JP2000316298A - Starter generator - Google Patents
Starter generatorInfo
- Publication number
- JP2000316298A JP2000316298A JP11120544A JP12054499A JP2000316298A JP 2000316298 A JP2000316298 A JP 2000316298A JP 11120544 A JP11120544 A JP 11120544A JP 12054499 A JP12054499 A JP 12054499A JP 2000316298 A JP2000316298 A JP 2000316298A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- voltage
- generator
- motor
- starting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007858 starting material Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 102100028175 Abasic site processing protein HMCES Human genes 0.000 description 1
- 102100033041 Carbonic anhydrase 13 Human genes 0.000 description 1
- 101001006387 Homo sapiens Abasic site processing protein HMCES Proteins 0.000 description 1
- 101000867860 Homo sapiens Carbonic anhydrase 13 Proteins 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、小型の汎用エンジ
ンなどの始動・発電兼用機に関し、特に界磁コイルを有
する発電機において、同時に2系統の出力電圧を取り出
す際の始動発電機の出力電圧制御方式に適用して有効な
技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a starting / generator for a small general-purpose engine or the like, and more particularly to an output voltage of a starting generator when two systems of output voltage are simultaneously extracted from a generator having a field coil. The present invention relates to an effective technique applied to a control method.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、多くの小型の汎用エンジンなど
では、エンジン起動用のスタータモータと、エンジンに
よって駆動される発電用のジェネレータが別個に搭載さ
れている場合が多い。ところが、モータとジェネレータ
はその基本的構成が共通しているにもかかわらず、スタ
ータモータは始動時にだけ使用され、磁石発電機は始動
後に使用される。そこで、従来より、発電機のロータお
よびステータをスタータモータの界磁子および電機子に
兼用した始動発電機の開発が試みられている。2. Description of the Related Art Generally, in many small general-purpose engines, a starter motor for starting the engine and a generator for power generation driven by the engine are often mounted separately. However, despite the fact that the motor and the generator have the same basic configuration, the starter motor is used only at the time of starting, and the magnet generator is used after the starting. Therefore, conventionally, a development of a starting generator in which a rotor and a stator of a generator are used as a field element and an armature of a starter motor has been attempted.
【0003】この場合、始動発電機としては、ステータ
の外側に磁極を有するロータが配設されたアウタロータ
形と呼ばれるものが広く知られている。この始動発電機
において、スタータモータとして使用する場合には、電
源からの電力が始動巻線に供給されて形成された磁界と
ロータの磁極からの磁界との相互作用によって回転力が
創出され、クランクシャフトが回転されてエンジンが始
動される。また、エンジンの始動後に磁石発電機として
使用する場合には、クランクシャフトによって回転され
るロータの磁極からの磁束が発電巻線に作用して起電力
が発生されるようになっている。In this case, a so-called outer rotor type in which a rotor having magnetic poles is arranged outside a stator is widely known as a starting generator. When the starting generator is used as a starter motor, when a power from a power supply is supplied to a starting winding and a magnetic field formed by an interaction between a magnetic field formed by a magnetic pole of a rotor and a magnetic field generated by a magnetic pole of a rotor, a rotational force is created, and The shaft is rotated and the engine is started. When the engine is used as a magnet generator after starting, a magnetic flux from a magnetic pole of a rotor rotated by a crankshaft acts on a power generation winding to generate an electromotive force.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
な始動発電機において、近年の発電機は、インバータ方
式と呼ばれる、電子回路を用いて正弦波交流、たとえば
AC100Vを出力する方式のものが主流である。さら
に、交流出力以外に直流出力も主にバッテリーの充電目
的でニーズが高く、エンジン発電機としてはこの両系
統、すなわち交流高電圧(AC100V)と直流低電圧
(たとえばDC12V)を出力するものが提案されてい
る。Meanwhile, among the above-mentioned starting generators, a recent generator of a type called an inverter type, which outputs a sine-wave alternating current, for example, 100 V AC, using an electronic circuit is mainly used. It is. In addition to the AC output, there is a high need for a DC output mainly for the purpose of charging the battery, and both types of engine generators, that is, those that output an AC high voltage (100 V AC) and a DC low voltage (for example, 12 V DC) are proposed. Have been.
【0005】このような発電機では、発電機出力である
AC100Vをインバータと呼ばれる電子回路で作る方
式のため、回路制御用に直流電源が必要である。また、
界磁制御用に界磁コイルを有し、この界磁コイルに通電
するためにも同様に直流電源が必要である。さらに、発
電機能に加えてスタータ(モータ)機能を持たせる場
合、モータ駆動用のバッテリーを補充電するためにも直
流電源が必要である。[0005] In such a generator, a DC power supply is required for circuit control because the generator output is AC100V using an electronic circuit called an inverter. Also,
It has a field coil for field control, and a DC power supply is also required to energize this field coil. Further, when a starter (motor) function is provided in addition to the power generation function, a DC power supply is required to supplement the battery for driving the motor.
