JPS6110480Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自動電圧調整装置をそなえたブラシ
レス発電機、特に回転子の界磁巻線に接続された
サイリスタを上記ブラシレス発電機の出力電圧に
対応させて制御することにより界磁電流を調整す
るようにした自動電圧調整装置をそなえたブラシ
レス発電機に関するものである。

従来の自動電圧調整装置をそなえたブラシレス
発電機は、例えば第１図に示す如く、固定子１に
主発電巻線２と、該主発電巻線２に対して電気的
に90゜の位相差を有するようにもうけられた補助
発電巻線とが巻回され、該補助発電巻線３にはコ
ンデンサ４が直列接続されている。又回転子５に
は界磁巻線６が巻回され、該界磁巻線６にはダイ
オード７が接続されている。いま回転子５を適当
な手段により、例えばエンジンにより回転させれ
ば、回転子５の残留磁気により補助発電巻線３に
起電力が生じ、この起電力によりコンデンサ４に
進相電流が流れる。該進相電流が補助発電巻線３
に流れることによつて磁束が発生され、このため
界磁巻線６に電圧が誘起される。該界磁巻線６に
はダイオード７が接続されているため、界磁巻線
６には一定方向の界磁電流が流れることになり、
回転子５には一定方向の磁界が発生する。この回
転子５の回転磁界により上記主発電巻線２に出力
電圧が誘起され、負荷８に給電される。しかしな
がら上記回転子５を回転させるエンジン始動時に
おける出力電圧の立上りを良くするためには上記
コンデンサの容量を大にし、補助発電巻線３に大
きな進相電流を流すと効果があることが知られて
いる。そこで第１図々示の如くコンデンサ４と並
列に第２のコンデンサ９を、出力電圧に応じて制
御されるリレー１０の接点１１を介して接続す
る。リレー１０は上記出力電圧が予め定められた
電圧値以上に達したときに動作し、接点１１はリ
レー１０が作動したときに開放される接点であ
る。従つて発電機始動時においては接点１１は閉
状態にあつて、コンデンサ４および９は並列接続
され、補助発電巻線３には大きな容量のコンデン
サが接続された状態にある。そして発電機の出力
電圧が予め定められた電圧値に達したとき、リレ
ー１０が作動し、接点１１が開放されることによ
り上記補助発電巻線３にはコンデンサ４のみが接
続されることにより、所望の定格出力電圧を得る
ことができる。このようにして、主発電巻線２の
出力電圧に応じて補助発電巻線３に接続されてい
るコンデンサの容量を制御することにより電圧変
動率を小さくするようにされているが、更に細か
く出力電圧に対応させて補助発電巻線に最適な容
量のコンデンサを接続させることにより、発電機
の出力電圧特性をより細かく制御することができ
る。しかしながら、そのためには上記出力電圧に
応じて選択動作させるためのリレーおよびコンデ
ンサが多数必要となるばかりでなく、上記手段に
よる制御はあくまでも段階的にならざるを得な
い。そこで上記欠点を補うものとしてサイリスタ
を補助発電巻線に接続されたコンデンサと並列に
接続し、主発電巻線の出力電圧に対応させて上記
サイリスタを制御するようにして出力電圧を自動
的に調整するブラシレス発電機が提案されてい
る。しかしこの方式の場合、固定子側の電流を制
御することとなるために大きな電流を制御しなけ
ればならない欠点を有している。

本考案は、上記の如き欠点を解決することを目
的としてなされたものであり、回転子の界磁巻線
に接続されたダイオードに対して並列にサイリス
タを接続し、主発電巻線からの出力電圧に対応さ
せて上記サイリスタを制御させ、回転子の界磁電
流を制御することによつて発電機の出力電圧を調
整しようとするものである。以下図面を参照しつ
つ実施例を説明する。

第２図は本考案の１実施例を示す回路図であ
り、第３図は上記回路図の作用を説明する波形図
である。図中の符号１ないし８は第１図に対応し
ている。１２は自動電圧調整装置、１３は出力電
圧検出回路、１４はサイリスタ、１５はダイオー
ド、１６は回転トランス、１７は整流器、１８，
１９はコンデンサ、２０ないし２３は抵抗、２４
はツエナー・ダイオード、２５はトランジスタを
表わしている。

第２図に明示される如く、本考案では発電機始
動時における電圧の立上りをよくするために補助
発電巻線３に接続されたコンデンサ４の容量を比
較的大に選んで固定しておき、主発電巻線２の出
力電圧を検出する電圧検出回路１３をもうけ、上
記出力電圧が予め定められた電圧値以上に達した
ときに出される上記電圧検出回路１３の出力によ
つて、回転子５の界磁巻線６に接続されたサイリ
スタ１４を動作させ、比較的小さな界磁電流の調
整によつて主発電巻線２の出力電圧を調整するよ
うにしている。

