JPS63302724A - Inverter type generator - Google Patents
Inverter type generatorInfo
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- JPS63302724A JPS63302724A JP62133833A JP13383387A JPS63302724A JP S63302724 A JPS63302724 A JP S63302724A JP 62133833 A JP62133833 A JP 62133833A JP 13383387 A JP13383387 A JP 13383387A JP S63302724 A JPS63302724 A JP S63302724A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
弦亙分互
本発明は、交流発電機の出力を整流したうえで、インバ
ータにより所定周波数の交流出力を生じさせるようにし
たインバータ式発電機に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an inverter type generator in which the output of an alternating current generator is rectified and then an alternating current output of a predetermined frequency is generated by an inverter.
皿米１生
一般に１例えば小形のガソリンエンジンと同期交流発電
機とを組み合せて商用周波数の交流電力を得るようにし
たレジャー用、屋外工事用などの電源または非常用電源
として広く用いられている可搬形もしくは携帯用のエン
ジン発電機にあっては、その出力周波数ｆとエンジン回
転数ｎとの関係がｎ＝１２０ｆ／ｐ（ｐは発電機の磁極
数）となって、例えば２極機の場合には５ＯＨｚ（また
はＧＯＨｚ）の交流出力を得るためにはエンジン回転数
を３０００ｒｐｗｉ（または３６００ｒｐｍ）に維持さ
せるようにする必要があるが、エンジンの回転数が比較
的低くて運転効率が余りよくなく、また所定の出力を得
るためには発電機を大形化せざるを得ないものになって
いる。さらに１発電機の出力周波数がエンジンの回転数
に依存するものであるので、負荷変動、脈動などによっ
て変動しやすいエンジン回転数によって発電機の出力周
波数を一定に保持させることがむずかしいものになって
いる。Plate rice 1 Generally, for example, it is a combination of a small gasoline engine and a synchronous alternator to obtain AC power at a commercial frequency, and is widely used as a power source or emergency power source for leisure purposes, outdoor construction, etc. In the case of a portable or portable engine generator, the relationship between its output frequency f and engine speed n is n = 120f/p (p is the number of magnetic poles of the generator), for example, in the case of a two-pole generator. In order to obtain an AC output of 5OHz (or GOHz), it is necessary to maintain the engine speed at 3000 rpm (or 3600 rpm), but the engine speed is relatively low and the operating efficiency is not very good. Moreover, in order to obtain a predetermined output, it is necessary to increase the size of the generator. Furthermore, since the output frequency of a generator depends on the engine speed, it is difficult to maintain a constant output frequency due to the engine speed, which tends to fluctuate due to load fluctuations, pulsations, etc. There is.
そのため最近のエンジン発電機としては、エンジン回転
数を上げることにより運転効率を高めるとと゛もに発電
機の小形化を図り、また発電機の出力周波数の安定化を
図るべく、発電機の出力をいったん整流したのちにイン
バータを用いてエンジン回転数とはかかわりのない任意
の周波数をもった交流出力を生じさせるようにしたイン
バータ式発電機が開発されている（実開昭５９ １３２
３９８号公報または特開昭ＧＯ−８２０９８号公報参照
）。For this reason, recent engine generators have been designed to increase operating efficiency by increasing the engine speed, downsize the generator, and stabilize the output frequency of the generator by reducing the output of the generator once. An inverter-type generator has been developed that uses an inverter to generate alternating current output with an arbitrary frequency unrelated to the engine speed after rectification (132
398 or JP-A-82098).
このようなインバータ式発電機では、普通、その出力段
のインバータがパワー１−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、その場合、従来ではノ
ーヒユーズブレーカを用いて過負荷時などにインバータ
に流れる電流が一定値以上になったときに回路をしゃ断
するなどしてスイッチング用のパワートランジスタを過
電流から保護するようにしている。In such inverter-type generators, the inverter at the output stage is usually composed of a semiconductor switching element such as a power transistor. The switching power transistor is protected from overcurrent by cutting off the circuit when the flowing current exceeds a certain value.
しかして、このようなインバータに流れる電流が一定値
以上になったことを検出してインバータを強制的に停止
状態にして過電流保護を行なわせるようにするのでは、
何らかの原因により発電機の出力が低下してインバータ
における各スイッチング用のパワートランジスタがバイ
アス不足をきたした場合の各パワートランジスタの素子
破壊のおそれを充分防止できない場合かあ、り得る。However, it is not possible to detect when the current flowing through such an inverter exceeds a certain value and force the inverter to stop to perform overcurrent protection.
