JPS6118400A - Voltage control for generator - Google Patents

Voltage control for generator

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Publication number
JPS6118400A
JPS6118400A JP59138641A JP13864184A JPS6118400A JP S6118400 A JPS6118400 A JP S6118400A JP 59138641 A JP59138641 A JP 59138641A JP 13864184 A JP13864184 A JP 13864184A JP S6118400 A JPS6118400 A JP S6118400A
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JP
Japan
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voltage
output voltage
generator
output
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP59138641A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Isato
伊里 哲郎
Yoshihiro Ozaki
尾崎 由弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Denso Co Ltd
Original Assignee
Toyo Denso Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP59138641A priority Critical patent/JPS6118400A/en
Publication of JPS6118400A publication Critical patent/JPS6118400A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/10Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load
    • H02P9/107Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load for limiting effects of overloads

Abstract

PURPOSE:To prevent a field coil from burning due to overhead by limiting a field current to continuously flow when the output voltage of a generator largely decreases. CONSTITUTION:The output voltage of an AC generator output from an output coil L3 is full-wave rectified by a rectifier 31 and smoothed by a smoothing circuit 32. A voltage comparator 11 compares a smoothed output voltage Vx with a reference voltage Vs and outputs a control signal V1 for variably controlling the conduction period of a power transistor Q1 for controlling the switching of the field current i1. On the other hand, a voltage comparator 12 compares a rectified output voltage Vi with the smoothed output voltage Vx and outputs a control signal V2 for controlling the continuous conduction period of the transistor Q1. Control signals V1, V2 are supplied through diodes D1, D2 to a drive transistor Q2.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明に発電機用電圧制御装置、特(こ発電機の界磁
電流をスイッチング制御することにょ9その出力電圧を
一定に負帰還制御するものに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a voltage control device for a generator, and more particularly to a voltage control device for a generator, and in particular to a device that performs negative feedback control to keep the output voltage of the generator constant by switching and controlling the field current of the generator.

従来技術 第1図は従来の発電機用電圧制御装置の構成例を示す。Conventional technology FIG. 1 shows an example of the configuration of a conventional generator voltage control device.

同図に示す発″ilt機用電圧制御装置に、界磁コイル
Ll、励磁コイルL2.出力コイルL3 Y有する交流
発電機の出力電圧を一定に制御するものであって、電圧
比較回路1.全波整流平滑回路2.3゜パワートランジ
スタQ1およびドライバトランジスタQ2などによって
構成される。
The voltage control device for the generator shown in the same figure controls the output voltage of an alternating current generator having a field coil Ll, an excitation coil L2, an output coil L3Y to a constant value, and includes a voltage comparator circuit 1. Wave rectifying and smoothing circuit 2.3° is composed of a power transistor Q1, a driver transistor Q2, and the like.

ここで、界磁コイルL1に通電される界磁電流flに、
励磁コイルL2ρ・ら全波整流平滑回路2を通して供給
される。また、電圧比較回路1の比較入力(+)には、
出力コイルL3〃)ら取出さnる発電出力電圧な全波整
流平滑回路3にて整流平滑してなる電圧Vxが与えらn
る。この電圧比較回路lは、所定の基準電圧VBに基づ
いて比較動作を行ない、その比較出力(Vx>Vs)T
’SドライバトランジスタQ2を介して文相反転さ■た
後、パワートランジスタQ1のベースをこ4見られる。
Here, the field current fl applied to the field coil L1 is
The excitation coil L2ρ is supplied through the full-wave rectifying and smoothing circuit 2. In addition, the comparison input (+) of the voltage comparison circuit 1 is
The generated output voltage taken from the output coil L3) is rectified and smoothed by the full-wave rectification and smoothing circuit 3, and a voltage Vx is given.
Ru. This voltage comparison circuit l performs a comparison operation based on a predetermined reference voltage VB, and outputs the comparison (Vx>Vs)T.
After the sentence phase is inverted via the S driver transistor Q2, the base of the power transistor Q1 can be seen.

パワートランジスタQ1は上記界磁電流i1の経路に直
列に介在してスイッチング素子として動作する。
The power transistor Q1 is interposed in series in the path of the field current i1 and operates as a switching element.