即ち、発電機始動時及び主発電巻線２の出力電
圧が基準値以下の場合には電圧検出回路１３は作
動せず、したがつて自動電圧調整装置１２の出力
がないため回転トランス１６を介してサイリスタ
のゲート信号がなく、界磁巻線６の界磁電流はダ
イオード７の順方向電流によつて決まる正の半波
電流が流れている。そして主発電巻線２には前記
界磁電流に応じた出力電圧が発生する。

いま何らかの原因によつて主発電巻線２の出力
電圧が基準値より大となつたとすると、上記主発
電巻線２から取り出された上記出力電圧に比例す
る電圧が整流器１７によつて全波整流され、該整
流器１７の直流出力電圧はコンデンサ１８により
平滑される。この状態が第３図最上位に示され
る。そして抵抗２０および２１によつて分圧され
た電圧がツエナー・ダイオード２４に印加され
る。出力電圧が基準値ET以上であるときツエナ
ー・ダイオード２４は導通し、トランジスタ２５
を導通させ、回転トランス１６の１次巻線に出力
電流を供給する。第３図ａに示される波形がトラ
ンジスタ２５の導通状態、即ち、回転トランス１
６の１次巻線に出力電流を供給している状態の波
形図である。一方、界磁巻線６が巻回された回転
子５は、回転トランス１６の２次巻線とともに回
転しているが第３図ａ図示の電流に対応して回転
子側にある回転トランス１６の２次巻線にパルス
状の波形が発生される。このパルス状の波形が第
３図ｂに示される。しかし回転トランス１６の２
次巻線にはダイオード１５が接続されているた
め、界磁巻線６に接続されたサイリスタ１４のゲ
ート信号は正の半波のみとなる。この状態時にお
ける波形図は第３図ｃに示される。上記第３図図
示ｃの信号によつてサイリスタ１４は点弧され導
通する。該サイリスタの導通前にはダイオード７
の順電流による極性にしたがつた正の界磁電流が
流れていたことになる（第３図ｄの正の半波がダ
イオード７による従来流れていた界磁電流波形で
ある）。しかし、ダイオード７とサイリスタ１４
とは極性逆に接続されているため、該サイリスタ
の導通は第３図ｄに示される如く界磁電流波形の
負の半波の導通（斜線部分）となる。したがつて
上記サイリスタの導通は界磁電流の平均値を低下
させたことと等価となり、ひいては主発電巻線２
の出力電圧を降下させる。

以上説明した如く、本考案によれば、出力電圧
を検出し、回転トランスを介して界磁巻線にダイ
オードと極性逆に接続されたサイリスタをオン・
オフさせることにより、界磁電流を制御するよう
にしているため、比較的小電流の制御で出力電圧
を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のブラシレス発電機の自動電圧調
整方式の１実施例に関する回路図、第２図は本考
案の１実施例を示す回路図、第３図は本考案の回
路図の動作を説明するための波形図であり、同図
ａはトランジスタ２５の動作期間を示す波形図、
同図ｂは回転トランス１６の２次巻線に誘起され
る波形図、同図ｃはサイリスタ１４のゲート信号
波形図、同図ｄは界磁電流波形図を示す。 図中２は主発電巻線、６は界磁巻線、７はダイ
オード、１４はサイリスタ、１５はダイオード、
１６は回転トランス、１７は整流器、１８，１９
はコンデンサ、２０ないし２３は抵抗、２４はツ
エナー・ダイオード、２５はトランジスタを夫々
表わしている。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 主発電巻線とコンデンサが接続された補助発電
   巻線とが夫々巻回された固定子、および上記補助
   発電巻線と磁気的に結合される界磁巻線と該界磁
   巻線に接続され該界磁巻線に誘起された交流電圧
   を整流するダイオードとを有する回転子をそなえ
   たブラシレス発電機において、上記回転子の界磁
   巻線に直列にもうけられたダイオードに対して極
   性逆にして並列接続されたサイリスタと、該サイ
   リスタのゲート端子にダイオードを介して接続さ
   れた回転トランスの２次巻線と、上記主発電機巻
   線の発生電圧を検出する電圧検出回路と、該電圧
   検出回路に接続された回転トランスの１次巻線と
   をそなえ、上記電圧検出回路の出力により上記回
   転トランスを介して回転子の界磁回路にもうけら
   れたサイリスタを制御せしめることにより、上記
   回転子の界磁電流を制御するようにしたことを特
   徴とする自動電圧調整装置をそなえたブラシレス
   発電機。