JPH08280198A - 電流ゼロの状態で巻線を切り換える永久磁石交流発電機 - Google Patents
電流ゼロの状態で巻線を切り換える永久磁石交流発電機Info
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- JPH08280198A JPH08280198A JP7287283A JP28728395A JPH08280198A JP H08280198 A JPH08280198 A JP H08280198A JP 7287283 A JP7287283 A JP 7287283A JP 28728395 A JP28728395 A JP 28728395A JP H08280198 A JPH08280198 A JP H08280198A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 永久磁石交流発電機の回路構成を簡単化し部
品点数を減らすこと。 【解決手段】 多相交流発電機１０の２組の出力巻線１
６Ａ、１８Ａ、２０Ａ；１６Ｂ、１８Ｂ、２０Ｂから発
生する一対の出力電圧のうちの一方の出力電圧を選択的
に整流するための装置は、それらの組の巻線のうちの一
方に選択的に結合される１つの制御ブリッジ整流回路２
２を備えている。このブリッジ整流回路２２、回転子１
２の所定の回転速度に応じて選択的に結合される。２つ
の組の巻線の間の遷移は巻線電流がゼロになるゼロ電流
状態で行われる。
品点数を減らすこと。 【解決手段】 多相交流発電機１０の２組の出力巻線１
６Ａ、１８Ａ、２０Ａ；１６Ｂ、１８Ｂ、２０Ｂから発
生する一対の出力電圧のうちの一方の出力電圧を選択的
に整流するための装置は、それらの組の巻線のうちの一
方に選択的に結合される１つの制御ブリッジ整流回路２
２を備えている。このブリッジ整流回路２２、回転子１
２の所定の回転速度に応じて選択的に結合される。２つ
の組の巻線の間の遷移は巻線電流がゼロになるゼロ電流
状態で行われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転速度が変動す
る永久磁石交流発電機のための電圧調整装置に関する。
る永久磁石交流発電機のための電圧調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】永久磁石交流発電機のための様々な電圧
調整システムが公知となっており、その種のシステムの
具体例は、米国特許第３４４３１９７号、同３３６９１
７０号及び同３４２７５２９号に開示されているシステ
ムなどである。これら米国特許のシステムは、永久磁石
交流発電機の出力巻線である固定子巻線を、複数の制御
整流器と複数のダイオードとで構成したブリッジ整流回
路に接続したものである。それら制御整流器をブリッジ
整流回路の出力の関数としてオン／オフすることによ
り、ブリッジ整流回路の直流出力電圧は略々一定に維持
される。
調整システムが公知となっており、その種のシステムの
具体例は、米国特許第３４４３１９７号、同３３６９１
７０号及び同３４２７５２９号に開示されているシステ
ムなどである。これら米国特許のシステムは、永久磁石
交流発電機の出力巻線である固定子巻線を、複数の制御
整流器と複数のダイオードとで構成したブリッジ整流回
路に接続したものである。それら制御整流器をブリッジ
整流回路の出力の関数としてオン／オフすることによ
り、ブリッジ整流回路の直流出力電圧は略々一定に維持
される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上に列挙した夫々の米
国特許に開示されたようなシステムに付随する問題の１
つは、それらシステムでは、回転子の回転速度が大きい
ときには固定子巻線の銅損が大きく力率が小さいという
ことである。
国特許に開示されたようなシステムに付随する問題の１
つは、それらシステムでは、回転子の回転速度が大きい
ときには固定子巻線の銅損が大きく力率が小さいという
ことである。
【０００４】本発明の譲受人に譲渡された米国特許第５
２１４３７１号には、回転速度が可変の永久磁石交流発
電機のための電圧調整回路が開示されており、この電圧
調整回路は、回転子の回転速度が大きいときの固定子巻
線即ち出力巻線の銅損を低減し、力率を改善している。
この電圧調整回路では、固定子巻線である出力巻線を２
組の巻線で構成している。第１の組の巻線は第２の組の
巻線より巻数を多い。第１の組の巻線は、複数の制御整
流器で構成した第１ブリッジ整流回路に接続され、第２
の組の巻線は、複数の制御整流器で構成した第２ブリッ
ジ整流回路に接続される。この電圧調整システムでは、
発電機の回転子の回転速度が所定速度よりも小さいとき
に第１ブリッジ整流回路を動作状態にし、第２ブリッジ
整流回路を不動作状態にする。また、回転子の回転速度
がその所定速度より大きいときに、第２ブリッジ整流回
路を動作状態にし、第１ブリッジ整流回路を不動作状態
にする。どちらのブリッジ整流回路からも、負荷へ直流
電圧が供給され、この負荷は例えば、自動車の電気系統
におけるバッテリやその他の電気的負荷等である。この
電圧調整システムでは、それらブリッジ整流回路の出力
電圧を検出して、その検出したブリッジ整流回路の出力
電圧の関数として制御整流器の導通角を制御することに
より、そのとき動作状態にされているブリッジ整流回路
の出力電圧を略々一定値に維持するようにしている。
２１４３７１号には、回転速度が可変の永久磁石交流発
電機のための電圧調整回路が開示されており、この電圧
調整回路は、回転子の回転速度が大きいときの固定子巻
線即ち出力巻線の銅損を低減し、力率を改善している。
この電圧調整回路では、固定子巻線である出力巻線を２
組の巻線で構成している。第１の組の巻線は第２の組の
巻線より巻数を多い。第１の組の巻線は、複数の制御整
流器で構成した第１ブリッジ整流回路に接続され、第２
の組の巻線は、複数の制御整流器で構成した第２ブリッ
ジ整流回路に接続される。この電圧調整システムでは、
発電機の回転子の回転速度が所定速度よりも小さいとき
に第１ブリッジ整流回路を動作状態にし、第２ブリッジ
整流回路を不動作状態にする。また、回転子の回転速度
がその所定速度より大きいときに、第２ブリッジ整流回
路を動作状態にし、第１ブリッジ整流回路を不動作状態
にする。どちらのブリッジ整流回路からも、負荷へ直流
電圧が供給され、この負荷は例えば、自動車の電気系統
におけるバッテリやその他の電気的負荷等である。この
電圧調整システムでは、それらブリッジ整流回路の出力
電圧を検出して、その検出したブリッジ整流回路の出力
電圧の関数として制御整流器の導通角を制御することに
より、そのとき動作状態にされているブリッジ整流回路
の出力電圧を略々一定値に維持するようにしている。
【０００５】以上に概要を説明した米国特許第５２１４
３７１号の電圧調整回路が達成した進歩は大きなもので
あるが、しかしながら幾つかの点において、例えば、回
路構成が複雑であるという点や、構成部品点数が多いと
いう点において、更なる改良が望まれている。
３７１号の電圧調整回路が達成した進歩は大きなもので
あるが、しかしながら幾つかの点において、例えば、回
路構成が複雑であるという点や、構成部品点数が多いと
いう点において、更なる改良が望まれている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】従って本発明の一局面に
