JPH0767230B2 - Inverter generator - Google Patents
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- JPH0767230B2 JPH0767230B2 JP62015848A JP1584887A JPH0767230B2 JP H0767230 B2 JPH0767230 B2 JP H0767230B2 JP 62015848 A JP62015848 A JP 62015848A JP 1584887 A JP1584887 A JP 1584887A JP H0767230 B2 JPH0767230 B2 JP H0767230B2
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、交流発電機の交流出力を整流したのちにイン
バータにより任意周波数の交流に変換して出力するイン
バータ式発電機に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an inverter-type generator that rectifies an AC output of an AC generator and then converts the AC output into an AC of an arbitrary frequency and outputs the AC.
従来技術 従来、商用周波数の交流出力を得る携帯用の発電機とし
て、例えば小形エンジンと発電機を組み合わせたものが
知られている。この携帯用発電機において出力周波数を
商用周波数に合わせる場合、エンジンの回転数を比較的
低い領域で安定させる必要があり、エンジンの運転効率
が悪くまた負荷変動あるいはエンジンの脈動などによっ
てエンジンの回転数は変動しやすく、このため出力周波
数を一定に保持させることが難しく、発電機も大きくせ
ざるをえない。そこで、エンジンは回転数の高い領域に
て運転させるとともに、発電機の出力を一旦直流に変換
した後、インバータにより再び任意周波数の交流に変換
して出力するようにしたものが、例えば実開昭59−1323
98号公報あるいは特開昭60−82098号公報に示されてい
る。このインバータ式発電機は、出力段のインバータが
トランジスタなどの半導体スイッチング素子で構成され
ており、この半導体素子を過電流から保護するための回
路を設けることが必要となっている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a portable generator that obtains an AC output at a commercial frequency, for example, a combination of a small engine and a generator is known. When adjusting the output frequency to the commercial frequency in this portable generator, it is necessary to stabilize the engine speed in a relatively low range, the operating efficiency of the engine is poor, and the engine speed changes due to load fluctuations or engine pulsation. Fluctuates easily, so it is difficult to keep the output frequency constant, and the generator must be increased. To solve this problem, for example, the engine is operated in a high rotation speed range, and the output of the generator is once converted into direct current, and then converted into alternating current with an arbitrary frequency by the inverter and then output. 59-1323
No. 98 or JP-A-60-82098. In this inverter type generator, the inverter at the output stage is composed of semiconductor switching elements such as transistors, and it is necessary to provide a circuit for protecting this semiconductor element from overcurrent.
しかしながら、従来のインバータ式発電機にあっては、
インバータの過電流状態を検出して保護する際、過電流
保護の動作設定値が許容定格出力に合わせて固定的に設
定されているので、エンジン回転数の変化に追従してイ
ンバータを確実に保護することができず、エンジン回転
数を可変にして定格出力を変化させる場合には外部の切
換スイッチ等が必要となって構成が複雑化するととも
に、スイッチの切換操作を必要として操作性が悪いもの
になっている。However, in the conventional inverter type generator,
When detecting and protecting the inverter overcurrent status, the operation setting value of overcurrent protection is fixedly set according to the allowable rated output, so the inverter is reliably protected by following changes in the engine speed. If the engine speed is variable and the rated output is changed, an external change-over switch or the like is required, which complicates the configuration and requires switch changeover operation, resulting in poor operability. It has become.
目的 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、インバー
タの過電流保護の動作設定値（基準値）を定格出力の段
階的な切換えに対応させて自動的に設定変更させるよう
にしたインバータ式発電機を提供するものである。The present invention has been made in view of the above points, and is designed to automatically change the setting value (reference value) of the inverter overcurrent protection corresponding to the stepwise switching of the rated output. An inverter type generator is provided.
構成 本発明はその目的達成のため、交流発電機の主出力巻線
における整流出力を駆動信号にしたがって転流動作する
インバータを介して任意の周波数をもった交流発電機に
変換させるインバータ式発電機において、インバータの
通電電流の検出値を基準値と比較してインバータの過電
流状態を検出する過電流検出手段と、その過電流状態検
出時に前記駆動信号をしゃ断してインバータを不動作状
態にするインバータ保護手段と、交流発電機の回転数を
変化させることによって交流発電機の出力電力量を切り
換え出力電力量切換手段と、その出力電力量切換手段に
よって変化される交流発電機の回転数にしたがって変化
する交流発電機の補助出力巻線における整流出力に応た
電圧にもとづく信号とその整流出力を安定化した電圧に
もとづく信号との比較結果にしたがい、前記基準値を段
階的に切り換えて自動的に設定させる基準値自動設定手
段とをとるようにしている。In order to achieve the object, the present invention is an inverter-type generator that converts a rectified output in a main output winding of an alternator into an alternator having an arbitrary frequency through an inverter commutating according to a drive signal. In, an overcurrent detection means for detecting the overcurrent state of the inverter by comparing the detected value of the current flowing through the inverter with a reference value, and shutting off the drive signal at the time of detecting the overcurrent state to render the inverter inoperative. The output power amount of the AC generator is switched by changing the rotation speed of the inverter protection means and the AC generator. According to the output power amount switching means and the rotation speed of the AC generator changed by the output power amount switching means. A signal based on the voltage corresponding to the rectified output in the changing output winding of the alternator and a signal based on the voltage stabilizing the rectified output. According to the result of comparison with the reference value, the reference value automatic setting means for automatically changing the reference value in stages is set.
