JP5566336B2 - 界磁巻線式回転電機 - Google Patents
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Description
しかしながら、特許文献1に記載の車両用交流発電機の出力制御方法及び出力制御装置では、温度センサにより車両用交流発電機の温度を検出し、界磁電流を制限することによって、車両用交流発電機を温度上昇から保護している。このため、温度センサを搭載する必要があり、車両用交流発電機のコストアップや構造変更が必要となる問題があった。
そこで、特許文献2では界磁巻線に流れる界磁電流が所定の閾値以上の状態が所定時間継続された場合に、通電する界磁電流を発熱による破損がない範囲に制限することによって、過剰な温度上昇を防止するようにしている。
以下、本発明の実施の形態1に係る界磁巻線式回転電機について図1〜図8を参照して説明する。なお、各図中、同一符号は同一部分を示す。
磁電流制御部110に対して送信する。
受信した場合において、界磁電流制限値Ilimを制御目標値として、界磁巻線52に流す
界磁電流Iを制御する信号をゲート駆動部80に送出する。ただし、界磁電流指令値If
が界磁電流制限値Ilimよりも小さい場合、つまり界磁電流指令値If<界磁電流制限値Ilimの関係にある場合には、界磁電流Iを界磁電流指令値Ifに制御する信号を送出する。なお、界磁電流制御部110は、界磁電流制限部140から界磁電流制限値Ilimを受信
しない場合においては、常に界磁電流指令値Ifに基づいて、界磁巻線52に流す界磁電流Iを制御する信号を送出する。
電流閾値Ith1より小さい値に設定されている第2の界磁電流閾値Ith2とが予め記憶されている。即ち、第1及び第2の界磁電流閾値Ith1,Ith2は、第1の界磁電流閾値Ith1
>第2の界磁電流閾値Ith2の関係となっている。
る。界磁電流制限時間記憶部141dには、界磁電流Iの界磁電流制限時間Tlimが予め
記憶されている。
流積分値Sから減算(負の方向へ積分)する。また、界磁電流制限判定部142は、界磁電流I≦第1の界磁電流閾値Ith1であり、かつ界磁電流I≧第2の界磁電流閾値Ith2である場合には、現状の界磁電流積分値Sを維持する。
Clim= Tlim ・・・(1)
110に対して界磁電流制限値Ilimを送信する。これにより、界磁電流制限値Ilimを受信した界磁電流制御部110は、界磁電流Iを界磁電流制限値Ilimの値(ただし、界磁
電流指令値If<界磁電流制限値Ilimの関係を満たす間は界磁電流指令値Ifの値)に制御する。(図5参照。)
には、界磁巻線式回転電機40の温度が正常範囲内となるように設定されている。また、このときの、界磁電流制限値Ilimは、第2の界磁電流閾値Ith2以下に設定されている。これにより、界磁巻線式回転電機40の温度をより確実に正常動作可能な温度に低下させることができる。
流Iが制御される。
Tlimの計測が中断されてしまう。そのため、次にIG信号180がONとなり、制御部
電源170が接続されたときに、本来であれば界磁電流Iを制限しなければならない期間であっても界磁電流Iの制限が行われなくなる。したがって、この場合適切なタイミングで界磁電流Iの制限ができなくなってしまうため、過剰な発熱による素子の破損等を招く可能性があった。
(1)界磁電流積分値Sが0より大きい場合
(2)界磁電流制限時間カウンタClimが0より大きい場合
磁電流制限時間カウンタClimが0より大きい場合、つまり界磁電流制限時間が未経過の
場合には、界磁電流制限時間カウンタClimが0となり界磁電流の制限時間が経過するま
で制御部電源接続スイッチ160のONを保持する。そして、界磁電流制限時間カウンタClimが0となり界磁電流の制限時間が経過した時点で、制御部電源接続スイッチ160
をOFFに切り替え、制御部電源170を遮断する。また、制御部電源接続スイッチ160のON保持中に、IG信号180が再度ONとなった場合は、界磁電流制限時間カウンタClimの値に関わらず、制御部電源接続判定部150はIG信号180に従い制御部電源接続スイッチ160をONとする。
スイッチ160を即時にOFFとする。
界磁電流制限時間計測手段143aでは、その内部の減算カウンタ機能により、界磁電流制限時間カウンタClimを所定タイミングでカウントダウンし、界磁電流制限司令部143はこの界磁電流制限時間カウンタClimが0より大きい間(=界磁電流制限時間Tlimの間)、界磁電流制御部110に対して界磁電流制限値Ilimを送信し、界磁電流を制限する。