よれば、永久磁石交流発電機のための電圧調整システム
が提供され、この電圧調整システムは、単一の制御ブリ
ッジ整流手段と、該制御ブリッジ整流手段への入力とし
て分割巻線固定子の第１の組の巻線と第２の組の巻線と
のうちの一方を選択する経路変更手段とを備えたもので
ある。
よれば、永久磁石交流発電機のための電圧調整システム
が提供され、この電圧調整システムは、単一の制御ブリ
ッジ整流手段と、該制御ブリッジ整流手段への入力とし
て分割巻線固定子の第１の組の巻線と第２の組の巻線と
のうちの一方を選択する経路変更手段とを備えたもので
ある。
【０００７】本発明の一実施形態においては、前記制御
ブリッジ整流手段は、制御整流器とダイオードとを有す
る半制御式ブリッジである。
ブリッジ整流手段は、制御整流器とダイオードとを有す
る半制御式ブリッジである。
【０００８】本発明の別の一局面によれば、前記経路変
更手段は、前記第１の組の巻線と前記第２の組の巻線と
のゼロ電流切り換えを特徴とする。
更手段は、前記第１の組の巻線と前記第２の組の巻線と
のゼロ電流切り換えを特徴とする。
【０００９】本発明の更に別の一局面によれば、前記経
路変更手段として、ゼロ電流状態で切り換えを行うよう
に制御される安価な３極双投形リレーが使用され、それ
によって前記第１の組の巻線と前記第２の組の巻線との
間の選択が行われる。
路変更手段として、ゼロ電流状態で切り換えを行うよう
に制御される安価な３極双投形リレーが使用され、それ
によって前記第１の組の巻線と前記第２の組の巻線との
間の選択が行われる。
【００１０】本発明の以上の局面並びに更なる局面によ
れば、永久磁石多相交流発電機を備えた車両電気系統
は、相当たり第２の組の巻線よりも多い巻線数の第１の
組の巻線を有する。それぞれの組の巻線は交流出力電圧
端子を備えており、ある時点では、それらの組の巻線の
うちの１つの組の巻線だけが交流出力電圧を全波ブリッ
ジ整流手段へ供給し、該交流出力電圧が整流されて直流
出力電圧となる。
れば、永久磁石多相交流発電機を備えた車両電気系統
は、相当たり第２の組の巻線よりも多い巻線数の第１の
組の巻線を有する。それぞれの組の巻線は交流出力電圧
端子を備えており、ある時点では、それらの組の巻線の
うちの１つの組の巻線だけが交流出力電圧を全波ブリッ
ジ整流手段へ供給し、該交流出力電圧が整流されて直流
出力電圧となる。
【００１１】更に、経路変更手段は、第１モードにおい
ては、前記ブリッジ整流手段と第１の組の巻線とを結合
し、前記ブリッジ整流手段を前記第２の組の巻線から切
り離す。また、該経路変更手段は、第２モードにおいて
は、前記ブリッジ整流手段と前記第２の組の巻線とを結
合し、前記ブリッジ整流手段を前記第１の組の巻線から
切り離す。交流発電機の回転子の回転速度が所定速度よ
り小さいときには第１モードを選択し、回転子の回転速
度がその所定速度より大きいときには第２モードを選択
する手段が設けられる。
ては、前記ブリッジ整流手段と第１の組の巻線とを結合
し、前記ブリッジ整流手段を前記第２の組の巻線から切
り離す。また、該経路変更手段は、第２モードにおいて
は、前記ブリッジ整流手段と前記第２の組の巻線とを結
合し、前記ブリッジ整流手段を前記第１の組の巻線から
切り離す。交流発電機の回転子の回転速度が所定速度よ
り小さいときには第１モードを選択し、回転子の回転速
度がその所定速度より大きいときには第２モードを選択
する手段が設けられる。
【００１２】本発明の好適実施形態においては、全波ブ
リッジ整流手段は複数の制御整流器を備え、該複数の制
御整流器の導通状態は、巻線電流がゼロのときに第１の
組の巻線と第２の組の巻線との間の遷移が行われるよう
に制御される。
リッジ整流手段は複数の制御整流器を備え、該複数の制
御整流器の導通状態は、巻線電流がゼロのときに第１の
組の巻線と第２の組の巻線との間の遷移が行われるよう
に制御される。
【００１３】
【発明の実施の形態】これより本発明を、添付図面を参
照しつつ具体的な実施形態に即して説明して行く。
照しつつ具体的な実施形態に即して説明して行く。
【００１４】先ず図１について説明すると、参照番号１
０で示した永久磁石交流発電機は、回転子１２と、固定
子巻線即ち出力巻線１４から出力を取出すための三相Ｙ
結線出力部とを有する。回転子１２は車両上のエンジン
１３によって可変速度で駆動される。回転子１２には永
久磁石（図示せず）が取付けられており、回転子１２が
回転すると誘導によって出力巻線１４に交流電圧が発生
する。この出力巻線１４に発生する交流電圧の周波数
は、回転子１２の回転速度に正比例する。この交流電圧
の大きさ即ち振幅は回転子１２の回転速度の関数にな
り、回転子１２の回転速度が上昇すればこの交流電圧の
振幅は増大し、逆に低下すればこの交流電圧の振幅は減
少する。出力巻線１４は中点１５を有し、相巻線１６、
１８及び２０によって構成されている。それら相巻線は
各々がタップを備えており、それらタップを夫々参照番
号１６Ａ、１８Ａ及び２０Ａで示される。それら相巻線
の終端は夫々、接続点１６Ｂ、１８Ｂ及び２０Ｂに接続
される。それら相巻線のタップ１６Ａ、１８Ａ及び２０
Ａは、例えば、中点１５と所与の相巻線のタップとの間
の電圧が、中点１５と相巻線の終端との間の電圧の約３
分の１になるように設けられる。これは例えば、中点１
５とタップ１６Ａとの間の電圧が、中点１５と相巻線１
６の接続点１６Ｂとの間の電圧の約３分の１になるとい
うことである。従って、これを固定子巻線の巻数で言い
表すならば、中点１５とタップ１６Ａとの間の巻数をＮ
回とするとき、タップ１６Ａと接続点１６Ｂとの間の巻
数を２Ｎ回にすればよいということである。これと同じ
関係が、その他の巻線のタップ１８Ａ及び２０Ａに関し
ても成り立つ。
０で示した永久磁石交流発電機は、回転子１２と、固定
子巻線即ち出力巻線１４から出力を取出すための三相Ｙ
結線出力部とを有する。回転子１２は車両上のエンジン
１３によって可変速度で駆動される。回転子１２には永
久磁石（図示せず）が取付けられており、回転子１２が
回転すると誘導によって出力巻線１４に交流電圧が発生
する。この出力巻線１４に発生する交流電圧の周波数
は、回転子１２の回転速度に正比例する。この交流電圧
の大きさ即ち振幅は回転子１２の回転速度の関数にな
り、回転子１２の回転速度が上昇すればこの交流電圧の
振幅は増大し、逆に低下すればこの交流電圧の振幅は減
少する。出力巻線１４は中点１５を有し、相巻線１６、
１８及び２０によって構成されている。それら相巻線は
各々がタップを備えており、それらタップを夫々参照番
号１６Ａ、１８Ａ及び２０Ａで示される。それら相巻線
の終端は夫々、接続点１６Ｂ、１８Ｂ及び２０Ｂに接続
される。それら相巻線のタップ１６Ａ、１８Ａ及び２０
Ａは、例えば、中点１５と所与の相巻線のタップとの間
の電圧が、中点１５と相巻線の終端との間の電圧の約３
分の１になるように設けられる。これは例えば、中点１
５とタップ１６Ａとの間の電圧が、中点１５と相巻線１
６の接続点１６Ｂとの間の電圧の約３分の１になるとい
うことである。従って、これを固定子巻線の巻数で言い
表すならば、中点１５とタップ１６Ａとの間の巻数をＮ
回とするとき、タップ１６Ａと接続点１６Ｂとの間の巻
数を２Ｎ回にすればよいということである。これと同じ
関係が、その他の巻線のタップ１８Ａ及び２０Ａに関し
ても成り立つ。
【００１５】本発明のシステムは、コンバータである三
