DE60011134T2 - Tragbarer generator - Google Patents

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen tragbaren Generator, der eine Wechselspannung von 100 V oder dergleichen erzeugt, indem er über eine Maschine gedreht wird.
  • Stand der Technik
  • Heutzutage sind kleine Generatoren stark gebräuchlich, die von einem Benzin- oder Dieselmotor getrieben werden, so dass sie dorthin transportiert werden können, wo sie benötigt werden und die pro Einheit eine Ausgangsleistung von mehreren Kilowatt bis zu ca. 10 kW entwickeln können.
  • Derartige tragbare Generatoren, die einen einfachen Transport erlauben, umfassen Generatoren, die eine einphasige Wechselspannung von ca. 100 V durchschnittlicher Ausgangsspannung mit einer Frequenz von 50 oder 60 Hz abgeben, indem die Frequenz der Motorumdrehungen konstant gehalten wird. Ein tragbarer, durch eine Maschine getriebener Generator, der einen Generator-Spannungsgleichrichter und einen Wechselrichter aufweist, der die gleichgerichtete Spannung des Generators in eine Ausgangs-Wechselspannung umpolt, ist aus der Zusammenfassung des Japanischen Patents JP 11341823 bekannt.
  • In jüngerer Zeit sind jedoch Systeme vorgeschlagen worden, durch die der Ausgang eines von einer Maschine getriebenen Wechselstromgenerators einmal in eine Gleichspannung gleichgerichtet wird und diese Gleichspannung durch einen Wechselrichter weiter in eine Ausgangsspannung umgewandelt wird, die eine konstante Frequenz von 50 Hz oder 60 Hz aufweist (z.B. JP 63-114527 A und JP 63-302724 A).
  • Ein tragbarer, durch eine Maschine getriebener kleiner Generator, der einen Ausgang von mehreren Kilowatt bis zu ca. 10 kW entwickeln kann, wird nicht nur dort hin transportiert, wo er gebraucht und zur Stromerzeugung verwendet wird, wobei er immer bewegbar bleibt, sondern kann auch semipermanent in einer fixen Stellung installiert werden, in der er für eine gewisse Zeit kontinuierlich arbeiten soll.
  • Ein derartiger mit einem Wechselrichter ausgestatteter tragbarer Generator, wie er in 10 dargestellt ist, umfasst einen durch eine Maschine getriebenen Wechselstromgenerator 50, einen Gleichspannung erzeugenden Schaltkreis 110, der Gleichrichterdioden 115 und Thyristoren 111 verwendet, eine Gleichstromquelleneinheit 120, die einen Kondensator 121 großer Kapazität verwendet, der aus einer erforderlichen Anzahl von in Reihe geschalteten Kondensatoren besteht, einen Wechselrichter-Schaltkreis 130, der einen Leistungstransistor verwendet, und einen Tiefpassfilter 140, der eine Spule und einen Kondensator verwendet.
  • Ferner weist er einen PBM-Signal gebenden Schaltkreis 250, einen Spannung begrenzenden Schaltkreis 240, einen Überlastung erfassenden Schaltkreis 260 sowie einen den Wechselrichter treibenden Schaltkreis 255 auf, die als Regelkreise zum Treiben und Steuern derartiger Stromschaltkreise wie dem Gleichspannung erzeugenden Schaltkreis 110 und dem Wechselrichter-Schaltkreis 130 dienen. Dieser tragbare Generator 100 weist als Strom zuführende Einheiten zum Antreiben dieser Steuerschaltkreise ferner einen Glättungsschaltkreis 210 und einen Schaltkreis 235 für konstante Spannung auf.
  • Viele der verwendeten Wechselstromgeneratoren 50, deren Rotor über eine derartige Maschine gedreht wird, weisen eine dreiphasige Ausgangsspule 51 und eine einphasige Ausgangsspule 55 auf. In vielen Fällen kann die dreiphasige Ausgangsspule 51 einen maximalen Ausgang von einigen zehn Ampere bei einigen hundert Volt entwickeln, während die einphasige Ausgangsspule 55 einen Ausgang von einigen zehn Ampere bei einigen zehn Volt entwickeln kann.
  • Der Gleichspannung erzeugende Schaltkreis 110, an den die Ausgangsklemme dieser dreiphasigen Ausgangsspule 51 angeschlossen ist, besteht aus einem Gleichrichterbrückenschaltkreis, der drei Gleichrichterdioden 115 und drei Thyristoren 111 ver wendet. Die beiden Ausgangsklemmen dieses Gleichrichterbrückenschaltkreises sind an beide Enden des Hauptglättungskondensators 121 angeschlossen, der die Gleichstromquelleneinheit 120 verwendet, um den Kondensator 121 zu laden.
  • Nebenbei bemerkt: Der Steueranschluss jedes Thyristors 111 im Gleichspannung erzeugenden Stromkreis 110 ist an den Spannung einschränkenden Schaltkreis 240 angeschlossen, um den Durchgangswinkel jedes Thyristors 111 zu steuern, und die Spannung an beiden Enden des Hauptglättungskondensators 121, der die Gleichstromquelleneinheit 120 verwendet, wird dadurch reguliert.
  • Der Wechselrichterschaltkreis 130 besteht aus einem Brückenschaltkreis mit vier Leistungstransistoren. Bei diesem Wechselrichterschaltkreis 130 sind ein erster Transistor 131 und ein dritter Transistor 133, die in Reihe geschaltet sind, an die Gleichstromquelleneinheit 120 angeschlossen, und ein zweiter Transistor 132 und ein vierter Transistor 134, die in Reihe geschaltet sind, sind an die Gleichstromquelleneinheit 120 angeschlossen. Der Mittenleiter zwischen dem ersten Transistor 131 und dem dritten Transistor 133 ist über den Tiefpassfilter 140 an eine erste Ausgangsklemme 151 angeschlossen, und der Mittenleiter zwischen dem zweiten Transistor 132 und dem vierten Transistor 134 ist über den Tiefpassfilter 140 an eine zweite Ausgangsklemme 152 angeschlossen. Ferner sind der Sockel des ersten Transistors 131 und der Sockel des vierten Transistors 134 gemeinsam an die Den Wechselrichter treibenden Schaltkreis 255 und der Sockel des zweiten Transistors 132 und der Sockel des dritten Transistors 133 sind gemeinsam an den den Wechselrichter treibenden Schaltkreis 255 angeschlossen.
  • Ein erstes von diesem den Wechselrichter treibenden Schaltkreis 255 zum ersten Transistor 131 und zum vierten Transistor 134 geliefertes PBM-Signal und ein zweites von diesem den Wechselrichter treibenden Schaltkreis 255 zum zweiten Transistor 132 und zum dritten Transistor 133 geliefertes PBM-Signal sind gepulste Hochfrequenzsignale mit mehreren kHz oder mehr. Die Pulsbreite jedes Pulssignals variiert zwischen 50 Hz und 60 Hz, und die variierende Größe der Pulsbreite erhöht sich bzw. verringert sich sinuswellenförmig.
  • Darüber hinaus sind die Phasen des ersten PBM-Signal und des zweiten PBM-Signals zueinander umgekehrt. Aus diesem Grund besteht zwischen dem ersten Transistor 131 und dem vierten Transistor 134 über das erste PBM-Signal ein Durchgang, während zwischen dem zweiten Transistor 132 und dem dritten Transistor 133 über das zweite PBM-Signal eine Unterbrechung gewährleistet ist, und wenn der Mittenleiter zwischen dem ersten Transistor 131 und dem dritten Transistor 133 eine Spannung VD aufweist, das ist die Spannung der Gleichstromquelleneinheit 120, beträgt der Minenleiter zwischen dem zweiten Transistor 132 und dem vierten Transistor 134 0 V. Wenn zwischen dem zweiten Transistor 132 und dem dritten Transistor 133 über das zweite PBM-Signal Durchgang besteht, gewährleistet das erste PBM-Signal zwischen dem ersten Transistor 131 und dem vierten Transistor 134 eine Unterbrechung, setzt den Mittenleiter zwischen dem ersten Transistor 131 und dem dritten Transistor 133 auf 0 V und dann den Mittenleiter zwischen dem zweiten Transistor 132 und dem vierten Transistor 134 auf die Spannung VD der Gleichstromquelleneinheit 129.
  • Dieses Mittenleiterpotential zwischen dem ersten Transistor 131 und dem dritten Transistor 133 schaltet bei hoher Geschwindigkeit zwischen 0 V und der Spannung VD der Gleichstromquelleneinheit 120 um, wie in 11A gezeigt, und die Dauer der Gleichstromquellenspannung VD variiert sukzessive. Auch das Mittenleiterpotential zwischen dem zweiten Transistor 132 und dem vierten Transistor 134 schaltet bei hoher Geschwindigkeit zwischen 0 V und der Spannung VD der Gleichstromquelleneinheit 120 um, wie in 11B gezeigt, und die Dauer der Gleichstromquellenspannung VD variiert sukzessive.
  • Daraus ergibt sich, dass, wie in 11 gezeigt, eine erste Ausgangsspannung und eine zweite Ausgangsspannung, die den Tiefpassfilter 140 unter Verwendung einer Spule und eines Kondensators passiert haben, vom Oberwellengehalt befreit und in Sinuswellenspannungen von 50 Hz oder 60 Hz gewandelt werden. Dann werden die Spannung der ersten Ausgangklemme 151 und die Spannung der zweiten Ausgangsklemme 152 als Wechselstrom-Ausgangsspannungen von 50 Hz oder 60 Hz bei durchschnittlich 100 V erzeugt, wobei der höchste und der unterste Pegel um eine halbe Periode versetzt sind.
  • Andererseits ist die einphasige Ausgangsspule 55 des Wechselstromgenerators 50 an den Glättungsschaltkreis 210 im Leistungszufuhr-Regelschaltkreis angeschlossen, wie in 10 gezeigt.
  • Dieser Glättungsschaltkreis 210 besteht aus einer Gleichrichterdiode 211 und einem Glättungskondensator 215. Die Gleichrichterdiode 211 ist zwischen die Ausgangsklemme der einphasigen Ausgangsspule 55 und dem Glättungskondensator 215 eingesetzt, und der Glättungskondensator 215 wird mit der Ausgangsspannung der einphasigen Ausgangsspule 55 geladen, um eine Gleichspannung zu bilden.
  • Nebenbei bemerkt: Die Anzahl der Gleichrichterdioden 211 ist nicht, wie in 10 gezeigt, auf eins beschränkt, sondern es werden manchmal vier Gleichrichterdioden als Allwellen-Gleichrichterbrücke verwendet, um einen Glättungskondensator zu laden.
  • Dann wird die Ausgangsklemme des Glättungsschaltkreises 210 an den Schaltkreis 235 für konstante Spannung angeschlossen, und dieser Schaltkreis 235 für konstante Spannung erzeugt eine vorgegebene Spannung zum Treiben von Regelschaltkreisen.
  • Ferner wird die Klemme am Minus-Pol dieses Schaltkreises 235 für konstante Spannung an den Plus-Pol der Gleichstromquelleneinheit 120 angeschlossen und die Klemme am Plus-Pol des Schaltkreises 235 für konstante Spannung wird an den Spannung begrenzenden Schaltkreis 240, den PBM-Signal erzeugenden Schaltkreis 250 und einen Wechselrichter treibenden Schaltkreis 255 angeschlossen.
  • Dieser Spannung begrenzende Schaltkreis 240 besteht aus Widerständen und Komparatoren. Der erste Bezugsspannungswiderstand 245 und der zweite Bezugsspannungswiderstand 246 sind in Reihe geschaltet und zwischen der Klemme am Plus-Pol des Schaltkreises 235 für konstante Spannung und der Klemme am Plus-Pol der Gleichstromquelleneinheit 120 eingesetzt, und der Mittenleiter zwischen dem ersten Bezugsspannungswiderstand 245 und dem zweiten Bezugsspannungswiderstand 246 ist an die Bezugseingangsklemme eines Komparators 243 angeschlossen. Der erste Spannung teilende Widerstand 248 und der zweite Spannung teilende Widerstand 249 sind in Reihe geschaltet und zwischen der Klemme am Plus-Pol des Schaltkreises 235 für konstante Spannung und der Klemme am Minus-Pol der Gleichstromquelleneinheit 120 eingesetzt, und der Mittenleiter zwischen dem ersten Spannung teilenden Widerstand 248 und dem zweiten Spannung teilenden Widerstand 249 ist an die vergleichende Eingangsklemme des Komparators 243 angeschlossen.
  • Ferner ist die Ausgangsklemme des Komparators 243 über einen Steuerwiderstand 241 an die Klemme am Plus-Pol des Schaltkreises 235 für konstante Spannung sowie an den Steueranschluss eines jeden Thyristors 111 in der Gleichspannung erzeugenden Schaltung 110 angeschlossen. Beim Anschließen der Ausgangsklemme des Komparators 243 an den Steueranschluss eines jeden Thyristors 111 wird sie über einen Schutzwiderstand 117 angeschlossen.