If the output of the generator decreases for some reason and each switching power transistor in the inverter becomes insufficiently biased, it may not be possible to sufficiently prevent the risk of element destruction of each power transistor.
すなわち、発電機の低回転時、あるいは発ｆｆｉ機側に
おける断線や巻線のレアショートなどの故障時などに過
負荷状態になってインバータの出力電流が大きくなるに
したがって発電機の出力が低下していくことになるが、
その場合インバータにおける各スイッチング用のパワー
トランジスタがバイアス不足状態となって各トランジス
タのベースバイアス電流が少なくなっていき（最終的に
は零に近くなる）、コレクタ電流許容値も小さくなり、
実質的に過電流状態となって素子破壊につながるおそれ
があり得る。In other words, when the generator rotates at low speeds, or when there is a failure such as a wire break or a layer short in the windings on the generator ffi side, an overload condition occurs, and as the inverter output current increases, the generator output decreases. I will go to
In that case, each switching power transistor in the inverter becomes underbiased, and the base bias current of each transistor decreases (eventually becoming close to zero), and the allowable collector current also decreases.
There is a possibility that an overcurrent state will occur and the device will be destroyed.
１度
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、インバー
タに流れる実際の電流が過電流状態になったときの保護
はもちろん、発電機の出力が低下したときのみかけ上の
過電流状態時にあってもインバータにおけるパワートラ
ンジスタなどの各半導体スイッチング素子の保護を確実
に行なわせることができ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 was made in consideration of the above points, and it not only protects when the actual current flowing through the inverter becomes overcurrent, but also protects against apparent overcurrent when the output of the generator decreases. An object of the present invention is to provide an inverter type generator that can reliably protect each semiconductor switching element such as a power transistor in an inverter even when the power transistor is in a state of failure.
ｌ双
本発明はその目的達成のため、交流発電機の出力を整流
し、その整流・出力をインバータに与えて所定周波数の
交流出力を生じ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と予め設定された基準値と
を比較してインバータが過電流状態であるか否かを検出
する手段と、過電流状態検出時にインバータの駆動信号
を停止させる羊膜と、インバータの入力電圧の低下状態
を検出し、その電圧低下の程度にしたがって前記基準値
を電流検出値に対して相対的に低下させる手段とを設け
るようにしている。In order to achieve the object, the present invention rectifies the output of an alternating current generator and applies the rectified output to an inverter to generate an alternating current output of a predetermined frequency. and a preset reference value to detect whether or not the inverter is in an overcurrent state, an amniotic membrane that stops the drive signal of the inverter when an overcurrent state is detected, and a state in which the input voltage of the inverter is reduced. and a means for lowering the reference value relative to the detected current value according to the degree of the voltage drop.
以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施例につい
て詳述する。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図は、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０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Ｌ０および
制御用の補助巻線り、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、平滑用のコンデンサＣ
工を通してパワートランジスタＱ、〜Ｑ４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。インバー
タ３における各パワートランジスタＱ１〜Ｑ、には。The figure shows the circuit configuration of an inverter-type generator according to the present invention. In the figure, 1 is an alternator driven by an engine, etc., and an output winding L0 that outputs three-phase alternating current and an auxiliary control The three-phase AC output of the output winding L1 is full-wave rectified by a three-phase rectifier circuit 2 consisting of a thyristor bridge, and then passed through a smoothing capacitor C.
The signal is applied to a bridge-type inverter 3 composed of power transistors Q, .about.Q4. For each power transistor Q1 to Q in the inverter 3.
それぞれフライホール用のダイオードＤ１〜Ｄ４が設け
られている。Diodes D1 to D4 for flyholes are provided respectively.
また補助巻線Ｌ２の単相交流出力は、！１電流路４で整
流されたのちに定電圧回路５で安定化され。Also, the single-phase AC output of the auxiliary winding L2 is! After being rectified by current path 4, it is stabilized by constant voltage circuit 5.
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Ｑ、、Ｑ、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、発電機出力電圧の変動を検
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の出力電圧を比較器Ｃ
ＭＰ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。The signal is applied to an oscillator 6 that drives the inverter 3 and a driver 7 consisting of drive transistors Q, ,Q. A constant voltage control circuit 8 having a comparator CMP is provided on the output side of the constant voltage circuit 5, which detects fluctuations in the generator output voltage and controls the conduction angle of each thyristor in the three-phase rectifier circuit 2. The rectified output is maintained at a constant voltage level. Specifically, the output voltage of the three-phase rectifier circuit 2 is
The MP compares it with a preset reference voltage, and controls the conduction angle of each thyristor so that its output voltage is equal to the set voltage. Here, as described above, the control system is provided separately from the main circuit system, so that even if the output voltage of the generator 1 decreases, the control system will not be affected.