相全波ブリッジ整流回路２２を備えており、このブリッ
ジ整流回路２２は、３個の制御整流器２４、２６及び２
８と３個のダイオード３０、３２及び３４とで構成され
ている。制御整流器２４、２６及び２８の夫々のカソー
ドは導線３６に接続されており、この導線３６は、ブリ
ッジ整流回路２２から直流電圧を取出すための正の出力
端子又は正の出力線をなす。ダイオード３０、３２及び
３４の夫々のアノードは、接地した導線３８に接続され
る。この導線３８は、ブリッジ整流回路２２から直流電
圧を取出すための負の出力端子又は負の出力線である。
相全波ブリッジ整流回路２２を備えており、このブリッ
ジ整流回路２２は、３個の制御整流器２４、２６及び２
８と３個のダイオード３０、３２及び３４とで構成され
ている。制御整流器２４、２６及び２８の夫々のカソー
ドは導線３６に接続されており、この導線３６は、ブリ
ッジ整流回路２２から直流電圧を取出すための正の出力
端子又は正の出力線をなす。ダイオード３０、３２及び
３４の夫々のアノードは、接地した導線３８に接続され
る。この導線３８は、ブリッジ整流回路２２から直流電
圧を取出すための負の出力端子又は負の出力線である。
【００１６】ブリッジ整流回路２２は交流入力端子４
０、４２及び４４を有する。入力端子４０は導線４６を
介して、及び、導線４６Ａと導線４６Ｂのいずれか一方
を介して、タップ１６Ａと接続点１６Ｂのいずれか一方
に選択的に接続される。同様に、入力端子４２は導線４
８を介して、及び、導線４８Ａと４８Ｂのうちの選択さ
れた一方を介して、タップ１８Ａと接続点１８Ｂのいず
れか一方に結合される。同様に、入力端子４４は導線５
０を介して、及び、導線５０Ａと５０Ｂのうちの選択さ
れた一方を介して、タップ２０Ａと接続点２０Ｂのいず
れか一方に結合される。
０、４２及び４４を有する。入力端子４０は導線４６を
介して、及び、導線４６Ａと導線４６Ｂのいずれか一方
を介して、タップ１６Ａと接続点１６Ｂのいずれか一方
に選択的に接続される。同様に、入力端子４２は導線４
８を介して、及び、導線４８Ａと４８Ｂのうちの選択さ
れた一方を介して、タップ１８Ａと接続点１８Ｂのいず
れか一方に結合される。同様に、入力端子４４は導線５
０を介して、及び、導線５０Ａと５０Ｂのうちの選択さ
れた一方を介して、タップ２０Ａと接続点２０Ｂのいず
れか一方に結合される。
【００１７】夫々の相巻線１６、１８及び２０につい
て、タップと接続点のうちの一方に入力端子４０、４２
及び４４を結合するために利用可能な夫々の対の導線経
路を選択するために、経路変更手段１３０が設けられ、
図示例では、この経路変更手段１３０は３極双投形リレ
ー（以後の説明ではリレー１３０と称する）である。例
えば導線４６は、リレー１３０のコイル６２の付勢状態
に応じて入力端子４０を端子１２６と１２８とのいずれ
か一方に結合される。図示例では、コイル６２の一端は
電源Ｂ＋、例えば車両の電源系統の電圧に接続され、ま
たコイル６２の他端はスイッチング・トランジスタ６６
を介して接地されている。コイル６２が消勢状態にある
ときは、リレー１３０は常閉状態であり、導線４６は端
子１２６に結合され、導線４６Ｂを介して接続点１６Ｂ
に結合される。同様に、導線４８は、リレー１３０のコ
イル６２が付勢状態と消勢状態とのいずれにあるかに応
じて、入力端子４２を端子１３１と１３２のいずれか一
方へ結合する。
て、タップと接続点のうちの一方に入力端子４０、４２
及び４４を結合するために利用可能な夫々の対の導線経
路を選択するために、経路変更手段１３０が設けられ、
図示例では、この経路変更手段１３０は３極双投形リレ
ー（以後の説明ではリレー１３０と称する）である。例
えば導線４６は、リレー１３０のコイル６２の付勢状態
に応じて入力端子４０を端子１２６と１２８とのいずれ
か一方に結合される。図示例では、コイル６２の一端は
電源Ｂ＋、例えば車両の電源系統の電圧に接続され、ま
たコイル６２の他端はスイッチング・トランジスタ６６
を介して接地されている。コイル６２が消勢状態にある
ときは、リレー１３０は常閉状態であり、導線４６は端
子１２６に結合され、導線４６Ｂを介して接続点１６Ｂ
に結合される。同様に、導線４８は、リレー１３０のコ
イル６２が付勢状態と消勢状態とのいずれにあるかに応
じて、入力端子４２を端子１３１と１３２のいずれか一
方へ結合する。
【００１８】図１に示すように、上側の端子１３１は、
コイル６２が消勢状態にあるときに選択的に接続され、
このときには、接続点１８Ｂは導線４８Ｂと端子１３１
と導線４８とを介して入力端子４２に結合される。導線
５０に関する構成部分も、コイル６２が付勢状態と消勢
状態とのいずれにあるかに応じて同様に動作して、端子
１３４及び１３６を介して入力端子４４をタップ２０Ａ
と接続点２０Ｂのいずれか一方に結合する。
コイル６２が消勢状態にあるときに選択的に接続され、
このときには、接続点１８Ｂは導線４８Ｂと端子１３１
と導線４８とを介して入力端子４２に結合される。導線
５０に関する構成部分も、コイル６２が付勢状態と消勢
状態とのいずれにあるかに応じて同様に動作して、端子
１３４及び１３６を介して入力端子４４をタップ２０Ａ
と接続点２０Ｂのいずれか一方に結合する。
【００１９】即ち、リレー１３０のコイル６２が消勢さ
れるとリレー１３０が常閉位置を取るため、接続点２０
Ｂは導線５０Ｂと端子１３４と導線５０とを介して入力
端子４４に結合される。リレー１３０のコイル６２が付
勢されると、導線４６、４８及び５０は夫々、リレー１
３０の下側の端子１２８、１３２、及び１３６に結合さ
れ、それによって入力端子４０、４２及び４４は夫々、
タップ１６Ａ、１８Ａ及び２０Ａに結合される。
れるとリレー１３０が常閉位置を取るため、接続点２０
Ｂは導線５０Ｂと端子１３４と導線５０とを介して入力
端子４４に結合される。リレー１３０のコイル６２が付
勢されると、導線４６、４８及び５０は夫々、リレー１
３０の下側の端子１２８、１３２、及び１３６に結合さ
れ、それによって入力端子４０、４２及び４４は夫々、
タップ１６Ａ、１８Ａ及び２０Ａに結合される。
【００２０】導線３６は、車両に搭載されている電源の
正の導線５６に接続される。車両の電気系統における蓄
電池５４の正端子は導線５６に接続され、蓄電池５４の
負端子は接地される。蓄電池５４は、例えば１２ボルト
の自動車用蓄電池である。また、導線５６は車両の様々
な電気的な負荷５８に電力を供給する。図示したスイッ
チ６０は負荷５８への電力供給を制御する。
正の導線５６に接続される。車両の電気系統における蓄
電池５４の正端子は導線５６に接続され、蓄電池５４の
負端子は接地される。蓄電池５４は、例えば１２ボルト
の自動車用蓄電池である。また、導線５６は車両の様々
な電気的な負荷５８に電力を供給する。図示したスイッ
チ６０は負荷５８への電力供給を制御する。
【００２１】以上の説明から明らかなように、ブリッジ
整流回路２２は、動作状態にされたならば、相巻線１
６、１８及び２０に発生する交流電圧を整流し、導線３
６と導線３８との間に直流電圧を発生させる。また、後
に更に詳細に説明するように、このブリッジ整流回路２
２においては、導線３６と導線３８との間に発生される
直流電圧が回転子の回転速度の如何にかかわらず約１４
ボルトという略々一定の値に維持されるように、制御整
流器２４、２６及び２８の導通角の制御が行われる。
整流回路２２は、動作状態にされたならば、相巻線１
６、１８及び２０に発生する交流電圧を整流し、導線３
