JPH02307400A - Automatic voltage regulator - Google Patents

Automatic voltage regulator

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JPH02307400A
JPH02307400A JP1127183A JP12718389A JPH02307400A JP H02307400 A JPH02307400 A JP H02307400A JP 1127183 A JP1127183 A JP 1127183A JP 12718389 A JP12718389 A JP 12718389A JP H02307400 A JPH02307400 A JP H02307400A
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Yuji Kurahara
蔵原 裕二
Motohisa Shimizu
元寿 清水
Tsutomu Hirano
勉 平野
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Abstract

PURPOSE:To enable continuing operation until termination of an overload state at the time of detecting the increase of a field current due to overload by level- shifting a detection signal like the case when the output voltage of a generator rises. CONSTITUTION:In a field-current suppression circuit 12, a voltage generated in a current-detecting resistor R24 is amplified by an operational amplifier OP-AMP2 as a field current If flows through a field winding F-CL when a transistor for switching control of said field current If is ON, and a transistor Q6 is turned ON when the amplified output of said amplifier exceeds a specified value at the time of overload so that a resistor R30 is connected in parallel with a capacitor C4 in an integration circuit 11 to lower the reference voltage Vis of an amplifier OP-AMP1 forcedly. Therefore, the increase of said field current If is suppressed at the time of overload.

Description

【発明の詳細な説明】 伏平欠互 本発明は、エンジン等によって駆動される交流発電機の
自動電圧調整装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an automatic voltage regulator for an alternator driven by an engine or the like.

従米夜肯 励磁巻線の出力を整流して界磁巻線に界磁電流を供給す
る交流発電機における白!l!lJ電圧調整装置として
は、発電機の出力電圧に比例した電圧信号を検出巻線に
よって検出し、その検出された電圧信号を整流したのち
、ある程度平滑することによって故意に脈流状の検出信
号を形成し、その検出信号と予めツェナダイオードなど
を用いることによって一定値に設定された基準信号とを
比較し、その比較結果にもとづいて前記発電機の出力電
圧が一定となるように界磁電流の通電、シゃ断のスイッ
チング制御を行なわせるようにしているのが一般的であ
る(特開昭59−113798号公報参照)。
White in an alternator that rectifies the output of the active excitation winding and supplies field current to the field winding! l! The lJ voltage regulator detects a voltage signal proportional to the output voltage of the generator using a detection winding, rectifies the detected voltage signal, and then smooths it to some extent to intentionally create a pulsating detection signal. The detection signal is compared with a reference signal set to a constant value using a Zener diode or the like, and based on the comparison result, the field current is adjusted so that the output voltage of the generator is constant. It is common to perform switching control for energizing and shutting off (see Japanese Patent Laid-Open No. 113798/1983).

しかしこのようなものでは、負荷が大きくなるにしたが
って発電機の界磁電流が増大するような制御がなされる
ので、電動機などのような始動電流の大きな負荷が接続
されると、界磁電流が一時的に規定値を越えて界磁巻線
の発熱温度を上昇させたり、またエンジンなどの駆動源
に過度の負担をかけることになりやすい。
However, in this type of generator, the field current of the generator is controlled to increase as the load increases, so when a load with a large starting current, such as an electric motor, is connected, the field current increases. This tends to temporarily increase the heat generation temperature of the field winding beyond a specified value, or to place an excessive burden on a drive source such as an engine.

それに対して従来では、過負荷運転あるいは始動時の温
度状態によって発電機の出力電圧が低下していることが
検出されたときには、自動電圧調整時の基準信号との比
較対象となる前記検出信号のレベルを強制的に下げて、
界磁電流の増大を抑制するような制御手段をとるように
することも行なわれている(特開昭59−113798
号公報参照)。
On the other hand, conventionally, when it is detected that the output voltage of the generator has decreased due to overload operation or temperature conditions at startup, the detection signal is compared with the reference signal during automatic voltage adjustment. Forcibly lower the level
It has also been attempted to take control measures to suppress the increase in field current (Japanese Patent Laid-Open No. 59-113798).
(see publication).

しかしこのようなものでは、発電機の出力電圧が低下し
ている状態を実際に検出したうえで、界磁電流の増大を
抑制するための制御を実行するようにしているので、過
負荷時の界磁電流の増大にすみやかに対処できず、また
界磁電流を所定の規定値以内に維持し続けながら界磁電
流の通電量として良い状態を確保したまま、過負荷状態
が解消されるまで運転を継続して行なわせるように制御
することはむずかしい。
However, in this type of system, the state in which the output voltage of the generator is actually decreasing is detected, and then control is executed to suppress the increase in field current. If the increase in field current cannot be dealt with promptly, the operation is continued until the overload condition is resolved while maintaining the field current within a predetermined value and ensuring a good field current flow rate. It is difficult to control the process so that it continues to occur.

