JPH0787799A - 交流発電機の出力制御装置 - Google Patents
交流発電機の出力制御装置Info
- Publication number
- JPH0787799A JPH0787799A JP5253837A JP25383793A JPH0787799A JP H0787799 A JPH0787799 A JP H0787799A JP 5253837 A JP5253837 A JP 5253837A JP 25383793 A JP25383793 A JP 25383793A JP H0787799 A JPH0787799 A JP H0787799A
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- Japan
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- phase
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Abstract
(57)【要約】
【目的】エンジントルクにより駆動される三相交流発電
機からの出力を、エンジンの回転数に拘らずに常に安定
した一定の直流出力とする。 【構成】ステ−タ巻線１のＵ、Ｖ、Ｗ相の中性点を引出
し、ダイオ−ドブリッジ回路Ｄ1 〜Ｄ8 との間にＳ1 、
Ｓ2 、Ｓ3 のスイッチング素子を図示のように結線す
る。そしてエンジンの回転数に応じ低速時は三相巻線の
出力を、中速時は二相分の出力を、高速時は一相のみの
出力となるようにスイッチング素子の開閉制御を行って
整流、平滑し直流出力を得る。
機からの出力を、エンジンの回転数に拘らずに常に安定
した一定の直流出力とする。 【構成】ステ−タ巻線１のＵ、Ｖ、Ｗ相の中性点を引出
し、ダイオ−ドブリッジ回路Ｄ1 〜Ｄ8 との間にＳ1 、
Ｓ2 、Ｓ3 のスイッチング素子を図示のように結線す
る。そしてエンジンの回転数に応じ低速時は三相巻線の
出力を、中速時は二相分の出力を、高速時は一相のみの
出力となるようにスイッチング素子の開閉制御を行って
整流、平滑し直流出力を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンのトルクにより
駆動される交流発電機からの発電力を、エンジンのアイ
ドル回転時から高速回転に至る範囲内で、一定の変化の
少ない電力に制御して出力させる交流発電機の出力制御
装置に関する。
駆動される交流発電機からの発電力を、エンジンのアイ
ドル回転時から高速回転に至る範囲内で、一定の変化の
少ない電力に制御して出力させる交流発電機の出力制御
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンにより駆動されて高出力の発電
力を得ようとする高出力交流発電機があるが、これはエ
ンジンの低回転時には、例えば遊星歯車機構を用いて発
電機の回転数を増大させて高出力を得、エンジンの高速
回転時にはギヤ比を下げて発電機回転を低下させ、発電
出力を下げてエンジン低速時の出力と同等程度の出力と
するものがある。
力を得ようとする高出力交流発電機があるが、これはエ
ンジンの低回転時には、例えば遊星歯車機構を用いて発
電機の回転数を増大させて高出力を得、エンジンの高速
回転時にはギヤ比を下げて発電機回転を低下させ、発電
出力を下げてエンジン低速時の出力と同等程度の出力と
するものがある。
【０００３】一方、車両用発電機の整流回路構造として
実開昭６３−１４６５００号公報には交流電流が発電さ
れるコイル群と、この発電された交流電流を整流する整
流器群とを単相シリ−ズ結線や三相デルタ結線、単相パ
ラ結線の方式に切換え、エンジン回転数に基づき選択し
ようとする提案が示されている。
実開昭６３−１４６５００号公報には交流電流が発電さ
れるコイル群と、この発電された交流電流を整流する整
流器群とを単相シリ−ズ結線や三相デルタ結線、単相パ
ラ結線の方式に切換え、エンジン回転数に基づき選択し
ようとする提案が示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の前者の高出力発
電機の場合、エンジン回転数の広い変化範囲内で変化の
少ない発電量を得るためにはエンジン回転数を変換させ
る歯車段を多数用いる必要があり、遊星歯車の利用では
コストが嵩むという欠点が生ずる。
電機の場合、エンジン回転数の広い変化範囲内で変化の
少ない発電量を得るためにはエンジン回転数を変換させ
る歯車段を多数用いる必要があり、遊星歯車の利用では
コストが嵩むという欠点が生ずる。
【０００５】また、後者の公開公報に示された提案では