６と導線３８との間に直流電圧を発生させる。また、後
に更に詳細に説明するように、このブリッジ整流回路２
２においては、導線３６と導線３８との間に発生される
直流電圧が回転子の回転速度の如何にかかわらず約１４
ボルトという略々一定の値に維持されるように、制御整
流器２４、２６及び２８の導通角の制御が行われる。
【００２２】これに関して付言すると、相巻線１６、１
８及び２０に発生する電圧は、エンジンの回転速度の関
数として、従って回転子の回転速度の関数として変動す
るため、ブリッジ整流回路２２の直流電圧出力を制御し
て、蓄電池５４その他の負荷に略々一定の直流電圧出力
を供給できるようにする必要がある。容易に理解される
ように、ブリッジ整流回路２２がイネーブルされている
とき、即ち動作可能な状態にあるときには、リレー１３
０によって、相巻線１６、１８及び２０全体に電流が流
れるか、それとも、それら相巻線のタップ１６Ａ、１８
Ａ、２０Ａと中点１５との間の部分だけに電流が流れる
かが決定される。このシステムは、各々の相巻線の２つ
の結合点（即ち、タップと接続点）のうちの一方の結合
点だけを一度にブリッジ整流回路２２に結合するように
動作する。換言すれば、リレー１３０が付勢状態にある
ときには相巻線１６、１８及び２０の一部分だけが使用
され、リレー１３０が消勢状態にあるときには相巻線１
６、１８及び２０全体が使用される。
８及び２０に発生する電圧は、エンジンの回転速度の関
数として、従って回転子の回転速度の関数として変動す
るため、ブリッジ整流回路２２の直流電圧出力を制御し
て、蓄電池５４その他の負荷に略々一定の直流電圧出力
を供給できるようにする必要がある。容易に理解される
ように、ブリッジ整流回路２２がイネーブルされている
とき、即ち動作可能な状態にあるときには、リレー１３
０によって、相巻線１６、１８及び２０全体に電流が流
れるか、それとも、それら相巻線のタップ１６Ａ、１８
Ａ、２０Ａと中点１５との間の部分だけに電流が流れる
かが決定される。このシステムは、各々の相巻線の２つ
の結合点（即ち、タップと接続点）のうちの一方の結合
点だけを一度にブリッジ整流回路２２に結合するように
動作する。換言すれば、リレー１３０が付勢状態にある
ときには相巻線１６、１８及び２０の一部分だけが使用
され、リレー１３０が消勢状態にあるときには相巻線１
６、１８及び２０全体が使用される。
【００２３】本発明に係るシステムは、制御整流器点火
角制御装置即ち点火パルス発生回路１００を備えてお
り、この点火パルス発生回路１００は、制御整流器２
４、２６及び２８の導通角を制御するように動作する。
制御整流器点火角制御装置は当業者には周知のものであ
るため、これについての詳細は図示していない。点火パ
ルス発生回路１００は３本の入力線１０２を介して入力
電圧を受取る。それら入力線１０２は３本の導線１０３
に夫々接続されている。導線１０３により、信号コンデ
ィショナ回路１０４の出力は周波数−電圧コンバータ１
０５の入力に接続される。周波数−電圧コンバータ１０
５の出力は導線１０６に接続され、導線１０３上の電圧
パルスの周波数に比例した電圧が導線１０６上に送出さ
れる。
角制御装置即ち点火パルス発生回路１００を備えてお
り、この点火パルス発生回路１００は、制御整流器２
４、２６及び２８の導通角を制御するように動作する。
制御整流器点火角制御装置は当業者には周知のものであ
るため、これについての詳細は図示していない。点火パ
ルス発生回路１００は３本の入力線１０２を介して入力
電圧を受取る。それら入力線１０２は３本の導線１０３
に夫々接続されている。導線１０３により、信号コンデ
ィショナ回路１０４の出力は周波数−電圧コンバータ１
０５の入力に接続される。周波数−電圧コンバータ１０
５の出力は導線１０６に接続され、導線１０３上の電圧
パルスの周波数に比例した電圧が導線１０６上に送出さ
れる。
【００２４】信号コンディショナ回路１０４の入力部
は、３本の導線１０７を介して相巻線１６、１８及び２
０の夫々の接続点１６Ｂ、１８Ｂ及び２０Ｂに接続され
る。そのため、相巻線１６、１８及び２０に発生した交
流電圧は、信号コンディショナ回路１０４の入力部へ印
加される。信号コンディショナ回路１０４は、導線１０
３上へ送出される一連の矩形波パルスを発生する。それ
ら矩形波パルスの各々は、相巻線１６、１８及び２０か
ら入力される交流相電圧の正の半サイクルの期間に発生
される。導線１０３上のそれら矩形波パルスの周波数
は、相巻線１６、１８及び２０に発生する交流電圧の周
波数に正比例し、従って、回転子１２の回転速度に正比
例する。導線１０６上の電圧は、導線１０９を介して点
火パルス発生回路１００の１つの入力へ供給されると共
に、電圧比較回路１０８の一方の入力へも供給される。
電圧比較回路１０８の他方の入力は、直流定電圧を供給
する基準電圧源１１１に接続されている。電圧比較回路
１０８の機能については後に説明する。
は、３本の導線１０７を介して相巻線１６、１８及び２
０の夫々の接続点１６Ｂ、１８Ｂ及び２０Ｂに接続され
る。そのため、相巻線１６、１８及び２０に発生した交
流電圧は、信号コンディショナ回路１０４の入力部へ印
加される。信号コンディショナ回路１０４は、導線１０
３上へ送出される一連の矩形波パルスを発生する。それ
ら矩形波パルスの各々は、相巻線１６、１８及び２０か
ら入力される交流相電圧の正の半サイクルの期間に発生
される。導線１０３上のそれら矩形波パルスの周波数
は、相巻線１６、１８及び２０に発生する交流電圧の周
波数に正比例し、従って、回転子１２の回転速度に正比
例する。導線１０６上の電圧は、導線１０９を介して点
火パルス発生回路１００の１つの入力へ供給されると共
に、電圧比較回路１０８の一方の入力へも供給される。
電圧比較回路１０８の他方の入力は、直流定電圧を供給
する基準電圧源１１１に接続されている。電圧比較回路
１０８の機能については後に説明する。
【００２５】本発明のシステムは、比例・積分型の制御
回路１１０を備えている。この制御回路１１０の一方の
入力は、分圧器を構成する２個の抵抗１１４と１１６と
の間の接続点１１２に接続される。これら抵抗１１４及
び１１６は、導線５６とグラウンドとの間に直流電圧を
送出し、従って、接続点１１２の電圧は、導線５６とグ
ラウンドとの間の電圧の関数である。制御回路１１０の
他方の入力は、直流定電圧を供給する基準電圧源１１８
に接続されている。導線１１９上へ送出される制御回路
１１０の出力電圧の大きさは、基準電圧源１１８の電圧
と接続点１１２の電圧との差に依存する。導線１１９
は、パルス発生回路１１０の１つの入力に接続される。
回路１１０を備えている。この制御回路１１０の一方の
入力は、分圧器を構成する２個の抵抗１１４と１１６と
の間の接続点１１２に接続される。これら抵抗１１４及
び１１６は、導線５６とグラウンドとの間に直流電圧を
送出し、従って、接続点１１２の電圧は、導線５６とグ
ラウンドとの間の電圧の関数である。制御回路１１０の
他方の入力は、直流定電圧を供給する基準電圧源１１８
に接続されている。導線１１９上へ送出される制御回路
１１０の出力電圧の大きさは、基準電圧源１１８の電圧
と接続点１１２の電圧との差に依存する。導線１１９
は、パルス発生回路１１０の１つの入力に接続される。
【００２６】ここで、導線５６とグラウンドとの間の電
圧を例えば１４ボルト維持したいと仮定すると、導線５
６とグラウンドとの間の電圧が１４ボルトより高いとき