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について詳
述する。An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
第１図に、本発明によるインバータ式発電機の回路構成
を示している。図中、１はエンジン等によって駆動され
る交流発電機で、三相交流を出力する出力巻線L1および
制御用の補助巻線L2を有しており、出力巻線L1の三相交
流出力はサイリスタブリッジからなる三相整流回路２に
よって全波整流されたのち、パワートランジスタにより
構成されたブリッジ形のインバータ３に与えられる。ま
た補助巻線L2の単相交流出力は、整流回路４で整流され
たのちに定電圧回路５で安定化され、インバータ３を駆
動する発振器６および駆動トランジスタQ1,Q2からなる
ドライバ７に与えられる。上記定電圧回路５の出力側に
は比較器CMPを有した定電圧制御回路８が設けられてお
り、発電機出力の変動を検知して三相整流回路２におけ
る各サイリスタの導通角を制御し、その整流出力を一定
の電圧レベルに保持している。具体的には、三相整流回
路２の出力を比較器CMPにて予め設定された基準電圧と
比較し、その出力電圧が設定電圧と等しくなるように各
サイリスタの導通角を制御する。ここで、上記のように
制御系統を主回路系統と別個に設けており、発電機１の
出力電圧が低下しても制御系統には支障がないようにな
っている。FIG. 1 shows a circuit configuration of an inverter type generator according to the present invention. In the figure, 1 is an AC generator driven by an engine or the like, has an auxiliary winding L 2 of the output winding L 1 and the control for outputting a three-phase alternating current, three-phase output winding L 1 The AC output is full-wave rectified by a three-phase rectifier circuit 2 composed of a thyristor bridge, and then given to a bridge type inverter 3 composed of power transistors. The single-phase AC output of the auxiliary winding L 2 is rectified by the rectifier circuit 4 and then stabilized by the constant voltage circuit 5, and the oscillator 7 that drives the inverter 3 and the driver 7 that includes the drive transistors Q 1 and Q 2. Given to. A constant voltage control circuit 8 having a comparator CMP is provided on the output side of the constant voltage circuit 5, and detects the fluctuation of the generator output to control the conduction angle of each thyristor in the three-phase rectifier circuit 2. , Its rectified output is held at a constant voltage level. Specifically, the output of the three-phase rectifier circuit 2 is compared with a reference voltage preset by the comparator CMP, and the conduction angle of each thyristor is controlled so that the output voltage becomes equal to the set voltage. Here, the control system is provided separately from the main circuit system as described above, so that the control system is not hindered even if the output voltage of the generator 1 decreases.
上記出力段のインバータ３は、ドライバ７における駆動
トランジスタQ1,Q2からの駆動信号に従って制御され、
入力された直流を任意周波数の交流に変換する。これら
の駆動トランジスタQ1,Q2は、それぞれ発振器６の出力
周波数に応じて、例えば商用周波数でパルス信号が交互
に出される発振器６の出力パルス列信号およびインバー
タ保護回路９における演算増幅器OPA1の出力によってス
イッチング制御される。すなわち、駆動トランジスタ
Q1,Q2のベースはそれぞれ、インバータ３の保護回路を
構成するオアゲートOR1,OR2の出力側と抵抗R1,R2を介し
て接続され、各オアゲートOR1,OR2の一方の入力側は上
記発振器６と、他方の入力側は演算増幅器OPA1の出力側
とそれぞれ接続されている。そして、インバータ３に直
流電流が供給される直流母線には電流検出用の抵抗（分
流器）R3が介装されており、この抵抗R3の両端がそれぞ
れ抵抗R4,R5を介して上記演算増幅器OPA1の反転入力側
（−）および非反転入力側（＋）と接続されている。ま
た、上記抵抗R4,R5と直列にそれぞれ抵抗R6,R7が接続さ
れており、更に抵抗R5とR7の直列回路と並列にダイオー
ドD1が接続され、これらの並列回路と直列にコンデンサ
C1が接続されている。The output stage inverter 3 is controlled according to the drive signals from the drive transistors Q 1 and Q 2 in the driver 7,
Converts the input DC to AC of arbitrary frequency. These drive transistors Q 1 and Q 2 are respectively output by the output pulse train signal of the oscillator 6 and the output of the operational amplifier OPA1 in the inverter protection circuit 9 according to the output frequency of the oscillator 6, for example, pulse signals are alternately output at the commercial frequency. Switching is controlled. That is, the drive transistor
The bases of Q 1 and Q 2 are respectively connected to the output side of OR gates OR1 and OR2 that form the protection circuit of the inverter 3 via resistors R 1 and R 2, and one input side of each OR gate OR1 and OR2 is The oscillator 6 and the other input side are respectively connected to the output side of the operational amplifier OPA1. A resistance (shunt) R 3 for current detection is provided on the DC bus to which the DC current is supplied to the inverter 3. Both ends of this resistance R 3 are connected via resistances R 4 and R 5 , respectively. It is connected to the inverting input side (-) and the non-inverting input side (+) of the operational amplifier OPA1. Further, the resistors R 4 and R 5 are connected in series with resistors R 6 and R 7 , respectively, and the diode D 1 is connected in parallel with the series circuit of the resistors R 5 and R 7 , and these parallel circuits are connected. Capacitors in series
C 1 is connected.
