JP2000350356A - 携帯用発電機及び携帯用発電機の保護回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータなどの消費電力が変動する負荷を接続
する場合、携帯用発電機(100)として出力容量の大きな
発電機を準備しなければならない欠点があった。 【解決手段】 エンジンにより駆動される交流発電機(5
0)で発電された電圧を直流電圧発生回路(110)で整流
し、直流電源部(120)に充電を行って形成した直流電圧
をインバータ回路(130)により交流電圧として出力する
携帯用発電機(100)であって、出力電流検出回路(330)に
より検出する出力電流の値が定格電流値を越えたとき、
インバータ回路(130)の動作を停止させて電力の出力を
停止させる制御手段(310)を有すると共に、前記出力電
流検出回路(330)で検出した出力電流値が定格電流値を
越える所定の電流値に達すると直流電圧発生回路(110)
の整流動作を停止させる過電流検出回路(350)をも有す
る携帯用発電機(100)とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンにより発
電機を回転させることにより１００ボルトなどの交流電
圧を出力させる携帯用発電機に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、ガソリンエンジン又はディーゼル
エンジンを用い、所要の場所に移動させることが可能で
あり、且つ、数キロワット程度の出力を行うことのでき
る小型の発電機が多用されるようになってきた。この移
動させることを可能とした携帯用発電機としては、平均
出力電圧を１００ボルト程度とし、エンジンの回転数を
一定回転数とすることにより５０ヘルツ又は６０ヘルツ
とする単相交流電圧を出力する発電機があった。しか
し、最近では、エンジンにより回転させる交流発電機の
出力電圧を一旦直流電圧に変換し、更にインバータを用
いて５０ヘルツ又は６０ヘルツの一定周波数とする出力
電圧を形成するものがある（例えば、特開昭６３−１１
４５２７号、特開昭６３−３０２７２４号）。

【０００３】尚、エンジンを用いて数キロワット乃至十
キロワット程度の出力が可能な小型の携帯用発電機は、
使用場所に持ち込み、常に移動可能な状態で使用する場
合のみでなく、特定の場所での使用期間が継続する場合
などは、固定的に据え付けて使用することもある。この
インバータを採用した携帯用発電機では、図５に示すよ
うに、エンジンにより回転させる交流発電機50、及び、
整流用ダイオード115とサイリスタ111を用いた直流電圧
発生回路110、所要個数のコンデンサを並列とした大容
量コンデンサ121による直流電源部120、更にパワートラ
ンジスタを用いたインバータ回路130とローパスフィル
タ140を有する。更に、この直流電圧発生回路110やイン
バータ回路130などの電力回路を駆動制御するための制
御用回路として、ＰＷＭ信号発生回路250や電圧制限回
路240、過負荷検出回路260、インバータドライブ回路25
5などを有する。又、これらの制御用回路を駆動する電
源部としての平滑回路210及び定電圧回路235なども有す
る。

【０００４】このエンジンにより回転子を回転させる交
流発電機50は、三相出力巻線51と単相出力巻線55とを有
する発電機が多く利用される。三相出力巻線51は、最大
出力を数百ボルトとして数十アンペア程度の出力を可能
とし、単相出力巻線55は、数十ボルトにして数十アンペ
ア程度の出力を可能とするものが多い。この三相出力巻
線51の出力端子が接続される直流電圧発生回路110は、
３個の整流用ダイオード115と３個のサイリスタ111とを
用いた整流ブリッジ回路により構成され、この整流ブリ
ッジ回路の両出力端子を直流電源部120とする主平滑コ
ンデンサ121の両端に接続してコンデンサ121に充電を行
うものである。

【０００５】尚、直流電圧発生回路110における各サイ
リスタ111のゲート端子は、電圧制限回路240に接続し、
各サイリスタ111の導通角を制御することにより直流電
源部120とした主平滑コンデンサ121の両端電圧を調整し
ている。そして、インバータ回路130は、４個のパワー
トランジスタを用いてブリッジ回路として構成してい
る。このインバータ回路130では、第１トランジスタ131
と第３トランジスタ133とを直列として直流電源部120に
接続し、第２トランジスタ132と第４トランジスタ134と
を直列として直流電源部120に接続している。又、第１
トランジスタ131と第３トランジスタ133との中点はロー
パスフィルタ140を介して第１出力端子151に接続し、第
２トランジスタ132と第４トランジスタ134との中点はロ
ーパスフィルタ140を介して第２出力端子152に接続して
いる。更に、第１トランジスタ131のベースと第４トラ
ンジスタ134のベースとを共通としてインバータドライ
ブ回路255に接続し、第２トランジスタ132のベースと第
３トランジスタ133のベースとを共通としてインバータ
ドライブ回路255に接続している。

【０００６】このインバータドライブ回路255から第１
トランジスタ131及び第４トランジスタ134に出力する第
１ＰＷＭ信号、及び、第２トランジスタ132及び第３ト
ランジスタ133に出力する第２ＰＷＭ信号は、数キロヘ
ルツ以上の高周波数としたパルス信号であり、各パルス
信号のパルス幅を５０ヘルツ又は６０ヘルツの周期で順
次変化させ、パルス幅の変化量は正弦波状に順次増加又
は減少させる信号としている。

【０００７】そして、第１ＰＷＭ信号と第２ＰＷＭ信号
とを逆位相としている。このため、第１ＰＷＭ信号によ
り第１トランジスタ131と第４トランジスタ134とを導通
させて第１トランジスタ131と第３トランジスタ133との
中点を直流電源部120の電圧ＶDとするとき、第２トラン
ジスタ132と第４トランジスタ134との中点は０ボルトと
され、又、第２ＰＷＭ信号により第２トランジスタ132
と第３トランジスタ133とを導通させるとき、第１トラ
ンジスタ131と第３トランジスタ133との中点を０ボルト
とし、第２トランジスタ132と第４トランジスタ134との
中点を直流電源部120は電圧ＶDとされる。

【０００８】この第１トランジスタ131と第３トランジ
スタ133との中点電位は、図６のＡに示すように、０ボ
ルトと直流電源120の電圧ＶDとが高速で切り換わり、且
つ、直流電源電圧ＶDの持続時間が順次変化する。又、
第２トランジスタ132と第４トランジスタ134との中点電
位も、図６のＢに示すように、直流電源120の電圧ＶDと
０ボルトとが高速で切り換わり、直流電源電圧ＶDの持
続時間が順次変化する。

【０００９】このため、ローパスフィルタ140を通過し
た第１出力電圧と第２出力電圧は、図６に示すように、
５０ヘルツ又は６０ヘルツの正弦波電圧とされ、且つ、
第１出力端子151の電圧と第２出力端子152の電圧とは、
最大値及び最小値を半周期ずらせた５０ヘルツ又は６０
ヘルツの交流出力電圧として形成される。又、交流発電
機50の単相出力巻線55は、図５に示したように、制御用
電源回路における平滑回路210に接続している。

【００１０】この平滑回路210は、整流用ダイオード211
及び平滑用コンデンサ215で構成し、単相出力巻線55の
出力端子と平滑用コンデンサ215との間に整流用ダイオ
ード211を挿入し、単相出力巻線55の出力電圧により平
滑用コンデンサ215に充電して直流電圧を形成するもの
としている。尚、整流用ダイオード211は、図５に示し
たように１個に限るものでなく、４個の整流用ダイオー
ドを用いて全波整流ブリッジとして平滑用コンデンサを
充電することもある。