このようなインバータ式発電機にあって、特に過電流か
らインバータ３を保護する過電流保護回路９が設けられ
ている。Such an inverter-type generator is provided with an overcurrent protection circuit 9 that particularly protects the inverter 3 from overcurrent.
インバータ３は、ドライバ７における駆動トランジスタ
Ｑ、、Ｑ、からの駆動信号にしたがってその各パワート
ランジスタＱ１〜Ｑ、がスイッチング制御されて転流動
作が行なわれ、それにより入力された直流を所定周波数
の交流に変換して出力する。それらの駆動トランジスタ
Ｑ、、 Ｑ、は、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の各出力パルス列信号にそれぞれし
たがってオン、オフされる。その際１発振器６から出力
される２つのパルス列信号が、過電流保護回路９におけ
る演算増幅器０ＰＡＬの出力に応じてゲート制御される
ようになっている。すなわち、駆動トランジスタＱ、、
Ｑ、の各ベースはそれぞれ、オアゲートｏＲ１，ｏＲ
２の出力側と抵抗Ｒ，，Ｒ，を介して接続され、各オア
ゲートＯＲＩ、ＯＲ２の一方の入力側は発振器６に、他
方の入力側は演算槽ｉ器０ＰＡＬの出力側とそれぞれ接
続されている。また、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Ｒ１の両端がそれぞれ抵抗Ｒ，
，Ｒ，を介して演算増幅器０ＰＡＬ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、抵
抗Ｒ４，Ｒ，と直列にそれぞれ抵抗Ｒ，，Ｒ，が接続さ
れており、更に抵抗Ｒ１とＲ７の直列回路と並列にダイ
オードＤ、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。In the inverter 3, each of the power transistors Q1 to Q is switched and controlled in accordance with a drive signal from the drive transistors Q, , Q in the driver 7 to perform a commutation operation, thereby converting the input DC to a predetermined frequency. Convert to AC and output. These driving transistors Q, , Q, are turned on and off in accordance with respective output pulse train signals of an oscillator 6 which alternately outputs pulse signals at, for example, a commercial frequency. At this time, two pulse train signals output from one oscillator 6 are gate-controlled in accordance with the output of operational amplifier 0PAL in overcurrent protection circuit 9. That is, the drive transistor Q,
Each base of Q is an or gate oR1, oR, respectively.
One input side of each OR gate ORI and OR2 is connected to the oscillator 6, and the other input side is connected to the output side of the arithmetic tank i circuit 0PAL. There is. In addition, a current detection resistor (shunter) R3 is interposed in the DC bus through which DC current is supplied to the inverter 3, and both ends of this resistor R1 are connected to resistors R and R3, respectively.
, R, to the inverting input side (-) of the operational amplifier 0PAL.
and the non-inverting input side (+). Further, resistors R, , R, are connected in series with the resistors R4, R, respectively, a diode D is connected in parallel with the series circuit of the resistors R1 and R7, and a capacitor C1 is connected in series with these parallel circuits. is connected.
また演算増幅器０ＰＡ２が演算増幅器０ＰＡＬ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Ｒ１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Ｒ，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Ｃ，，Ｃ，が介装
されている。そして、上記抵抗Ｒ１と直列に抵抗Ｒ１゜
が接続されており、これらの抵抗Ｒ，，Ｒ，。によって
分圧さ。In addition, an operational amplifier 0PA2 is provided as an overcurrent detection means together with an operational amplifier 0PAL, and its inverting input side (-) is connected to the subsequent stage side of the resistor R3 via a resistor R1, and its non-inverting input side (+) is connected as described above. It is connected to the DC bus line via a resistor R. Furthermore, capacitors C, , C, are interposed between these input sides and the DC bus. A resistor R1° is connected in series with the resistor R1, and these resistors R,,R,. divided by the partial pressure.
れた電圧が基準電圧値として演算増幅器０ＰＡ２に入力
される。The obtained voltage is input to the operational amplifier 0PA2 as a reference voltage value.
