JP2649291B2 - AC generator for vehicles - Google Patents
AC generator for vehiclesInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、車両用交流発電機にお
いて、低回転速度であっても急速に電圧を確立させるこ
とができる車両用交流発電機に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automotive alternator capable of rapidly establishing a voltage even at a low rotational speed.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図２、及び図３に従来の車両用交流発電
機の励磁を確立するための回路の具体例を示す。図２に
おいて、１は発電機、２はバッテリ、３は固定子コイ
ル、４は固定子コイル３に発生した電圧を整流して励磁
コイル５に励磁電力を供給すると共にバッテリ２を充電
する電力を供給するための整流ダイオード回路、５は発
電機に電圧を生じさせるための励磁コイル、６はイグニ
ションスイッチ、７は表示ランプ、８はバイパス抵抗、
９は電圧確立回路である。前記した図２においては、車
両用交流発電機を始動する時、初期励磁のための電力
を、イグニションスイッチ６、表示ランプ７に並列に接
続したバイパス抵抗８を経由してバッテリ２から得てい
た。しかし、このバイパス抵抗８と表示ランプ７との合
成抵抗が数１０Ωあることからこの回路に大きな電圧降
下が生じ、励磁コイル５に十分な電力が供給されないこ
とがある。したがって、発電機の始動時に十分な起磁力
を確保するために、車両のエンジンを高回転させる必要
があった。2. Description of the Related Art FIGS. 2 and 3 show a specific example of a circuit for establishing excitation of a conventional automotive alternator. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a generator, 2 denotes a battery, 3 denotes a stator coil, and 4 denotes a rectifier for rectifying a voltage generated in the stator coil 3 to supply excitation power to the excitation coil 5 and power for charging the battery 2. A rectifier diode circuit for supply, 5 an excitation coil for generating a voltage in the generator, 6 an ignition switch, 7 an indicator lamp, 8 a bypass resistor,
9 is a voltage establishment circuit. In FIG. 2 described above, when starting the automotive alternator, the power for the initial excitation is obtained from the battery 2 via the bypass resistor 8 connected in parallel to the ignition switch 6 and the indicator lamp 7. . However, since the combined resistance of the bypass resistor 8 and the indicator lamp 7 is several tens of ohms, a large voltage drop occurs in this circuit, and sufficient power may not be supplied to the exciting coil 5. Therefore, in order to secure a sufficient magnetomotive force when the generator is started, it is necessary to rotate the engine of the vehicle at a high speed.
【０００３】図３は、従来の車両用交流発電機の励磁を
確立するための他の回路を示す。図３において、電圧確
立回路９は表示ランプ７と並列に設けられている。この
ため、励磁コイル５を励磁する電力は、図２の回路に示
すように、表示ランプ７とバイパス抵抗８とを経由しな
いで、バッテリ２から電圧確立回路９を経由して直接励
磁コイル５に供給することができるので、前記した図２
に示す従来の表示ランプ７とバイパス抵抗８での電圧降
下の問題は一応解決し、発電機１自身の電圧確立を低回
転数で行うことが可能になっている。図３において、１
０は発電機１の電圧を検出し動作するチャージランプ表
示制御回路である。尚、図３において、説明していない
符号は図２の同一の符号と同一の構成であるから説明を
省略する。前記したチャージランプ表示制御回路１０は
イグニションスイッチ６をオンにした後、発電機１の中
性点（Ａ）から電圧が来ることにより動作し、表示ラン
プ７を点灯させると共に、電圧確立回路９を起動する。FIG. 3 shows another circuit for establishing the excitation of a conventional automotive alternator. In FIG. 3, a voltage establishing circuit 9 is provided in parallel with the display lamp 7. For this reason, as shown in the circuit of FIG. 2, the electric power for exciting the exciting coil 5 is directly transmitted from the battery 2 to the exciting coil 5 via the voltage establishing circuit 9 without passing through the display lamp 7 and the bypass resistor 8. Since it can be supplied, FIG.
