JPH0336239Y2 - - Google Patents
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- JPH0336239Y2 JPH0336239Y2 JP1928683U JP1928683U JPH0336239Y2 JP H0336239 Y2 JPH0336239 Y2 JP H0336239Y2 JP 1928683 U JP1928683 U JP 1928683U JP 1928683 U JP1928683 U JP 1928683U JP H0336239 Y2 JPH0336239 Y2 JP H0336239Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、エンジン等で駆動される交流発電機
の出力電圧が安定するように自動制御するための
発電機の自動電圧調整器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an automatic voltage regulator for a generator for automatically controlling the output voltage of an alternator driven by an engine or the like to stabilize it.
例えば、エンジン等で駆動されるエンジン発電
機においては、出力電圧に基いて界磁巻線へ供給
する励磁電流をフイードバツク制御することによ
り、出力電圧を安定化することが行なわれてい
る。 For example, in an engine generator driven by an engine or the like, the output voltage is stabilized by feedback controlling the excitation current supplied to the field winding based on the output voltage.
ところが、このような自動電圧調整器では、発
電機が無負荷状態である場合等においてエンジン
の無駄な運転を避けるためにエンジン回転数をア
イドル回転数等に低下させると、発電機が低速回
転となるため自動電圧調整機能が動作して界磁巻
線へ供給する励磁電流が増大する。 However, with such automatic voltage regulators, when the engine speed is reduced to idle speed etc. in order to avoid wasteful engine operation when the generator is in a no-load state, the generator will rotate at low speed. Therefore, the automatic voltage adjustment function operates and the excitation current supplied to the field winding increases.
このため、界磁巻線への負担が大きくなると共
に発電機の被駆動トルクも増大して、エンジンの
トルク負担を不用意に増加させてしまうことにな
る。 For this reason, the load on the field winding increases and the driven torque of the generator also increases, resulting in an inadvertent increase in the torque load on the engine.
そこで、このような問題に対処するために、低
速運転時における励磁電流の増大量を制限する励
磁電流制限回路を設けることも行なわれており、
これによつて発電機をアイドル運転等の低速回転
とした場合における不必要な励磁電流の増大は防
止することができる。しかしながらこの反面、電
動機等のような突入電流の大きな負荷が接続され
た場合に、励磁電流制限回路の動作によつて負荷
の速やかな起動に必要な励磁電流を十分に供給す
ることが困難となるため、負荷の定常運転までの
起動時間がたいへん長くなる等の問題を有してい
た。 Therefore, in order to deal with such problems, an excitation current limiting circuit has been installed to limit the amount of increase in excitation current during low-speed operation.
This can prevent an unnecessary increase in excitation current when the generator is rotated at a low speed such as in idling operation. However, on the other hand, when a load with a large inrush current such as an electric motor is connected, the operation of the excitation current limiting circuit makes it difficult to supply a sufficient excitation current necessary for prompt start-up of the load. Therefore, there have been problems such as a very long start-up time until the load reaches steady operation.
本考案はこのような事情に鑑み、励磁電流制限
回路の動作を出力電圧の低下時初期においてタイ
マー回路で一時的に制限すると共に、このタイマ
ー回路の動作を安定化するために、タイマー回路
のタイマー動作の開始基準となるしきい値を、タ
イマー動作開始と同時に変化させることに着目し
てなされたものである。 In view of these circumstances, the present invention uses a timer circuit to temporarily limit the operation of the excitation current limiting circuit at the initial stage when the output voltage drops, and also to stabilize the operation of the timer circuit. This is done by focusing on changing the threshold value, which is the reference for starting the operation, at the same time as the timer starts operating.
以下に本考案を図面に示された実施例に基いて
説明する。 The present invention will be explained below based on embodiments shown in the drawings.
図において、自動電圧調整器は、発電機の界磁
巻線W3に供給する励磁電流Ifを発電機の出力電
圧に基いてフイードバツク制御することにより、
出力電圧を安定化させるように構成されている。 In the figure, the automatic voltage regulator performs feedback control of the excitation current If supplied to the field winding W3 of the generator based on the output voltage of the generator.
It is configured to stabilize the output voltage.