上記演算増幅器０ＰＡ２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０ＰＡ３の非反転入力側（＋）に接続されるとともに
、ダイオードＤアを通して電源ラインと接続されている
。この演算増幅器０ＰＡ３の反転入力側（−）は上記直
流母線と抵抗Ｒｕを介して接続され、抵抗Ｒ１２と直列
して抵抗Ｒ１，が接続されている。また、演算増幅器０
ＰＡ３の出力側は。A series circuit of a resistor R11 and a capacitor C4 is connected to the output side of the operational amplifier 0PA2, and the connection point thereof is connected to the non-inverting input side (+) of the operational amplifier 0PA3, and is also connected to the power supply line through a diode DA. ing. The inverting input side (-) of the operational amplifier 0PA3 is connected to the DC bus through a resistor Ru, and a resistor R1 is connected in series with the resistor R12. Also, operational amplifier 0
The output side of PA3.
抵抗Ｒ１４を介して演算増幅器○ＰＡＬ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０ＰＡ
２の非反転入力側（＋）は演算増幅器０ＰＡ１の出力側
と抵抗Ｒ１５を介して接続されている。It is connected to the non-inverting input side (+) of the operational amplifier ○PAL via the resistor R14, and is further connected to the above operational amplifier 0PA.
The non-inverting input side (+) of No. 2 is connected to the output side of the operational amplifier 0PA1 via a resistor R15.
このように構成されたものにあって、交流発電機１の出
力は、上述したように三相整流回路２で直流に変換され
、コンデンサＣ１によって平滑された後、インバータ３
に入力される。そして、このインバータ３がドライバ７
における駆動トランジスタＱ、、 Ｑ、を介して与えら
れる駆動信号にしたがって転流動作することにより、直
流入力が所定周波数の交流に変換されて接続負荷ＬＤに
出力される。その際、駆動トランジスタＱｓ−Ｑｓは発
振器６の出力パルス列信号によってオン、オフを交互に
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Ｑ１〜Ｑ、がスイッチング制御され、所望の周波
数による交流出力が得られる。In this configuration, the output of the alternator 1 is converted into direct current by the three-phase rectifier circuit 2 as described above, smoothed by the capacitor C1, and then transferred to the inverter 3.
is input. This inverter 3 is the driver 7
The DC input is converted into AC at a predetermined frequency and output to the connected load LD by commutation operation according to the drive signal applied through the drive transistors Q, , Q, in the AC drive transistors. At this time, the drive transistors Qs-Qs are alternately turned on and off by the output pulse train signal of the oscillator 6, and at the same time, the switching of each power transistor Q1 to Q of the inverter 3 is controlled, so that an AC output at a desired frequency is obtained. .
また、インバータ３に流れる電流Ｉａは抵抗Ｒ１の両端
の電圧降下となってあられれ、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
０ＰＡＬ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Ｃｓ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。In addition, the current Ia flowing through the inverter 3 becomes a voltage drop across the resistor R1, 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 a signal from the operational amplifier 0PAL for a predetermined time determined by the capacitor Cs charging timer, and the inverter 3 is protected.
その際、演算増幅器０ＰＡ２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０ＰＡＬ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０ＰＡ２
はコンデンサＣ３で平均化された通電電流の平均値を検
出している。At this time, the operational amplifier 0PA2 detects the overcurrent state of the inverter 3 together with the operational amplifier opA1. 0PA2
detects the average value of the current flowing through the capacitor C3.
そして、各演算増幅器０ＰＡＬ、０ＰＡ２は各々の検出
値（電圧値）を基準値（抵抗Ｒ，，Ｒ，および抵抗Ｒ＠
ｅＲ１゜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０ＰＡ１からの出力によりインバータ３が停止す
る。すなわち。Then, each operational amplifier 0PAL, 0PA2 converts each detected value (voltage value) into a reference value (resistance R, , R, and resistor R@
If the detected value exceeds the set value, it is determined that there is an overcurrent state. When this overcurrent condition is detected, the inverter 3 is stopped by the output from the operational amplifier 0PA1 in either case as described above. Namely.
負荷ＬＤへの出力電流が増加すると抵抗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０ＰＡＬの出力が反転してハイレベル信号となり、
それによりオアゲートＯＲＩ。When the output current to the load LD increases, the current Ia flowing through the resistor R3 also increases, and when this current value exceeds a predetermined value, the output of the operational amplifier 0PAL is inverted and becomes a high level signal.
Therefore, ORGATE ORI.
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Ｑ、、 Ｑ、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Ｄｓ′
が演算増幅器０ＰＡ１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Ｃ６の充電時間）後にはインバータ
動作が再開される。The output of OR2 continues to be high level and driver 7
The drive transistors Q, , Q, are both turned off. At this time, capacitor C1 and diode Ds'
is connected to the output side of operational amplifier 0PA1, so
If the peak current becomes an overcurrent and the output is stopped, the inverter operation is restarted after a predetermined time (charging time of the capacitor C6).
このため、接続負荷ＬＤがモータ、白熱ランプなどの突
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０ＰＡ２の出力側に抵抗Ｒ８１
，コンデンサＣ４を接続しであるので、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、抵抗Ｒ２、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て、コン
デンサＣ１による充電タイマ時間後に停止される。そし
テコノ停止状態は０ＰＡ２−＋０ＰＡ３ｎＯＰＡ１→０
ＰＡ２の閉ループによって継続されるため自動復帰する
ことができず、あたかもノーヒユ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０ＰＡＬ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０ＰＡＬの
出力信号は抵抗Ｒ□を介して演算増幅器０ＰＡ２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。Therefore, even if the connected load LD is a motor, an incandescent lamp, or the like that has a large rush current, it can be reliably started. Also, a resistor R81 is connected to the output side of the operational amplifier 0PA2.
, capacitor C4 are connected, so even if the average current becomes an overcurrent, the inverter operation will not be stopped immediately, and the inverter operation will continue for a time determined by the time constant of resistor R2 and capacitor C4. The charging continues and is stopped after the charging timer time by the capacitor C1 has elapsed. Then, the lever stop state is 0PA2-+0PA3nOPA1→0
Since it is continued by the closed loop of PA2, automatic recovery is not possible, and it functions as if it were a 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 0PAL, the output signal of the operational amplifier 0PAL is transmitted to the non-inverting input of the operational amplifier 0PA2 via the resistor R□. The signal is input to the terminal and stored in the capacitor C3.
したがって尖頭電流の存在を示す演算増幅器０ＰＡ１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０ＰＡ２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。Therefore, if the amount of charge accumulated in capacitor C3 due to the output signal from operational amplifier 0PA1 indicating the presence of a peak current increases, regardless of the overcurrent state of the average current,
The operational amplifier 0PA2 is operated, and the inverter operation is stopped so that it cannot be automatically restored, similar to when the average current is in an overcurrent state.
また、インバータ３の出力側にはりアクドルＬが設けら
れており、特に水銀灯などの進相負荷投入時に瞬時流れ
る立上りの急峻な過大な突入電流を限流して、過電流保
護が確実に行なわれるようにしている。In addition, a beam accelerator L is provided on the output side of the inverter 3 to ensure overcurrent protection by limiting the excessive inrush current with a steep rise that flows instantaneously when a phase-advancing load such as a mercury lamp is turned on. I have to.
特に本発明では、このような過電流保護回路９において
、交流発電機１の出力低下などに起因するインバータ３
の入力電圧の低下状態を検出し。In particular, in the present invention, in such an overcurrent protection circuit 9, if the inverter 3 is
Detects input voltage drop status.
その電圧低下の程度にしたがって過電流検出の基準値を
電流検出値に対して相対的に低下させる手段を設け、そ
の入力電圧が定められた基準値を下まわったときに過電
流制限の尖頭電流値を下げることでインバータ３の出力
をチョッパ制御し、インバータ３における各パワートラ
ンジスタＱ１〜Ｑ４に流れる最大電流を抑制してベース
バイアス電流の低下に対応させると同時に入力電圧の低
下を防止させるようにし、それでもなおインバータ３の
入力電圧が低下するときにはインバータ３の動作を完全
に停止させるようにしている。A means is provided to lower the reference value for overcurrent detection relative to the current detection value according to the degree of voltage drop, and when the input voltage falls below the predetermined reference value, the overcurrent limit reaches its peak. By lowering the current value, the output of the inverter 3 is subjected to chopper control, and the maximum current flowing through each power transistor Q1 to Q4 in the inverter 3 is suppressed to cope with a decrease in base bias current and at the same time prevent a decrease in input voltage. However, when the input voltage of the inverter 3 still decreases, the operation of the inverter 3 is completely stopped.
具体的には、インバータ３の入力電圧を検出することが
できるように分圧抵抗ＲＩＧ ＃ Ｒ１７を設け、その
分圧点の電位をダイオードＤＧを介魁て演算増幅器０Ｐ
ＡＩの非反転入力側（＋）に加えるような簡単な回路構
成をとるようにしている。Specifically, a voltage dividing resistor RIG #R17 is provided so that the input voltage of the inverter 3 can be detected, and the potential at the voltage dividing point is connected to the operational amplifier 0P via the diode DG.