上述した構成によって、第2図(a)に示すように、上
記整流平滑出力電圧Vxが上記基準電圧vIlと等しく
なるべく、上記界磁電流i1の通電期間Tonと遮断期
間Tof fが相補的に可変制御される。
With the above-described configuration, as shown in FIG. 2(a), the conduction period Ton and the cutoff period Tof of the field current i1 are varied in a complementary manner so that the rectified and smoothed output voltage Vx becomes equal to the reference voltage vIl. controlled.

これに、J:り、発電出力電圧が所定の一定電圧となる
ように負帰還制御される。
In addition, negative feedback control is performed so that the generated output voltage becomes a predetermined constant voltage.

しかしながら、この種の発電機用電圧制御装置では、第
2図(b)に示すように、発電機の出力電圧(VX)が
大きく低下したような場合には、その大きな電圧低下を
補うために界磁電流i1が連続的に通電されてしまうよ
うになる。この、11:うな状態になると、界磁コイル
LlあるいはパワートランジスタQlが、その連続電流
によって過熱し、これにより焼損あるいに熱破壊される
恐わが生じてくる。
However, in this type of generator voltage control device, as shown in Figure 2 (b), when the output voltage (VX) of the generator decreases significantly, the The field current i1 ends up being applied continuously. In this state, the field coil Ll or the power transistor Ql will be overheated by the continuous current, and there is a risk that it will be burnt out or destroyed by heat.

目的 この発明は以上のような問題を解決するものであって、
その目的とするところは、発′亀様の出力電圧が大幅に
低下したときに界磁電流が連続的ζこ流nるの乞制限し
、こnに、にり界磁コイルなどが過熱によって焼損する
のを確実に防止することができる。r、う蕃こした発電
機用電圧制御装置を提供することにある。
Purpose This invention solves the above problems,
The purpose of this is to limit the continuous flow of field current when the output voltage of the generator drops significantly, and to prevent the field coil from overheating. Burnout can be reliably prevented. r. To provide a voltage control device for a dented generator.

構成 以下、この発明の好適な実施例を図面に基づいて説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the invention will now be described with reference to the drawings.

なお、各図中、同一符号は同一あるいぼ相当部分を示す
ものとする。
In each figure, the same reference numerals indicate the same parts corresponding to warts.

第3図にこの発明による発電機用電圧制御装置の一実施
例を示す。
FIG. 3 shows an embodiment of a generator voltage control device according to the present invention.

同図に示す発電機用電圧制御装置は、界磁コイルLl、
励磁コイルL2.出力コイルL3’1e41rする交流
発電機の出力電圧を負帰還制御するものであって、界磁
コイルL1に通電さnろ界磁電流11をスイッチング制
御するパワートランジスタQlと、交流の発電出力電圧
な全波整流する整流回路31と、この整流回路31の整
流出力電圧Viを平滑する平滑回路−32と、この平滑
回路32の平滑出力電圧’/Xを所定の基準電圧v8と
比較する第1の電圧比較回路11と、上記整流出力電圧
vIと上記平滑出力電圧Vxy!l−相互に比較する第
2の電圧比較回路12などを有する。そして、上記第1
の電圧比較回路11の比較出力v1によって上記パワー
トランジスタQlの導通期間を上記発電出刃電圧に応じ
て可変制御するとともに、上記第2の電圧比較回路12
の比較出力v2によって上記パワートランジスタQ1の
連続導通期間を制限するように構成さnている。
The generator voltage control device shown in the figure includes a field coil Ll,
Excitation coil L2. It controls the output voltage of the alternator by negative feedback to the output coil L3'1e41r, and controls the switching control of the field current 11 through which the field coil L1 is energized. A rectifier circuit 31 that performs full-wave rectification, a smoothing circuit-32 that smoothes the rectified output voltage Vi of this rectifier circuit 31, and a first circuit that compares the smoothed output voltage '/X of this smoothing circuit 32 with a predetermined reference voltage v8. The voltage comparison circuit 11, the rectified output voltage vI, and the smoothed output voltage Vxy! 1- includes a second voltage comparison circuit 12 for mutual comparison. And the above first
The conduction period of the power transistor Ql is variably controlled according to the power generation voltage by the comparison output v1 of the voltage comparison circuit 11, and the second voltage comparison circuit 12
The continuous conduction period of the power transistor Q1 is limited by the comparison output v2 of the power transistor Q1.