  • Somit kann dieser Spannung begrenzende Schaltkreis 240 eine feste Bezugsspannung bilden, indem der erste Bezugsspannungswiderstand 245 und der zweite Bezugsspannungswiderstand 246 eine feste Spannung teilen, die vom Konstantspannungsschaltkreis 235 des Leistungszufuhr-Regelkreises erzeugt worden sind. Darüber hinaus kann diese über die ganze Zeit feste Bezugsspannung in die Bezugseingangsklemme des Komparators 243 eingegeben werden.
  • Ferner wird eine Spannung aus der Zusammensetzung der Ausgangsspannung der Gleichstromquelleneinheit 120 und einer festen durch den Schaltkreis 235 für konstante Spannung erzeugten Spannung durch den ersten Spannung teilenden Wider stand 248 und den zweiten Spannung teilenden Widerstand 249 geteilt, um eine Erfassungsspannung zu bilden und diese Erfassungsspannung kann in die vergleichende Eingangsklemme des Komparators 243 eingegeben werden.
  • Daraus folgt, dass die in die vergleichende Eingangsklemme eingegebene Erfassungsspannung mit den Spannungsvariationen der Gleichstromquelleneinheit 120 variiert und wenn diese Erfassungsspannung unter der durch den ersten Bezugsspannungswiderstand 245 und den zweiten Bezugsspannungswiderstand 246 erzeugten Bezugsspannung liegt, hat der Ausgang des Komparators 243 ein Plus-Potential.
  • Daher können die Steuerpotentiale der Thyristoren 111 höher gehalten werden, als die Kathodenpotentiale der Thyristoren 111, und ein Steuerstrom kann jedem der Thyristoren 111 durch den Steuerwiderstand 241 zugeführt werden, um den Durchgang jedes Thyristors 111 herzustellen. Aus diesem Grund wird dann, wenn die Ausgangsspannung der dreiphasigen Ausgangsspule 51 die Spannung der Gleichstromquelleneinheit 120 übersteigt, der Gleichstromquelleneinheit 120 Leistung zugeführt, um die Spannung der Gleichstromquelleneinheit 120 zu erhöhen.
  • Wenn ferner die Spannung der Gleichstromquelleneinheit 120 ansteigt und die in den Komparator 243 eingegebene Erfassungsspannung der Bezugsspannung gleich wird, wird der Ausgang des Komparators 243 0. Daher wird das Steuerpotential jedes Thyristors 111 dem Kathodenpotential gleich, um jeden Thyristor 111 in einen Zustand der Unterbrechung zu bringen.
  • Wenn somit die durch die Gleichstromquelleneinheit 120 erzeugte Spannung durch den Spannung begrenzenden Schaltkreis 240 unter einer festen Spannung liegt, beginnt der Wechselstromgenerator 50 mit dem Laden, und wenn die geladene Spannung die feste Spannung erreicht, hört er mit dem Laden auf. Danach ist es möglich, die Ausgangsspannung der Gleichstromquelleneinheit 120 irgendwo zwischen 170 V und 200 V zu halten, um die durch den Spannung begrenzenden Schaltkreis 240 bestimmte feste Spannung VD die ganze Zeit über aufrecht erhalten zu können.
  • Danach variiert der Wechselrichterschaltkreis 130 die Potentiale der ersten Ausgangsklemme 151 und der zweiten Ausgangsklemme 152 in einer festen Periode von 50 Hz oder 60 Hz und es wird eine einphasige Wechselspannung zugeführt, wobei das höchste Potentialgefälle zwischen der Spannung der ersten Ausgangsklemme 151 und der Spannung der zweiten Ausgangsklemme 152 141 V und die durchschnittliche Spannung 100 V beträgt.
  • Der PBM-Signale erzeugende Schaltkreis 250, der ein PBM-Signal zum Steuern dieses Wechselrichterschaltkreises 130 erzeugt, erzeugt das PBM-Steuersignal von einer Bezugssinuswelle wie z.B. 50 Hz, 60 Hz oder dergleichen und einer Dreieckwelle und führt es zum den Wechselrichter treibenden Schaltkreis 255.
  • Die Bezugs-Sinuswelle des ein PBM-Signal erzeugenden Schaltkreises 250 wird gemäß einer vorgegebenen Frequenz wie z.B. 50 Hz oder 60 Hz erzeugt, was der Frequenz der von der Ausgangsklemme zugeführten Spannung entspricht. Dieser PBM-Signale erzeugende Schaltkreis 250 regelt das Verhältnis zwischen der Spannung der Bezugs-Sinuswelle und der Spannung der Dreieckwelle und bestimmt Frequenz, Pulsbreite und Größe der Breitenvariation des Pulssignals, das als PBM-Steuersignal gemäß der Ausgangsspannung VD der Gleichstromquelleneinheit 120, die in den Wechselrichterschaltkreis 130 eingegeben worden ist, und gemäß der Merkmale des Wechselrichterschaltkreises 130 und des Tiefpassfilters 140 verwendet wird.
  • Ferner ist dieser tragbare Generator 100 mit dem Überlast-Erfassungsschaltkreis 260 versehen, bei dem ein Erfassungswiderstand 261 zwischen der Gleichstromquelleneinheit 120 und dem Wechselrichterschaltkreis 130 eingesetzt ist.
  • Dieser Überlast-Erfassungsschaltkreis 260 besteht aus dem Erfassungswiderstand 261 und einer Arithmetikschaltkreiseinheit 265. Wenn eine Amperezahl erfasst worden ist, die über der Nennamperezahl liegt, führt der Überlast-Erfassungsschaltkreis 260 dem durch den Wechselrichter getriebenen Schaltkreis 255 entsprechend dem Ausmaß des Überschreitens der Nennamperezahl ein Stoppsignal zu, wobei der Zeitfaktor ebenfalls in Betracht gezogen wird.
  • Diese Arithmetikschaltkreiseinheit 265 verwendet verschiedene Schaltkreise mit Komparatoren, Kondensatoren und Widerständen. Sie berücksichtigt die charakteristischen Eigenschaften der Elemente, aus denen der Leistungsschaltkreis besteht, und gibt in vielen Fällen sofort ein Stoppsignal aus, sobald ein Strom mit der doppelten Nennamperezahl fließt, um den Ausgang des durch den Wechselrichter getriebenen Schaltkreises 255 zu stoppen, so dass er kein erstes und kein zweites PBM-Signal ausgibt. Die Arithmetikschaltkreiseinheit 265 ist so konstruiert, dass sie ein Stopp-Signal an den durch den Wechselrichter getriebenen Schaltkreis 255 ausgibt, sobald sie einen Strom erfasst hat, der die Nennamperezahl leicht übersteigt und dieser Stromfluss mehrere Sekunden bis mehrere Minuten angedauert hat.
  • Bei diesem tragbaren Generator 100, bei dem eine einmal durch den Gleichspannung erzeugenden Schaltkreis 110 gleichgerichtete dreiphasige Wechselspannung und die über die Gleichstromquelleneinheit 120 erzeugte Gleichspannung über den Wechselrichterschaltkreis 130 erneut in eine Wechselspannung umgewandelt wird, kann eine Ausgangs-Wechselspannung erzeugt werden, deren Frequenz und Spannung die gesamte Zeit fest bleibt, während eine Leistung gebildet wird, die der Last entspricht, indem die Umdrehungen des Wechselstromgenerators 50, d.h. die Umdrehungen der Maschine, variiert werden.
  • Daher kann dieser tragbare Generator 100 die Maschinenumdrehungen auf Lastschwankungen einstellen, die Umdrehungen erhöhen, wenn die Last hoch ist, und die Umdrehungen verringern, wenn die Last niedrig ist, so dass ausreicht, wenn die Maschine die Energiemenge erzeugt, die aufgrund der Last erforderlich ist, wodurch der Ausgang des Lastpegels leicht eingestellt werden und somit effizient arbeiten kann.
  • Sobald der Generator über den Nennausgang hinaus überlastet wird, kann er den Betrieb des Gleichrichterschaltkreises 130 sofort oder nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit stoppen, die Ausgangsspannung auf 0 bringen und verschiedene elektrische Geräte, mit denen der Generator belastet ist, innerhalb eines Bereichs von mehreren Kilowatt, dem Nennausgang, betreiben, während die Gesamtsicherheit der Schaltungen aufrecht erhalten bleibt.
  • Somit wird der über eine Maschine getriebene tragbare Generator 100, der den Wechselrichterschaltkreis 130 verwendet, aufgrund seiner Fähigkeit, einphasigen Wechselstrom von 100 V wie eine kommerziell verwendete Stromquelle liefern zu können, im allgemeinen für eine Leistungszufuhr zu verschiedenen elektrischen Geräten verwendet.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Allerdings kann der vorstehend beschriebene, über eine Maschine getriebene tragbare Generator (100), der einen Wechselrichter verwendet, an daran angeschlossene elektrische Geräte eine Gleichspannung anlegen und dadurch die Geräte beschädigen, da eine Gleichspannung selbst dann an ihren Ausgangsklemmen (151, 152) verbleibt, wenn die Maschine gestoppt worden ist.
  • Darüber hinaus kann es zu einem Kurzschluss kommen, wenn unbeabsichtigter Weise irgend etwas niederohmiges die Ausgangsklemmen berührt, während die Maschine nicht läuft.
  • Durch die vorliegende Erfindung sollen diese Nachteile beseitigt werden und es soll gewährleistet werden, dass jegliche Restspannung an den beiden Ausgangsklemmen (151, 152) eliminiert wird, sobald ein tragbarer Generator (100) nichts mehr ausgibt.
  • Daher schafft die vorliegende Erfindung einen tragbaren Generator (100), der einen Wechselstromgenerator (50) über eine Maschine dreht, um eine Wechselspannung zu bilden, einmal die Wechselspannung in eine Gleichspannung gleichrichtet, die Gleichspannung in eine feste einphasige Wechselspannung einer vorgeschriebenen Frequenz über einen Wechselrichterschaltkreis (130) umwandelt und die einphasige Wechselspannung über einen Tiefpassfilter (140) durch Ausgangsklemmen (151, 152) ausgibt; der eine Steuerungseinheit (443) zum Anhalten des Ausgangs enthält, um den Wechselrichterschaltkreis (130) zu der Zeit anzuhalten, wenn die ausgegebene, einphasige Wechselspannung, die von einem Betriebsschalter (305) ausgeschaltet wird, auf 0 V fällt.
  • Da der Betrieb des Wechselrichterschaltkreises (130) zu der Zeit angehalten wird, wenn die Spannung zwischen den Ausgangsklemmen auf 0 V fällt, kann die in dem Kondensator eines nach dem Wechselrichterschaltkreis (130) vorgesehenen Tiefpassfilters (140) angesammelte Ladung im wesentlichen auf 0 reduziert werden, und die an den Ausgangsklemmen (151, 152) erzeugte Spannung kann beim Anhalten des tragbaren Generators (100) eliminiert werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen tragbaren Generators zeigt.
  • 2 ist ein Blockschaltbild, das hauptsächlich die Leistungszufuhreinheit des erfindungsgemäßen tragbaren Generators zeigt.
  • 3 ist ein Blockschaltbild, das hauptsächlich den Erfassungsschaltkreis des erfindungsgemäßen tragbaren Generators zeigt.
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das die zentrale Steuerungseinheit des erfindungsgemäßen tragbaren Generators schematisch zeigt.
  • 5 ist ein Ablaufdiagramm, das den gesamten Regelungsablauf des erfindungsgemäßen tragbaren Generators zeigt.
  • 6 ist ein Ablaufdiagramm, das den Einlesevorgang im Regelungsbetrieb durch den erfindungsgemäßen tragbaren Generator zeigt.
  • 7 ist ein Ablaufdiagramm, das die Einzel-/Parallel-Diskriminierung im Regelungsbetrieb des erfindungsgemäßen tragbaren Generators zeigt.
  • 8 ist ein Ablaufdiagramm, das die Ausgangs-Start-Steuerung im Regelungsbetrieb des erfindungsgemäßen tragbaren Generators zeigt.
  • 9 ist ein Ablaufdiagramm, das die Ausgangs-Steuerung im Regelungsbetrieb des erfindungsgemäßen tragbaren Generators zeigt.
  • 10 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel eines herkömmlichen tragbaren Generators zeigt.
  • 11 zeigt schematische Diagramme von Ausgangsspannungen.