また演算増幅器OPA2が上記オペアンプ８とともに過電流
検出手段として設けられており、その反転入力側は抵抗
R8を介して抵抗R3の後段側と接続され、非反転入力側は
前述した直流母線と抵抗R9を介して接続されている。さ
らに、これらの入力側と直流母線との間には、それぞれ
コンデンサC2,C3が介装されている。そして、上記抵抗R
8と直列に抵抗R10が接続されており、この抵抗R10の他
端側は抵抗R6とともに、整流回路４の平滑用コンデンサ
C0に接続されている。Further, an operational amplifier OPA2 is provided as overcurrent detecting means together with the operational amplifier 8, and its inverting input side is a resistor.
It is connected to the latter stage side of the resistor R 3 via R 8 , and the non-inverting input side is connected to the above-described DC bus via the resistor R 9 . Further, capacitors C 2 and C 3 are provided between these input side and the DC bus. And the resistance R
A resistor R 10 is connected in series with the resistor 8, and the other end of the resistor R 10 together with the resistor R 6 is a smoothing capacitor for the rectifier circuit 4.
Connected to C 0 .
上記演算増幅器OPA2の出力側は抵抗R11とコンデンサC4
の直列回路が接続され、その接続点は演算増幅器OPA3の
非反転入力側に接続されている。この演算増幅器OPA3の
反転入力側は上記直流母線と抵抗R12を介して接続さ
れ、抵抗R12と直列して抵抗R13が接続されている。ま
た、演算増幅器OPA3の出力側は、抵抗R14を介して演算
増幅器OPA1の非反転入力側と接続されており、さらに上
記演算増幅器OPA2の非反転入力側は演算増幅器OPA1の出
力側と抵抗R15を介して接続されている。The output side of the operational amplifier OPA2 is resistor R 11 and capacitor C 4
Are connected in series, and the connection point is connected to the non-inverting input side of the operational amplifier OPA3. Inverting input of the operational amplifier OPA3 is connected via a resistor R 12 and the DC bus, the resistor R 12 in series to resistor R 13 is connected. Further, the output of the operational amplifier OPA3 the resistance R 14 via which is connected to the noninverting input of the operational amplifier OPA1, further non-inverting input side and the output side of the operational amplifier OPA1 resistance R of the operational amplifier OPA2 Connected through 15 .
次に動作について説明する。交流発電機１の出力は、上
述したように三相整交流回路２で直流に変換された後、
インバータ３に入力される。そして、このインバータド
ライバ７における駆動トランジスタQ1,Q2を通して与え
られる駆動信号に従って所定周波数の交流に再び変換さ
れ、その交換された交流出力がモータ，白熱球等の負荷
LDに供給される。その際、上記駆動トランジスタQ1,Q2
は発振器６の出力パルスによってオン（ON），オフ（OF
F）を交互に繰り返し、これとともにインバータ３の各
パワートランジスタがスイッチング制御され、所望の電
圧、周波数による交流出力が得られる。また、インバー
タ３に流れる電流Iaは抵抗R3の両端の電圧降下となって
あらわれ、この電圧値が設定値を越えた時、つまりイン
バータ３に流れる電流値が設定値を越えた時には過電流
状態と判別され、直ちに演算増幅器OPA1からの信号によ
りインバータ３への駆動信号がコンデンサC1の充電タイ
マによる所定時間のみ停止され、インバータ３が保護さ
れる。Next, the operation will be described. After the output of the AC generator 1 is converted into DC by the three-phase rectifying AC circuit 2 as described above,
It is input to the inverter 3. Then, according to the drive signal given through the drive transistors Q 1 and Q 2 in the inverter driver 7, it is converted again into an alternating current of a predetermined frequency, and the exchanged alternating current output is a load of a motor, an incandescent bulb or the like.
Supplied to LD. At that time, the drive transistors Q 1 , Q 2
Is turned on (ON) and turned off (OF
F) is alternately repeated, and each power transistor of the inverter 3 is switching-controlled along with this, and an AC output with a desired voltage and frequency is obtained. Further, the current Ia flowing through the inverter 3 appears as a voltage drop across the resistor R 3 , and when this voltage value exceeds the set value, that is, when the current value flowing through the inverter 3 exceeds the set value, an overcurrent state occurs. Immediately, the drive signal to the inverter 3 is stopped by the signal from the operational amplifier OPA1 for a predetermined time by the charging timer of the capacitor C 1 , and the inverter 3 is protected.
その際、演算増幅器OPA2は演算増幅器OPA1とともにイン
バータ３の過電流状態を検出するが、演算増幅器OPA1が
インバータ３の通電電流の立ち上りに即応して尖頭値を
検出するのに対して、演算増幅器OPA2はコンデンサC2で
平均化された通電電流の平均値を検出している。そし
て、各演算増幅器OPA1,OPA2は各々の検出値（電圧値）
を基準値（抵抗R4,R6および抵抗R8,R10で分圧された電
圧値）と比較し、検出値が設定値を越えていれば過電流
状態と判別する。この過電流状態が検出されると、上述
したように何れの場合でも演算増幅器OPA1からの出力に
よりインバータ３が停止する。すなわち、負荷LDへの出
力電流I0が増加すると抵抗R3を流れる電流Iaも増加し、
この電流値が所定値を越えると演算増幅器OPA1の出力が
反転してハイレベル信号となり、それよりオアゲートOR
1,OR2の出力が継続してハイレベルとなってドライバ７
における駆動トランジスタQ1,Q2がともにオフとなる。
このときコンデンサC1およびダイオードD1が演算増幅器
OPA1の出力側に接続されているので、尖頭電流が過電流
となって出力が停止した場合には、所定時間（コンデン
サC1の充電時間）後にはインバータ動作が再開される。
このため、負荷LDが突入電流の大きいものであっても確
実に始動させることができる。また演算増幅器OPA2の出
力側に抵抗R11,コンデンサC4を接続してあるので、平均
電流が過電流となってもインバータ動作は直ちに停止さ
れることはなく、上記抵抗R11とコンデンサC4の時定数
によって決定される時間の間、インバータ動作は継続さ
れ、コンデンサC4による充電タイマ時間後に停止され
る。そしてこの停止状態はOPA2→OPA3→OPA1→OPA2の閉
ループによって継続されるために自動復帰することがで
きず、あたかもNFB（ノーヒューズブレーカ）的な機能
を発揮する。さらに、尖頭電流が過電流となって演算増
幅器OPA1の出力によりインバータ動作が所定時間のみ停
止される場合において、この演算増幅器OPA1の出力信号
は抵抗R15を介して演算増幅器OPA2の非反転入力端子へ
入力され、コンデンサC3に蓄積される。したがって尖頭
電流の存在を示す演算増幅器OPA1からの出力信号による
コンデンサC3の充電蓄積量が多くなると、平均電流の過
電流状態のいかんにかかわらず、演算増幅器OPA2を動作
させ、平均電流が過電流状態であるのと同様に、インバ
ータ動作を自動復帰できないように停止させる。At that time, the operational amplifier OPA2 detects the overcurrent state of the inverter 3 together with the operational amplifier OPA1, but the operational amplifier OPA1 detects the peak value in response to the rise of the energization current of the inverter 3, whereas the operational amplifier OPA1 detects the peak value. OPA2 has detected an average value of the averaged current supplied by the capacitor C 2. Then, the operational amplifiers OPA1 and OPA2 have their respective detection values (voltage values).
Is compared with a reference value (voltage value divided by resistors R 4 , R 6 and resistors R 8 , R 10 ), and if the detected value exceeds the set value, it is determined as an overcurrent state. When this overcurrent state is detected, the inverter 3 is stopped by the output from the operational amplifier OPA1 in any case as described above. That is, when the output current I 0 to the load LD increases, the current Ia flowing through the resistor R 3 also increases,
When this current value exceeds a predetermined value, the output of the operational amplifier OPA1 is inverted and becomes a high level signal.
The output of 1 and OR2 continues to be high level and driver 7
Both drive transistors Q 1 and Q 2 in are turned off.
At this time, the capacitor C 1 and the diode D 1 are
Because it is connected to the output side of the OPA 1, peak current when the output becomes overcurrent stops, after a predetermined time (charge time of the capacitor C 1) inverter operation is resumed.