A simple circuit configuration is adopted such that it is added to the non-inverting input side (+) of AI.
いま２発電機の出力電圧が低下して、インバータ３に入
力電圧となるコンデンサＣ１の開端電圧Ｖｃが低下する
と、インバータ３における各パワ−トランジスタＱ、〜
Ｑ４のベースバイアス電流が少なくなるが、各パワート
ランジスタＱ１〜Ｑ４の過電流制限は抵抗Ｒ３ｅ Ｒ４
＊ Ｒｉによって決まる固定値で制限するようにしてい
るため、出力側に接続される負荷が大きいと、特に下段
のパワートランジスタＱＪ ＊ Ｑ４が不飽和動作状態
となって破壊されるおそれが生ずる。Now, when the output voltage of the second generator decreases and the open end voltage Vc of the capacitor C1, which is the input voltage to the inverter 3, decreases, each power transistor Q in the inverter 3, ~
The base bias current of Q4 decreases, but the overcurrent limit of each power transistor Q1 to Q4 is done by resistor R3e R4.
* Since the limit is set to a fixed value determined by Ri, if the load connected to the output side is large, there is a risk that the power transistor QJ * Q4 in the lower stage in particular will enter an unsaturated operating state and be destroyed.
それを防止するため、前述の抵抗Ｒ，，、Ｒ・７および
ダイオードＤ＆の回路を設けることにより。In order to prevent this, the above-mentioned circuit of resistors R, . . . , R.7 and diodes D& is provided.
コンデンサＣＩの両端電圧Ｖｃが低下したとき。When the voltage Vc across capacitor CI decreases.
その低下の程度にしたがって演算増幅器０ＰＡＬにおけ
る過・電流制限値が小さくなる（最終的に零になる）よ
うにしている。The overcurrent limit value in the operational amplifier 0PAL is made smaller (eventually becomes zero) in accordance with the degree of the decrease.
過電流検出は、電流検出用の抵抗Ｒ３の両端電圧を演算
増幅器０ＰＡＩによって検出することによって行なわれ
、その演算増幅器６ＰＡｌにおける非反転入力側（＋）
がＯｖで基準となり１反転入力側（−）が抵抗Ｒ４、Ｒ
，でレギュレート電圧Ｖ ｒａｇを分圧した分圧点の電
位加算した形で抵抗Ｒ１の両端電圧（Ｒ３−Ｉ ａ ）
を比較するようにしている。ここで、Ｖ ｒｅｇは定電
圧制御回路８の出力電圧である。Overcurrent detection is performed by detecting the voltage across the current detection resistor R3 using the operational amplifier 0PAI, and the non-inverting input side (+) of the operational amplifier 6PAI.
is the reference at Ov, and the 1 inverting input side (-) is the resistor R4, R
, the voltage across the resistor R1 (R3-I a ) is obtained by adding the potential of the voltage dividing point obtained by dividing the regulated voltage V rag by ,
I'm trying to compare. Here, V reg is the output voltage of the constant voltage control circuit 8.
すなわち、その場合。That is, in that case.
Ｒａ ” Ｉ ａ ” （Ｒ４／ Ｒ６） Ｖｒｅｇと
なるｊａが過電流制限値となる。Ra "I a " (R4/R6) ja which becomes Vreg becomes the overcurrent limit value.
コンデンサＣｉの両端電圧Ｖｃが低下すると、抵抗ＲＩ
Ｇの両端電圧Ｖｒが低下し、ダイオードＤの順方向電圧
をＶｄとしたとき。When the voltage Vc across the capacitor Ci decreases, the resistance RI
When the voltage Vr across G decreases and the forward voltage of diode D is set to Vd.
Ｖｒ ＋ Ｖ ｄ ＜ Ｖｒｅｇ
となると、演算増幅器０ＰＡＩの非反転入力側（＋）の
入力電圧が上昇し、そのときの過電流制限の条件は。When Vr + V d < Vreg, the input voltage on the non-inverting input side (+) of operational amplifier 0PAI increases, and the conditions for overcurrent limitation at that time are as follows.
Ｒｒ Ｉ ａ＝ （Ｒ４／ Ｒｉ）・Ｖｒｅｇ −（Ｒ
１７％（Ｖｒａｇ −Ｖｄ）−Ｒ１４ＲＥ（ｖｃ −ｖ
ｄ）） ／ （Ｒ１６Ｒ１７＋ ＲＩｂ Ｒｒ＋ Ｒ１
７Ｒｚ）となる。Rr I a= (R4/Ri)・Vreg −(R
17% (Vrag - Vd) - R14RE (vc -v
d)) / (R16R17+ RIb Rr+ R1
7Rz).