The problem of the voltage drop at the conventional indicator lamp 7 and the bypass resistor 8 shown in FIG. 1 has been solved once, and the voltage of the generator 1 itself can be established at a low rotation speed. In FIG. 3, 1
Reference numeral 0 denotes a charge lamp display control circuit that operates by detecting the voltage of the generator 1. In FIG. 3, reference numerals that are not described have the same configurations as the same reference numerals in FIG. After turning on the ignition switch 6, the charge lamp display control circuit 10 operates when a voltage comes from the neutral point (A) of the generator 1, turns on the display lamp 7, and activates the voltage establishment circuit 9. to start.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示した回路においては、イグニッションスイッチ６が閉
じている間、電圧確立回路９へ大きな励磁電流が供給さ
れ続けるので、イグニッションスイッチ６を閉じたまま
エンジンを始動させないでいると、バッテリ２の消耗を
早めてしまうといった問題点があった。さらに、図３に
おいて、車両においては避けられないチャージ表示をさ
せるための表示を、発電機の中性点（Ａ）の電圧を検出
してこの電圧によってチャージランプ表示制御回路１０
を制御し、チャージ状態を表示ランプ７に表示させてい
るので、発電機の巻線の中性点（Ａ）からこの制御線を
引き出す必要があり、このための作業工程やチャージ状
態表示のための制御回路がコストアップになるという欠
点があった。本発明の目的は、前記した従来の諸問題を
解決するためになされたもので、発電機の始動初期の自
励立ち上がり回転数をより低減する車両用交流発電機を
提供することにある。However, in the circuit shown in FIG. 3, while the ignition switch 6 is closed, a large exciting current is continuously supplied to the voltage establishing circuit 9, so that the ignition switch 6 is kept closed. If the engine is not started, there is a problem that the consumption of the battery 2 is expedited. Further, in FIG. 3, a display for making a charge display inevitable in a vehicle is performed by detecting the voltage at the neutral point (A) of the generator and using this voltage to display the charge lamp display control circuit 10.
And the charge state is displayed on the display lamp 7, it is necessary to draw this control line from the neutral point (A) of the winding of the generator. However, there is a disadvantage that the cost of the control circuit increases. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle alternator that further reduces the number of self-excited startup rotations at the initial stage of starting the generator.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の車両用交流発電
機は、回転磁界を発生させるために回転子に設けられた
励磁コイルと、固定子に巻成された固定子コイルと、前
記した固定子コイルの交流出力を整流するダイオードブ
リッジ回路と、前記した固定子コイルから励磁コイルへ
電力を供給する電圧調整装置と、チャージ状況を表示さ
せるランプ表示回路と、前記したランプ表示回路の制御
回路とを有する車両用交流発電機において、固定子コイ
ルの電圧を検出する検出回路と、この検出回路によって
制御され励磁コイルに電流を供給するトランジスタスイ
ッチング回路とダイオードとの直列回路とを有し、ラン
プ表示回路に並列に接続される第１の電圧確立回路と、
主トランジスタを制御することにより励磁コイルの電流
を制御する第２の電圧確立回路とを備え、前記第１の電
圧確立回路と、第２の電圧確立回路とを動作させること
によって低い回転数で電圧を確立することを特徴とする
のである。According to the present invention, there is provided an AC generator for a vehicle, comprising: an exciting coil provided on a rotor for generating a rotating magnetic field; a stator coil wound on the stator; A diode bridge circuit for rectifying the AC output of the stator coil, a voltage regulator for supplying power from the stator coil to the excitation coil, a lamp display circuit for displaying a charging status, and a control circuit for the lamp display circuit A vehicle AC generator having a detection circuit for detecting a voltage of a stator coil, a transistor switching circuit controlled by the detection circuit and supplying a current to an exciting coil, and a series circuit of a diode; A first voltage establishment circuit connected in parallel to the display circuit;
A second voltage establishing circuit for controlling the current of the exciting coil by controlling the main transistor, and operating the first voltage establishing circuit and the second voltage establishing circuit to operate the voltage at a low rotational speed. It is characterized by establishing.