界磁巻線W3へ供給される励磁電流Ifは、発電
機の励磁巻線W1から得られる交流電流を全波整
流器B1で整流し、これをコンデンサC2で平滑す
ることにより得られる。この励磁電流Ifはパワー
トランジスタQ1を直列に介して界磁巻線W3へ通
電される。 The excitation current If supplied to the field winding W 3 is obtained by rectifying the alternating current obtained from the excitation winding W 1 of the generator with a full-wave rectifier B 1 and smoothing it with a capacitor C 2 . . This excitation current If is applied to the field winding W 3 via the power transistor Q 1 in series.
発電機の出力電圧は検出巻線W2により検出さ
れ、全波整流器B2により全波整流器される。こ
の整流された検出電圧VaはダイオードD1の順方
向を通してコンデンサC1および抵抗R1からなる
平滑回路で脈流平滑されて脈流波形の出力電圧
Vcとなる。この脈流波形の出力電圧Vcは、制限
回路４におけるツエナーダイオードZDを直列に
介してトランジスタQ2のベースに導かれる。 The output voltage of the generator is detected by the detection winding W 2 and full-wave rectified by the full-wave rectifier B 2 . This rectified detection voltage Va is passed through the diode D 1 in the forward direction, and is smoothed by a smoothing circuit consisting of a capacitor C 1 and a resistor R 1 , resulting in an output voltage with a pulsating waveform.
Becomes Vc. This pulsating waveform output voltage Vc is led to the base of the transistor Q 2 via the Zener diode ZD in the limiting circuit 4 in series.
このトランジスタQ2は抵抗R4とともにパワー
トランジスタQ1のドライバ回路を形成しており、
平滑回路の脈流波形の出力電圧Vcがツエナーダ
イオードZDの設定電圧Vzを下回るときにパワー
トランジスタQ1が導通して界磁巻線W3に励磁電
流を通電する。そしてこの通電は、脈流波形の出
力電圧Vcのリツプル周期毎に行なわれ、発電機
の出力電圧が高くなるとパワートランジスタQ1
の導通時間が短くなり、また出力電圧が低下する
と導通時間は長くなる。これによつて、発電機の
出力電圧に基く磁励電流Ifのフイードバツク制御
が行なわれて、出力電圧が安定化させられるよう
になる。 This transistor Q 2 together with the resistor R 4 forms a driver circuit for the power transistor Q 1 .
When the output voltage Vc of the pulsating current waveform of the smoothing circuit is lower than the set voltage Vz of the Zener diode ZD, the power transistor Q 1 becomes conductive and supplies an exciting current to the field winding W 3 . This energization is performed every ripple period of the output voltage Vc of the pulsating current waveform, and when the output voltage of the generator becomes high, the power transistor Q 1
The conduction time becomes shorter, and as the output voltage decreases, the conduction time becomes longer. This allows feedback control of the magnetic excitation current If based on the output voltage of the generator to stabilize the output voltage.
なお、制御回路４はツエナーダイオードZD、
トランジスタQ1，Q2、抵抗R4およびダイオード
D3の回路からなり、平滑回路の脈流波形の出力
電圧VcとツエナーダイオードZDの設定電圧Vz
とを比較し、出力電圧Vcが設定電圧Vzを越えて
いる区間であるか否かに応じて界磁電流の遮断・
通電の区間をスイツチング制御するようになつて
いる。 In addition, the control circuit 4 is a Zener diode ZD,
Transistors Q 1 , Q 2 , resistor R 4 and diode
Consisting of 3 circuits, the output voltage Vc of the pulsating waveform of the smoothing circuit and the set voltage Vz of the Zener diode ZD
The field current is cut off or removed depending on whether or not the output voltage Vc exceeds the set voltage Vz.
The energization section is controlled by switching.
励磁電流制限回路１は、抵抗R2，R3、ダイオ
ードD2、トランジスタQ3などによつて構成され
ており、発電機の出力電圧が大きく低下したとき
の励磁電流Ifの増大率を抑えるようにしている。 The excitation current limiting circuit 1 is composed of resistors R 2 , R 3 , a diode D 2 , a transistor Q 3 , etc., and is designed to suppress the rate of increase in the excitation current If when the output voltage of the generator decreases significantly. I have to.
