JPH01117696A - 発電装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は発電装置に係り、特に、自動車等の車両に搭載
されてバッテリーの充電および各種の電気装置に電力を
供給する発電装置に利用して有効なものに関する。

〔従来の技術〕

一般に、車両用発電装置としては第３図および第４図に
示されているような３相Ｙ結線型および３相Δ結線型が
用いられている。

第３図に示されているものは、３個のコイル１ａ、１ｂ
、ＩＣがＹ型に結線され、その開放端が３相用全波整流
器２内の３群のダイオードの接続点間に接続されており
、その全波整流出力が２次電池であるバッテリー３、ラ
ンプ、各種アクセサリ−機器、および安全装置等の負荷
４に供給するように構成されている。

また、第４図に示されているものは、コイル１３〜ＩＣ
がデルタ形に結線され、各コイル接続点が出力として全
波整流器２の入力に接続する構成がとられている。

いずれの型式も界磁極が機関の駆動を受けて回転され、
その回転数に応じた起電力がコイル１ａ〜ｌｃに発生す
るように構成されている。コイル１ａ〜１ｃに発生する
起電力は低速回転域ではＹ型結線方式の方が大であるが
、中高速域ではΔ型結線方式の方が大になる。

ところで、近年、車両のアクセサリ−装置の増加および
排気対策、安全対策部品等の設置により電気負荷は増大
する傾向にあり、したがって、発電装置に対する要求最
大出力も大きくなりつつある。一方、都市部においては
交通渋滞等のために車両の停車率が高くなり、アイドリ
ング回転数付近で駆動されるときが多くなる。この傾向
に対してはΔ結線方式よりＹ結線方式が適するのである
が、このＹ結線方式を採用した場合でも、前記の要求を
満たすためにはコイル巻線数を増やす必要があり、発電
装置の大型化を招（ほか、逆に、中高速回転域での性能
を悪化させるという不具合が発生する。

従来、この不具合を解決するものとして、例えば、特公
昭５７−４６３２０号公報および特公昭５４−４４４８
２号公報に記載されている発電装置が提案されている。

特公昭５７−４６３２０号公報に記載されている発電装
置は、Ｙ型結線のコイルの１相分をスイッチにより逆方
向接続できるようにしたもので、これによって空隙磁束
を歪ませ、相電圧を歪ませることにより、大きな第３高
調波を中性点電圧内に含ませ、この第３高調波を含んだ
中性点電圧を全波整流して発電出力を得るようにしたも
のである。

また、特公昭５４−４４４８２号公報に記載されている
発電装置は、低速回転時には多相星型結線とし、高速回
転時にはその中性点を解く　（すなわち、Δ結線にする
）ことのできる構成にし、その結線切換えを半導体スイ
ッチング素子で行うようにしたものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、前者にあってはスイッチの構造が複雑になると
ともに、耐久性が劣るという問題点があり、後者にあっ
ては半導体スイッチング素子および整流器の使用数が多
くなるため、部品点数が増し、コストアップを招くとい
う不具合がある。

本発明の目的は、機械的な接点を用いることなく、簡単
な構成により各回転域における出力増を可能にする発電
装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明にかかる発電装置は、所定回転数以下では３相Ｙ
結線が構成されるようにし、前記回転数以上では２相と
１相に分離して擬像Δ結線になるようにし、それぞれの
出力を両波整流するようにしたことを特徴とする。

〔作用〕

前記した手段によれば、回転数が低いときには、半導体
スイッチング素子のオンにより分離可能にされた１相分
のコイルが２相のコイルの中間点と出力点とに接続され
てＹ結線になり、回転数が成る値を越えると、半導体ス
イッチング素子がオフになり、前記１相分のコイル出力
は他相に対して独立して全波整流される。その結果、低
回転域および中、高回転域のいずれにおいても高出力が
得られる特性にすることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例である発電装置を示す回路図
、第２図は作用を説明するための線図である。

なお、第１図においては第３図と同一、または相当部分
に対しては同一符号を用いている。

第１図に示されている発電装置は、第３図に示したＹ結
線から１相分の第３コイルＩＣのみが他相の第１、第２
コイル１ａ、１ｂから接続を外されており、３相の全波
整流器２に加えて、ダイオード５ａ〜５ｄのブリッジ回
路により構成されている２相の全波整流器５が設けられ
て５相の全波整流器にされるとともに、その橋絡点間に
第１、第２コイル１ａ、１ｂの中性点と第３コイル１ｃ
との一方、および半導体スイッチング素子としてのトラ
イアック（ＴＲＩＡＣ）６がそれぞれ接続されている。

