JPS58136300A - 自励交流発電機制御装置 - 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】 イ）発明の楠する技術分野 本発明は発′シ磯出力の一部を取出し、自動゛嵯圧調姫
装置によシ整流して元電潰または励磁機の界磁巻緋Ｉｇ
ｌ路の′４源とする自励交流発′亀磯時にエンジンＮｉ
Ｘ動自励交流発篭模の制御装置に関する。

（ロ）従来技術の説明 自励交流元鴫磯が誘導％制氷を負荷とする場合１ざ帥導
電鯛磯の始！ｇ２］時には誘導幡鯛慎の定格ぼ流の６倍
以上の大なる始動電流が、始動開始ｔ）ら始鯛児了まで
の時間発電機の出力端子に流れる。この始動電流と発１
機の同期インピータ゛ンスとによシ、発電機内部の′１
圧４下が大とな９、発電機出力′１圧は大きく下がる。

これが発′畦慎の出力側に接続された他の負荷に影曽を
及ぼすのみならず、自励又流発電愼自体についても、発
電機からその出力を取出して発電機または励磁機の界磁
巻線回路に印カロしている′電圧が降下し、界磁電流が
減少し、従って発’１ｌＥｄ出力電圧が降下して、ある
＃前項上の誘導電鯛機を負荷とする場合には、該ｄ導Ｅ
ｔ＃機始鯛に際して発電不能となる。上記元畦愼出力の
大きい磁圧降下は、通常の自制電圧＝歪装−では補償で
きない。従って自励父流発′−１においては％ｄ導′シ
動・瀬始鯛に除して発−不ａとなる現象を避けるため、
エンジン４ｍ発電慎の場合には、発成城の容量を負荷と
して運転可能とする誘導鴫動慎の容量の２〜４１ｆｔの
大谷虚のものとしている。

（／慢発明の目的 本発明は、上記従来技術の間頑点を解決し、目励交流発
−磯の４虚に相当する谷虚の肪導岨制氷を始動可能とす
る自励３２′流殆祇慎時にエンジン−動自励交流発電域
の制御−Ａ直を提供することを目的とする。

さらに詳しくは、＋：発明は、負荷となる一専一制氷の
始動時の除など元岨慎の出力側にＦ９ｒ足１直より大な
る負荷−流が流れて兄亀慎の出力端子゛電圧が尼常状態
より４下したときは、−圧降下した前記出力端子から発
ぼ１女または励磁機の界ｖＢ香騰に一流を供給し、前６
己出力端子から界磁ぼ圧・界磁電流・界磁磁束＋１越愼
子妨起４圧＠兄′屯慎端子磁圧に戻る一巡の一気磁気閉
回１ｌｌｉ８ヲ形成せしめ、その正帰還増巾作用によシ
、界磁電圧・界磁電流を定′さ状態の数倍に増大せしめ
、発電機の容量に相当する容量の誘導′嵯１ｔＩＪ機を
始動可能とする自励父流発電機の制御装置を提供するこ
とを目的とするものである。