また、過電流制限値が低下する条件は。Also, what are the conditions under which the overcurrent limit value decreases?
Ｖｃ＜（Ｒ１７／Ｒ＋４）（Ｖｒｅｇ−Ｖｄ）−Ｖｄ−
（２）となる。Vc<(R17/R+4)(Vreg-Vd)-Vd-
(2) becomes.
さらに、過電流制限値が零となり、インバータ３の動作
を完全に停止させる条件は。Furthermore, what are the conditions for the overcurrent limit value to become zero and for the operation of the inverter 3 to be completely stopped?
Ｖｃ＜ ［（ＲｒｙＲｓＲ４Ｒ４（Ｒ１４Ｒ１７＋
Ｒｔｂ Ｒｘ＋ Ｒｉ７％））ｘｉ／（Ｒ１６Ｒｆ
％）］ Ｖｒａｇ −（（ＲＪ＆＋ Ｒ１７）／Ｒｇ）
Ｖｄ・・・ （３）
となる。Vc< [(RryRsR4R4(R14R17+
Rtb Rx+ Ri7%))xi/(R16Rf
%)] Vrag −((RJ&+ R17)/Rg)
Vd... (3).
しかして、発電機の出力電圧が低下してコンデンサＣＩ
の端子電圧Ｖｃが低下した場合、その端子電圧Ｖｅが前
記（２）式によって規制されるある規定値（例えば定常
時の８０％）以下になると。As a result, the output voltage of the generator decreases and the capacitor CI
When the terminal voltage Vc decreases, the terminal voltage Ve becomes below a certain specified value (for example, 80% of the steady state) regulated by the above equation (2).
過電流保護回路９における抵抗Ｒ，ＧとＲｉ７との分圧
により抵抗ＲＴ＆の両端電圧が低下し、抵抗ＲＩ＆と抵
抗Ｒ＆とはプラス側を共通にしていることから抵抗Ｉｊ
ｔ＆とダイオードＤ＆との接続点の電位が上昇し。The voltage across the resistor RT& decreases due to the voltage division between the resistors R, G and Ri7 in the overcurrent protection circuit 9, and since the positive side of the resistors RI& and R& is common, the resistor Ij
The potential at the connection point between t& and diode D& rises.
それにより演算増幅器０ＰＡＬにおける過電流制限値が
低下してインバータ３の出力がチョッパ制御され、各パ
ワートランジスタＱ１〜Ｑ４のコレクタ電流の尖頭値が
小さくなると同時に出力平均電流が少なくなる。As a result, the overcurrent limit value in the operational amplifier 0PAL decreases, and the output of the inverter 3 is subjected to chopper control, and the peak value of the collector current of each power transistor Q1 to Q4 decreases, and at the same time, the output average current decreases.
したがって、コンデンサＣＩの端子電圧Ｖｃが低下して
インバータ３における各パワートランジスタＱ、〜Ｑ４
のベースバイアス電流が不足する事態に有効に対処して
それらが実質的に過電流状態となるようなことを防いで
、特に大きな負荷が接続されたとき不飽和動作におちい
りやすい下段のパワートランジスタＱ３＊ ０４の保護
を確実に行なうとともに、コンデンサＣ１の端子電圧Ｖ
ｃのそれ以上の低下が抑制される。Therefore, the terminal voltage Vc of the capacitor CI decreases and each power transistor Q, ~Q4 in the inverter 3
The lower power transistor Q3, which is prone to unsaturated operation especially when a large load is connected, effectively copes with the situation where the base bias current of *In addition to ensuring the protection of 04, the terminal voltage of capacitor C1
Further decrease in c is suppressed.
また、それによってもさらにコンデンサＣ１の端子電圧
Ｖｃが低下して前記（３）式によって規制されるある規
定値（例えば定常時の７０％）以下になると、過電流保
護回路９における過電流制限値が零となって演算増幅器
０ＰＡＬの出力電圧がハイレベルとなり、それによって
各オアゲートＯＲＩ、ＯＲ２の出力電圧が常にハイレベ
ルとなってドライバ７における各駆動トランジスタＱｓ
。Furthermore, if the terminal voltage Vc of the capacitor C1 further decreases due to this and becomes below a certain specified value (for example, 70% of the steady state) regulated by the above formula (3), the overcurrent limit value in the overcurrent protection circuit 9 becomes zero, and the output voltage of the operational amplifier 0PAL becomes high level, so that the output voltage of each OR gate ORI and OR2 becomes always high level, and each drive transistor Qs in the driver 7
.
