JP3367134B2 - 自励式交流発電機の励磁電流制御装置 - Google Patents
自励式交流発電機の励磁電流制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自励式交流発電機の励磁
電流制御装置に関する。
電流制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自励式交流発電機は構成が簡単であるも
のの、発電立ち上がり時に励磁コイルに流れる励磁電流
が小さく、低回転における発電能力が弱い欠点をもつ。
この問題を改善するため、本出願人の出願になる特開昭
５５−１３９０３５号公報は、図７に示すように１個の
抵抗１００と２個のダイオード１０１、１０２からなる
整流器で各アーマチャコイル１０３の発電電圧を整流
し、この整流電圧を抵抗１０４を通じてスイッチングト
ランジスタ１０５のベースに給電している。これにより
発電開始に際して、残留磁気により生じた発電電圧は抵
抗１００、１０４を通じてスイッチングトランジスタ１
０５のベースに印加され、スイッチングトランジスタ１
０５が作動して励磁コイル１０６に励磁電流が通電さ
れ、発電電圧が増強される。 また、更なる励磁電流増
大のためにスイッチングトランジスタ１０５と並列にバ
イパス抵抗１０７が接続されている。
のの、発電立ち上がり時に励磁コイルに流れる励磁電流
が小さく、低回転における発電能力が弱い欠点をもつ。
この問題を改善するため、本出願人の出願になる特開昭
５５−１３９０３５号公報は、図７に示すように１個の
抵抗１００と２個のダイオード１０１、１０２からなる
整流器で各アーマチャコイル１０３の発電電圧を整流
し、この整流電圧を抵抗１０４を通じてスイッチングト
ランジスタ１０５のベースに給電している。これにより
発電開始に際して、残留磁気により生じた発電電圧は抵
抗１００、１０４を通じてスイッチングトランジスタ１
０５のベースに印加され、スイッチングトランジスタ１
０５が作動して励磁コイル１０６に励磁電流が通電さ
れ、発電電圧が増強される。 また、更なる励磁電流増
大のためにスイッチングトランジスタ１０５と並列にバ
イパス抵抗１０７が接続されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た公報の励磁電流制御装置は、トランジスタ１０５をオ
ンさせるために、発電電圧は抵抗１００、１０４の電圧
降下とトランジスタ１０５のＶｂｅとの和を超える必要
があり、低温ではＶｂｅが増大するために発電立ち上が
り回転数すなわちトランジスタ１０５がオンして励磁コ
イルに励磁電流を通電する回転数が増大してしまうとい
う欠点があった。
た公報の励磁電流制御装置は、トランジスタ１０５をオ
ンさせるために、発電電圧は抵抗１００、１０４の電圧
降下とトランジスタ１０５のＶｂｅとの和を超える必要
があり、低温ではＶｂｅが増大するために発電立ち上が
り回転数すなわちトランジスタ１０５がオンして励磁コ
イルに励磁電流を通電する回転数が増大してしまうとい
う欠点があった。
【０００４】また、アーマチャコイル１０３の各相に１
つの抵抗１００と２つのダイオード１０１、１０２を接
続する必要があり、発電機１の部品構成が複雑になると
いう欠点を持っている。本発明は上記問題点に鑑みなさ
れたものであり、従来より格段に低い回転数からの発電
立ち上がりが可能で自励式交流発電機の部品構成を簡単
にできる励磁電流制御装置を提供することをその目的と
している。
つの抵抗１００と２つのダイオード１０１、１０２を接
続する必要があり、発電機１の部品構成が複雑になると
いう欠点を持っている。本発明は上記問題点に鑑みなさ
れたものであり、従来より格段に低い回転数からの発電
立ち上がりが可能で自励式交流発電機の部品構成を簡単
にできる励磁電流制御装置を提供することをその目的と
している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の自励式交流発電
機の励磁電流制御装置は、バッテリの高位端に整流発電
電流を供給する三相全波整流器付の交流発電機の励磁コ
イルと直列接続されて前記バッテリの高位端から前記励
磁コイルへの通電を断続制御するスイッチングトランジ
スタを備え、イグニッションスイッチをもたない自励式
交流発電機の励磁電流制御装置において、前記発電機の
１相発電電圧又は中性点電圧が０．７Ｖより小さく設定
された所定のしきい値レベルを超える場合に発電開始信
号を出力する発電開始判別手段と、前記発電開始信号の
受信により導通して前記バッテリの高位端から前記スイ
ッチングトランジスタの制御端子に給電することにより
前記スイッチングトランジスタを導通させる制御スイッ
チとを備えることを特徴としている。
機の励磁電流制御装置は、バッテリの高位端に整流発電