エンジンの回転数に応じて巻線と整流器との結線を選択
するので適切な出力電流が得られるが、出力電圧は考慮
されておらず、また、エンジンの広範囲な運転状態の間
にて変化の少ない安定な出力を得ようとする配慮がなさ
れていないという問題がある。
エンジンの回転数に応じて巻線と整流器との結線を選択
するので適切な出力電流が得られるが、出力電圧は考慮
されておらず、また、エンジンの広範囲な運転状態の間
にて変化の少ない安定な出力を得ようとする配慮がなさ
れていないという問題がある。
【０００６】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的は車載の発電機として要望される
電力を、エンジンのアイドル時から高速運転に至る間に
て余り変化なく出力させようとする交流発電機の出力制
御装置を提供することにある。
ものであり、その目的は車載の発電機として要望される
電力を、エンジンのアイドル時から高速運転に至る間に
て余り変化なく出力させようとする交流発電機の出力制
御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明によれば、エンジントルクにより駆動される
磁石ロ−タ型三相発電機の直流出力をエンジン回転数に
拘らず一定電力に制御する交流発電機の出力制御装置に
おいて、直列接続した整流素子を４組並列接続したダイ
オ−ドブリッジと、前記の三相の巻線およびその中性点
との結線に３個のスイッチング素子を設け、該スイッチ
ング素子をエンジン回転数に応じて制御する交流発電機
の出力制御装置が提供される。
めに本発明によれば、エンジントルクにより駆動される
磁石ロ−タ型三相発電機の直流出力をエンジン回転数に
拘らず一定電力に制御する交流発電機の出力制御装置に
おいて、直列接続した整流素子を４組並列接続したダイ
オ−ドブリッジと、前記の三相の巻線およびその中性点
との結線に３個のスイッチング素子を設け、該スイッチ
ング素子をエンジン回転数に応じて制御する交流発電機
の出力制御装置が提供される。
【０００８】
【作用】ステ−タの三相巻線およびその中性点と、直列
接続した整流素子の４組並列接続したダイオ−ドブリッ
ジとの間にスイッチング素子を結線し、エンジンの低回
転時には三相の全波の出力を、中速回転時には二相分の
出力を、高回転時には一相のみの出力を取出すようにス
イッチング素子の開閉制御を行うので、エンジン回転数
に関係なくほぼ一定の電力が取出せる。
接続した整流素子の４組並列接続したダイオ−ドブリッ
ジとの間にスイッチング素子を結線し、エンジンの低回
転時には三相の全波の出力を、中速回転時には二相分の
出力を、高回転時には一相のみの出力を取出すようにス
イッチング素子の開閉制御を行うので、エンジン回転数
に関係なくほぼ一定の電力が取出せる。
【０００９】
【実施例】つぎに本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す回路ブ
ロック図であり、同図における１はステ−タ巻線で、エ
ンジンにより駆動される永久磁石型ロ−タに対応して起
電力を生ずるもので、Ｕ、Ｖ、Ｗの三相巻線が星型に結
線され、三相の中性点からはリ−ド線Ａが引出されてお
り、これらの三相の巻線はエンジンのアイドル時でも高
出力が得られるように巻回されている。
詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す回路ブ
ロック図であり、同図における１はステ−タ巻線で、エ
ンジンにより駆動される永久磁石型ロ−タに対応して起
電力を生ずるもので、Ｕ、Ｖ、Ｗの三相巻線が星型に結
線され、三相の中性点からはリ−ド線Ａが引出されてお
り、これらの三相の巻線はエンジンのアイドル時でも高
出力が得られるように巻回されている。
【００１０】Ｄ1 〜Ｄ8 はそれぞれ半導体からなる整流
器で、２個ずつ直列接続された４組が並列に接続されて
おり、その並列の両端には平滑用のコンデンサＣが結線
されて出力端子が取付けられている。
器で、２個ずつ直列接続された４組が並列に接続されて
おり、その並列の両端には平滑用のコンデンサＣが結線
されて出力端子が取付けられている。
【００１１】Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 はそれぞれ半導体を用い
たスイッチング素子で、Ｓ1 はＶ巻線とＤ3 −Ｄ4 の
間、Ｓ2 はＷ巻線とＤ5 −Ｄ6 の間、Ｓ3 は中性点のリ
−ド線ＡとＤ7 −Ｄ8 の間に結線され、これらのスイッ
チング素子の作動により、それぞれの間の回路の開閉が
行われるものである。なお、Ｕ巻線とＤ1 −Ｄ2 の間は
