用于机动车辆的电旋转机器制造技术

一种用于机动车辆的电旋转机器。交流发电机具有整流模块组。整流模块组形成桥电路。整流模块组具有甩负荷保护判定部，用于监测整流模块组的输出电压。当监测到的输出电压超过第一阈值电压时，甩负荷保护判定部向控制部提供指令以在预定延迟时间已经过去的时刻打开在桥电路的下臂中的MOS晶体管。当第二阈值电压小于第一阈值电压并且在监测到的输出电压超过第一阈值电压之后监测到的输出电压小于第二阈值电压时，甩负荷保护判定部向控制电路提供指令以在MOS晶体管在预定时间长度内关闭之后打开下臂中的MOS晶体管。

【技术实现步骤摘要】
用于机动车辆的电旋转机器
本专利技术涉及一种安装至诸如客车和货车的机动车辆的电旋转机器或者交流发电机。
技术介绍
安装至机动车辆的交流发电机通过从机动车辆的内燃机上传输的驱动力发电。交流发电机的输出端子通过充电线路连接至安装至机动车辆的电池的端子。交流发电机通过充电线路将产生的电力供应至电池。交流发电机还通过其它线路将产生的电力供应至安装至机动车辆的多个电力负荷。当充电线路从交流发电机的输出端子或者电池的端子上断开同时交流发电机运转时，即在发电过程中，产生高瞬态高压。此瞬态电压被称作甩负荷。当充电线路断开发生时，产生的高瞬态电压如甩负荷达到例如100伏特。因此，安装至机动车辆的电力负荷和交流发电机中的多个部件经常被产生的甩负荷波动破坏。为了保护电力负荷和交流发电机中的多个部件不受此高瞬态电压破坏，需要具有抵抗甩负荷波动的反措施。为了解决此问题，传统技术已经公开了甩负荷保护装置的多个类型。例如，日本专利特开公开号JPH09-219938公开了一种用于机动车辆的交流发电机，其中，用于交流发电机的整流部中的桥电路的下臂包括作为转换元件的MOS晶体管。当甩负荷发生并且交流发电机的输出电压超过参考电压时，MOS晶体管同步打开。这能够执行甩负荷保护操作，当甩负荷发生时，甩负荷保护操作抑制交流发电机中的高输出电压的产生。但是，在JPH09-219938中公开的传统交流发电机的结构中，当在桥电路的下臂中作为转换元件的MOS晶体管打开之后，交流发电机的输出电压减小到不超过参考电压时，桥电路的下臂中的MOS晶体管中的每一个再次关闭从而再次执行常规整流操作。顺便提及，在如前述的JPH09-219938中公开的传统交流发电机的结构中，所计算出的从交流发电机的实际输出电压超过参考电压的时间至甩负荷保护装置执行甩负荷保护操作的时间存在延迟时间。另外，还需要具有低通滤波器从而消除噪音并且防止甩负荷保护装置执行由噪音引起的不正确的操作。另外，除了上述延迟时间之外，需要考虑交流发电机中的内电路部件的响应时间。在直到MOS晶体管打开的延迟时间内，储存在交流发电机的定子中的能量输出至交流发电机的输出端子，并且此输出的能量突然增大用于消除噪音的电容器的路端电压。因此，在桥电路和内电路中的MOS晶体管被交流发电机的增大的路端电压损坏。这降低了交流发电机的可靠性。在桥电路中的MOS晶体管在甩负荷保护操作过程中打开之后，因为从定子上供应的输出的能量受到阻止并且MOS晶体管的控制电路和交流发电机的控制电路消耗交流发电机的输出电压，当交流发电机的输出电压减小至不超过预定电压时，甩负荷保护电路停止甩负荷保护操作的执行。重复甩负荷保护操作的执行和甩负荷保护操作的停止直到储存在定子中的能量消减。但是，当连接至交流发电机的输出端子的电容器具有小电容时，重复地执行甩负荷保护操作和停止甩负荷保护操作的重复次数增加，因此，能量损耗增加。因此，会损坏桥电路中的MOS晶体管。具体地，当充电线路从交流发电机的输出端子断开时，这种损坏极易发生。因此，交流发电机十分需要具有当甩负荷发生时能够保护作为转换元件的MOS晶体管免受损坏的反措施装置。
技术实现思路