【0006】たとえば、界磁コイルを有し、2系統(A
C100V、DC12V)の出力電圧を取り出す発電機
能とスタータ機能兼用の始動発電機においては、たとえ
ば図2に一例を示すように、エンジン始動後はモータコ
イル1の通電を制御するモータドライバ2とバッテリー
6とを接続するスイッチ11をOFFしてモータコイル
1の発電作用を停止して、発電機コイル7に発生する起
電力からインバータ回路8を介してAC100Vを作
り、さらにこのAC100Vからコンバータ回路12を
介してDC12Vを作るような構成となっている。For example, there are field coils and two systems (A
C100V, DC12V) In a starting generator that combines the power generation function for taking out the output voltage and the starter function, for example, as shown in FIG. Is turned off to stop the power generation operation of the motor coil 1, to generate AC 100 V from the electromotive force generated in the generator coil 7 via the inverter circuit 8, and further from the AC 100 V via the converter circuit 12. DC12V.
【0007】以上のように、このような始動発電機で
は、直流電源をインバータにて作ったAC100Vをも
とに作っている。その手段として、DC/DCコンバ
ータ、トランス+整流器、などからなるコンバータ回
路が必要であるが、いずれも大型で、コスト・重量アッ
プとなる問題点がある。さらに、直流電圧の外部出力
(たとえばバッテリー充電用)機能を持たせるには、も
っと大型の、が必要になる。また、スタータ機能兼
用のものでは、エンジン始動後はモータコイルは何の機
能も果たしていない。As described above, in such a starting generator, a DC power supply is produced based on AC100V produced by an inverter. As means therefor, a converter circuit composed of a DC / DC converter, a transformer + rectifier, and the like is required, but all have a problem that they are large in size and cost and weight increase. Further, to have a function of outputting a DC voltage externally (for charging a battery, for example), a larger size is required. In the case of the starter function, the motor coil does not perform any function after the engine is started.
【0008】また、始動発電機においては、エンジン始
動用のモータコイルを直流電圧発生用に流用し、このモ
ータコイルを用いて直流電源を作ることも可能である
が、この直流電源電圧は界磁コイルを用いた界磁制御の
場合、界磁電流の値により有効磁束が変化するので、安
定した直流電源を得ることができないという問題点があ
る。さらに、この直流電源の変動は交流電源にも影響を
及ぼすことが考えられる。In the starting generator, it is possible to use a motor coil for starting the engine to generate a DC voltage and to use the motor coil to create a DC power supply. In the case of field control using a coil, there is a problem that a stable DC power supply cannot be obtained because the effective magnetic flux changes depending on the value of the field current. Further, it is considered that the fluctuation of the DC power supply affects the AC power supply.
【0009】そこで、本発明の目的は、前記のようなコ
ンバータ回路の必要性、モータ用コイルの使用効率の問
題、電圧の安定性などに着目し、コンバータ回路を不要
にして小型・軽量化・低コスト化を図り、モータ用コイ
ルを常時利用してコイル利用率を向上させ、安定した2
系統の出力電圧を取り出すことができる始動発電機を提
供することにある。Therefore, an object of the present invention is to focus on the necessity of the converter circuit as described above, the problem of the efficiency of use of the motor coil, the stability of the voltage, and the like. The cost is reduced, and the coil utilization rate is improved by always using the motor coil.
An object of the present invention is to provide a starting generator capable of extracting an output voltage of a system.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、アーマチュア
コイルが巻装されたステータと、このステータに対して
回転自在に配設されたロータとを有し、エンジンの始動
時にはスタータモータとして動作し、エンジンの始動後
は発電機として動作する始動発電機に適用され、以下の
ような特徴を有するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises a stator on which an armature coil is wound, and a rotor rotatably disposed on the stator, and operates as a starter motor when the engine is started. The present invention is applied to a starting generator that operates as a generator after the engine is started, and has the following features.
【0011】すなわち、本発明の始動電動機は、界磁手
段として界磁コイルを有し、発電機として動作させる場
合に、界磁コイルを用いて発電出力の第1の電圧が一定
となるように界磁電流を用いた制御を行う第1の電圧制
御手段と、発電機として動作させる場合に、第1の電圧
とは異なる出力電圧の第2の電圧が一定となるようにオ
ープン型電圧制御を行う第2の電圧制御手段と、を有す
ることを特徴とするものである。That is, the starting motor of the present invention has a field coil as the field means and, when operated as a generator, uses the field coil to make the first voltage of the power generation output constant. First voltage control means for performing control using a field current; and open-type voltage control for operating a generator so that a second voltage of an output voltage different from the first voltage is constant. And a second voltage control means for performing the operation.
