JPS58204754A - 交流発電機 - 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】

この発明は交流発電機に関する。 従来の交流発電機としては例えば第１図並びに第２図に
示傳ようなしのがあり、これは自動車用として広く用い
られている三相交流発電機で、電１１調整器を内臓して
いる（実公昭５６−４４２１４）。 第１図ＬＬ　４％　３Ｔｈを小！１ｆｌｉ面図Ｃ１ぞの
イ１３シな構成１１．１炭木鋼のボール」ア１１１、フ
ィールド（磁界）１イル１１２．ヨーク１１３並びにス
リツー！リング１１４から成る［１−タ１１、三−相杏
線庖イＪし、ステータ（重機７　＞　：Ｉアコ２１、ス
ケータコイル１２２から成るステータ１２．このロータ
１１とステータ１２を保持づる〕［１ントケース１３、
及びり１７ケース１４．すＡ７ケース１４に保持される
ダイオード２１、電Ｉｆ　ＴＥＡ整器３．モの他）Ｉン
１５．プーリ１６、ブラシホルダ１７、ブラシ１８、ベ
アリング１９等である。 第２図は電気回路図で、図において、１は文体発電機で
、三相星形結線されたステーター］イル１２２とフィー
ルドコイル１１２を有する。２は６個のダイオード２１
から成る全波整流器である。 ３は発電Ｉｌｌの出力電圧を所定値に制ｉｌｌするミル
調整器で以下の部品にで構成されている。 即ち、３１はフィールドコイル１１２の両端に接続され
たサージ吸収用のダイオード、３２はフィールドコイル
１１２のフィールド電流を遮断寸る開閉水子を借成りる
ダーリントントランジスタ、３３はこのグーリン１ヘン
トランジスタ３２のベース回路に設けられた抵抗、３４
はダーリントントランジスタ３２をＡン、オフ制御する
制御トランジスタ、３５は発電機１の出力電圧を検出し
、この出力電丹が所定値以上の時に導通してトランジス
タ３／Ｉのベース回路に電流を供給づるツェプーダイＡ
−ド、３６．３７はそれぞれ直列に接続され、出力型１
ｔの分圧回路を構成づる抵抗、３８はその分圧点である
。 ５はバッチ゛す、４はイグニツシ」ンスイッチ、７はヒ
ーターあるいはヘッドライト等の負荷、６はこの負荷７
を竹動させるためのスインｙである。 かかる構成によると、先ず機関の起動に際し、Ｎ−スイ
ッチ４を閉成づると、バッテリ５から４＝スイツチ１、
抵抗３３を介してダーリントン１−ランジスタ３２にベ
ース電流が供給され、ダーリントントランジスタ３２は
導通づるため、このグーリン１ヘントランジスタ３２を
通じてバッテリ５からフィールド」イル１１２にフィー
ルド電流が流れボール１ア１１１を励磁づる。 この状態で・機関が起動しプーリ１６を介して［１−タ
１１が回転づると、この′ロータ１１の回転数に応じて
ステータ」イル１２２に交流出力電几−をさ抵抗３６．
３７にで構成される分圧回路の分ｊ！点３　Ｂ電位が木
だ低いので、ツェナーダイオード３５は非導通状態を保
持しており、発電Ｉａ１の出）Ｊ電圧は回転数の１村に
伴ってＩ′ｆ？シている。 ぞの後発電機１の回転数が更にＦゲ７し、出力型１．１
が所定値以にになれば、前記分Ｆ

【回路の分１１白こ３
ε３電位す高くなり、ツ」ノータ（Ａ　−ド３１）は導
通し、このツ■ノーダイオード５３５４通して制御！ｌ
ｌ　ｌ・ノンジスタ３７１にヘ−スミ流か流れて、１−
導通とな−ノＣツイールトコイル１１２のツイール１〜
市流を遮断しく発電機１の出力型Ｉｆを低１・させる、
。 この出力型１ｔが所定値まで低１・Ｊると、山びツ■ノ
ーダイΔ−ド３５、トランジスタ３４は非導通状態とな
