JPS6031439Y2 - 励磁式交流発電機の自動電圧調整器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は励磁式交流発電機の自動電圧調整器に関するも
のである。

従来用いられている自動電圧調整器の一例を第１図に示
す。

同図において１及び２はそれぞれ励磁式交流発電機の電
機子巻線及び界磁巻線、３は同発電機内に設けられた励
磁巻線で、励磁巻線３は電機子巻線１の誘起電圧に対し
て９＃位相が異なる出力電圧を発生する。

励磁巻線３の出力電圧はサイリスタＳ１．Ｓ２及びダイ
オードＤ２？ Ｄ３から戊る混合ブリッジ形制御整流回
路を通して界磁巻線２の両端に印加されている。

界磁巻線２の両端間には逆電圧吸収用ダイオードＤ１が
接続されている。

サイリスタＳ１．Ｓ２のアノードはダイオード”＝ｔ
Ｉ）４のアノードに接続され、ダイオード■。

Ｄ、のカソードは互いに接続された上で抵抗器Ｒ５？
Ｒ４を介してダイオードＤ６のアノードに接続されてい
る。

ダイオードＤ６のカソードは抵抗器Ｒ１を介してサイリ
スタＳ１のゲートに、また抵抗器Ｒ２を介してサイリス
タＳ２のゲートに接続されている。

上記のうちダイオードＤ５．Ｄ４、抵抗器Ｒ５，Ｒ４、
ダイオードＤ６及び抵抗器Ｒ１？ Ｒ２によりサイリス
タＳ□、Ｓ２のアノード側からゲートに点弧信号を与え
る回路が構成されている。

ダイオードＤ６のカソードはまた抵抗器Ｒ３を介してサ
イリスタＳ１．Ｓ２のカソードに接続されている。

抵抗器Ｒ５，Ｒ２の接続点にはツェナーダイオードｚ１
のカソードが接続され、ツェナーダイオード乙のアノー
ドはサイリスタＳ１．Ｓ２のカソードに接続されている
。

ダイオードＤ６のアノードにはトランジスタＴｒ１のコ
レクタが接続され、トランジスタＴｒ１のエミッタはサ
イリスタＳ１．Ｓ２のカソードに接続されている。

トランジスタＴｒ１は上記のように接続されていて、導
通したときサイリスタＳ１．ｓ２への位相制御用の点弧
信号を側路するトランジスタスイッチ回路を構成してい
る。

一方電機子巻線１の出力端には負荷４が接続され、この
負荷の両端電圧検出用変圧器５を介して、ダイオードＤ
７゜Ｄ８．Ｄ８．Ｄｌｏから成る全波整流器６に入力さ
れている。

全波整流器６の出力端には平滑用コンデンサＣ１と抵抗
器Ｒ１ｏ、Ｒ９，Ｒ８の直列回路とが並列接続され、抵
抗器Ｒ８の両端に得られた検出電圧Ｖ工がツェナーダイ
オードＺ２及び抵抗器Ｒ７を介してトランジスタＴｒ□
のベースエミッタ間に印加されている。

またトランジスタＴｒ１のペースエミッタ間には抵抗器
Ｒ６が接続されている。

そして符号５＝ ６＝ ＣＩ＝ Ｒ１０＝ Ｒ９？
’％？ Ｒ７＝ Ｒｅ及び４で示した部材により発電機
の出力電圧を検出して該出力電圧が設定値を超えたとき
にトランジスタスイッチ回路を導通させるための信号を
与える検出比較回路７が構成されている。

第３図Ａ〜Ｃ及び第４図Ａ−Ｃは、第１図の装置の各部
の波形を示したもので、第３図Ａ−Ｃは軽負荷時、第４
図Ａ−Ｃは重負荷時の波形である。

検出電圧Ｖ１がツェナーダイオード４のツェナー電圧ｅ
２を超えるとツェナーダイオードＺ２が導通してトラン
ジスタＴｒ１にベース電流が流れ、このトランジスタが
導通する。

トランジスタＴｒ□が導通すると励磁巻線３からダイオ
ード込又はり、及び抵抗器Ｒ５，Ｒ１を通して流れる電
流は殆んど全部トランジスタＴｒ１を通して流れ、サイ
リスタＳ１．Ｓ２には点弧信号が与えられない。

検出電圧ｖ１がツェナー電圧ｅ２よりも小さくなるとツ
ェナーダイオード４が遮断し、トランジスタＴｒ□のベ
ース電流が零になる。

すると、トランジスタＴｒ１のコレクタエミッタ間電圧
Ｖ′２が上昇し、サイリスタＳ１．Ｓ２をトリガするた
めに必要なレベルに達し、これによりサイリスタＳ１又
はＳ２が導通し、界磁巻線２に第３図Ｂ又は第４図Ｂに
示すような電圧ｖ３が印加される。

発電機の出力電圧が大きいときはトランジスタＴｒ□の
導通期間が長くなってサイリスタＳ１．Ｓ２の点弧角が
大きくなり、逆に発電機の出力電圧が小さいときはトラ
ンジスタＴｒ１の導通期間が短くなってサイリスタＳ１
．Ｓ２の点弧角が小さくなる。

このようにして発電機の出力電圧は略一定に調整される
。

ツェナーダイオードｚ１は励磁巻線３の出力電圧のリッ
プルを除去し、抵抗器Ｒ１を通してトランジスタＴｒ１
のコレクタエミッタ間に印加される電圧を安定させるこ
とにより、サイリスタＳ□、Ｓ２の点弧角の変動を防ぐ
ために設けられたものである。

