具有负载突降保护的旋转电机制造技术

在旋转电机中，整流器包括彼此串联连接的一对上臂整流元件和下臂整流元件。上臂整流元件和下臂整流元件中的至少一个为开关元件。确定器确定旋转电机的输出电压是否超过第一阈值电压。当确定旋转电机的输出电压超过第一阈值电压时，开关电路接通构成上臂整流元件和下臂整流元件中的任一个的开关元件。开关电路即使输出电压下降至预定电平也使开关元件保持接通状态，直到用于关断开关元件的预定浪涌抑制定时到来为止。开关电路响应于预定浪涌抑制定时何时到来而关断开关元件。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容涉及具有负载突降保护的旋转电机。
技术介绍
—种类型的发电机对转子的场绕组(field winding)进行通电，以基于根据被通电的场绕组产生的旋转场在定子的多相定子绕组中感生AC电压。一种类型的发电机还使用整流器将AC电压整流成要提供至DC电池的DC电压，该整流器包括以桥形配置连接的M0S晶体管。
技术实现思路
虽然这样的包括整流器的发电机从其输出端子生成DC电压，但是连接至输出端子的电负载快速减小和/或DC电池与输出端子断开连接可能产生在定子绕组中引起的负载突降，直到场电流充分减少为止，其中，该整流器包括以桥形配置连接的M0S晶体管。基于负载突降的过电压可能从输出端子施加至连接至输出端子的电负载和/或整流器，从而导致这些部件出现故障。为了解决过电压的生成，已知在日本专利申请公布第2012-19655号中公开的发电机。具体地，这样的发电机在该发电机的输出电压变成过电压时接通整流器的至少一个下臂M0S晶体管。这减小了发电机的输出电压。发电机在受控定时断开至少一个下臂M0S晶体管，从而减小输出端子处的过电压。这保护整流器和/或电负载避免遭受过电压。假定连接至输出端子的电负载需要较高的电流值并且/或者低电容电容器并联连接至输出端子。该假定可能导致紧接在至少一个下臂M0S晶体管导通之后输出端子处的输出电压快速减小。已知的发电机不能解决紧接在至少一个下臂M0S晶体管导通之后输出端子处的输出电压的这样的快速减小。因此，存在下述需求:稳定地保持至少一个下臂M0S晶体管的导通状态，直到期望对基于至少一个下臂M0S晶体管的断开的浪涌(surge)进行抑制的适当定时为止。鉴于上述状况，本公开内容的一个方面寻求提供能够解决上述问题的旋转电机。具体地，本公开内容的可替选方面旨在提供下述这样的旋转电机，所述旋转电机中的每个旋转电机能够稳定地对基于先前导通的至少一个开关元件的断开的浪涌进行抑制，以减小旋转电机的输出的过电压。根据本公开内容的示例性方面，提供了一种旋转电机。该旋转电机包括多相定子绕组和整流器，该整流器包括彼此串联连接的一对上臂整流元件和下臂整流元件。整流器被配置成将在多相定子绕组中感生的相电压整流为发电机的输出电压。上臂整流元件和下臂整流元件中的至少一个整流元件为开关元件。旋转电机包括确定器和开关电路，该确定器被配置成确定旋转电机的输出电压是否超过阈值电压。开关电路被配置成当确定旋转电机的输出电压超过阈值电压时，接通构成上臂整流元件和下臂整流元件中的任何一个整流元件的开关元件。开关电路被配置成即使输出电压减小至预定电平，也使开关元件保持接通状态，直到用于对开关元件关断时的浪涌进行抑制的预定关断定时到来为止。开关电路被配置成响应于预定关断定时何时到来而关断开关元件。即使由于例如连接至旋转电机的输出的一个或多个电负载所需的电流较高和/或连接至旋转电机的输出的电容较低而引起的负载突降的发生使得输出电压快速下降至预定电平，根据本公开内容的示例性方面的旋转电机的该配置也能防止接通的开关元件断开，直到用于抑制关断开关元件时的浪涌的预定关断定时到来为止。这抑制了由于开关元件在预定关断定时的关断而引起的浪涌。根据以下结合附图的描述将会进一步理解本公开内容的各个方面的以上特征和/或其他特征以及/或者优点。本公开内容的各个方面在适用的情况下可以包括和/或排除不同的特征和/或优点。此外，本公开内容的各个方面在适用的情况下可以结合其他实施例的一个或多个特征。不应当将对具体实施例的特征和/或优点的描述解释为对其他实施例或权利要求进行限制。