【０００６】[0006]
【作用】本発明においては、エンジンの停止時にランプ
表示回路を介して励磁コイルに励磁電流が供給された場
合、回転子が停止しているため、発電機の固定子コイル
には電圧が発生しない。また、エンジンを起動させ、回
転子が回転すると、チャージ状態を表示するランプ表示
回路を介して回転子の励磁コイルに微少な励磁電流が流
れ、固定子コイルの周りに回転磁界が発生し、固定子コ
イルに交流誘導起電力が生ずる。そして、固定子コイル
に生じた電圧を検出した第１の電圧確立回路の検出回路
がトランジスタスイッチング回路を制御し、順方向に接
続されたダイオードを介して励磁コイルに励磁電流を供
給する。上記のようにして、第１の電圧確立回路から励
磁コイルに電流が供給されるようになると、ランプ表示
回路から励磁コイルに印加されていた電圧よりも、第１
の電圧確立回路から励磁コイルに印加される電圧が高く
なるために、ランプ表示回路から励磁コイルへは電流が
流れなくなり、ランプ表示回路の表示ランプは消灯す
る。According to the present invention, when the exciting current is supplied to the exciting coil via the lamp display circuit when the engine is stopped, no voltage is generated in the stator coil of the generator because the rotor is stopped. . In addition, when the engine is started and the rotor rotates, a small exciting current flows through the exciting coil of the rotor via a lamp display circuit that indicates a charged state, and a rotating magnetic field is generated around the stator coil, thereby fixing the rotor. An AC induced electromotive force is generated in the child coil. Then, the detection circuit of the first voltage establishment circuit that detects the voltage generated in the stator coil controls the transistor switching circuit, and supplies an excitation current to the excitation coil via a diode connected in the forward direction. As described above, when the current is supplied from the first voltage establishing circuit to the exciting coil, the voltage applied to the exciting coil from the lamp display circuit becomes higher than the voltage applied to the exciting coil by the first voltage establishing circuit.
Since the voltage applied from the voltage establishment circuit to the excitation coil increases, no current flows from the lamp display circuit to the excitation coil, and the display lamp of the lamp display circuit is turned off.
【０００７】さらに、ランプ表示回路から供給されてい
た励磁電流よりも流量の大なる電流が第１の電圧確立回
路から励磁コイルへ供給されるようになると、発電機の
固定子コイルには一層高い誘導起電力が生じ、固定子コ
イルの電圧が高くなることに基づいて、第１の電圧確立
回路は励磁コイルへ供給する励磁電流を増加させる。そ
して、この第１の電圧確立回路より励磁コイルに印加さ
れる電圧よりも、固定子コイルに生ずる電圧の方が高く
なると、第１の電圧確立回路より励磁コイルに電流が供
給されなくなる。一方、第１の電圧確立回路より励磁コ
イルに電流が供給されなくなることに伴って、発電機の
固定子コイルの発電電圧が電圧調整装置によって励磁コ
イルに印加されるようになり、発電機の発電電圧に基づ
く励磁電流が励磁コイルに供給されるようになるので、
発電機自身による自己励磁が確立する。上記のようにし
て発電機が回転を始めた直後、発電機の発電電圧が相乗
的に増大し、励磁コイルに供給される励磁電流が一定量
に達すると、第２の電圧確立回路が動作することに基づ
いて主トランジスタを制御し、発電電圧が一定値になる
ように制御する。Further, when a current having a larger flow rate than the excitation current supplied from the lamp display circuit is supplied from the first voltage establishment circuit to the excitation coil, the stator coil of the generator has a higher voltage. The first voltage establishing circuit increases the exciting current supplied to the exciting coil based on the occurrence of the induced electromotive force and the increase in the voltage of the stator coil. When the voltage generated in the stator coil is higher than the voltage applied to the exciting coil from the first voltage establishing circuit, no current is supplied to the exciting coil from the first voltage establishing circuit. On the other hand, as the current is not supplied to the exciting coil from the first voltage establishment circuit, the voltage generated by the stator coil of the generator is applied to the exciting coil by the voltage regulator, and the power generation of the generator is performed. Since the excitation current based on the voltage is supplied to the excitation coil,
Self-excitation by the generator itself is established. Immediately after the generator starts rotating as described above, when the generated voltage of the generator increases synergistically and the exciting current supplied to the exciting coil reaches a certain amount, the second voltage establishing circuit operates. Based on this, the main transistor is controlled so that the generated voltage becomes constant.