に）発明の構成 本発明は、発”ｉｔ愼出力の一部を取出し、自制′電圧
Ａ整装置により整流して励磁機または発電機の界磁巻線
回路の電源とする自励３２″流晃１慎において、前記発
電機の出力側に所定値より大なる負荷電流が流れて出力
端子′ぼ圧が降下したこと２よび前記出力端子電圧が回
復したことを検出する検出回路を発を機の出力側に設け
、前記自＃電圧調整装置と並列に、かつ整流器と前記界
磁巻−とに直列に界磁電流制御回路を発電機の出力側に
設けて、前記検出回路が発電機出力端子′峨圧の降下を
検出したとき前記界磁電流制御回路を閉略せしめて、発
゛＃を構出゛力側から整流器を介して前記界磁巻−に電
流を供給し、発電機出力端子から界磁電圧・界磁電流−
界磁磁束・電慎子鰐起電圧・発電機端子′ば圧に戻る一
巡のぼ気磁気閉回路を形成せ”しめ、その正帰還増巾作
用により、界磁４圧・界磁ぼ流を定常状態の数置に増大
せしめ、＠電機の出力端子′直圧が定常状態付近に回画
したとき前記界磁１流ＩｔｉｌＩ御回路を開路ぜしめて
自動磁圧調整装置からの電流を界磁巻−に供給させ、か
つ前記界磁巻線と自ａ’＊圧調贅装置を７端ぶ４錯中に
削記祥磁′１派制御回路との接続点よシ自鯛電圧ａｌｌ
螢装置側に、ダイオードのカソード側を界磁巻１−頻に
アノード劇ｌＩを自動′電圧Ａ螢装置側に依絖せしめて
、没けｓ　Ｆ５ＴＪ記界（ａぼ流１ｆｉｌＪ　＠１回路
が閉略して界磁−檜に゛一流を印加中は、界磁−輪に供
給される前記電流が自励′屯圧調整装置に印刀口される
のを阻止するようにした自励交流発電慎割御装置に係る
ものである。

また本発明においては、前記界磁巻線と界磁電流制御回
路とを績ぶ１１ｗ＆中に前記自＠或圧調整装置との接続
点よシ界磁域流制御回に６側に、ダイオードのカソード
側を界磁巻線側にアノード側を界磁電流制御回路側に接
続せしめて設け、ｎ耐界磁電流例御回路が閉路中に自動
電圧調整ｇ＆直に印加される電圧が回復して界磁巻線に
供給する′１流が界磁゛電流制御回路に印加されるのを
阻止するようにすることができる。

（ホ）実施例の説明 第１図に本発明の一実施列の回路図を示す。自励交流兄
ぼ４ｆｌ！２はディーゼル機関１等の原動機１の出力軸
にその回転軸を連結されて回転編制され、目σ記元４愼
２の界磁巻線４は、発゛醒愼２の出力の一部を取出すべ
く発′嶋慎出力端子１２．１３に接続された自動電圧調
整装ｄ９のプラス端子とマイナス端子との間に接続され
ている。

発゛畦機出力端子１２．１３には全波警ａ素子１５を儂
えた歪ｇｄｐ　５を介して界磁゛シ流制御回路８が＊′
絖され、該界磁電流制御回路８の出力端は前記界磁巻−
４に依絖され、前記自動電圧調整装置９と並列に元電慎
２の出力恢に界磁巻線４が接続される回路を形成し得る
ように４成されている。

発・鴫愼出力端子１２．１３には′電磁開閉器１６が蛍
、洸されており、元電慎２の出力１１４１１に所定の１
直より大なる電流が流れて端子電圧が降下すると、電磁
開閉器１６に流れる電流によって励磁きれているコイル
１７の磁力が減少し、そのｂ接点であるスイッチ１８は
閉じる。本実施例においては前記スイッチ１Ｂは界磁電
流制御回路８の整流器５のプラス出力端子と界磁巻線４
の自動電圧調整装ｗＬ９のプラス出力端子例とを結ぶ電
路中に接続され、電磁開閉器１６のコイル１７は電圧検
出型の一検出回路７を形成している。

前記界磁電流制御回路８はさらに前記整流器５のマイナ
ス出力端子と界磁巻＃！４の自動電圧調整装ｆ９のマイ
ナス出力端子側とを結ぶ電線を包含して、前記スイッチ
１８が閉じたとき、整流器５により整流された電流を界
磁線輪４に供給する。

該界磁電流制御回路８の前記スイッチ１８を接続したプ
ラス出力端子と界磁巻線４との間に、カソードを界磁巻
線側にかつアノードを界ｉ電流制御回路８側に接続され
たダイオード１０が配設され、また自動電圧調整装置９
の・プラス出力端子と界磁巻線４との間に、前記界磁電
流制御回路８との接続点よｐ自動電圧調整装置９餌に、
カソードを界磁巻線４側にかつアノードを自動電圧調整
装置９側に接続されたダイオード１１が配設されている
。