り、ダーリントントランジスタ３２は導通してフィール
ドコイル１１２にフィールド電流が流れ、ボール−１７
’ｌ１１が励磁されるので発電機１の出力宵月はＩりび
１４？する。　　１述したような動作を繰り返して発電
［１の出力電圧は所定値に制御され、・この制御）１１
電１１にでバッテリＦ）を所定電Ｊｊ−に充電するので
ある。 しかしイｃがら、このような従来の交流光ｒｒｉ機にあ
っては、出、力電圧が所定値以下の時はバラｊす５を充
電させるために常にバッテリ５よりフィールドコイル１
１２にフィールド電流を供給してｉＪｊす、この状態Ｃ
−スｆ・ソ１６を閉成してヒーターあるいはヘッド゛ノ
ンプ等の負荷７を作動させること番、１、ハラノリ充電
用に使用されるフィールド。１イル１１２に流り電気品
（ご、これらの６間７で消費される電気＃ＩＬ）加え（
光電機１で・発電さゼな＋Ｊれば＜、ら＜ｆいことを慈
味し、従って発電機１どして（，１、より＾出力のしの
が必要どなり、ぞの結宋５ｔ−電機は人ヘリで・小酷の
Φいしのになり、また′−］スＩ・的にし８価になって
しまう。 本発明はこのような問題点に看［１してなされたしので
、ポールニ１？を永久磁１ｊで形成し、このボールコア
によるｖｉｉ采を減少あるいは助成するフィールビニ１
イルと、このフィールドｌイルへの電流の供給及び遮断
を切換えることにＪ、り出力電圧を所定電圧に制御ｌ！
Ｊる電１．１調整器とを設置Ｊ　Ｕ、スノータニ］イル
に出力型ｆ１−を誘起する誘導作用を永久磁Ｌ＋のボー
ル−１ノ′に大部分ｔ’＋　ＩＩさｕ（、−での分、口
Ｈ１の軽減しｌ−ツイール１＼Ｊ了ルの谷線回数を少な
く、あるいは線径を小さいしのにして、交流発電機の軽
−小型化を図ることを目的とづる。 以１・、本発明をド１１０１にＭづい″（ｌｌ１２明づ
る。第３図並びに第４図は本発明の一実施例をホづｂの
で、図中第１図並びｔご第２１メ１と同一部分には同一
？１Ｓ］をイ・１づことにＪる。 図にＪメいて、ポールニ」ノ’１１１’をノｆンイ１−
等の永久１４　（＋　’（形成Ｊるとともにノイールド
ー］イルド２′はこのボール」ア１１１′にＪ、る磁束
を減少づるｈ向に杏回づる。。 電Ｊｔ調整器３３は、′？Ｊ２図の電ｊ′ｉ−調整器３
よりダーリントントランジスタ３２のベース回路に設は
省略したしので・ある。 即ら、３１はフィールド」イル１１２の両端に接続され
たり−ジ吸収用のダイオード、３２はフィールド」イル
１１２のフィールド電流を遮断する聞閉索了を構成りる
ダーリントントランジスタ、３；】（ま光電機１の出力
電圧を検出し、この出力電圧が所定愉以［−Ｃ′ｓ通し
てグーリン１〜ン１〜ランジスタ３２のべ７ス回路に電
流を供給するツ１ノーダイＡ−ド、３６．３７はそれぞ
れ直列に接続され、電圧の分１Ｆ回路（！構成する抵抗
、３８は（の分子１″貞Ｃある。 かかる構成によると、先ず機関の起動に際し、抵抗３６
．３７にＣ構成される分圧５回路の分圧貞３３８電位が
木だ低いの（゛、ツｘ−Ｊ−ダイＡ−ド３５）はＪｌ　
７４１通状態を保１、）シでおり、従っＣグーリン１−
ン１ヘランジスタ３２もノ１導通１人ｇ″ｃ−フィール
ドる、。 しかし、ボール−１７１１１は永久磁石のＩこめ、スＴ
−タニ！イル１２２と鎖交する磁界を形成してｄｉす、
この状態Ｃ−機関が起動し、［ｌ−夕１１が同転りると
、この日−タ１１の回転数に応じてスミ−タコイル１２
２に交流出力型Ｉｆを誘起りる。この出力電ｊｔｆＪ全
波整流器２にＪ、−）で全波整流され、この整流出力’
ｉ［ｆによる分ＦＦ回路の分子ｊ−＋：、Ｘ３８電位は
所定（め以下なので、ツエノーーグイＡ−ド３！′）は