電流を供給する三相全波整流器付の交流発電機の励磁コ
イルと直列接続されて前記バッテリの高位端から前記励
磁コイルへの通電を断続制御するスイッチングトランジ
スタを備え、イグニッションスイッチをもたない自励式
交流発電機の励磁電流制御装置において、前記発電機の
１相発電電圧又は中性点電圧が０．７Ｖより小さく設定
された所定のしきい値レベルを超える場合に発電開始信
号を出力する発電開始判別手段と、前記発電開始信号の
受信により導通して前記バッテリの高位端から前記スイ
ッチングトランジスタの制御端子に給電することにより
前記スイッチングトランジスタを導通させる制御スイッ
チとを備えることを特徴としている。
【０００６】 好適な態様において、前記スイッチングト
ランジスタ駆動回路は、前記制御スイッチの作動後、前
記制御スイッチの導通を持続させるとともに、前記１相
発電電圧又は中性点電圧が所定時間以上所定レベル以下
に低下した場合に前記制御スイッチの導通を遮断するホ
ールド回路を備える。好適な態様において、前記発電開
始判別手段は、前記発電機の１相発電電圧又は中性点電
圧がベース電極と、前記しきい値レベルに相当するしき
い値電圧との差を検出するｐｎｐトランジスタのペアか
らなる差動入力段をもち、前記制御スイッチを制御する
コンパレータからなる。
ランジスタ駆動回路は、前記制御スイッチの作動後、前
記制御スイッチの導通を持続させるとともに、前記１相
発電電圧又は中性点電圧が所定時間以上所定レベル以下
に低下した場合に前記制御スイッチの導通を遮断するホ
ールド回路を備える。好適な態様において、前記発電開
始判別手段は、前記発電機の１相発電電圧又は中性点電
圧がベース電極と、前記しきい値レベルに相当するしき
い値電圧との差を検出するｐｎｐトランジスタのペアか
らなる差動入力段をもち、前記制御スイッチを制御する
コンパレータからなる。
【０００７】
【作用】自励式交流発電機は三相全波整流器の出力端か
ら整流発電電流をバッテリに供給する。スイッチングト
ランジスタを断続することにより、バッテリ又は三相全
波整流器から励磁コイルに給電される励磁電流が断続さ
れ、発電電圧が調節される。
ら整流発電電流をバッテリに供給する。スイッチングト
ランジスタを断続することにより、バッテリ又は三相全
波整流器から励磁コイルに給電される励磁電流が断続さ
れ、発電電圧が調節される。
【０００８】本発明の特徴の一つをなす発電開始判別手
段は、発電機の１相発電電圧又は中性点電圧が所定レベ
ルを超えたかどうかを判別して超えた場合に発電開始信
号を出力する。本発明の他の特徴をなすベース電流制御
スイッチは、三相全波整流器の出力端すなわちバッテリ
の高位端とスイッチングトランジスタのベースとを電流
制限抵抗を介して接続しており、このベース電流制御ス
イッチは発電開始信号の入力により導通してスイッチン
グトランジスタを導通させ、励磁コイルに励磁電流を流
し、発電を立ち上げる。
段は、発電機の１相発電電圧又は中性点電圧が所定レベ
ルを超えたかどうかを判別して超えた場合に発電開始信
号を出力する。本発明の他の特徴をなすベース電流制御
スイッチは、三相全波整流器の出力端すなわちバッテリ
の高位端とスイッチングトランジスタのベースとを電流
制限抵抗を介して接続しており、このベース電流制御ス
イッチは発電開始信号の入力により導通してスイッチン
グトランジスタを導通させ、励磁コイルに励磁電流を流
し、発電を立ち上げる。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の自励式交
流発電機の励磁電流制御装置は、発電開始判別手段によ
り発電機の１相発電電圧又は中性点電圧の所定レベル超
過を検出し、この超過検出時に、三相全波整流器の出力
端すなわちバッテリの高位端から電流制限抵抗を介して
スイッチングトランジスタにベース電流を供給する構成
を採用しているので、従来より格段に低回転数において
励磁コイルに励磁電流を通電して発電を立ち上げること
が可能となる。
流発電機の励磁電流制御装置は、発電開始判別手段によ
り発電機の１相発電電圧又は中性点電圧の所定レベル超
過を検出し、この超過検出時に、三相全波整流器の出力
端すなわちバッテリの高位端から電流制限抵抗を介して
スイッチングトランジスタにベース電流を供給する構成
を採用しているので、従来より格段に低回転数において
励磁コイルに励磁電流を通電して発電を立ち上げること
が可能となる。
【００１０】すなわち、本発明では発電機の発電電圧は
単なる発電開始を示す制御信号として機能するのみであ
って、従来のようにスイッチングトランジスタのベース
にベース電流を供給する電力源として機能する必要は無
いので、発電電圧がスイッチングトランジスタのＶｂｅ
（ベース／エミッタ順バイアス電圧、約０．７Ｖ）や抵
