JP2003284397A - インバータ式発電機 - Google Patents
インバータ式発電機Info
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- JP2003284397A JP2003284397A JP2002086027A JP2002086027A JP2003284397A JP 2003284397 A JP2003284397 A JP 2003284397A JP 2002086027 A JP2002086027 A JP 2002086027A JP 2002086027 A JP2002086027 A JP 2002086027A JP 2003284397 A JP2003284397 A JP 2003284397A
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Abstract
生を低減でき、簡易な構造で、エンジン回転数が低い領
域でも、負荷に対して充分な電力供給を行うことができ
る発電システムを構成し、低騒音と低燃費が可能なイン
バータ式発電機を提供する。 【解決手段】 エンジンと、該エンジンに接続されて交
流出力電圧を発生する発電体15,16と、該発電体1
5,16からの交流出力電圧をAC/DC変換を行う全
波整流回路26,27と、該全波整流回路26,27に
て得られた直流電圧を交流出力に変換するDC/AC変
換部30と、高調波分を除去して必要な交流出力を得る
フィルタ回路31とを有するインバータ式発電機におい
て、前記発電体15,16は、大きさの異なる交流出力
電圧を発生させるものが複数設けられ、該各発電体1
5,16に対してそれぞれ前記全波整流回路26,27
が接続され、該各全波整流回路26,27の出力側が直
列に接続され、前記各全波整流回路26,27からの直
流電圧が重畳されるように構成された。
Description
流出力を全波整流し直流電圧とした後、インバータによ
り任意周波数に変換して交流出力を取り出すインバータ
式発電機に関するものである。
2934675号公報に記載されたようなものがある。
立した複数の出力巻線とそれに対応したサイリスターブ
リッジ整流回路、およびその各整流出力を平滑化して直
列または並列接続に切り替えて重畳する重畳回路を設置
し、例えば海外において交流240V、又は、交流12
0Vの電圧を必要とする場合には、前記整流出力を並列
に接続しインバーターを介して交流出力120Vを得、
或いは、前記整流出力を直列に接続しインバーターを介
して交流出力240Vを得るものがある。
電圧を得る(240V)ため、回路部品の耐電圧を低く
押さえることができ、コスト低減ができ、又、出力の定
電圧制御を簡単にできる。
いため電力損失が少なく発電効率を高められる。
接続に切り替えて重畳する重畳回路を設置を設置してい
るため、仕向地の異なる製品を同一の設計とすることが
できる。
0−278998号公報に記載されたようなものがあ
る。
動される発電体に複数の発電巻線を巻き、エンジンの高
速回転時には各発電巻き線を切り替え回路を介して並列
に接続し、又、エンジンの低速回転時には発生電圧が低
下した分を補うために、切り替え回路を介して直列に接
続し、整流回路で直流溶接電源に変換し、直流出力を溶
接棒に供給することを特徴とするものである。又、発電
体巻き線を中間タップ取り出しとし、高電圧を整流もし
くは低電圧を整流することからなるエンジン駆動溶接機
を特徴とするものである。
圧切替をスイッチを介して行うことにより、高電圧若し
くは低電圧に切り替えるものである。
うな従来のものにあっては、巻き線の電圧切替をスイッ
チを介して行うことにより、高圧若しくは低圧に切り替
えるものであるため、必要な出力電圧がどちらかによ
り、スイッチを切り替えて使うことになり、使い勝手が
悪いものであると共に、スイッチにより切り換えるよう
にしているため、切り換え時に出力が不連続となり、特
性が変化したり、スイッチ操作時にノイズが発生する虞
があった。
特性の変化やノイズの発生を低減でき、簡易な構造で、
エンジン回転数が低い領域でも、負荷に対して充分な電
力供給を行うことができる発電システムを構成し、低騒
音と低燃費が可能な発電機を提供することを課題とす
る。
めに、請求項1に記載の発明は、エンジンと、該エンジ