  • Beste Art für die Durchführung der Erfindung
  • Bei dem erfindungsgemäßen tragbaren Generator wird ein Wechselstromgenerator über eine Maschine gedreht, wodurch ein Ausgang von mehreren Kilowatt bis zu 10 kW entsteht, eine dreiphasige Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators einmal in eine Gleichspannung gleichgerichtet wird und die Gleichspannung über einen Wechselrichterschaltkreis in eine einphasige Wechselspannung einer vorgeschriebenen Frequenz umgewandelt wird. Beabsichtigt ist ein tragbarer Generator, der als kleine Leistungsquelle häufig von einem Einsatzort zu einem anderen gebracht wird, bzw. in fest installiertem Zustand dort betrieben wird, wo er eingebracht worden ist.
  • Dieser tragbare Generator umfasst einen Wechselstromgenerator 50, dessen Rotor über eine Maschine gedreht wird, und, wie in 1 gezeigt, einen Leistungsschaltkreis 101, der hauptsächlich aus einem Gleichspannung erzeugenden Schaltkreis 110, einer Gleichstromquelleneinheit 120, einem Wechselrichterschaltkreis 130 und einem Tiefpassfilter 140 besteht. Der tragbare Generator 100 weist ferner einen Mikrocomputer als eine zentrale Steuerungseinheit 310 zum Einstellen der Frequenz der von den Ausgangsklemmen des Leistungsschaltkreises 101 zugeführten Ausgangsspannung und zum Steuern des gesamten tragbaren Generators 100 auf Grundlage von Erfassungssignalen von in unterschiedlichen Teilen vorgesehenen Erfassungsschaltkreisen, sowie eine Leistungsquellen-Regeleinheit 201 zur Bildung von Betriebsleistungen für diese Regelungseinheit- und Erfassungsschaltkreise.
  • Die zentrale Steuerungseinheit 310 stellt die Frequenz der Ausgangsspannung auf eine vorgeschriebene, feste Frequenz wie z.B. 50 Hz oder 60 Hz über einen Einstellschalter 318 ein. Sie regelt den Betrieb des Wechselrichterschaltkreises 130 auf der Grundlage von Erfassungssignalen von einem Gleichspannungs-Erfassungsschaltkreis 320, einem Ausgangsstrom-Erfassungsschaltkreis 330 und einem im Leistungsschaltkreis 101 vorgesehenen Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltkreis 340 und regelt ferner das Öffnen und Schließen einer Maschinendrossel auf der Grundlage eines Erfassungssignals von einem Umdrehungsfrequenz-Erfassungsschaltkreis 319 und einem Öffnungsgradsignal von einem Drosselsteuerungsmechanismus 315.
  • Der Einstellschalter 318 kann nicht nur die Ausgangsspannung regulieren und einstellen, sondern auch die Frequenz einstellen. Ferner ist ein Betriebsschalter 305, wie z.B. ein Ausgangsschalter, vorgesehen, über den die Zufuhr einer einphasigen Wechselspannung von einer ersten Ausgangsklemme 151 und einer zweiten Ausgangsklemme 152 gestartet und gestoppt wird.
  • Der Wechselstromgenerator 50 dieses tragbaren Generators 100 weist eine dreiphasige Ausgangsspule 51 und eine einphasige Ausgangsspule 55 auf, und die dreipha sige Ausgangsspule 51 ist an den Leistungsschaltkreis 101 angeschlossen, während die einphasige Ausgangsspule 55 an die Leistungsquellen-Regeleinheit 201 angeschlossen ist.
  • Die Ausgangsklemmen der dreiphasigen Ausgangsspule 51 sind, wie in 1 gezeigt, an den Gleichspannung erzeugenden Schaltkreis 110, der eine Gleichrichterbrücke mit drei Gleichrichtdioden 115 und drei Thyristoren 111 umfasst, sowie an einen Steuerspannung erzeugenden Schaltkreis 160 angeschlossen.
  • Dieser Gleichspannung erzeugende Schaltkreis 110 schließt die Anschlussstelle zwischen der Kathode einer jeden Gleichrichterdiode 115 und der Anode eines jeden Thyristors 111 an jede Ausgangsklemme der dreiphasigen Ausgangsspule 51 an, schließt die Anoden der Gleichrichterdioden 115 allesamt an die Klemme am Minus-Pol der Gleichstromquelleneinheit 120 und den Wechselrichterschaltkreis 130 an und schließt die Kathoden der Thyristoren 111 allesamt an die Klemme am Plus-Pol der Gleichstromquelleneinheit 120 und den Wechselrichterschaltkreis 130 an.
  • Darüber hinaus besteht der Steuerspannung erzeugende Schaltkreis 160, der an die Ausgangsklemmen der dreiphasigen Ausgangsspule 51 angeschlossen ist, aus einer Gleichrichterdiode, einem begrenzenden Widerstand, einem Leistungsversorgungskondensator und einer Zener-Diode.
  • Somit sind die Ausgangsklemmen der dreiphasigen Ausgangsspule 51 an die Anoden der Gleichrichterdiode 161 angeschlossen; die Kathoden der Gleichrichterdioden 161 sind gemeinsam über einen begrenzenden Widerstand 163 an die Klemme am Plus-Pol eines Leistungszufuhrkondensators 165 angeschlossen; die Klemme am Minus-Pol des Leistungszufuhrkondensators 165 ist an den Plus-Pol der Gleichstromquelleneinheit 120 angeschlossen; und eine Zener-Diode 167 ist parallel an den Leistungszufuhrkondensator 165 angeschlossen.
  • Daher kann dieser Steuerspannung erzeugende Schaltkreis 160 über die normale Spannung der Zener-Diode 167 eine Spannung bilden und ausgeben, die über der Spannung der Klemme am Plus-Pol der Gleichstromquelleneinheit 120 liegt.
  • Die Ausgangsklemmen des Steuerspannung erzeugenden Schaltkreises 160 sind über einen Thyristor-Regelkreis 170 an die Steueranschlüsse der Thyristoren 111 im Gleichspannung erzeugenden Schaltkreis 110 angeschlossen.
  • Der Thyristor-Regelkreis 170 besteht aus einem Schalttransistor 173, einem Schaltsteuerungstransistor 171 und einem Optokoppler 175.
  • Somit ist der Kollektor eines pnp-Transistors als Schalttransistor 173 an die Ausgangsklemme des Steuerspannung erzeugenden Schaltkreises 160 angeschlossen, und der Emitter des Schalttransistors 173 ist an den Steueranschluss eines jeden Thyristors 111 angeschlossen. Der Emitter wird an den Steueranschluss eines jeden Thyristors 111 durch Verwendung des Schutzwiderstands 117 angeschlossen.
  • Der Sockel des Schalttransistors 173 wird an die Ausgangsklemme des Ausgangsspannung erzeugenden Schaltkreises 160 über den Schaltsteuerungswiderstand 171 angeschlossen, und der Mittenleiter des Schaltsteuerungswiderstands 171 wird über einen Phototransistor 176 des Optokopplers 175 an die Klemme am Plus-Pol der Gleichstromquelleneinheit 120 angeschlossen.
  • Der Kollektor des Phototransistors 176 des Optokopplers 175 ist an den Mittenleiter des Schaltsteuerungswiderstands 171 und dessen Emitter an die Klemme am Plus-Pol der Gleichstromquelleneinheit 120 angeschlossen. Die Anode einer LED 177 des Optokopplers 175 wird an die Ausgangsklemme einer zweiten Steuerspannung Vcc in der Leistungsquellen-Regeleinheit 201 und deren Kathode an einen Erfassungsschaltkreis 180 für konstante Spannung, einen Stopp-Schaltkreis 360 und einen Überstrom-Erfassungsschaltkreis 350 angeschlossen.
  • Daher setzt dieser Thyristor-Regelkreis 170 den Phototransistor 176 in einen Durchgangszustand, wenn die LED 177 des Optokopplers 175 eingeschaltet wird, bringt das Potential des Mittenleiters des Schaltsteuerungswiderstands 171 auf die Spannung der Klemme am Plus-Pol der Gleichstromquelleneinheit 120 herunter und setzt den Schalttransistor 173 in einen Zustand der Unterbrechung. Wird die LED 177 nicht eingeschaltet, setzt er den Schalttransistor 173 in einen Durchgangszustand. Daher wird der Ausgangsstrom des Steuerspannung erzeugenden Schaltkreises 160 jedem der Thyristoren 111 als Steuerstrom des Thyristors 111 zugeführt, und dieser als ein Durchgangssignal verwendete Steuerstrom kann jeden der Thyristoren 111 im Gleichspannung erzeugenden Schaltkreis 110 in einen Durchgangszustand versetzen.
  • Aus diesem Grund ist es möglich, die Ausgangsleistung der dreiphasigen Ausgangsspule 51 der an die beiden Ausgangsklemmen des Gleichspannung erzeugenden Schaltkreises 110 angeschlossenen Gleichstromquelleneinheit 120 zuzuführen.
  • Der an beide Ausgangsklemmen des Gleichspannung erzeugenden Schaltkreises 110 angeschlossene Wechselrichterschaltkreis 130 besteht aus einem Brückenschaltkreis, der einen Leistungstransistor und einen Glättungskondensator 137 umfasst.
  • Dieser Wechselrichterschaltkreis 130 schließt den ersten Transistor 131 und den dritten Transistor 133 in Reihe an die Gleichstromquelleneinheit 120 an und schließt auch den zweiten Transistor 132 und den vierten Transistor 134 in Reihe an die Gleichstromquelleneinheit 120 an. Ferner wird der Mittenleiter zwischen dem ersten Transistor 131 und dem dritten Transistor 133 über einen Tiefpassfilter 140, bestehend aus einer Spule, einem Kondensator und einem Widerstand, an die erste Ausgangsklemme 151 angeschlossen, und der Mittenleiter zwischen dem zweiten Transistor 132 und dem vierten Transistor 134 wird ebenfalls über den Tiefpassfilter 140 an die zweite Ausgangsklemme 152 angeschlossen.
  • Darüber hinaus wird die einphasige Ausgangsspule 55 des Wechselstromgenerators 50, wie in 2 gezeigt, an den Glättungsschaltkreis 210 der Leistungsquellen- Regeleinheit 201 angeschlossen. Dieser Glättungsschaltkreis 210 führt mit einem Brückengleichrichterschaltkreis mit vier Gleichrichterdioden 211 eine Allwellen-Gleichrichtung durch und lädt den Glättungskondensator 215.
  • Die Leistungsquellen-Regeleinheit 201 umfasst, zusätzlich zum Glättungsschaltkreis 210, einen ersten Schaltkreis 221 für konstante Spannung, einen zweiten Schaltkreis 225 für konstante Spannung sowie einen Regulator 230. Sie wandelt die Ausgangsspannung des Glättungsschaltkreises 210 mit dem ersten Schaltkreis 221 für konstante Spannung in eine feste Spannung von ungefähr 15 V um und legt diese feste Spannung über eine erste Sperrdiode 233 an den Regulator 230 an. Die Leistungsquellen-Regeleinheit 201 wandelt auch eine Spannung der Klemme am Plus-Pol der Gleichstromquelleneinheit 120 mit dem zweiten Schaltkreis 225 für konstante Spannung in eine feste Spannung von ca. 12 V um und legt diese feste Spannung über eine zweite Sperrdiode 234 an den Regulator 230 an.
  • Der Regulator 230, der eine erste Steuerspannung Vss von ca. 10 V und eine zweite Steuerspannung Vcc von ca. 5 V bildet, treibt einen die im folgenden noch zu beschreibende Maschinendrossel steuernden Motor mit der ersten Steuerspannung Vss an, gibt die zweite Steuerspannung Vcc an die zentrale Steuerungseinheit 310 und andere Elemente des Steuerschaltkreises aus.
  • Zusätzlich führt die Leistungsquellen-Regeleinheit 201 dem Regulator 230 normalerweise eine Gleichspannung zu, die durch den Glättungsschaltkreis 210 und den ersten Schaltkreis 221 für konstante Spannung von der über die einphasige Ausgangsspule 55 zugeführten Wechselspannung erzeugt worden ist. Ferner erzeugt sie mit dem Regulator 230 die erste Steuerspannung Vss und die zweite Steuerspannung Vcc und führt diese jedem Schaltungselement zu. Wenn in der einphasigen Ausgangsspule 55 oder an anderer Stelle eine Unterbrechung oder irgend eine andere Störung auftritt, solange die Gleichstromquelleneinheit 120 in Betrieb ist, führt der zweite Schaltkreis 225 für konstante Spannung dem Regulator 230 Leistung zu, der dann wiederum die erste Steuerspannung Vss und die zweite Steuerspannung Vcc zuführt, um den tragbaren Generator 100 weiterhin in Betrieb zu halten.
  • Darüber hinaus kann ein Schaltkreis zum Erfassen der Ausgangsspannung des ersten Schaltkreises 221 für konstante Spannung und zur Durchführung einer Umschaltung an der Eingangsseite des Regulators 230 anstelle der ersten Sperrdiode 233 und der zweiten Sperrdiode 234 angeordnet sein. Gewöhnlich wird in diesem Fall dem Regulator 230 Leistung vom ersten Schaltkreis 221 für konstante Spannung zugeführt, während die Ausgangsspannung des ersten Schaltkreises 221 für konstante Spannung und die Ausgangsspannung des zweiten Schaltkreises 225 für konstante Spannung gleich gehalten wird, und wenn der Ausgang des ersten Schaltkreis 221 für konstante Spannung gestoppt worden ist, kann der Schaltkreis umgekehrt werden, so dass die Ausgangsspannung vom zweiten Schaltkreis 225 für konstante Spannung dem Regulator 230 zugeführt wird. Ferner können bei Verwendung eines Wechselstromgenerators 50 ohne einphasige Ausgangsspule 55 der Glättungsschaltkreis 210 und der erste Schaltkreis 221 für konstante Spannung weggelassen werden, die Spannung der Gleichstromquelleneinheit 120 kann durch den zweiten Schaltkreis 225 für konstante Spannung gesenkt werden, und die Leistung von der Gleichstromquelleneinheit 120 kann dadurch dem Regulator 230 die ganze Zeit zugeführt werden, um eine Steuerspannung zu bilden.
  • Der Erfassungsschaltkreis 180 für konstante Spannung zum Regeln der Spannung der Gleichstromquelleneinheit 120 verwendet, wie in 3 gezeigt, Widerstände, eine Zener-Diode und einen Schalttransistor. Somit wird die Spannung der Gleichstromquelleneinheit 120 durch Spannung teilende Widerstände 181, 182, die zwei hintereinander angeordnete Widerstände umfassen, geteilt und das Potential des Mittenleiters der Spannung teilenden Widerstände 181, 182 wird weiter durch eine Zener-Diode 183 und einen Erfassungswiderstand 184 gesenkt. Das Potential des Erfassungswiderstands 184 wird in eine Schmitt-Schaltung 185 eingegeben, um den Durchgang eines Schalttransistors 187 regeln zu können.
  • Ferner ist der Schalttransistor 187 dieses Erfassungsschaltkreises für konstante Spannung 180 in Serienschaltung zu der LED 177 des Optokopplers 175 im Thyristor-Regelkreis 170 angeordnet und legt die zweite Steuerspannung Vcc an die LED 177, zu der er in Serienschaltung angeordnet ist, an und steuert das Einschalten der LED 177, indem er den Durchgang des Schalttransistors 187 unterbricht.
  • Daher steigt bei diesem Erfassungsschaltkreis 180 für konstante Spannung, wenn die Ausgangsspannung der Gleichstromquelleneinheit 120 ansteigt, das Erfassungspotential des Erfassungswiderstands 184 ebenfalls an, und eine Festsetzung des Durchgangs des Schalttransistors 187 bewirkt, dass die LED 177 eingeschaltet wird. Daraufhin stoppt der Thyristor-Regelkreis 170 die Zufuhr eines Durchgangssignals an den Gleichspannung erzeugenden Schaltkreis 110 und setzt jeden Thyristor 111 des Gleichspannung erzeugenden Schaltkreises 110 in einen Zustand der Unterbrechung und bewirkt, dass ein Durchgangssignal vom Thyristor-Regelkreis 170 abgegeben wird, um jeden Thyristor 111 des Gleichspannung erzeugenden Schaltkreises 110 in einen Durchgangszustand zu setzen.
  • Auf diese Weise kann der Erfassungsschaltkreis 180 für konstante Spannung das Potential der Gleichstromquelleneinheit 120 die ganze Zeit über konstant halten.
  • Dann schließt ein Gleichspannungs-Erfassungsschaltkreis 320 einen Spannung teilenden Widerstand 325, der zwischen beide Klemmen der Gleichstromquelleneinheit 120 eingesetzt werden soll, an und dieser Spannung teilende Widerstand 325 teilt die Ausgangsspannung der Gleichstromquelleneinheit 120 und gibt die Ausgangsspannung der Gleichstromquelleneinheit 120 in die zentrale Steuerungseinheit 310 als ein Gleichspannungssignal ein.
  • Darüber hinaus teilt und senkt der zwischen dem Wechselrichterschaltkreis 130 und dem Tiefpassfilter 140 eingefügte Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltkreis 340 die erste Ausgangsspannung und die zweite Ausgangsspannung des Wechselrichterschaltkreises 130 jeweils mittels eines Spannung teilenden Widerstands, um eine Spannungserfassung durchzuführen. Eine erste Erfassungsspannung, die sich aus der Teilung dieser ersten Ausgangsspannung durch die Spannung teilenden Widerstände 341, 342 ergibt, und eine zweite Erfassungsspannung, die sich aus der Teilung der zweiten Ausgangsspannung durch die Spannung teilende Widerstände 343, 344 ergibt, werden über erfassende Tiefpassfilter 347, 348 jeweils als Ausgangsspannungssignale in die zentrale Steuerungseinheit 310 eingegeben.
  • Dann werden bei Eingabe der vom Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltkreis 340 zugeführten Ausgangsspannungssignale in die zentrale Steuerungseinheit 310 ein erstes Ausgangsspannungssignal und ein zweites Ausgangsspannungssignal, die beide Analogsignale sind, in die zentrale Steuerungseinheit 310 eingegeben, und ein Nulldurchgangssignal von einem Rechteckwellen bildenden Schaltkreis 317 wird ebenfalls in die zentrale Steuerungseinheit 310 eingegeben.
  • Dieser Rechteckwellen bildende Schaltkreis 317 erzeugt eine Rechteckwelle als Nulldurchgangssignal, das auf der Differenzspannung zwischen der ersten Ausgangsspannung und der zweiten Ausgangsspannung, die beide eine Sinuswelle bilden, basiert. Zum Bilden der Rechteckwelle verwendet er dann den Nulldurchgangspunkt bei der Differenzspannung zwischen der ersten Ausgangsspannung und der zweiten Ausgangsspannung, die beide eine Sinuswelle als Flanke dieser Rechteckwelle bilden. Daher erzeugt der ein Rechteck bildende Schaltkreis 317 ein Nulldurchgangsignal, das die zeitliche Steuerung des Nulldurchgangspunkts in der vom tragbaren Generator 100 zugeführten Ausgangsspannung anzeigt, und gibt es in die zentrale Steuerungseinheit 310 ein.
  • Ferner erfasst der Ausgangsstrom-Erfassungsschaltkreis 330 über einen erfassenden Widerstand 331 einen Strom, der vom Wechselrichterschaltkreis 130 zum Tiefpassfilter 140 fließt und gibt ein unter Verwendung eines erfassenden Tiefpassfilters 335 von Oberwellen befreites Ausgangsstromsignal in die zentrale Steuerungseinheit 310 und den Überstrom-Erfassungsschaltkreis 350 ein.
  • Nebenbei bemerkt: Der Ausgangsstrom-Erfassungsschaltkreis 330 kann an der Eingabeseite des Wechselrichterschaltkreises 130 angeordnet sein. Wenn dieser Ausgangsstrom-Erfassungsschaltkreis 330 an der Eingabeseite des Wechselrichterschaltkreises 130 vorgesehen ist, insbesondere, wenn der Ausgangsstrom-Erfassungsschaltkreis 330 zwischen der Klemme am Minus-Pol der Gleichstromquelleneinheit 120 und dem Wechselrichterschaltkreis 130 vorgesehen ist, kann die absolute Spannung des vom Ausgangsstrom-Erfassungsschaltkreis 330 zugeführten Ausgangsstromsignals reduziert werden.
  • Darüber hinaus kann als Ausgangsstrom-Erfassungsschaltkreis 330 nicht nur der erfassende Widerstand 331, sondern auch ein Stromdetektor mit Induktionsspule verwendet werden.
  • Der Überstrom-Erfassungsschaltkreis 350 besteht aus Widerständen 351, 352, einem Komparator 355 und einem Schalttransistor 357. Dieser Überstrom-Erfassungsschaltkreis 350 erzeugt eine Bezugsspannung; indem er über die Spannung teilenden Widerstände 351, 352 zur Bezugsspannungserzeugung die zweite Steuerspannung Vcc teilt, die durch die Leistungsquellen-Regeleinheit 201 erzeugt worden ist und stellt dann, wenn das Potential des durch den Ausgangsstrom-Erfassungsschaltkreis 330 zugeführte Ausgangsstromsignals über dem der Bezugsspannung liegt, den Durchgang des Schalttransistors 357 her.
  • Ferner ist der Emitter dieses Schalttransistors 357 geerdet und sein Kollektor ist an die Kathode der LED 177 im Optokoppler 175 angeschlossen. Daher bewirkt dieser Überstrom-Erfassungsschaltkreis 350, dass der Thyristor-Regelkreis 170 mit dem Zuführen des Durchgangssignals aufhört, wenn der Durchgang des Schaltransistors 357 hergestellt worden ist.
  • Nebenbei bemerkt: Die Gleichspannung vom Gleichspannungserfassungsschaltkreis 320, das Ausgangsstromsignal vom Ausgangsstrom-Erfassungsschaltkreis 330, das Ausgangsspannungssignal vom Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltkreis 340 und das Nulldurchgangssignal vom Rechteckwellen bildenden Schaltkreis 317, das auf diesem Ausgangsspannungssignal basiert, werden als Erfassungssignale in die zentrale Steuerungseinheit 310 eingegeben, sowie auch das Erfassungssignal für die Frequenz der durch die dreiphasige Ausgangsspule 51 als Umdrehungsfrequenzsignal vom Umdrehungsfrequenz-Erfassungsschaltkreis 319 Ausgangsspannung. Ferner wird auch das Kathodenpotential der LED 177 als Erfassungssignal für die Leitfähigkeit eingegeben, und das Signal für den Öffnungsgrad der Drossel vom Drosselsteuerungsmechanismus 315 wird ebenfalls eingegeben. Jedoch kann das vom Drosselsteuerungsmechanismus 315 kommende Signal für den Öffnungsgrad manchmal weggelassen werden.
  • Die zentrale Steuerungseinheit 310, in die diese Erfassungssignale eingegeben werden, umfasst als eine Funktion für ihren Mikrocomputer, wie in 4 gezeigt, zusätzlich zu einer PBM-Signale erzeugenden Einheit 441 zum Zuführen eines PBM-Steuersignals an einen PBM-Treiber eine Steuerungseinheit 435 für unabhängigen Betrieb und eine Steuerungseinheit 437 für synchronen Betrieb, damit zwischen unabhängigem Betrieb und parallelem Betrieb zum Zeitpunkt des Beginns der Steuerung gemäß dem Ausgangsspannungssignal von den Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltkreisen 340 und des Nulldurchgangssignals vom Rechteckwellen bildenden Schaltkreis 317 unterschieden und die PBM-Signal erzeugende Einheit 441 gesteuert werden kann.
  • Ferner ist eine Ausgangsfrequenz-Einstelleinheit 415 zum Einstellen der Frequenz der einphasigen Wechselspannung gemäß einem Signal vom Einstellschalter 318, eine Ausgangsspannungs-Einstelleinheit 417 zum Regulieren und Einstellen der Ausgangsspannung der einphasigen Wechselspannung gemäß einem Signal vom Einstellschalter 318 und eine Steuerungseinheit 443 zum Anhalten des Ausgangs zum Erfassen des Zustands des Betriebsschalters 305 und zum Anhalten der PBM-Signal erzeugenden Einheit 441 entsprechend der Zeitfolge eines vorgeschriebenen Ausgangszustands ausgebildet.
  • Weiter sind in der zentralen Steuerungseinheit 310 eine Spannungswellenform-Überwachungseinheit 433 zum Überwachen der einphasigen Wechselspannung, die über die erste Ausgangsklemme 151 und die zweite Ausgangsklemme 152 gemäß einem Ausgangsspannungssignal vom Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltkreis 340 zugeführt worden ist, eine Maschinengeschwindigkeits-Erfassungseinheit 421 für die Beurteilung der Maschinenumdrehungen gemäß einem Umdrehungsfrequenzsignal vom Umdrehungsfrequenz-Erfassungsschaltkreis 319 sowie eine Drosselöffnungs-Steuerungseinheit 423 zum Zuführen eines Umdrehungssteuerungssignals zu einem Drosseltreiber 313 auf der Grundlage des Ausgangsstromsignals, des Umdrehungsfrequenzsignals und des Öffnungsgradsignals vom Drosselsteuerungsmechanismus 315 ausgebildet.