４１１９通状態を保持して、　５１電機１の出力型ＩＥ
　ＬＬ四転数の１−シーに伴−）てト冒する。 リイにわＩ）、出力電圧か所定（「１以１・ではフィー
ルド」イル１１２への通電ｉ、Ｂｉなねれず、発電のた
めにバラノリ５は消費されイずいことになる。 ぞの後発電機１の回転数がｉハにＩＭＬ、出力電圧かｊ
力定舶以上になれば・、、前記分１１回路の分ＪＥ　ｒ
ｊａＩ　Ｅｌ　ｒ’６　（ｉ／も高くなり、ツＪナーダ
イＡ−ド３５は導通し、このツ１ノーダイ４−１・ご３
５を通じてダーリントン（−ランラスタ３２番こベース
電流が供給され、ダーリントントランジスタ３２は導通
する。 このダーリンｉ・ントランジスタ３２を通してバラｉす
５から］ｒ−ルビ：１．イル１１２にフィールド電流が
流れる。 このフィールドコイル１１２によるｔｌｔ＆朱は、永久
磁石のボール−１７１１１から発生する磁束を減少さＵ
るように′ｇ、１．１つるため、スｊ−タ］イル１２２
に発１−する出力電圧は低下する。 この出力電圧が所定値まで低下づるどＴガびツ■ノーダ
・イＡ−ド３５が非導通状態となり、フィールドル１イ
ル１１２のフィールド電流を連断づるので、発電機１の
出力電圧は再び」ニ冒づる。 ト述したよう４「動作を繰り返して発電１ｉｉ１１の出
力型Ｊｆ　ＩＡ所定値に制御されるのである。 ここぐスイッチ０を閉成し、ヒーターあるいはヘッドラ
ンプ等のＣ１向７を作動させると、出力型１１が所定１
＋／＋以ト、即ら要求発電間が太さいときにあ−）でも
発電機１の発電は、永久磁石のボール」ノ ／’　１１１の磁界により行なわれており、フィールド
Ｅ」イル１１２には電流の供給を心髄としないため、バ
ラノリ５の負担、いいかえれば、このバラｉす５への充
電を行なう光電ＩＩＩの負担は、フィールド電流の減少
分だＧＪ軽減される。 第５図の他の実施例はボール・ココア１１１は第３図並
びに第４図ど同じくノ■ン（１〜′Ｓの永久磁ｆ１て゛
形成し、フィールドコイル１１２については今麿はボー
ル−］’７’１１１による磁束を助成Ｊる７５１ｒ＋１
に谷回し！、ニジので他の部分は第２図と同等である。 この場合し、機関の起動に際し、ボール１ンノ１１１゛
は永久磁Ｌｉのためステータ１イル１２２と鎖交する磁
界を形成している。 ＩｊＡ−スイツｆ／Ｉを閉成すると、バッテリＦ〕ｈ口
）１−　スイッｆ／１．抵抗３：３を介し−（、ダーリ
ントントランジスタ３２にベース電流が供給されること
にＪ、す、このダーリン］・ン１−ランシスタＪ３２か
樽通し、ノｒ−ルドニ１イル１１２にフィールド電流が
べすれ、このフィールド−ｌイル１１２”による磁束の
ノ“ノ向（ｊ、小−ルｌ／’１１１と同し万白なのＣ１
ボール］ア１１１の磁束を助成り名ことになる。 この状態で機関か起動して（１−夕１１か回転Ｊると、
この［］−タ１１の回転数に応じ（ステータ」イル１２
２に交流出力を誘起し、この出力電圧は仝波整流器２に
よ−）で全波整流される。 ここ（、この出力型Ｊ［はポール−１７１１１の磁界に
よるものとフィールドコイル１１２の磁界によるものと
の和どなるが、ボールニ］フ７１１１の磁界による最大
出力電圧は所定値以下のある値でとどまるＪ、うにし、
フィールドコイル１１２の磁界による出力型１〕二との
和の出力電圧が所定値を越えるようにポール−＋）’ｌ
ｌｌに用いる永久磁石の磁界の強さと、フィールドコイ
ル１１２″の谷回数を選ぶ。 この状態で；ざｔ電機１の出力電圧が回転数の土＞１に
伴いト旨し、出ツノ電圧が所定値以上になると、分圧回
路の分月＋、’ａ　３８電イ１°ｌも高くなり、ツＩＩ