上記の従来の電圧調整器においては、発電機が重負荷に
なったり、高回転になったりすると、発電機の電機子巻
線１の誘起電圧と端子電圧との位相差が大きくなり、励
磁巻線の端子電圧に対して電機子巻線の端子電圧の位相
が遅れしかも波形歪が大きくなる（第４図Ａに破線で示
した波形参照）。

従ってサイリスタＳ工、Ｓ２のアノードカソード間電圧
に対して検知型！ＥＶ、の位相が遅れ、サイリスタＳ１
．Ｓ２のアノードカソード間電圧が立上る時期にトラン
ジスタＴｒ、が遮断してトランジスタＴｒ１のコレクタ
エミッタ間に望ましくない電圧（不正パルス）が現われ
る。

そしてこの電圧がサイリスタのトリガレベルｅ、を超え
る程度に大きければ、サイリスタＳ□、Ｓ２は点弧され
て略全角導通し、このため発電機の端子電圧が脈動し、
負荷としてランプが接続されている場合にはランプのチ
ラつきが発生する。

本考案は上記した不正パルスの発生を防止し、端子電圧
の脈動を小さくして、ランプのチラつきのような望まし
くない現象を制御することを目的とするものである。

本考案は、上記した不正パルスはコンデンサＣ１の充電
期間中に発生するものであることに着目し、コンデンサ
Ｃ１の充電期間中はトランジスタＴｒ１を導通させ不正
パルスの発生を防止するようにしたものである。

以下本考案の実施例につき詳細に説明する。

第２図は本考案の実施例を示したものである。

同図の装置は第１図の装置と略同様であるが、下記の点
において異なる。

即ち、検出比較回路７の全波整流器６の正の出力端子６
ｐとコンデンサＣ１の一方の端子との間に抵抗器Ｒ１２
が挿入され、また補助トランジスタＴｒ２が設けられて
、このトランジスタのエミッタは整流器６の正の出力端
子６ｐに、ベースはコンデンサＣ１の上記一方の端子に
コレクタは抵抗器Ｒ１□を介してツェナーダイオード４
のアノードに接続されている。

上記の如く装置を構成すれば、コンデンサＣ１の充電電
流によって抵抗器Ｒ１□に生じる電圧降下のためトラン
ジスタＴｒ２が導通し、全波整流器１３の出力がトラン
ジスタＴｒ２を通してトランジスタＴｒ１のベースに供
給される。

従って、トランジスタＴｒ１は導通し、不正パルスの発
生が防止される。

コンデンサＣ１が放電している間はトランジスタＴｒ２
は導通せず、第１図の従来例について述ベたのと同様に
検知電圧Ｖ１の如何によってツェナーダイオード４及び
トランジスタＴｒ１が制御される。

その結果、トランジスタＴｒ、のコレクタエミッタ間電
圧Ｖ２は重負荷時においても第４図りに示すように不正
パルスを含まない。

尚軽負荷時においては、トランジスタＴｒ１のコレクタ
エミッタ間の電／ＥＥＥＶ２は第３図りに示すように従
来例の第３図Ｃと同様である。

以上のように第２図の装置は、不正パルスが除去される
ほかは、従来例と同様に検知電圧に応じてサイリスタＳ
□、Ｓ２の位相制御がなされる。

尚トランジスタＴｒ２は第２図に示した接続に限らず、
コンデンサＣ１に充電電流が流れていることを検出して
これに基づいてトランジスタＴｒ１を導通させる接続で
あれば、如何様でもよい。

また第２図の実施例では、励磁巻線３の出力を全波整流
して界磁巻線２に供給しているが、半波整流の場合にも
本考案を適用できる。

さらに、第２図の実施例では、位相制御用サイリスタの
点弧信号を側路するためのトランジスタスイッチ回路を
単一のトランジスタＴｒ□により構成したが、複数のト
ランジスタを多段に接続したスイッチ回路を用いること
もできる。

以上のように本考案によれば、検出比較回路の全波整流
器から平滑用コンデンサへ充電電流が流れているときに
、補助トランジスタによりこれを検出して界磁電流の制
御用のサイリスタのゲートカソード間に設けられたトラ
ンジスタスイッチ回路を導通させるようにしたので、重
負荷時においても、不正パルスの発生を防止し、サイリ
スタの位相制御を適切に行なうことができ、発電機の端
子電圧の脈動を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は励磁式交流発電機の電圧調整器の従来例の回路
図、第２図は本考案の実施例の回路図、第３図Ａ〜Ｄ及
び第４図Ａ−Ｄは従来例及び本考案実施例の各部の波形
図である。 １・・・電機子巻線、２・・・界磁巻線、３・・・励磁
巻線、Ｓｌ、Ｓ２・・・サイリスタ、Ｔｒｌ、Ｔｒ２・
・・トランジスタ、６・・・全波整流器、Ｃ□・・・コ
ンデンサ、７・・・検出比較回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 励磁式交流発電機の励磁電流を位相制御するため該発電
   機の励磁巻線との間に設けられたサイリスタと、前記サ
   イリスタのアノード側からゲートに点弧信号を与える回
   路と、前記サイリスタのゲートカソード間に設けられた
   トランジスタスイッチ回路と、前記発電機の出力電圧を
   検出して該出力電圧が設定値を超えたときに前記トラン
   ジスタ回路を導通させるための信号を与える検出比較回
   路とを備えてなる励磁式交流発電機の自動電圧調整器に
   おいて、前記検出比較回路は前記発電機の出力電圧又は
   これに比例した電圧を整流する整流回路と、該整流回路
   の出力側に設けられた平滑用コンデンサと、前記整流回
   路から前記平滑用コンデンサに充電電流が流れていると
   きに前記トランジスタ回路を導通させる補助トランジス
   タとを備えていることを特徴とする励磁式交流発電機の
   自動電圧調整器。