【0012】これにより、界磁制御方式の発電機を用い
て電圧の異なる2系統の出力を取り出す場合、メインと
なる一方の発電出力の第1の電圧が一定となるように界
磁電流を用いた制御を行い、サブとなる他方の出力電圧
の第2の電圧を一定にする制御はオープン型の電圧制御
により行うことができる。[0012] Thus, in the case of taking out outputs of two systems having different voltages by using a generator of the field control system, control using the field current is performed so that the first voltage of one of the main power generation outputs becomes constant. And the control to keep the second output voltage of the other sub-voltage constant can be performed by open-type voltage control.
【0013】この構成において、アーマチュアコイルは
発電機用の第1のコイルとスタータモータ用の第2のコ
イルとを独立して有することにより、スタータモータと
して動作させる場合は第2のコイルを用いて制御するこ
とができ、発電機として動作させる場合は、第1のコイ
ルを用いて第1の電圧を発電させることができ、かつ第
2のコイルを発電用のコイルとして用いて第2の電圧を
発電させることができるようになる。[0013] In this configuration, the armature coil has the first coil for the generator and the second coil for the starter motor independently, so that when the armature coil is operated as a starter motor, the second coil is used. When operated as a generator, the first voltage can be generated by using the first coil, and the second voltage can be generated by using the second coil as a coil for power generation. Power can be generated.
【0014】さらに、第1の電圧は交流高電圧、第2の
電圧は直流低電圧として、第2の電圧制御手段はPWM
(Pulse Width Modulation)方式またはSCR位相制御
方式などのチョッパー方式で制御することにより、たと
えばAC100Vなどの交流高電圧を界磁制御によって
出力し、たとえばDC12Vなどの直流低電圧をオープ
ン型のレギュレータを用いて出力することができるよう
になる。Further, the first voltage is an AC high voltage, the second voltage is a DC low voltage, and the second voltage control means is PWM.
(Pulse Width Modulation) system or SCR phase control system or the like to control by a chopper system to output an AC high voltage such as AC100V by field control and output a DC low voltage such as DC12V by using an open type regulator. Will be able to
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一実施の形
態である始動発電機の主要回路部を示す概略機能構成図
である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic functional configuration diagram showing a main circuit portion of a starting generator according to an embodiment of the present invention.
【0016】まず、図1により本実施の形態の始動発電
機の概略機能構成例を説明する。First, a schematic functional configuration example of the starting generator according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
【0017】本実施の形態の始動発電機は、たとえば小
型の汎用エンジン始動装置と発電装置とを兼ね備えた構
成となっており、モータコイルと発電機コイルとの2種
類のコイルからなるアーマチュアコイルを有し、エンジ
ン始動時にスタータモータとして動作する部分と、エン
ジン始動後に発電機として動作する部分とから構成され
ている。The starting generator according to the present embodiment has, for example, both a small general-purpose engine starting device and a power generating device, and has an armature coil composed of two types of coils, a motor coil and a generator coil. It has a portion that operates as a starter motor when the engine is started, and a portion that operates as a generator after the engine is started.
【0018】スタータモータとして動作する部分は、3
相Y結線によるモータコイル1と、このモータコイル1
の通電を制御するモータドライバ2と、ロータの位置を
検出するロータ位置センサー3と、モータコイル1を利
用した発電動作時の出力電圧制御を行う第2の電圧制御
手段である電圧制御回路4と、この電圧制御回路4の両
端子間に接続されたダイオード5と、モータドライバ2
およびロータ位置センサー3などに電圧を供給するバッ
テリー6などから構成されている。The part that operates as a starter motor has three parts.
Motor coil 1 with phase Y connection and motor coil 1
A motor driver 2 for controlling the energization of the motor, a rotor position sensor 3 for detecting the position of the rotor, and a voltage control circuit 4 as second voltage control means for performing output voltage control during power generation operation using the motor coil 1. A diode 5 connected between both terminals of the voltage control circuit 4 and a motor driver 2
And a battery 6 for supplying a voltage to the rotor position sensor 3 and the like.