【附图说明】根据以下参照附图对实施例的描述，本公开内容的其他方面将变得明显，在附图中:图1是示意性地示出根据本公开内容的第一实施例的发电机的系统配置的示例的电路图；图2是示意性地示出图1所示的针对U相绕组的整流器模块的结构的示例的电路图；图3是示意性地示出图1所示的调节器(regulator)的框图；图4是示意性地示出当在根据第一实施例的发电机中发生负载突降时发电机的操作的示例的流程图；图5是示意性地示出在根据第一实施例的发电机中发生负载突降的情况下的下述变化的时序图:发电机的输出电压如何变化、从过电压确定器输出的脉冲信号如何变化、从经过时间确定器输出的脉冲信号如何变化以及U相电压如何变化；图6是示意性地示出根据本公开内容的第二实施例的发电机的针对U相绕组的整流器模块的结构的示例的电路图；图7是详细地示出图6所示的第一 LD保护器和第二 LD保护器中的每个LD保护器的结构的示例的电路图；图8是示意性地示出当在根据第二实施例的发电机中发生负载突降时发电机的操作的示例的流程图；图9是示意性地示出在根据本公开内容的第三实施例的发电机中发生负载突降的情况下的下述变化的时序图:发电机的输出电压如何变化、从过电压确定器输出的脉冲信号如何变化、U相电压如何变化以及V相电压如何变化；图10是示意性地示出根据第三实施例的发电机的针对V相绕组和W相绕组中的每一个的整流器模块的结构的示例的电路图；以及图11是示意性地示出在根据第四实施例的发电机中发生负载突降的情况下的下述变化的时序图:根据本公开内容的第四实施例的发电机的输出电压如何变化、从过电压确定器输出的脉冲信号如何变化、U相电压如何变化、针对U相绕组的整流器模块的通信端子处的电势如何变化以及V相电压如何变化。【具体实施方式】在下文中，将参照附图描述本公开内容的实施例。在附图中，使用相同的附图标记来标识对应的相同部件。第一实施例参照附图，具体地参照图1，示出了根据本公开内容的第一实施例的三相发电机1 ;发电机1为旋转电机的不例。根据第一实施例的发电机1安装在机动车辆中。发电机1包括:转子2M，其包括场绕组2，即激励绕组；定子绕组3 ;整流器4 ;调节器5，其用于控制对场绕组2的通电；串联连接的齐纳(Zener) 二极管6 ;以及电容器7。发电机1可操作用于经由整流器4将在定子绕组3中感生的交流(AC)电压转换成DC电压，并且经由充电线12和输出端子B将DC电压提供至电池9以对发电机1中的电池9进行充电，并且/或者经由充电线12和输出端子B将DC电压提供至安装在机动车辆中的电负载10和电负载11。发电机1还可操作用于经由整流器4将从电池9提供的DC电压转换成三相AC电压，并且将三相AC电压施加至定子绕组3，从而生成用以使转子2M旋转的旋转动力(扭矩)。例如，转子2M经由带直接或间接联接至安装在机动车辆中的内燃机(简称为发动机)的曲轴，以使得所生成的旋转动力使发动机的曲轴转动。定子绕组3为例如作为多相定子绕组的示例的三相定子绕组。定子绕组3缠绕在圆柱形定子芯内或周围。例如，定子芯在的横截面为环形形状，并且该定子芯具有穿过其形成且沿圆周以给定的间距布置的多个槽。定子绕组3缠绕在定子芯的槽内。定子绕组3和定子芯构成发电机1的定子。定子绕组3包括例如以星形配置连接的U相绕组、V相绕组和W相绕组。U相绕组、V相绕组和W相绕组各自具有连接至共同结点(中性点)的一端以及用作输出端的另一端。 转子2M附接至例如旋转轴(未示出)，并且例如可旋转地设置在定子芯中。旋转轴的一端直接或间接链接至发动机的曲轴，以使得转子2M和旋转轴由发动机可旋转地驱动。换言之，转子2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转电机，包括：多相定子绕组；整流器，包括彼此串联连接的一对上臂整流元件和下臂整流元件，所述整流器被配置成将在所述多相定子绕组中感生的相电压整流为所述发电机的输出电压，所述上臂整流元件和所述下臂整流元件中的至少一个为开关元件；确定器，被配置成确定所述旋转电机的所述输出电压是否超过阈值电压；以及开关电路，被配置成：当确定所述旋转电机的所述输出电压超过所述阈值电压时，接通构成所述上臂整流元件和所述下臂整流元件中的任一个的所述开关元件；即使所述输出电压下降至预定电平，也使所述开关元件保持接通状态，直到用于对所述开关元件关断时的浪涌进行抑制的预定关断定时到来为止；以及响应于所述预定关断定时何时到来而关断所述开关元件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：丸山敏典，猪口誉敏，中西诚也，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP