JPS6245480Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、エンジン発電機の過電圧・過電流防
止装置、特に発電機の負荷の変動、例えば進相電
流が流れた場合に負荷電圧が上昇するのを防止す
る発電機の過電圧・過電流防止装置に関するもの
である。

従来交流発電機では、負荷電流が定格電流値か
ら所定値を超えた場合に、過電流防止装置が働い
て負荷を切り離すなどして、該交流発電機を保護
していた。

しかしながら、これらの動作は限時動作であ
り、前記切り離しが完了するまでの間に、例えば
エンジン発電機などにおいて、容量性負荷が接続
されて非所望に進相電流が流れた如き場合に発電
機の出力電圧が上昇し、例えば定格電圧の150％
程度まで上昇し、負荷装置を損傷することが生じ
た。

また、負荷が軽負荷の場合、進相電流による界
磁鉄心の増磁作用、後述するいわゆる野中式発電
機の態様とをもつて動作し、出力電圧が上昇して
も、負荷電流が過電流防止装置を動作させる程ま
でには増大せず、負荷装置を損傷させてしまうこ
ともあつた。更に、負荷に供給する電圧が所定値
を超えた場合、直ちに負荷に供給する電圧を遮断
していたのでは、過電圧持続時間の短いパルス状
電圧であつても負荷に供給する電圧を遮断してし
まい、無用の遮断を行つてしまうという問題もあ
つた。

本考案は、前記問題を解決することを目的と
し、例えば定格電圧の130％程度の上昇に対して
前記切り離しを行うことを目的としている。その
ため本考案のエンジン発電機の過電圧・過電流防
止装置は、出力端に過電流防止装置をもうけたエ
ンジン駆動発電機において、負荷供給電圧が所定
電圧値を超えたことを検出する過電圧検出器を有
し、該過電圧検出器からの信号にもとづき前記過
電流防止装置を強制的に作動させることにより負
荷に印加される非所望な高電圧を早期に遮断させ
ることを特徴としている。

以下図面を参照しつつ本考案を詳細に説明す
る。

第１図は従来の発電機の過電流防止装置、第２
図は本考案の１実施例、第３図は本考案の他の１
実施例を示す。

図中、１は過電流防止装置、１−１，１−２は
過電圧・過電流防止装置、２，２０は接点、３は
過電流検出巻線、３′，１９は駆動巻線、４は発
電機、５は負荷、６は回転子巻線、７は主発電巻
線、８は励磁巻線、９，１５は整流器、１０，１
７はコンデンサ、１１はスリツプ・リング、１２
はフライホイール用ダイオード、１３は逆電圧防
止用ダイオード、１４は電圧制御部、１６は可変
抵抗、１８はツエナ・ダイオード、２０′はサイ
リスタ、２１はスイツチを表わす。

第１図図中、発電機４は既知のものであるが簡
単に説明する。励磁巻線８の両端に発生した交番
電圧は整流器９によつて整流された後、コンデン
サ１０により平滑されて励磁用の直流電圧をコン
デンサ１０の両端に得る。そしてコンデンサ１０
の１端はスリツプ・リング１１を介して回転子巻
線６の１端に接続され、コンデンサ１０の他端は
主発電巻線７の１部から取り出した電圧を一定に
保持するために回転子巻線６に印加する電圧をチ
ヨツパ制御する電圧制御部１４およびスリツプ・
リング１１を介して回転子巻線６の他端に接続さ
れている。回転子巻線６は内燃機関によつて駆動
される。

図中２１はスイツチであつて、負荷５に印加す
る電圧をON／OFFさせるものである。

また、図中１は過電流防止装置であつて、電流
遮断用の接点２および過電流検出巻線３から構成
されている。発電機４から接点２、過電流検出巻
線３を介して負荷５に供給される電流が発電機４
の定格電流値より所定値超えた場合に、過電流検
出巻線３が働いて接点２を開状態にし、負荷５に
流れる過電流を遮断する。

第１図図示の従来の構成の場合、上述の如く動
作するが、たまたま負荷５としてアーク灯などが
使用されている状態の下で管球を取除いた如き場
合に、主発電巻線７に比較的高い電圧が発生して
負荷５中の電子機器を損傷した障害が発生した。
この原因を追求した結果次のことが判明した。即
ち、前記の場合に負荷電流として進相電流が流が
れ、これが図示主発電巻線７から回転子巻線６に
電圧を誘導し、回転子巻線６に誘起された電圧に
よつてフライホイール用ダイオード１２を通つて
直流励磁電流を回転子巻線６に供給する形とな
る。この場合、主発電巻線７に発生する電圧を抽
出して、電圧制御部１４が励磁巻線８からの励磁
電流をカツト・オフ状態に保つように働らくが、
当該電圧制御部１４は回転子巻線６に上述の如く
誘起される電圧を制限する機能をもたず、主発電
巻線７に発生する電圧が定格電圧の150％程度に
上昇した結果であることが判つた。換言すれば、
第１図図示の発電機４において、回転子巻線６に
フライホイール用ダイオード１２がもうけられて
いることのために前記の如く進相負荷時に、当該
発電機４がいわゆる公知の野中式発電機（特公昭
33−2367号に示す自励型同期発電機）の態様をも
つて動作し、電圧制御部１４の存在に拘らず、発
電機の電圧が150％程度に上昇したことが判つ
た。即ち、電気角90゜異なつた位置にもうけた２
つの発電巻線と、回転子巻線を短絡する形でもう
けられるダイオードと、上記２つの発電巻線のい
ずれか一方の端子を橋絡する形でもうけられるコ
ンデンサとを有する形となる上記野中式発電機の
働らきが生じることが判つた。

このような過電圧発生状態は、例えば負荷５に
対して力率改善用のコンデンサが接続されている
状態の下で、当該コンデンサのみの負荷となる如
き場合にも発生する危険性がある。

このような過電圧発生時には、一般的には過電
流状態となつて現われ、第１図図示の過電流防止
装置１が動作するはずであるが、当該装置１の限
時特性のために、負荷中の電子機器の損傷を防止
するためには十分でない。

また、負荷５が軽負荷の場合には、たとえ過電
圧発生状態となつても、過電流が負荷５に流れな
い限り、過電流防止装置１は動作せず、負荷中の
電子機器の損傷を防止するのに十分でない。

更に、負荷中の電圧が短時間過電圧になつたか
らといつて、負荷５に供給する電圧を直ちに遮断
していたのでは、無用の遮断を行なつてしまい、
実用性に欠けるという問題があつた。

本考案はこれらの点を解決するようにしてお
り、例えば所定時間、定格電圧の130％に達した
状態の下で強制的に過電流防止装置１を作動せし
めるようにしている。

尚、第１図中、１３は逆電圧防止用ダイオード
であつて、電圧制御部１４のトランジスタなどを
保護するものである。

第２図は本考案の１実施例を示し、前記問題点
を解決するために、図中１５ないし２０によつて
負荷に供給される過電圧を検出し、該検出信号に
もとづき過電圧・過電流防止装置１−１の接点２
を開状態にすることにより、発電機４から負荷５
に供給される過電圧を遮断している。以下説明す
る。

図中４ないし１４および２１は第１図を用いて
説明したものと同一あるいは等効のものであるの
で説明を省略する。

第２図において、まず負荷に過電流が流れた場
合の動作について説明する。スイツチ２１がON
状態とされ、発電機４から電圧が接点２、過電流
検出巻線３およびスイツチ２１を介して負荷５に
印加されている場合に、負荷に短絡など生じ過電
流が流れたときには、過電流検出巻線３が働いて
接点２を開状態にして、発電機４から負荷５に供
給される過電流を遮断して、発電機４を保護す
る。

次に、負荷に進相電流が流れることによる発電
機４の増磁作用に伴なう過電圧が接点２、過電流
検出巻線３、およびスイツチ２１を介して負荷５
に印加される場合について説明する。

負荷に印加される電圧は整流器１５によつて両
波整流され、可変抵抗１６を介してコンデンサ１
７によりリツプルが除去される。該コンデンサ１
７の両端に印加された電圧は、ツエナー・ダイオ
ード１８を介して接点２０を閉状態にする駆動巻
線１９に供給されている。今、負荷に例えば前述
の如く、所定時間、定格の130％の過電圧が印加
されたときには、前記構成にもとづき駆動巻線１
９が作動状態とされるに充分な電流が流れ、接点
２０を閉状態にする。接点２０が閉状態にされる
と、過電圧・過電流防止装置１−１にもうけられ
ている駆動巻線３′を作動状態にし、接点２を開
状態にする。これにより、発電機４からの過電圧
が負荷５に印加されるのが防止され、負荷５およ
び発電機４を保護するとともに、パルス状の過電
圧による無用な遮断を防止している。