【0019】モータドライバ2は、モータコイル1の各
相に接続され、たとえば複数のFETからなるFETブ
リッジ回路などを有し、このFETブリッジ回路により
各相のモータコイル1が順に通電されてブラシレスモー
タが転流制御される。このモータドライバ2のFETブ
リッジ回路は、バッテリー6からダイオード5を介して
供給される電源電圧と接地電圧間に接続されている。ま
た、モータドライバ2にはロータ位置センサー3が接続
され、この検出信号はモータコイル1の通電を転流制御
するために用いられる。The motor driver 2 is connected to each phase of the motor coil 1 and has, for example, an FET bridge circuit composed of a plurality of FETs. Is commutated. The FET bridge circuit of the motor driver 2 is connected between the power supply voltage supplied from the battery 6 via the diode 5 and the ground voltage. Further, a rotor position sensor 3 is connected to the motor driver 2, and this detection signal is used to control the commutation of the motor coil 1.
【0020】電圧制御回路4は、モータドライバ2を介
してモータコイル1の各相に接続され、たとえばPWM
方式またはSCR位相制御方式などのチョッパー方式に
よる制御回路などを有し、モータドライバ2のFETブ
リッジ回路のFET内蔵の寄生ダイオードにより3相交
流が全波整流され、さらに電圧制御回路4の制御回路に
より出力電圧が一定となるようにオープン制御されて一
定の直流電圧が出力される。たとえば、直流電圧とし
て、直流低電圧のDC12Vを維持するように、PWM
またはSCR位相制御などのチョッピング方式の断続通
電のスイッチング制御による定電圧制御が行われる。The voltage control circuit 4 is connected to each phase of the motor coil 1 via the motor driver 2 and, for example, a PWM
Circuit or a chopper type control circuit such as the SCR phase control method. The three-phase alternating current is full-wave rectified by the parasitic diode built into the FET of the FET bridge circuit of the motor driver 2, and the control circuit of the voltage control circuit 4 Open control is performed so that the output voltage becomes constant, and a constant DC voltage is output. For example, as a DC voltage, the PWM is controlled so as to maintain a DC low voltage of DC12V.
Alternatively, constant voltage control is performed by switching control of intermittent energization of a chopping method such as SCR phase control.
【0021】発電機として動作する部分は、3相Y結線
による発電機コイル7と、この発電機コイル7からの発
電出力を交流出力に変換するインバータ回路8と、界磁
制御を行うための界磁コイル9と、この界磁コイル9の
通電を制御して界磁電流を用いた制御を行う第1の電圧
制御手段であるレギュレータ回路10などから構成され
ている。The parts that operate as a generator include a generator coil 7 with three-phase Y connection, an inverter circuit 8 for converting the power output from the generator coil 7 into an AC output, and a field coil for performing field control. 9 and a regulator circuit 10 as first voltage control means for controlling the energization of the field coil 9 to perform control using the field current.
【0022】インバータ回路8は、発電機コイル7の各
相に接続され、このインバータ回路8により発電機コイ
ル7からの出力を用いて交流出力が作られ、たとえば交
流高電圧のAC100Vが出力される。The inverter circuit 8 is connected to each phase of the generator coil 7 and generates an AC output using the output from the generator coil 7 by this inverter circuit 8, for example, outputs AC high voltage of 100 V AC. .
【0023】レギュレータ回路10は、界磁コイル9に
接続され、このレギュレータ回路10により界磁コイル
9の通電が制御され、インバータ回路8からの交流電圧
の出力が一定となるように界磁電流を用いた制御が行わ
れて一定の交流電圧が出力される。この界磁コイル9の
通電制御により、発電機の出力ポテンシャルが決まる。
また、交流出力が常に一定となるように制御するため
に、交流出力はモニターされている。The regulator circuit 10 is connected to the field coil 9, and the energization of the field coil 9 is controlled by the regulator circuit 10, and the field current is controlled so that the output of the AC voltage from the inverter circuit 8 becomes constant. The used control is performed to output a constant AC voltage. By controlling the energization of the field coil 9, the output potential of the generator is determined.
The AC output is monitored to control the AC output to be always constant.
【0024】以上のような構成において、特にブラシレ
スモータのステータに巻線されるアーマチュアコイル
は、モータ始動用と直流低電圧出力用とを兼ね備えたモ
ータコイル1と、交流高電圧出力用の発電機コイル7と
の2種類からなり、それぞれ独立して別々に巻線されて
いる。このモータコイル1の巻線仕様は、その無負荷回
転数が、その後のエンジン始動後の定格回転数以下(1
/2〜1/3が望ましい)となるように決める。In the above-described configuration, the armature coil wound around the stator of the brushless motor, in particular, includes a motor coil 1 having both a function of starting the motor and a function of outputting a low DC voltage, and a generator for outputting a high AC voltage. And two types of coils 7 which are independently and separately wound. The winding specification of the motor coil 1 is such that the no-load rotation speed is equal to or less than the rated rotation speed (1
/ 2/3).