【０００８】[0008]
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す車両用交流発
電機のブロック図である。図１において、バッテリ２の
プラス側と励磁コイル５の一端との間に第１の電圧確立
回路１１が表示ランプ回路７と並列に接続している。第
１の電圧確立回路１１はトランジスタスイッチング回路
１２とダイオード１３と電圧制御トランジスタ１４とに
より構成される。電圧制御トランジスタ１４によってト
ランジスタスイッチング回路１２は制御される。トラン
ジスタスイッチング回路１２はダーリントン接続になっ
ていてもよい。そして、前記したイグニッションスイッ
チ６とバイパス抵抗８と逆流防止ダイオード１５との直
流回路に第２の電圧確立回路１６を接続する。一方、発
電機の固定子コイル３はスター結線され、それぞれの出
力端子は直流出力用の整流ダイオード回路４に接続して
あり、また補助ダイオード１７を通じて励磁コイル５に
接続してある。FIG. 1 is a block diagram of an automotive alternator according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a first voltage establishing circuit 11 is connected between the plus side of the battery 2 and one end of the exciting coil 5 in parallel with the display lamp circuit 7. The first voltage establishment circuit 11 includes a transistor switching circuit 12, a diode 13, and a voltage control transistor 14. The transistor switching circuit 12 is controlled by the voltage control transistor 14. The transistor switching circuit 12 may be in a Darlington connection. Then, a second voltage establishing circuit 16 is connected to a DC circuit of the above-described ignition switch 6, bypass resistor 8, and backflow prevention diode 15. On the other hand, the stator coil 3 of the generator is star-connected, and each output terminal is connected to the rectifier diode circuit 4 for DC output, and is connected to the exciting coil 5 through the auxiliary diode 17.
【０００９】回転磁界によって電圧を生じる励磁コイル
５は回転磁極に巻かれている。この回転磁極は図示しな
い回転軸又はプーリによって車両エンジンの動力により
回転する。また、整流ダイオード回路４のプラス側はバ
ッテリ２に直結され、整流ダイオード回路４のマイナス
側は直接又はシャーシを介してバッテリ２のマイナス側
に接続してある。イグニションスイッチ６はバイパス抵
抗８と並列に接続したランプ表示回路７及び逆流防止ダ
イオード１５と直列に励磁コイル５に接続してある。An exciting coil 5 for generating a voltage by a rotating magnetic field is wound around a rotating magnetic pole. The rotating magnetic pole is rotated by the power of the vehicle engine by a rotating shaft or a pulley (not shown). The positive side of the rectifier diode circuit 4 is directly connected to the battery 2, and the negative side of the rectifier diode circuit 4 is connected to the negative side of the battery 2 directly or via a chassis. The ignition switch 6 is connected to the exciting coil 5 in series with the lamp display circuit 7 and the backflow prevention diode 15 connected in parallel with the bypass resistor 8.
【００１０】以下に、前記した発電機の回路の動作につ
いて説明する。前記した構成において、エンジンの停止
時にイグニッションスイッチ６がオンすることにより、
ランプ表示回路７を介して回転子の励磁コイル５に励磁
電流が供給された場合、回転子が停止しているため、発
電機１の固定子コイル３には電圧が発生しない。よっ
て、バッテリ２のチャージ状態を表示する表示ランプが
点灯するのみで、発電機１による発電は行われない。ま
た、エンジンの起動時にランプ表示回路７を介して回転
子の励磁コイル５に微少な励磁電流が流れると、固定子
コイル３の周りに回転磁界が発生し、固定子コイル３に
交流誘導起電力が生ずる。そして、固定子コイル３の電
圧が電圧制御トランジスタ１４のベースに印加されるこ
とで、この電圧制御トランジスタ１４がオンする。さら
に、上記電圧制御トランジスタ１４がオンすることに伴
って、トランジスタスイッチング回路１２にベース電流
が流れることにより、このトランジスタスイッチング回
路１２もオンし、順方向に接続されたダイオード１３を
介して励磁コイル５に励磁電流が供給されるようにな
る。ここで、バッテリ２からランプ表示回路７等の負荷
を経て励磁コイル５に印加される電圧よりも、トランジ
スタスイッチング回路１２より励磁コイルに印加される
電圧の方が高いために、電流の流路方向が変ることにな
り、イグニッションスイッチ６が閉じられていても、ラ
ンプ表示回路７の表示ランプは消灯する。The operation of the above-described generator circuit will be described below. In the above configuration, when the ignition switch 6 is turned on when the engine is stopped,
When an exciting current is supplied to the exciting coil 5 of the rotor via the lamp display circuit 7, no voltage is generated in the stator coil 3 of the generator 1 because the rotor is stopped. Therefore, only the display lamp that indicates the charge state of the battery 2 is turned on, and the power generation by the generator 1 is not performed. Also, when a small exciting current flows through the exciting coil 5 of the rotor via the lamp display circuit 7 when the engine is started, a rotating magnetic field is generated around the stator coil 3 and the AC induced electromotive force is applied to the stator coil 3. Occurs. Then, when