本実施例によると、発電機２に負荷となる誘導電動機５
を連結し、該誘導電動機３を発電機２の出力により駆動
する場合には、誘導電動機５の始動時に誘導電動機定格
電流の６倍以上の大きい始動電流が始動完了までの時間
流れ、その犬なる始動電流と発電機２の同期インピーダ
ンスとにより発電機内部の電圧降下が大となり、発電機
２の出力端子電圧が瞬時に大きく降下する。この瞬間に
検出回路７に印加される電圧の降下は電磁開閉器１６の
コイル１７の磁束変化として検出され、電磁開閉器１６
の操作電圧が下った時に閉略するｂ接点であるスイッチ
１８は界磁電流制御回路８内において閉路し、発電機２
の出力側より整流器５、スイッチ１８を介して界磁巻線
４に電流を供給する。ここに発ｉＬ機出力端子より整流
器５、界磁電流制御回路８を通って界磁電圧・界磁電流
・界磁磁束・電機子誘起電圧−発電機端子電圧に戻る一
巡の電気磁気閉回路を形成してその正帰還増巾作用によ
り、界磁電圧・界磁−流が急速に上昇して定常状態の数
倍（例えば５〜７倍）に達し、界磁磁束も急増して発電
機２の出力電圧を急速に回復せしめる。

負荷の誘導電動機６が始動を完了して定格回転速度付近
に達し、始動電流が減少して定格電流付近となったとき
、検出口ｗ！ｒ７のコイル１７に印加される電圧も回復
してスイッチ１８を開放させ、界磁電流制御回路８を通
る界磁電流を阻止するとともに、自動電圧調整装置９の
出力端子電圧も回復するから、発電機界磁巻線４には自
動電圧調整装置９からの定格界磁電流が界磁巻線４に向
って流れ、定常状態となる０ 前記検出回路７が電圧降下を検出して電磁開閉器１６の
スイッチ１Ｂが閉路され前記電気磁気閉回路の正帰還増
巾作用が行われている間は、自動電圧調整装置９のプラ
ス出力端子側にアノード１１１１］を接続したダイオー
ド１１の配役によシ、界磁電流制御回路８を通って界磁
＠細４に供給される電流が逆流して自動電圧Ｖ＠整装置
９に供給されるおそれはない。また前記正帰還増巾作用
により発電機出力端子電圧が上昇し、従って界磁巻ｆｉ
！４に連結されている自動電圧調整装置９の端子電圧が
急速に回復された場合においても、界磁電流制御回路８
のスイッチ１Ｂにアノード側を接続したダイオード１０
の配役により、自動電圧調整装置ｆ９から界磁巻ｌ１ｌ
ｉ１４に供給される電流が界磁電流制御回路８に逆流し
て供給されるおそれはなく、従ってコイル１７およびｂ
接点であるスイッチ１８を具備する電磁開閉器１６を検
出回路７とし、前記界磁゛１流制御回路８には図示のス
イッチ１８に代えてサイリスタを設け、前記検出回路７
が発電機出力端子電圧の降下を検出して電磁開閉器１６
のｂ接点を閉成したとき、該閉成された接点を介して発
゛岨機出力端子よりその出力の一部を整流して取出し前
記サイリスタのトリガ電流として加えてサイリスタを導
通せしめるようにしても安全である。

第２図は本発明の他の実施例の回路図である。

本実施例においては、検出回路７に発を機出力端子電圧
が降下したことを検出する第１の検出回路２１と、発電
機出力端子電圧が上昇回復したことを検出する第２の検
出回路２２とを設け、前記界ｉ電流制御回路８には前記
第１の検出回路２１の出力によって点り良導通される第
１のサイリスタ２５と、前記第２の検出回路２２の出力
によって点弧導通される第２のサイリスタ２４、コンデ
ンサ２５、ダイオード２６およびオートトランスのりア
クドル２７によりジョーンズ回路を構成せしめたもので
ある。即ち、検出回路７は発電機２の出力端子間に変圧
器３２および前記変圧器ろ２の出力１）ｌｌｌに接続さ
れた整流回路ろ３を備え、前記第１および第２の検出回
路２１．２２は前記整流回路５５の出力側に並列に接続
され電圧変化を検出す条横出回路を構成する。

