(57)【要約】      （修正有）【課題】自動電圧調整器の設定要素が増えても、設定を変更する対象の設定要素を示す指示手段が少なくて済む自動電圧調整器を提供する。【解決手段】入力された増減信号に基づいて制御ゲイン信号を出力するゲイン設定器と、選択器の出力する選択信号に基づいて増減ボタンの出力する増減信号を電圧設定信号発生器とゲイン設定器のどちらか一方に出力する第１の信号切替器と、選択信号に応じて異なる点灯制御信号を出力するインジケータランプ制御器と、入力された信号の示す量を表示する表示装置と、選択信号に基づいて電圧設定信号と制御ゲイン信号のどちらか一方を表示装置に出力する第２の信号切替器とを備えた自動電圧調整器であって、前記構成要素がマイクロコンピュータとソフトウェアにて実現され、増減ボタンによって増減される量及び表示装置に表示される量の種別をインジケータランプの点灯の仕方によって示すことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源の電圧を整流すると共に入力された位相制御信号に基づいて同期発電機またはブラシレス同期発電機の界磁巻線に出力する電圧を調節する整流器と、発電機電圧を検出して電圧検出信号を出力する電圧検出器と、入力された増減信号に基づいて発電機電圧を所望の電圧に制御するための電圧設定信号を出力する電圧設定信号発生器と、電圧設定信号から電圧検出信号を減じて偏差信号を出力する減算器と、入力された増減信号に基づいて制御ゲイン信号を出力するゲイン設定器と、偏差信号を制御ゲイン信号に基づいて演算増幅し、界磁制御信号を出力する演算増幅器と、界磁制御信号に基づいて前記整流器へ位相制御信号を出力する位相制御器と、増減信号を出力する増減ボタンと、選択信号を出力する選択器と、選択信号に基づいて増減信号を前記電圧設定信号発生器とゲイン設定器のどちらか一方に出力する第１の信号切替器と、インジケータランプと、入力された点灯制御信号のオンオフに基づいてインジケータランプを点灯または消灯させるインジケータランプ駆動器と、選択信号に応じて異なる点灯制御信号を出力するインジケータランプ制御器と、入力された信号の示す量を表示する表示装置と、選択信号に基づいて電圧設定信号と制御ゲイン信号のどちらか一方を前記表示装置に出力する第２の信号切替器とを備え、前記電圧設定信号発生器と前記減算器と前記演算増幅器と前記ゲイン設定器と前記第１の信号切替器と前記第２の信号切替器と前記インジケータランプ制御器がマイクロコンピュータとソフトウェアにて実現され、前記増減ボタンによって増減される量及び前記表示装置に表示される量の種別を前記インジケータランプの点灯の仕方によって示すことができることを特徴とする自動電圧調整器。
【請求項２】
請求項１記載の自動電圧調整器において、インジケータランプ制御器の出力する点灯制御信号がインジケータランプを常時点灯させる信号及びインジケータランプを一定間隔で点灯・消灯させる信号であることを特徴とする自動電圧調整器。
【請求項３】
請求項１記載の自動電圧調整器において、インジケータランプ制御器の出力する点灯制御信号がインジケータランプを間隔の異なる２種類の一定間隔で点灯・消灯させる信号であることを特徴とする自動電圧調整器。
【請求項４】
請求項１記載の自動電圧調整器において、インジケータランプ制御器の出力する点灯制御信号がインジケータランプを常時点灯させる信号及びインジケータランプを間隔の異なる複数の種類の一定間隔で点灯・消灯させる信号であり、前記電圧設定信号発生器とゲイン設定器の他に複数のソフトウェアの設定要素を持ち、設定要素と点灯制御信号の種類を１対１で対応させ、選択器により点灯制御信号と表示装置に表示する設定要素の量と増減信号の出力先の設定要素を選択することを特徴とする自動電圧調整器。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の自動電圧調整器において、インジケータランプ制御器の出力する点灯制御信号がインジケータランプを常時点灯させる信号及びインジケータランプを一定間隔で点灯・消灯させる信号の他にインジケータランプを不定間隔で点灯・消灯させる信号であることを特徴とする自動電圧調整器。