the voltage of the stator coil 3 is applied to the base of the voltage control transistor 14, the voltage control transistor 14 is turned on. Further, when the voltage control transistor 14 is turned on, a base current flows through the transistor switching circuit 12, so that the transistor switching circuit 12 is also turned on, and the exciting coil 5 is connected via the diode 13 connected in the forward direction. Is supplied with the exciting current. Here, since the voltage applied to the excitation coil from the transistor switching circuit 12 is higher than the voltage applied to the excitation coil 5 from the battery 2 via a load such as the lamp display circuit 7, the current flow direction Is changed, and the display lamp of the lamp display circuit 7 is turned off even if the ignition switch 6 is closed.
【００１１】さらに、ランプ表示回路７から供給されて
いた励磁電流よりも流量の大なる電流が第１の電圧確立
回路１１のトランジスタスイッチング回路１２から励磁
コイル５へ供給されるようになると、発電機１の固定子
コイル３には一層高い誘導起電力が生じ、固定子コイル
３の電圧が高くなる。そして、整流ダイオード回路４を
介してトランジスタスイッチング回路１２のエミッタ及
びベースに印加される電圧がバッテリ２より印加される
電圧よりも高くなると、第１の電圧確立回路１１内のト
ランジスタスイッチング回路１２とダイオード１３を経
て励磁コイル５へ至る場合の電圧降下分よりも、補助ダ
イオード１７を経て励磁コイル５へ至る場合の電圧降下
分の方が低いために、補助ダイオード１７…を介して各
固定子コイル３より励磁コイル５に電圧が印加されるよ
うになる。ここにおいて、トランジスタスイッチング回
路１２よりの出力電圧よりも発電機１よりの出力電圧が
高くなることに伴い、トランジスタスイッチング回路１
２のコレクタ電流が流れなくなる。この後においてもト
ランジスタスイッチング回路１２のエミッタ−ベース間
の順方向電流は継続して流れるが、トランジスタスイッ
チング回路１２より励磁コイル５へ励磁電流が供給され
なくなることで、第１の電圧確立回路１１の動作は事実
上停止する。なお、ダイオード１３は、補助ダイオード
１７よりトランジスタスイッチング回路１２を通ってバ
ッテリ２へ電流が流れることを阻止するためのものであ
る。かくして、発電機１の各固定子コイル３の発電電圧
が補助ダイオード１７を介して励磁コイル５に印加され
るようになると、発電機１の発電電圧に基づく励磁電流
が励磁コイル５に供給される自己励磁が確立し、発電機
１の発電電圧が相乗的に増大することで、励磁コイル５
に供給される励磁電流が飛躍的に増加し、外部負荷へ供
給するに十分な発電電圧が得られるようになる。Further, when a current having a larger flow rate than the exciting current supplied from the lamp display circuit 7 is supplied from the transistor switching circuit 12 of the first voltage establishing circuit 11 to the exciting coil 5, the generator A higher induced electromotive force is generated in one stator coil 3, and the voltage of the stator coil 3 increases. When the voltage applied to the emitter and the base of the transistor switching circuit 12 via the rectifier diode circuit 4 becomes higher than the voltage applied from the battery 2, the transistor switching circuit 12 in the first voltage establishing circuit 11 and the diode 13, the voltage drop when reaching the exciting coil 5 via the auxiliary diode 17 is lower than the voltage drop when reaching the exciting coil 5 via the auxiliary diode 17, so that each stator coil 3 As a result, a voltage is applied to the exciting coil 5. Here, as the output voltage from the generator 1 becomes higher than the output voltage from the transistor switching circuit 12, the transistor switching circuit 1
2, the collector current stops flowing. Even after this, the forward current between the emitter and the base of the transistor switching circuit 12 continues to flow, but the exciting current is not supplied from the transistor switching circuit 12 to the exciting coil 5, so that the first voltage establishing circuit 11 Operation effectively stops. The diode 13 is for preventing a current from flowing from the auxiliary diode 17 to the battery 2 through the transistor switching circuit 12. Thus, when the generated voltage of each stator coil 3 of the generator 1 is applied to the exciting coil 5 via the auxiliary diode 17, an exciting current based on the generated voltage of the generator 1 is supplied to the exciting coil 5. Self-excitation is established, and the generated voltage of the generator 1 increases synergistically, so that the excitation coil 5
The excitation current supplied to the power supply increases dramatically, and a sufficient power generation voltage to supply the external load can be obtained.