第１の検出回路２１はパルストランス６４の入力側にイ
ンバータ５５を１個接続し、その出力側を前記界磁電流
制御回路８の第１のサイリスタ２３のゲートに接続した
構成を有し、第２の検出回路２２はパルストランス３６
０入力側に２個のインバータ５７を直列に接続し、その
出力１４１１を前記界磁電流制御回路８の第２のサイリ
スタ２４のゲートに接続した構成を有する０ 界磁電流制御回路８は、前記第１のサイリスタ２５のア
ノードが全波整流素子１５を有する整流器５のプラス出
力端子に接続され、該サイリスタ２３のカソードは界磁
巻線４にオートトランスのりアクドル２７のコイルにそ
のタップを介して接続され、コンデンサ２５は前記第１
のサイリスタ２３と前記リアクトル２７およびダイオー
ド２６を介して閉回路を形成するように配設され第１の
サイリスタ２′５が導通している間充電されるようにさ
れている。また第２のサイリスタ２４は前記第１のサイ
リスタ２５と並列に、かつ前記コンデンサ２５に蓄積し
た電荷を第２のサイリスタ２４を介して第１のサイリス
タ２３のカソードに供給するよ・うに閉回路を形成して
いる。

なお第２図中パルストランス５４．５６の二次コイルに
並列に配設したダイオードおよび抵抗は前記二次コイル
に発生するパルスの波形を整形するためのものであり、
ダイオード１０．１１は第１図に説明したと同様の位置
に同様に配設ｉ　ｔｌる０その他第１図と同一の符号を
付した部分は同一部分を示す。

本実施例によると、負荷としてのび導電動機５の始動時
のように発電機２の出力側に所足値より大なる電流が流
れる２出力端子電圧が大きく降下すると、変圧器６２の
二次コイルの電圧も降下する。この電圧降下は第１の横
出回路２１においては１個のインバータ３５により反転
せしめられてパルストランス５４の一部コイルに加えら
れて瞑パルストランス５４を作動せしめてその二次コイ
ルにパルスを発生せしめる。第２の検出回路２２におい
ては変圧器ろ２の二次コイルの電圧降下は２個のインバ
ータ３７．３７により２回反転せしめられるから、パル
ストランス６６の二次コイルにはパルスは発生しない。

上記パルストランス５４の作動により二次コイルに発生
したパルスは第１のサイリスタ２３のゲートに印加され
該サイリスタ２３を導通状態とする。従って発電機２の
出力端子より整流器５を経て整流されたｔａ流は廊通状
感にあるサイリスタ２６を通り、オートトランスのりア
クドル２７のタップおよびコイルを経て界磁巻線４に供
給されることとなる０このとき発電機出力端子より整流
器５、界磁電流制御回路８を通って昇磁電圧・界磁電流
−界磁磁束・電機子誘起電圧・発電機端子電圧に戻る一
巡の電気磁気閉回路が形成され、その正帰還増巾作用に
より発電機の出力端子電圧は第１図の場合と同様に急速
に回復せしめられる０ また前記正帰還増巾作用が行われている間には、サイリ
スタ２３の導通により、該サイリスタ２３、オートトラ
ンスのりアクドル２７、ダイオード２６およびコンデン
サ２５を通ってサイリスタ２６に戻る閉回路が形成され
、コンデンサ２５に充電される。

