase generated voltage V
The conduction of the transistor 6 is maintained even in the period when ac is V1 or less.

【0017】発電機1の回転が停止すれば、コンデンサ
cが放電してコンパレータ82がトランジスタ80をオ
ンし、接続節点Aがローレベルとなり、コンパレータ4
がローレベルを出力し、トランジスタ6がオフして元に
戻る。なお、整流発電電圧が上昇し過ぎると、電源ライ
ンL1から抵抗r6、ツェナーダイオードD3、抵抗r
7を通じて電流が流れる。その結果、ツェナーダイオー
ドD3と抵抗r7との接続節点からトランジスタ5のベ
ースに給電されて、トランジスタ5がオンし、トランジ
スタ5はスイッチングトランジスタ7のベース電位を引
き下げてスイッチングトランジスタ7をオフし、発電電
圧を抑制制御する。
When the rotation of the generator 1 is stopped, the capacitor c is discharged, the comparator 82 turns on the transistor 80, the connection node A becomes low level, and the comparator 4
Outputs a low level, and the transistor 6 turns off and returns to the original state. Note that if the rectified generated voltage rises too much, the resistor r6, the Zener diode D3, the resistor r6 are discharged from the power line L1.
Current flows through 7. As a result, power is supplied to the base of the transistor 5 from the connection node of the Zener diode D3 and the resistor r7, the transistor 5 is turned on, and the transistor 5 lowers the base potential of the switching transistor 7 to turn off the switching transistor 7, thereby generating voltage. Suppress control.

【0018】以上説明したこの実施例の励磁電流制御装
置では、1相発電電圧Vacの僅かの上昇を検出してト
ランジスタ6をオンしてスイッチングトランジスタ7を
オンしているので、低回転数で励磁電流通電を開始する
ことが可能となり、発電立ち上がり回転数を従来より大
幅に低下することができる。また、1相発電電圧Vac
の僅かの上昇により、トランジスタ6を通じてスイッチ
ングトランジスタ7のベースに1相発電電圧Vacに比
較して格段に高いバッテリ電圧を印加できるので、発電
機1の低回転数の状態においてスイッチングトランジス
タ7に充分大きなベース電流を通電でき、大きな励磁電
流を確保することができる。
In the excitation current control device of this embodiment described above, the transistor 6 is turned on and the switching transistor 7 is turned on by detecting a slight increase in the one-phase generated voltage Vac, so that the excitation is performed at a low rotational speed. It becomes possible to start the energization of the electric current, and it is possible to significantly reduce the power generation start-up rotation speed as compared with the conventional case. In addition, the one-phase generated voltage Vac
With a slight increase in the voltage, a much higher battery voltage than the one-phase generated voltage Vac can be applied to the base of the switching transistor 7 through the transistor 6, so that the switching transistor 7 is sufficiently large in the low rotation speed state of the generator 1. A base current can be passed and a large exciting current can be secured.

【0019】更に、トランジスタ6の導通によりコンパ
レータ4のローレベル出力を持続させるとともに発電停
止時にこの持続を解除するホールド回路8を備えている
ので、1相発電電圧Vacで発電検出しているにもかか
わらず、スイッチングトランジスタ7を持続してオンす
ることができる。なお、このホールド回路8は図示する
ように、抵抗r4、ダイオードD1、トランジスタ8
0、コンパレータ82、コンデンサc、抵抗r5、ダイ
オードD2からなる。コンパレータ4、82は機能的に
等価な差動アンプで代用可能である。 (実施例2)他の実施例を図3を参照して説明する。た
だし、実施例1の構成要素と類似機能の構成要素には同
一符号を付す。
Further, since the holding circuit 8 is provided for maintaining the low level output of the comparator 4 by the conduction of the transistor 6 and canceling this continuation when the power generation is stopped, even if the power generation is detected by the one-phase power generation voltage Vac. Nevertheless, the switching transistor 7 can be continuously turned on. The hold circuit 8 includes a resistor r4, a diode D1, and a transistor 8 as shown in the figure.
0, a comparator 82, a capacitor c, a resistor r5, and a diode D2. The comparators 4 and 82 can be replaced by functionally equivalent differential amplifiers. (Embodiment 2) Another embodiment will be described with reference to FIG. However, components having similar functions to those of the first embodiment are designated by the same reference numerals.

【0020】この励磁電流制御装置2は、実施例1の励
磁電流制御装置2において使用された抵抗r4、r1及
びダイオードD1の代わりに、抵抗r8を設けた点とコ
ンパレータ82の入力の極性が異なっている。すなわ
ち、トランジスタ80のコレクタは抵抗r8を通じてト
ランジスタ6のベースに接続されている。
The exciting current control device 2 differs from the exciting current control device 2 of the first embodiment in that a resistor r8 is provided instead of the resistors r4 and r1 and the diode D1 and the input polarity of the comparator 82 is different. ing. That is, the collector of the transistor 80 is connected to the base of the transistor 6 through the resistor r8.

【0021】この装置の動作を説明すれば、1相発電電
圧Vacが基準電圧V1を超えるとコンパレータ4がト
ランジスタ6をオンさせ、トランジスタ6はスイッチン
グトランジスタ7をオンするとともに、コンパレータ8
2を作動させる。1相発電電圧Vacの更なる上昇によ
り整流電圧Vcが基準電圧V2を超えると、トランジス
タ80がオンし、トランジスタ80が抵抗r8を通じて
トランジスタ6のベースをローレベルとしてトランジス
タ6のオンを持続させる。
Explaining the operation of this device, when the one-phase generated voltage Vac exceeds the reference voltage V1, the comparator 4 turns on the transistor 6, the transistor 6 turns on the switching transistor 7, and the comparator 8
Turn on 2. When the rectified voltage Vc exceeds the reference voltage V2 due to the further increase of the one-phase generated voltage Vac, the transistor 80 is turned on, and the transistor 80 keeps the transistor 6 on by setting the base of the transistor 6 to the low level through the resistor r8.

【0022】発電が停止すると、整流電圧Vcが低下し
てトランジスタ80がオフし、トランジスタ6がオフす
る。 (実施例3)他の実施例を図4を参照して説明する。た
だし、実施例1の構成要素と類似機能の構成要素には同
一符号を付す。
When the power generation is stopped, the rectified voltage Vc is lowered, the transistor 80 is turned off, and the transistor 6 is turned off. (Embodiment 3) Another embodiment will be described with reference to FIG. However, components having similar functions to those of the first embodiment are designated by the same reference numerals.

【0023】この励磁電流制御装置2は、実施例1の励
磁電流制御装置2において使用されたホールド回路8の
構成を変更したものである。すなわち、この実施例のホ
ールド回路8は、コンパレータ4の出力端とエミッタ接
地のnpnトランジスタ80のベースを接続するコンデ
ンサc1を有し、トランジスタ80のベースは抵抗r9
を通じて接地されている。トランジスタ80のコレクタ
はベース電流制限抵抗r2を通じてトランジスタ6のベ
ースに接続され、また、トランジスタ80のコレクタは
コンデンサc2を通じて接地されている。コンデンサc
1と抵抗r9は微分回路を構成する。なお、抵抗r1は
省略可能である。
This exciting current controller 2 is obtained by modifying the structure of the hold circuit 8 used in the exciting current controller 2 of the first embodiment. That is, the hold circuit 8 of this embodiment has a capacitor c1 that connects the output end of the comparator 4 and the base of the grounded-emitter npn transistor 80, and the base of the transistor 80 is a resistor r9.
Is grounded through. The collector of the transistor 80 is connected to the base of the transistor 6 through the base current limiting resistor r2, and the collector of the transistor 80 is grounded through the capacitor c2. Capacitor c
1 and the resistor r9 form a differentiating circuit. The resistor r1 can be omitted.