  • Darüber hinaus sind in der zentralen Steuerungseinheit 310 vorgesehen: eine Schaltkreis-Schutzeinheit 431 zum Zuführen eines Stopp-Steuersignals an den Stopp-Schaltkreis 360 auf der Grundlage eines Ausgangsstromsignals vom Ausgangsstrom-Erfassungsschaltkreis 330 und eines Gleichspannungssignals vom Gleichspannungs-Erfassungsschaltkreis 320, eine Durchgangsraten-Erfassungseinheit 419 zum Erfassen der Durchgangsrate der Thyristoren 111 im Gleichspannung erzeugenden Schaltkreis 110 vom Kathodenpotential der LED 177 im Thyristor-Regelkreis 170 sowie eine Anzeigesteuerungseinheit 425 zum Zuführen von Signalen, um den Betriebszustand des tragbaren Generators 100 an einer Betriebszustands-Anzeigeeinheit 427 gemäß dem Zustand des Steuerbetriebs der zentralen Steuerungseinheit 310 anzuzeigen.
  • Zusätzlich, obwohl nicht dargestellt, weist die zentrale Steuerungseinheit 310 als Mikrocomputer einen Quarzoszillator von gut mehr als 10 M Hz Schwingungsfrequenz auf und arbeitet gemäß dem Ausgang dieses Quarzoszillators als Bezugstakt und weist einen Festwertspeicher (ROM) zum Speichern von Steuerungsprogrammen, Tabellen von Steuerungstabellen und dergleichen, einen Arbeitsspeicher (RAM) zum Durchführen arithmetischer Verarbeitungsschritte und einen Frequenz teilenden Schaltkreis zum Teilen der Frequenz des Bezugstakts, um ein erforderliches Taktsignal zu erzeugen, auf. Darüber hinaus weist die zentrale Steuerungseinheit 310 einen Analog/Digitalwandler 411 zum Umwandeln eingegebener Analogsignale in Digitalsignale auf.
  • Wenn darüber hinaus der Drosselsteuerungsmechanismus 315 die Umdrehung des Drosselventils unter Verwendung eines Schrittmotors steuern soll, kann ein Schrittzähler in die Drosselöffnungs-Steuerungseinheit 423 der zentralen Steuerungseinheit 310 eingebaut sein und der Schrittzähler würde gemäß einem von der Drosselöffnungs-Steuerungseinheit 423 dem Drosseltreiber 313 zugeführten Umdrehungssteuerungssignal rauf- bzw. runtergezählt werden, so dass das Öffnungsgradsignal vom Drosselsteuerungsmechanismus 315 weggelassen und stattdessen der Öffnungsgrad der Drossel in der Drosselöffnungs-Steuerungseinheit 423 gespeichert werden könnte.
  • Die PBM-Signal erzeugende Einheit 441 umfasst eine PBM-Bezugstabelle und führt ein PBM-Steuersignal an einen PBM-Treiber 41 gemäß dieser PBM-Bezugstabelle, um Durchgang und Unterbrechung von Transistoren, wie dem ersten Transistor 131 bis zum vierten Transistor 134, im Wechselrichterschaltkreis 130 zu steuern.
  • Die PBM-Bezugstabelle enthält viele PBM-Bezugswerte, die aus hundert bis mehreren hundert Werten besteht, die den Werten einer Kurve entsprechen, die eine Periode einer Sinuskurve ausmacht.
  • Danach liest die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 der zentralen Steuerungseinheit 310 nacheinander PBM-Bezugswerte aus dieser PBM-Bezugstabelle in einer festen Periode, um ein PBM-Steuersignal zu bilden und gibt dieses PBM-Steuersignal an den PBM-Treiber 311 ab.
  • Wenn der erste Wert in der PBM-Bezugstabelle 0 ist, wird das PBM-Steuersignal erzeugt, indem der Wert, der einer halben Taktzeit im Lesetakt zum Lesen von PBM-Bezugswerten entspricht, zu jedem der ausgelesenen PBM-Bezugswerte als Pulssignal addiert wird, dessen Tastverhältnis 50% beträgt, wenn der PBM-Bezugswert 0 ist.
  • Aus diesem Grund unterliegt jeder Impuls der PBM-Steuersignale aufeinander folgenden Schwankungen des Tastverhältnises, um der Form der Sinuswelle entsprechen zu können, so dass das Tastverhältnis des Pulssignals nacheinander innerhalb eines Bereichs von mehreren zehn Prozent bis zu mehreren zehn Prozenten vor 100% um einen Mittelwert von 50% schwankt und dass derartige Pulssignale eine Kette bilden, bei welcher das Tastverhältnis in Form der Bezugs-Sinuswelle variiert.
  • Dann verstärkt der PBM-Treiber 311 den Strom dieses PBM-Steuersignals um ein erstes PBM-Signal zu bilden, das dem ersten Transistor 131 und dem vierten Transistor 134 zugeführt werden soll, wandelt und verstärkt auch dieses PBM-Steuersignal, um ein zweites PBM-Signal zu bilden, das dem zweiten Transistor 132 und dem dritten Transistor 133 zugeführt werden soll, und gibt das erste PBM-Signal und das zweite PBM-Signal an den Wechselrichterschaltkreis 130 aus.
  • Ferner umfasst die Spannungswellenform-Überwachungseinheit 433 der zentralen Steuerungseinheit 310 eine Ausgangsspannungstabelle zum Speichern vieler Spannungstabellenwerte, die jeweils den PBM-Bezugswerten entsprechen. Dann liest in der Zeitfolge, in der die PBM-Signal erzeugende Einheit 441 PBM-Bezugswerte aus der PBM-Bezugstabelle liest, die Spannungswellenform-Überwachungseinheit 433 Spannungstabellenwerte aus der Ausgangsspannungstabelle und vergleicht die gelesenen Spannungstabellenwerte mit Ausgangsspannungen, die vom Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltkreis 340 eingegeben worden sind. Auf der Grundlage der Ergebnisse dieses Vergleichs bewirkt die Spannungswellenform-Überwachungseinheit 433, dass die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 die Pulsbreite jedes Pulssignals als das von der PBM-Signal erzeugenden Einheit 441 zuzuführende PBM-Steuersignal korrigiert und dadurch die Ausgangsspannung reguliert.
  • Wenn dann eine erforderliche Zeit seit Beginn der Maschinendrehung vergangen ist und die Ausgabe der einphasigen Wechselspannung beginnen soll, oder wenn ein Ausgangsstartschalter wie z.B. der Betriebsschalter 305 betätigt und das PBM-Steuersignal von der PBM-Signal erzeugenden Einheit 441 zugeführt worden ist, um mit der Ausgabe der einphasigen Wechselspannung von der ersten Ausgangsklemme 151 und der zweiten Ausgangsklemme 152 zu beginnen, beurteilt die zentrale Steuerungseinheit 310, ob das Nulldurchgangssignal vom Rechteckwellen bildenden Schaltkreis 317 eingegeben worden ist oder nicht und startet, wenn das Nulldurchgangssignal nicht eingegeben worden ist, den Betrieb der Steuerungseinheit 435 für unabhängigen Betrieb.
  • Der Beginn des Betriebs dieser Steuerungseinheit 435 für unabhängigen Betrieb bewirkt, dass die PBM-Signal erzeugende Einheit 441 der zentralen Steuerungseinheit 310 ein PBM-Steuersignal ausgibt, um eine derartige Spannung zu bilden, dass die durchschnittliche Ausgangsspannung zwischen der ersten Ausgangklemme 151 und der zweiten Ausgangsklemme 152 100 V oder dergleichen beträgt, wie vom Einstellschalter 318 eingestellt, und dass die Frequenz 50 Hz oder 60 Hz, wie eingestellt, beträgt.
  • Die Frequenz dieser Ausgangsspannung bestimmt die Frequenz der einphasigen Wechselspannung, die vom tragbaren Generator 100 ausgegeben worden ist, gemäß der ein Takt gewählt wird, bei dem 100 bis zu mehreren hundert PBM-Bezugswerte, die in der PBM-Bezugstabelle der PBM-Signale erzeugenden Einheit 441 aufgezeichnet sind und die ein Einperioden-Äquivalent der einphasigen Wechselspannung sind, in 20 Millisekunden gelesen werden, bzw. ein anderer Takt, bei dem sie in 16,66 Millisekunden gelesen werden.
  • Darüber hinaus werden beim Einstellen der Ausgangsspannung in der PBM-Bezugstabelle gespeicherte PBM-Bezugswerte mit einem Korrekturfaktor multipliziert, um korrigierte Bezugswerte zu erhalten, und die Pulsbreite eines Pulssignals als das PBM-Steuersignal wird auf der Grundlage dieses korrigierten Bezugswertes bestimmt. Dann liest die Steuerungseinheit 435 für unabhängigen Betrieb aus der Ausgangsspannungs-Einstelleinheit 417 den Korrekturfaktor zum Berechnen der korrigierten Bezugswerte aus diesen PBM-Bezugswerten und reicht diesen Korrekturfaktor an die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 weiter.
  • Ferner überwacht nach dem Weiterleiten des PBM-Steuersignals durch die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 die Spannungswellenform-Überwachungseinheit 433 die Spitzenspannung und die Zerstörung der Sinuswelle auf der Grundlage des Ausgangsspannungssignals vom Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltkreis 340, und wenn die Spitzenspannung von ihrem Einstellwert abweicht, wird ein Korrekturfaktor zum Korrigieren der Differenz von der eingestellten Spannung von der Spannungswellenform-Überwachungseinheit 433 in die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 eingelesen. Wenn darüber hinaus die Zerstörung der Sinuswelle andauert, wird eine einphasige Wechselspannung zugeführt, die dadurch eingestellt worden ist, dass ein Korrekturfaktor in die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 eingelesen worden ist, um eine glatte Sinuswelle zu schaffen.
  • Nebenbei bemerkt: während die infinitesimale Zeitdauer, während der ein Pulssignal, dessen Tastverhältnis 50% beträgt, als PBM-Steuersignal von der zentralen Steuerungseinheit 310 so lange zugeführt worden ist, bis ein Ausgangsspannungssignal, das eine Ausgangsspannung von 0 repräsentiert, in die zentrale Steuerungseinheit 310 als Reaktion auf dieses Pulssignal eingegeben worden ist, werden Spannungstabellenwerte, die gemäß den Schaltkreiseigenschaften des Wechselrichterschaltkreises 130 und dergleichen vorab eingestellt worden sind, mit der erfassten Ausgangsspannung verglichen. Diese infinitesimale Differenz der Dauer ist nicht immer fest, sondern kann gemäß einem vom Rechteckwellen bildenden Schaltkreis 317 eingegebenen Nulldurchgangssignal korrigiert werden, um das Verhältnis des PBM-Steuersignals zu der der ersten Ausgangsklemme 151 und der zweiten Ausgangsklemme 152 zugeführten Ausgangsspannung passend einstellen zu können.
  • Ferner startet bei Beginn der Ausgabe des PBM-Steuersignals von der PBM-Signale erzeugenden Einheit 441, wenn ein Nulldurchgangssignal vom Rechteckwellen bildenden Schaltkreis 317 in die zentrale Steuerungseinheit 310 eingegeben wird, die zentrale Steuerungseinheit 310 den Betrieb der Steuerungseinheit 437 für synchronen Betrieb.
  • Die Steuerungseinheit 437 für synchronen Betrieb entscheidet gemäß den Eingabeintervallen des Nulldurchgangssignals, ob die Frequenz der zwischen der ersten Ausgangsklemme 151 und der zweiten Ausgangsklemme 152 erzeugten Spannung zu der durch den Einstellschalter 318 eingestellten Frequenz identisch ist oder nicht.
  • Wenn die Frequenz identisch ist, entscheidet die Einheit gemäß dem Ausgangsspannungssignal, ob die Spitzenspannung dem Spitzenpegel der durch den Einstellschalter 318 eingestellten Spannung im wesentlichen gleich ist.
  • Auf diese Weise wird die zwischen der ersten Ausgangsklemme 151 und der zweiten Ausgangsklemme 152 erzeugte Spannung mit der Frequenz und der durch den Einstellschalter 318 eingestellten Spannung verglichen und wenn sie zu den jeweiligen Einstellpunkten nicht identisch ist, wird ein Störsignal an die Anzeigesteuerungseinheit 425 abgegeben, ohne den Betrieb des PBM-Signale erzeugenden Schaltkreises 441 zu starten, und ein erforderliches Anzeigesignal wird von der Anzeigesteuerungseinheit 425 an die Betriebszustands-Anzeigeeinheit 427 abgegeben.
  • Wenn Frequenz und Spannung mit jeweiligen Einstellpunkten identisch sind, startet die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 ihren Betrieb beim steigenden Nulldurchgangssignal vom Rechteckwellen bildenden Schaltkreis 317, und PBM-Bezugswerte werden aus der PBM-Bezugstabelle ab der obersten Stelle ausgelesen, um mit der Zufuhr des PBM-Steuersignals beginnen zu können.