【００１１】そして、平滑回路210の出力端子を定電圧
回路235に接続し、この定電圧回路235により制御回路を
駆動する所定の電圧を形成している。又、この定電圧回
路235は、−側の端子を直流電源部120の＋側と接続し、
定電圧回路235の＋側端子を電圧制限回路240やＰＷＭ信
号発生回路250、インバータドライブ回路240に接続して
いる。

【００１２】この電圧制限回路240は、抵抗器や比較器
を用いて構成し、第１基準電圧用抵抗器245と第２基準
電圧用抵抗器246とを直列として定電圧回路235の＋側端
子と直流電源部120の＋側端子との間に挿入し、第１基
準電圧用抵抗器245と第２基準電圧用抵抗器246との中点
を比較器243の基準入力端子に接続している。又、第１
分圧抵抗器248と第２分圧抵抗器249とを直列として定電
圧回路235の＋側端子と直流電源部120の−側端子との間
に挿入し、第１分圧抵抗器248と第２分圧抵抗器249との
中点を比較器243の比較入力端子に接続している。

【００１３】更に、比較器243の出力端子は、制御用抵
抗器241を介して定電圧回路235の＋側端子に接続すると
共に、直流電圧発生回路110における各サイリスタ111の
ゲート端子にも接続している。尚、各サイリスタ111の
ゲート端子に比較器243の出力端子を接続するに際して
は、保護抵抗器117を介して接続している。従って、こ
の電圧制限回路240では、制御用電源回路の定電圧回路2
35で形成された一定電圧を第１基準電圧用抵抗器245と
第２基準電圧用抵抗器246とにより分圧することによっ
て一定の基準電圧を形成し、この常に一定電圧とされた
基準電圧を比較器243の基準入力端子に入力することが
できる。

【００１４】又、直流電源部120の出力電圧と定電圧回
路235で形成する一定電圧とを加算した電圧を第１分圧
抵抗器248と第２分圧抵抗器249とにより分圧して検出電
圧を形成し、この検出電圧を比較器243の比較入力端子
に入力することができる。このため、比較入力端子に入
力される検出電圧は直流電源部120の電圧変動により変
動し、この検出電圧が第１基準電圧用抵抗器245と第２
基準電圧用抵抗器246とにより形成した基準電圧よりも
低いときは、比較器243の出力は＋電位とされる。

【００１５】従って、サイリスタ111のゲート電位をサ
イリスタ111のカソード電位よりも高くすることがで
き、制御用抵抗器241を介してゲート電流を各サイリス
タ111に供給し、各サイリスタ111を導通状態とすること
になる。このため、三相出力巻線51の出力電圧が直流電
源部120の電圧よりも高電圧になると直流電源部120に電
力を供給し、直流電源部120の電圧を上昇させる。

【００１６】又、直流電源部120の電圧が上昇して比較
器243に入力される検出電圧が基準電圧に等しくなる
と、比較器243の出力は０となり、各サイリスタ111のゲ
ート電位がカソード電位と等しくなり、各サイリスタ11
1は不導通状態となる。このように、電圧制限回路240に
より、直流電源部120で形成される電圧が一定電圧より
も低くなると交流発電機50から充電を行い、一定電圧に
達すると充電を停止させるため、直流電源部120の出力
電圧としては、１７０ボルト乃至２００ボルト程度とし
て電圧制限回路240により設定する一定の電圧ＶDを常に
保持することができる。

【００１７】そして、インバータ回路130により第１出
力端子151及び第２出力端子152の電位を５０ヘルツ又は
６０ヘルツの一定周期にて変化させ、第１出力端子151
の電圧と第２出力端子152の電圧との電位差の最大を１
４１ボルトして平均電圧を１００ボルトとする単相交流
電圧を出力させる。このインバータ回路130を制御する
ＰＷＭ制御信号を形成するＰＷＭ信号発生回路250は、
５０ヘルツ又は６０ヘルツなどの基準正弦波と三角波と
によりＰＷＭ制御信号を形成してインバータドライブ回
路255に出力するものである。

【００１８】そして、ＰＷＭ信号発生回路250の基準正
弦波は、出力端子から出力する電圧の周波数である５０
ヘルツ又は６０ヘルツなどの所定の周波数に合わせて形
成するものであり、この基準正弦波の電圧と三角波の電
圧の比率を調整し、インバータ回路130に入力する直流
電源部120の出力電圧ＶD及びインバータ回路130やロー
パスフィルタ140の特性によりＰＷＭ制御信号とするパ
ルス信号の周波数、及び、パルス幅とパルス幅の変化量
とを決定している。

【００１９】更に、この携帯用発電機100では、直流電
源部120とインバータ回路130との間に検出用抵抗器261
を挿入した過負荷検出回路260を設けている。この過負
荷検出回路260は、検出用抵抗器261と演算回路部265と
により構成し、定格電流値を越える電流値を検出したと
き、定格を越えた大きさにより時間を加味して停止信号
をインバータドライブ回路255に出力するものである。

【００２０】この演算回路部265は、比較器やコンデン
サ、及び、抵抗器を用いた種々の回路が用いられ、電力
回路を構成する素子の特性を加味し、多くの場合、定格
電流の２倍の電流が流れたときは直ちに停止信号を出力
してインバータドライブ回路255から出力している第１
ＰＷＭ信号及び第２ＰＷＭ信号の出力を停止させる。
又、定格電流を僅かに越える電流を検出したときは、数
秒乃至数分間の時間が持続したときに停止信号をインバ
ータドライブ回路255に出力するものとしている。

【００２１】このように、直流電圧発生回路110により
三相交流を一旦整流し、直流電源部120で形成した直流
電圧をインバータ回路130により再度交流電圧とする携
帯用発電機100は、交流発電機50の回転数、即ちエンジ
ンの回転数を変化させて常に負荷に応じた電力を形成し
つつ、一定に安定させた周波数及び電圧の交流出力電圧
を形成することができる。

【００２２】従って、負荷の変動に合わせてエンジンの
回転数を調整し、高負荷の場合には回転数を高くし、低
負荷の場合は回転数を低めとし、負荷に合わせて必要な
エネルギーをエンジンから発生させれば足りるため、負
荷に応じた出力調整が容易であり、且つ、効率の良い携
帯用発電機100とすることができる。そして、定格出力
を越える過負荷状態となったときは、過負荷の状態に合
わせて瞬時に、又は所定時間の経過によりインバータ回
路130の作動を停止させ、出力電圧を０として回路全体
などの安全を保ちつつ定格出力とされる数キロワット程
度の範囲内で各種電気機器を作動させることができる。

【００２３】このように、インバータ回路130を用いた
エンジン付きの携帯用発電機100は、商用電源と同じ１
００ボルトの単相交流電力を出力できるため、近年、種
々の一般電気機器の電源として利用されるようになって
きた。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】携帯用発電機は、種々
の一般電気機器の電源として利用されるも、この発電機
の負荷として電動機を接続する場合、電動機は始動時に
極めて短時間ではあっても定格電流の３倍乃至５倍の始
動電流が流入することになる。又、水銀灯などの放電ラ
ンプを点灯する場合も、放電ランプの点灯回路における
発振器が安定するまでの短時間、定格電流の２倍乃至４
倍程度の始動電流が流入することがある。