抗の電圧降下を超過する値とする必要は無く、従来より
低い発電電圧での励磁電流通電が可能となり、これによ
り発電立ち上がり回転数を低下することができる。
単なる発電開始を示す制御信号として機能するのみであ
って、従来のようにスイッチングトランジスタのベース
にベース電流を供給する電力源として機能する必要は無
いので、発電電圧がスイッチングトランジスタのＶｂｅ
（ベース／エミッタ順バイアス電圧、約０．７Ｖ）や抵
抗の電圧降下を超過する値とする必要は無く、従来より
低い発電電圧での励磁電流通電が可能となり、これによ
り発電立ち上がり回転数を低下することができる。
【００１１】
【実施例】（実施例１）本発明の自励式交流発電機の励
磁電流制御装置の一実施例を図１を参照して説明する。
自励式交流発電機１は車両用エンジンにより駆動される
ものであって、スター接続された三相のアーマチャコイ
ル１１の各相発電電圧は三相全波整流器１２で整流され
た後、電源ラインＬ１を通じてバッテリ３に供給され
る。
磁電流制御装置の一実施例を図１を参照して説明する。
自励式交流発電機１は車両用エンジンにより駆動される
ものであって、スター接続された三相のアーマチャコイ
ル１１の各相発電電圧は三相全波整流器１２で整流され
た後、電源ラインＬ１を通じてバッテリ３に供給され
る。
【００１２】励磁電流制御装置２について以下に説明す
る。アーマチャコイル１１の一つから出力される１相発
電電圧Ｖａｃは抵抗ｒ１を通じてコンパレータ（本発明
でいう発電開始判別手段）４の−入力端に入力され、基
準電圧Ｖ１と比較される。基準電圧Ｖ１は０．７Ｖ以
下、ここでは０．４Ｖとされており、１相発電電圧Ｖａ
ｃが０．４Ｖ以上となるとコンパレータ４はローレベル
出力電圧（本発明でいう発電開始信号）をベース電流制
限抵抗ｒ２を通じてｐｎｐトランジスタ（本発明でいう
ベース電流制御スイッチ）６のベースに印加し、トラン
ジスタ６をオンする。なお、コンパレータの待機時消費
電流は充分に小さく設定されており、また、０．４Ｖと
いった低電圧で作動可能なようにその入力段はｐｎｐト
ランジスタのペアからなる差動入力段が採用されてい
る。
る。アーマチャコイル１１の一つから出力される１相発
電電圧Ｖａｃは抵抗ｒ１を通じてコンパレータ（本発明
でいう発電開始判別手段）４の−入力端に入力され、基
準電圧Ｖ１と比較される。基準電圧Ｖ１は０．７Ｖ以
下、ここでは０．４Ｖとされており、１相発電電圧Ｖａ
ｃが０．４Ｖ以上となるとコンパレータ４はローレベル
出力電圧（本発明でいう発電開始信号）をベース電流制
限抵抗ｒ２を通じてｐｎｐトランジスタ（本発明でいう
ベース電流制御スイッチ）６のベースに印加し、トラン
ジスタ６をオンする。なお、コンパレータの待機時消費
電流は充分に小さく設定されており、また、０．４Ｖと
いった低電圧で作動可能なようにその入力段はｐｎｐト
ランジスタのペアからなる差動入力段が採用されてい
る。
【００１３】オンしたトランジスタ６は電源ラインＬ１
から内部電源ラインＬ２に給電し、内部電源ラインＬ２
をバッテリ電圧に近いレベルとする。この内部電源ライ
ンＬ２はベース電流制限抵抗ｒ３を通じてスイッチング
トランジスタ７のベースに接続されており、オンしたト
ランジスタ６はスイッチングトランジスタ７をオンさ
せ、オンしたスイッチングトランジスタ７は電源ライン
Ｌ１から励磁コイル１３に励磁電流を通電させ、これに
より、磁界が強化され発電電圧が比例して増大する。
から内部電源ラインＬ２に給電し、内部電源ラインＬ２
をバッテリ電圧に近いレベルとする。この内部電源ライ
ンＬ２はベース電流制限抵抗ｒ３を通じてスイッチング
トランジスタ７のベースに接続されており、オンしたト
ランジスタ６はスイッチングトランジスタ７をオンさ
せ、オンしたスイッチングトランジスタ７は電源ライン
Ｌ１から励磁コイル１３に励磁電流を通電させ、これに
より、磁界が強化され発電電圧が比例して増大する。
【００１４】また、内部電源ラインＬ２は抵抗ｒ４とダ
イオードＤ１を通じてコンパレータ４の−入力端にフィ
ードバックされており、これにより内部電源ラインＬ２
がハイレベルとなると、コンパレータ１は持続してロー
レベルを出力する。ただし、抵抗ｒ４とダイオードＤ１
との接続節点Ａはエミッタ接地のｎｐｎトランジスタ８
０のコレクタに接続されて、トランジスタ８０により電
位制御されている。そして、このトランジスタ８０のベ
ースはコンパレータ８２により制御され、コンパレータ
８２の＋入力端には基準電圧Ｖ２（ここでは６Ｖ）が入
力されている。
イオードＤ１を通じてコンパレータ４の−入力端にフィ
ードバックされており、これにより内部電源ラインＬ２
がハイレベルとなると、コンパレータ１は持続してロー
レベルを出力する。ただし、抵抗ｒ４とダイオードＤ１
との接続節点Ａはエミッタ接地のｎｐｎトランジスタ８