ここで、界磁電流1lrJ、、励磁コイルL27−ら全
波整流回路21を通して供給される。発電出力電圧は出
力コイルL3から取出される。平滑回路32は大容量コ
ンデンサC2によって構成される。基準電圧Vs Ic
、抵抗R1、R2、コンデンサCI  。
Here, a field current 1lrJ is supplied from the exciting coil L27- through the full-wave rectifier circuit 21. The generated output voltage is taken out from the output coil L3. The smoothing circuit 32 is constituted by a large capacity capacitor C2. Reference voltage Vs Ic
, resistors R1, R2, capacitor CI.

ツェナーダイオードzlたらなる定電圧回路22〃1ら
与えられる〇 また、第1.第2の2つの電圧比較回路11 、12の
各比較出力V1.V2は、ダイオードDI、D2によっ
て互いiこワイヤード論理(OR論理〕を取られた後、
ドライバトランジスタQ2を介して上記パワートランジ
スタQlのベースに与えらnる。ドライバトランジスタ
Q2 U、コレクタ負荷抵抗ROとともにエミッタ接地
型の位相反転回路を形成する。
A constant voltage circuit 22 consisting of a Zener diode zl is provided. Each comparison output V1. of the second two voltage comparison circuits 11 and 12. After V2 is mutually wired logic (OR logic) by diodes DI and D2,
It is applied to the base of the power transistor Ql via the driver transistor Q2. Together with the driver transistor Q2U and the collector load resistor RO, it forms a common emitter type phase inversion circuit.

さらに、上記整流出力電圧viに、抵抗R3。Furthermore, a resistor R3 is connected to the rectified output voltage vi.

R4による分圧回路で分圧されて上記平滑回路32に入
力されるようになっている。同様に、その整流出力電圧
Vil’J、、抵抗R5、R61こよる別の分圧回路で
分圧さ21て上記第2の電圧比較回路比の入力側に与え
られるようになっている。
The voltage is divided by a voltage dividing circuit formed by R4 and input to the smoothing circuit 32. Similarly, the rectified output voltage Vil'J is divided by another voltage dividing circuit including resistors R5 and R61 and applied to the input side of the second voltage comparator circuit.

第4図(a)は上記第1の電圧比較回路11の入出力波
形の一例を示す。同図に示す比較出力v1が“H”(高
論理レベル〕のときに上記バワートランジスタQ1が非
導通化されるようになっている。
FIG. 4(a) shows an example of input/output waveforms of the first voltage comparison circuit 11. When the comparison output v1 shown in the figure is "H" (high logic level), the power transistor Q1 is rendered non-conductive.

この比較出力■1が′H”となる期間いわゆるノくルス
@に、上記平滑出力電圧Vxすなわち上記発電出力電圧
に応じて変化する。この“BITの期間すなわちパルス
幅に、発電出力電圧が高くなると長くなり、低くなると
短くなる。
During the period in which this comparative output (1) is 'H', it changes according to the smoothed output voltage Vx, that is, the generated output voltage. During this 'BIT' period, that is, the pulse width, the generated output voltage is high. When it goes down, it gets longer, and when it goes down, it gets shorter.

また、第4図(b)は上記第2の電圧比較回路12の入
出力波形の一例を示す。同図に示す比較出力v2が“H
″(高論理レベノリとなる期間To iこて上記パワー
トランジスタQ1が非導通化されるようになっている。
Further, FIG. 4(b) shows an example of input/output waveforms of the second voltage comparison circuit 12. The comparison output v2 shown in the figure is “H”.
''(During the period when the logic level is high, the power transistor Q1 is rendered non-conductive.

この期間Tsは上記発電出力電圧の変化に対してはほぼ
一定であって、上記2つの分圧1路の抵抗R3とR4の
比およびR5とR6の比によって定めらnる。
This period Ts is substantially constant with respect to changes in the generated output voltage, and is determined by the ratio of the resistors R3 and R4 and the ratio of R5 and R6 of the two voltage dividing circuits.

これによジ上記第1の電圧比較回路11の比較出力v1
によって上記パワートランジスタQlの導通期間が上記
発電出刃電圧に応じて可変制御されるとともに、上記第
2の電圧比較回路12の比較出力V21mよって上記パ
ワートランジスタQ1の連続導通期間が制限される。
As a result, the comparison output v1 of the first voltage comparison circuit 11 is
The conduction period of the power transistor Q1 is variably controlled in accordance with the power generation voltage, and the continuous conduction period of the power transistor Q1 is limited by the comparison output V21m of the second voltage comparison circuit 12.