【0025】なお、ブラシレスモータは、図示しない
が、たとえばアウタロータ形とされ、前述したモータコ
イル1と発電機コイル7との2種類のアーマチュアコイ
ルがステータに巻装され、このステータの周囲にロータ
が回転自在に配設されている。ブラシレスモータはエン
ジンのクランクシャフトに直結されている。Although not shown, the brushless motor is, for example, an outer rotor type, and the above-described two types of armature coils, the motor coil 1 and the generator coil 7, are wound around a stator, and a rotor is provided around the stator. It is arranged rotatably. The brushless motor is directly connected to the crankshaft of the engine.
【0026】次に、本実施の形態の作用について、スタ
ータモータとして動作させるモータ動作時、発電機とし
て動作させる発電動作時のそれぞれの動作を説明する。Next, with respect to the operation of the present embodiment, the respective operations at the time of operating the motor to operate as a starter motor and at the time of generating power to operate as a generator will be described.
【0027】まず、エンジンが始動される際、スタータ
モータとして動作させるモータ動作時は、ブラシレスモ
ータにおけるアーマチュアコイルのモータコイル1にモ
ータドライバ2から駆動信号に相当する位相の電圧が印
加される。このモータコイル1への通電によって形成さ
れる回転磁界とロータの磁極による磁界の相互作用によ
りロータは回転される。この回転するロータの位置は、
ロータ位置センサー3によって検出することによって時
々刻々と計測される。そして、この計測情報がモータド
ライバ2に送信され、モータドライバ2はロータを継続
かつ安定して回転させる。First, when the motor is operated to operate as a starter motor when the engine is started, a voltage having a phase corresponding to a drive signal is applied from a motor driver 2 to a motor coil 1 of an armature coil in a brushless motor. The rotor is rotated by the interaction between the rotating magnetic field formed by energizing the motor coil 1 and the magnetic field generated by the magnetic poles of the rotor. The position of this rotating rotor is
It is measured every moment by detecting with the rotor position sensor 3. Then, the measurement information is transmitted to the motor driver 2, and the motor driver 2 continuously and stably rotates the rotor.
【0028】さらに、エンジンが始動されると、ロータ
位置センサー3による検出信号に基づいて、モータドラ
イバ2が駆動信号の発信を自動的に停止してモータから
発電機に切り替わる。そして、発電機として動作させる
発電動作時は、クランクシャフトに連結されたロータが
ステータの周囲を回転する状態になる。このため、ロー
タの磁極からの磁束が回転磁界を形成してアーマチュア
コイルの発電機コイル7およびモータコイル1を切る状
態になり、この発電機コイル7およびモータコイル1に
おいて起電力が発生する。Further, when the engine is started, the motor driver 2 automatically stops transmitting the drive signal based on the detection signal from the rotor position sensor 3 and switches from the motor to the generator. Then, during a power generation operation for operating as a generator, the rotor connected to the crankshaft rotates around the stator. For this reason, the magnetic flux from the magnetic poles of the rotor forms a rotating magnetic field to cut off the generator coil 7 and the motor coil 1 of the armature coil, and an electromotive force is generated in the generator coil 7 and the motor coil 1.
【0029】たとえば、発電機コイル7において発生し
た起電力は、これに接続されたインバータ回路8により
交流出力に変換され、交流高電圧のAC100Vとして
外部に取り出され、所望の負荷に供給される。この際
に、レギュレータ回路10により界磁コイル9の通電を
制御し、この界磁コイル9を用いた界磁制御によって、
負荷が変化してもAC100Vの出力が常に一定となる
ように制御することができる。For example, the electromotive force generated in the generator coil 7 is converted into an AC output by an inverter circuit 8 connected thereto, taken out as an AC high voltage of 100 V AC, and supplied to a desired load. At this time, the energization of the field coil 9 is controlled by the regulator circuit 10, and the field control using the field coil 9 allows
It is possible to control so that the output of AC100V is always constant even if the load changes.
【0030】また、モータコイル1において発生した起
電力は、これに接続されたモータドライバ2のFETブ
リッジ回路のFET内蔵の寄生ダイオードにより全波整
流され、さらに電圧制御回路4により出力電圧が一定と
なるようにオープン制御されて、直流低電圧のDC12
として外部に取り出され、所望の負荷に供給される。た
とえば、DC12Vはバッテリー6の補充電のために用
いられる。The electromotive force generated in the motor coil 1 is full-wave rectified by a parasitic diode built in the FET of the FET bridge circuit of the motor driver 2 connected to the motor coil 1, and the output voltage is kept constant by the voltage control circuit 4. Open control is performed so that the DC low voltage DC12
And supplied to a desired load. For example, DC12V is used for supplementary charging of the battery 6.