発電機２の出力端子電圧の降下が定常状態付近に回復す
ると、変圧器３２の二次コイルに生ずる電圧も上昇する
０この電圧は第１の検出回路２１においては反転せしめ
られてノ（ルストランス６４を作動せしめることなく、
第２の検出回路２２においては２個のインバータ３７．
３７によｐ２度反転せしめられてパルストランス５６を
作動せしめ、その二次コイルにパルスを発生する。この
）（ルスは第２のサイリスタ２４のゲートに印加され該
サイリスタ２４を導通状態とする０従ってコンデンサ２
５からサイリスタ２４．２５を通ってコンデンサ２５に
戻る閉回路が形成され、コンデンサ２５に蓄積された電
荷は第２のサイリスタ２４を通って第１のサイリスタ２
６のカソードに印加され該サイリスタ２３の逆電圧を高
めてサイリスタ２５を非導通の状態に戻す０従って界磁
電流制御回路８は開放されて界磁巻線４への電流の供給
を停止し、界磁巻線４には自動電圧調整装置９より自動
的に電流を供給するようになる。そしてコンデンサ２５
の放電時にはダイオード２６はコンデンサ２５の電荷を
オートトランスのりアクドル２７に印加することを阻止
しており、かつサイリｘ夕２４ｔｄ、、コンデンサ２５
゛の電荷の放電完了とともにその保持電流がなくなり非
導通状態となる０また第１のサイリスタ２５のゲートに
パルスが印加されて該サイリスタ２６が導通したとき、
第２のサイリスタ２４のカソードに電圧が印加されて逆
電圧が高められ、該サイリスタ２４は非導通の状態に戻
される。

なお第１図および第２図に示す実施例においては発電機
２の界磁巻線４に界磁電流制御回路８を接続したが、自
励交流発電機をいわゆるブラシレス発電機とし、その励
磁機の界磁巻線に界磁電流制御回路８を接続しても同様
の作用効果がなし得られ、また検出回路７を電圧検出型
のものとして図示したが、発電機２の出力側に所定値よ
り大なる電流が流れたことを検知する検出回路に構成し
ても同様の作用効果が得られることは自明である。

（ハ）発明の効果 本発明においては、発電機出力の一部を取出し、自動型
・圧調整装置により整流して励磁機または発電機の界磁
巻線の電源とする自励交流光１ｉＬ機において、前記発
電機の出力側に所定値より大なる負荷電流が流れて出力
端子電圧が降下したことおよび前記出力端子電圧が回復
したことを検出する検出回路を発電機の出力側に配設し
、前記自動電圧調整装置と並列にかつ整流器を介して前
記界磁巻線に直列に界磁電流制御回路を発電機の出力側
に接続し、前記検出回路が出力端子電圧の降下を検出し
たとき界磁電流制御回路を閉路させて発電機の出力側よ
り前記界磁巻線に電流を供給せしめるようにしたから、
前記検出回路が発電機出力端子電圧の降下を検出したと
き、発電機出力端子より界磁電圧・界磁電流φ界磁磁束
・電機子誘起電圧・発電機端子電圧に戻る一巡の電気磁
気閉回路を形成せしめ、その正帰還増巾作用により界磁
電圧・界磁電流を定常状態の数倍に増大せしめ、従って
発電機の負荷として訪導′慰動磯を接続する場合におい
ても前記発電機の容量に相当する誘導電動機を始動可能
とするものである。しかも前記自動電圧調整装置と界磁
巻線を結ぶ電路中に前記界磁電流制御回路との接続点よ
シ自動電圧調整装置側に、カソード側を界磁巻線側に、
アノード側を自動電圧調整装置側に接続したダイオード
を配設したから、界磁電流制御回路を介して界磁巻線に
電波を供給中に界磁電流制御回路より界磁巻線に印加さ
れる電圧が自動電圧調整装置より界磁巻線に印加される
電圧より高いことがあっても、ダイオードの逆流阻止作
用によって自動電圧調整装置に電波を供給することを阻
止し、自動電圧調整装置の安全を保証するものである。

そして界磁電流制御回路の閉路によって発電機出力端子
電圧が定常状態付近に回復したことを検出回路が検出し
たときは界磁電流制御回路は開路され、該制御回路を介
して界磁巻線への電流供給を停止し、その後は自動電圧
調整装置から界磁巻線に電流を供給するように自動的に
切替えるものである。