ンに接続されて交流出力電圧を発生する発電体と、該発
電体からの交流出力電圧をAC/DC変換を行う全波整
流回路と、該全波整流回路にて得られた直流電圧を交流
出力に変換するDC/AC変換部と、高調波分を除去し
て必要な交流出力を得るフィルタ回路とを有するインバ
ータ式発電機において、前記発電体は、大きさの異なる
交流出力電圧を発生させるものが複数設けられ、該各発
電体に対してそれぞれ前記全波整流回路が接続され、該
各全波整流回路の出力側が直列に接続され、前記各全波
整流回路からの直流電圧が重畳されるように構成された
インバータ式発電機としたことを特徴とする。
の構成に加え、前記AC/DC変換された直流電圧の定
電圧化を行う電圧安定化回路を、前記大きな交流出力電
圧を発生させる発電体に接続された全波整流回路側に設
けたことを特徴とする。
いて説明する。
示す図である。
成を説明すると、図2中符号11はエンジンで、このエ
ンジン11にキャブレター12及びエアクリーナ13が
接続され、そのキャブレター12にはステッピングモー
タ14が設けられ、このステッピングモータ14を駆動
させることにより、スロットル開度が制御されるように
なっている。
する第1発電体15及び第2発電体16が接続され、こ
れら第1,第2発電体15,16にコントロールユニッ
ト17が接続され、このコントロールユニット17から
交流出力が負荷装置18に供給されるようになっている
と共に、このコントロールユニット17にはエコノミー
コントロールスイッチ19が接続されている。
に示すような、エンジン11の回転数を検出するエンジ
ン回転数検出部22が設けられると共に、図4に示すよ
うに、特性が記憶された電流・回転数マップ記憶部23
が設けられ、この電流・回転数マップ記憶部23に前記
エコノミーコントロールスイッチ19が接続されてい
る。
び、電流・回転数マップ記憶部23がスロットル制御演
算部24に接続され、このスロットル制御演算部24が
前記ステッピングモータ14を制御するモータドライバ
部25に接続されている。
ッチ19がONの時には、図4中実線に示す特性曲線に
基づき、所定のエンジン回転数(スロットル開度)及び
所定のAC出力電流(負荷電流)となるように、スロッ
トル制御演算部24にてモータドライバ部25が制御さ
れるようになっている。
9がOFFの時には、図4中破線に示す特性曲線に基づ
き、所定のエンジン回転数(スロットル開度)及び所定
のAC出力電流(負荷電流)となるように、スロットル
制御演算部24にてモータドライバ部25が制御される
ようになっている。
の関係を示し、エコノミーコントロールスイッチ19が
ONの時には実線に示すように、又、エコノミーコント
ロールスイッチ19がOFFの時には破線に示すように
制御される。
16は、大きさの異なる交流出力電圧を発生させるよう
に構成され、第1発電体15の方が、第2発電体16よ
り大きな交流出力電圧を発生させるように構成されてい
る。
6に接続され、第2発電体16が第2全波整流回路27
に接続されている。これら全波整流回路26,27は、
それぞれ第1,第2発電体15,16からの交流出力電
圧をAC/DC変換するように構成され、その第1全波
整流回路26には、定電圧化を行う電圧安定化回路28
が接続されている。
6,27の出力側は、電解コンデンサ29を介して直列
に接続されると共に、DC/AC変換部(インバータ回
路)30に接続され、このDC/AC変換部30に、第
1,第2全波整流回路26,27からの重畳された直流
電圧が出力されるようになっており、そのDC/AC変
換部30により、その重畳された直流電圧が交流出力に
変換されるように構成されている。
ルタ回路31に接続され、このフィルタ回路31によ
り、高調波分を除去して必要な交流出力が得られるよう
に構成されている。そして、このフィルタ回路31から
前記負荷装置18にAC出力電流が出力されるようにな
っている。
は、この発電体15単体での第1全波整流回路26によ
る整流後の直流電圧と、エンジン回転数との関係が実線
に示す特性曲線Aに示すようになり、第2発電体16
は、この発電体16単体での第2全波整流回路27によ
る整流後の直流電圧と、エンジン回転数との関係が一点
鎖線に示す特性曲線Bのように、その第1発電体15に
比べ、直流電圧が小さな特性を示す。
流回路26からの直流電圧を位相制御して、図6中、特