トライアック６にはこれをオン・オフ制御するためにロ
ータが低速回転数域にあることを検出する回転数検出制
御回路７が接続されている。

次に作用を説明する。

内燃機関がアイドリング等のために低速回転状態にある
と、−緒に低速回転状態にあるロータの回転数が回転数
検出制御回路７に内蔵されるセンサ（図示せず）によっ
て検出され、設定回転数以下であるか否かが回転数検出
制御回路７で判定される。

設定回転数以下であると、回転数検出ｖＪ御回路７はト
ライアフクロをオンにする。トライアック６がオンにさ
れると、第１コイル１ａおよび第２コイル１ｂの接続点
と第３コイルＩＣの一端とが結線される。このとき、全
波整流器５は中間点の相互が短絡された状態になり、こ
れに接続されるのがＹ結線の中性点であるため、電気的
に他に影響を及ぼすことはない、したがって、第３図に
示されているＹ型結線と同一機能の回路が形成されるた
め、第２図に示されている特性曲線ＡＯＹ型結縁結線た
特性が得られる 次に、車両が成るスピード以上で走行するような内燃機
関の回転速度域になると、これに伴ってロータの回転速
度は低速回転域を脱出する。この過程で、回転数検出制
御回路７は設定回転数を越えたことを判定し、回転数検
出制御回路７はトライアック６をオフにする。

これによって、第３コイルＩＣは第１コイル１ａおよび
第２コイル１ｂから切り離され、全波整流器５のダイオ
ード５ｃと５ｄの接続点および両波整流器２の１相に接
続され、４個のダイオードにより形成されるブリッジ整
流回路によって単独に整流される。

一方、第１および第２コイル１ａ、１ｂは両波整流器２
の残る２相およびダイオード５ａ、５ｂより成る１相と
の組み合わせによる３相全波整流回路に接続され、高周
波を含んだ合成出力が３相全波整流器を用いて整流され
る。この動作形態は第２図に示されている特性曲線Ｂの
Δ結線に近似した特性曲線Ｃとなる。

したがって、回転数に応じて３相のコイルが、通常のＹ
型に結線されており、あるいはＹ型結線から１相が切り
離されるように構成とすることにより、第２図に示され
ている特性曲線Ｃの如（なり、従来のＹ型結線およびΔ
型詰線の各々の長所を備えた特性にすることができ、従
来と同一のコアサイズおよび巻線数を用いながら出力ア
ンプを図ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ロータの回転数
に応じて３相Ｙ結線と３相擬似Δ結線とに切換えられる
ように構成したため、従来と同一のサイズのままＹ型結
線およびΔ型詰線の各々の長所を加味した出力特性を得
ることができ、その結果、回転数域全体として出力を増
加させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である発電装置を示す回路図
、第２図は作用を説明するための出力特性図、第３図は
従来のＹ型結線による発電装置を示す回路図、第４図は
従来のΔ型詰線による発電装置を示す回路図である。 ｌａ・・・第１コイル、１ｂ・・・第２コイル、ＩＣ・
・・第３コイル、２．５・・・全波整流器、３・・・バ
ッテリー、４・・・負荷、５ａ〜５ｄ・・・ダイオード
、６・・・トライアック（半導体スイッチング素子）、
７・・・回転数検出制御回路。 代理人　弁理士　　梶　　原　　辰　　也ＩｉＳ吋ｉ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、直列接続された第１コイルおよび第２コイルと、こ
   れらと別の第３コイルと、これら３個のコイルの出力端
   子および中間接続点のそれぞれが入力部に接続されて供
   給される電力を全波整流する５相の全波整流器と、前記
   第１、第２コイルの中間接続点と前記第３コイルの一端
   との間に接続される半導体スイッチング素子と、ロータ
   の回転速度が所定回転数以下にあることを検出したとき
   に前記半導体スイッチング素子をオンにする回転数検出
   制御回路とを備えていることを特徴とする発電装置。