には、制御回路１１０が導線１１９上へ送出する信号
は、点火パルス発生回路１１０により制御整流器の導通
角を減少させるよう働く。一方、導線５６とグラウンド
１５との間の電圧が１４ボルトより低いときには、制御
回路１１０が導線１１９上へ送出する信号は、点火パル
ス発生回路１００によりブリッジ整流回路の制御整流器
の導通角を増大させるよう働く。
圧を例えば１４ボルト維持したいと仮定すると、導線５
６とグラウンドとの間の電圧が１４ボルトより高いとき
には、制御回路１１０が導線１１９上へ送出する信号
は、点火パルス発生回路１１０により制御整流器の導通
角を減少させるよう働く。一方、導線５６とグラウンド
１５との間の電圧が１４ボルトより低いときには、制御
回路１１０が導線１１９上へ送出する信号は、点火パル
ス発生回路１００によりブリッジ整流回路の制御整流器
の導通角を増大させるよう働く。
【００２７】点火パルス発生回路１００の出力部は、参
照番号２４Ａ、２６Ａ及び２８Ａで示す３本の導線に接
続される。これら３本の導線は、制御整流器２４、２６
及び２８の夫々のゲートへの入力となるように接続され
ている。リレー１３０は回転子１２の回転速度の関数と
して制御され、回転子１２の回転速度はエンジン１３の
回転速度の変化に伴って変動する。そのため、電圧比較
回路１０８の出力に選択制御回路７０が接続される。電
圧比較回路１０８は、導線１０６上の直流電圧と、基準
電圧源１１１から供給されている基準直流定電圧とを比
較する。既述の如く、導線１０６上の電圧の大きさは回
転子１２の回転速度に比例する。電圧比較回路１０８の
出力は、回転子１２の回転速度に応じてハイ又はローに
なる。
照番号２４Ａ、２６Ａ及び２８Ａで示す３本の導線に接
続される。これら３本の導線は、制御整流器２４、２６
及び２８の夫々のゲートへの入力となるように接続され
ている。リレー１３０は回転子１２の回転速度の関数と
して制御され、回転子１２の回転速度はエンジン１３の
回転速度の変化に伴って変動する。そのため、電圧比較
回路１０８の出力に選択制御回路７０が接続される。電
圧比較回路１０８は、導線１０６上の直流電圧と、基準
電圧源１１１から供給されている基準直流定電圧とを比
較する。既述の如く、導線１０６上の電圧の大きさは回
転子１２の回転速度に比例する。電圧比較回路１０８の
出力は、回転子１２の回転速度に応じてハイ又はローに
なる。
【００２８】エンジンの回転速度が、従って回転子１２
の回転速度が所定速度より小さいときには、電圧比較回
路１０８の出力はローである。そのため、リレー１３０
のコイル６２は付勢されず、ブリッジ整流回路２２には
リレー１３０の端子１２６、１３１及び１３４が結合さ
れる。従って、エンジンの回転速度及び回転子の回転速
度が所定速度より小さいときには、リレー１３０によっ
て、夫々の相巻線１６、１８及び２０全体がブリッジ整
流回路２２に結合される。また逆に、エンジンの回転速
度が、従って回転子１２の回転速度が所定速度より大き
いときには、電圧比較回路１０８の出力はハイであり、
リレー１３０が付勢されるため、ブリッジ整流回路２２
には端子１２８、１３２及び１３６が結合され、従って
相巻線１６、１８及び２０の夫々の一部分がブリッジ整
流回路２２に結合される。
の回転速度が所定速度より小さいときには、電圧比較回
路１０８の出力はローである。そのため、リレー１３０
のコイル６２は付勢されず、ブリッジ整流回路２２には
リレー１３０の端子１２６、１３１及び１３４が結合さ
れる。従って、エンジンの回転速度及び回転子の回転速
度が所定速度より小さいときには、リレー１３０によっ
て、夫々の相巻線１６、１８及び２０全体がブリッジ整
流回路２２に結合される。また逆に、エンジンの回転速
度が、従って回転子１２の回転速度が所定速度より大き
いときには、電圧比較回路１０８の出力はハイであり、
リレー１３０が付勢されるため、ブリッジ整流回路２２
には端子１２８、１３２及び１３６が結合され、従って
相巻線１６、１８及び２０の夫々の一部分がブリッジ整
流回路２２に結合される。
【００２９】本発明の作用を更に詳しく説明するため
に、これより図１〜図８を参照して選択制御回路７０に
ついて説明する。電圧比較回路１０８からの出力はバッ
ファ増幅器７１でバッファ増幅され、導線９３及びバイ
アス抵抗６８を介してスイッチング・トランジスタ６６
を飽和状態へと駆動する。ダイオード６４は、コイル６
２をスイッチングの際に発生する過渡電圧から防護す
る。電圧比較回路１０８の出力がハイになると、バッフ
ァ増幅器７１の出力もハイになり、それによってリレー
１３０のコイル６２が付勢状態にされる。電圧比較回路
１０８の出力は図２に示され、図１の導線９１上に発生
される。バッファ増幅器７１の出力は導線９３上に発生
され、図３に示すように、電圧比較器１０８の出力に追
従する。導線９３上の信号はリレー・コマンド信号と中
間ブリッジ・コマンド信号とを含み、リレー／中間ブリ
ッジ・コマンド信号と呼ばれる。
に、これより図１〜図８を参照して選択制御回路７０に
ついて説明する。電圧比較回路１０８からの出力はバッ
ファ増幅器７１でバッファ増幅され、導線９３及びバイ
アス抵抗６８を介してスイッチング・トランジスタ６６
を飽和状態へと駆動する。ダイオード６４は、コイル６
２をスイッチングの際に発生する過渡電圧から防護す
る。電圧比較回路１０８の出力がハイになると、バッフ
ァ増幅器７１の出力もハイになり、それによってリレー
１３０のコイル６２が付勢状態にされる。電圧比較回路
１０８の出力は図２に示され、図１の導線９１上に発生
される。バッファ増幅器７１の出力は導線９３上に発生
され、図３に示すように、電圧比較器１０８の出力に追
従する。導線９３上の信号はリレー・コマンド信号と中
間ブリッジ・コマンド信号とを含み、リレー／中間ブリ
ッジ・コマンド信号と呼ばれる。
【００３０】図４は、付勢位置と消勢位置との間で遷移
するリレー１３０の定常状態を表している。図４におけ
るローの状態はリレー１３０が消勢状態にあることを表
しており、このときリレー１３０の接点は常閉位置にあ
るので、ブリッジ整流回路２２には夫々の相巻線１６、
１８及び２０全体が結合される。同様に、図４における
ハイの状態はリレー１３０が付勢状態の定常状態にある
ことを表しており、このときブリッジ整流回路２２に
は、夫々の相巻線１６、１８及び２０の一部分だけが結
合される。
するリレー１３０の定常状態を表している。図４におけ
るローの状態はリレー１３０が消勢状態にあることを表
しており、このときリレー１３０の接点は常閉位置にあ
るので、ブリッジ整流回路２２には夫々の相巻線１６、
１８及び２０全体が結合される。同様に、図４における
ハイの状態はリレー１３０が付勢状態の定常状態にある
ことを表しており、このときブリッジ整流回路２２に
は、夫々の相巻線１６、１８及び２０の一部分だけが結
合される。
【００３１】リレー１３０を付勢状態にするよう指令さ
れた時点から、リレー１３０が付勢された定常状態に達
する時点までの遅延時間は、図３及び図４を参照する
と、ｔｃで表され、遅延時間ｔｃは、リレー１３０のコ
イル６２のリアクタンスに起因する電気的遅延と接点の
跳ね返りに起因する機械的遅延とを含む。電圧比較回路
１０８からの導線９１上の出力は、インバータ７３で反
転された上でＡＮＤゲート７２にも入力される。バッフ
ァ増幅器７１からの出力９３も同様に導線９２を介して
ＡＮＤゲート７９に入力される。
れた時点から、リレー１３０が付勢された定常状態に達
