[发明专利]发电机的输出电压控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有发电线圈、励磁线圈和磁场线圈的交流发电机的输出电压控制装置，特别涉及适于对输出电压波形的失真进行改善的发电机的输出电压控制装置。

背景技术

作为发电机的输出电压控制装置，例如如专利文献1所示，公知了这样的交流发电机用自动电压调整器，其具有卷绕在定子侧的发电线圈和励磁线圈；卷绕在通过驱动源而旋转的转子上的磁场线圈；以及对在所述励磁线圈中产生的电流进行整流而提供给所述磁场线圈的整流器，该交流发电机用自动电压调整器通过控制提供给所述励磁线圈的电流，由此将从发电线圈输出的电压保持为预先设定的电压。

在这种输出电压控制装置中，作为改善从发电线圈输出的输出电压波形的失真的技术，以波形改善为目的，对定子线圈的各槽的线圈数进行调整，将输出波形设计为接近正弦波，或者应用扭斜和制动线圈。

所谓扭斜，例如如专利文献2所示，是以下形状：在同步电机和感应电机等中，以改善作为电动机的转矩脉动和作为发电机的波形为目的，在扭转了槽或转子的状态下对电磁钢板进行了层叠。通过应用该扭斜，抑制与线圈交链的磁通量的急剧变化，从而具有降低转矩脉动和改善发电电压的波形的效果。

所谓制动线圈，例如如专利文献3所示，是以下线圈：在转子磁极上等间隔地设置几个相同形状的槽，插入相同形状的铜条或黄铜条等导体条，并将其两端焊接成短路环，由此形成。在凸极形旋转发电机的凸极磁极铁心上，出于防止振荡、消除反相电流等目的配备了制动线圈，但可以通过以错开凸极磁极铁心的中心的方式配备制动线圈来改善电压波形。

【专利文献1】日本特开平8-140400号公报

【专利文献2】日本特开2004-248422号公报

【专利文献3】日本特开平4-172933号公报

但是，关于上述的以改善波形为目的的线圈调整，是在某个确定的负荷条件下的调整，因此在发电机的负荷率不同的情况下，有时会产生失真率没被改善或恶化的负荷条件。

此外，在实施扭斜和制动线圈时需要制造技术能力，存在制造成本升高的问题。

即，作为发电机的输出电压控制装置，期望在任意的负荷条件下都有效、且不提高制造成本的失真率改善方法。

发明内容

本发明正是鉴于上述实际情况而提出的，其目的在于提供一种发电机的输出电压控制装置，在改善交流发电机的输出波形的失真时，具有通用性且能廉价地实现。

用于达到上述目的的第1方面的发明是一种发电机(1)的输出电压控制装置，该发电机具有：卷绕在定子侧的发电线圈(2)和励磁线圈(3)；卷绕在通过驱动源而旋转的转子(4)上的磁场线圈(5)；以及整流器(12)，其对由所述励磁线圈(3)产生的电流进行整流而提供给所述磁场线圈(5)，其第1特征在于，该发电机的输出电压控制装置具有：

磁场电流驱动单元(20)，其通过调整PWM信号输出的驱动定时而使磁场电流流入所述磁场线圈(5)。

第2方面的发明在第1方面的发电机的输出电压控制装置中，具有以下的第2特征，

所述磁场电流驱动单元(20)具备以下部件而构成：

电压检测部(22)，其检测在所述发电线圈(2)中产生的输出电压；

基准波记录部(21)，其记录失真率为0％的正弦波作为基准波；

比较部(23)，其对所述输出电压与所述基准波进行比较；以及

驱动部(24)，其根据所述比较部(23)的结果来增减所述PWM信号输出的驱动定时。

第3方面的发明在第2方面的发电机的输出电压控制装置中，具有以下的第3特征，

所述比较部(23)与所述发电机(1)的点火定时同步地进行输出电压与基准波的比较。

第4方面的发明在第1方面的发电机的输出电压控制装置中，具有以下的第4特征，

所述磁场电流驱动单元(20)具有映射数据记录部(25)，所述映射数据记录部(25)从根据所述发电机(1)的各种运转条件而预先计算出的失真率的数据中，记录失真率最小的PWM驱动定时，作为所述各种运转条件的内部数据，

所述磁场电流驱动单元(20)根据所述发电机(1)的各种运转条件，参照所述内部数据来确定所述磁场电流的驱动定时。

第5方面的发明在第4方面的发电机的输出电压控制装置中，具有以下的第5特征，

与发电机(1)的点火定时同步地确定磁场电流的驱动定时，该磁场电流的驱动定时是根据所述发电机(1)的各种运转条件参照内部数据而确定的。