【００２５】このため、定格出力が例えば２キロワット
の携帯用発電機に０．５キロワットの電動機や放電ラン
プを接続している場合、既に１キロワット程度の負荷を
稼動させている状態で０．５キロワットの負荷である電
動機や放電ランプのスイッチをオンさせると、定格電力
に余裕があっても携帯用発電機の出力が停止し、接続し
ている全ての機器の動作が停止するという不具合が生じ
ることがあった。

【００２６】従って、モータなどの消費電力が変動する
負荷を接続する場合、携帯用発電機の定格出力よりも極
めて小さな定格の負荷しか接続することができず、携帯
用発電機として出力容量の大きな発電機を準備しなけれ
ばならない欠点があった。本発明は、このような欠点を
排除し、始動電流のように極めて短時間の過大電流が流
れる場合など、負荷変動の生じ易い負荷を接続する場合
も、発電機からの電力の出力を維持しつつ、定格電流を
越える大電流が流れるときには発電機の電力素子や電力
回路の保護を確実に行うことも可能とした保護回路を有
する携帯用発電機を提供するものである。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンによ
り駆動される交流発電機(50)で発電された交流電圧を直
流電圧発生回路(110)で整流し、コンデンサを用いた直
流電源部(120)に充電を行って形成した直流電圧をイン
バータ回路(130)により所定周波数の交流電圧として出
力端子(151,152)から出力する携帯用発電機(100)であっ
て、出力電流検出回路(330)により検出する出力電流の
値が定格電流値を越えたとき、所要時間後にインバータ
回路(130)の動作を停止させて出力端子(151,152)から出
力している電力の出力を停止させる制御手段(310)を有
すると共に、前記出力電流検出回路(330)で検出した出
力電流値が定格電流値を越える所定の電流値に達すると
直流電圧発生回路(110)の整流動作を停止させる過電流
検出回路(350)をも有する携帯用発電機(100)とする。

【００２８】このように、出力電流検出回路(330)を有
して定格電流を越えた出力電流値を検出したときに電力
の出力を停止させる制御手段(310)を有する携帯用発電
機(100)は、出力端子(151,152)が短絡した場合や負荷の
数が増加して過負荷状態となったとき、制御手段(310)
により出力を停止して当該携帯用発電機(100)の電力回
路(101)を保護することができる。

【００２９】更に、定格電流を越えた所定の出力電流値
を検出したときに直流電圧発生回路(110)の整流動作を
停止させる過電流検出回路(350)も有するから、出力電
流値が所定の値を越えたとき、直流電源部(120)への充
電を中断し、直流電源部(120)の出力電圧を低下させ、
出力端子(151,152)からの出力電力を減少させつつ出力
端子(151,152)からの電力出力を持続させることができ
る。

【００３０】そして、電力の出力を停止させる制御手段
(310)と直流電圧発生回路(110)の整流動作を停止させる
過電流検出回路(350)とを有しているから、定格出力を
越える過負荷状態となったとき、電力の出力を停止して
電力回路(101)の保護を図ることと、出力電圧を低下さ
せることによって出力電力を減少させて電力回路(101)
の保護を図ることにより、過負荷状態によっては、出力
端子(151,152)に接続した負荷を作動させつつ携帯用発
電機(100)の電力回路(101)を保護することができる。

【００３１】又、本発明としては、制御手段(310)は、
出力電流値が定格電流値を越えたとき、定格電流値を越
える大きさが大きいときは電力の出力を停止させるまで
の時間を短くし、出力電流値が一定の値を超えると極め
て短時間で当該携帯用発電機(100)からの電力の出力を
停止させる制御手段(310)であり、過電流検出回路(350)
が停止信号を出力する出力電流の所定値は、制御手段(3
10)が極めて短時間で電力の出力を停止させる一定の値
よりも低く設定することが好ましい。

【００３２】このように、過電流検出回路(350)が停止
信号を出力する出力電流の値を制御手段(310)が瞬時に
電力の出力を停止させる出力電流値よりも僅かに低く設
定すれば、定格電流値を越える電流が流れる場合に出力
電力を低下させ、携帯用発電機(100)の出力停止を行う
までの時間を長くして所要の時間経過後に電力の出力を
停止する制御を行い、且つ、電力回路(101)の破損が生
じるおそれのある大電流の値に近い値の電流が流れると
きも出力電圧を低下させて電力の出力を持続する時間を
多少長くすることができる。

【００３３】そして、本発明は、エンジンにより駆動さ
れる交流発電機(50)で発電された交流電圧を直流電圧発
生回路(110)で整流し、コンデンサを用いた直流電源部
(120)に充電を行って形成した直流電圧をインバータ回
路(130)により所定周波数の交流電圧として出力端子(15
1,152)から出力する携帯用発電機(100)に組み込まれる
保護回路であって、携帯用発電機(100)から出力される
電流の値を検出する出力電流検出回路(330)と、この出
力電流検出回路(330)が出力する出力電流の値が所定の
値を越えると停止信号を出力し、直流電圧発生回路(11
0)の整流動作を前記停止信号により停止させる過電流検
出回路(350)とを備える携帯用発電機(100)の保護回路と
するものである。

【００３４】このように、出力電流検出回路(330)で検
出する出力電流の値が所定の値を越えると直流電圧発生
回路(110)の整流動作を停止させる過電流検出回路(350)
を備えるから、出力電流が所定値以上になる過負荷が接
続されたとき、直流電圧発生回路(110)の整流動作を停
止させ、直流電源部(120)への充電を中断させて直流電
源部(120)の電圧ひいては出力電圧を低下させることが
でき、携帯用発電機(100)から出力される電力を少なく
して電力回路(101)の保護を図ることができる。

【００３５】更に、本発明は、出力電流検出回路(330)
が出力する出力電流の値が携帯用発電機(100)の定格電
流値の２倍近い値などの定格電流値の所定倍数を越える
と停止信号を出力して直流電圧発生回路(110)の整流動
作を停止させる過電流検出回路(350)とすることが好ま
しい。このように、定格電流値の２倍近い値などの定格
電流値の所定倍数値になると直流電圧発生回路(110)の
整流動作を停止させる過電流検出回路(350)とした保護
回路は、一般に用いられる電力回路(101)が破損する電
流値に達する直前に作動して電力の出力を持続させつつ
電力回路(101)の保護を図ることができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】本発明に係る携帯用発電機は、数
キロワット程度の出力を有するエンジンにより交流発電
機を回転させ、交流発電機の三相出力電圧を一旦直流化
し、インバータ回路により交流化して単相交流出力電圧
を形成するものであって、使用場所でこまめに移動させ
て使用し、又、使用場所に持ち込んで固定した据え付け
状態として作動させることもある小型電源装置である。

【００３７】この携帯用発電機は、エンジンにより回転
子を回転させる交流発電機50を有し、図１に示すよう
に、直流電圧発生回路110や直流電源部120及びインバー
タ回路130を主とする電力回路101を有し、電力回路101
の出力端子から出力する出力電圧の周波数を設定し、且
つ、各部に設けた検出回路からの検出信号に基づいて携
帯用発電機100の全体を制御する中央制御手段310として
のマイクロコンピュータを有し、この制御手段や検出回
路などの動作電力を形成する制御電源部201を有する携
帯用発電機100としている。