スイッチング素子を用いずに直接に結線されている。
たスイッチング素子で、Ｓ1 はＶ巻線とＤ3 −Ｄ4 の
間、Ｓ2 はＷ巻線とＤ5 −Ｄ6 の間、Ｓ3 は中性点のリ
−ド線ＡとＤ7 −Ｄ8 の間に結線され、これらのスイッ
チング素子の作動により、それぞれの間の回路の開閉が
行われるものである。なお、Ｕ巻線とＤ1 −Ｄ2 の間は
スイッチング素子を用いずに直接に結線されている。
【００１１】つぎにこのように結線された本実施例の作
動を説明すると、本実施例における交流発電機は永久磁
石型ロ−タの同期発電機であるため発電電力は回転数に
比例するもので、エンジンのアイドル回転時の例えば５
００ｒｐｍでは、プ−リなどの伝達機構の増速比を５と
すると、回転数は５倍に増速されて２５００ｒｐｍとな
り、この場合にはＳ1 、Ｓ2 をオンにしてＵ、Ｖ、Ｗ巻
線のすべての起電力を整流して平滑し、直流出力を得る
ことになる。
動を説明すると、本実施例における交流発電機は永久磁
石型ロ−タの同期発電機であるため発電電力は回転数に
比例するもので、エンジンのアイドル回転時の例えば５
００ｒｐｍでは、プ−リなどの伝達機構の増速比を５と
すると、回転数は５倍に増速されて２５００ｒｐｍとな
り、この場合にはＳ1 、Ｓ2 をオンにしてＵ、Ｖ、Ｗ巻
線のすべての起電力を整流して平滑し、直流出力を得る
ことになる。
【００１２】ついで、エンジンの高回転の例えば２５０
０ｒｐｍではＳ3 のみをオンに制御してＵ巻線の起電力
を用い、これを整流、平滑して直流電力として出力さ
せ、また、エンジン回転が中速の場合はＳ1 のみをオン
とし、Ｕ、Ｖ巻線の起電力を整流して平滑し、直流出力
とする。
０ｒｐｍではＳ3 のみをオンに制御してＵ巻線の起電力
を用い、これを整流、平滑して直流電力として出力さ
せ、また、エンジン回転が中速の場合はＳ1 のみをオン
とし、Ｕ、Ｖ巻線の起電力を整流して平滑し、直流出力
とする。
【００１３】そして、このような低回転から高回転に至
る間にて三相巻線を全相分、二相分、一相分と切換え使
用し、整流後に平滑コンデンサを用いるため、負荷の大
小により出力電圧は多少変化するが、ほぼ安定した直流
電圧が得られることになる。
る間にて三相巻線を全相分、二相分、一相分と切換え使
用し、整流後に平滑コンデンサを用いるため、負荷の大
小により出力電圧は多少変化するが、ほぼ安定した直流
電圧が得られることになる。
【００１４】図２はこのような本実施例の作動を示す処
理フロ−図で、エンジン回転数に応じて低速の場合はＳ
1 、Ｓ2 をオンにして起電力の三相分を出力させる。ま
た、中速の場合はＳ1 のみオンにして二相分とし、高速
の場合はＳ3 のみオンにして一相分の起電力を出力させ
るものである。
理フロ−図で、エンジン回転数に応じて低速の場合はＳ
1 、Ｓ2 をオンにして起電力の三相分を出力させる。ま
た、中速の場合はＳ1 のみオンにして二相分とし、高速
の場合はＳ3 のみオンにして一相分の起電力を出力させ
るものである。
【００１５】つぎに図３は他の実施例を示す回路ブロッ
ク図であり、前述の図１と同一の部分には同一の符号を
つけたものである。
ク図であり、前述の図１と同一の部分には同一の符号を
つけたものである。
【００１６】図３におけるｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙ、ｚはそ
れぞれチョッパ−型の整流素子でＧＴＯなどが使用さ
れ、三相のＵ、Ｖ、Ｗ巻線の起電力を全波整流する回路
に結線されており、これらの整流素子のゲ−ト回路に所
定の制御信号を入力することにより、所望する波形の出
力が得られるように構成されている。
れぞれチョッパ−型の整流素子でＧＴＯなどが使用さ
れ、三相のＵ、Ｖ、Ｗ巻線の起電力を全波整流する回路
に結線されており、これらの整流素子のゲ−ト回路に所
定の制御信号を入力することにより、所望する波形の出
力が得られるように構成されている。
【００１７】したがって、エンジンが低速回転時には図
４（Ａ）の左方の全波形が得られるように整流素子への
入力信号を制御し、中速回転では整流素子へのスイッチ
ングのタイミングを制御して図４（Ａ）の右方の波形を
得るように制御すれば出力が低下することになり、さら
に高速回転時では起電力が通過するタイミングを狭める
ことにより、低回転時相当の出力が得られることにな
る。
４（Ａ）の左方の全波形が得られるように整流素子への
入力信号を制御し、中速回転では整流素子へのスイッチ
ングのタイミングを制御して図４（Ａ）の右方の波形を
得るように制御すれば出力が低下することになり、さら
に高速回転時では起電力が通過するタイミングを狭める
ことにより、低回転時相当の出力が得られることにな