する時点までの遅延時間は、図３及び図４を参照する
と、ｔｃで表され、遅延時間ｔｃは、リレー１３０のコ
イル６２のリアクタンスに起因する電気的遅延と接点の
跳ね返りに起因する機械的遅延とを含む。電圧比較回路
１０８からの導線９１上の出力は、インバータ７３で反
転された上でＡＮＤゲート７２にも入力される。バッフ
ァ増幅器７１からの出力９３も同様に導線９２を介して
ＡＮＤゲート７９に入力される。
【００３２】導線７８及び７６は、ＡＮＤゲート７９及
び７２をアクティブの状態にしたい期間だけはハイにな
ると仮定する。従って、これら導線７８及び７６は、ハ
イ論理レベル信号に、又はリレー１３０の位置を表す信
号に接続される。例えば、リレー１３０が消勢状態にあ
るときには、導線７６にハイの信号が供給されてＡＮＤ
ゲート７２を動作可能にし、リレー１３０が付勢状態に
あるときには、導線７８にハイの信号が供給されてＡＮ
Ｄゲート７９を動作可能にする。ＡＮＤゲート７２の導
線９７上の出力は、図６に示すように変化し、この出力
は「低ＲＰＭブリッジ動作可能信号」と呼ばれる。ＡＮ
Ｄゲート７９の導線７９上の出力は、図７に示すように
変化し、この出力は「高ＲＰＭブリッジ動作可能信号」
と呼ばれる。
び７２をアクティブの状態にしたい期間だけはハイにな
ると仮定する。従って、これら導線７８及び７６は、ハ
イ論理レベル信号に、又はリレー１３０の位置を表す信
号に接続される。例えば、リレー１３０が消勢状態にあ
るときには、導線７６にハイの信号が供給されてＡＮＤ
ゲート７２を動作可能にし、リレー１３０が付勢状態に
あるときには、導線７８にハイの信号が供給されてＡＮ
Ｄゲート７９を動作可能にする。ＡＮＤゲート７２の導
線９７上の出力は、図６に示すように変化し、この出力
は「低ＲＰＭブリッジ動作可能信号」と呼ばれる。ＡＮ
Ｄゲート７９の導線７９上の出力は、図７に示すように
変化し、この出力は「高ＲＰＭブリッジ動作可能信号」
と呼ばれる。
【００３３】電圧比較回路１０８の出力がハイのときに
はＡＮＤゲート７９が動作可能にされ、ハイの信号を通
過させる。また逆に、電圧比較回路１０８の出力がロー
のときにはＡＮＤゲート７２が動作可能にされ、ハイの
信号を通過させる。ＡＮＤゲート７２及び７９は、電圧
比較回路１０８の導線９１上の出力の状態に応じて交互
に動作可能にされる。
はＡＮＤゲート７９が動作可能にされ、ハイの信号を通
過させる。また逆に、電圧比較回路１０８の出力がロー
のときにはＡＮＤゲート７２が動作可能にされ、ハイの
信号を通過させる。ＡＮＤゲート７２及び７９は、電圧
比較回路１０８の導線９１上の出力の状態に応じて交互
に動作可能にされる。
【００３４】交流発電機１０の動作中に、リレー１３０
が２つの接点位置間で切り換わることが許容されるなら
ば、固定接点と可動接点とを結合する電流によって電弧
が発生する。電弧が発生すると点食が発生し、リレーの
寿命が非常に短くなる。そこで、この問題を回避するた
めには、交流発電機が動作中であっても電流が略々ゼロ
になっている期間に、接点の切り換えを行うことが望ま
しい。
が２つの接点位置間で切り換わることが許容されるなら
ば、固定接点と可動接点とを結合する電流によって電弧
が発生する。電弧が発生すると点食が発生し、リレーの
寿命が非常に短くなる。そこで、この問題を回避するた
めには、交流発電機が動作中であっても電流が略々ゼロ
になっている期間に、接点の切り換えを行うことが望ま
しい。
【００３５】この目的のために、導線８１から点火パル
ス発生回路１００へローの信号が入力しているときに
は、点火パルス発生回路１００は不動作状態にされる。
交流発電機１０の動作期間のある時点に、電圧比較回路
１０８の出力状態が変化し、低速から高速へ、或いは高
速から低速への遷移が示されたときには、導線８１が所
定の時間だけローの状態にされ、ブリッジ整流回路２２
は不動作状態にされる。こうしてブリッジ整流回路２２
が不動作状態にされることによって、電流はゼロにな
り、リレー１３０の可動接点を一方の位置から他方の位
置へゼロ電流切り換えするためのウィンドウ期間が得ら
れる。導線８１上の信号は図８に示すように変化し、こ
の信号は「ブリッジ動作可能コマンド信号」と呼ばれ
る。
ス発生回路１００へローの信号が入力しているときに
は、点火パルス発生回路１００は不動作状態にされる。
交流発電機１０の動作期間のある時点に、電圧比較回路
１０８の出力状態が変化し、低速から高速へ、或いは高
速から低速への遷移が示されたときには、導線８１が所
定の時間だけローの状態にされ、ブリッジ整流回路２２
は不動作状態にされる。こうしてブリッジ整流回路２２
が不動作状態にされることによって、電流はゼロにな
り、リレー１３０の可動接点を一方の位置から他方の位
置へゼロ電流切り換えするためのウィンドウ期間が得ら
れる。導線８１上の信号は図８に示すように変化し、こ
の信号は「ブリッジ動作可能コマンド信号」と呼ばれ
る。
【００３６】電圧比較回路１０８の出力に状態変化が発
生したならば、２個のＡＮＤゲート７９及び７２のう
ち、導線９２及び９３の以前の状態によって動作状態に
されていた方のＡＮＤゲートが不動作状態にされ、その
ため、ＡＮＤゲート７９及び７２の夫々導線９９及び９
７上の出力が共にローになり、その結果、ＯＲゲート７
４から導線８１上へ送出される出力がローになる。
生したならば、２個のＡＮＤゲート７９及び７２のう
ち、導線９２及び９３の以前の状態によって動作状態に
されていた方のＡＮＤゲートが不動作状態にされ、その
ため、ＡＮＤゲート７９及び７２の夫々導線９９及び９
７上の出力が共にローになり、その結果、ＯＲゲート７
４から導線８１上へ送出される出力がローになる。
【００３７】時間ｔｄの経過後に、２個のＡＮＤゲート
７９及び７２のうち、以前の動作速度範囲では不動作状
態にされていた方のＡＮＤゲートを動作状態にすること
が望ましい。この遅延時間ｔｄは、リレー・コマンド信
号が導線９３を介してリレー１３０へ供給されてからリ
レー１３０が定常状態に達するまでに要する遅延時間ｔ
ｃより長くなるよう選定される。本実施形態では、遅延
時間ｔｄは、バッファ増幅器７１とＡＮＤゲート７９及
び７２の夫々の入力との間に配設された回路７７によっ
て設定されるＲＣ時定数によって導入される。
７９及び７２のうち、以前の動作速度範囲では不動作状
態にされていた方のＡＮＤゲートを動作状態にすること
が望ましい。この遅延時間ｔｄは、リレー・コマンド信
号が導線９３を介してリレー１３０へ供給されてからリ
レー１３０が定常状態に達するまでに要する遅延時間ｔ
ｃより長くなるよう選定される。本実施形態では、遅延
時間ｔｄは、バッファ増幅器７１とＡＮＤゲート７９及
び７２の夫々の入力との間に配設された回路７７によっ
て設定されるＲＣ時定数によって導入される。
【００３８】ＡＮＤゲート７９の１つの入力は直接この
回路７７に接続されており、一方、ＡＮＤゲート７２の
１つの入力はインバータ７５を介して回路７７に接続さ
れている。図１の点９５における信号は図５に示されて
おり、この信号は「ブリッジ動作可能遅延信号」と呼ば
れる。
回路７７に接続されており、一方、ＡＮＤゲート７２の
１つの入力はインバータ７５を介して回路７７に接続さ
れている。図１の点９５における信号は図５に示されて
おり、この信号は「ブリッジ動作可能遅延信号」と呼ば
れる。
【００３９】特に図２〜図８を参照すると、初期状態に