■−的一 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、交流発電
機における出力電圧を検出巻線によって検出し、その検
出された電圧信号を整流し、平滑することによって得ら
れる検出信号と基準信号とを比較し、その比較結果にも
とづいて前記発電機の出力電圧が一定となるように界磁
電流をスイッチング制御する際、過負荷時などにおける
界磁電流の増大を所定の規定値以内にすみやかに抑制し
、かつその状態を維持しつつ過負荷状態などが解消され
るまで運転を継続することができるようにした自!!!
l]電圧調整装置を提供するものである。
■-Target 1 The present invention was made in consideration of the above points, and the detection is obtained by detecting the output voltage of an alternator with a detection winding, rectifying the detected voltage signal, and smoothing it. When comparing the signal with a reference signal and controlling switching of the field current so that the output voltage of the generator is constant based on the comparison result, a predetermined regulation is applied to increase the field current in the event of an overload, etc. It is possible to quickly reduce the load to within the specified value, maintain that state, and continue operation until the overload condition is resolved. ! !
l] A voltage regulating device is provided.

−M戴。-M Dai.

以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について詳
述する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

交流発電機は、第1図に示すように、ここでは三相の場
合を示しており、固定子鉄心に巻装されり三相の各出力
巻線MU−CL、MV−CL、MW−CLと、これと同
じ固定子鉄心に巻装された励磁巻線EX−CLと1回転
子に巻装された界磁巻線F−CLとで構成されている。
As shown in Fig. 1, the AC generator is a three-phase case, and is wound around a stator core, and has three-phase output windings MU-CL, MV-CL, and MW-CL. , an excitation winding EX-CL wound around the same stator core, and a field winding F-CL wound around one rotor.

また、励磁巻線EX−CLの出力は、全波整流回路RE
CIによって整流されて、界磁巻線F −CLに界磁電
流Ifとして供給されるように構成されている。
In addition, the output of the excitation winding EX-CL is the full-wave rectifier circuit RE.
It is configured to be rectified by CI and supplied to the field winding F-CL as a field current If.

自動電圧調整時置は、各相の出力巻線MU−CL、MV
−CL、MW−CLL:おける出力電圧ニ比例する電圧
信号”u r e’y + e↓をそれぞれ各出力巻線
の一部をなす検出巻線DU−CL、DV−CL。
The automatic voltage adjustment position is the output winding MU-CL, MV of each phase.
-CL, MW-CLL: Detection windings DU-CL, DV-CL forming a part of each output winding, respectively, to detect a voltage signal "ur ey + e↓" proportional to the output voltage at.

DW−CLによって検出する発電機出力検出回路lと、
その検出巻線DU−CL、DV−CL、DW−CLの各
検出電圧e′u、r e’y + e−をダイオードD
1、D2.D3によってそれぞれ整流し、それを重畳し
た信号を平滑回路2でほとんど脈流のない状態に平滑し
たうえで、設定電圧調整用の可変抵抗器VRを介して検
出信号DSをとり出す検出信号形成回路3と、その検出
信号DSを積分処理する積分回路11と、検出巻線DU
−CL、DV−CL、DW−CLの各検出電圧にしたが
って三角波状の基準信号SSを形成する基準信号形成回
路4と、その基準信号SSと検出信号DSとを電圧比v
MPiCMPIにおいて比1校しながら、その比較器C
MPIの出力信号にしたがってトランジスタQ2からな
るスイッチング回路のオン、オフの切り換えを行なって
、界磁電流Ifの通電、しゃ断のスイッチング制御を行
なうスイッチング制御回路5と、過負荷などによる界磁
電流Ifの増大を検出して検出信号DSをレベルシフト
させて界磁ffl流Ifの増大を抑制する界磁電流抑制
回路12とによって構成されている。
a generator output detection circuit l detected by DW-CL;
The detection voltages e'u and r ey + e- of the detection windings DU-CL, DV-CL, and DW-CL are connected to the diode D.
1, D2. A detection signal forming circuit that rectifies each signal by D3 and smooths the superimposed signal to a state with almost no pulsation in a smoothing circuit 2, and then takes out a detection signal DS via a variable resistor VR for adjusting the set voltage. 3, an integrating circuit 11 for integrating the detection signal DS, and a detection winding DU.
- A reference signal forming circuit 4 that forms a triangular wave-like reference signal SS according to each detection voltage of CL, DV-CL, and DW-CL, and a voltage ratio v of the reference signal SS and detection signal DS.
In MPiCMPI, the comparator C
A switching control circuit 5 controls turning on and off of the field current If by turning on and off a switching circuit including a transistor Q2 in accordance with the output signal of the MPI, and a switching control circuit 5 which controls the switching of the field current If by switching it on and off in accordance with the output signal of the MPI. The field current suppression circuit 12 detects the increase and shifts the level of the detection signal DS to suppress the increase in the field ffl flow If.