０のコレクタに接続されて、トランジスタ８０により電
位制御されている。そして、このトランジスタ８０のベ
ースはコンパレータ８２により制御され、コンパレータ
８２の＋入力端には基準電圧Ｖ２（ここでは６Ｖ）が入
力されている。
【００１５】一方、１相発電電圧Ｖａｃは、ダイオード
Ｄ２で半波整流された後、互いに並列接続されたコンデ
ンサｃ及び放電抵抗ｒ５に印加され、これにより、コン
デンサｃに１相発電電圧Ｖａｃの整流電圧Ｖｃが蓄積さ
れ、この整流電圧ｃがコンパレータ８２の−入力端に印
加される。結局、図２に示すように、１相発電電圧Ｖａ
ｃがコンパレータ４を反転させてトランジスタ６がオン
すると、スイッチングトランジスタ７がオンし、同時に
コンパレータ８２に電源電圧が印加されてトランジスタ
８０がオンした状態となり、この状態では、１相発電電
圧Ｖａｃの変化に追従してコンパレータ４が断続し、ス
イッチングトランジスタ７が断続する。
Ｄ２で半波整流された後、互いに並列接続されたコンデ
ンサｃ及び放電抵抗ｒ５に印加され、これにより、コン
デンサｃに１相発電電圧Ｖａｃの整流電圧Ｖｃが蓄積さ
れ、この整流電圧ｃがコンパレータ８２の−入力端に印
加される。結局、図２に示すように、１相発電電圧Ｖａ
ｃがコンパレータ４を反転させてトランジスタ６がオン
すると、スイッチングトランジスタ７がオンし、同時に
コンパレータ８２に電源電圧が印加されてトランジスタ
８０がオンした状態となり、この状態では、１相発電電
圧Ｖａｃの変化に追従してコンパレータ４が断続し、ス
イッチングトランジスタ７が断続する。
【００１６】１相発電電圧Ｖａｃが更に増大して、整流
電圧ＶｃがＶ２を超えるとトランジスタ８０がオフして
接続節点Ａの電位が上昇し、接続節点Ａからダイオード
Ｄ１を通じてコンパレータ４の−入力端にハイレベル電
位がフィードバックされ、これにより、１相発電電圧Ｖ
ａｃがＶ１以下となる期間においてもトランジスタ６の
導通が持続される。
電圧ＶｃがＶ２を超えるとトランジスタ８０がオフして
接続節点Ａの電位が上昇し、接続節点Ａからダイオード
Ｄ１を通じてコンパレータ４の−入力端にハイレベル電
位がフィードバックされ、これにより、１相発電電圧Ｖ
ａｃがＶ１以下となる期間においてもトランジスタ６の
導通が持続される。
【００１７】発電機１の回転が停止すれば、コンデンサ
ｃが放電してコンパレータ８２がトランジスタ８０をオ
ンし、接続節点Ａがローレベルとなり、コンパレータ４
がローレベルを出力し、トランジスタ６がオフして元に
戻る。なお、整流発電電圧が上昇し過ぎると、電源ライ
ンＬ１から抵抗ｒ６、ツェナーダイオードＤ３、抵抗ｒ
７を通じて電流が流れる。その結果、ツェナーダイオー
ドＤ３と抵抗ｒ７との接続節点からトランジスタ５のベ
ースに給電されて、トランジスタ５がオンし、トランジ
スタ５はスイッチングトランジスタ７のベース電位を引
き下げてスイッチングトランジスタ７をオフし、発電電
圧を抑制制御する。
ｃが放電してコンパレータ８２がトランジスタ８０をオ
ンし、接続節点Ａがローレベルとなり、コンパレータ４
がローレベルを出力し、トランジスタ６がオフして元に
戻る。なお、整流発電電圧が上昇し過ぎると、電源ライ
ンＬ１から抵抗ｒ６、ツェナーダイオードＤ３、抵抗ｒ
７を通じて電流が流れる。その結果、ツェナーダイオー
ドＤ３と抵抗ｒ７との接続節点からトランジスタ５のベ
ースに給電されて、トランジスタ５がオンし、トランジ
スタ５はスイッチングトランジスタ７のベース電位を引
き下げてスイッチングトランジスタ７をオフし、発電電
圧を抑制制御する。
【００１８】以上説明したこの実施例の励磁電流制御装
置では、１相発電電圧Ｖａｃの僅かの上昇を検出してト
ランジスタ６をオンしてスイッチングトランジスタ７を
オンしているので、低回転数で励磁電流通電を開始する
ことが可能となり、発電立ち上がり回転数を従来より大
幅に低下することができる。また、１相発電電圧Ｖａｃ
の僅かの上昇により、トランジスタ６を通じてスイッチ
ングトランジスタ７のベースに１相発電電圧Ｖａｃに比
較して格段に高いバッテリ電圧を印加できるので、発電
機１の低回転数の状態においてスイッチングトランジス
タ７に充分大きなベース電流を通電でき、大きな励磁電
流を確保することができる。
置では、１相発電電圧Ｖａｃの僅かの上昇を検出してト
ランジスタ６をオンしてスイッチングトランジスタ７を
オンしているので、低回転数で励磁電流通電を開始する
ことが可能となり、発電立ち上がり回転数を従来より大
幅に低下することができる。また、１相発電電圧Ｖａｃ
の僅かの上昇により、トランジスタ６を通じてスイッチ
ングトランジスタ７のベースに１相発電電圧Ｖａｃに比
較して格段に高いバッテリ電圧を印加できるので、発電
機１の低回転数の状態においてスイッチングトランジス