Therefore, even if the load LD has a large inrush current, it can be reliably started. Further, since the resistor R 11 and the capacitor C 4 are connected to the output side of the operational amplifier OPA2, the inverter operation is not immediately stopped even if the average current becomes an overcurrent, and the resistor R 11 and the capacitor C 4 are not immediately stopped. The inverter operation continues for a time determined by the time constant of and is stopped after the charging timer time by the capacitor C 4 . Since this stopped state is continued by a closed loop of OPA2 → OPA3 → OPA1 → OPA2, it cannot be automatically restored, and it functions as if it were an NFB (no fuse breaker). Furthermore, when the peak current becomes an overcurrent and the inverter operation is stopped for a predetermined time by the output of the operational amplifier OPA1, the output signal of this operational amplifier OPA1 is input to the non-inverting input of the operational amplifier OPA2 via the resistor R 15. It is input to the terminal and stored in the capacitor C 3 . Therefore becomes much charge storage amount of the capacitor C 3 by the output signal from the operational amplifier OPA1 indicating the presence of a peak current, regardless of the overcurrent state of the average current to operate the operational amplifier OPA2, the average current over As with the current state, the inverter operation is stopped so that it cannot be automatically restored.
このようなものにあって、特に本発明では、例えば負荷
LDが小さいときには駆動用エンジンの回転数を低めの3,
000rpm（サイレントモード）に設定して定格出力150Wを
得、また負荷LDが大きいときには駆動用エンジンの回転
数を高めの4,500rpm（パワーモード）に設定して定格出
力300Wを得るようにする場合、そのときのエンジン回転
数の設定値の変化すなわち交流発電機１の定格出力の変
化に追従してインバータ保護回路９における過電流検出
の基準設定値を変化させるべく、整流回路４の整流出力
に応じて変化する電圧にもとづく信号とその整流出力を
安定化した電圧にもとづく信号との比較結果にしたがっ
てオン，オフされるスイッチング用トランジスタQ3を用
いて、そのオン，オフ状態に応じてインバータ保護回路
９における演算増幅器OPA1,OPA2の各基準設定値を定格
出力の設定変更にしたがい、段階的に変化させるように
した基準値自動設定回路10を設けるようにしている。In such a case, particularly in the present invention, for example, the load
When the LD is small, the rotation speed of the driving engine is low 3,
When setting to 000 rpm (silent mode) to obtain a rated output of 150 W, and when the load LD is large, when setting the engine speed for driving to a higher 4,500 rpm (power mode) to obtain a rated output of 300 W, In order to change the reference set value for overcurrent detection in the inverter protection circuit 9 in accordance with the change in the set value of the engine speed at that time, that is, the change in the rated output of the AC generator 1, according to the rectified output of the rectifier circuit 4. using on, the switching transistor Q 3 is turned off according to a comparison result between a signal based on the stabilized voltage signal based on the voltage and the rectified output which changes Te, its on, inverter protection circuit in response to oFF state An automatic reference value setting circuit 10 is provided in which the reference setting values of the operational amplifiers OPA1 and OPA2 in 9 are changed stepwise according to the setting change of the rated output. It has to so that.
その基準値自動設定回路10としては、整流回路４の出力
電圧を抵抗R16,R17によって分圧した電位と定電圧回路
５の出力電圧とをダイオードD2を介して比較し、その比
較結果に応じてオン，オフされるように設けられた前記
トランジスタQ3と、そのトランジスタQ3のオン時にイン
バータ保護回路９における演算増幅器OPA1,OPA2の非反
転入力端子にそれぞれバイアス電圧を重畳させる各バイ
アス用の抵抗R18,R19とからなっている。The reference value automatic setting circuit 10 compares the potential obtained by dividing the output voltage of the rectifier circuit 4 by the resistors R 16 and R 17 with the output voltage of the constant voltage circuit 5 via the diode D 2 , and the comparison result. The transistor Q 3 provided so as to be turned on and off in accordance with the above, and each bias for superimposing a bias voltage on the non-inverting input terminals of the operational amplifiers OPA1 and OPA2 in the inverter protection circuit 9 when the transistor Q 3 is turned on. It consists of resistors R 18 and R 19 .
整流回路４における平滑用のコンデンサC0の端子電圧Vc
oは、交流発電機１の駆動用エンジンの回転数にほぼ比
例して変化することになる。また、トランジスタQ3のエ
ミッタ電位は定電圧回路５で安定化された一定の電圧Vr
egに保持されているので、トランジスタ３のオン，オフ
条件としては以下のようになる。Terminal voltage Vc of smoothing capacitor C 0 in rectifier circuit 4
o changes substantially in proportion to the rotation speed of the driving engine of the AC generator 1. The emitter potential of the transistor Q 3 is a constant voltage Vr stabilized by the constant voltage circuit 5.
Since it is held in eg, the on / off conditions of the transistor 3 are as follows.
Vco＜｛（R16＋R17）/R17｝・（Vreg−ＶBE）のときQ3
はオン Vco＞｛（R16＋R17）/R17｝・（Vreg−ＶBE）のときQ3
はオフ ここで、ＶBEはトランジスタQ3のベース・エミッタ間の
順方向通電時の損失電圧である。When Vco <{(R 16 + R 17 ) / R 17 } ・ (Vreg-V BE ), Q 3
Is ON when Vco> {(R 16 + R 17 ) / R 17 } ・ (Vreg-V BE ), Q 3
Is off, where V BE is the loss voltage during forward conduction between the base and emitter of the transistor Q 3 .
したがって、トランジスタQ3は Vco＝｛（R16＋R17）/R17｝・（Vreg−ＶBE） となるときのエンジン回転数を境として、それよりも低
い回転数域のときにオン，それよりも高い回転数域のと
きにオフとなる。Accordingly, turned on when the transistor Q 3 are as boundary engine speed when the Vco = {(R 16 + R 17) / R 17} · (Vreg-V BE), the speed range lower than that, it It is turned off in the higher speed range.
本発明では、例えば前述したサイレントモード時のエン
ジン回転数が3,000rpmのときにトランジスタQ3がオン状
態となり、パワーモード時のエンジン回転数が4,500rpm
のときにトランジスタQ3がオフ状態になるようにしてい
る。In the present invention, for example, when the engine speed in the silent mode is 3,000 rpm, the transistor Q 3 is turned on, and the engine speed in the power mode is 4,500 rpm.
At this time, the transistor Q 3 is turned off.
トランジスタQ3のオフ時には、インバータ保護回路９に
おける各演算増幅器OPA1,OPA2での過電流の検出条件が
以下のように設定される。When off of the transistor Q 3 are detected condition of excessive current in the operational amplifiers OPA 1, OPA2 in the inverter protection circuit 9 is set as follows.
過電流検出条件 トランジスタQ3のオン時には、インバータ保護回路９に
おける演算増幅器OPA1およびOPA2の各非反転入力側それ
ぞれ抵抗R18およびR19を通してVregを分圧した電圧が重
畳され、そのときの各演算増幅器OPA1,OPA2での過電流
の判条件が以下のように設定される。Overcurrent detection condition When the transistor Q 3 is turned on, the voltage obtained by dividing Vreg is superimposed through the resistors R 18 and R 19 on the non-inverting input sides of the operational amplifiers OPA1 and OPA2 in the inverter protection circuit 9, and the operational amplifiers OPA1 and OPA2 at that time are superimposed. The conditions for determining the overcurrent at are set as follows.
過電流検出条件 しかして、エンジン回転数が高域にあるときにはトラン
ジスタQ3がオフすることによって過電流検出条件によ
りインバータ３の出力許容電流Iaが規制され、エンジン
回転が低域にあるときにはトランジスタQ3がオンするこ
とによって過電流検出条件によりインバータ３の出力
許容電流Iaが規制されることになる。Overcurrent detection condition Then, when the engine speed is in the high range, the transistor Q 3 is turned off to restrict the output allowable current Ia of the inverter 3 by the overcurrent detection condition, and when the engine speed is in the low range, the transistor Q 3 is turned on. As a result, the output allowable current Ia of the inverter 3 is regulated by the overcurrent detection condition.
交流発電機１の出力はエンジン回転数が高い方が高出力
となるので、高い回転数域での過電流検出条件による
場合の方が低い回転域での過電流検出条件による場合
よりもインバータ３の出力電流I0が大きくなるように回
路構成されている。過電流検出の基準設定値は、回路定
数により、過電流判定条件の場合における電流Iaの方
が大きくなるようにすることを前提として自由に設定す
ることができ、各抵抗値と定電圧回路５の出力電圧Vreg
の値のみによって決定できる。そのため過電流検出の基
準設定値は、エンジン回転数が所定に立ち上がって定電
圧回路５の出力電圧Vregが安定化されて一定に保持され
ている限りトランジスタQ3のオン，オフの変化点を越え
ず、エンジンの定格回転数の変動や交流発電機１自体の
出力特性のバラツキなどの影響を受けて変動するような
ことが全くない。Since the output of the alternator 1 is higher when the engine speed is higher, the inverter 3 is more dependent on the overcurrent detection condition in the high speed range than under the overcurrent detection condition in the low speed range. The circuit is configured so that the output current I 0 thereof becomes large. The reference set value for overcurrent detection can be freely set on the assumption that the current Ia in the case of the overcurrent determination condition is larger due to the circuit constant, and each resistance value and the constant voltage circuit 5 can be set. Output voltage of Vreg
Can be determined only by the value of. Therefore, the reference set value for overcurrent detection exceeds the on / off change point of the transistor Q 3 as long as the engine speed rises to a predetermined level and the output voltage Vreg of the constant voltage circuit 5 is stabilized and held constant. Moreover, there is no fluctuation due to the fluctuation of the rated rotation speed of the engine or the fluctuation of the output characteristics of the AC generator 1 itself.
第２図に、本発明による過電流保護動作が実行されたと
きのエンジン回転数に対するインバータ３の出力電流I0
の特性を示している。図中、Ａは過電流検出条件範囲
を、Ｂはインバータ３への通電電流の許容範囲をそれぞ
れ示している。また、S1はエンジンが始動してから定電
圧回路５の出力電圧Vregが所定に立ち上がるまでの期間
を、S2はトランジスタQ3のオン，オフの変化点における
回転数ゾーンを示している。FIG. 2 shows the output current I 0 of the inverter 3 with respect to the engine speed when the overcurrent protection operation according to the present invention is executed.
Shows the characteristics of. In the figure, A indicates an overcurrent detection condition range, and B indicates an allowable range of a current supplied to the inverter 3. Further, S 1 indicates a period from the start of the engine until the output voltage Vreg of the constant voltage circuit 5 rises to a predetermined value, and S 2 indicates a rotation speed zone at a turning point of turning on and off the transistor Q 3 .
その回転数ゾーンS2は抵抗R16の電圧降下で決まり、ト
ランジスタQ3の電流増幅率ｈFEが充分大きい場合には、
整流回路４における平滑用コンデンサC0の端子電圧Vco
のリップル成分比率と同一の比率を、トランジスタQ3の
オン，オフの変化点におけるエンジン回転数にかけた値
にほぼ一致する。The rotation speed zone S 2 is determined by the voltage drop of the resistor R 16 , and when the current amplification factor h FE of the transistor Q 3 is sufficiently large,
Terminal voltage Vco of smoothing capacitor C 0 in rectifier circuit 4
The same ratio as the ripple component ratio of is almost equal to the value obtained by multiplying the engine speed at the on / off change point of the transistor Q 3 .
したがって、Vcoのリップルを少なくする、すなわち整
流回路４における平滑用コンデンサC0の容量を充分大き
くすることで、トランジスタQ3のオン，オフの変化点に
おける回転数ゾーンＳの幅を狭くしてその部分における
特性をシャープにして、過電流検出の基準設定値が変化
しない安定領域を広くとることができきるようになる。Therefore, by reducing the ripple of Vco, that is, by sufficiently increasing the capacity of the smoothing capacitor C 0 in the rectifier circuit 4, the width of the rotation speed zone S at the on / off change point of the transistor Q 3 is narrowed. By sharpening the characteristics in the part, it becomes possible to widen the stable region where the reference set value for overcurrent detection does not change.
またエンジン回転数が異常に低下たり、交流発電機１に
異常をきたしてその補助巻線L2の出力電圧が低下して定
電圧回路５の出力電圧Vregが一定に保持できなくなった
場合には、過電流検出の基準設定値がVregに比例するの
でインバータ出力許容電流Iaが過電流検出条件により
規制されて減少する安全側に変化し、インバータ３が確
実に保護される。Further, when the engine speed abnormally decreases or the AC generator 1 becomes abnormal and the output voltage of the auxiliary winding L 2 decreases and the output voltage Vreg of the constant voltage circuit 5 cannot be held constant. Since the reference set value for overcurrent detection is proportional to Vreg, the inverter output permissible current Ia is regulated by the overcurrent detection condition and changes to the safe side, which decreases, and the inverter 3 is reliably protected.
なお、以上の実施例では定格出力を切り換えるためにエ
ンジン回転数を２段階に変化させる場合について説明し
たが、本発明では、例えば第３図に示すよううに、トラ
ンジスタQ31,Q32,Q33からなるスイッチング手段を多段
に設けることによって各トランジスタQ31〜Q33のオン，
オフ切換条件がエンジン回転数によってそれぞれ異なる
ようにし、各演算増幅器OPA1,OPA2における過電流検出
条件を多段階に切り換えて定格出力を多段階に変化させ
るようにすることができる。In the above embodiment, the case where the engine speed is changed in two steps in order to switch the rated output has been described, but in the present invention, for example, as shown in FIG. 3, transistors Q 31 , Q 32 , Q 33 are used. By providing switching means consisting of multiple stages, each of the transistors Q 31 to Q 33 is turned on,
The OFF switching condition may be made different depending on the engine speed, and the overcurrent detection condition in each operational amplifier OPA1, OPA2 may be switched in multiple stages to change the rated output in multiple stages.