因此，需要供应一种用于机动车辆的交流发电机，其能够当甩负荷发生在交流发电机中时快速地防止交流发电机中的高压产生。示例性的实施方式提供电旋转机器，其包括作为定子绕组的电枢绕组、作为整流模块组的转换部、以及场控制部。场控制部具有电容器。电枢绕组具有不少于两个的相绕组。转换部形成桥电路。桥电路包括上臂和下臂。下臂包括转换元件。下臂中的转换元件中的每一个并联至二极管。转换部接收由电枢绕组感应的电压并且对由电枢绕组感应的电压进行整流。场控制部中的电容器并联至转换部的输出端子。转换部包括控制部和甩负荷保护判定部。控制部控制转换元件中的每一个的打开操作和关闭操作。甩负荷保护判定部通过下述方式来执行甩负荷保护操作：监测转换部的输出电压，在从转换部的监测出的输出电压超过第一阈值电压的时间已经过去了预定延迟时间的时刻指示控制部打开下臂中的转换部；以及当在转换部的监测出的输出电压超过第一阈值电压之后转换部的监测出的输出电压小于第二阈值电压时，在下臂中的转换元件在预定时间长度内关闭之后指示控制部打开下臂中的转换元件。因为控制部使用这样的预定时间长度，其中当转换部的监测出的输出电压在甩负荷保护操作过程中超过第一阈值电压时、转换部中的桥电路的下臂中的转换元件在预定时间长度内关闭，所以通过将预定时间长度调整为最适宜的时间长度能够减小转换部的输出电压的增量。这能够快速地防止当甩负荷发生时输出电压增大。这能够防止将高电压长时间供应至转换元件并且能够长期增加由转换部中的转换元件执行的整流操作的可靠性。附图说明参照附图，通过示例的方式对本专利技术的优选的非限制性的实施方式进行描述，附图中：图1为示出根据本专利技术的示例性的实施方式的用于机动车辆中的交流发电机的结构的视图；图2为示出根据本专利技术的示例性的实施方式的交流发电机中的场控制部的详细结构的视图；图3为示出根据本专利技术的示例性的实施方式的交流发电机中的整流模块的结构的视图；图4为示出根据本专利技术的示例性的实施方式的交流发电机中的整流模块中的控制电路的详细结构的视图；图5为示出根据本专利技术的示例性的实施方式的交流发电机中的控制电路中的甩负荷保护判定部的详细结构的视图；图6为示出从甩负荷发生的时间至执行常规整流操作的时间的过渡状态的视图；图7为示出根据本专利技术的示例性的实施方式的交流发电机中的相电压的视图；图8为示出当甩负荷发生时由控制电路执行的甩负荷保护操作的时序图的视图；图9为示出当甩负荷发生时由根据第一示例性的实施方式的交流发电机中的控制电路执行的甩负荷保护操作的另一时序图的视图；图10为示出当甩负荷发生时由根据第一示例性的实施方式的交流发电机中的控制电路执行的甩负荷保护操作的另一时序图的视图；以及图11为示出根据本专利技术的示例性的实施方式的交流发电机中的场控制部的改型的视图。具体实施方式在下文中，将参照附图对本专利技术的多个实施方式进行描述。在多个实施方式的下列描述中，在贯穿多个视图中，相同的附图标记代表相同的部件。示例性的实施方式根据参照图1至图10的示例性的实施方式，对作为用于机动车辆中的电旋转机器的交流发电机1进行描述。图1为示出根据示例性的实施方式的用于机动车辆的交流发电机1的结构的视图。如图1中所示，交流发电机1包括两个定子绕组（或者电枢绕组）2和3和场绕组4、两个整流模块组5和6、场控制部7、齐纳二极管20和30、以及二极管22（作为限流元件）。齐纳二极管20对应于权利要求中使用的第一齐纳二极管。二极管22对应于权利要求中使用的限流元件。两个整流模块组5和6分别对应于转换部。作为定子绕组中的一个的定子绕组2是多相绕组，多相绕组例如包括X相绕组、Y相绕组以及Z相绕组。定子绕组2围绕定子芯（未示出）缠绕。类似地，定子绕组3是多相绕组，多相绕组例如包括U相绕组、V相绕组以及W相绕组。定子绕组3围绕定子芯缠绕在滞后30°的电角的位置处。根据示例性的实施方式的交流发电机1中的定子包括定子绕组2和3和定子芯。场绕组4缠绕在场磁极（未示出）上。场磁极设置为面对定子芯的内周侧。场绕组4形成转子。