おいて交流発電機が低速運転且つ定常状態で動作すると
仮定すると、時刻ｔ０において高速運転に達し、リレー
／中間ブリッジ・コマンド信号がハイになる。これによ
って、ＡＮＤゲート７２は不動作状態にあるため、低Ｒ
ＰＭブリッジ動作可能信号がローになり、その結果、ブ
リッジ動作可能コマンド信号もローになる。そのため、
この時点でブリッジ整流回路２２が不動作状態にされ、
ブリッジ整流回路２２を流れる電流がゼロになる。リレ
ー１３０は、時間ｔｃ後に、図４にハイの状態で示すよ
うに定常状態に達する。リレー動作可能コマンド信号の
結果として生じるリレー接点の切り換えは、電流ゼロの
状態の期間中に完了する。図６〜図８に示す低ＲＰＭブ
リッジ動作可能信号、高ＲＰＭブリッジ動作可能信号及
びブリッジ動作可能コマンド信号はいずれもローの状態
を維持している。ＲＣ回路網によって設定された所定の
遅延時間ｔｄが経過した後に、高ＲＰＭブリッジ動作可
能信号が図７に示すようにハイになり、それによってブ
リッジ動作可能コマンド信号も図８に示すようにハイに
なるため、ブリッジ整流回路２２の動作が再開される。
おいて交流発電機が低速運転且つ定常状態で動作すると
仮定すると、時刻ｔ０において高速運転に達し、リレー
／中間ブリッジ・コマンド信号がハイになる。これによ
って、ＡＮＤゲート７２は不動作状態にあるため、低Ｒ
ＰＭブリッジ動作可能信号がローになり、その結果、ブ
リッジ動作可能コマンド信号もローになる。そのため、
この時点でブリッジ整流回路２２が不動作状態にされ、
ブリッジ整流回路２２を流れる電流がゼロになる。リレ
ー１３０は、時間ｔｃ後に、図４にハイの状態で示すよ
うに定常状態に達する。リレー動作可能コマンド信号の
結果として生じるリレー接点の切り換えは、電流ゼロの
状態の期間中に完了する。図６〜図８に示す低ＲＰＭブ
リッジ動作可能信号、高ＲＰＭブリッジ動作可能信号及
びブリッジ動作可能コマンド信号はいずれもローの状態
を維持している。ＲＣ回路網によって設定された所定の
遅延時間ｔｄが経過した後に、高ＲＰＭブリッジ動作可
能信号が図７に示すようにハイになり、それによってブ
リッジ動作可能コマンド信号も図８に示すようにハイに
なるため、ブリッジ整流回路２２の動作が再開される。
【００４０】同様に、時刻ｔ１に至ったときに、図２の
ＲＰＭ信号の状態変化によって示されるように、高速運
転が終了して低速運転が開始される。そのため、図３に
示すようにリレー／中間ブリッジ・コマンド信号がロー
になり、これによってＡＮＤゲート７９が不動作状態に
されるため、図７に示すように高ＲＰＭブリッジ動作可
能信号がローになる。図８に示すブリッジ動作可能コマ
ンド信号もこれに追従し、ブリッジ整流回路２２を不動
作状態にする。これによって、リレー１３０の状態変化
の準備が整ったことになる。再び、リレー１３０は、該
リレーの活性化に関連し且つ接点の跳ね返りを考慮した
時間ｔｃが経過した後に、図４にローの状態で示すよう
に、定常状態に達する。その後、ＲＣ回路網によって設
定された遅延時間ｔｄが経過すると、図５に示すブリッ
ジ動作可能遅延信号がハイからローへ変化し、この状態
変化によって、図６に示すように低ＲＰＭブリッジ動作
可能信号がハイになる。低ＲＰＭブリッジ動作可能信号
がハイであるため、図８に示すようにブリッジ動作可能
コマンド信号もハイになり、これによってブリッジ整流
回路２２が再び動作可能の状態になる。
ＲＰＭ信号の状態変化によって示されるように、高速運
転が終了して低速運転が開始される。そのため、図３に
示すようにリレー／中間ブリッジ・コマンド信号がロー
になり、これによってＡＮＤゲート７９が不動作状態に
されるため、図７に示すように高ＲＰＭブリッジ動作可
能信号がローになる。図８に示すブリッジ動作可能コマ
ンド信号もこれに追従し、ブリッジ整流回路２２を不動
作状態にする。これによって、リレー１３０の状態変化
の準備が整ったことになる。再び、リレー１３０は、該
リレーの活性化に関連し且つ接点の跳ね返りを考慮した
時間ｔｃが経過した後に、図４にローの状態で示すよう
に、定常状態に達する。その後、ＲＣ回路網によって設
定された遅延時間ｔｄが経過すると、図５に示すブリッ
ジ動作可能遅延信号がハイからローへ変化し、この状態
変化によって、図６に示すように低ＲＰＭブリッジ動作
可能信号がハイになる。低ＲＰＭブリッジ動作可能信号
がハイであるため、図８に示すようにブリッジ動作可能
コマンド信号もハイになり、これによってブリッジ整流
回路２２が再び動作可能の状態になる。
【００４１】以上、本発明を若干の実施形態を用いて説
明したが、種々の変更や他の実施形態が可能であり、従
って、本発明の特許請求の範囲はこうした変更や実施形
態を含むものである。
明したが、種々の変更や他の実施形態が可能であり、従
って、本発明の特許請求の範囲はこうした変更や実施形
態を含むものである。
【図１】本発明に従って構成した電圧調整システムの回
路図である。
路図である。
【図２】図１に示した回路図に従って構成した本発明の
好適実施例において発生する様々な回路事象、状態及び
タイミングを例示した図である。
好適実施例において発生する様々な回路事象、状態及び
タイミングを例示した図である。
【図３】図１に示した回路図に従って構成した本発明の
好適実施例において発生する様々な回路事象、状態及び
タイミングを例示した図である。
好適実施例において発生する様々な回路事象、状態及び
タイミングを例示した図である。
【図４】図１に示した回路図に従って構成した本発明の
好適実施例において発生する様々な回路事象、状態及び
タイミングを例示した図である。
好適実施例において発生する様々な回路事象、状態及び
タイミングを例示した図である。
【図５】図１に示した回路図に従って構成した本発明の
好適実施例において発生する様々な回路事象、状態及び
タイミングを例示した図である。
好適実施例において発生する様々な回路事象、状態及び
タイミングを例示した図である。
【図６】図１に示した回路図に従って構成した本発明の
好適実施例において発生する様々な回路事象、状態及び
タイミングを例示した図である。
好適実施例において発生する様々な回路事象、状態及び
タイミングを例示した図である。
【図７】図１に示した回路図に従って構成した本発明の
好適実施例において発生する様々な回路事象、状態及び
タイミングを例示した図である。
好適実施例において発生する様々な回路事象、状態及び
タイミングを例示した図である。
【図８】図１に示した回路図に従って構成した本発明の
好適実施例において発生する様々な回路事象、状態及び
タイミングを例示した図である。
好適実施例において発生する様々な回路事象、状態及び
タイミングを例示した図である。
１０：永久磁石交流発電機 １２：回転子 １４：
出力巻線 １５：中点 １６、１８、２０：相巻線 １６Ａ、１８Ａ、２０Ａ：タップ ２２：ブリッジ
整流回路 ２４、２６、２８：制御整流器 ４０、４２、４
４：交流入力端子 ４６Ｂ、４８Ｂ、５０Ｂ：出力端子 ７０：選択制
御回路 １００：点火パルス発生回路 １３０：リレー
出力巻線 １５：中点 １６、１８、２０：相巻線 １６Ａ、１８Ａ、２０Ａ：タップ ２２：ブリッジ
整流回路 ２４、２６、２８：制御整流器 ４０、４２、４
４：交流入力端子 ４６Ｂ、４８Ｂ、５０Ｂ：出力端子 ７０：選択制
