[发明专利]用于机动车辆的电旋转机器

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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JP H09-219938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JP H09-219938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JP H09-219938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。

发明内容

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。