【００３８】この中央制御手段310は、周波数設定スイ
ッチ318により出力電圧の周波数を５０ヘルツ又は６０
ヘルツなどの所定の一定周波数に設定し、電力回路101
に設けた直流電圧検出回路320や出力電流検出回路330及
び出力電圧検出回路340からの検出信号に基づいてイン
バータ回路130の動作を制御し、更に、回転数検出回路3
19からの検出信号及びスロットル制御機構315からの開
度信号に基づいてエンジンスロットルの開閉制御も行
う。

【００３９】尚、設定スイッチ318としては、周波数の
設定の他、出力電圧の調整設定も可能とすることがあ
る。又、スロットル制御機構315において、パルスモー
タを用いてスロットルバルブを回転制御する場合は、ス
ロットル開度制御部423にパルスカウンタを内蔵させ、
スロットル開度制御部423からスロットルドライバー313
に出力する回転制御信号に合わせてカウント値をアップ
カウント又はダウンカウントし、スロットル制御機構31
5からの開度信号を省略してスロットル開度制御部423で
スロットルの開度データを記憶させることもある。

【００４０】この携帯用発電機100における交流発電機5
0は、三相出力巻線51と単相出力巻線55とを有し、三相
出力巻線51は電力回路101に、単相出力巻線55は制御電
源部201に接続している。そして、三相出力巻線51の出
力端子は、図１に示したように、３個の整流用ダイオー
ド115と３個のサイリスタ111とを用いた整流ブリッジに
よる直流電圧発生回路110に接続すると共に、ゲート電
圧発生回路160にも接続している。

【００４１】この直流電圧発生回路110は、各整流用ダ
イオード115のカソードと各サイリスタ111のアノードと
の接続点を各々三相出力巻線51の各出力端子に接続し、
各整流用ダイオード115のアノードをまとめて直流電源
部120の−側端子とインバータ回路130とに接続し、各サ
イリスタ111のカソードをまとめて直流電源部120の＋側
端子とインバータ回路130とに接続している。

【００４２】又、三相出力巻線51の出力端子に接続され
るゲート電圧発生回路160は、整流用ダイオードや制限
抵抗器、電源用コンデンサとツェナーダイオードを用い
て形成している。即ち、三相出力巻線51の各出力端子を
各々整流用ダイオード161のアノードに接続し、各整流
用ダイオード161のカソードを共通として制限用抵抗器1
63を介して電源用コンデンサ165の＋端子に接続し、電
源用コンデンサ165の−端子を直流電源部120の＋側に接
続すると共にツェナーダイオード167を電源用コンデン
サ165と並列に接続している。

【００４３】従って、このゲート電圧発生回路160は、
直流電源部120の＋側端子の電圧よりもツェナーダイオ
ード167の規定電圧だけ高い電圧を形成して出力するこ
とができる。そして、このゲート電圧発生回路160の出
力端子は、サイリスタ制御回路170を介して直流電圧発
生回路110における各サイリスタ111の各ゲート端子に接
続する。

【００４４】このサイリスタ制御回路170は、スイッチ
ングトランジスタ173とスイッチ制御抵抗器171及びフォ
トカプラ175で形成している。即ち、スイッチングトラ
ンジスタ173とするＰＮＰ形トランジスタのコレクタを
ゲート電圧発生回路160の出力端子に接続し、スイッチ
ングトランジスタ173のエミッタを各サイリスタ111のゲ
ート端子に接続する。尚、エミッタを各サイリスタ111
のゲート端子に接続するに際し、保護抵抗器117を用い
てゲート端子に接続している。

【００４５】そして、スイッチングトランジスタ173の
ベースは、スイッチ制御抵抗器171を介してゲート電圧
発生回路160の出力端子に接続し、スイッチ制御抵抗器1
71の中間点をフォトカプラ175のフォトトランジスタ176
を介して直流電源部120の＋側端子に接続している。
尚、フォトカプラ175のフォトトランジスタ176は、コレ
クタをスイッチ制御抵抗器171の中点に、エミッタを直
流電源部120の＋側端子に接続し、フォトカプラ175の発
光ダイオード177は、アノードを制御電源部201における
第２制御電圧Ｖccの出力端子に接続し、発光ダイオード
177のカソードは、定電圧検出回路180や停止回路360、
過電流検出回路350に接続している。

【００４６】従って、このサイリスタ制御回路170は、
フォトカプラ175の発光ダイオード177が点灯したとき、
フォトトランジスタ176が導通状態となり、スイッチ制
御抵抗器171の中点電位を直流電源部120の＋側端子電圧
まで降下させ、スイッチングトランジスタ173を不導通
状態とする。そして、発光ダイオード177が点灯しない
ときは、スイッチングトランジスタ173を導通状態とし
てゲート電圧発生回路160の出力電流をサイリスタ111の
ゲート電流として各サイリスタ111に供給し、この導通
信号としたゲート電流により直流電圧発生回路110の各
サイリスタ111を導通状態とする。

【００４７】このため、直流電圧発生回路110の両出力
端子に接続される直流電源部120に三相出力巻線51の出
力電力を供給することができる。又、直流電圧発生回路
110の両出力端子に接続されるインバータ回路130は、パ
ワートランジスタによるブリッジ回路と平滑コンデンサ
173とで構成している。このインバータ回路130は、第１
トランジスタ131と第３トランジスタ133とを直列として
直流電源部120に接続し、又、第２トランジスタ132と第
４トランジスタ134とを直列として直流電源部120に接続
し、第１トランジスタ131と第３トランジスタ133との中
点はローパスフィルタ140を介して第１出力端子151に、
第２トランジスタ132と第４トランジスタ134との中点は
ローパスフィルタ140を介して第２出力端子152に接続し
ている。

【００４８】又、交流発電機50の単相出力巻線55は、図
２に示すように、制御電源部201の平滑回路210に接続し
ている。この平滑回路210は、４個の整流用ダイオード2
11を用いたブリッジ整流回路により全波整流を行って平
滑用コンデンサ215に充電を行うものである。この制御
電源部201は、平滑回路210の他に第１定電圧回路221及
び第２定電圧回路225とレギュレータ230とを有し、平滑
回路210の出力電圧を第１定電圧回路221によって１５ボ
ルト程度の一定電圧とし、第１逆流阻止ダイオード233
を介してレギュレータ230に印加し、又、直流電源部120
の＋側端子の電圧を第２定電圧回路225によって１２ボ
ルト程度の一定電圧とし、第２逆流阻止ダイオード234
を介してレギュレータ230に印加している。

【００４９】そして、レギュレータ230では、１０ボル
ト程度の第１制御電圧Ｖssと５ボルト程度の第２制御電
圧Ｖccとを形成し、第１制御電圧Ｖssにより後述するエ
ンジンのスロットル制御用モータの駆動などを行い、第
２制御電圧Ｖccは中央制御手段310やその他の制御回路
素子に供給している。尚、この制御電源部201は、通
常、単相出力巻線55が出力する交流電圧から平滑回路21
0及び第１定電圧回路221で形成した直流電圧をレギュレ
ータ230に供給し、レギュレータ230によって第１制御電
圧Ｖssと第２制御電圧Ｖccを形成して各回路素子に供給
する。そして、単相出力巻線55などに断線などの故障が
発生したとき、直流電源部120が作動していれば第２定
電圧回路225によってレギュレータ230に電力を供給し、
レギュレータ230から第１制御電圧Ｖss及び第２制御電
圧Ｖccを出力させて当該携帯用発電機100の動作を持続
させるものとしている。