基準信号形成回路4は、検出巻線DU−CL。The reference signal forming circuit 4 includes a detection winding DU-CL.

DV−CL、DW−CL(7)各検出電圧信号に応じて
それぞれオンするように設けられたスイッチング素子と
してのトランジスタQ3.Q4.05からなるスイッチ
ング回路6と、そのトランジスタQ3.Q4.Q5の各
出力電圧Va、Vb、Vcを重畳した電圧値Vdと予め
設定された電圧値Vsとを電圧比較器CMP2によって
比較し、その比較結果に基いてパルス列信号PSを形成
するパルス列信号形成回路7と、そのパルス列信号PS
にしたがってコンデンサC2の充、放電に応じて三角状
の基準信号SSを形成する三角波信号形成回路8とによ
って構成されている。
DV-CL, DW-CL (7) Transistor Q3 as a switching element provided to be turned on in response to each detection voltage signal. A switching circuit 6 consisting of a transistor Q4.05 and its transistor Q3. Q4. A pulse string signal forming circuit that compares a voltage value Vd obtained by superimposing each output voltage Va, Vb, and Vc of Q5 with a preset voltage value Vs using a voltage comparator CMP2, and forms a pulse string signal PS based on the comparison result. 7 and its pulse train signal PS
Accordingly, the triangular wave signal forming circuit 8 forms a triangular reference signal SS in accordance with charging and discharging of the capacitor C2.

なお、スイッチング回路6における(−ランジスタQ3
.Q4.Q5のオフ時における各出力電圧Va、Vb、
Vcの大きさがそれぞれ等しくなるように回路定数が設
定されている。
Note that (- transistor Q3 in the switching circuit 6
.. Q4. Each output voltage Va, Vb when Q5 is off,
Circuit constants are set so that the magnitudes of Vc are equal to each other.

また、電圧比較器CMP2における設定電圧値Vsは2
重畳電圧値Vdの最大値すなわちトランジスタQ3〜Q
5のうちの2つが同時にオフしたときに重畳された電圧
値Vdlよりも低くなり、また重畳電圧値Vdの最小値
すなわちトランジスタ03〜の5のうちの1つだけがオ
フしたときに重畳された電圧値Vd2よりも高くなるよ
うに設定されている(第2図参照)。
Further, the set voltage value Vs in the voltage comparator CMP2 is 2
The maximum value of the superimposed voltage value Vd, that is, the transistors Q3 to Q
The superimposed voltage value Vdl becomes lower than the superimposed voltage value Vdl when two of the transistors 03 to 5 are turned off at the same time, and the superimposed voltage value Vdl is lower than the superimposed voltage value Vdl when only one of the transistors 03 to 5 is turned off. It is set to be higher than the voltage value Vd2 (see FIG. 2).

ここで、R5= R6= R7= Rx 、 R8= 
R9=RIO=Ryとしたとき、 Vd1=VccXRy/ (((Rx+Ry)/2> 
+Ry〕Vd2=VccXRy/ ((Rx+Ry)+
Ry)となる。
Here, R5= R6= R7= Rx, R8=
When R9=RIO=Ry, Vd1=VccXRy/ (((Rx+Ry)/2>
+Ry]Vd2=VccXRy/ ((Rx+Ry)+
Ry).

また、1−ランジスタQ3.Q4.Q5の各エミッタ・
ベース間にはダイオードD4 、DS、D6がそれぞれ
設けられており、各1−ランジスタQ3゜Q4.Q5の
オフ時にベース側に電荷が蓄積しないようにしている。
Also, 1-transistor Q3. Q4. Each emitter of Q5
Diodes D4, DS, and D6 are provided between the bases, and diodes D4, DS, and D6 are provided between each transistor Q3, Q4, and Q4. This prevents charge from accumulating on the base side when Q5 is off.

図中、9は安定化電源回路であり、検出巻、線DU−C
L、DV−CL、DW−CL(7)各検出ffi圧をダ
イオードDi、D2.D3によってそれぞれ整流し、そ
れを重畳した電圧にもとづいて電′JfX電圧Vccを
供給するようにしている。
In the figure, 9 is a stabilized power supply circuit, a detection winding, a wire DU-C
L, DV-CL, DW-CL (7) Each detected ffi pressure is connected to a diode Di, D2. They are each rectified by D3, and the voltage Vcc is supplied based on the superimposed voltage.

