JPH0424800Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電圧設定回路部をそなえた発電機、
特に電圧設定回路部を構成する可変抵抗に断線な
どが生じた場合に界磁電流を遮断して負荷機器へ
の障害の発生を防止するようにした電圧設定回路
部をそなえた発電機に関するものである。

一般に電圧調整装置を有する発電機は第１図に
示す回路構成となつており、その動作原理は下記
のようになつている。すなわち、発電機の出力電
圧を検出して基準値と比較し、前記基準値よりも
出力電圧が大きい場合には、界磁電流制御用トラ
ンジスタがオン・オフするオフ期間を増大させて
界磁電流を減少し、反対に基準値よりも出力電圧
が小さい場合には前記トランジスタのオン期間を
増加させることにより界磁電流を増大させて出力
電圧の上昇を計るような制御動作を行ない、発電
機の出力電圧が所定の設定範囲内に保たれるよう
にしている。

これらの動作を第１図に示す従来例の回路で説
明する。同図で１は主発電巻線、２は補助巻線、
３は界磁巻線、４，５は全波整流器、６は界磁電
流制御用トランジスタ、７は制御用トランジスタ
であつて両者がダーリントン接続となつている。
８は電圧検出用トランジスタ、９はダイオード、
１０はツエナダイオード、１１〜１４はコンデン
サ、１５〜２０は抵抗、２１は負荷、２２は電圧
設定回路部を示す。主発電巻線１と補助巻線２と
は90°の位相差となるように構成され、界磁巻線
３はエンジン等に結合される回転子に巻かれてい
る。

このような構成で、図示しないエンジンによつ
て界磁巻線３を回転させると、補助巻線２に電圧
が誘起され、この電圧は整流器４によつて整流さ
れ抵抗１５を介してトランジスタ６，７をオンさ
せて界磁巻線３を励磁するので、出力電圧がます
ます上昇する。ダイオード９の目的は界磁巻線３
の電圧がオフされた際の非所望な高電圧の発生を
抑止するためのものである。その回転磁界により
巻線１に出力電圧が発生され負荷２１へ与えられ
ると共にタツプＰから出力電圧に応じた検出電圧
が電圧設定回路部２２を介して整流器５へ印加さ
れ、整流された出力電圧が分圧抵抗１８，１９，
２０へ与えられ、それによつて分圧された電圧が
Ｊ点に現われる。なお全波整流器５、抵抗１８，
１９，２０などは電圧調整回路の電圧検出部を構
成している。しかし発電機の回転初期では巻線１
に誘起される出力電圧が小さいので、Ｊ点の電圧
は小さく基準電圧を定めているツエナダイオード
１０はオフ状態になつている。したがつて電圧検
出用トランジスタ８はオフ状態を保ち、制御用ト
ランジスタ７がオン状態のままとなり、界磁電流
制御用トランジスタ６がオン状態を保つので界磁
巻線に電流が流れ続けるため、出力電圧が上昇す
る。時間の経過につれて該出力電圧が上昇して所
定の設定値を超える状態に達するとタツプＰから
の検出電圧は電圧設定回路部２２を介して整流器
５へ与えられ、そこで整流され分圧された電圧が
Ｊ点に接続されたツエナダイオード１０のブレー
クポイントを超えるようになり、ツエナダイオー
ド１０は導通し、トランジスタ８がオフ状態から
オン状態になる。これによつてトランジスタ７と
６は共にオフ状態となるので界磁巻線３への電流
が遮断され出力電圧は低下する。

このような現象が繰返されて出力電圧は所定値
に保たれるが、出力電圧が所定値を保つている間
においては、Ｊ点に生じるリツプル分のために、
トランジスタ８はオン・オフ動作を繰返してお
り、オン期間が増加すると界磁電流が増加し、オ
フ期間が増加すると界磁電流が減少する形とな
り、出力電圧を所定値に制御するようにされる。

一方、電圧設定回路部２２は可変抵抗Ｒによつ
て構成されており、当該可変抵抗Ｒを調節するこ
とによつて、図示Ｊ点の電圧値を変化させるよう
にする。即ち、可変抵抗Ｒを増加させた値に選ぶ
ことによつて、Ｊ点の平均的な電圧値は減少し、
トランジスタ８におけるオフ期間が増大しようと
し、結果的に出力電圧はより高い電圧にて一定に
なるよう制御されることとなる。また可変抵抗Ｒ
を減少させた値に選ぶことによつて、結果的に出
力電圧はより低い電圧にて一定になるよう制御さ
れることとなる。