その動作は、第２図に波形チヤートで示してお
り、励磁電流Ifの通電区間t1をトランジスタQ3の
導通区間によつて定められる所制限区間t2内に抑
えるようにしている。このトランジスタQ3の導
通制御は、全波整流された検出電圧Vaの瞬時値
に基いて行なわれ、この瞬時値がツエナーダイオ
ードZDの設定電圧Vzを下回る区間にトランジス
タQ3が導通化される。トランジスタQ3が導通化
されると、この区間だけ出力電圧Vcが下方レベ
ルシフトされる。そして、このレベルシフトされ
た区間t2内にて出力電圧Vcと設定電圧Vzとの比
較が行なわれ、下方へレベルシフトされた出力電
圧Vcと設定電圧Vzを下回つた区間t1が励磁電流
Ifの通電区間となる。したがつて、抵抗R1，R2
はその下方へレベルシフトされた出力電圧Vcが
設定電圧Vzの付近となるように予め設定されて
いる。 The operation is shown in a waveform chart in FIG. 2, and the conduction period t 1 of the excitation current If is kept within a limited period t 2 defined by the conduction period of the transistor Q 3 . The conduction control of the transistor Q 3 is performed based on the instantaneous value of the full-wave rectified detection voltage Va, and the transistor Q 3 is rendered conductive in a section where this instantaneous value is lower than the set voltage Vz of the Zener diode ZD. When the transistor Q3 is turned on, the output voltage Vc is shifted to a lower level during this period. Then, the output voltage Vc and the set voltage Vz are compared within this level-shifted section t2 , and the section t1 in which the output voltage Vc whose level has been shifted downward and the set voltage Vz is lower than the excitation current
This is the energized section of If. Therefore, the resistances R 1 , R 2
is set in advance so that the output voltage Vc, which is level-shifted downward, is near the set voltage Vz.
第３図は出力電圧が低下したときの励磁電流制
限回路１の動作をわかり易くするために、以下に
説明するタイマー回路が全く動作していない状態
ついて示したチヤート図である。 FIG. 3 is a chart diagram showing a state in which the timer circuit described below is not operating at all, in order to make it easier to understand the operation of the excitation current limiting circuit 1 when the output voltage decreases.
また、上記励磁電流制限回路１の制限動作は、
タイマー回路２によつて一時的に停止されるよう
に構成されており、このタイマー回路２は本実施
例においては抵抗R5，R6、コンデンサC3、トラ
ンジスタQ4によつて構成されている。さらに、
このタイマー回路２には制御回路３が接続されて
いる。 Further, the limiting operation of the excitation current limiting circuit 1 is as follows:
The timer circuit 2 is configured to be temporarily stopped by a timer circuit 2, and in this embodiment, the timer circuit 2 is composed of resistors R 5 and R 6 , a capacitor C 3 , and a transistor Q 4 . moreover,
A control circuit 3 is connected to this timer circuit 2.
まず、タイマー回路２の動作をわかり易く説明
するために、制御回路３を設けない場合について
第５図に基いて説明する。 First, in order to explain the operation of the timer circuit 2 in an easy-to-understand manner, a case where the control circuit 3 is not provided will be explained based on FIG. 5.
抵抗R5，R6は分圧回路を形成し、この分圧回
路の分圧電圧がコンデンサC3に充電されるよう
になつている。このコンデンサC3の充放電の時
定数はコンデンサC1の時定数より十分大きく設
定されている。トランジスタQ4は分圧回路の分
圧点における電圧V1と励磁電流制限回路１の抵
抗R2の両端電圧V2とを比較して、V2＞V1のとき
にONして励磁電流制限回路１のトランジスタQ3
を強制的に導通化するように接続される。 The resistors R 5 and R 6 form a voltage divider circuit, and the divided voltage of this voltage divider circuit is charged to the capacitor C 3 . The charging/discharging time constant of this capacitor C3 is set to be sufficiently larger than the time constant of the capacitor C1 . Transistor Q 4 compares the voltage V 1 at the voltage dividing point of the voltage dividing circuit with the voltage V 2 across resistor R 2 of excitation current limiting circuit 1, and turns ON when V 2 > V 1 to limit the excitation current. Transistor Q 3 of circuit 1
connected so as to force it into conduction.