【0031】このように、本実施の形態の始動発電機に
よれば、アーマチュアコイルがモータコイル1と発電機
コイル7との2種類からなり、モータコイル1を利用し
た発電動作時の出力電圧制御を行う電圧制御回路4、界
磁コイル9の通電を制御して界磁電流を用いた制御を行
うレギュレータ回路10を有することにより、エンジン
の始動時はモータコイル1を用いてスタータモータとし
て動作させることができるとともに、エンジンの始動後
は、発電機コイル7からの出力を用いて一定に制御され
た交流高電圧を作ることができ、またモータコイル1を
発電用コイルとして用いて一定に制御された直流低電圧
を作ることができる。As described above, according to the starting generator of the present embodiment, the armature coil is composed of the two types of the motor coil 1 and the generator coil 7, and the output voltage control during the power generation operation using the motor coil 1 is performed. And a regulator circuit 10 that controls the energization of the field coil 9 to perform control using the field current, so that when the engine is started, the motor coil 1 is used to operate as a starter motor. After the engine is started, a constant AC high voltage can be generated by using the output from the generator coil 7 and the motor coil 1 can be controlled to be constant by using the motor coil 1 as a generating coil. DC low voltage can be made.
【0032】よって、交流高電圧と直流低電圧との安定
した2系統の出力電圧を取り出すことができ、この直流
電圧を、インバータ回路8からの交流出力から作らなく
て済むので、従来のようなDC/DCコンバータや降圧
トランスなどのコンバータ回路を省略、あるいは大幅に
小型化でき、またインバータ回路8の出力もその分小さ
くできるので、始動発電機の小型・軽量化・低コスト化
を図ることができる。また、従来は、エンジン始動後は
遊んでいたモータコイル1も常時利用できるので、コイ
ルの利用効果を向上させることができる。Therefore, two stable output voltages of an AC high voltage and a DC low voltage can be taken out, and this DC voltage does not have to be generated from the AC output from the inverter circuit 8, as in the conventional case. A converter circuit such as a DC / DC converter or a step-down transformer can be omitted or significantly reduced in size, and the output of the inverter circuit 8 can be reduced accordingly, so that the starting generator can be reduced in size, weight and cost. it can. Further, conventionally, the motor coil 1 that has been idle after the engine is started can always be used, so that the effect of using the coil can be improved.
【0033】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。たとえば、前記実施の形態
においては、小型の汎用エンジンの始動発電機を例に説
明したが、これに限定されるものではなく、複数のコイ
ルを独立に巻線して複数の電源電圧を発電する複数(電
源)電圧発電機などとしても適用することが可能であ
る。The present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the starting generator of a small general-purpose engine has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of coils are independently wound to generate a plurality of power supply voltages. The present invention can also be applied as a multiple (power) voltage generator.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の始動発電
機によれば、以下のような効果を得ることができる。As described above, according to the starting generator of the present invention, the following effects can be obtained.
【0035】(1).界磁手段として界磁コイルを有し、こ
の界磁コイルを用いて界磁制御を行う第1の電圧制御手
段と、オープン型電圧制御を行う第2の電圧制御手段と
を有することで、第1の電圧が一定となるように界磁制
御を行うことができ、かつ第2の電圧を一定にする制御
はオープン型の電圧制御により行うことができるので、
電圧の異なる2系統の安定した出力を取り出すことが可
能となる。(1) A first voltage control means having a field coil as field means and performing field control using the field coil, and a second voltage control means performing open type voltage control. By having this, the field control can be performed so that the first voltage becomes constant, and the control that makes the second voltage constant can be performed by open-type voltage control.
It is possible to take out two stable outputs with different voltages.
【0036】(2).アーマチュアコイルは発電機用の第1
のコイルとスタータモータ用の第2のコイルとを独立し
て有することで、発電機として動作させる場合は、第1
のコイルを用いて交流高電圧を界磁制御によって出力さ
せることができ、かつ第2のコイルを発電用のコイルと
して用いて直流低電圧をオープン型レギュレータによっ
て出力させることができるので、直流電圧を生成するた
めのコンバータ回路の省略あるいは小型化、インバータ
回路の小型化によって始動発電機の小型・軽量化・低コ
スト化を図ることが可能となる。(2). The armature coil is the first for the generator.
In order to operate as a generator by independently having the coil of the second and the second coil for the starter motor, the first coil
A high voltage of AC can be output by the field control using the coil of (1), and a low DC voltage can be output by the open type regulator by using the second coil as a coil for power generation, so that a DC voltage is generated. Therefore, it is possible to reduce the size, weight, and cost of the starting generator by omitting or downsizing the converter circuit and downsizing the inverter circuit.