【００５０】又、第１定電圧回路221の出力電圧を検知
して切り換えを行うスイッチ回路を第１逆流阻止ダイオ
ード233及び第２逆流阻止ダイオード234に換えてレギュ
レータ230の入力側に配置することがある。この場合
は、第１定電圧回路221の出力電圧と第２定電圧回路225
の出力電圧とを同一としつつ第１定電圧回路221からの
電力を通常はレギュレータ230に供給し、第１定電圧回
路221の出力が停止したときに第２定電圧回路225からの
出力電圧をレギュレータ230に供給するようにスイッチ
回路を切り換えることもある。更に、単相出力巻線55を
有しない交流発電機50を使用し、平滑回路210及び第１
定電圧回路221を省略して直流電源部120の電圧を第２定
電圧回路225で降圧し、常に直流電源部120の電力をレギ
ュレータ230に供給して制御電圧を形成することもあ
る。

【００５１】そして、直流電源部120の電圧を制御する
定電圧検出回路180は、図３に示すように、抵抗器とツ
ェナーダイオードやスイッチングトランジスタを用い、
２個の抵抗器を直列とした分圧抵抗器181,182により直
流電源部120の電圧を分圧し、分圧抵抗器181,182の中点
電位を更にツェナーダイオード183と検出抵抗器184とに
より降下させ、検出抵抗器184の電位をシュミット回路1
85に入力してスイッチングトランジスタ187の導通を制
御している。

【００５２】更に、このスイッチングトランジスタ187
はサイリスタ制御回路170におけるフォトカプラ175の発
光ダイオード177と直列とし、直列とした発光ダイオー
ド177に第２制御電圧Ｖccを印加してスイッチングトラ
ンジスタ187の導通遮断によって発光ダイオード177の点
灯制御をしている。従って、この定電圧検出回路180
は、直流電源部120の出力電圧が上昇すると検出抵抗器1
84の検出電位が上昇し、スイッチングトランジスタ187
を導通させることにより発光ダイオード177を点灯させ
る。このため、サイリスタ制御回路170は、直流電圧発
生回路110への導通信号の出力を停止し、直流電圧発生
回路110の各サイリスタ111を不導通状態として交流発電
機50から直流電源部120への電力供給を停止させる。

【００５３】又、直流電源部120の電圧が降下すると、
定電圧検出回路180は定電圧検出回路180のスイッチング
トランジスタ187を不導通状態とし、サイリスタ制御回
路170の発光ダイオード177を消灯させることによりサイ
リスタ制御回路170から導通信号を出力させ、直流電圧
発生回路110の各サイリスタ111を導通状態とし、直流電
源部120への電力供給を行わせる。

【００５４】このようにして、定電圧検出回路180によ
り直流電源部120の電位を常に一定とすることができ
る。そして、直流電圧検出回路320は、分圧抵抗器325を
直流電源部120の両端子間に挿入するように接続するも
のであり、この分圧抵抗器325により直流電源部120の出
力電圧を分圧して中央制御手段310に直流電源部120の出
力電圧値を示す直流電圧信号を入力している。

【００５５】又、インバータ回路130とローパスフィル
タ140との間に挿入された出力電圧検出回路340は、イン
バータ回路130の第１出力電圧及び第２出力電圧を各々
分圧抵抗器により分圧降下させて電圧検出を行うもので
あり、第１出力電圧を分圧抵抗器341,342で分圧した第
１検出電圧、及び、第２出力電圧を分圧抵抗器343,344
で分圧降下させた第２検出電圧を、各々検出用のローパ
スフィルタ347,348を介して中央制御手段310に入力して
いる。

【００５６】そして、この携帯用発電機100では、出力
電圧検出回路340から出力される出力電圧値信号を中央
制御手段310に入力するに際し、アナログ信号である第
１出力電圧値信号と第２出力電圧値信号とを中央制御手
段310に入力すると共に、矩形波形成回路317からのゼロ
クロス信号も中央制御手段310に入力する。この矩形波
形成回路317は、正弦波を形成する第１出力電圧と第２
出力電圧との差電圧に基づく矩形波を形成し、正弦波を
形成する第1出力電圧と第2出力電圧との差電圧における
ゼロクロスポイントをこの矩形波のエッジとし、携帯用
発電機100から出力される出力電圧におけるゼロクロス
ポイントのタイミングを示すゼロクロス信号を中央制御
手段310に入力するものである。

【００５７】更に、出力電流検出回路330は、インバー
タ回路130からローパスフィルタ140に流れる電流を検出
用抵抗器331及び比較回路333で検出し、検出用ローパス
フィルター335を用いて高調波成分を除去した出力電流
値信号を中央制御手段310と過電流検出回路350及び過電
流規制回路370とに入力している。尚、出力電流検出回
路330は、インバータ回路130の入力側に設けることもあ
る。この出力電流検出回路330をインバータ回路130の入
力側に設ける場合、特に直流電源部120の−側端子とイ
ンバータ回路130の間に出力電流検出回路330を設ける場
合は、出力電流検出回路330から出力される出力電流値
信号の絶対電圧を低くすることが容易となる。

【００５８】又、出力電流検出回路330としては、検出
用抵抗器331を用いる場合のみでなく、誘導コイルを用
いた電流検出器を使用することもある。そして、過電流
検出回路350は、抵抗器351,352と演算回路353及び比較
器355やスイッチングトランジスタ357や逆素子ダイオー
ド359で形成し、制御電源部201で形成した第２制御電圧
Ｖccを基準電圧用分圧抵抗器351,352により分圧して基
準電圧を形成し、出力電流検出回路330が出力する出力
電流値信号を演算回路353に入力し、演算回路353の出力
電位が基準電圧よりも高くなるとスイッチングトランジ
スタ357を導通させてＬレベルの過電流信号を形成し、
この過電流信号を逆素子ダイオード359を介することに
より停止信号としてサイリスタ制御回路170に出力する
ものとしている。

【００５９】この過電流検出回路350における演算回路3
53は、出力電流値信号が当該携帯用発電機100の定格出
力電流値を越える値のとき、定格電流値を越えた値の積
分を行い、この積分値に瞬時電流値を加えた値の出力信
号を比較器355に入力するものである。又、過電流検出
回路350のスイッチングトランジスタ357は、エミッタを
接地し、コレクタを中央制御手段310に接続すると共
に、このコレクタは逆バイアスとした逆素子ダイオード
359を介してサイリスタ制御回路170のフォトカプラ175
における発光ダイオード177のカソードに接続するもの
である。

【００６０】従って、この過電流検出回路350は、積分
値に瞬時電流値を加えた値とされる演算回路353の出力
信号値が基準電圧用分圧抵抗器351,352により形成する
基準電圧値を越えたとき、比較器355の出力信号により
スイッチングトランジスタ357を導通させ、過電流信号
を中央制御手段310に出力すると共に、逆素子ダイオー
ド359を介した信号である停止信号を出力してサイリス
タ制御回路170に導通信号の出力を停止させる。

【００６１】更に、過電流規制回路370は、抵抗器371,3
72と比較器375及びスイッチングトランジスタ377とで形
成し、制御電源部201で形成した第２制御電圧Ｖccを基
準電圧用分圧抵抗器371,372により分圧して基準電圧を
形成し、出力電流検出回路330が出力する出力電流値信
号が基準電圧よりも高くなるとスイッチングトランジス
タ377を導通させる。そして、エミッタを接地し、コレ
クタを中央制御手段310とＰＷＭドライバー311に接続し
たスイッチングトランジスタ377によりＰＷＭドライバ
ー311にＬレベルの出力規制信号を出力するものであ
る。