  • Daher wird der Wechselrichterschaltkreis 130 angesprochen, die Zufuhr einphasiger Wechselspannung über den Tiefpassfilter 140 gestartet, und diese einphasige Wechselspannung und die zwischen der ersten Ausgangsklemme 151 und der zweiten Ausgangsklemme 152 eingegebene Wechselspannung werden phasen- und spannungsgleich gemacht, so dass der tragbare Generator 100, der eine Wechselstrom-Zufuhreinheit ist, mit der Zufuhr der Wechselspannung beginnen kann.
  • Der Betrieb der zentralen Steuerungseinheit 310 wird im folgenden mit Schwerpunkt auf den Beginn der Zufuhr der einphasigen Wechselspannung beschrieben. Wenn die Maschinenumdrehung entweder manuell oder über einen Startschalter gestartet wird und die dreiphasige Ausgangsspule und die einphasige Ausgangsspule nacheinander anfangen sich zu drehen, führt die zentrale Steuerungseinheit 310 zunächst eine Anfangseinstellung eines Mikrocomputers (S100) als zentrale Steuerungseinheit 310 durch, wie in 5 gezeigt.
  • Wie vorstehend gesagt, erfolgt dann das Einlesen (S200), wodurch Signale vom Einstellschalter 318 und verschiedenen Erfassungsschaltkreisen gelesen werden sowie die unbelastete Leerlaufsteuerung (S400). Ferner erfolgt eine unabhängige/parallele Diskriminierung (S500) gemäß der Stabilität der Maschinenumdrehung und dergleichen und, wenn der Ausgangsschalter als Betriebsschalter 305 aktiviert worden ist, erfolgt die Ausgangs-Startsteuerung (S600) und die Ausgangssteuerung (S700) für die einphasige Wechselspannung von der Ausgangsklemme, um die einphasige Wechselspannung als vorgeschriebene eingestellte Spannung und als eine erforderliche Frequenz zwischen der ersten Ausgangsklemme 151 und der zweiten Ausgangsklemme 152 zuzuführen. Die Ausgangs-Stoppsteuerung (S800) erfolgt, sobald Fehler auftreten und, wenn erforderlich, erfolgt danach die Maschinen-Stoppsteuerung (S900). Sobald der Betätigungsschalter 305 aktiviert worden ist, erfolgt die Ausgangs-Stoppsteuerung (S800) sowie, wenn erforderlich, die Maschinen-Stoppsteuerung (S900).
  • Der Einlesevorgang (S200), wie er in 6 gezeigt ist, bewirkt folgendes: das Einlesen eines von einem Frequenzeinstellschalter, wie dem Einstellschalter 318, eingegebenen Frequenzeinstellsignals in die Ausgangsfrequenz-Einstelleinheit 415 (S210), das Einlesen eines von einem Spannungseinstellschalter, wie dem Einstellschalter 318, eingegebenen Spannungseinstellsignals in die Ausgangsspannungs-Einstelleinheit 417 (S220), das Einlesen eines vom Umdrehungsfrequenz-Erfassungsschaltkreis 319 eingegebenen Umdrehungsfrequenzsignals in die Maschinengeschwindigkeits-Erfassungseinheit 421 (S230), das Einlesen eines vom Gleichspannungs-Erfassungsschaltkreis 320 eingegebenen Gleichspannungssignals in die Schaltkreis-Schutzeinheit 431, die Steuerungseinheit 435 für unabhängigen Betrieb und die Steuerungseinheit 437 für synchronen Betrieb (S240), das Einlesen eines vom Rechteckwellen bildenden Schaltkreis 317 eingegebenen Nulldurchgangssignals in die Spannungswellenform-Überwachungseinheit 433, die Steuerungseinheit 435 für unabhängigen Betrieb und die Steuerungseinheit 437 für synchronen Betrieb (S250), das Einlesen eines vom Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltkreis 340 eingegebenen Ausgangsspannungssignals in die Schaltkreis-Schutzeinheit 431, die Spannungswellenform-Überwachungseinheit 433, die Steuerungseinheit 435 für unabhängigen Betrieb und die Steuerungseinheit 437 für synchronen Betrieb (S260), das Einlesen eines vom Ausgangsstrom-Erfassungsschaltkreis 330 eingegebenen Ausgangsstromsignals in die Drosselöffnungs-Steuerungseinheit 423, die Schaltkreis-Schutzeinheit 431, die Steuerungseinheit 435 für unabhängigen Betrieb und die Steuerungseinheit 437 für synchronen Betrieb (S270), das Einlesen eines Durchgangsraten-Erfassungssignals zum Einlesen des Verhältnisses der in die Durchgangsraten-Erfassungseinheit 419 eingegebenen Stoppsignale (S280), und das Einlesen eines vom Drosselsteuerungsmechanismus eingegebenen Öffnungsgradsignals in die Drosselöffnungs-Steuerungseinheit 423 (S290), und anschließend erfolgt die Entscheidung über den Beginn der Ausgabe (S310).
  • Nebenbei bemerkt: Beim Einlesen eines Nulldurchgangssignals (S250) wird, wenn das Nulldurchgangssignal eingegeben worden ist, ein Nulldurchgangsmerker gesetzt und ein Taktzähler gestartet, um mit dem Messen der Eingangsperiode des Nulldurchgangssignals zu beginnen.
  • Danach wird auf der Grundlage des Einlesens des Umdrehungsfrequenzsignals (S230) und des Einlesens des Öffnungsgradsignals (S290), das bei diesem Einlesen (S200) durchgeführt wird, über die Drosselöffnungs-Steuerungseinheit 423 eine unbelastete Leerlaufsteuerung (S400) zum Drehen der Maschine bei einer festen Frequenz von Leerlaufumdrehungen durchgeführt.
  • Diese unbelastete Leerlaufsteuerung (S400) wird zusammen mit der Abarbeitung des Einlesevorgangs (S200) durchgeführt, während die unabhängige/parallele Diskriminierung (S500), die Ausgangs-Startsteuerung (S600), die Ausgangssteuerung (S700), die Ausgangs-Stoppsteuerung (S800) und die Maschinen-Stoppsteuerung (S900) nacheinander erfolgen. Darüber hinaus wird die unbelastete Leerlaufsteuerung (S400) auch durchgeführt, wenn die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 nicht arbeitet oder wenn fortlaufend 0 als Wert für das vom Ausgangsstrom-Erfassungsschaltkreis 330 eingegebene Ausgangsamperezahlsignal erschienen ist.
  • Um mit der Ausgabe der einphasigen Wechselspannung von der Ausgangsklemme beginnen zu können, erfolgt nach Ablauf einer vorgeschriebenen Zeit nach beendeter Anfangseinstellung (S100) als Reaktion auf den Start der Maschinenumdrehungen oder nach Aktivieren des Ausgangsschalters wie dem Betriebsschalter 305 die Beurteilung der abgelaufenen Zeit bzw. die Beurteilung des Zustands des Betriebsschalters 305 bei dem Schritt der Entscheidung über den Beginn der Ausgabe (S310) zusammen mit der Beurteilung, ob die Gleichspannung einen vorgeschriebenen Pegel erreicht hat oder nicht. Bei diesem Schritt der Entscheidung über den Beginn der Ausgabe (S310) wird ein Betriebsmerker gesetzt, wenn die Gleichspannung einen vorgeschriebenen Pegel erreicht hat und der Ausgangsschalter aktiviert worden oder eine erforderliche Zeitdauer verstrichen ist.
  • Aus diesem Grund wird, wie in 7 gezeigt, beim Schritt der unabhängigen/parallelen Diskriminierung (S500) nach erfolgter Beurteilung, ob der Betriebsmerker gesetzt worden ist oder nicht (S510), beurteilt, ob die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 arbeitet oder nicht (S520) und, wenn die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 noch nicht arbeitet, wird beurteilt, ob der Nulldurchgangsmerker gesetzt worden ist oder nicht (S530).
  • Wenn die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 bereits arbeitet, wird nur beurteilt, ob der Betriebsmerker gesetzt worden ist oder nicht (S510) und ob die PBM-Signale er zeugende Einheit 441 arbeitet oder nicht (S520), und die unabhängige/parallele Diskriminierung (S500) abgeschlossen ist.
  • Wenn der Nulldurchgangsmerker bereits gesetzt worden ist, wird beurteilt, ob eine vorgeschriebene Zeit, die zwei Perioden der eingestellten Frequenz oder dergleichen entspricht, d.h. ungefähr 40 Millisekunden für 50 Hz oder 33 Millisekunden für 60 Hz, seit dem Setzen des Betriebsmerkers (S535) verstrichen ist und wenn diese vorgeschriebene Zeit nicht verstrichen ist, wird die unabhängige/parallele Diskriminierung (S500) beendet, um weitere Schritte der Prozessbeurteilung durchzuführen und erneut zur unabhängigen/parallelen Diskriminierung (S500) zurückzukehren.
  • Auf diese Weise wiederholt die zentrale Steuerungseinheit 310 die Steuerungsschritte und die Beurteilungen und setzt, wenn eine vorgeschriebene Zeit, die zwei Perioden der eingestellten Frequenz oder dergleichen entspricht, verstrichen ist, ohne dass der Nulldurchgangsmerker nach dem Setzen des Betriebsmerkers gesetzt worden ist, einen unabhängigen Merker (S537) auf der Grundlage der Beurteilung, dass die vorgeschriebene Zeitdauer abgelaufen ist (S535).
  • Wenn darüber hinaus ein Nulldurchgangssignal vom Rechteckwellen bildenden Schaltkreis 317 eingegeben wird, nachdem der Betriebsmerker gesetzt worden und bevor die vorgeschriebene Zeit abgelaufen ist, beurteilt die zentrale Steuerungseinheit 310, ob ein Nulldurchgangsmerker gesetzt worden ist oder nicht (S530) und ob das Nulldurchgangssignal erneut eingegeben worden ist oder nicht (S540).
  • Sofern ein Nulldurchgangssignal erneut eingegeben worden ist, berechnet die zentrale Steuerungseinheit 310 die Periode vom Eingangsintervall der beiden Nulldurchgangssignale (S545) und beurteilt, ob diese Periode der Periode der eingestellten Frequenz gleich ist oder nicht (S550). Durch diese Beurteilung, ob die berechnete Periode der Periode der eingestellten Frequenz gleich ist oder nicht (S550) soll festgestellt werden, ob die beiden Perioden innerhalb eines vorgeschriebenen, tolerierbaren Fehlerbereichs, z.B. 0,5% der eingestellten 50 Hz oder 60 Hz, identisch sind.
  • Ferner beurteilt die zentrale Steuerungseinheit 310 dann, wenn festgestellt worden ist, dass die berechnete Periode des Nulldurchgangssignals mit der eingestellten Periode identisch ist, ob der durch den Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltkreis 340 eingegebene Ausgangsspannungspegel und die eingestellte Spannung miteinander identisch sind oder nicht (S555), entscheidet, dass sie identisch sind, wenn sich der Unterschied der Spitzenspannung innerhalb eines bestimmten Fehlerbereichs, z.B. 5%, befindet und setzt einen parallelen Merker (S557), um die unabhängige/parallele Diskriminierung (S500) zu beenden.
  • Selbst wenn ein Nulldurchgangssignal eingegeben worden ist, wenn sich die Variationsbreite der erfassten Spannung zwischen den Ausgangsklemmen bzw. der erfasste Spannungspegel vom zugehörigen Einstellpunkt unterscheidet, wird der Parallelmerker nicht gesetzt und die unabhängige/parallele Diskriminierung (S500) wird wiederholt.
  • Durch die Ausgangs-Startsteuerung (S600) wird beurteilt, ob die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 arbeitet oder nicht (S610), und wenn die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 nicht arbeitet, wird zunächst beurteilt, ob der unabhängige Merker gesetzt ist oder nicht (S620) und ob der Parallelmerker gesetzt ist oder nicht (S630). Wenn weder der unabhängige noch der parallele Merker gesetzt sind, wird die Ausgangs-Startsteuerung (S600) beendet, ohne die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 zu starten.
  • Wenn darüber hinaus entweder der unabhängige Merker oder der parallele Merker gesetzt sind, wählt die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 einen Taktgeber zum Auslesen von PBM-Bezugswerten aus der PBM-Bezugstabelle aus und bestimmt eine Taktfrequenz zum Erzeugen eines PBM-Steuersignals einer eingestellten Frequenz wie z.B. 50 Hz oder 60 Hz (S630).