性曲線Aが二点鎖線で示す特性曲線A1となるように制
御するように構成されている。これにより、両全波整流
回路26,27からの各直流電圧を重畳した直流電圧
が、図6中破線に示す特性曲線Cとなるように制御され
るように構成されている。
設けられてフィルタ回路31,DC/AC変換部30に
接続されている。
発電体15,16にて大きさの異なる交流出力電圧が発
生し、この第1,第2発電体15,16からの交流出力
電圧は、それぞれ第1全波整流回路(三相混合ブリッジ
回路)26,第2全波整流回路(三相全波整流回路)2
7で整流された後、電解コンデンサ29にて平滑にされ
る。
側が直列接続されているため、両全波整流回路26,2
7からの直流電圧が重畳され、図6中破線に示すような
特性曲線Cに示す直流電圧が得られ、ここでは、エンジ
ン回転数が2500(rpm)以上となった状態で、実
使用回転領域において必要な直流電圧(204Vdc)
が得られる。ちなみに、120Vの交流電圧を生成する
には204Vの直流電圧が必要となる。
m)以上では、電圧安定化回路28により第1全波整流
回路26が位相制御され、重畳された直流電圧は図6の
特性曲線Cに示すように204Vの安定状態を保つ。し
てみれば、低回転(2500rpm)から高回転(60
00rpm)までの広い範囲で安定した直流電圧を得る
ことができる。
路26,27からの直流電圧は、204Vを越えること
がないため、両全波整流回路26,27が全閉となら
ず、電解コンデンサ29の両端に電圧を供給でき、高回
転(6000rpm)まで安定した直流電圧を得ること
ができると共に、電子部品の耐電圧を低く保持し、低コ
スト化を図ることができる。また、120Vの交流電圧
を生成するシステムでは、204Vの直流の直流電圧を
得ることにより、正弦波のAC出力が歪むことがない。
させる第1,第2発電体15,16を設けることによ
り、大きい交流出力電圧を発生させる第1発電体15側
の直流電圧を電圧安定化回路28で制御するだけで、所
定の安定した直流電圧を得ることができ、全ての発電体
を電圧安定化回路28で位相制御する必要がないため、
構造を簡単にできる。
生させる2つの発電体を設け、これらからの直流電圧の
一方を電圧安定化回路で位相制御するようにすると、図
7に示すように、4000(rpm)から6000(r
pm)の間で、重畳された所定の値の直流電圧が得られ
ない。
重畳された直流電圧(204V)を得ようとすると、各
発電体側からの直流電圧は、それぞれ102V必要にな
り、この特性曲線はD,Eに示すように、ある程度大き
な傾斜特性を有する2つの発電体を用いなければならな
い。また、重畳された直流電圧を204Vで安定させる
ために、一方の発電体側のみを位相制御すると、制御し
たものは特性曲線Dに示し、制御しないものは特性曲線
Eに示すようになる。すると、特性曲線Dに示すように
一方の全波整流回路が全閉となってしまい、電解コンデ
ンサの両端に電圧を供給しなくなる。
化回路を設けてそれぞれ位相制御する必要があるが、コ
スト増加を招くと共に、制御回路の複雑化につながる。
部30により交流出力とされた後、フィルタ回路31に
よって高調波分を除去して必要な交流出力が得られる。
また、フィルタ回路31の出力電圧を検出し、制御部4
0に帰還させることで出力電圧の安定化を図ることがで
きる。
に、必要な大きさの直流電圧(204V)が得られるた
め、歪み率の少ない正弦波AC出力を得ることができ
る。
力の範囲(電圧制御領域)が拡大し、負荷電流の少ない
領域でエンジン回転数を低く維持することが可能とな
る。従って、低騒音化と低燃費化が図られる。
スイッチにより切り換えていないため、切り換え時に出
力が不連続となることがなく、特性が変化したり、スイ
ッチ操作時にノイズが発生するのを抑制できる。
5,16を用意すると共に、第1,第2全波整流回路2
6,27等を設けるだけの簡易な構造の改良で、電気的
に安定した特性を得ることができる。
15,16を用いているが、これに限らず、3つ以上と
することもできると共に、これらの任意の数の発電体側
に電圧安定化回路を用いて任意の数の制御を行うことが
できる。
載の発明によれば、発電体は、大きさの異なる交流出力
電圧を発生させるものが複数設けられ、これら各発電体
に対してそれぞれ全波整流回路が接続され、これら各全