第5図(a)〜(e)はそnぞn上述した電圧制御装置
の動作例を示す。
FIGS. 5(a) to 5(e) each show an example of the operation of the voltage control device described above.

同図(a)〜(e)に示¥ように、界磁電流11の通電
期間Ton (遮断期間Toff )は、平滑出力電圧
Vxすなわち発’Flf出力電圧がi司ぐなる程に短く
(長く)な9、反対(こ平滑出力電圧VXすなわち発電
出力電圧が低くなるJ+′iこ長く(短く)なる。これ
により、発電出力電圧が上記基準電圧’VlllC,J
:って足めらnる所定の一定電圧ζこ負帰還制御される
As shown in Figures (a) to (e), the conduction period Ton (cutoff period Toff) of the field current 11 is short (long) as the smoothed output voltage Vx, that is, the output voltage I ) 9, and the opposite (this makes the smoothed output voltage VX, that is, the generated output voltage, lower J+'i becomes longer (shorter). As a result, the generated output voltage becomes equal to the reference voltage 'VlllC, J
: The predetermined constant voltage ζ is controlled by negative feedback.

ここで注目すべきことは、同図(e)Jこ示すように、
発電出刃電圧が大幅に低下し、こnにともなって上記平
滑出力′11L圧Vxが基準電圧Vs、C,0も太きぐ
低下したときの動作である。この状態Iこおいては、上
記第1の11i圧比較回路11の比較出力v1が連続し
て“L”となる。しかし、上記第2の電圧比較回路↓2
の比較出力V2i、上記平滑出力電圧VXの大きさに関
係なく周期的に“H″をとる。そして、この比較出力v
2の“H″に、第3図のダイオードD2およびドライバ
トランジスタQ2を介してパワートランジスタQI Y
強制的に非導通化する。
What should be noted here is that as shown in Figure (e)J,
This operation is performed when the power generation blade voltage is significantly lowered and the smoothed output '11L voltage Vx is also significantly lowered than the reference voltage Vs,C,0. In this state I, the comparison output v1 of the first 11i pressure comparison circuit 11 becomes "L" continuously. However, the second voltage comparison circuit ↓2
The comparison output V2i of the output voltage V2i periodically takes "H" regardless of the magnitude of the smoothed output voltage VX. And this comparison output v
2, the power transistor QI
Force non-conductivity.

この結果、同図(、)に示すように、上記平滑出力電圧
Vxが基準電圧V8よりも大きく低下したときにも、所
定の通電休止期間Tsが周期的に挿入されるよりlこな
る。この期間Tsは、上述したように、抵抗R3とR4
の比およびR5とR6の比によって圧意に選択すること
ができる。こnにまり、電圧制御機能を損うことなく、
界磁コイルLlおよびパワートランジスタQlに界磁電
流i1が連続して流nるのを制限することができる。そ
して、界磁コイルL1やパワートランジスタQ1なトラ
過熱による焼損や熱破壊など刀)ら確実に保護すること
ができる。
As a result, even when the smoothed output voltage Vx is significantly lower than the reference voltage V8, as shown in FIG. As mentioned above, this period Ts is the length of the resistors R3 and R4.
and the ratio of R5 and R6. Now, without compromising the voltage control function,
It is possible to restrict the field current i1 from continuously flowing through the field coil Ll and the power transistor Ql. In addition, the field coil L1 and the power transistor Q1 can be reliably protected from burnout or thermal damage due to overheating.

なお、以上の実施例では、出力コイル、3から取り出さ
れる電圧に基づいて制御動作を行なうようfどなってい
たが、出力コイルL3とは別に電圧検出用のコイルを有
する発電機では、この検出用コイル70為ら取り出され
る電圧に基づいて制御動作を行なわせるようにしてもよ
い。
In the above embodiment, the control operation was performed based on the voltage taken out from the output coil L3, but in a generator having a voltage detection coil separate from the output coil L3, this detection The control operation may be performed based on the voltage taken out from the coil 70.

