JPS588666B2

JPS588666B2 - 交流発電装置

Info

Publication number: JPS588666B2
Application number: JP1230777A
Authority: JP
Inventors: 羽住健治; 前田圭一; 田上勝利
Original assignee: Sawafuji Electric Co Ltd
Current assignee: Sawafuji Electric Co Ltd
Priority date: 1977-02-07
Filing date: 1977-02-07
Publication date: 1983-02-17
Also published as: JPS5398033A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、高周波交流を整流して負荷に低周波交流を供
給するように構成された交流発電装置に関するものであ
る。

小型で大出力の交流発電装置を得るため、高周波発電機
を用いて、その高周波交流出力を低周波交流出力に変換
して負荷に電力を供給することが従来より行われている
。

この種の交流発電装置としては、例えば第６図のような
ものが提案されている。

第６図は誘導子形高周波発電機を用いたもので、１，２
，３，４は電機子巻線、５は界磁巻線、６はエキサイタ
用巻線、γは自動電圧調整器、８は正弦波発振器、９は
フィルタ、１０は負荷を示している。

ＳＣＲ１ないしＳＣＲ４はシリコン制御整流素子、Ｔ１
とＴ２は転流トランスを示している．界磁巻線５には低
周波例えば５０Ｈｚの交流が供給され、これにより各電
機子巻線１，２，３，４には低周波で振幅変調された高
周波が生じる。

低周波交流の半サイクルの間シリコン制御整流素子ＳＣ
Ｒ１，ＳＣＲ３はオンされ、他の半サイクルの間シリコ
ン制御整流素子ＳＣＲ２，ＳＣＲ４はオンされる。

そして負荷１０には低周波交流電力が供給され、その脈
動分はフィルタ９で除去される。

第６図のような形式の交流発電装置は、比較的大きい容
量のフィルタ・コンデンサを必要とすること、特殊な発
電機を必要とすること及びシリコン制御整流素子に対す
る転流トランスなどを必要とするという欠点を有してお
り、この結果、交流発電装置全体が大型化すると共に比
較的高価なものになる。

本発明は、上記の欠点を除去するものであって、装置全
体が小型化、簡単化できると共に安価に製造できる交流
発電装置を提供することを目的としている。

以下、本発明を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明の交流発電装置の一実施例の一部を示す
電気回路図、第２図はその励磁系を示すブロック図、第
３図は電機子コイルの配置を説明する図、第４図は電力
トランジスタ１１，１２を制御するトランジスタ・ベー
ス信号発生器を示すブロック図、第５図は各部の波形を
示す図である。

第１図ないし第４図において、１１と１２は電力トラン
ジスタ、１３はチューニング用の直列コンデンサ、１４
はエキサイタ用巻線、１５は自動電圧調整器、１６は正
弦波発振器、１７は界磁巻線、１８はトランジスタ・ベ
ース信号発生器、１９はバッテり、Ａ１ないしＣ１及び
Ａ２ないしＣ２は３相電機子巻線、Ｄはダイオード、Ｇ
１とＧ２は電力用トランジスタ１１，１２のベースであ
る。

本発明の１実施例で用いられる交流発電機は、一般に用
いられる３相交流発電機である。

そして、その固定子には、第３図に示すように３相電機
子巻線Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＡ２，Ｂ２，Ｃ２が巻かれ
ている。

巻線Ａ１とＡ２は同相かつ並列であり、同様に巻線Ｂ１
とＢ２も同相かつ並列、巻線Ｃ１とＣ２も同相かつ並列
である。

界磁巻線１７には正弦波発振器１６から低周波交流が供
給される。

この周波数は例えば５０Ｈｚ又は６０Ｈｚである。

エキサイタ用巻線１４は交流発電機の出力の一部を取出
している。

そしてこの巻線は単相でも３相でもどちらでもよい。

負荷１０の両端電圧は端子Ｙ，Ｙから取出され、自動電
圧調整器１５はこの負荷電圧を所定の基準電圧と比較し
これらの偏差に対応する出力を正弦波発振器１６に供
給している。

これにより正弦波発振器１６の出力の大きさは、上記の
偏差に対応した大きさとされる。

エキサイタ巻線１４、自動電圧調整器１５、正弦発振器
１６などは、交流励磁電源を構成する。

交流発電機は例えば毎分６０００回転され、その電機子
巻線Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ａ２，Ｂ２，Ｃ２には、５０Ｈ
ｚ又は６０Ｈｚで振幅変調された例えば４００Ｈｚの高
周波交流電圧が発生している，界磁巻線１７に流れる電
流に比例する電圧が、折抗Ｒの両端の端子Ｘ，Ｘから取
出される。