タ７に充分大きなベース電流を通電でき、大きな励磁電
流を確保することができる。
【００１９】更に、トランジスタ６の導通によりコンパ
レータ４のローレベル出力を持続させるとともに発電停
止時にこの持続を解除するホールド回路８を備えている
ので、１相発電電圧Ｖａｃで発電検出しているにもかか
わらず、スイッチングトランジスタ７を持続してオンす
ることができる。なお、このホールド回路８は図示する
ように、抵抗ｒ４、ダイオードＤ１、トランジスタ８
０、コンパレータ８２、コンデンサｃ、抵抗ｒ５、ダイ
オードＤ２からなる。コンパレータ４、８２は機能的に
等価な差動アンプで代用可能である。 （実施例２）他の実施例を図３を参照して説明する。た
だし、実施例１の構成要素と類似機能の構成要素には同
一符号を付す。
レータ４のローレベル出力を持続させるとともに発電停
止時にこの持続を解除するホールド回路８を備えている
ので、１相発電電圧Ｖａｃで発電検出しているにもかか
わらず、スイッチングトランジスタ７を持続してオンす
ることができる。なお、このホールド回路８は図示する
ように、抵抗ｒ４、ダイオードＤ１、トランジスタ８
０、コンパレータ８２、コンデンサｃ、抵抗ｒ５、ダイ
オードＤ２からなる。コンパレータ４、８２は機能的に
等価な差動アンプで代用可能である。 （実施例２）他の実施例を図３を参照して説明する。た
だし、実施例１の構成要素と類似機能の構成要素には同
一符号を付す。
【００２０】この励磁電流制御装置２は、実施例１の励
磁電流制御装置２において使用された抵抗ｒ４、ｒ１及
びダイオードＤ１の代わりに、抵抗ｒ８を設けた点とコ
ンパレータ８２の入力の極性が異なっている。すなわ
ち、トランジスタ８０のコレクタは抵抗ｒ８を通じてト
ランジスタ６のベースに接続されている。
磁電流制御装置２において使用された抵抗ｒ４、ｒ１及
びダイオードＤ１の代わりに、抵抗ｒ８を設けた点とコ
ンパレータ８２の入力の極性が異なっている。すなわ
ち、トランジスタ８０のコレクタは抵抗ｒ８を通じてト
ランジスタ６のベースに接続されている。
【００２１】この装置の動作を説明すれば、１相発電電
圧Ｖａｃが基準電圧Ｖ１を超えるとコンパレータ４がト
ランジスタ６をオンさせ、トランジスタ６はスイッチン
グトランジスタ７をオンするとともに、コンパレータ８
２を作動させる。１相発電電圧Ｖａｃの更なる上昇によ
り整流電圧Ｖｃが基準電圧Ｖ２を超えると、トランジス
タ８０がオンし、トランジスタ８０が抵抗ｒ８を通じて
トランジスタ６のベースをローレベルとしてトランジス
タ６のオンを持続させる。
圧Ｖａｃが基準電圧Ｖ１を超えるとコンパレータ４がト
ランジスタ６をオンさせ、トランジスタ６はスイッチン
グトランジスタ７をオンするとともに、コンパレータ８
２を作動させる。１相発電電圧Ｖａｃの更なる上昇によ
り整流電圧Ｖｃが基準電圧Ｖ２を超えると、トランジス
タ８０がオンし、トランジスタ８０が抵抗ｒ８を通じて
トランジスタ６のベースをローレベルとしてトランジス
タ６のオンを持続させる。
【００２２】発電が停止すると、整流電圧Ｖｃが低下し
てトランジスタ８０がオフし、トランジスタ６がオフす
る。 （実施例３）他の実施例を図４を参照して説明する。た
だし、実施例１の構成要素と類似機能の構成要素には同
一符号を付す。
てトランジスタ８０がオフし、トランジスタ６がオフす
る。 （実施例３）他の実施例を図４を参照して説明する。た
だし、実施例１の構成要素と類似機能の構成要素には同
一符号を付す。
【００２３】この励磁電流制御装置２は、実施例１の励
磁電流制御装置２において使用されたホールド回路８の
構成を変更したものである。すなわち、この実施例のホ
ールド回路８は、コンパレータ４の出力端とエミッタ接
地のｎｐｎトランジスタ８０のベースを接続するコンデ
ンサｃ１を有し、トランジスタ８０のベースは抵抗ｒ９
を通じて接地されている。トランジスタ８０のコレクタ
はベース電流制限抵抗ｒ２を通じてトランジスタ６のベ
ースに接続され、また、トランジスタ８０のコレクタは
コンデンサｃ２を通じて接地されている。コンデンサｃ
１と抵抗ｒ９は微分回路を構成する。なお、抵抗ｒ１は
省略可能である。
磁電流制御装置２において使用されたホールド回路８の
構成を変更したものである。すなわち、この実施例のホ
ールド回路８は、コンパレータ４の出力端とエミッタ接
地のｎｐｎトランジスタ８０のベースを接続するコンデ
ンサｃ１を有し、トランジスタ８０のベースは抵抗ｒ９
を通じて接地されている。トランジスタ８０のコレクタ
はベース電流制限抵抗ｒ２を通じてトランジスタ６のベ
ースに接続され、また、トランジスタ８０のコレクタは
コンデンサｃ２を通じて接地されている。コンデンサｃ
１と抵抗ｒ９は微分回路を構成する。なお、抵抗ｒ１は
省略可能である。
【００２４】この装置の動作を説明すれば、１相発電電