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の自動電圧調整器において、前記整流器と位相制御器の代わりに直流電源から直流電圧・電流を入力し、与えられたパルス信号に基づいてチョッパ操作して出力するチョッパ装置と、前記演算増幅器の出力する界磁制御信号に基づいてオンデューティを決定し、パルス信号を出力するパルス信号発生器を備え、チョッパ装置により発電機の界磁電圧・電流を調節することにより発電機の出力電圧を所望の電圧に制御することを特徴とする自動電圧調整器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機の出力電圧を所望の電圧に制御する自動電圧調整器に関する。
【背景技術】
【０００２】
同期発電機またはブラシレス同期発電機の自動電圧調整器に関する従来技術は、例えば、以下に示すような特許文献１乃至特許文献３に開示されている。  
図５は従来のブラシレス同期発電機（以下、発電機とも称する）の自動電圧調整器（以下、ＡＶＲとも称する）の構成図であり、同図中、１は発電機、２は変圧器、３は電圧検出器、４は電圧設定信号発生器、５は減算器、６は演算増幅器、７は位相制御器、８は整流器、９は交流電源、１０はゲイン設定器、１１は増減ボタン、１２は選択器、１３は第１信号切替器、１８は第２信号切替器、１４及び２０はインジケータランプ、１５及び２１はインジケータランプ駆動器、２２はインジケータランプ制御器、１７は表示装置である。このようなＡＶＲにおいては、近年のマイクロコンピュータの普及によりデジタル回路にて構成したものが多く、例えば電圧設定信号発生器４と、減算器５と、演算増幅器６と、ゲイン設定器１０と、第１の信号切替器１３と、第２の信号切替器１８と、インジケータランプ制御器２２はマイクロコンピュータとソフトウェアにより周知の方法で実現することができる。
【０００３】
次に、上記した従来の自動電圧調整器の各構成要素の作用について説明する。  
電圧検出器３は変圧器２を介して発電機１の出力電圧を検出し、電圧検出信号を出力する。電圧設定信号発生器４は入力された増減信号に基づいて電圧設定信号を出力し、減算器５は電圧設定信号から電圧検出信号を減じて偏差信号を出力する。演算増幅器６は入力された制御ゲイン信号に基づいて偏差信号を演算増幅して界磁制御信号を出力し、位相制御器７は入力された界磁制御信号に基づいて位相制御信号を出力する。整流器８は交流電源９の交流電圧・電流を整流すると共に位相制御信号に基づいて出力電圧・電流を調節することにより、発電機１の界磁巻線に流れる電流を調節する。以上の構成により、負荷変動等により発電機電圧が変化した場合でも、発電機１の界磁量を調節し、発電機電圧を電圧設定信号の示す所望の電圧に制御する自動電圧調整器を実現できる。
【０００４】
一方、増減ボタン１１は増減信号を出力し、選択器１２は例えば１または２を示す選択信号を出力し、第１信号切替器１３は選択信号が１の場合は電圧設定信号発生器４へ、２の場合はゲイン設定器１０へ増減信号を出力する。インジケータランプ１４はインジケータランプ駆動器１５により点灯または消灯され、インジケータランプ２０はインジケータランプ駆動器２１により点灯または消灯される。インジケータランプ制御器２２は選択信号が１の場合はインジケータランプ駆動器１５へ点灯信号を、インジケータランプ駆動器２１へ消灯信号を出力し、２の場合はインジケータランプ駆動器１５へ消灯信号を、インジケータランプ駆動器２１へ点灯信号を出力する。表示装置１７は入力された信号の示す量を表示し、第２信号切替器１８は選択信号が１の場合は電圧設定信号を、２の場合は制御ゲイン信号を表示装置１７へ出力する。
【０００５】
ところで、第１信号切替器１３及び第２信号切替器１８とインジケータランプ制御器２２をソフトウェアで構成する場合、第１信号切替器１３は図２、第２信号切替器１８は図３、インジケータランプ制御器２２は図６に示すようなフローチャートで実現できる。
【０００６】
すなわち、第１信号切替器１３の処理フローは、例えば図２に示すように、選択信号が１の場合は増減信号を電圧設定信号発生器４に出力し、選択信号が２の場合は増減信号をゲイン設定器１０に出力する。また、第２信号切替器１８の処理フローは、例えば図３に示すように、選択信号が１の場合は電圧設定信号を表示装置１７に出力し、選択信号が２の場合は制御ゲイン信号を表示装置１７に出力する。