尚、可変抵抗１６を調整、あるいはコンデンサ
１７の容量を調整することにより、前記所定時
間、即ち駆動巻線１９が作動状態となる時間を任
意に設定できる。

第３図は本考案の他の１実施例を示す。図中２
ないし１４、および２１は第２図のものと同一あ
るいは等効であるので説明を省略する。

第３図において、負荷５に過電流が流れた場合
の動作は、第２図図示本考案の１実施例のものと
同一であり、過電流が過電流検出巻線３によつて
検出され、接点２を開状態にすることにより、発
電機４から負荷に流れる過電流を遮断する。これ
により発電機４は保護される。

次に、負荷に進相電流が流れ、前述した如く増
磁作用により発電機４の出力電圧が上昇し、前記
過電流検出巻線３が作動状態にならない範囲で負
荷に過電圧が印加された場合には、負荷５に印加
される電圧が抵抗分割され、該抵抗分割された電
圧がツエナー・ダイオード１８を介してサイリス
タ２０′のゲート端子に印加され、サイリスタ２
０′を導通状態にする。サイリスタ２０′が導通状
態にされると、サイリスタ２０′に接続された過
電圧・過電流防止装置１−２にもうけられている
駆動巻線３′に電圧が印加され、接点２を開状態
にする。これにより負荷５に流れる進相電流に伴
なう発電機４からの過電圧が負荷５に印加される
のが遮断される。

以上説明した如く、本考案によれば、エンジン
発電機の出力端に従来の過電流防止装置を改良し
て特に工夫をこらした過電圧・過電流防止装置を
もうけて、これを作動させることにより、従来の
過電流防止装置のみでは防ぐことのできなかつた
負荷に流れる進相電流に伴なう発電機の出力電圧
の上昇による過電圧などを簡単な構成により確実
に防止することができ、発電機のみならず負荷を
も保護することができる。

また、本考案では、負荷５に供給する電圧が短
時間過電圧状態となつても遮断しないため、例え
ば負荷５が切り換えられた場合などに生ずるパル
ス状過電圧などによつて無用に遮断されれること
がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の発電機の過電流防止装置、第２
図は本考案の１実施例、第３図は本考案の他の１
実施例を示す。 図中、１は過電流防止装置、１−１，１−２は
過電圧・過電流防止装置、２，２０は接点、３は
過電流検出巻線、３′，１９は駆動巻線、４は発
電機、５は負荷、７は主発電巻線、１５は整流
器、１７はコンデンサ、１６は可変抵抗器、１８
はツエナ・ダイオード、２０′はサイリスタ、２
１はスイツチを表わす。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 主発電巻線と、該主発電巻線と電気角90゜異
   なる位置にもうけた励磁巻線と、該励磁巻線に
   よつて発生した電圧を整流する整流器と、該整
   流器によつて整流された電圧にもとづき励磁磁
   束を発生させる回転子巻線と、該回転子巻線の
   両端にもうけたフライホイール用ダイオード
   と、上記回転子巻線に流れる電流を上記主発電
   巻線に誘起される電圧によつて制御する電圧制
   御部とを有し、内燃機関によつて駆動されるエ
   ンジン発電機の過電圧・過電流防止装置におい
   て、電流に応答する電流検出巻線と電圧に応答
   する電圧検出巻線とをもつ回路遮断器をもうけ
   ると共に、負荷供給電圧が所定電圧値を超えた
   ことを検出する過電圧検出器を有し、該過電圧
   検出器からの信号にもとづいて前記回路遮断器
   を作動させることにより負荷に供給する電圧を
   遮断することを特徴とするエンジン発電機の過
   電圧・過電流防止装置。 (2) 実用新案登録請求の範囲第(1)項記載の過電
   圧・過電流防止装置において、過電圧検出器に
   よつて検出される信号が所定時間の間、一定電
   圧値を超えた場合に回路遮断器を作動させるこ
   とにより負荷に供給する電圧を遮断することを
   特徴とするエンジン発電機の過電圧・過電流防
   止装置。