圧Ｖａｃが基準電圧Ｖ１を超えるとコンパレータ４がコ
ンデンサｃ１を通じてトランジスタ８０のベースにパル
ス電圧を出力し、トランジスタ８０を一時的にオンし、
これによりトランジスタ６がオンし、同時にコンデンサ
ｃ２が放電される。そしてコンデンサｃ２はトランジス
タ６のベース電流により抵抗ｒ２を通じて充電され、こ
れによりトランジスタ６は持続してオンし、スイッチン
グトランジスタ７を持続してオンさせ、励磁コイルに励
磁電流を通電する。
圧Ｖａｃが基準電圧Ｖ１を超えるとコンパレータ４がコ
ンデンサｃ１を通じてトランジスタ８０のベースにパル
ス電圧を出力し、トランジスタ８０を一時的にオンし、
これによりトランジスタ６がオンし、同時にコンデンサ
ｃ２が放電される。そしてコンデンサｃ２はトランジス
タ６のベース電流により抵抗ｒ２を通じて充電され、こ
れによりトランジスタ６は持続してオンし、スイッチン
グトランジスタ７を持続してオンさせ、励磁コイルに励
磁電流を通電する。
【００２５】すなわち、コンデンサｃ２の充電時定数が
１相発電電圧Ｖａｃの１周期より長ければ、コンデンサ
ｃ２が充電されてトランジスタ６がオフする前にトラン
ジスタ８０がコンデンサｃ２を放電するので、トランジ
スタ６の持続導通が可能となる。発電が停止すれば、ト
ランジスタ８０がオンせず、コンデンサｃ２の電位がハ
イレベルとなってトランジスタ６が遮断される。
１相発電電圧Ｖａｃの１周期より長ければ、コンデンサ
ｃ２が充電されてトランジスタ６がオフする前にトラン
ジスタ８０がコンデンサｃ２を放電するので、トランジ
スタ６の持続導通が可能となる。発電が停止すれば、ト
ランジスタ８０がオンせず、コンデンサｃ２の電位がハ
イレベルとなってトランジスタ６が遮断される。
【００２６】図５に、この励磁電流制御装置の各部電圧
波形図を示す。回転時において、１相発電電圧Ｖａｃが
基準電圧Ｖ１を超えるとコンパレータ４からのパルス入
力によりトランジスタ８０のコレクタ電位はローレベル
（Ｌ）となるが、上記パルス消滅によりトランジスタ８
０はオフし、コンデンサｃ２はトランジスタ６のベース
電流により充電され、その結果、トランジスタ６は１相
発電電圧Ｖａｃのピーク電圧が基準電圧Ｖ１を超過する
場合、常時オンすることができる。
波形図を示す。回転時において、１相発電電圧Ｖａｃが
基準電圧Ｖ１を超えるとコンパレータ４からのパルス入
力によりトランジスタ８０のコレクタ電位はローレベル
（Ｌ）となるが、上記パルス消滅によりトランジスタ８
０はオフし、コンデンサｃ２はトランジスタ６のベース
電流により充電され、その結果、トランジスタ６は１相
発電電圧Ｖａｃのピーク電圧が基準電圧Ｖ１を超過する
場合、常時オンすることができる。
【００２７】一方、図５に示すように発電停止時におい
て発電機１の三相全波整流器１２を通してバッテリ３か
らの微小なリーク電流の流入によりコンパレータ４の＋
入力端の電位が緩慢に上昇する場合、トランジスタ８０
のベースには１パルスが入力されるのみであり、トラン
ジスタ８０は短時間オンするだけであり、トランジスタ
６、スイッチングトランジスタ７は一度だけ短時間オン
するだけであり、ＤＣ電力消費を低減することができ
る。 （実施例４）他の実施例を図６を参照して説明する。た
だし、実施例３の構成要素と類似機能の構成要素には同
一符号を付す。
て発電機１の三相全波整流器１２を通してバッテリ３か
らの微小なリーク電流の流入によりコンパレータ４の＋
入力端の電位が緩慢に上昇する場合、トランジスタ８０
のベースには１パルスが入力されるのみであり、トラン
ジスタ８０は短時間オンするだけであり、トランジスタ
６、スイッチングトランジスタ７は一度だけ短時間オン
するだけであり、ＤＣ電力消費を低減することができ
る。 （実施例４）他の実施例を図６を参照して説明する。た
だし、実施例３の構成要素と類似機能の構成要素には同
一符号を付す。
【００２８】この励磁電流制御装置２は、発電開始検出
回路（本発明でいう発電開始判別手段）４ａにより実施
例１のコンパレータ４を置換し、発電開始検出回路４ａ
から出力される発電開始信号Ｓ１をホールドするホール
ド回路８ａにより実施例１のホールド回路８を置換し、
ｎｐｎエミッタホロワトランジスタ（本発明でいうベー
ス電流制御スイッチ）６ａにより実施例１のｐｎｐトラ
ンジスタ６を置換したものである。
回路（本発明でいう発電開始判別手段）４ａにより実施
例１のコンパレータ４を置換し、発電開始検出回路４ａ
から出力される発電開始信号Ｓ１をホールドするホール
ド回路８ａにより実施例１のホールド回路８を置換し、
ｎｐｎエミッタホロワトランジスタ（本発明でいうベー
ス電流制御スイッチ）６ａにより実施例１のｐｎｐトラ
ンジスタ６を置換したものである。
【００２９】以下、動作を説明する。トランジスタ９０