【0037】(3).スタータモータ用の第2のコイルを発
電用のコイルとして用いることで、エンジン始動後にお
いてもモータコイルを常時利用することができるので、
コイルの利用効果を向上させることが可能となる。(3) By using the second coil for the starter motor as the coil for power generation, the motor coil can be always used even after the engine is started.
It is possible to improve the use effect of the coil.
【図1】本発明の一実施の形態である始動発電機の主要
回路部を示す概略機能構成図である。FIG. 1 is a schematic functional configuration diagram showing a main circuit portion of a starting generator according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の前提となる始動発電機の主要回路部を
示す概略機能構成図である。FIG. 2 is a schematic functional configuration diagram showing a main circuit portion of a starting generator as a premise of the present invention.
1 モータコイル 2 モータドライバ 3 ロータ位置センサー 4 電圧制御回路 5 ダイオード 6 バッテリー 7 発電機コイル 8 インバータ回路 9 界磁コイル 10 レギュレータ回路 11 スイッチ 12 コンバータ回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor coil 2 Motor driver 3 Rotor position sensor 4 Voltage control circuit 5 Diode 6 Battery 7 Generator coil 8 Inverter circuit 9 Field coil 10 Regulator circuit 11 Switch 12 Converter circuit
フロントページの続き Fターム(参考) 5G060 AA08 AA20 BA02 CA03 CA13 5H590 AA03 AA04 AA10 CA07 CC01 CC18 CC24 CC34 CD01 CD03 CE05 DD23 DD64 EA01 EA10 EA13 EB02 EB12 EB21 FA06 FA08 FB02 FB05 FC14 FC17 GA02 HA02 HA11 Continued on the front page F term (reference) 5G060 AA08 AA20 BA02 CA03 CA13 5H590 AA03 AA04 AA10 CA07 CC01 CC18 CC24 CC34 CD01 CD03 CE05 DD23 DD64 EA01 EA10 EA13 EB02 EB12 EB21 FA06 FA08 FB02 FB05 FC14 FC17 GA02 HA02 HA11
Claims (3)
タと、前記ステータに対して回転自在に配設されたロー
タとを有し、エンジンの始動時にはスタータモータとし
て動作し、前記エンジンの始動後は発電機として動作す
る始動発電機であって、 その界磁手段として界磁コイルを有し、前記発電機とし
て動作させる場合に、前記界磁コイルを用いて発電出力
の第1の電圧が一定となるように界磁電流を用いた制御
を行う第1の電圧制御手段と、 前記発電機として動作させる場合に、前記第1の電圧と
は異なる出力電圧の第2の電圧が一定となるようにオー
プン型電圧制御を行う第2の電圧制御手段と、を有する
ことを特徴とする始動発電機。1. A stator having an armature coil wound thereon and a rotor rotatably disposed with respect to the stator, operating as a starter motor when starting the engine, and generating electric power after starting the engine. A starting generator that operates as a motor, has a field coil as its field means, and when operating as the generator, the first voltage of the power generation output is constant using the field coil. Voltage control means for performing control using a field current as described above, and when operating as the generator, open such that a second voltage of an output voltage different from the first voltage is constant. A second voltage control means for performing mold voltage control.
ルと、前記スタータモータ用の第2のコイルとを独立し
て有し、 前記スタータモータとして動作させる場合は、前記第2
のコイルを用いて制御し、 前記発電機として動作させる場合は、前記第1のコイル
を用いて前記第1の電圧を発電させ、前記第2のコイル
を発電用のコイルとして用いて前記第2の電圧を発電さ
せるように制御する、ことを特徴とする始動発電機。2. The starting generator according to claim 1, wherein the armature coil has a first coil for the generator and a second coil for the starter motor independently. When operating as the starter motor, the second motor
When using the first coil to control and operate as the generator, the first voltage is generated by using the first coil, and the second voltage is generated by using the second coil as a power generation coil. A starting generator, wherein the starting voltage is controlled to generate a voltage.