　１−ダイＡ−ド３５、制御トランジ：Ｉ）、夕３４が
導通しＣダーリントーントノンジスタ３２をノ１導通と
し、フィールド電流を遮断する。 フィールド電流の遮断によりフィールドコイル１１１”
によ−）では丙に出力型ＦＴを発電１づる。しかし、ポ
ール」ア１１１の磁界にＪ、る出力型１１は所定輸以ト
（ご留まるので、発電機１の出力型ｆ「１．Ｌ低ｌ・し
くくる９、 この出力電圧が所定顧よ−Ｃ低１・づると、山びツ■）
＝ダイＡ−ド３５、トランジスタ、”Ｓ　／ｌ　ｈ）Ｊ
ｌ導通状態とムリ、グーリン１−ントノンジスタ３２を
轡通しくフィールド：」−イル１１２にフィールド電流
が流れ、肉ひポール、ｌ　ン’　１１１”と協力して光
電機１の出力電丹−を１−昇させる。 １メ［の動作を繰り返して出力型Ｆ丁は所定Ｍ＋に制御
される。 この場合にし、出力型１Ｆが所定（「１以上にあつ（、
スイッｆ６を閉成してじ一ターあるいはへッドランノ′
等の負伺７合作動させたとしζも、光電に奇。 ！Ｊりる一ノイールド電流はポール−１７１１１の磁界
（Ｊ」、る出１．電ハの小犀分を補うためにのみ供給さ
れるに留まり、発電量の大部分は口ｉｌ＋！＋及びバラ
１すｉ）へ供給されるのＣ、バラ−Ｉす５〕のｔ’１４
１１、いいかえればこのバラｊす５への充電を行なう発
電機１の負［４は、フィールド電流の減少分だけ軽減さ
れる９゜ 以１−のＪ、うに本発明によれば、ボールニ」アを永久
磁（１で形成し、このポールコアによる磁束を減少ある
いは助成づるフィールド−１イルと、この磁束を減少す
る一場合ｔま所定電圧以十で、この磁束を助成４る場合
は所定電１量以十で、このノイールド二１イルへの電流
の供給及び遮断を切り換えることにＪ、り出力型１ｉ（
ａＪ９ｉ定舶に制御する電圧調整器とを設Ｃｆ　／この
で、発電に寄Ｌ）するフィールド丁］イルの負担が減少
しくノｆ−ルドーｌイルのδ線回数を少なく、あるいは
線径をＪ、り小さくて゛き、結果どし−（光電機を小ｑ
ｌｌ軽（社）化できるという効果がある１゜また、・１
；−ルー１７ノはフＩライト等の永久磁石（比Φ４へ塾
））（・あるＩこめ、従来の伏木鋼（比ΦＥ３　）より
なるポール」１７に比べＣ約半分の！６聞にＣ′きるの
Ｃ゛さらに軒品化でさるどいつす３宋がある。 ぞの１−、ポール−４ｆによる磁束庖フィールド］Ｙル
に（減少Ｃ１る場合にあっては始動初期のｂＩＪ磁■磁
線配線岐どむるととｂに、電ハ調整器の回路し部系化（
きるとい゛）効果がある。

【図面の簡単な説明】

り（１図は従来例の構；＾を小づ断面図、第２図１よ同
じく電気回路図、第３図は本発明の一実施例の構造を小
づ断面図、第４図は同じく電気回路図、第す図は他の実
施例を示す電気回路図である。 １１１．１１１・・・ボール］ン７．１１２．１１２・
・・ノｒ−ルドコイル、１２２・・・ステータ］イル、
３゜；３仁・・宵月−調整器。 特許出願人　　　日産自動車株式会拐 ｉ゛；１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スデータ゛二１イルと、このステータ：１イルに出力電
   圧を誘起するフィールドコイルと、このフィールビニ１
   イルにより１ノ磁されるボールコアとを備えた交流発電
   機において、ボールコアを永久磁石で形成し、このポー
   ル二１１による磁束を減少あるいは助成づるフィールド
   コイルと、このフィールド二：】イルへの電流の供給及
   び遮断を切り変えることにより出力電圧を所定値に制御
   する電圧調整器とをｎＱｌｊたことを特徴とりる交流発
   電機。