励磁巻線EX−CLの出力電圧をII流する余波整流回
路RECIの出力側には平滑用のコンデンサC3が設け
られており、また界磁巻線F−CLと推列にフライホイ
ール用のダイオードD7が設けられている。
A smoothing capacitor C3 is provided on the output side of the aftereffect rectifier circuit RECI that flows the output voltage of the excitation winding EX-CL, and a flywheel diode is connected in series with the field winding F-CL. D7 is provided.

図中、10は三相交流9.電機の出力端子部である。In the figure, 10 is a three-phase AC 9. This is the output terminal section of an electrical machine.

第2図に、i&準倍信号形成回路4おける各部信号のタ
イ11チャー1−を示している。
FIG. 2 shows the tie 11char 1- of each part signal in the i&semi-double signal forming circuit 4.

しかして本発明によれば、スイッチング制御回路5にお
いて直流の検出信号DSと三角波状の基準信ぢSSとを
比較しながら界磁電流Ifの通電。
According to the present invention, the field current If is applied in the switching control circuit 5 while comparing the DC detection signal DS and the triangular wave-like reference signal SS.

しゃ断のスイッチング制御を行なわせる際、三角波状の
基準信号SSの周期と発電機の回転数との同期をとるた
めの手段を別途に必要とすることな(、基準信号形成回
路4においてi&準信号SSを形成する際に発電機の出
力電圧の周波数をそのまま利用して三角波状の基準fs
号SSを得ることができるようになる。
When performing the switching control of the cut-off, there is no need for a separate means for synchronizing the period of the triangular wave-shaped reference signal SS with the rotational speed of the generator (i & quasi-signal in the reference signal forming circuit 4). When forming the SS, the frequency of the output voltage of the generator is directly used to create a triangular wave-like reference fs.
You will be able to obtain the SS number.

このような自動電圧調整装置では、スイッチング制御回
路5における電圧比較器CMPIにおいて積分された検
出信号T−DSと基1■信号SSとか比較され、そのと
き発′准機の出力電圧が高めに変り」してI−DS>S
Sの関係になると、その比較8:÷CMPIの出力がロ
ーレベルとなる時間が長くなり、それにより!・ランジ
スタQ2がオフとなる時間が長くなって、界磁コイルF
−CLに流れろ界磁1“電流■[をしゃ断する時間が長
くなるようにスイッチング制御して、発電機の出力電圧
が低下するように自動制御する。
In such an automatic voltage regulator, the voltage comparator CMPI in the switching control circuit 5 compares the integrated detection signal T-DS with the base 1 signal SS, and at that time, the output voltage of the generator changes to a higher level. ” then I-DS>S
When it comes to the relationship S, comparison 8: ÷ The time that the CMPI output is at low level becomes longer, and as a result!・The time that transistor Q2 is turned off becomes longer, and the field coil F
Switching control is performed so that the time for cutting off the field 1 current flowing through -CL becomes longer, and the output voltage of the generator is automatically controlled to decrease.

また、発電機の出力電圧が低めに変動してT−DS<S
Sの関係になると、その比較器CMPIの出力がハイレ
ベルに反転している時間が長くなり、それによりトラン
ジスタQ2がオンとなる時間が長くなって、界磁巻線F
−CLに界磁電流■fを供給する時間が長くなるように
スイッチング制御して、発電機の出力電圧が低下するよ
うに自動制御する。
In addition, the output voltage of the generator fluctuates to a low level and T-DS<S
When the relationship S occurs, the time during which the output of the comparator CMPI is inverted to high level becomes longer, which increases the time during which transistor Q2 is on, and the field winding F
Switching control is performed so that the time for supplying the field current ■f to -CL is extended, and the output voltage of the generator is automatically controlled to decrease.

その際、第3図に示すように、検出信号DSのレベルが
DS’で示すように低くなると、その偏差が積分回路1
1でI−DS’ に増幅され界磁電流ifのスイッチン
グ制御用のトランジスタQ2のオン時間が11からtビ
に増加するとともに、オフ時間がt2からt2’ に減
少する。
At this time, as shown in FIG. 3, when the level of the detection signal DS becomes low as shown by DS', the deviation is
1, the on time of the transistor Q2 for switching control of the field current if increases from 11 to tbi, and the off time decreases from t2 to t2'.