のオンにより、コンデンサｃ４が放電される。これによ
りトランジスタ８０がオフし、ベース電流制限抵抗ｒ１
６を通じてエミッタホロワトランジスタ６ａにベース電
流が供給されてトランジスタ６ａがオンし、スイッチン
グトランジスタ７がオンし、励磁コイル１３に励磁電流
が給電される。
のオンにより、コンデンサｃ４が放電される。これによ
りトランジスタ８０がオフし、ベース電流制限抵抗ｒ１
６を通じてエミッタホロワトランジスタ６ａにベース電
流が供給されてトランジスタ６ａがオンし、スイッチン
グトランジスタ７がオンし、励磁コイル１３に励磁電流
が給電される。
【００３０】図７に示す従来例と比較すると発電を検出
できる１相発電電圧は、ほぼ同等であるが、従来例で必
要であったアーマチャコイル１０３に接続されたダイオ
ード１０１、１０２が不要となるため発電機１の部品構
成を簡単にすることができる。１相発電電圧Ｖａｃが低
下すると、トランジスタ９０が以前のようにオフし、コ
ンデンサｃ４が抵抗ｒ１４を通じて充電される。 しか
し、コンデンサｃ４と抵抗ｒ１４とからなる積分回路の
時定数は１相発電電圧Ｖａｃの周期より長く設定されて
おり、コンデンサｃ４の充電電圧によりトランジスタ８
０がオンする前に、トランジスタ９０が再度オンしてコ
ンデンサｃ４が放電される。これにより、トランジスタ
６ａ、スイッチングトランジスタ７の持続導通が可能と
なる。
できる１相発電電圧は、ほぼ同等であるが、従来例で必
要であったアーマチャコイル１０３に接続されたダイオ
ード１０１、１０２が不要となるため発電機１の部品構
成を簡単にすることができる。１相発電電圧Ｖａｃが低
下すると、トランジスタ９０が以前のようにオフし、コ
ンデンサｃ４が抵抗ｒ１４を通じて充電される。 しか
し、コンデンサｃ４と抵抗ｒ１４とからなる積分回路の
時定数は１相発電電圧Ｖａｃの周期より長く設定されて
おり、コンデンサｃ４の充電電圧によりトランジスタ８
０がオンする前に、トランジスタ９０が再度オンしてコ
ンデンサｃ４が放電される。これにより、トランジスタ
６ａ、スイッチングトランジスタ７の持続導通が可能と
なる。
【００３１】発電が停止すると、トランジスタ９０のオ
フが持続し、コンデンサｃ４の電位は上昇し、トランジ
スタ８０がオンし、トランジスタ６ａはオフし、スイッ
チングトランジスタ７がオフし、励磁コイル１３への通
電が停止される。なお、抵抗ｒ１４，ｒ１５は、小型の
トランジスタ８０のベース電流を供給できればよく、充
分高抵抗値に設定してＤＣ電力消費が削減される。
フが持続し、コンデンサｃ４の電位は上昇し、トランジ
スタ８０がオンし、トランジスタ６ａはオフし、スイッ
チングトランジスタ７がオフし、励磁コイル１３への通
電が停止される。なお、抵抗ｒ１４，ｒ１５は、小型の
トランジスタ８０のベース電流を供給できればよく、充
分高抵抗値に設定してＤＣ電力消費が削減される。
【図１】実施例１を示す回路図である。
【図２】実施例１の各部電圧波形図である。
【図３】実施例２を示す回路図である。
【図４】実施例３を示す回路図である。
【図５】実施例３の各部電圧波形図である。
【図６】実施例４を示す回路図である。
【図７】従来の励磁電流制御装置を示す回路図である。
１ 発電機（自励式交流発電機）
２ 励磁電流制御装置
３ バッテリ
４ コンパレータ（発電開始判別手段）
６ トランジスタ（ベース電流制御スイッチ）
７ スイッチングトランジスタ
８ ホールド回路
１３ 励磁コイル
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02P 9/08
H02J 7/16
H02P 9/14
Claims (3)
- 【請求項１】 バッテリの高位端に整流発電電流を供給
する三相全波整流器付の交流発電機の励磁コイルと直列
接続されて前記バッテリの高位端から前記励磁コイルへ
の通電を断続制御するスイッチングトランジスタを備
え、イグニッションスイッチをもたない自励式交流発電
機の励磁電流制御装置において、 前記発電機の１相発電電圧又は中性点電圧が０．７Ｖよ
り小さく設定された所定のしきい値レベルを超える場合
に発電開始信号を出力する発電開始判別手段と、前記発電開始信号 の受信により導通して前記バッテリの
高位端から前記スイッチングトランジスタの制御端子に
給電することにより前記スイッチングトランジスタを導
通させる制御スイッチとを備えることを特徴とする自励
式交流発電機の励磁電流制御装置。 - 【請求項２】 前記スイッチングトランジスタ駆動回路
は、前記制御スイッチの作動後、前記制御スイッチの導
通を持続させるとともに、前記１相発電電圧又は中性点
電圧が所定時間以上所定レベル以下に低下した場合に前
記制御スイッチの導通を遮断するホールド回路を備える
請求項１記載の自励式交流発電機の励磁電流制御装置。 - 【請求項３】 前記発電開始判別手段は、前記発電機の