流低電圧として、 前記第2の電圧制御手段は、PWM方式またはSCR位
相制御などのチョッパー方式で制御する、ことを特徴と
する始動発電機。3. The starting generator according to claim 2, wherein the first voltage is an AC high voltage, the second voltage is a DC low voltage, and the second voltage control means is a PWM system. A starting generator controlled by a chopper method such as SCR phase control.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11120544A JP2000316298A (en) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | Starter generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11120544A JP2000316298A (en) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | Starter generator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000316298A true JP2000316298A (en) | 2000-11-14 |
Family
ID=14788936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11120544A Pending JP2000316298A (en) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | Starter generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000316298A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003061397A (en) * | 2001-08-16 | 2003-02-28 | Shinyo Sangyo Kk | Power generating equipment driven by electric motor |
| US6771040B2 (en) * | 2001-08-10 | 2004-08-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Control apparatus and control method of on-vehicle dynamo-electric machine |
| US6774590B2 (en) | 2001-12-11 | 2004-08-10 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for starting an electric brushless rotating machine for driving an internal combustion engine |
| JP2007259597A (en) * | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Toyota Motor Corp | Vehicle power supply system |
| JP2009291061A (en) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Hamilton Sundstrand Corp | Voltage regulator |
| WO2012055628A3 (en) * | 2010-10-29 | 2013-02-28 | Robert Bosch Gmbh | Method for reducing a voltage ripple on the basis of rotational non-uniformity of a generator driven by an internal combustion engine |
| DE10202237B4 (en) * | 2001-01-20 | 2015-12-10 | Ford Motor Corp. | Method and device for controlling an induction machine |
-
1999
- 1999-04-27 JP JP11120544A patent/JP2000316298A/en active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10202237B4 (en) * | 2001-01-20 | 2015-12-10 | Ford Motor Corp. | Method and device for controlling an induction machine |
| US6771040B2 (en) * | 2001-08-10 | 2004-08-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Control apparatus and control method of on-vehicle dynamo-electric machine |
| JP2003061397A (en) * | 2001-08-16 | 2003-02-28 | Shinyo Sangyo Kk | Power generating equipment driven by electric motor |
| US6774590B2 (en) | 2001-12-11 | 2004-08-10 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for starting an electric brushless rotating machine for driving an internal combustion engine |
| JP2007259597A (en) * | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Toyota Motor Corp | Vehicle power supply system |
| JP2009291061A (en) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Hamilton Sundstrand Corp | Voltage regulator |
| WO2012055628A3 (en) * | 2010-10-29 | 2013-02-28 | Robert Bosch Gmbh | Method for reducing a voltage ripple on the basis of rotational non-uniformity of a generator driven by an internal combustion engine |
| CN103168418A (en) * | 2010-10-29 | 2013-06-19 | 罗伯特·博世有限公司 | Method for reducing a voltage ripple on the basis of rotational non-uniformity of a generator driven by an internal combustion engine |
| JP2013541317A (en) * | 2010-10-29 | 2013-11-07 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Method for reducing voltage ripple due to rotation non-uniformity of a generator driven by an internal combustion engine |
| US8878498B2 (en) | 2010-10-29 | 2014-11-04 | Robert Bosch Gmbh | Method for reducing a voltage ripple due to rotational nonuniformity of a generator driven by an internal combustion engine |
| CN103168418B (en) * | 2010-10-29 | 2015-09-23 | 罗伯特·博世有限公司 | Reduce by the method for the voltage ripple caused by the rotation inhomogeneities of petrol-electric generating set |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5327069A (en) | Switched reluctance machine including permanent magnet stator poles | |
| JP3971520B2 (en) | Brushless motor drive device for outdoor fan of air conditioner | |
| US6938713B1 (en) | Dynamotor of hybrid vehicle, and method of control thereof | |
| US6787931B2 (en) | Starter generator for internal combustion engine | |
| EP1510691A2 (en) | Control apparatus for a starter/generator system | |
| CA2635443A1 (en) | Generating system with a regulated permanent magnet machine and an active rectifier | |
| JP2000316298A (en) | Starter generator | |
| JP2002021687A (en) | Alternator that doubles as starter | |
| JP4236969B2 (en) | Wind turbine start assist control device in wind power generator | |
| JP4478185B2 (en) | Engine starter for vehicle | |
| JP2000316299A (en) | Starter generator | |
| JP2004320861A (en) | Controller for three-phase motor-generator for vehicle | |
| JPH08116699A (en) | Electric power generator for vehicle | |
| US6906490B2 (en) | Starting of switched reluctance generators | |
| JP5571987B2 (en) | Braking method for brushless DC motor | |
| JPH05111110A (en) | Electric vehicle power supply | |
| JP2001069797A (en) | Current-adjusting device of starter generator | |
| JP2552912B2 (en) | Retarder | |
| JP2002186293A (en) | Control device of dynamo-electric machine for internal combustion engine | |
| JP2001016900A (en) | Starter generator | |
| JP3283377B2 (en) | DC motor synchronous starter | |
| JP3581231B2 (en) | Drive | |
| JP2000209894A (en) | Stator winding structure of switched reluctance motor | |
| JPH0880095A (en) | Internal combustion engine driven power generation system | |
| JP2876738B2 (en) | Series-parallel switching rotary electric machine |