【００６２】従って、この過電流規制回路370は、基準
電圧用分圧抵抗器371,372により形成した基準電圧値よ
りも出力電流値信号の値が高くなったとき、スイッチン
グトランジスタ377を導通させてＬレベルの規制信号を
ＰＷＭドライバー311に出力し、ＰＷＭドライバー311で
はＰＷＭ基準信号を遮断して第１ＰＷＭ信号及び第２Ｐ
ＷＭ信号のＰＷＭドライバー311からの出力を停止させ
るものである。

【００６３】尚、中央制御手段310には、直流電圧検出
回路320からの直流電圧値信号、出力電流検出回路330か
らの出力電流値信号、及び、出力電圧検出回路340から
の出力電圧値信号とこの出力電圧値信号に基づく矩形波
形成回路317からのゼロクロス信号が検出信号として入
力される他、過電流検出回路350からの過電流信号や三
相出力巻線51が出力する出力電圧の周波数の検出信号も
回転数検出回路319から回転数信号として入力され、更
に、発光ダイオード177のカソード電位も導通率検出信
号として入力される。

【００６４】これらの検出信号が入力される中央制御手
段310は、ＰＷＭ基準テーブルを有し、このＰＷＭ基準
テーブルに基づいてＰＷＭ制御信号をＰＷＭドライバー
311に出力し、インバータ回路130における第１トランジ
スタ131乃至第４トランジスタ134である各トランジスタ
の導通遮断を制御する。このＰＷＭ基準テーブルは、多
数のＰＷＭ基準値を記憶するテーブルであり、各ＰＷＭ
基準値は、正弦波曲線の１周期を形成する曲線の値に相
当する２００個程度の数値としている。

【００６５】そして、中央制御手段310は、一定の周期
でこのＰＷＭ基準テーブルからＰＷＭ基準値を順次読み
出してＰＷＭ制御信号を形成し、このＰＷＭ制御信号を
ＰＷＭドライバー311に出力する。このＰＷＭ制御信号
は、ＰＷＭ基準テーブルの先頭値が０の場合は、ＰＷＭ
基準値を読み出す読み出しクロックにおける１クロック
時間の２分の１時間に相当する値を読み出した各ＰＷＭ
基準値に加え、ＰＷＭ基準値が０のときにデューティー
比が５０パーセントとなるパルス信号を形成している。
このため、ＰＷＭ制御信号の各パルスは、デューティー
比を正弦波形状に合わせて順次変化させ、デューティー
比が５０パーセントを中心として数十パーセントから１
００パーセントの数十パーセント手前までの範囲で順次
変化するパルス信号列として形成される。

【００６６】そして、ＰＷＭドライバー311は、このＰ
ＷＭ制御信号を電流増幅して第１トランジスタ131及び
第４トランジスタ134に出力する第１ＰＷＭ信号と、こ
のＰＷＭ制御信号を反転増幅して第２トランジスタ132
及び第３トランジスタ133に出力する第２ＰＷＭ信号と
を形成し、この第１ＰＷＭ信号及び第２ＰＷＭ信号をイ
ンバータ回路130に出力する。

【００６７】尚、ＰＷＭドライバー311は、過電流規制
回路370からＬレベルの出力規制信号が入力されると出
力規制信号の入力中は第１ＰＷＭ信号及び第２ＰＷＭ信
号の出力を中断するものである。更に、中央制御手段31
0は、各ＰＷＭ基準値に対応させた多数の電圧テーブル
値を記憶する出力電圧値テーブルを有し、ＰＷＭ基準テ
ーブルからＰＷＭ基準値の読み出しを行うタイミングに
合わせて出力電圧値テーブルから電圧テーブル値を読み
出し、この読み出した電圧テーブル値と出力電圧検出回
路340から入力される出力電圧の値とを比較し、ＰＷＭ
制御信号を形成する各パルス信号のパルス幅を修正し、
出力電圧の調整を行っている。

【００６８】尚、デューティー比を５０パーセントとす
るパルス信号をＰＷＭ制御信号として中央制御手段310
から出力し、このパルス信号により出力電圧の０を示す
出力電圧値信号が中央制御手段310に入力されるまでの
微小時間は、インバータ回路130などの回路特性により
予めプリセットして電圧テーブル値と検出された出力電
圧値とを比較しているも、この微小時間差を矩形波形成
回路317から入力されるゼロクロス信号に基づいて修正
し、ＰＷＭ制御信号と第１出力端子151及び第２出力端
子152に出力する出力電圧との関係を正しく調整してい
る。

【００６９】又、この携帯用発電機100では、中央制御
手段310にＰＷＭ制御信号を形成して出力するためのＰ
ＷＭ基準テーブルを有しているも、基準正弦波形成回路
や三角波形成回路を設けることによりＰＷＭ制御信号を
形成するＰＷＭ制御信号形成回路を中央制御手段310と
は別に設けることもある。更に、この中央制御手段310
は、直流電圧発生回路110の制御やエンジンの回転数制
御を行っている。

【００７０】この直流電圧発生回路110の制御は、停止
回路360によりサイリスタ制御回路170を介して行うもの
である。この停止回路360は、ベースを中央制御手段310
に接続したスイッチングトランジスタ361で構成し、ス
イッチングトランジスタ361のエミッタを接地し、この
スイッチングトランジスタ361のコレクタをフォトカプ
ラ175における発光ダイオード177のカソードに接続して
いるものである。

【００７１】この停止回路360によって直流電圧発生回
路110の制御を行うに際しては、エンジンの始動時、回
転数検出回路319から入力される回転数信号が発電を行
うのに充分な所定回転数を示すまでは停止制御信号を停
止回路360に出力し、発光ダイオード177を点灯させてサ
イリスタ制御回路170から導通信号を出力させないよう
にする。

【００７２】そして、エンジンの回転数が所定回転数を
越えたとき、停止制御信号の出力を停止し、直流電圧検
出回路320により直流電源部120の電圧が１６０ボルト乃
至２００ボルトの所定の電圧に達していることを確認し
てＰＷＭ制御信号の出力を開始する。そして、エンジン
の制御は、スロットルドライバー313を介してスロット
ル制御機構315のパルスモータを正回転又は逆回転させ
ることにより行う。

【００７３】このエンジン回転数制御は、出力電流検出
回路330からの出力電流値信号に合わせてスロットル制
御機構315から入力される開度信号を所定の値とし、出
力に合わせて所定のエンジン回転数をするものである。
又、フォトカプラ175における発光ダイオード177のカソ
ード電位により直流電圧発生回路110に導通信号を出力
している時間の割合、即ちサイリスタ111の導通率に相
当する直流電圧発生回路110の稼働率に合わせてスロッ
トル開度を修正して高効率の電圧変換を行っている。

【００７４】又、この携帯用発電機100では、定格電流
を越える過電流が流れるとき、中央制御手段310によっ
て直流電圧発生回路110やインバータ回路130の動作を停
止させる制御を行い、単相交流電圧の出力を停止するこ
とにより電力回路101の保護を図ると共に、過電流検出
回路350により直流電圧発生回路110の動作を停止させる
制御を行っている。