  • Auf der Grundlage der eingestellten Spannung wird dann die PBM-Bezugswertauswahl bestimmt (S640), um eine vorgeschriebene PBM-Bezugstabelle aus einer Vielzahl von PBM-Bezugstabellen mit vorgeschriebenen PBM-Bezugswerten auszuwählen. Nebenbei bemerkt: Bei dieser Bestimmung der PBM-Bezugswertauswahl (S540) kann, wenn es nur eine PBM-Bezugstabelle gibt, ein Korrekturfaktor, mit dem in einem Speicher als Inhalt dieser PBM-Bezugstabelle gespeicherte PBM-Bezugswerte multipliziert werden, auf der Grundlage eines Spannungseinstellsignals vom Einstellschalter 318 bestimmt werden, um die Ausgangsspannung auf den Einstellpunkt einzustellen. In diesem Fall werden die im Speicher gespeicherten PBM-Bezugswerte durch den Korrekturfaktor korrigiert.
  • Danach wird beurteilt, ob der Parallelmerker gesetzt worden ist oder nicht (S650) und wenn der Parallelmerker nicht gesetzt worden ist, wird der Betrieb der PBM-Signale erzeugenden Einheit 441 gestartet (S657). Dieser Beginn des Betriebs der PBM-Signale erzeugenden Einheit 441 führt zu sukzessivem Lesen der PBM-Bezugswerte in einer vorgeschriebenen Geschwindigkeit als Reaktion auf das bestimmte Taktsignal, und die diesen Werten entsprechenden PBM-Steuersignale werden zugeführt.
  • Darüber hinaus wird, wenn der Parallelmerker gesetzt worden ist, die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 so lange gestoppt, bis vom Rechteckwellen erzeugenden Schaltkreis 317 ein Nulldurchgangssignal eingegeben wird, und nachdem festgestellt worden ist, dass der Nulldurchgangstakt dem Takt entspricht, bei dem das Nulldurchgangssignal eingegeben worden ist (S655), wird der Betrieb der PBM-Signale erzeugenden Einheit 441 gestartet.
  • Bei dieser Beurteilung des Nulldurchgangstakts (S655) kann die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 gestartet werden (S657), wenn ein Nulldurchgangssignal eingegeben worden ist. Andernfalls kann die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 gestartet werden (S657), indem eine Zeitverzögerung gezählt wird, bei der eine Ausgangsspannung gemäß einem von der PBM-Signale erzeugenden Einheit 441 zugeführten PBM-Steuersignal zwischen der ersten Ausgangsklemme 151 und der zweiten Aus gangsklemme 152 erscheint, nachdem ein Nulldurchgangssignal eingeben worden ist und direkt bevor das nächste Nulldurchgangssignal eingegeben wird.
  • Auf diese Weise beurteilt die zentrale Steuerungseinheit 310 auf der Grundlage des Ausgangsspannungssignals vom Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltkreis 340 als Ausgangsspannungs-Erfassungseinrichtung und des Nulldurchgangssignals vom Rechteckwellen bildenden Schaltkreis 317, ob das Nulldurchgangssignal innerhalb der vorgeschriebenen Zeit seit der Zeit, zu der der Betriebsmerker gesetzt worden ist, eingegeben worden ist oder nicht. Wenn das Nulldurchgangssignal nicht innerhalb der vorgeschriebenen Zeit eingegeben worden ist, wird der Betrieb der PBM-Signale erzeugenden Einheit 441 als Steuerungseinheit 435 für unabhängigen Betrieb gestartet, wohingegen sie dann, wenn das Nulldurchgangssignal eingegeben worden ist, als Steuerungseinheit 437 für synchronen Betrieb arbeitet. Ferner umfassen die Betriebsarten der Steuerungseinheit 437 für synchronen Betrieb das Vergleichen der Spannung und der Spannungsschwankungsperiode zwischen den Ausgangsklemmen mit der Spannung und der Frequenz wie sie durch den Einstellschalter 318 eingestellt worden sind. Wenn sich die eingestellte Frequenz und die eingestellte Spannung von der Frequenz und der Spannung der in die Ausgangsklemmen eingegebenen Spannung unterscheiden, wird der Betrieb der PBM-Signale erzeugenden Einheit 441 nicht gestartet. Wenn darüber hinaus die Frequenz und die Spannung innerhalb des Toleranzbereichs identisch sind, wird der Betrieb der PBM-Signale erzeugenden Einheit 441 gestartet, um sich dem Nulldurchgangstakt der in die Ausgangsklemmen eingegebenen Spannung anzupassen.
  • Nebenbei bemerkt: Die zentrale Steuerungseinheit 310 kann die Beurteilung, ob die vom Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltkreis 340 eingegebene Ausgangsspannung mit der eingestellten Spannung identisch ist (S555), überspringen, und, wenn die Frequenz identisch ist, den Parallelmerker setzen (S557), um den Parallelbetrieb zu starten.
  • Nach Beginn des Betriebs der PBM-Signale erzeugenden Einheit 441 laufen, gemäß der Beurteilung, ob die PBM-Signale erzeugenden Einheit 441 arbeitet oder nicht (S510, S610), die unabhängige/parallele Diskriminierung (S500) und die Ausgangs-Startsteuerung (S400) sowie die unbelastete Leerlaufsteuerung (S400), die Ausgangs-Stoppsteuerung (S800) und die Maschinen-Stoppsteuerung (S900) ab, um das Einlesen (S200) und die Ausgangssteuerung (S700) durchzuführen, wodurch die Zustände des Betriebsschalters 305 und des Einstellschalters 318 erfasst werden.
  • Wie in 9 gezeigt, wird bei der Ausgangssteuerung (S700) überprüft, ob der Betriebsmerker gemäß der Beurteilung, ob der Betriebsmerker gesetzt worden ist oder nicht, gesetzt worden ist oder nicht. Ist der Betriebsmerker als PBM-Signale erzeugende Einheit 441 gesetzt, erfolgt die Beurteilung, ob es Zeit ist, das PBM-Steuersignal (S720) auf der Grundlage eines Taktsignals abzugeben oder nicht. Ist es Zeit, das PBM-Steuersignal abzugeben, werden auf den PBM-Bezugswerten basierende PBM-Steuersignale (S725) nacheinander zugeführt. Ferner erfolgt durch die Spannungswellenform-Überwachungseinheit 433 ein Spannungsvergleich (S730), um Spannungstabellenwerte mit den Werten der Ausgangsspannungssignale zu vergleichen. Sobald irgend ein Unterschied zwischen einem Einstellpunkt und dem zugehörigen erfassten Wert festgestellt wird, führt die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 eine PBM-Bezugswertkorrektur (S740) durch und führt, wie im folgenden beschrieben, eine Korrektur durch, um entweder die Durchschnittsspannung oder die Spitzenspannung auf den passenden Einstellpunkt einzustellen, wodurch die Wellenform korrigiert wird, wenn sie zerstört ist.
  • Ferner führt die Drosselöffnungs-Steuerungseinheit 423 eine Drosselöffnungssteuerung (S750) durch, damit die Maschinenumdrehungen dem Lastpegel angepasst werden, sowie die Beurteilung, ob der tragbare Generator 100 sich im Zustand des Parallelbetriebs befindet, indem beurteilt wird, ob der Parallelmerker gesetzt worden ist oder nicht (S760). Im Zustand des Parallelbetriebs arbeitet er als Steuerungseinheit 437 für synchronen Betrieb, um eine Phaseneinstellsteuerung (S761) durchzuführen, die im folgenden noch zu beschreiben ist.
  • auf diese Weise mit dem Synchronbetrieb begonnen worden ist, bestimmt die Steuerungseinheit 437 für synchronen Betrieb jedes mal, wenn die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 ein auf 0 basierendes PBM-Signal abgibt, welches der erste der PBM-Bezugswerte ist, das in die zentrale Steuerungseinheit 310 eingegebene Nulldurchgangssignal und führt eine Phaseneinstellungssteuerung zwischen dem tragbaren Generator 100 und anderen Generatoren durch.
  • Zusätzlich setzt die zentrale Steuerungseinheit 310, wenn sie einen Störzustand entdeckt hat oder der als Ausgangsschalter verwendete Betriebsschalter 305 ausgeschaltet ist, den Betriebsmerker zurück, lässt die Ausgangssteuerung (S700) ablaufen und führt eine Ausgangs-Stoppsteuerung (S800) durch sowie, wie erfordert, eine Maschinen-Stoppsteuerung (S900).
  • Dieser Ausgangsstopp, d.h. wenn der Betriebsschalter 305 ausgeschaltet ist, wird durchgeführt, indem eine Betriebsschalter-Erfassungseinheit 413 den Zustand des Betriebsschalters 305, wie z.B. des Ausgangsschalters, erfasst, indem sie ein Ausgangs-Stoppsignal an die Ausgangsstopp-Steuerungseinheit 443 abgibt, wenn der Ausgang des Ausgangsschalters ausgeschaltet wird, und indem die Ausgangsstopp-Steuerungseinheit 443 ein Betriebs-Stoppsignal an die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 abgibt.
  • Wenn das Ausgangs-Stoppsignal von der Betriebsschalter-Erfassungseinheit 413 auf der Grundlage eines veränderten Zustands des Betriebsschalters 305 eingegeben worden ist, beendet die Ausgangs-Stoppsteuerungseinheit 443 den Arbeitsschritt für eine halbe Periode von 50 Hz oder 60 Hz zu dem Zeitpunkt, zu dem die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 die in der PBM-Bezugswerte gespeicherten PBM-Bezugswerte nacheinander ausliest, um PBM-Steuerungssignale zu bilden und gibt ein Betriebs-Stoppsignal an die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 in der Zeitfolge ab, in der ein PBM-Bezugswert für eine Ausgangsspannung 0 gelesen wird, damit die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 die Abgabe von PBM-Steuersignalen beendet.
  • Auf diese Weise kann, da die Ausgangsstopp-Steuerungseinheit 443 die Ausgabe von PBM-Steuersignalen von der PBM-Signale erzeugenden Einheit 441 in der Zeitfolge des Auslesens eines PBM-Bezugswertes zum Reduzieren der Ausgangsspannung auf 0 beendet hat, und da sie den Wechselrichterschaltkreis 130 gestoppt hat, indem der erste Transistor 131 bis zum vierten Transistor 134 in einen Zustand der Unterbrechung im Wechselrichterschaltkreis 130 gesetzt worden ist, der Ausgang vom Wechselrichterschaltkreis 130 gestoppt werden, wenn der Potentialunterschied zwischen der ersten Ausgangsklemme 151 und der zweiten Ausgangsklemme 152, d.h. die Ausgangsspannung, 0 V beträgt. Daher kann der Ausgang vom tragbaren Generator zu dem Zeitpunkt gestoppt werden, wenn keine Ladung in Kondensatoren, wie z.B. dem Tiefpassfilter 140, angesammelt wird.
  • Demzufolge können im Tiefpassfilter 140 und anderswo angesammelte Ladungen auf ein Minimum reduziert werden, und die Restspannung zwischen den Ausgangsklemmen kann eliminiert werden.
  • Nebenbei bemerkt: Als Betriebsschalter 305, der sonst ein Ausgangsschalter zum Bestimmen des Abgebens und Beendens von einphasiger Wechselspannung von der ersten Ausgangsklemme 151 und der zweiten Ausgangsklemme 152 ist, kann auch ein Generator-Stoppschalter verwendet werden, durch den die Maschine gestoppt wird, nachdem die Zufuhr einphasiger Wechselspannung beendet worden ist.
  • In diesem Fall bewirkt ein vom Betriebsschalter-Erfassungsschaltkreis 413 abgegebenes Ausgangs-Stoppsignal, dass die Ausgangsstopp-Steuerungseinheit 443 den Betrieb der PBM-Signale erzeugenden Einheit 441 und auch die Maschine stoppt, indem z.B. die Drosselöffnungs-Steuerungseinheit 423 verwendet.
  • Durch Beenden des Betriebs der PBM-Signale erzeugenden Einheit 441 durch die Ausgangsstopp-Steuerungseinheit 443 kann nicht nur dann, wenn die Ausgabe des PBM-Steuersignals von der PBM-Signale erzeugenden Einheit 441 im Timing des Auslesens eines PBM-Bezugswerts zum Reduzieren der Ausgangsspannung auf 0 ge stoppt, sondern auch wenn das Ausgangs-Stoppsignal von der Betriebsschalter-Erfassungseinheit 413 eingegeben worden ist, die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 gestoppt werden, so dass sie kein PBM-Signal mehr abgibt, indem ein Betriebs-Stoppsignal an die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 zum Zeitpunkt der Eingabe eines Nulldurchgangssignals vom Rechteckwellen bildenden Schaltkreis 317 abgegeben wird.
  • Auf diese Weise bewirkt die zentrale Steuerungseinheit 310 als Ausgangsstopp-Steuerungseinheit 443 nach Betätigen des Betriebsschalters 305, dass die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 kein PBM-Steuersignal mehr abgibt, wenn ein Nulldurchgangssignal eingegeben wird und stoppt den Wechselrichterschaltkreis 130. Daher stoppt sie auch in diesem Fall den Wechselrichterschaltkreis 130, wenn die Ausgangsspannung 0 beträgt und beendet die Ausgabe vom tragbaren Generator 100, so dass die Ausgabe vom tragbaren Generator 100 zu einem Zeitpunkt beendet werden kann, zu dem keine Ladung in Kondensatoren wie z.B. dem Tiefpassfilter 140 angesammelt wird.