１相発電電圧又は中性点電圧がベース電極と、前記しき
い値レベルに相当するしきい値電圧との差を検出するｐ
ｎｐトランジスタのペアからなる差動入力段をもち、前
記制御スイッチを制御するコンパレータからなる請求項
１又は２記載の自励式交流発電機の励磁電流制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06409593A JP3367134B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 自励式交流発電機の励磁電流制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06409593A JP3367134B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 自励式交流発電機の励磁電流制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06276796A JPH06276796A (ja) | 1994-09-30 |
| JP3367134B2 true JP3367134B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=13248180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06409593A Expired - Fee Related JP3367134B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 自励式交流発電機の励磁電流制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3367134B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0951697A (ja) * | 1995-08-08 | 1997-02-18 | Denso Corp | 車両用発電装置 |
| JP3736011B2 (ja) * | 1997-03-21 | 2006-01-18 | 株式会社デンソー | 車両用発電制御装置 |
| JP4192439B2 (ja) * | 2000-06-19 | 2008-12-10 | 株式会社デンソー | 車両用交流発電機の制御装置 |
| FR2810813B1 (fr) * | 2000-06-26 | 2003-10-31 | Denso Corp | Regulateur de tension d'un generateur a courant alternatif pour vehicule |
| US6707276B2 (en) | 2000-06-26 | 2004-03-16 | Denso Corporation | Voltage regulator of AC generator having circuit for detecting voltage induced in field coil |
| JP4438261B2 (ja) * | 2001-08-31 | 2010-03-24 | 株式会社デンソー | 車両用交流発電機 |
| US7564224B2 (en) | 2005-11-08 | 2009-07-21 | Denso Corporation | Power-generator control method and apparatus using externally applied periodic signal |
| US7877170B2 (en) * | 2007-05-24 | 2011-01-25 | Verdant Power | Remanent voltage generator tachometer and control for induction machine |
| US10014807B2 (en) * | 2016-06-06 | 2018-07-03 | Deere & Company | System and method for an inverter for self-excitation of an induction machine |
-
1993
- 1993-03-23 JP JP06409593A patent/JP3367134B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06276796A (ja) | 1994-09-30 |
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