【００７５】この電力回路101を保護する中央制御手段3
10の制御は、出力電流値が定格電圧の１．２倍を越えた
ときは、数秒乃至数分間の持続時間によりＰＷＭ制御信
号の出力を停止すると共に停止回路360に停止制御信号
の出力を開始し、スロットル制御機構315を介してエン
ジンの回転数を低下又は停止状態に制御するものとして
いる。

【００７６】そして、定格電流の１．２倍を越えた値に
応じて出力電流値が大きいときは、短い持続時間で停止
制御信号の出力開始及びＰＷＭ制御信号の出力停止を行
い、定格電流を越えた値が小さいときは、多少長い持続
時間で停止制御信号の出力開始及びＰＷＭ制御信号の出
力停止を行い、単相交流電圧の出力を停止する。又、出
力電流の値が定格電圧の２倍余りなどの所定値に達した
ときは、直ちにＰＷＭ制御信号の出力を停止すると共に
停止制御信号の出力を開始して当該携帯用発電機100か
らの単相交流電圧の出力を停止する。

【００７７】更に、直流電圧検出回路320で検出する直
流電圧の値や出力電圧検出回路340で検出する出力電圧
の値が異常に高くなったとき、又、出力電圧が設定され
ている値である例えば１００ボルトよりも大きく低下し
たときや１００ボルトよりも低い電圧が持続したときな
ど、電力回路101に異常電圧が発生したことを検出した
ときも停止制御信号を停止回路360に出力し、且つ、Ｐ
ＷＭ制御信号の出力を停止して単相交流電圧の出力を停
止させる。

【００７８】又、過電流検出回路350は、出力電流の瞬
時値が定格ピーク電流の１．５倍近くに達したとき、比
較器355からの出力によりスイッチングトランジスタ357
を導通させてＬレベルの過電流信号を中央制御手段310
に出力すると共に、逆素子ダイオード359を介してフォ
トカプラ175にＬレベルの停止信号を出力し、サイリス
タ制御回路170が直流電圧発生回路110に出力している導
通信号の出力を停止させる。

【００７９】このため、図4に示すように、平均出力電
流値が平均定格電流値Ｉtよりも低く、出力電流の瞬時
値が定格ピーク電流値Ｉｐよりも低いときはＬレベルの
過電流信号が過電流検出回路350から出力されることな
く、過電流検出回路350からの出力信号ＴはＨレベルに
維持されて当該携帯用発電機100は通常の発電動作を行
っているも、出力電流の瞬時値が定格電流の１．５倍近
くに達したとき、即ち、出力電流値の瞬時値又は定格値
を越えた値の値の積分値と瞬時値との和が所定の既定値
Ｉaを越えたとき、逆素子ダイオード359を介した停止信
号がサイリスタ制御回路170に出力されて直流電圧発生
回路110の各サイリスタ111が不導通状態とされる。従っ
て、直流電源部120への交流発電機50からの電力供給が
停止され、直流電源部120の出力電圧が降下する。

【００８０】又、このとき、過電流検出回路350から出
力されるＬレベルの過電流信号が入力される中央制御手
段310は、電圧テーブル値と出力電圧とを比較して出力
電圧の調整を行うことを中止し、単純にＰＷＭ基準テー
ブルに記憶したＰＷＭ基準値に基づいてＰＷＭ制御信号
を形成して出力する動作を行うものである。従って、直
流電源部120の出力電圧をＰＷＭ制御によって交流電圧
とし、一定のデューティー比とされたＰＷＭ制御信号に
よる第１ＰＷＭ信号及び第２ＰＷＭ信号により形成され
る第１出力端子151と第２出力端子152の電位差である単
相出力電圧は低下し、電圧降下に合わせて負荷電流とな
る出力電流も減少させることになる。このため、本来
は、出力電流が定格電流の１．５倍余りを越えて比較的
短時間で単相交流電圧の出力が停止されることが防止で
きる。

【００８１】このようにしたため、この携帯用発電機10
0により所定の負荷を接続して稼動させている状態にお
いて、更に電動機や放電ランプを追加して作動させると
き、始動電流などにより瞬間的に定格電流を大きく越え
ようとすると、この瞬間に出力電圧が降下する乱調は発
生しても、第１出力端子151及び第２出力端子152から出
力される単相交流電圧の出力を持続する時間を長くする
ことにより、既に稼動している負荷を停止させることな
く、且つ、追加した電動機の始動又は放電ランプの点灯
を行い、当該携帯用発電機100の出力定格出力以内の定
格とされた負荷を全て作動させることができ、負荷の定
格値に近い出力容量の携帯用発電機100を使用すること
ができる。

【００８２】又、このように、過電流検出回路350を設
けることにより、モータなどの負荷により消費電流が変
動する負荷を接続した場合、電源電圧の変動による乱調
が発生しても各負荷の運転をとりあえず持続させること
ができる。従って作業を停止させることなく携帯用発電
機100の定格出力内で多くの負荷を稼動させることが可
能となり、高効率に携帯用発電機100を使用することが
できる。

【００８３】尚、過電流検出回路350は、出力電流検出
回路330で定格電流値の１．５倍近くの電流値を検出し
たときに停止信号を出力するように基準電圧を設定する
場合に限るものでなく、定格電流値の１．８倍を越える
電流が流れようとするときに直流電圧発生回路110の整
流動作を停止させ、直流電源部120への交流発電機50か
らの電力供給を停止し、出力電圧を低下させるようにす
る場合など、電力回路101を形成する素子の特性や耐久
性、及び、安全基準に合わせ、中央制御手段310に停止
制御信号を出力させる際の出力電流値と共に適宜の値と
して設定するものである。

【００８４】従って、負荷の始動時などに出力電流値が
定格電流値を越えるとき、出力電流値が定格電流値を越
えたために中央制御手段310が当該携帯用発電機100を停
止させるまでの所要時間を多少長くすることができ、始
動電流などにより短時間だけ当該携帯用発電機100の定
格電流値を越える負荷電流が流れても、出力電圧を降下
させつつ単相交流電圧の出力を持続して各負荷の作動を
継続させることができる。

【００８５】又、過電流規制回路370は、図4に示したよ
うに、出力電流が当該携帯用発電機100の限界値Ｉmに近
い限界近似値Ｉxを越えたとき、ＰＷＭドライバー311に
Ｌレベルの出力規制信号を出力するものである。この図
4のＫ信号に示すＬレベルの出力規制信号は、ＰＷＭド
ライバー311から出力される第１ＰＷＭ信号及び第２Ｐ
ＷＭ信号の出力を停止させるものであり、この出力規制
信号がＰＷＭドライバー311に入力されたときは出力規
制信号のタイミングに合わせてインバータ回路130の出
力が瞬間的に停止され、当該携帯用発電機100からの出
力電圧及び出力電流は急激に減少し、出力電流の減少に
より過電流規制回路370から出力規制信号が出力されな
くなるとＰＷＭドライバー311から第１ＰＷＭ信号及び
第２ＰＷＭ信号が出力され、インバータ回路130から単
相交流電圧の出力が再開されるため、チャタリング現象
を発生させて出力電流値は限界近似値Ｉxに制限され、
且つ、出力電圧も定格電圧よりも低い値に制限される。

【００８６】そして、このとき、過電流検出回路350か
ら過電流信号及び停止信号が出力され、この停止信号に
より直流電圧発生回路110の整流動作が停止されて直流
電圧を低下させるも、このような大電流が流れることに
よりこの出力電流値信号が入力される中央制御手段310
は、極めて短時間で当該携帯用発電機100の発電動作を
停止させるものである。