この電圧V1，V2は定常運転時においては、V2
≦V1、となるように抵抗R6，R2等によつて予め
設定される。 These voltages V 1 and V 2 are V 2 during steady operation.
It is set in advance by resistors R 6 , R 2 , etc. so that ≦V 1 .
したがつて、電動機等の突入電流の大きな負荷
が接続されて発電機の出力電圧が一時的に大きく
低下した場合、コンデンサC3の両端電圧はただ
ちに低下せずに所定の時間遅れをともなつて低下
するため、定常状態では、V1＞V2にある関係が
一時的に反転して、V1＜V2、となる期間が生じ、
これにより、励磁電流制限回路１はその制限動体
を出力電圧の低下時初期において一時的に停止さ
せるようになる。 Therefore, if a load with a large inrush current such as an electric motor is connected and the output voltage of the generator temporarily drops significantly, the voltage across capacitor C3 will not drop immediately but with a predetermined time delay. As a result, in the steady state, the relationship where V 1 > V 2 is temporarily reversed, and a period where V 1 < V 2 occurs,
As a result, the excitation current limiting circuit 1 temporarily stops the limiting moving object at an early stage when the output voltage decreases.
このため、突入電流の大きな電動機等の負荷が
接続された場合は、その起動時だけ励磁電流Ifの
制限を解除して必要な起動電流を供給することが
できる。 Therefore, when a load such as a motor with a large rush current is connected, the restriction on the excitation current If can be canceled only at the time of starting the load, and the necessary starting current can be supplied.
ところで、上記構成においては、タイマー回路
２がタイマー動作を開始する電圧と解除する電圧
とが同じであり、換言すればタイマ動作の開始基
準となるしきい値（＝電圧V2）が常に一定であ
るために、しきい値付近でタイマー回路２が
ON、OFFを繰り返して動作が不安定になること
がある。 By the way, in the above configuration, the voltage at which the timer circuit 2 starts the timer operation and the voltage at which it cancels the timer operation are the same, in other words, the threshold value (=voltage V 2 ) that is the reference for starting the timer operation is always constant. Therefore, timer circuit 2 is activated near the threshold value.
Operation may become unstable due to repeated ON and OFF cycles.
本考案においては、この問題を解決するため
に、タイマー回路２のタイマー動作の開始基準と
なるしきい値をタイマー回路２のタイマー動作開
始と同時に変化させてタイマー動作を安定にする
制御回路（充放電回路）３を設けている。 In order to solve this problem, the present invention provides a control circuit (charging circuit) that stabilizes the timer operation by changing the threshold value, which is the reference for starting the timer operation of the timer circuit 2, at the same time as the start of the timer operation of the timer circuit 2. A discharge circuit) 3 is provided.
この制御回路３は、本実施例においては第１図
に示すように、タイマー回路２のトランジスタ
Q4のベースと励磁電流制限回路１の抵抗R2との
間に接続された抵抗R7と、この抵抗R7を介して
充放電されるコンデンサC4とで構成されている。 In this embodiment, the control circuit 3 is a transistor of the timer circuit 2, as shown in FIG.
It consists of a resistor R7 connected between the base of Q4 and the resistor R2 of the excitation current limiting circuit 1, and a capacitor C4 that is charged and discharged via this resistor R7 .
次に以上の構成における動作を第４図のチヤー
ト図に基いて説明する。 Next, the operation of the above configuration will be explained based on the chart diagram of FIG.