40 界磁巻線式回転電機、
50 モータ・ジェネレータ、
52 界磁巻線、
53 電流検出器、
60 電力変換部、
70 制御部、
110 界磁電流制御部、
120 界磁電流検出部、
130 界磁電流指令部、
140 界磁電流制限部、
141 記憶部、
142 界磁電流制限判定部、
143 界磁電流制限指令部、
150 制御部電源接続判定部、
160 制御部電源接続スイッチ、
170 制御部電源、
180 IG信号。
Claims (7)
- 起動信号のON時に界磁電流を目標値に制御する界磁電流指令部及び界磁電流閾値を超過する界磁電流の超過分を積分する界磁電流積分手段による積分値が界磁電流の制限を行う基準値となる積分値閾値になると界磁電流を所定の制限時間の間所定値以下に制限する界磁電流制限処理を前記起動信号のON時にする界磁電流制限部を備えた制御部、及び前記制御部への給電をON/OFFする制御部電源接続スイッチを有する界磁巻線式回転電機において、
前記界磁電流制限部による前記界磁電流制限処理が始まると当該界磁電流制限処理が終了するまで前記制御部電源接続スイッチに前記制御部への給電ONの状態を保持させ、前記界磁電流制限処理が終了するまでに前記起動信号がONになっても前記界磁電流制限処理を継続させる制御部電源接続判定部を備えている
ことを特徴とする界磁巻線式回転電機。 - 請求項1に記載の界磁巻線式回転電機において、
前記積分値が0より大きい間は前記給電ONの状態が保持されている
ことを特徴とする界磁巻線式回転電機。 - 請求項1または請求項2に記載の界磁巻線式回転電機において、
前記所定の制限時間が界磁電流制限時間カウンタで設定され、この界磁電流制限時間カウンタが所定カウントすると前記給電ONの状態の保持が解除される
ことを特徴とする界磁巻線式回転電機。 - 請求項3に記載の界磁巻線式回転電機において、
前記界磁電流制限時間カウンタが減算カウンタであり、この界磁電流制限時間カウンタが0になると前記給電ONの状態の保持が解除される
ことを特徴とする界磁巻線式回転電機。 - 請求項4に記載の界磁巻線式回転電機において、
前記界磁電流制限時間カウンタが作動してから当該界磁電流制限時間カウンタが0より大きい間は前記制御部への給電ONの状態が保持されている
ことを特徴とする界磁巻線式回転電機。 - 請求項1〜請求項5の何れか一に記載の界磁巻線式回転電機において、
前記積分値が前記積分値閾値になると、前記積分値が0にクリアされる
ことを特徴とする界磁巻線式回転電機。 - 界磁巻線に流れる界磁電流を検出する界磁電流検出部と、前記界磁電流を制御する界磁電流制御部と、前記界磁電流検出部で検出された前記界磁電流に基づいて判定値を演算し、前記判定値が所定判定閾値に到達したか否かを判定する界磁電流制限判定部と、前記界磁電流制限判定部により前記判定値が前記所定判定閾値に到達したと判定された場合には前記界磁電流制御部に対して前記界磁電流を所定許容値に制限するように指令する界磁電流制限指令部とを有する制御回路、及び
起動信号のON/OFFに従い前記制御回路の電源をON/OFFする制御回路電源接続スイッチ
を備えた界磁巻線式回転電機において、
前記界磁電流制限判定部は、前記界磁電流検出部で検出された前記界磁電流が所定界磁電流閾値よりも大きい状態が継続する間、前記所定界磁電流閾値と前記界磁電流値の差分を時間積分した判定用積分値を前記判定値として算出し、
前記界磁電流制限判定部は、前記界磁電流検出部で検出された前記界磁電流が前記所定界磁電流閾値以下の状態が継続する間、前記界磁電流と前記所定界磁電流閾値の差分を時間積分した減算積分値を算出し、前記判定値として算出した前記判定用積分値から前記減算積分値を減算して前記判定値を更新する界磁電流積分手段を有し、
前記界磁巻線式回転電機は前記界磁電流制限判定部の前記判定値が0より大きい場合、または前記界磁電流制限指令部が前記界磁電流制御部に対して前記界磁電流の制限指令を送信する期間は前記制御回路電源接続スイッチをONとし、
前記界磁電流積分手段が算出した前記判定値が0となり、なおかつ前記界磁電流制限指令部の前記界磁電流制御部に対する前記界磁電流の制限指令が解除されるまで、前記制御回路電源接続スイッチのON状態を保持し、
前記界磁電流の制限指令が解除されるまでに前記起動信号がONになっても前記界磁電流の制限指令によって前記界磁電流の制限を継続させる
ことを特徴とする界磁巻線式回転電機。
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