【００８７】尚、携帯用発電機100の出力電流限界値Ｉm
は、携帯用発電機100に組み込まれている素子や回路特
性に合わせて定格ピーク電流値の２倍などの所定の値と
するものである。

【００８８】

【発明の効果】請求項１に記載した本発明は、交流発電
機で発電された電圧を直流電圧発生回路で整流し、直流
電源部に充電を行って形成した直流電圧をインバータ回
路により交流電圧として出力する携帯用発電機であっ
て、出力電流検出回路により検出する出力電流の値が定
格電流値を越えたとき、所要時間後にインバータ回路の
動作を停止させて電力の出力を停止させる制御手段を有
すると共に、出力電流値が定格電流値を越える所定の電
流値に達すると直流電圧発生回路の整流動作を停止させ
る過電流検出回路も有することを特徴とする携帯用発電
機である。

【００８９】従って、定格出力を越える過負荷状態にな
ったとき、出力電圧を低下させて負荷への電力供給を持
続させることにより、携帯用発電機の電力回路を保護す
ることができる。又、請求項２に記載したは本発明は、
制御手段は、定格電流値を越えた大きさに応じて電力の
出力を停止させるまでの時間を短くし、出力電流の値が
一定の値を超えると瞬時に電力の出力を停止させる制御
手段であり、過電流検出回路が停止信号を出力する出力
電流の所定値は、制御手段が瞬時に電力の出力を停止さ
せる一定の値よりも低く設定されていることを特徴とす
る請求項１に記載した携帯用発電機である。

【００９０】従って、定格出力を越える過負荷状態にな
ったとき、出力電圧を低下させて負荷への電力供給を持
続させることにより、携帯用発電機の電力回路を保護す
ることができ、定格電流を大きく越える電流が流れよう
とするときは短い時間で電力の出力を停止して確実に携
帯用発電機の電力回路を保護することができる。更に、
請求項３に記載したは本発明は、る交流発電機で発電さ
れた電圧を直流電圧発生回路で整流し、直流電源部に充
電を行って形成した直流電圧をインバータ回路により交
流電圧として出力する携帯用発電機に組み込まれる保護
回路であって、出力電流値を検出する出力電流検出回路
と、出力電流値が所定の値を越えると停止信号を出力し
て直流電圧発生回路の整流動作を停止させる過電流検出
回路とを備えることを特徴とする携帯用発電機の保護回
路である。

【００９１】従って、定格出力を越える過負荷状態にな
ったとき、出力電圧を低下させて負荷への電力供給を持
続させることにより、携帯用発電機の電力回路を保護す
ることができる。そして、請求項４に記載した本発明
は、出力電流値が定格電流値の所定倍数の値を越えると
停止信号を出力する過電流検出回路であることを特徴と
する請求項３に記載した携帯用発電機の保護回路であ
る。

【００９２】従って、一般的に多用されている携帯用発
電機の電力回路が損傷することを防止できる保護回路で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る携帯用発電機の全体を示すブロッ
ク図。

【図２】本発明に係る携帯用発電機の制御電源部を主と
する回路ブロック図。

【図３】本発明に係る携帯用発電機の検出及び制御回路
を主とする回路ブロック図。

【図４】本発明に係る携帯用発電機における出力電流及
び出力電圧と制御信号とを示すタイムチャート図。

【図５】従来の携帯用発電機の一例を示す回路ブロック
図。

【図６】出力電圧を示す模式図。

【符号の説明】

５０ 交流発電機 ５１ 三相出力巻線 ５５ 単相出
力巻線 １００ 携帯用発電機 １０１ 電力回路 １１０ 直流電圧発生回路 １１１ サイリスタ １１５ 整流
ダイオード １２０ 直流電源部 １２１ 主平
滑コンデンサ １３０ インバータ回路 １４０ ローパスフィルタ １５１ 第１出力端子 １５２ 第２
出力端子 １６０ ゲート電圧発生回路 １７０ サイリスタ制御回路 １８０ 定電圧検出回路 ２０１ 制御電源部 ２１０ 平滑回路 ２２１ 第１定電圧回路 ２２５ 第２
定電圧回路 ２３０ レギュレータ ２３５ 定電
圧回路 ２４０ 電圧制御回路 ２５０ ＰＷＭ信号発生回路 ２５５ インバータドライブ回路 ２６０ 過負荷検出回路 ２６５ 演算
回路部 ３１０ 中央制御手段 ３１１ ＰＷＭドライバー ３１３ スロ
ットルドライバー ３１５ スロットル制御機構 ３１７ 回転
数検出回路319 ３２０ 直流電圧検出回路 ３３０ 出力電流検出回路 ３４０ 出力
電圧検出回路 ３５０ 過電流検出回路 ３７０ 過電
流規制回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G053 AA01 AA02 BA01 BA04 CA02 CA07 EB01 EB05 EC03 FA04 FA07 5H007 CA02 CB05 CC12 DB01 DB09 DC02 EA02 FA03 GA08 5H590 CC22 CC24 CD01 CD03 CE02 EB21 FC14 FC15 FC17 HA04 JB15

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンにより駆動される交流発電機で
   発電された交流電圧を直流電圧発生回路で整流し、直流
   電源部に充電を行って形成した直流電圧をインバータ回
   路により所定周波数の交流電圧として出力端子から出力
   する携帯用発電機であって、出力電流検出回路により検
   出する前記出力端子からの出力電流の値が定格電流値を
   越えたとき、所要時間後にインバータ回路の動作を停止
   させて出力端子から出力している電力の出力を停止させ
   る制御手段を有すると共に、前記出力電流検出回路で検
   出した出力電流値が定格電流値を越える所定の電流値に
   達すると直流電圧発生回路の整流動作を停止させる過電
   流検出回路をも有することを特徴とする携帯用発電機。
2. 【請求項２】 制御手段は、出力電流値が定格電流値を
   越えたとき、定格電流値を越える大きさが大きいときに
   電力の出力を停止させるまでの時間を短くし、出力電流
   値が一定の値を超えると極めて短時間で当該携帯用発電
   機からの電力の出力を停止させる制御手段であり、過電
   流検出回路が停止信号を出力する出力電流の所定値は、
   制御手段が極めて短時間で電力の出力を停止させる一定
   の値よりも低く設定されていることを特徴とする請求項
   １に記載した携帯用発電機。
3. 【請求項３】 エンジンにより駆動される交流発電機で
   発電された交流電圧を直流電圧発生回路で整流し、直流
   電源部に充電を行って形成した直流電圧をインバータ回
   路により所定周波数の交流電圧として出力端子から出力
   する携帯用発電機に組み込まれる保護回路であって、出
   力電流検出回路と過電流検出回路とで構成され、出力電
   流検出回路は、携帯用発電機から出力される電流の値を
   検出して出力電流値信号を出力する出力電流検出回路で
   あり、過電流検出回路は、前記出力電流検出回路が出力
   する出力電流値信号の値が所定の値を越えると停止信号
   を出力し、直流電圧発生回路の整流動作を前記停止信号
   により停止させる過電流検出回路であることを特徴とす
   る携帯用発電機の保護回路。
4. 【請求項４】 出力電流検出回路が出力する出力電流値
   信号の値が携帯用発電機の定格電流値の所定倍数の値を
   越えるときに停止信号を出力する過電流検出回路である
   ことを特徴とする請求項３に記載した携帯用発電機の保
   護回路。