Ｑ＆からインバータ３に与えられる駆動信号が零となっ
てインバータ３が完全に停止する。The drive signal given to the inverter 3 from Q& becomes zero, and the inverter 3 completely stops.
したがって９発電機側に断線などの異常事態が発生して
も、インバータ３における各パワートランジスタＱ、〜
Ｑ４の過電流保護を確実に行なわせることができるよう
になる。Therefore, even if an abnormal situation such as a disconnection occurs on the generator 9 side, each power transistor Q, ~ in the inverter 3
Q4 overcurrent protection can be performed reliably.
−殖米
以上１本発明によるインバータ式発電機にあっては、イ
ンバータの通電電流の検出値と予め設定された基準値と
を比較してインバータが過電流状態であるか否かを検出
したうえで、過電流状態検出時にインバータの駆動信号
を停止させるようにする際、特にインバータの入力電圧
の低下状態を検出し、その電圧低下の程度にしたがって
前記基準値を電流検出値に対して相対的に低下させる手
段を設けるようにしているため、インバータに流れる実
際の電流が過電流状態になったときの保護はもちろん、
エンジン始動の回転立上りの際における発電機の低出力
時あるいはエンス１−などによるエンジン停止にいたる
までの過渡期における発電機の出力電圧の低下時、およ
び発電機自体の断線、一時短絡などの異常事態発生時に
おける発電機の出力電圧の低下時に、インバータの入力
電圧が低下したときのみかけ上の過電流状態時にあって
もインバータにおけるパワートランジスタなどの各半導
体スイッチング素子の検層を確実に行なわせることがで
きるという優れた利点を有している。- More than rice cultivation In the inverter type generator according to the present invention, the detected value of the current flowing through the inverter is compared with a preset reference value to detect whether or not the inverter is in an overcurrent state. In order to stop the inverter drive signal when an overcurrent condition is detected, in particular, a drop in the input voltage of the inverter is detected, and the reference value is set relative to the detected current value according to the degree of voltage drop. Since a means is provided to reduce the actual current flowing through the inverter, it not only protects when the actual current flowing through the inverter becomes overcurrent, but also protects the inverter from overcurrent.
When the output voltage of the generator decreases during the low output of the generator at the time of starting the engine, or during the transition period until the engine stops due to engine start 1-, and abnormalities such as disconnection or temporary short circuit of the generator itself. To ensure that each semiconductor switching element such as the power transistor in the inverter is logged even in an apparent overcurrent state when the input voltage of the inverter decreases when the output voltage of the generator decreases in the event of an incident. It has the great advantage of being able to
【図面の簡単な説明】
図は１本発明によるインバータ式発電機の一実施例を示
す電気回路図である。
ｌ・・・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・・・過電流保護回路BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure is an electrical circuit diagram showing an embodiment of an inverter-type generator according to the present invention. l...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... Overcurrent protection circuit
Claims (1)
に与えて所定周波数の交流出力を生じさせるインバータ
式発電機において、インバータの通電電流の電流検出値
と予め設定された基準値とを比較してインバータが過電
流状態であるか否かを検出する手段と、過電流状態検出
時にインバータの駆動信号を停止させる手段と、インバ
ータの入力電圧の低下状態を検出し、その電圧低下の程
度にしたがって前記基準値を電流検出値に対して相対的
に低下させる手段とを設けたことを特徴とするインバー
タ式発電機。In an inverter type generator that rectifies the output of an alternating current generator and applies the rectified output to an inverter to generate an alternating current output of a predetermined frequency, a current detection value of the inverter's current is compared with a preset reference value. means for detecting whether or not the inverter is in an overcurrent state; means for stopping a drive signal for the inverter when an overcurrent state is detected; and means for detecting a drop in the input voltage of the inverter, An inverter-type generator, comprising: means for lowering the reference value relative to the detected current value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62133833A JPH0815366B2 (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Inverter generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62133833A JPH0815366B2 (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Inverter generator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63302724A true JPS63302724A (en) | 1988-12-09 |
| JPH0815366B2 JPH0815366B2 (en) | 1996-02-14 |
Family
ID=15114105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62133833A Expired - Lifetime JPH0815366B2 (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Inverter generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0815366B2 (en) |
Cited By (4)
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Also Published As
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|---|---|
| JPH0815366B2 (en) | 1996-02-14 |
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