タイマー回路２が動作していない通常の運転時
においては、抵抗R2の両端に表われる電圧V2は、
（４−１）のようなパルス波形となる。またこの
ときトランジスタQ4のベースに印加される電圧
V3は、抵抗R7とコンデンサC4の充放電時定数に
よつて、（４−２）に示されるような鋸刃波形と
なり、この波高値は電圧V2の波高値より低くな
る。（V2＞V3）
一方、タイマー回路２が動作した状態では、ト
ランジスタQ3がON状態に維持されるため電圧V2
は直流波形となることから、抵抗R7、コンデン
サC4による電圧低下がなくなり、V2＝V3、とな
る。（４−３）
すなわち、タイマー回路２の動作開始時には、
V2＞V3、動作開始後には、V2＝V3、となり、タ
イマー回路２のタイマー動作の開始基準となるし
きい値が変化し、タイマー回路２のON、OFFに
ヒステリシス特性をもたせることができる。 During normal operation when the timer circuit 2 is not operating, the voltage V 2 appearing across the resistor R 2 is:
The pulse waveform becomes as shown in (4-1). Also, at this time, the voltage applied to the base of transistor Q4
V3 has a sawtooth waveform as shown in (4-2) due to the charging and discharging time constants of resistor R7 and capacitor C4 , and the peak value of this waveform is lower than the peak value of voltage V2 . (V 2 > V 3 ) On the other hand, when the timer circuit 2 is operating, the transistor Q 3 is maintained in the ON state, so the voltage V 2
Since it becomes a DC waveform, there is no voltage drop due to the resistor R 7 and the capacitor C 4 , and V 2 =V 3 . (4-3) That is, when the timer circuit 2 starts operating,
V 2 > V 3 , and after the operation starts, V 2 = V 3 , and the threshold value that is the starting reference for the timer operation of the timer circuit 2 changes, so that the ON/OFF of the timer circuit 2 has hysteresis characteristics. I can do it.
そして、このように、タイマー動作の基準とな
るしきい値をタイマー動作の開始と同時に変化さ
せることにより、タイマー回路２がしきい値付近
でON、OFFを繰り返すことがなくなつてタイマ
ー動作が安定し、電動機等の負荷の起動を滑らか
に行なうことができる。 In this way, by changing the threshold value, which is the standard for timer operation, at the same time as the start of timer operation, the timer circuit 2 does not repeatedly turn ON and OFF near the threshold value, and the timer operation becomes stable. Therefore, loads such as electric motors can be started smoothly.
さらに、タイマー回路２がタイマー動作を開始
するときの発電機の出力電圧値を低く設定し、か
つタイマー動作を終了するときの出力電圧値を高
く設定することができるため、励磁電流制限回路
１にタイマー回路２を付設することにより得られ
るところの、電動機等の負荷を速やかに起動でき
るという効果をより高めることができる。 Furthermore, since the timer circuit 2 can set the output voltage value of the generator low when starting the timer operation and set the output voltage value high when ending the timer operation, the excitation current limiting circuit 1 By adding the timer circuit 2, the effect of quickly starting a load such as an electric motor can be further enhanced.
第１図は本考案の実施例を示す結線図、第２
図、第３図は励磁電流制限回路の動作チヤート
図、第４図は制御回路の動作チヤート図、第５図
はタイマー回路の動作を説明するために制御回路
を除外した場合の結線図である。
W1……励磁巻線、W2……検出巻線、W3……
界磁巻線、１……励磁電流制限回路、２……タイ
マ回路、３……制御回路。
Figure 1 is a wiring diagram showing an embodiment of the present invention;
Figure 3 is an operation chart of the excitation current limiting circuit, Figure 4 is an operation chart of the control circuit, and Figure 5 is a wiring diagram when the control circuit is excluded to explain the operation of the timer circuit. . W 1 ... Excitation winding, W 2 ... Detection winding, W 3 ...
Field winding, 1... excitation current limiting circuit, 2... timer circuit, 3... control circuit.