る。
【００１８】なお、図４（Ｂ）は図２に示す整流素子へ
の信号をＰＷＭ制御した場合の出力波形を示すもので、
低速回転時には幅広い信号に、高速回転時には幅狭い信
号に制御することによって、回転数の広い範囲内でほぼ
安定した出力が得られることになる。
の信号をＰＷＭ制御した場合の出力波形を示すもので、
低速回転時には幅広い信号に、高速回転時には幅狭い信
号に制御することによって、回転数の広い範囲内でほぼ
安定した出力が得られることになる。
【００１９】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
エンジンのトルクにより駆動される永久磁石ロ−タ型の
交流発電機の三相巻線の起電力を、エンジンの回転数に
応じ、アイドリング時には全相分、中速回転では二相
分、高速運転では単相分を出力としてスイッチング素子
の切換えにより直流電力を取出すので、エンジンの広い
回転範囲内でほぼ一定の電力が得られ、出力電圧も余り
高低に変化せず、安定した電力が負荷に供給できる。
エンジンのトルクにより駆動される永久磁石ロ−タ型の
交流発電機の三相巻線の起電力を、エンジンの回転数に
応じ、アイドリング時には全相分、中速回転では二相
分、高速運転では単相分を出力としてスイッチング素子
の切換えにより直流電力を取出すので、エンジンの広い
回転範囲内でほぼ一定の電力が得られ、出力電圧も余り
高低に変化せず、安定した電力が負荷に供給できる。
【００２０】また本発明ではチョッパ−型整流素子のブ
リッジ回路を用い、エンジン回転数に応じて発電機出力
を制御するので、電力調整が容易に行えて広い運転範囲
内で安定した電力が得られるという利点が得られる。
リッジ回路を用い、エンジン回転数に応じて発電機出力
を制御するので、電力調整が容易に行えて広い運転範囲
内で安定した電力が得られるという利点が得られる。
【図１】本発明の一実施例を示す回路ブロック図であ
る。
る。
【図２】その作動の一例を示す処理フロ−図である。
【図３】本発明の他の実施例の回路ブロック図である。
【図４】他の実施例の制御を示す波形図である。
１…ステ−タ巻線
Claims (3)
- 【請求項１】エンジントルクにより駆動される磁石ロ−
タ型三相発電機の直流出力をエンジン回転数に拘らず一
定電力に制御する交流発電機の出力制御装置において、
直列接続した整流素子を４組並列接続したダイオ−ドブ
リッジと、前記の三相の巻線およびその中性点との結線
に３個のスイッチング素子を設け、該スイッチング素子
をエンジン回転数に応じて制御することを特徴とする交
流発電機の出力制御装置。 - 【請求項２】前記のスイッチング素子の制御はエンジン
の低速回転時は三相の全部の起電力を、中速回転時は二
相分の起電力を、高速回転では単相分の起電力を出力さ
せることを特徴とする請求項１記載の交流発電機の出力
制御装置。 - 【請求項３】エンジントルクにより駆動される磁石ロ−
タ型三相発電機の直流出力をエンジン回転数に拘らず一
定電力に制御する交流発電機の出力制御装置において、
前記の三相の巻線に半導体からなるチョッパ−型整流器
のブリッジ回路を結線し、エンジン回転数に応じてチョ
ッパ−型整流器を開閉制御することを特徴とする交流発
電機の出力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5253837A JPH0787799A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 交流発電機の出力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5253837A JPH0787799A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 交流発電機の出力制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0787799A true JPH0787799A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=17256828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5253837A Pending JPH0787799A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 交流発電機の出力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0787799A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001029959A1 (fr) * | 1999-10-22 | 2001-04-26 | Mitsuba Corporation | Circuit de commutation de sortie d'un generateur |