また、検出信号DSのレベルがDS’で示すように高く
なると、その偏差が積分回路11でI−DS’ に増幅
され界磁電流Ifのスイッチング制御用のトランジスタ
Q2のオン時間がtlからtl“に減少するとともに、
オフ時間が12から12″に増加する。
Furthermore, when the level of the detection signal DS becomes high as shown by DS', the deviation is amplified to I-DS' by the integrating circuit 11, and the on-time of the transistor Q2 for switching control of the field current If changes from tl to tl''. As well as decreasing to
Off time increases from 12 to 12''.

そしてこのように検出信号Dsの電圧値Vdsが積分の
基準点における電圧値Visと等しくなるように出力す
るフィードバック制御を継続して出力電圧の変動を抑制
する。
In this way, feedback control is continued to output the voltage value Vds of the detection signal Ds to be equal to the voltage value Vis at the reference point of integration, thereby suppressing fluctuations in the output voltage.

そしてこのように本発明によれば、脈流がほとんどない
レベルに平滑された検出信号DSと、発電機の出力電圧
の周波数に同期した三角波状の基I(1!信号SSとを
比較させるようにしているので。
According to the present invention, the detection signal DS smoothed to a level with almost no pulsation is compared with the triangular wave base I (1! signal SS) synchronized with the frequency of the output voltage of the generator. Because I'm doing it.

発電機の出力電圧に波形歪みが発生しても、検出信号D
Sが脈動がほとんどないレベルに平滑されるだめにその
出力電圧の波形歪の影響を受けることなく、発電機の出
力電圧の変動に応じた界磁電流■fのスイッチング制御
を安定して行なわせることができるようになる。
Even if waveform distortion occurs in the output voltage of the generator, the detection signal D
Since S is smoothed to a level with almost no pulsation, switching control of the field current f in response to fluctuations in the output voltage of the generator can be performed stably without being affected by waveform distortion of the output voltage. You will be able to do this.

また、可変抵抗VRと電圧比較器CMPIとの間に、検
出信号DSが増幅器OP−AMPIの比較入力側に与え
られて、その検出信号O8を積分する積分回路11が設
けられており、その積分回路11によって積分された検
出信号I−DSと三角波による基準信号SSとを電圧比
較器CMP1において比較するようにしているので、自
m[圧調整時における発電機の出力電圧の電圧変動率を
大幅に低減させることができるようになる。
Further, an integration circuit 11 is provided between the variable resistor VR and the voltage comparator CMPI, and the detection signal DS is applied to the comparison input side of the amplifier OP-AMPI, and an integration circuit 11 is provided to integrate the detection signal O8. The voltage comparator CMP1 compares the detection signal I-DS integrated by the circuit 11 and the triangular wave reference signal SS, which greatly reduces the voltage fluctuation rate of the generator output voltage during pressure adjustment. It will be possible to reduce the

その場合、検出信号DSの電圧値Vdsが積分の基準点
における電圧値Visと等しくなるように増幅器○P−
AMP 1の出力が追い込まれるために、検出巻線DU
−CL、DV−CL、DW−CL4.:おける各検出出
力の波形率(=実効値/平均値)が発電機の無負荷の場
合と定格負荷の場合とにおいて同一であれば、発電機の
出力電圧における電圧変動率が零になる。
In that case, the amplifier ○P-
In order to drive the output of AMP 1, the detection winding DU
-CL, DV-CL, DW-CL4. : If the waveform factor (=effective value/average value) of each detected output at is the same in the case of no load of the generator and the case of rated load, the voltage fluctuation rate in the output voltage of the generator becomes zero.

界磁電流抑制回路12は、1−ランジスタQ2がオンし
ているときに界磁巻fi F −CLに流れる界!I!
電流丁fにしたがって電流検出用の抵抗R24に生じた
電圧を演算増幅器OP−AMP2によって増幅し、過負
荷時にその増幅出力が所定直以上になったときにトラン
ジスタQ6をオンさせ、そ九により積分回路11におけ
るコンデンサC4と数列に抵抗R30を接続して、増幅
器OP−AMPIの基準′正圧Visを強制的に下げる
ように構成されている。
The field current suppression circuit 12 determines the field current flowing through the field winding fi F -CL when the transistor Q2 is on. I!
The voltage generated in the current detection resistor R24 according to the current f is amplified by the operational amplifier OP-AMP2, and when the amplified output exceeds a predetermined value during overload, the transistor Q6 is turned on, and the voltage is integrated by the operational amplifier OP-AMP2. A resistor R30 is connected in series with the capacitor C4 in the circuit 11, so that the reference positive voltage Vis of the amplifier OP-AMPI is forcibly lowered.