【０００７】
さらに、インジケータランプ制御器２２の処理フローは、例えば図６のフローチャートに示すように、選択信号が１の場合はインジケータランプ駆動器１５へ点灯信号，インジケータランプ駆動器２１へ消灯信号を出力し、選択信号が２の場合はインジケータランプ駆動器１５へ消灯信号，インジケータランプ駆動器２１へ点灯信号を出力する。これにより、選択信号が１の場合、すなわち増減ボタン１１から出力される増減信号が電圧設定信号発生器４に入力されている場合、インジケータランプ１４は点灯し、選択信号２の場合、すなわち増減ボタン１１から出力される増減信号がゲイン設定器１０に入力されている場合、インジケータランプ２０は点灯する。したがって、インジケータランプ１４が点灯している場合は、表示装置１７で示される量が電圧設定信号であり、インジケータランプ２０が点灯している場合は、表示装置１７で示される量が制御ゲイン信号であるので、インジケータランプ１４，２０の点灯・消灯で２種類の設定要素を選択器１２によって選択して、増減することが可能となる。
【０００８】
以上の構成により、自動電圧調整機能の電圧制御特性を決める電圧設定信号や制御ゲイン信号の調整が行えるので、様々な発電機との組合せにおいて発電機の電圧を所望の電圧に制御することができる。
【特許文献１】特許２５３６６２１号
【特許文献２】特開２００４−３５０４３７号公報
【特許文献３】特開平５−２１１８００号公報
【０００９】
図５に示す従来のＡＶＲにおいて、操作者が電圧設定信号を増減する場合、選択器１２の出力信号を１に選び、インジケータランプ制御器２２からインジケータランプ駆動器１５へ点灯信号を出力し、インジケータランプ１４を点灯させる。同時に信号切替器１８の出力信号を電圧設定信号に切替えて表示装置１７に電圧設定信号の量を表示し、信号切替器１３の出力する増減信号の出力先を電圧設定信号発生器４に切替える。これにより、操作者はインジケータランプ１４が点灯していることで増減する設定要素が電圧設定信号であることを判別することができ、表示装置１７に表示される量を見ながら増減ボタン１１の押下により電圧設定信号を増減することができる。
【００１０】
このように一般にマイクロコンピュータを使用したＡＶＲでは、設定要素の設定値を変更するために、設定量を操作する一つの操作手段と設定量を表示する一つの表示手段と設定を変更する対象となった項目を示す複数の指示手段が備えている。ここで、設定量を操作する手段と設定量を表示する手段を一つにする理由は、設定量を操作する手段が複数個のボタン、設定量を表示する手段がレベル表示器や数字表示器であり、これらを設定要素の数だけＡＶＲ本体パネル面に設けるには設置スペースを広く必要とするためである。一方、指示手段を複数個備える理由は、指示手段として小型ランプが用いることができ、これらを設定要素の数だけＡＶＲ本体パネル面に設けても狭いスペースに収めることができるためである。
【００１１】
しかしながら、マイクロコンピュータで実行するソフトウェアの機能を従来よりもさらに増やそうとする場合、それに伴って設定要素の数も増える。設定要素の数が増えると、それらの設定を変更する場合、使用する指示手段（図５のインジケータランプ駆動器１５，２１及びインジケータランプ１４，２０相当）の数も増える。その結果、ＡＶＲ本体パネル面に占める指示手段の占有面積が拡大し、ＡＶＲの装置寸法を従来よりも大きくする必要が生じる。また、指示手段の部品点数も増え、ＡＶＲの装置価格の上昇を招くことになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記状況に対処するためになされたもので、その課題は自動電圧調整器の設定要素が増えても、設定を変更する対象の設定要素を示す指示手段が少なくて済む自動電圧調整器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の自動電圧調整器の発明は、交流電源の電圧を整流すると共に入力された位相制御信号に基づいて同期発電機またはブラシレス同期発電機の界磁巻線に出力する電圧を調節する整流器と、発電機電圧を検出して電圧検出信号を出力する電圧検出器と、入力された増減信号に基づいて発電機電圧を所望の電圧に制