なお界磁巻線と界磁電流制御回路とを結ぶ電路中の前記
自動電圧調整装置との接続点より界磁電流制御回路側に
、界磁電流制御回路側にアノードかつ界磁巻線側にカソ
ードを接続してダイオードを設けることにより、界磁電
流制御回路の開路後にそのスイッチ等の電子機器に自動
電圧調整装置から界磁巻線に供給する電流の逆流を阻止
し、機器の安全を保証せしめることができる０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２凶は本発明の
他の実施例の回路図である。 なお図中、１は原動機 ２は発電機 ４はその界磁巻勝 ５は整流器７ ７は検出回路 ２１はその第１の・検出回路 ２２はその第２の検出回路 ８は界磁電流制御回路 ９は自動電圧調整装置 １０．１１はダイオード をそれぞれ示すものである。 特許出願人　水　野　正　元　　外１名＋続補正書 １．　事件の衆示 昭オロ５８年特許願第０１０５４０号 Ｚ　発明の名称 自励９：原発電機制御装置 五　補正をする者 事件との関係　　　　％計出願人 ｉ　補正の対電 明細★中発明の詳細な説明の掴および図面の簡単な説明
の掴 ＆　補止の内科 （１）明ｍ１曹第８頁第６行に記載の「出力端子例」を
、「出力端子側」と補正する。 （２）同第１４頁第６行に記載の「流れる２出力端子」
を、「流れて出力端子」と補正する。 （３）同第２０貞第８行に記載の「５は整流器７」を、
「５は整流器」と補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 発′１機出力の一部を取出し、自制′１圧調！！装置に
   よシ整流して励磁機または発電機の界磁巻線回路の電源
   とする自励交流発′シ慎において、前記発電・礪の出力
   側に配設され、前記発成１虜の出力側に所だ１直よｐ大
   なる負荷Ｉｊｔ流が流れて出力端子電圧が４下したこと
   を検出するとともに、前記出力端子電圧が回復したこと
   を・Ａ出する検出回路と、 前記自＠電圧調整装置と並列にかつＪｉ訛器と前記界磁
   巻線とに直列に前記発′４機の出力側に懐絖され、前記
   検出回路が発電機の出力端子′１圧の降下を検出したと
   き閉路して前記界磁巻線に電流を供給し、前記検出回路
   が発電機の出力端子電圧の回復′ｆｒ：検知したとき閉
   略する界磁電流制御（９）路と、前記自動゛１圧Ａ整装
   置と界磁巻−を結ぶ′１路中に前記界磁電流制御回路と
   の接続点より自ｋｉＪ電圧調整装置側に設けられ、γノ
   ード側を目鯛竜圧調廠装置側に、カソード側を界磁巻線
   回路に接続されたダイオードとから成シ、 前記検出回路が発畦・嘘の出力端子電圧の降下を検出し
   たとき閉略せしめられた前記界ｔｉ流制御回路をブｒし
   て発電機の出力端子から前記界磁巻勝に暖流を供給し、
   前記出方端子から界磁岨圧・界砥酸流・界磁磁束・−・
   １衣子誘起１圧・発電機端子電圧に戻る一巡の（気誠気
   閉回路を形成せしめ、その正帰還槽中作用にょシ、界、
   べ遡圧ｅ界磁醒訛を足常状態の故暗に省人せしめること
   を符慎とする自励交流発電機制御装置。 （２）創記界磁巻譚と界磁電流制御回路とを紹ぷ電路中
   の前日己自鯛−圧調整装置との接続点よシ界磁電流制御
   回路側に、アノード１Ｉｔｔ＋　ｉ界磁電流市１］御回
   路側にカソード側を界磁＠−側に汝絖したダイオードを
   設けたことを時機とする待１Ｉｆｆ−請求の乾−第１項
   に記載の自励父流宛電慎制御装ｕｔ）’。