| JP2001145395A (ja) * | 1999-11-15 | 2001-05-25 | Kokusan Denki Co Ltd | 磁石発電機を用いた電源装置 |
| WO2004030204A1 (ja) * | 2002-09-25 | 2004-04-08 | Sawafuji Electric Co., Ltd. | 発動発電機用インバータ |
| WO2007036697A1 (en) * | 2005-09-27 | 2007-04-05 | Cummins Generator Technologies Limited | Power control circuit |
| JP2010273451A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Ihi Corp | 整流装置 |
| JP5066664B2 (ja) * | 2010-04-27 | 2012-11-07 | 範多機械株式会社 | 道路舗装機械 |
| JP2013051849A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Kokusan Denki Co Ltd | 電源装置 |
| CN111865121A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-10-30 | 中惠创智无线供电技术有限公司 | 一种单三相兼容的pfc变换器及其控制方法 |
-
1993
- 1993-09-16 JP JP5253837A patent/JPH0787799A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001029959A1 (fr) * | 1999-10-22 | 2001-04-26 | Mitsuba Corporation | Circuit de commutation de sortie d'un generateur |
| JP2001145395A (ja) * | 1999-11-15 | 2001-05-25 | Kokusan Denki Co Ltd | 磁石発電機を用いた電源装置 |
| WO2004030204A1 (ja) * | 2002-09-25 | 2004-04-08 | Sawafuji Electric Co., Ltd. | 発動発電機用インバータ |
| WO2007036697A1 (en) * | 2005-09-27 | 2007-04-05 | Cummins Generator Technologies Limited | Power control circuit |
| GB2443597A (en) * | 2005-09-27 | 2008-05-07 | Cummins Generator Technologies | Power control circuit |
| GB2443597B (en) * | 2005-09-27 | 2011-01-19 | Cummins Generator Technologies | Power control circuit |
| JP2010273451A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Ihi Corp | 整流装置 |
| JP5066664B2 (ja) * | 2010-04-27 | 2012-11-07 | 範多機械株式会社 | 道路舗装機械 |
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| US8736233B2 (en) | 2011-08-31 | 2014-05-27 | Kokusan Denki Co., Ltd. | Power source device |
| CN111865121A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-10-30 | 中惠创智无线供电技术有限公司 | 一种单三相兼容的pfc变换器及其控制方法 |
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