しかして、トランジスタQ2がオンして界磁電流Ifが
供給されているときに、積分回路11における増幅器O
P−AMPLの基準電圧Visが下がることにより、積
分された検出信号I−DSのレベルが所定に低下し、そ
のレベルの低下分に規制されて界磁電流Ifが一定以上
に増大しないように制限される。
Therefore, when the transistor Q2 is turned on and the field current If is supplied, the amplifier O in the integrating circuit 11
As the reference voltage Vis of P-AMPL decreases, the level of the integrated detection signal I-DS decreases to a predetermined level, and the field current If is regulated by the level decrease so that it does not increase beyond a certain level. be done.

すなわち、レベル低下された検出信号r−DSと基準信
号SSとを電圧比較器CM P 1において比較し、そ
の比較結果にもとづいて界磁電流Ifをスイッチング制
御する際、積分された検出信号T−DSの強制的なレベ
ル低下分によりトランジスタQ2のオン時間が制限され
ることになる6したがって、それにより過負荷時におけ
る界磁電流Ifの増大が抑制されることになる。
That is, when the detection signal r-DS whose level has been lowered and the reference signal SS are compared in the voltage comparator CM P 1 and the switching control of the field current If is performed based on the comparison result, the integrated detection signal T- The on-time of the transistor Q2 is limited by the forced level reduction of DS6. Therefore, the increase in the field current If during overload is suppressed.

その際、界磁電流抑制回路12におけるスイッチSWが
a接点側に閉じられて演算増幅器OP−AMP2の基準
値が固定されている場合には、発電機から出力される負
荷電流ILに対する界磁電流1Fの特性が第4図中Aで
示す特性のようになる。
At that time, if the switch SW in the field current suppression circuit 12 is closed to the a contact side and the reference value of the operational amplifier OP-AMP2 is fixed, the field current with respect to the load current IL output from the generator The characteristics of 1F are as shown by A in FIG.

図中、Tfsは、負荷電流IL がILIのときに界磁
電流抑制回路12が働いて界磁電流Tfの増大を抑制す
る際の制限値を示している。
In the figure, Tfs indicates a limit value when the field current suppression circuit 12 operates to suppress an increase in the field current Tf when the load current IL is ILI.

この場合には、負荷電流ILがTLI以上になるにした
がって演算増幅器OP−AMP2の出力が増加するため
界磁電流Ifが減少することになる。
In this case, as the load current IL exceeds TLI, the output of the operational amplifier OP-AMP2 increases, so the field current If decreases.

また、界磁電流抑制回路12におけるスイッチSWがb
接点側に閉じられている場合には、発電機の負荷電流工
しに対する界磁電流Ifの特性が第4図中Bで示す特性
のようになる。なお、抵抗R26はトランジスタQ2の
デユーティ比と同じデユーティ比の信号を演算増幅器O
P−AMP2の基準入力側へ送出するためのものであり
、この場合には、負荷電流IL がILI以上になって
も界磁電流Ifが制限値Ifsに保持されることになる
Further, the switch SW in the field current suppression circuit 12 is
When the contact side is closed, the characteristics of the field current If with respect to the load current of the generator are as shown by B in FIG. Note that the resistor R26 connects a signal with the same duty ratio as the duty ratio of the transistor Q2 to the operational amplifier O.
It is for sending out to the reference input side of P-AMP2, and in this case, even if the load current IL exceeds ILI, the field current If is maintained at the limit value Ifs.

また抵抗R26の値を適宜選択することにより、第4図
中Bのリニアな特性部分の下降の傾きを変更調節するこ
ともできる。
Further, by appropriately selecting the value of the resistor R26, it is possible to change and adjust the downward slope of the linear characteristic portion B in FIG.

そして、過負荷状態が解消して界磁電流Ifが減少し、
それにより演算増幅器OP−AMP2の出力電圧が所定
値よりも低くなると、トランジスタQ6がオフ状態とな
る。それにより、積分回路11における増幅器○P−A
MP 1の基準電圧Visが正常に復帰して、それまで
の界磁電流抑制回路12による界磁電流Ifの増大を抑
制するため制御が解除される。
Then, the overload condition is resolved and the field current If decreases,
As a result, when the output voltage of the operational amplifier OP-AMP2 becomes lower than a predetermined value, the transistor Q6 is turned off. As a result, the amplifier ○P-A in the integrating circuit 11
The reference voltage Vis of MP 1 returns to normal, and the control by the field current suppression circuit 12 to suppress the increase in the field current If is canceled.