御するための電圧設定信号を出力する電圧設定信号発生器と、電圧設定信号から電圧検出信号を減じて偏差信号を出力する減算器と、入力された増減信号に基づいて制御ゲイン信号を出力するゲイン設定器と、偏差信号を制御ゲイン信号に基づいて演算増幅し、界磁制御信号を出力する演算増幅器と、界磁制御信号に基づいて前記整流器へ位相制御信号を出力する位相制御器と、増減信号を出力する増減ボタンと、選択信号を出力する選択器と、選択信号に基づいて増減信号を前記電圧設定信号発生器とゲイン設定器のどちらか一方に出力する第１の信号切替器と、インジケータランプと、入力された点灯制御信号のオンオフに基づいてインジケータランプを点灯または消灯させるインジケータランプ駆動器と、選択信号に応じて異なる点灯制御信号を出力するインジケータランプ制御器と、入力された信号の示す量を表示する表示装置と、選択信号に基づいて電圧設定信号と制御ゲイン信号のどちらか一方を前記表示装置に出力する第２の信号切替器とを備え、前記電圧設定信号発生器と前記減算器と前記演算増幅器と前記ゲイン設定器と前記第１の信号切替器と前記第２の信号切替器と前記インジケータランプ制御器がマイクロコンピュータとソフトウェアにて実現され、前記増減ボタンによって増減される量及び前記表示装置に表示される量の種別を前記インジケータランプの点灯の仕方によって示すことができることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の自動電圧調整器において、インジケータランプ制御器の出力する点灯制御信号がインジケータランプを常時点灯させる信号及びインジケータランプを一定間隔で点灯・消灯させる信号であることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の自動電圧調整器において、インジケータランプ制御器の出力する点灯制御信号がインジケータランプを間隔の異なる２種類の一定間隔で点灯・消灯させる信号であることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１記載の自動電圧調整器において、インジケータランプ制御器の出力する点灯制御信号がインジケータランプを常時点灯させる信号及びインジケータランプを間隔の異なる複数の種類の一定間隔で点灯・消灯させる信号であり、前記電圧設定信号発生器とゲイン設定器の他に複数のソフトウェアの設定要素を持ち、設定要素と点灯制御信号の種類を１対１で対応させ、選択器により点灯制御信号と表示装置に表示する設定要素の量と増減信号の出力先の設定要素を選択することを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の自動電圧調整器において、インジケータランプ制御器の出力する点灯制御信号がインジケータランプを常時点灯させる信号及びインジケータランプを一定間隔で点灯・消灯させる信号の他にインジケータランプを不定間隔で点灯・消灯させる信号であることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の自動電圧調整器において、前記整流器と位相制御器の代わりに直流電源から直流電圧・電流を入力し、与えられたパルス信号に基づいてチョッパ操作して出力するチョッパ装置と、前記演算増幅器の出力する界磁制御信号に基づいてオンデューティを決定し、パルス信号を出力するパルス信号発生器を備え、チョッパ装置により発電機の界磁電圧・電流を調節することにより発電機の出力電圧を所望の電圧に制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、一つのインジケータランプで複数の設定要素の判別ができるので、自動電圧調整器の設定要素が増えても、設定を変更する対象の設定要素を示す指示手段が少なくて済む自動電圧調整器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図を参照して説明する。  
図１は本発明の一実施形態であるブラシレス同期発電機の自動電圧調整器の構成図であり、既に説明した図５の従来例のブラシレス同期発電機の自動電圧調整器と相違する構成は、インジケータランプ２０とインジケータランプ駆動器２１とインジケータランプ制御器２２の代りにインジケータランプ制御器１６を設けた点であり、その他の構成は同一であるので、同一構成部分には同一符号を付してその説明は省略する。