【0024】この装置の動作を説明すれば、1相発電電
圧Vacが基準電圧V1を超えるとコンパレータ4がコ
ンデンサc1を通じてトランジスタ80のベースにパル
ス電圧を出力し、トランジスタ80を一時的にオンし、
これによりトランジスタ6がオンし、同時にコンデンサ
c2が放電される。そしてコンデンサc2はトランジス
タ6のベース電流により抵抗r2を通じて充電され、こ
れによりトランジスタ6は持続してオンし、スイッチン
グトランジスタ7を持続してオンさせ、励磁コイルに励
磁電流を通電する。
To explain the operation of this device, when the one-phase generated voltage Vac exceeds the reference voltage V1, the comparator 4 outputs a pulse voltage to the base of the transistor 80 through the capacitor c1 to temporarily turn on the transistor 80,
This turns on the transistor 6 and, at the same time, discharges the capacitor c2. The capacitor c2 is charged by the base current of the transistor 6 through the resistor r2, whereby the transistor 6 is continuously turned on, the switching transistor 7 is continuously turned on, and the exciting current is supplied to the exciting coil.

【0025】すなわち、コンデンサc2の充電時定数が
1相発電電圧Vacの1周期より長ければ、コンデンサ
c2が充電されてトランジスタ6がオフする前にトラン
ジスタ80がコンデンサc2を放電するので、トランジ
スタ6の持続導通が可能となる。発電が停止すれば、ト
ランジスタ80がオンせず、コンデンサc2の電位がハ
イレベルとなってトランジスタ6が遮断される。
That is, if the charging time constant of the capacitor c2 is longer than one cycle of the one-phase generated voltage Vac, the transistor 80 discharges the capacitor c2 before the capacitor c2 is charged and the transistor 6 is turned off. Persistent conduction is possible. When the power generation is stopped, the transistor 80 does not turn on, the potential of the capacitor c2 becomes high level, and the transistor 6 is cut off.

【0026】図5に、この励磁電流制御装置の各部電圧
波形図を示す。回転時において、1相発電電圧Vacが
基準電圧V1を超えるとコンパレータ4からのパルス入
力によりトランジスタ80のコレクタ電位はローレベル
(L)となるが、上記パルス消滅によりトランジスタ8
0はオフし、コンデンサc2はトランジスタ6のベース
電流により充電され、その結果、トランジスタ6は1相
発電電圧Vacのピーク電圧が基準電圧V1を超過する
場合、常時オンすることができる。
FIG. 5 shows a voltage waveform diagram of each part of the exciting current control device. At the time of rotation, when the one-phase generated voltage Vac exceeds the reference voltage V1, the collector potential of the transistor 80 becomes low level (L) due to the pulse input from the comparator 4, but the transistor 8 disappears due to the disappearance of the pulse.
0 is turned off, and the capacitor c2 is charged by the base current of the transistor 6, and as a result, the transistor 6 can always be turned on when the peak voltage of the one-phase generated voltage Vac exceeds the reference voltage V1.

【0027】一方、図5に示すように発電停止時におい
て発電機1の三相全波整流器12を通してバッテリ3か
らの微小なリーク電流の流入によりコンパレータ4の+
入力端の電位が緩慢に上昇する場合、トランジスタ80
のベースには1パルスが入力されるのみであり、トラン
ジスタ80は短時間オンするだけであり、トランジスタ
6、スイッチングトランジスタ7は一度だけ短時間オン
するだけであり、DC電力消費を低減することができ
る。 (実施例4)他の実施例を図6を参照して説明する。た
だし、実施例3の構成要素と類似機能の構成要素には同
一符号を付す。
On the other hand, as shown in FIG. 5, when the power generation is stopped, a minute leak current flows from the battery 3 through the three-phase full-wave rectifier 12 of the generator 1, and the +
If the potential at the input end rises slowly, the transistor 80
Only one pulse is input to the base of the transistor, the transistor 80 is only turned on for a short time, the transistor 6 and the switching transistor 7 are turned on only once for a short time, and the DC power consumption can be reduced. it can. (Embodiment 4) Another embodiment will be described with reference to FIG. However, components having similar functions to those of the third embodiment are designated by the same reference numerals.

【0028】この励磁電流制御装置2は、発電開始検出
回路(本発明でいう発電開始判別手段)4aにより実施
例1のコンパレータ4を置換し、発電開始検出回路4a
から出力される発電開始信号S1をホールドするホール
ド回路8aにより実施例1のホールド回路8を置換し、
npnエミッタホロワトランジスタ(本発明でいうベー
ス電流制御スイッチ)6aにより実施例1のpnpトラ
ンジスタ6を置換したものである。
This exciting current control device 2 replaces the comparator 4 of the first embodiment with a power generation start detection circuit (power generation start determination means according to the present invention) 4a to generate a power generation start detection circuit 4a.
The hold circuit 8a for holding the power generation start signal S1 output from the
The npn emitter follower transistor (base current control switch in the present invention) 6a replaces the pnp transistor 6 of the first embodiment.

【0029】以下、動作を説明する。トランジスタ90
のオンにより、コンデンサc4が放電される。これによ
りトランジスタ80がオフし、ベース電流制限抵抗r1
6を通じてエミッタホロワトランジスタ6aにベース電
流が供給されてトランジスタ6aがオンし、スイッチン
グトランジスタ7がオンし、励磁コイル13に励磁電流
が給電される。
The operation will be described below. Transistor 90
Is turned on, the capacitor c4 is discharged. This turns off the transistor 80, and the base current limiting resistor r1
A base current is supplied to the emitter follower transistor 6a through 6, the transistor 6a is turned on, the switching transistor 7 is turned on, and the exciting current is supplied to the exciting coil 13.

【0030】図7に示す従来例と比較すると発電を検出
できる1相発電電圧は、ほぼ同等であるが、従来例で必
要であったアーマチャコイル103に接続されたダイオ
ード101、102が不要となるため発電機1の部品構
成を簡単にすることができる。1相発電電圧Vacが低
下すると、トランジスタ90が以前のようにオフし、コ
ンデンサc4が抵抗r14を通じて充電される。 しか
し、コンデンサc4と抵抗r14とからなる積分回路の
時定数は1相発電電圧Vacの周期より長く設定されて
おり、コンデンサc4の充電電圧によりトランジスタ8
0がオンする前に、トランジスタ90が再度オンしてコ
ンデンサc4が放電される。これにより、トランジスタ
6a、スイッチングトランジスタ7の持続導通が可能と
なる。
Compared with the conventional example shown in FIG. 7, the one-phase generated voltage capable of detecting power generation is almost the same, but the diodes 101 and 102 connected to the armature coil 103, which are required in the conventional example, are not necessary. Therefore, the component structure of the generator 1 can be simplified. When the one-phase generated voltage Vac drops, the transistor 90 turns off as before and the capacitor c4 is charged through the resistor r14. However, the time constant of the integrating circuit including the capacitor c4 and the resistor r14 is set longer than the cycle of the one-phase generated voltage Vac, and the transistor 8 is set by the charging voltage of the capacitor c4.
Before 0 turns on, transistor 90 turns on again and capacitor c4 is discharged. As a result, the transistor 6a and the switching transistor 7 can be continuously conducted.

【0031】発電が停止すると、トランジスタ90のオ
フが持続し、コンデンサc4の電位は上昇し、トランジ
スタ80がオンし、トランジスタ6aはオフし、スイッ
チングトランジスタ7がオフし、励磁コイル13への通
電が停止される。なお、抵抗r14,r15は、小型の
トランジスタ80のベース電流を供給できればよく、充
分高抵抗値に設定してDC電力消費が削減される。
When power generation is stopped, the transistor 90 continues to be off, the potential of the capacitor c4 rises, the transistor 80 turns on, the transistor 6a turns off, the switching transistor 7 turns off, and the exciting coil 13 is energized. Be stopped. The resistors r14 and r15 need only be able to supply the base current of the small transistor 80, and can be set to a sufficiently high resistance value to reduce DC power consumption.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment.

【図2】実施例1の各部電圧波形図である。FIG. 2 is a voltage waveform diagram of each part of the first embodiment.

【図3】実施例2を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment.

【図4】実施例3を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a third embodiment.

【図5】実施例3の各部電圧波形図である。FIG. 5 is a voltage waveform diagram of each part of the third embodiment.

【図6】実施例4を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a fourth embodiment.

【図7】従来の励磁電流制御装置を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a conventional excitation current control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発電機(自励式交流発電機) 2 励磁電流制御装置 3 バッテリ 4 コンパレータ(発電開始判別手段) 6 トランジスタ(ベース電流制御スイッチ) 7 スイッチングトランジスタ 8 ホールド回路 13 励磁コイル 1 generator (self-excited AC generator) 2 Excitation current control device 3 battery 4 Comparator (power generation start determination means) 6 transistors (base current control switch) 7 switching transistors 8 hold circuit 13 Excitation coil

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 9/08 H02J 7/16 H02P 9/14 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02P 9/08 H02J 7/16 H02P 9/14

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 バッテリの高位端に整流発電電流を供給
する三相全波整流器付の交流発電機の励磁コイルと直列
接続されて前記バッテリの高位端から前記励磁コイルへ
の通電を断続制御するスイッチングトランジスタを備
え、イグニッションスイッチをもたない自励式交流発電
機の励磁電流制御装置において、 前記発電機の1相発電電圧又は中性点電圧が0.7Vよ
り小さく設定された所定のしきい値レベルを超える場合
に発電開始信号を出力する発電開始判別手段と、前記発電開始信号 の受信により導通して前記バッテリの
高位端から前記スイッチングトランジスタの制御端子に
給電することにより前記スイッチングトランジスタを導
通させる制御スイッチとを備えることを特徴とする自励
式交流発電機の励磁電流制御装置。
1. A battery is connected in series with an exciting coil of an alternator having a three-phase full-wave rectifier for supplying a rectified generated current to a high end of a battery, and the high end of the battery is connected to the exciting coil.
In a magnetizing current control device for a self-excited AC generator that does not have an ignition switch , including a switching transistor for intermittently controlling the energization of the generator, the one-phase generated voltage or the neutral point voltage of the generator is 0.7V or less .
A power generation start discriminating means for outputting a power generation start signal when it exceeds a predetermined threshold level set smaller Ri, of the battery by conduction by the reception of the power generation start signal
From the high end to the control terminal of the switching transistor
The switching transistor is driven by supplying power.
Excitation current control device of a self-excited alternator, characterized in that it comprises a control switch to pass.
【請求項2】 前記スイッチングトランジスタ駆動回路
は、前記制御スイッチの作動後、前記制御スイッチの導
通を持続させるとともに、前記1相発電電圧又は中性点
電圧が所定時間以上所定レベル以下に低下した場合に前
記制御スイッチの導通を遮断するホールド回路を備える
請求項1記載の自励式交流発電機の励磁電流制御装置。
2. The switching transistor drive circuit
After actuation of the control switch, it causes sustain conduction of pre SL control switch, before when the 1-phase generator voltage or the neutral point voltage has dropped below a predetermined level for a predetermined time or more
Serial system excitation current control device of a self-excited alternator according to claim 1, further comprising a hold circuit for blocking the conduction of control switches.
【請求項3】 前記発電開始判別手段は、前記発電機の3. The power generation start determination means is for the generator.
1相発電電圧又は中性点電圧がベース電極と、前記しきThe one-phase generated voltage or the neutral point voltage is applied to the base electrode and
い値レベルに相当するしきい値電圧との差を検出するpThe difference between the threshold voltage and the threshold voltage
npトランジスタのペアからなる差動入力段をもち、前It has a differential input stage consisting of a pair of np transistors,
記制御スイッチを制御するコンパレータからなる請求項A claim comprising a comparator for controlling the control switch.
1又は2記載の自励式交流発電機の励磁電流制御装置。The exciting current control device for the self-excited AC generator according to 1 or 2.
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