  • Ferner führt die zentrale Steuerungseinheit 310 mit der Schaltkreis-Schutzeinheit 431 eine Notausschaltsteuerung über die Ausgangsspannung durch, steuert den Gleichspannung erzeugenden Schaltkreis 110 und bewirkt über die Drosselöffnungs-Steuerungseinheit 423 auch eine Umdrehungssteuerung der Maschine.
  • Die Steuerung des Gleichspannung erzeugenden Schaltkreises 110 durch die Schaltkreis-Schutzeinheit 431 erfolgt durch den Stoppschaltkreis 360 über den Thyristor-Regelkreis 170. Wie in 3 gezeigt, besteht dieser Stoppschaltkreis 360 aus einem Schalttransistor 361, dessen Sockel an die zentrale Steuerungseinheit 310 angeschlossen ist. Der Emitter des Schalttransistors 361 ist geerdet und sein Kollektor an die Kathode der LED 177 im Optokoppler 175 angeschlossen.
  • Wenn der Stoppschaltkreis 360 den Gleichspannung erzeugenden Schaltkreis 110 zum Zeitpunkt des Maschinenstarts steuern soll, wird das Stopp-Steuersignal von der Schaltkreis-Schutzeinheit 431 zum Stoppschaltkreis 360 so lange abgegeben, bis das vom Umdrehungsfrequenz-Erfassungsschaltkreis 319 eingegebene Umdrehungsfrequenzsignal stabil bleibt, und die LED 177 wird eingeschaltet, so dass der Thyristor-Regelkreis 170 kein Durchgangssignal abgeben darf.
  • Wenn sich die Maschinenumdrehungen stabilisiert haben, wird die Ausgabe des Stoppsteuersignals beendet, gemäß einem Gleichspannungssignal vom Gleichspannungs-Erfassungsschaltkreis 320 wird bestätigt, dass die Spannung der Gleichstromquelleneinheit 120 eine vorgeschriebene Spannung zwischen 160 und 200 V erreicht hat, und es wird mit der Ausgabe des PBM-Steuersignals von der PBM-Signale erzeugenden Einheit 441 unter der Steuerung der Steuerungseinheit 435 für unabhängigen Betrieb bzw. der Steuerungseinheit 437 für synchronen Betrieb begonnen.
  • Ferner wird die Maschine gesteuert, indem ein Schrittmotor des Drosselsteuerungsmechanismus 315 mit der Maschinengeschwindigkeits-Erfassungseinheit 421 und der Drosselöffnungs-Steuerungseinheit 423 über den Drosseltreiber 313 entweder vorwärts oder rückwärts gedreht wird.
  • Durch dieses Verfahren der Steuerung der Maschinenumdrehungen wird eine vorgeschriebene Umdrehungsfrequenz geschaffen, die dem Ausgang angepasst wird, indem das vom Drosselsteuerungsmechanismus 315 eingegebene Öffnungsgradsignal auf einen vorgeschriebenen Wert eingestellt wird, um sich dem Ausgangsstromsignal vom Ausgangsstrom-Erfassungsschaltkreis 339 anzupassen, bzw. indem der Wert des Pulszählers des Drosselsteuerungsmechanismus 315 auf einen vorgeschriebenen Wert eingestellt wird. Darüber hinaus wird eine hocheffiziente Spannungsumwandlung durchgeführt, indem die Drosselöffnung dahingehend korrigiert wird, dass sie sich dem Verhältnis der Zeit anpasst, während der ein Durchgangssignal zum Gleichspannung erzeugenden Schaltkreis 110 gemäß dem Potential der LED 177 im Optokoppler 175, d.h. der Durchgangsrate der Thyristoren 111, abgegeben wird.
  • Darüber hinaus führt bei diesem tragbaren Generator 100 dann, wenn irgend ein Überstrom fließt, der die Nennamperezahl übersteigt, die Schaltkreis-Schutzeinheit 43i der zentralen Steuerungseinheit 310 einen Steuerungsvorgang durch, um den Betrieb des Gleichspannung erzeugenden Schaltkreises 110 und des Wechselrichterschaltkreises 130 zu stoppen, um den Leistungsschaltkreis 101 zu schützen, indem die Zufuhr einphasiger Wechselspannung beendet wird, und gleichzeitig führt der Überstrom-Erfassungsschaltkreis 350 einen Steuerungsvorgang durch, um den Betrieb des Gleichspannung erzeugenden Schaltkreises 110 zu beenden.
  • Durch diese Steuerung der Schaltkreis-Schutzeinheit 431 für den Schutz des Leistungsschaltkreises 101, wird die Ausgabe des PBM-Steuersignals von der PBM-Signale erzeugenden Einheit 441 nach Ablauf von mehreren Sekunden bis zu mehreren Minuten beendet, wenn die Ausgangsamperezahl die Nennspannung 1,2 mal überschritten hat und beginnt damit, dem Stoppschaltkreis 360 ein Stopp-Steuersignal zuzuführen.
  • Wenn dann die Ausgangsamperezahl so groß ist, dass sie 1,2 mal über dem Wert der Nennamperezahl liegt, wird mit der Zufuhr des Stoppsteuersignals nach Ablauf einer kurzen Zeit begonnen, und die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 hört mit der Zufuhr von PBM-Steuersignalen auf, bzw. wenn der Wert klein ist, wird mit der Zufuhr des Stoppsteuersignals begonnen und nach Ablauf einer längeren Zeit die Steuerung über die Ausgabe des PBM-Steuersignals gestoppt, wodurch die Zufuhr einphasiger Wechselspannung beendet wird. Darüber hinaus wird die Ausgabe des PBM-Steuersignals sofort beendet, wenn die Ausgangsamperezahl die Nennspannung um das Zweifache überstiegen hat und es wird mit der Ausgabe des Stoppsteuersignals begonnen, um die Zufuhr der einphasigen Wechselspannung zu beenden.
  • Wenn ferner die Erzeugung fehlerhafter Spannung im Leistungsschaltkreis 101 erfasst wird, d.h. wenn die durch den Wechselspannungs-Erfassungsschaltkreis 320 erfasste Wechselspannung bzw. die durch den Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltkreis 340 erfasste Ausgangsspannung ungewöhnlich hoch wird, wenn die Ausgangsspannung erheblich unter ihren Einstellpunkt, z.B. 100 V, fällt oder wenn eine Spannung unter 100 V beibehalten wird, schickt die Schaltkreis-Schutzeinheit 431 auch ein Stoppsteuersignal an den Stopp-Schaltkreis 360 und beendet die Ausgabe die einphasigen Wechselspannung von der ersten Ausgangsklemme 151 und der zweiten Ausgangsklemme 152, indem die PBM-Signale klemme 151 und der zweiten Ausgangsklemme 152, indem die PBM-Signale erzeugende Einheit 441 die Ausgabe des PBM-Steuersignals beendet.
  • Darüber hinaus beendet der Überstrom-Erfassungsschaltkreis 350, der separat von der zentralen Steuerungseinheit 310 vorgesehen ist, die Ausgabe des Durchgangssignals vom Thyristor-Regelkreis 170 an den Wechselspannung erzeugenden Schaltkreis 110, wenn die Ausgangsamperezahl beinahe das Zweifache der Nennspannung erreicht hat, indem ein L-Pegel-Stoppsignal an den Optokoppler 175 abgegeben wird.
  • Folglich wird dann, wenn die Ausgangsamperezahl beinahe das Zweifache der Nennspannung erreicht hat, jeder der Thyristoren 111 des Gleichspannung erzeugenden Schaltkreises 110 in einen Zustand der Unterbrechung gesetzt, und die Leistungszufuhr von der Gleichstromquelleneinheit 120 an den Wechselgenerator 50 wird gestoppt. Daher fällt die Ausgangsspannung der Gieichstromquelleneinheit 120 ab.
  • Somit besteht ein Ausgangsspannungsabfall, der von der Umwandlung der Ausgangsspannung von der Gleichstromquelleneinheit 120 in eine Wechselspannung unter PBM-Steuerung herrührt und der Potentialunterschied zwischen der ersten Ausgangsklemme 151 und der zweiten Ausgangsklemme 152 ist, der durch das erste PBM-Signal und das zweite PBM-Signal entsprechend einem PBM-Steuersignal mit festem Tastverhältnis erzeugt worden ist, und der Laststrom wird ebenfalls reduziert, wodurch ein sofortiger Stopp der Ausgabe der einphasigen Wechselspannung verhindert wird, wenn der Ausgangsstrom die Nennamperezahl zweifach überstiegen hat, oder ein Stopp der Ausgabe einphasiger Wechselspannung in sehr kurzer Zeit verhindert wird, wenn die Ausgangsamperezahl die Nennamperezahl 1,2 mal wesentlich überschritten hat.
  • Ferner ist die Bezugsspannung, die für den Überstrom-Erfassungsschaltkreis 350 einzustellen ist, so dass er ein Stopp-Signal zuführt, nicht darauf begrenzt, durch den Ausgangsstrom-Erfassungsschaltkreis 330 zu erfassen, was auf die Nennamperezahl beinahe zweifach angepasst worden ist, sondern kann mit der Ausgangs-Nennamperezahl gemeinsam passend zu dem Zeitpunkt eingestellt werden, zu dem ein Stoppsteuersignal an die zentrale Steuerungseinheit 310 gemäß den charakteristischen Eigenschaften, Dauerhaftigkeit und Sicherheitsstandards der Elemente, aus denen der Leistungsschaltkreis 101 besteht, geschickt wird. Zum Beispiel ist es auch denkbar, die Verstärkung durch den Gleichspannung erzeugenden Schaltkreis 110 zu stoppen, wenn ein Strom im Begriff ist zu fließen, der die Nennamperezahl 1,5 mal übersteigt, wodurch die Leistungszufuhr von der Gleichstromquelleneinheit 120 an den Wechselstromgenerator 50 gestoppt und die Ausgangsspannung reduziert wird.
  • Darüber hinaus wird beim Stoppen der Ausgabe des PBM-Steuersignals von der PBM-Signale erzeugenden Einheit 441 durch ein Stopp-Steuersignal von der Schaltkreis-Schutzeinheit 431 der Betrieb der PBM-Signale erzeugenden Einheit 441 sofort beendet, wenn das Stopp-Steuersignal von der Schaltkreis-Schutzeinheit 431 abgegeben worden ist, und die Ausgabe des Überstroms von der ersten Ausgangsklemme 151 und von der zweiten Ausgangsklemme 152 wird sofort beendet, um den tragbaren Generator 100 sowie daran als Lasten angeschlossene Geräte zu schützen.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Erfindungsgemäß ist ein tragbarer Generator geschaffen, der eine Wechselspannung erzeugt, indem ein Wechselgenerator gedreht wird, einmal diese Wechselspannung in eine Gleichspannung gleichrichtet, die dann über einen Wechselrichterschaltkreis in eine einphasige Wechselspannung mit festem Pegel und einer vorgeschriebenen Frequenz umgewandelt wird, und diese einphasige Wechselspannung zuführt. Der tragbare Generator weist eine Ausgangsstopp-Steuerungseinheit auf, die den Betrieb des Wechselrichterschaltkreises durch Ausschalten eines Betriebsschalters zu dem Zeitpunkt beendet, wenn die Spannung zwischen den Ausgangsklemmen unter 0 fällt.
  • Dadurch werden elektrische Ladungen, die im Tiefpassfilter oder dergleichen zwischen dem Wechselrichterschaltkreis und den Ausgangsklemmen verbleiben, auf ein Minimum reduziert, so dass ein tragbarer Generator geschaffen worden ist, bei dem keine Gleichspannung an den Ausgangsklemmen verbleibt.

Claims (1)

  1. Tragbarer Generator (110), der einen Wechselstromgenerator (50) über eine Maschine dreht, um eine Wechselspannung zu bilden, einmal die Wechselspannung in eine Gleichspannung gleichrichtet, die Gleichspannung in eine feste einphasige Wechselspannung einer vorgeschriebenen Frequenz über einen Wechselrichterschaltkreis (130) umwandelt und die einphasige Wechselspannung über einen Tiefpassfilter (140) durch Ausgangsklemmen (151, 152) ausgibt; und der eine Steuerungseinheit zum Anhalten des Ausgangs (443) zum Anhalten des Betriebs des Wechselrichterschaltkreises (130) zu der Zeit enthält, wenn die einphasige Wechselspannung zwischen den Ausgangsklemmen, die von einem Betriebsschalter (305) ausgeschaltet wird, auf 0 V fällt.
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