当场电流供应至场绕组4时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电旋转机器（1），包括：电枢绕组（2、3），所述电枢绕组（2、3）具有不少于两个的相绕组；转换部（5、6），所述转换部（5、6）包括桥电路，所述桥电路包括上臂和下臂，所述下臂包括转换元件（51），所述下臂中的每一个所述转换元件（51）并联至二极管，并且所述转换部（5、6）构造成接收由所述电枢绕组（2、3）感应的电压并且对由所述电枢绕组（2、3）感应的电压进行整流；以及电容器（80），所述电容器（80）并联至所述转换部（5、6）的输出端子，其中，所述转换部（5、6）包括：控制部（100），所述控制部（100）构造成控制每一个所述转换元件（51）的打开操作和关闭操作；和甩负荷保护判定部（140），所述甩负荷保护判定部（140）构造成通过下述方式来执行甩负荷保护操作：监测所述转换部（5、6）的输出电压，在从所述转换部（5、6）的监测到的所述输出电压超过第一阈值电压（V1）开始已经过去了预定延迟时间的时刻指示所述控制部（100）打开所述下臂中的所述转换元件（51）；以及当在所述转换部（5、6）的监测到的所述输出电压超过所述第一阈值电压之后所述转换部（5、6）的监测到的所述输出电压变得小于第二阈值电压（V2）时，在所述下臂中的所述开关元件（51）在预定时间长度内关闭之后指示所述控制部（100）打开所述下臂中的所述开关元件（51）。...

【技术特征摘要】
2012.08.10 JP 2012-1780281.一种电旋转机器(1)，包括：电枢绕组(2、3)，所述电枢绕组(2、3)具有不少于两个的相绕组；转换部(5、6)，所述转换部(5、6)包括桥电路，所述桥电路包括上臂和下臂，所述下臂包括转换元件(51)，所述下臂中的每一个所述转换元件(51)并联至二极管，并且所述转换部(5、6)构造成接收由所述电枢绕组(2、3)感应的电压并且对由所述电枢绕组(2、3)感应的电压进行整流；以及电容器(80)，所述电容器(80)并联至所述转换部(5、6)的输出端子，其中，所述转换部(5、6)包括：控制部(100)，所述控制部(100)构造成控制每一个所述转换元件(51)的打开操作和关闭操作；和甩负荷保护判定部(140)，所述甩负荷保护判定部(140)构造成通过下述方式来执行甩负荷保护操作：监测所述转换部(5、6)的输出电压，在从所述转换部(5、6)的监测到的所述输出电压超过第一阈值电压(V1)开始已经过去了预定延迟时间的时刻指示所述控制部(100)打开所述下臂中的所述转换元件(51)；以及当在所述转换部(5、6)的监测到的所述输出电压超过所述第一阈值电压之后所述转换部(5、6)的监测到的所述输出电压变得小于第二阈值电压(V2)时，在所述下臂中的所述转换元件(51)在预定时间长度内关闭之后指示所述控制部(100)打开所述下臂中的所述转换元件(51)。2.根据权利要求1所述的电旋转机器，其中，在所述下臂中的所述转换元件(51)在所述预定时间长度内关闭之后，所述甩负荷保护判定部(140)在指示所述控制部(100)打开所述转换元件(51)之后监测所述转换部(5、6)的所述输出电压，以及在当所述转换部(5、6)的监测出的所述输出电压变得小于所述第二阈值电压(V2)时所述转换元件(51)在所述预定时间长度内关闭之后，所述甩负荷保护判定部(140)指示所述控制部(100)打开所述下臂中的所述转换元件(51)。3.根据权利要求1所述的电旋转机器，其中，所述甩负荷保护判定部(140)基于紧接着在所述转换元件(51)于所述预定时间长度内关闭之后所述转换部(5、6)的监测出的所述输出电压调整所述预定时间长度。4.根据权利要求3所述的电旋转机器，其中，紧接着在所述转换元件(51)于所述预定时间长度内关闭之后、当所述转换部(5、6)的监测出的所述输出电压变得不小于所述第一阈值电压(V1)时，所述甩负荷保护判定部(140)将所述预定时间长度减少至不超过所述预定延迟时间的值。5.根据权利要求3所述的电旋转机器，其中，紧接着在所述转换元件(51)于所述预定时间长度内关...

【专利技术属性】
技术研发人员：丸山敏典，中西诚也，木村明佐香，猪口誉敏，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：