【００１２】上述したように、エンジンの起動時におい
ては、低回転数の回転子にランプ表示回路７を介して励
磁電流を供給することで、低圧ながら固定子３に起電力
を生ぜしめ、この低電圧を用いて第１の電圧確立回路１
１から励磁コイル５に一層流量の大なる励磁電流を供給
させることで、発電機１の出力をエンジンの低回転時に
効率よく高めることが可能となる。したがって、本発明
に係る発電機１においては、発電機の始動初期における
自励立上り回転数を低域に改善し、発電機の急速な立ち
上げを可能ならしめるのである。なお、図１において、
ランプ表示回路７と直列に接続してある逆流防止ダイオ
ード１５は、発電機１が自己励磁を確立した時に、発電
機１より補助ダイオード１７を介してランプ表示回路７
側へ逆流する電流によりランプが点灯することを防ぐた
めのものである。As described above, when the engine is started, an exciting current is supplied to the low-speed rotor through the lamp display circuit 7, thereby generating an electromotive force in the stator 3 while maintaining a low pressure. First voltage establishment circuit 1 using low voltage
By supplying an exciting current having a larger flow rate from 1 to the exciting coil 5, the output of the generator 1 can be efficiently increased when the engine is running at a low speed. Therefore, in the generator 1 according to the present invention, the self-excitation start-up rotation speed in the initial stage of the start-up of the generator is improved to a low range, and the generator can be started up quickly. In FIG. 1,
The backflow prevention diode 15 connected in series with the lamp display circuit 7 is connected to the lamp display circuit 7 via the auxiliary diode 17 by the generator 1 when the generator 1 establishes self-excitation.
This is to prevent the lamp from lighting due to the current flowing backward to the side.
【００１３】また、自己励磁によって相乗的に増大する
発電電圧を一定に保持するために、第２の電圧確立回路
１６には、主トランジスタ１８のベースとグランドとの
間に接続されているトランジスタ１９と、該トランジス
タ１９のベースにツェナー効果によって電流が供給され
得るように接続されたツェナーダイオード２０を設けて
あり、以下にその動作概略を説明する。例えばバッテリ
２に印加される電圧が一定値以上に達することで、適宜
な負荷抵抗と整流手段を介してツェナーダイオード２０
に印加される逆方向電圧のためにツェナー降伏が生じ、
トランジスタ１９のベースに電流が流れることで、トラ
ンジスタ１９がオン状態となる。かくすることによっ
て、主トランジスタ１８のベースには動作電圧以上の電
圧が印加されなくなるために、主トランジスタ１８がオ
フ状態となって、励磁コイル５への励磁電流が供給停止
される。そして、励磁電流が供給されなくなったことに
もとづいて発電機１の発電電圧が低下すると、ツェナー
ダイオード２０に印加される逆方向電圧がツェナー電圧
以下に低下して、トランジスタ１９がオフ状態となり、
主トランジスタ１８が再びオン状態となる。このよう
に、第２の電圧確立回路１６が主トランジスタ１８のオ
ン・オフ制御を行うことで、発電機１の発電電圧をほぼ
一定に保持することが可能となるのである。尚、本実施
例で用いた第２の電圧確立回路１６は、励磁コイル５へ
供給する励磁電流をオン・オフさせる公知の回路であ
る。前記した一定電圧はツェナーダイオード２０のカソ
ード側に接続した可変抵抗器によって調整することがで
きる。In order to keep the generated voltage which increases synergistically by self-excitation constant, the second voltage establishing circuit 16 includes a transistor 19 connected between the base of the main transistor 18 and the ground. And a Zener diode 20 connected to the base of the transistor 19 so that a current can be supplied by the Zener effect. The operation of the Zener diode 20 will be briefly described below. For example, when the voltage applied to the battery 2 reaches a certain value or more, the Zener diode 20 is connected via an appropriate load resistor and rectifier.
Zener breakdown occurs due to the reverse voltage applied to
When a current flows to the base of the transistor 19, the transistor 19 is turned on. As a result, a voltage higher than the operating voltage is not applied to the base of the main transistor 18, so that the main transistor 18 is turned off and the supply of the exciting current to the exciting coil 5 is stopped. Then, when the generated voltage of the generator 1 decreases based on the fact that the excitation current is no longer supplied, the reverse voltage applied to the Zener diode 20 decreases below the Zener voltage, and the transistor 19 is turned off.
The main transistor 18 is turned on again. As described above, the second voltage establishing circuit 16 performs the on / off control of the main transistor 18, so that the generated voltage of the generator 1 can be kept substantially constant. The second voltage establishing circuit 16 used in this embodiment is a known circuit that turns on and off the exciting current supplied to the exciting coil 5. The above-mentioned constant voltage can be adjusted by a variable resistor connected to the cathode side of the Zener diode 20.
【００１４】一般に、発電機の起電力は、発生する磁束
が一定ならば限界領域までは回転数に比例する。したが
って、前記したように初期磁束を増大させる回路を設け
ることにより、より低い回転数で初期磁束量が増大し、
低い回転数で電圧が確立することになる。本発明者は出
力電圧１２Ｖ、総出力約３ＫＷの発電機で従来の方式の
発電機と比べて、電圧確立時の回転数を約８０ｒｐｍに
まで下げることができた。Generally, the electromotive force of the generator is proportional to the rotation speed up to the limit region if the generated magnetic flux is constant. Therefore, by providing a circuit for increasing the initial magnetic flux as described above, the initial magnetic flux amount increases at a lower rotation speed,
A voltage will be established at a low rotation speed. The present inventor was able to reduce the number of revolutions at the time of establishing the voltage to about 80 rpm as compared with the generator of the conventional system with a generator having an output voltage of 12 V and a total output of about 3 KW.
【００１５】[0015]
【発明の効果】以上要するに本発明は、回転磁界を発生
させるために回転子に設けられた励磁コイルと、固定子
に巻成された固定子コイルと、前記した固定子コイルの
交流出力を整流するダイオードブリッジ回路と、前記し
た固定子コイルから励磁コイルへ電力を供給する電圧調
整装置と、チャージ状況を表示させるランプ表示回路及
び前記したランプ表示回路の制御回路とを有する車両用
交流発電機において、固定子コイルの電圧を検出する検
出回路と、この検出回路によって制御され励磁コイルに
電流を供給するトランジスタスイッチング回路とダイオ
ードとの直列回路とを有し、ランプ表示回路に並列に接
続される第１の電圧確立回路と、主トランジスタを制御
することにより励磁コイルの電流を制御する第２の電圧
確立回路とを備え、前記第１の電圧確立回路と、第２の
電圧確立回路とを動作させることによって低い回転数で
電圧を確立することを特徴とするので、自励発電機の電
圧確立時の回転数を低くすることができ、その分発電機
のプーリ比を下げることができ、高速運転時のベアリン
グやブラシ寿命を改善できる効果がある。In summary, the present invention provides an exciting coil provided on a rotor for generating a rotating magnetic field, a stator coil wound on the stator, and a rectifier for the AC output of the stator coil. A vehicle alternator having a diode bridge circuit, a voltage adjusting device for supplying power from the stator coil to the exciting coil, a lamp display circuit for displaying a charging status, and a control circuit for the lamp display circuit. A detection circuit for detecting the voltage of the stator coil, a series circuit of a transistor switching circuit controlled by the detection circuit and supplying a current to the exciting coil, and a diode, and connected in parallel to the lamp display circuit. A voltage establishing circuit for controlling the current of the exciting coil by controlling the main transistor. Since the voltage is established at a low rotational speed by operating the first voltage establishing circuit and the second voltage establishing circuit, the rotational speed of the self-excited generator at the time of establishing the voltage is reduced. Therefore, the pulley ratio of the generator can be reduced accordingly, and the bearing and brush life during high-speed operation can be improved.
【図１】本発明の一実施例の車両用交流発電機の構成を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an automotive alternator according to an embodiment of the present invention.
【図２】従来の車両用交流発電機の構成の一例を示すブ
ロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a configuration of a conventional vehicle alternator.
【図３】従来の車両用交流発電機の構成の他の例を示す
ブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing another example of the configuration of the conventional vehicle alternator.
１ 発電機 ２ バッテリ ３ 固定子コイル ４ 発電機コイル ５ 励磁コイル ６ イグニッションスイッチ ７ ランプ表示回路 ８ バイパス回路 ９ 電圧確立回路 １０ チャージランプ表示制御回路 １１ 第１の電圧確立回路 １２ トランジスタスイッチング回路 １３ ダイオード １４ 電圧制御トランジスタ １５ 逆流防止ダイオード １６ 第２の電圧確立回路 １７ 補助ダイオード １８ 主トランジスタ １９ トランジスタ ２０ ツェナーダイオード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Generator 2 Battery 3 Stator coil 4 Generator coil 5 Excitation coil 6 Ignition switch 7 Lamp display circuit 8 Bypass circuit 9 Voltage establishment circuit 10 Charge lamp display control circuit 11 First voltage establishment circuit 12 Transistor switching circuit 13 Diode 14 Voltage control transistor 15 Backflow prevention diode 16 Second voltage establishing circuit 17 Auxiliary diode 18 Main transistor 19 Transistor 20 Zener diode
Claims (1)
けられた励磁コイルと、固定子に巻成された固定子コイ
ルと、前記した固定子コイルの交流出力を整流するダイ
オードブリッジ回路と、前記した固定子コイルから励磁
コイルへ電力を供給する電圧調整装置と、チャージ状況
を表示させるランプ表示回路と、前記したランプ表示回
路の制御回路とを有する車両用交流発電機において、 固定子コイルの電圧を検出する検出回路と、この検出回
路によって制御され励磁コイルに電流を供給するトラン
ジスタスイッチング回路とダイオードとの直列回路とを
有し、ランプ表示回路に並列に接続される第１の電圧確
立回路と、 主トランジスタを制御することにより励磁コイルの電流
を制御する第２の電圧確立回路とを備え、 前記第１の電圧確立回路と、第２の電圧確立回路とを動
作させることによって低い回転数で電圧を確立すること
を特徴とする車両用交流発電機。An exciting coil provided on a rotor for generating a rotating magnetic field, a stator coil wound on a stator, a diode bridge circuit for rectifying an AC output of the stator coil, In a vehicle alternator having a voltage adjusting device for supplying electric power from the stator coil to the exciting coil, a lamp display circuit for displaying a charging status, and a control circuit for the lamp display circuit, A first voltage establishment circuit having a detection circuit for detecting a voltage, a series circuit of a transistor switching circuit controlled by the detection circuit and supplying a current to an exciting coil and a diode, and connected in parallel to the lamp display circuit; And a second voltage establishment circuit for controlling the current of the exciting coil by controlling the main transistor, wherein the first voltage establishment circuit An AC generator for a vehicle, wherein a voltage is established at a low rotation speed by operating a road and a second voltage establishment circuit.
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|---|---|---|---|
| JP3145213A JP2649291B2 (en) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | AC generator for vehicles |
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1991
- 1991-05-22 JP JP3145213A patent/JP2649291B2/en not_active Expired - Fee Related
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