Claims (1)
て得られる界磁電流を界磁巻線W3に供給するよ
うにした発電機の出力電圧を検出する検出巻線
W2と、その検出巻線W2の出力電圧を整流する整
流器B2と、その整流器B2の出力側に接続された
コンデンサC1および抵抗R1からなる平滑回路と、
その平滑回路の脈流波形による出力電圧Vcと設
定電圧Vzとを比較し、前記出力電圧Vcが前記設
定電圧Vzを越えている区間であるか否かに応じ
て前記界磁電流の遮断、通電の区間をスイツチン
グ制御する制限回路４と、前記整流器B2と前記
平滑回路とを接続するダイオードD1と、このダ
イオードD1のアノード側の整流器B2の出力電圧
Vaと前記設定電圧Vzとを比較し、この関係が
Va＜Vzのときにオン動作することにより前記平
滑回路の出力電圧Vcを抵抗R1と抵抗R2とで分圧
して下方にレベルシフトさせる励磁電流制限回路
１とを備え、このレベルシフトの区間内で前記出
力電圧Vcと前記設定電圧Vzとを比較することに
より、前記整流器B2の出力電圧Vaが低下したと
きの前記界磁電流の増大量をレベルシフト区間の
幅で制限するように構成すると共に、前記励磁電
流制限回路のオン区間で充電され、オフ区間で放
電される充放電回路３と、前記平滑回路の電圧で
充電される前記平滑回路より大きな放電時定数を
有するコンデンサC3および抵抗R5，R6からなる
回路におけるコンデンサC3の充電電圧V1と前記
充放電回路の充電電圧V2とを比較して、前記コ
ンデンサC3の充電電圧V1が前記充放電回路の充
電電圧V2を基準とした場合の所定割合以下に低
下するまでは前記励磁電流制限回路のオン動作を
継続させて、前記出力電圧Vaが大きく低下した
場合の前記界磁電流制限動作を停止させるタイマ
ー回路２を備えることを特徴とする発電機の自動
電圧調整器。 A detection winding for detecting the output voltage of the generator, which supplies the field current obtained by rectifying the output voltage of the excitation winding W1 to the field winding W3 .
W 2 , a rectifier B 2 that rectifies the output voltage of the detection winding W 2 , and a smoothing circuit consisting of a capacitor C 1 and a resistor R 1 connected to the output side of the rectifier B 2 ;
The output voltage Vc based on the pulsating waveform of the smoothing circuit is compared with the set voltage Vz, and the field current is cut off or energized depending on whether or not the output voltage Vc is in an area exceeding the set voltage Vz. a limiting circuit 4 that switches and controls the section, a diode D1 that connects the rectifier B2 and the smoothing circuit, and an output voltage of the rectifier B2 on the anode side of the diode D1.
Compare Va and the set voltage Vz and confirm that this relationship is
an excitation current limiting circuit 1 that divides the output voltage Vc of the smoothing circuit between a resistor R 1 and a resistor R 2 and shifts the level downward by turning on when Va<Vz; By comparing the output voltage Vc and the set voltage Vz within the rectifier B2 , the amount of increase in the field current when the output voltage Va of the rectifier B2 decreases is limited by the width of the level shift section. At the same time, a charging/discharging circuit 3 is charged in the ON period of the excitation current limiting circuit and discharged in the OFF period, and a capacitor C 3 having a larger discharging time constant than the smoothing circuit is charged with the voltage of the smoothing circuit. The charging voltage V 1 of the capacitor C 3 in the circuit consisting of resistors R 5 and R 6 is compared with the charging voltage V 2 of the charging/discharging circuit. a timer that continues the ON operation of the excitation current limiting circuit until the voltage V 2 drops below a predetermined percentage with respect to the voltage V 2 as a reference, and stops the field current limiting operation when the output voltage Va significantly decreases; An automatic voltage regulator for a generator, comprising a circuit 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1928683U JPS59126600U (en) | 1983-02-12 | 1983-02-12 | generator automatic voltage regulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1928683U JPS59126600U (en) | 1983-02-12 | 1983-02-12 | generator automatic voltage regulator |
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| JPS59126600U JPS59126600U (en) | 1984-08-25 |
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Family
ID=30150443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1928683U Granted JPS59126600U (en) | 1983-02-12 | 1983-02-12 | generator automatic voltage regulator |
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| US7046256B2 (en) | 2003-01-22 | 2006-05-16 | Clairvoyante, Inc | System and methods of subpixel rendering implemented on display panels |
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| US6917368B2 (en) | 2003-03-04 | 2005-07-12 | Clairvoyante, Inc. | Sub-pixel rendering system and method for improved display viewing angles |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59126600U (en) | 1984-08-25 |
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