この電圧は、第４図に示すようにトランジスタ・ベース
信号発生器１８に加えられ、これと同期した矩形波に変
換される。

そして、トランジスタ１１，１２のベースＧ１，Ｇ２に
は、第５図口，ハに示すような電圧がダイオードＤの出
力波形第５図イに同期して印加される。

電力トランジスタ１１がオン状態にあるとき、３相電機
子巻線Ａ１，Ｂ１，Ｃ１の出力は３相電機子巻線Ａ１，
Ｂ１，Ｃ１に接続されている６個のダイオードＤによっ
て全波整流されフィルタ９及び負荷１０に供給される。

３相全波整流波形は、第５図イに示される。

これらの６個のダイオードＤは、全波整流装置を構成し
ている。

電力トランジスタ１２がオン状態にあるとき、３相電機
子巻線Ａ２，Ｂ２，Ｃ２の出力は３相電機子巻線Ａ２，
Ｂ２，Ｃ２に接続されている６個のダイオードＤによっ
て全波整流されフィルタ９及び負荷１０に供給される。

これらの６個のダイオードＤも全波整流装置を構成して
いる。

この結果、フィルタ９の入力波形は、第５図二に示され
るような波形となる。

そして脈動分はフィルタ９によって除去され、負荷１０
の両端の波形は、第５図示に示されるような波形となる
。

良く知られているように、３相全波整流の脈動分は、第
６図に示すような単相全波整流の脈動分より小さく、そ
れ故、本発明によればフィルタの容量を小さくすること
が出来るだめ全体が小型軽量化される。

以上の説明は、制御素子として電力トランジスタを用い
た例について行ったが、制御素子としてゲート・ターン
オフ・サイリスタを用いることも出来る。

又チューニングコンデンサ１３はなくてもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、従来
のものに比しフィルタの容量を小さく出来ること、シリ
コン制御整流素子を使用していないので転流トランスな
どが不要になること、及び交流発電機として特殊な高周
波発電機を使用する必要がなく通常形式の交流発電機を
使用できること等の利点を有する交流発電装置を得るこ
とが出来る。

この結果、本発明によれば、回路構成が簡単かつ小型化
できると共に安価な交流発電装置を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の交流発電装置の一実施例の一部を示す
電気回路図、第２図はその励磁系を示すブロック図、第
３図は電機子コイルの配置を示す図、第４図は電力トラ
ンジスタ１１．１２を制御するトランジスタ・ベース信
号発生器を示すブロック図、第５図は各部の波形を示す
図、第６図は先に提案されているこの種の交流発電装置
の電気回路図である。９・・・フィルタ、１０・・・負荷、１１と１２・・・
電力トランジスタ、１３・・・直列コンデンサ、１４・
・・エキサイタ用巻線、１５・・・自動電圧調整器、１
６・・・正弘波発振器、１７・・・界磁コイル、１８・
・・トランジスタ・ベース信号発生器、１９・・・バツ
テリ、Ａｌ，Ｂ１，Ｃ１，Ａ２，Ｂ２，Ｃ２・・・電機
子巻線、Ｄ・・・ダイオード。

Claims

【特許請求の範囲】

１２組の３相電機子巻線を有する３相交流発電機と、
上記３相交流発電機の界磁巻線に交流励電磁流を供給す
る交流励磁用電源と、上記２組の３相電機子のうちの一
方の３相電機子巻線の出力を３相全波整流すると共に負
荷に正方向電流を流すように方向付けられた第１の全波
整流装置と、上記２組の３相電機子巻線のうちの他方の
３相電機子巻線の出力を３相全波整流すると共に上記負
荷に逆方向電流を供給するように方向付けられた第２の
全波整流装置と、上記負荷と上記第１の全波整流装置と
の間に配置されて上記負荷に流れる正方向電流を制御す
る第１のトランジスタ又はゲート・ターンオフ・サイリ
スタと、上記負荷と上記第２の全波整流器との間に配置
されて上記負荷に流れる逆方向電流を制御する第２のト
ランジスタ又はゲート・ターンオフ・サイリスタと、上
記第１のトランジスタ又はゲート・ターンオフ・サイリ
スタ並びに上記第２のトランジスタ又はゲート・ターン
オフ・サイリスタを制御する制御回路とを備え、該制御
回路は、上記交流励磁電源の出力と同一周期の上記第１
のトランジスタ又はゲート・ターンオフ・サイリスタを
制御する第１の制御信号と、上記交流励磁電源と同一周
期であり且つ％周期遅れた上記第２のトランジスタ又は
ゲート・ターン・オフサイリスタを制御する第２の制御
信号を生成するよう構成されていることを特徴とする交
流発電装置。