なお、第1図に示した実施例では、界磁電流抑制回路1
2におけるトランジスタQ6のオンによって積分回路1
1におけるコンデンサC4と並列に抵抗R30を接続し
て、極性反転増幅器op−AMPI(7)jif;準電
圧Visを下げて検出信号T −DSのレベルを、発電
機の出力電圧が上昇した状態を検出したときのようにみ
かけ上低下させるようにしているが1本発明はその構成
に何ら限定されない。
In the embodiment shown in FIG. 1, the field current suppression circuit 1
Integrating circuit 1 by turning on transistor Q6 at 2
A resistor R30 is connected in parallel with the capacitor C4 in 1, and the polarity inverting amplifier op-AMPI (7) jif; lowers the quasi voltage Vis to lower the level of the detection signal T-DS and the state in which the output voltage of the generator increases. Although the present invention is designed to reduce the appearance as when detected, the present invention is not limited to this configuration in any way.

例えば、界磁電流抑制回路12におけるトランジスタQ
6のオンによって平滑回路2におけるコンデンサCtと
並列に抵抗R30を接続して、検出信号DSのレベルす
なわち発電機の出力電圧をみかけ上低下させるようにし
ても、前述と同様に。
For example, the transistor Q in the field current suppression circuit 12
6 is turned on, the resistor R30 is connected in parallel with the capacitor Ct in the smoothing circuit 2 to apparently lower the level of the detection signal DS, that is, the output voltage of the generator, in the same manner as described above.

過負荷時に界磁電流Ifの増大を抑制することができる
It is possible to suppress an increase in the field current If during overload.

このように本発明によれば、特に界磁ffi流抑側抑制
回路を設けることにより、電動機などの始動電流の大き
な負荷に対しても、その始動時に発電機の界磁電流If
を制限値Ifs以上に流すことがないようにして、界磁
巻線F−CLの発熱を抑制すなから、またエンジンなど
の駆動源にかかる負担を軽減させながら、電動機などの
負荷を最適に始動させることができるようになる。
As described above, according to the present invention, by providing a field ffi current suppressing circuit, the field current If of the generator can be suppressed at the time of starting even for a load with a large starting current such as an electric motor.
This prevents the flow from exceeding the limit value Ifs, suppresses heat generation in the field winding F-CL, and optimizes the load on the electric motor while reducing the load on the drive source such as the engine. You will be able to start it.

その際、本発明では、発電機の出力電圧の低下によって
過負荷状態であることを検出したうえで界磁電流Ifの
増大を抑制する制御を実行するのではなく、直接界磁電
流Ifの通ff1iを検出して界磁電流Ifの増大を抑
制するようにしているので、過負荷時の界磁電流Ifの
増大にすみやかに対処できるようになる。
In this case, in the present invention, instead of detecting an overload state due to a decrease in the output voltage of the generator and then executing control to suppress an increase in the field current If, the present invention directly passes the field current If. Since the increase in field current If is suppressed by detecting ff1i, it becomes possible to promptly cope with an increase in field current If during overload.

また本発明によれば、過負荷の程度により発電機の出力
電圧をみかけ上低下させて、界磁電流Ifの増大を抑制
しながら常に最適な状態で負荷の運転を行なわせること
ができるので、負荷とのマツチング性が良好なものとな
る。
Further, according to the present invention, the output voltage of the generator is apparently lowered depending on the degree of overload, and the load can always be operated in an optimal state while suppressing an increase in the field current If. Good matching with the load is achieved.

肱釆 以上、本発明による自動電圧調整装置にあっては、励磁
巻線の出力を整流して界磁巻線に界磁電流を供給する交
流発電機の出力電圧を検出巻線によって検出し、その検
出された電圧信号を整流し、平滑することによって得ら
れる検出信号と基準信号とを比較し、その比較結果にも
とづいて前記発電機の出力電圧が一定となるように界磁
電流をスイッチング制御する際、界磁電流の通電量を検
出する負荷状態検出手段と、その負荷状態検出手段によ
って過負荷により界磁電流が増大したことが検出された
ときに前記検出信号を前記発電機の出力電圧が上昇した
ときのようにレベルシフ1−させる手段とを設けたもの
で、過負荷時などにおける界磁電流の増大を所定の規定
値以内にすみやかに抑制して、界磁巻線の発熱を抑える
とともに駆動源の負担を軽減し、その状態を維持しつつ
過負荷状態などが解消されるまで運転を継続することが
できるという優れた利点を有している。
As described above, in the automatic voltage regulator according to the present invention, the output voltage of the alternator which rectifies the output of the excitation winding and supplies field current to the field winding is detected by the detection winding, A detection signal obtained by rectifying and smoothing the detected voltage signal is compared with a reference signal, and based on the comparison result, switching control is performed on the field current so that the output voltage of the generator is constant. When the load state detection means detects the amount of field current flowing, and when the load state detection means detects that the field current has increased due to overload, the detection signal is set to the output voltage of the generator. This device is equipped with a means for level shifting 1- as when At the same time, it has the excellent advantage of reducing the load on the drive source and allowing operation to continue while maintaining that state until the overload state is resolved.