効果 以上のように、この発明による発電機用電圧制御装置で
は、発電機の出力電圧が大幅に低下したときに界磁電流
が連続的に流れるのを制限することができ、これに、J
:9界磁コイルなどが過熱によって破損するのを確実に
防止することができる、という効果が僧らイlる。
Effects As described above, the voltage control device for a generator according to the present invention can restrict the continuous flow of field current when the output voltage of the generator is significantly reduced.
:9 The effect is that it can reliably prevent damage to field coils etc. due to overheating.

図面の簡lit f(ωと明 第1IAは従来の発電機用電圧制御装置の構成例を示す
プロッタは1、第2図は第1図の装置の動作例乞示す波
形チャート、第3図にこの発明による発電機用電圧制御
装置の一実施例乞示す回路図、紀4図に第3図の装置直
の内部における動作状態を示1−波形チヤード、第5図
に第3図の装置の電圧制御機能の例を示T波形チャート
である。
In the drawings, the plotter 1 shows an example of the configuration of a conventional voltage control device for a generator, and FIG. 2 shows a waveform chart showing an example of the operation of the device in FIG. 1. A circuit diagram of an embodiment of the voltage control device for a generator according to the present invention is shown. Fig. 4 shows the operating state directly inside the device shown in Fig. 3. Figure 5 shows the internal operation state of the device shown in Fig. 3. It is a T waveform chart which shows an example of a voltage control function.

Ll・・・発心イ幾の界磁コイル R2・・・発電機の
励磁コイル R3・・・発電機の出力コイル 11・・
・第1の′電圧比較回路 12・・・第2の電圧比較回
路 21.31・・・全波整流回路 Ql・・・スイッ
チング素子としてのパワートランジスタQ2・・・ドラ
1バトランジスタ Vi ・・・MIN、 出   \
力電圧 32・・・平滑回路 Vx・・・平滑出力電圧
Ro ” R5・・・抵抗 CI、C2・・・平滑用コ
ンデンサVs・・・基準電圧 il・・・界磁電流 T
on・・・界磁電流の通電期間 Toff・・・界磁電
流の遮断期間T8・・・通電休止期間
Ll... Centered field coil R2... Excitation coil of generator R3... Output coil of generator 11...
・First voltage comparison circuit 12... Second voltage comparison circuit 21.31... Full-wave rectifier circuit Ql... Power transistor Q2 as a switching element... Driver transistor Vi... MIN, out \
Power voltage 32... Smoothing circuit Vx... Smoothed output voltage Ro '' R5... Resistance CI, C2... Smoothing capacitor Vs... Reference voltage il... Field current T
on: energization period of field current Toff: cutoff period of field current T8: energization suspension period

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 発電機の界磁コイルに通電される界磁電流を該発電機の
交流発電出力電圧に基づいて可変することにより上記発
電出力電圧を負帰還制御する発電機用電圧制御装置にお
いて、上記界磁電流を制御するスイッチング素子と、上
記交流発電電圧を全波整流する整流回路と、この整流回
路の整流出力電圧を平滑する平滑回路と、この平滑回路
の平滑出力電圧を所定の基準電圧と比較する第1の電圧
比較回路と、上記整流出力電圧と上記平滑出力電圧を相
互に比較する第2の電圧比較回路とを有し、上記第1の
電圧比較回路の比較出力によって上記スイッチング素子
の導通期間を上記発電出力電圧に応じて可変制御すると
ともに、上記第2の電圧比較回路の比較出力によって上
記スイッチング素子の連続導通期間を制限するようにし
たことを特徴とする発電機用電圧制御装置。
In a voltage control device for a generator that performs negative feedback control of the generated output voltage by varying the field current applied to the field coil of the generator based on the AC generated output voltage of the generator, the field current a rectifier circuit that performs full-wave rectification of the alternating current generated voltage; a smoothing circuit that smoothes the rectified output voltage of the rectifier circuit; and a second voltage comparison circuit that mutually compares the rectified output voltage and the smoothed output voltage, and the conduction period of the switching element is determined by the comparison output of the first voltage comparison circuit. A voltage control device for a generator, characterized in that the voltage control device performs variable control according to the generated output voltage, and limits the continuous conduction period of the switching element based on the comparison output of the second voltage comparison circuit.
JP59138641A 1984-07-04 1984-07-04 Voltage control for generator Pending JPS6118400A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0297900U (en) * 1989-01-18 1990-08-03

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