第２図は出力電流（負荷電流）に対する出力電
圧の特性を示し、同図において定格電圧として電
圧設定回路部２２の可変抵抗Ｒを最小値から最大
値まで変化させた場合の、出力電圧の許容範囲を
Vmin，Vmaxで示してある。

以上が電圧設定回路部を有する発電機の動作の
概要であるが、上記従来装置では下記の問題が生
ずる。すなわち、電圧設定回路部２２の可変抵抗
Ｒにおいて断線が生じると電圧調整回路AVCへ
の制御入力が断たれるので、ツエナダイオード１
０は全期間オフ状態になつてしまい、したがつて
トランジスタ８はオフ状態になり、トランジスタ
７，６はオン状態となるので界磁巻線３に電流が
流れ出力電圧は非所望に上昇する。したがつて、
発電機は無負荷または軽負荷２１の場合に第２図
のV₃で示すような許容範囲を超える高い電圧が
発生されてしまう。

本考案は上記の欠点を解決するためになされた
もので、電圧設定回路部２２が何らかの原因によ
り断線、その他の故障があつた場合には危険防止
用の安全回路が自動的に作動して負荷を異常電圧
から保護するようにした発電機を提供することを
目的としている。以下、本考案の実施例を図面を
参照して説明する。

第３図は本考案による電圧調整回路に完全回路
を設けた発電機の一実施例を示す。すなわち上記
安全回路は電圧調整回路に設けられたトランジス
タ２３、ダイオード２４、抵抗２５から構成され
ており、電圧設定回路部２２に断線その他の故障
が発生して、電圧調整回路AVCへの制御入力が
断たれると、安全用トランジスタ２３がオフし
て、トランジスタ７、トランジスタ６に対するコ
レクタ電流回路を開放状態にし、界磁巻線３に対
する電流を遮断することによつて、出力電圧を停
止せしめるようにしている。なお、第３図におい
て主発電巻線１、補助巻線２、界磁巻線３をはじ
めとして電圧調整回路AVCを構成する各構成要
素は第１図と全く同じであり、同じ参照番号が付
され、動作においても同様なので説明を省略す
る。

本考案においては電圧設定回路部における断線
その他の故障で界磁巻線電流が制御不可能になつ
てしまつて負荷に悪い影響を与えるのを防止する
ために、前記電圧調整回路AVCに設けられてい
る安全回路が自動的に作動して界磁電流を遮断し
発電機の出力を停止するようにしている。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術による電圧設定回路部をそな
えた発電機の回路構成、第２図は負荷電流（出力
電流）対出力電圧の特性図、第３図は本考案によ
る発電機の回路構成の一実施例をそれぞれ示す。 図中、１は主発電巻線、２は補助巻線、３は界
磁巻線、６は界磁電流制御用トランジスタ、７は
制御用トランジスタ、８は電圧検出用トランジス
タ、２２は電圧設定回路部、２３は安全回路用ト
ランジスタ、２４は安全回路用ダイオード、２５
は安全回路用抵抗、AVCは電圧調整回路をそれ
ぞれ示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 主発電巻線１と補助巻線２とが巻かれた固定子
   と界磁巻線３が巻かれた回転子とをそなえると共
   に、 主発電巻線１によつて発生される出力電圧の大
   きさを検出して上記補助巻線２から上記界磁巻線
   ３へ供給される電流をスイツチング制御すべく、
   入力段トランジスタ８と当該入力段トランジスタ
   ８によつて制御される出力段トランジスタ６を有
   する電圧調整回路AVCをそなえ、 上記出力電圧が制御される発電機において、 上記出力電圧を整流された電圧が分圧されて上
   記入力段トランジスタ８に対する制御入力を与え
   る電圧検出部と、 該電圧検出部に直列に接続される電圧設定回路
   ２２と、 該電圧検出部における検出電圧の存在によつて
   オン状態を保持される安全用スイツチング素子２
   ３を有しており、当該安全用スイツチング素子２
   ３がオンされている状態で当該安全用スイツチン
   グ素子２３を介して上記出力段トランジスタ６に
   対する制御電圧を供給する安全回路とをそなえ、 上記電圧検出部における検出電圧の非存在時に
   上記出力段トランジスタ６に対する制御電圧の供
   給を停止することによつて、上記電圧調整回路
   AVCを介して制御されて上記界磁巻線３に供給
   される電力を遮断するよう構成した ことを特徴とする電圧設定回路部をそなえた発電
   機。