図面の簡単な説明 第1図は本発明による自動電圧調整装にの一実施例を示
す電気回路図、第2図は同実施例における基準信号形成
回路における各部信号のタイムチャー1−1第3図は同
実施例における検出信号と基準信号との比較による界磁
電流の通電、しゃ断を行なわせるスイッチング素子のオ
ン、オフ状態を示すタイムチャート、第4図は本発明に
より界磁電流の増大を抑制する制御が実行されたときの
発電機の負荷電流に対する界磁電流の特性図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an embodiment of an automatic voltage regulator according to the present invention, and FIG. 2 is a time chart of signals 1-1-3 of each part in the reference signal forming circuit in the same embodiment. The figure is a time chart showing the on/off state of the switching element that turns on and off the field current based on a comparison between the detection signal and the reference signal in the same embodiment. It is a characteristic diagram of field current with respect to load current of a generator when control to suppress is executed.

1・・・発電機出力検出回路 2・・・平滑回路 3・
・検出信号形成回路 4・・・基準信号形成回路 5・
・・スイッチンタ制御回路 6・・・スイッチング回路
 7・・・パルス列信号形成回路 8・・・三角波信号
形成回路 9・・安定化電源回路 11・・・積分回路
 12・・・界磁電流抑制回路 F−CL・・・界磁巻
線 M−CL−・・出力巻線 DU−CL、DV−CL
、DW−CL・・・検出巻線 EX−CL・・励磁巻線
 CMPI、CMP2・・電圧比較器
1... Generator output detection circuit 2... Smoothing circuit 3.
・Detection signal formation circuit 4...Reference signal formation circuit 5.
... Switcher control circuit 6... Switching circuit 7... Pulse train signal forming circuit 8... Triangular wave signal forming circuit 9... Stabilizing power supply circuit 11... Integrating circuit 12... Field current suppression circuit F-CL...Field winding M-CL-...Output winding DU-CL, DV-CL
, DW-CL...detection winding EX-CL...excitation winding CMPI, CMP2...voltage comparator

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、励磁巻線の出力を整流して界磁巻線に界磁電流を供
給する交流発電機の出力電圧を検出巻線によって検出し
、その検出された電圧信号を整流し、平滑することによ
って得られる検出信号と基準信号とを比較し、その比較
結果にもとづいて前記発電機の出力電圧が一定となるよ
うに界磁電流をスイッチング制御する自動電圧調整装置
において、界磁電流の通電量を検出する負荷状態検出手
段と、その負荷状態検出手段によって過負荷により界磁
電流が増大したことが検出されたときに前記検出信号を
前記発電機の出力電圧が上昇したときのようにレベルシ
フトさせる手段とを設けるようにしたことを特徴とする
自動電圧調整装置。 2、検出信号を積分回路における増幅器の比較入力側に
与えて積分し、その積分した検出信号と三角波状の基準
信号とを比較しながら発電機の出力電圧が一定となるよ
うに界磁電流をスイッチング制御するように構成すると
ともに、前記増幅器の基準入力側の基準信号を負荷状態
検出手段による検出結果に応じてレベルシフトするよう
にしたことを特徴とする前記第1項の記載による自動電
圧調整装置。
[Claims] 1. Detecting the output voltage of the alternator by rectifying the output of the excitation winding and supplying field current to the field winding by a detection winding, and rectifying the detected voltage signal. In an automatic voltage regulator that compares a detection signal obtained by smoothing a reference signal with a reference signal, and controls switching of a field current so that the output voltage of the generator is constant based on the comparison result, load state detection means for detecting the amount of magnetic current flowing; and when the load state detection means detects that the field current has increased due to overload, the detection signal is sent to the output voltage of the generator when the output voltage of the generator increases. An automatic voltage regulator characterized in that it is provided with means for level shifting as shown in FIG. 2. Apply the detection signal to the comparison input side of the amplifier in the integration circuit, integrate it, and compare the integrated detection signal with a triangular wave-like reference signal to adjust the field current so that the output voltage of the generator is constant. The automatic voltage adjustment according to item 1 above, characterized in that the automatic voltage adjustment is configured to perform switching control, and level-shift the reference signal on the reference input side of the amplifier according to the detection result by the load condition detection means. Device.
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