効果 以上、本発明によるインバータ式発電機にあっては、交
流発電機の出力に応じてインバータの定格出力を段階的
に切り換える際に、従来のように外部スイッチなどを何
ら必要とすることなく、インバータの過電流保護の動作
設定値の切換えを自動的に確実に行なうことができ、特
に変化点の特性をシャープにすることで過電流保護の動
作設定値が駆動用エンジンの回転数の変動や発電機特性
のバラツキの影響などによって変化しないゾーンを広く
とることができ、インバータの過電流保護を安定して行
なわせ、量産に適したものとなるという種々の優れた利
点を有している。Effects As described above, in the inverter generator according to the present invention, when switching the rated output of the inverter stepwise according to the output of the AC generator, without any external switch or the like unlike the conventional case, Inverter overcurrent protection operation setpoints can be automatically and reliably switched. Particularly, by sharpening the characteristics of the change points, the overcurrent protection operation setpoints can be set to It has various excellent advantages that the zone that does not change due to the influence of variations in the generator characteristics can be widened, the overcurrent protection of the inverter can be stably performed, and it becomes suitable for mass production.
第１図は本発明によるインバータ式発電機の一実施例を
示す電気回路図、第２図は同実施例におけるエンジン回
転数に対する出力電流の特性図、第３図は本発明の他の
実施例を示す電気回路図である。 １……交流発電機、２……三相整流回路、３……インバ
ータ、４……整流回路、５……定電圧回路、６……発振
器、７……ドライバ、８……定電圧制御回路、９……イ
ンバータ保護回路、10……基準値自動設定回路FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an embodiment of an inverter type generator according to the present invention, FIG. 2 is a characteristic diagram of output current with respect to engine speed in the same embodiment, and FIG. 3 is another embodiment of the present invention. It is an electric circuit diagram which shows. 1 ... AC generator, 2 ... Three-phase rectifier circuit, 3 ... Inverter, 4 ... Rectifier circuit, 5 ... Constant voltage circuit, 6 ... Oscillator, 7 ... Driver, 8 ... Constant voltage control circuit , 9 ... Inverter protection circuit, 10 ... Automatic reference value setting circuit
Claims (1)
を駆動信号にしたがって転流動作するインバータを介し
て任意の周波数をもった交流出力に変換させるインバー
タ式発電機において、インバータの通電電流の検出値を
基準値と比較してインバータの過電流状態を検出する過
電流検出手段と、その過電流状態検出時に前記駆動信号
をしゃ断してインバータを不動作状態にするインバータ
保護手段と、交流発電機の回転数を変化させることによ
って交流発電機の出力電圧量を切り換える出力電力量切
換手段と、その出力電力量切換手段によって変化される
交流発電機の回転数にしたがって変化する交流発電機の
補助出力巻線における整流出力に応じた電圧にもとづく
信号と、その整流出力を安定化した電圧にもとづく信号
との比較結果にしたがい、前記基準値を段階的に切り換
えて自動的に設定させる基準値自動設定手段とを設けた
ことを特徴とするインバータ式発電機。1. An inverter-type generator for converting a rectified output in a main output winding of an AC generator into an AC output having an arbitrary frequency through an inverter commutating according to a drive signal, and a current supplied to the inverter. An overcurrent detection unit that detects the overcurrent state of the inverter by comparing the detection value of the above with a reference value, an inverter protection unit that shuts off the drive signal when the overcurrent state is detected, and renders the inverter inoperative. An output power amount switching unit that switches the output voltage amount of the AC generator by changing the rotation number of the generator, and an AC power generator that changes according to the rotation number of the AC generator changed by the output power amount switching unit. The result of comparison between the signal based on the voltage corresponding to the rectified output in the auxiliary output winding and the signal based on the stabilized rectified output is used. Outside, the inverter generator, characterized in that said reference value is provided and a reference value automatic setting means for automatically setting switched stepwise.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62015848A JPH0767230B2 (en) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | Inverter generator |
| US07/147,244 US4797800A (en) | 1987-01-22 | 1988-01-20 | Power regulating system for an engine generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62015848A JPH0767230B2 (en) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | Inverter generator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63186526A JPS63186526A (en) | 1988-08-02 |
| JPH0767230B2 true JPH0767230B2 (en) | 1995-07-19 |
Family
ID=11900239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62015848A Expired - Fee Related JPH0767230B2 (en) | 1987-01-22 | 1987-01-26 | Inverter generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0767230B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6084972A (en) * | 1983-10-14 | 1985-05-14 | Toshiba Corp | Protecting device for inverter |
-
1987
- 1987-01-26 JP JP62015848A patent/JPH0767230B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63186526A (en) | 1988-08-02 |
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