御回路 １００：点火パルス発生回路 １３０：リレー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイムズ・クリスチャン・エルスキン, ジュニアー アメリカ合衆国ミシガン州48009，バーミ ングハム，サフィールド・ロード 420
Claims (5)
- 【請求項１】 回転子（１２）と複数の相巻線（１６、
１８、２０）から構成される三相のＹ結線出力巻線（１
４）とを有する永久磁石交流発電機（１０）を備えた車
両電気系統の第１交流出力電圧と第２交流出力電圧とを
選択的に整流するための整流装置であって、 前記Ｙ結線出力巻線の相巻線はそれぞれ出力端子（４６
Ｂ、４８Ｂ、５０Ｂ）に接続されており、 前記相巻線の各々が、前記出力巻線の中点（１５）と前
記相巻線の前記出力端子との間に位置する夫々のタップ
（１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ）に接続されており、前記中
点と夫々の前記タップとの間における相巻線当たりの巻
線数は、前記中点と夫々の前記出力端子との間における
前記相巻線の巻線数より少なく、 前記出力端子から第１交流出力電圧が送出され、前記タ
ップから第２交流出力電圧が送出される整流装置におい
て、 複数の制御整流器（２４、２６、２８）を備え、且つ、
直流出力電圧の端子と３個の交流入力端子（４０、４
２、４４）とを有する全波ブリッジ整流回路（２２）
と、 前記交流入力端子と前記相巻線の前記出力端子とを結合
し、前記交流入力端子を前記相巻線の前記タップから切
り離す第１モードと、前記交流入力端子と前記相巻線の
前記タップとを結合し、前記交流入力端子を前記相巻線
の前記出力端子から切り離す第２モードとで動作する経
路変更手段（１３０）と、 前記回転子の回転速度に応答して、前記回転子の回転速
度が所定のスレッショルド速度より小さいときに前記第
１モードを選択し、前記回転子の回転速度が前記スレッ
ショルド速度より大きいときに前記第２モードを選択す
る選択手段（７０）と、 前記複数の制御整流器の導通状態を制御する制御手段
（１００）であって、前記選択手段に応答して、前記第
１モードから前記第２モードへの遷移、及び、前記第２
モードから前記第１モードへの遷移が行われている期
間、前記制御整流器の導通を遮断する制御手段（１０
０）と、を具備することを特徴とする整流装置。 - 【請求項２】 前記制御手段（１００）が更に、前記複
数の制御整流器の導通タイミングを制御して前記直流出
力電圧の大きさを設定することを特徴とする請求項１記
載の整流装置。 - 【請求項３】 前記経路変更手段（１３０）が３極双投
形リレーを備えることを特徴とする請求項１記載の整流
装置。 - 【請求項４】 前記回転子の回転速度に応答する前記選
択手段（７０）が、前記出力巻線に発生する電圧の周波
数に応答する手段を備えることを特徴とする請求項１記
載の整流装置。 - 【請求項５】 前記選択手段（７０）が、前記制御手段
（１００）に前記制御整流器の導通を遮断させるコマン
ドと、前記リレーに一方のモードから他方のモードへ遷
移させるコマンドとを実質的に同時に発することがで
き、 更に、前記選択手段（７０）が、前記リレーの応答時間
に対応した所定の遅延時間後に、前記制御手段（１０
０）に前記制御整流器の導通を再開させるコマンドを発
することができ、それによって、前記リレーの端子を流
れる電流を前記リレーが一方のモードから他方のモード
へ遷移するときまでに実質的にゼロにすると共に、前記
ブリッジ整流回路が導通を再開するときまでに前記リレ
ーを定常状態にすることを特徴とする請求項３記載の整
流装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US333662 | 1994-11-03 | ||
| US08/333,662 US5510696A (en) | 1994-11-03 | 1994-11-03 | Zero current switching between winding sets in a permanent magnet alternator having a split winding stator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08280198A true JPH08280198A (ja) | 1996-10-22 |
| JP2620851B2 JP2620851B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=23303740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7287283A Expired - Lifetime JP2620851B2 (ja) | 1994-11-03 | 1995-11-06 | 電流ゼロの状態で巻線を切り換える永久磁石交流発電機 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5510696A (ja) |
| EP (1) | EP0711017A1 (ja) |
| JP (1) | JP2620851B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020120428A (ja) * | 2019-01-18 | 2020-08-06 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 発電装置およびその制御方法 |
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| US6784565B2 (en) | 1997-09-08 | 2004-08-31 | Capstone Turbine Corporation | Turbogenerator with electrical brake |
| US6487096B1 (en) | 1997-09-08 | 2002-11-26 | Capstone Turbine Corporation | Power controller |
| US5903116A (en) | 1997-09-08 | 1999-05-11 | Capstone Turbine Corporation | Turbogenerator/motor controller |
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- 1994-11-03 US US08/333,662 patent/US5510696A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-10-10 EP EP95202729A patent/EP0711017A1/en not_active Withdrawn
- 1995-11-06 JP JP7287283A patent/JP2620851B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| US5510696A (en) | 1996-04-23 |
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| JP2620851B2 (ja) | 1997-06-18 |
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