波整流回路からの直流電圧を直列に重畳するように構成
したため、低回転領域から高回転領域まで間断なく必要
な直流電圧を得ることができ、発電機としての正常な電
圧出力の範囲が拡大し、負荷電流の少ない領域でエンジ
ン回転数を低く維持することが可能となることから、低
騒音化と低燃費化が図られる。
いため、使い勝手が良好であると共に、切り換え時に出
力が不連続とならず、特性が変化したり、スイッチング
時にノイズが発生するのを防止できる。
な構造で、電気的に安定した特性を得ることができる。
流出力電圧を発生させるものが複数設けられたため、複
数の全波整流回路に対して一つの電圧安定化回路を設け
ることも可能となり、コスト低下並びに制御回路の簡素
化を図ることができる。
に加え、AC/DC変換された直流電圧の定電圧化を行
う電圧安定化回路を、大きな交流出力電圧を発生させる
発電体に接続された全波整流回路側に設けたため、より
少ない数の電圧安定化回路で、重畳された出力電圧の安
定化を図ることができる。
電機の回路図である。
略図である。
ントロールユニット内の制御ブロック図である。
スイッチがON又はOFFの場合における、スロットル
開度及びエンジン回転数と、AC出力電流との関係を示
すグラフ図である。
スイッチがON又はOFFの場合における、燃費と、A
C出力電流との関係を示すグラフ図である。
ジン回転数との関係を示すグラフ図である。
転数との関係を示すグラフ図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 エンジンと、該エンジンに接続されて交
流出力電圧を発生する発電体と、該発電体からの交流出
力電圧をAC/DC変換を行う全波整流回路と、該全波
整流回路にて得られた直流電圧を交流出力に変換するD
C/AC変換部と、高調波分を除去して必要な交流出力
を得るフィルタ回路とを有するインバータ式発電機にお
いて、 前記発電体は、大きさの異なる交流出力電圧を発生させ
るものが複数設けられ、該各発電体に対してそれぞれ前
記全波整流回路が接続され、該各全波整流回路の出力側
が直列に接続され、前記各全波整流回路からの直流電圧
が重畳されるように構成されたことを特徴とするインバ
ータ式発電機。 - 【請求項2】 前記AC/DC変換された直流電圧の定
電圧化を行う電圧安定化回路を、前記大きな交流出力電
圧を発生させる発電体に接続された全波整流回路側に設
けたことを特徴とする請求項1に記載のインバータ式発
電機。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002086027A JP2003284397A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | インバータ式発電機 |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002086027A JP2003284397A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | インバータ式発電機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003284397A true JP2003284397A (ja) | 2003-10-03 |
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ID=29232774
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002086027A Pending JP2003284397A (ja) | 2002-03-20 | 2002-03-26 | インバータ式発電機 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2003284397A (ja) |
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2002
- 2002-03-26 JP JP2002086027A patent/JP2003284397A/ja active Pending
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