【００２１】
次に、本実施形態の作用について説明する。  
本実施形態におけるインジケータランプ制御器１６の処理フローは、例えば図４のフローチャートに示すように、選択信号が１の場合はインジケータランプ駆動器１５に点灯信号を出力し、２の場合は点灯信号と消灯信号を一定間隔で繰り返す信号を出力する。これにより、選択信号が１の場合、すなわち増減ボタン１１から出力される増減信号が電圧設定信号発生器４に入力されている場合、インジケータランプ１４は常時点灯し、選択信号２の場合、すなわち増減ボタン１１から出力される増減信号がゲイン設定器１０に入力されている場合、インジケータランプ１４は一定の間隔で点滅する。したがって、インジケータランプ１４が常時点灯している場合は、表示装置１７で示される量が電圧設定信号であり、インジケータランプ１４が点滅している場合は、表示装置１７で示される量が制御ゲイン信号であるので、インジケータランプ１４のみで２種類の設定要素を選択器１２によって選択して、増減することが可能となる。
【００２２】
ここで、インジケータランプ制御器１６が出力する信号は点灯信号と点灯信号及び消灯信号を一定間隔で繰り返す信号の組合せに限らず、点灯信号と消灯信号を繰り返す間隔が異なる２種類の信号の組合せであってもよい。さらに、点灯信号と消灯信号を繰り返す信号は一定間隔に限らず、不定間隔であってもよい。
【００２３】
また、図１の実施形態においては、増減する設定要素を電圧設定信号発生器４とゲイン設定器１０の２種類としたが、２種類に限らず、さらに多くのソフトウェアの設定要素を備えていてもよく、その場合は選択器１２の選択信号の種類を増やすと共に対応するインジケータランプ制御器１６の出力する信号の種類を増やし、第１信号切替器１３と第２信号切替器１８の切替数を増やせばよい。
【００２４】
なお、位相制御器７と整流器８と交流電源９をチョッパ装置とパルス発生器と直流電源に置き換えてもよく、この場合、パルス信号発生器は演算増幅器６の出力する界磁制御信号に基づいてオンデューティを決定したパルス信号を出力し、チョッパ装置は直流電源から直流電圧・電流を入力し、前記パルス信号に基づいて直流電圧・電流をチョッパ操作することにより発電機の界磁電圧・電流を調節し、発電機の出力電圧を所望の電圧に制御する。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態によると、自動電圧調整機能における設定要素の設定は、一つのインジケータランプで複数の設定要素の判別ができるので、インジケータランプの点灯の仕方と設定要素を１対１で対応させることで、インジケータランプの点灯の仕方を見ながら選択器１２により設定しようとする設定要素を選択し、表示装置１７により選択した設定要素の量を表示し、増減ボタン１１により設定要素の量を増減して行える。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態である自動電圧調整器の構成図。
【図２】図１の第１信号切替器の処理フローを示すフローチャート。
【図３】図１の第２信号切替器の処理フローを示すフローチャート。
【図４】図１のインジケータランプ制御器の処理フローを示すフローチャート。
【図５】従来の自動電圧調整器の構成図。
【図６】図５のインジケータランプ制御器の処理フローを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００２７】
１…ブラシレス同期発電機、２…変圧器、３…電圧検出器、４…電圧設定信号発生器、５…減算器、６…演算増幅器、７…位相制御器、８…整流器、９…交流電源、１０…ゲイン設定器、１１…増減ボタン、１２…選択器、１３…第１の信号切替器、１４，２０…インジケータランプ、１５，２１…インジケータランプ駆動器、１６，２２…インジケータランプ制御器、１７…表示装置、１８…第２の信号切替器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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