JP2001186767A - 携帯用発電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＰＷＭ制御により単相交流電圧を発生させる
小型の携帯用発電機では、高負荷になると出力電圧が変
動することがあった。 【解決手段】 交流発電機（50）により発電した交流
電圧をサイリスタを用いた直流電圧発生回路（110）で
整流して直流電源部（120）に充電を行ない、直流電源
部（120）の直流出力電圧をインバータ回路（130）によ
り単相交流電圧として出力する携帯用発電機（100）で
あって、直流電源部（120）の電圧を検出して直流電圧
発生回路（110）におけるサイリスタ（111）の導通角を
制御することにより直流電源部（120）の直流電圧を略
一定値とする制御を行うと共に、インバータ回路（13
0）に流れる電流値が大きくなるとサイリスタ（111）の
導通開始を早くする制御を行う定電圧制御部（500）を
設けた携帯用発電機（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。

【０００３】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６３−１１４５２７号、特開昭６３−３０２７２
４号）。尚、エンジンを用いて数キロワット乃至十キロ
ワット程度の出力を可能とされる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発電作
動を行わせる場合のみでなく、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作動させる
こともある。

【０００４】このインバータを採用した携帯用発電機で
は、図１０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1
11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1
20、更にパワートランジスタを用いたインバータ回路13
0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255などを有する。又、この携帯用発電
機100は、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。

【０００５】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。

【０００６】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たブリッジ回路により構成してい
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。

【０００７】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。

【０００８】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。

【０００９】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１１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１１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。

【００１０】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１１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１０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。

【００１１】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１０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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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
度の範囲内で負荷とされた各種電気機器を作動させるこ
とができる。

【００２４】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。そして、このような携帯用発電機100として、単
相交流電力の出力電圧値調整や電圧位相調整を行って並
列運転が可能とされるものもある。

【００２５】この出力電圧値や電圧位相の調整を行うこ
とができる携帯用発電機100では、携帯用発電機100の第
１出力端子151及び第２出力端子152から出力する交流出
力電圧や交流出力電流を検出し、例えば並列運転を行う
他の発電機の出力電圧及び位相と当該携帯用発電機100
が出力する単相交流電力の電圧値及び位相とを一致させ
るようにした出力電圧を常に出力するようにＰＷＭ信号
発生回路250を制御するものである（例えば、特開平５
−４９１７４号、特開平５−２３６６５８号、特開平５
−２４４７２６号）。

【００２６】又、電圧値の調整は、並列運転を行う場合
のみでなく、単独運転を行う場合においても、出力端子
に接続する負荷の種類や負荷の大きさによる電圧変動を
防止するために行われることもある（例えば、特開平５
−２１１７７７号）。これらの携帯用発電機100では、
多くの場合、図１２に示すように、ローパスフィルタ14
0の後段で第１出力端子151と第２出力端子152との間に
出力電圧検出回路340を挿入し、又、ローパスフィルタ1
40の後段に出力電流検出回路330を挿入し、第１出力端
子151及び第２出力端子152から出力する単相交流出力の
電圧及び電流を検出してＰＷＭ信号発生回路250を制御
している。

【００２７】尚、この携帯用発電機100も、図１０に示
した携帯用発電機100と同様に、交流発電機50の単相出
力巻線55を平滑回路210及び定電圧回路235で構成する制
御電源部201に接続し、単相出力巻線55の出力電圧を平
滑回路210で平滑化し、定電圧回路235により所定電圧の
制御用電圧Ｖccを形成している。尤も、制御回路を構成
する素子に合わせ、制御電圧としては＋Ｖcc電圧と、−
Ｖcc電圧とを制御電源部201により形成することがあ
る。

【００２８】又、三相出力巻線51の出力端子は、サイリ
スタと整流ダイオードとを用いた整流ブリッジ回路であ
る直流電圧発生回路110に接続し、三相出力巻線51の出
力電圧を整流して直流電源部120である大容量コンデン
サを充電することにより直流電圧を形成し、この直流電
圧をインバータ回路130に入力して単相交流電圧を形成
することも前述の従来技術と同様である。

【００２９】そして、ＰＷＭ信号発生回路250は、基準
正弦波を形成する正弦波発生回路270と、三角波発生回
路281、及び、ＰＷＭ制御信号を形成するＰＷＭ制御信
号発生回路285とで構成され、正弦波発生回路270では正
確な５０ヘルツ又は６０ヘルツの基準正弦波を形成し、
三角波発生回路281では数キロヘルツ乃至十数キロヘル
ツ程度の高周波数の三角波を形成し、ＰＷＭ制御信号発
生回路285では基準正弦波と三角波とを合成してパルス
幅が順次変化するパルス列とされたＰＷＭ制御信号を形
成するものである。

【００３０】更に、この正弦波発生回路270は、数メガ
ヘルツ乃至十数メガヘルツの高周波信号を出力する発振
回路271と、発振回路271が出力する高周波信号を分周し
て１０キロヘルツ程度のクロック信号を形成する分周回
路273、多段分圧抵抗器により多数の異なる電位を形成
し、且つ、クロック信号により作動するマルチプレクサ
で異なる電位を順次選択して５０ヘルツ又は６０ヘルツ
の階段状正弦波を形成して出力する疑似正弦波形成回路
275、及び、疑似正弦波形成回路275が出力する階段状正
弦波のピーク電圧を調整する電圧調整回路277と階段状
正弦波から滑らかな正弦波を形成するローパスフィルタ
279とで形成されている。

【００３１】又、出力電圧検出回路340から出力される
電圧検出信号は、矩形波形成回路291に入力して交流出
力電圧のゼロクロスポイントを立ち上がりエッジ及び立
ち下りエッジとする矩形波信号を形成し、この矩形波信
号とされたゼロクロス信号を始動タイミング回路293及
び位相比較回路297に入力するものとしている。この始
動タイミング回路293は、正弦波発生回路270における疑
似正弦波形成回路275のリセットを解除することによ
り、疑似正弦波形成回路275から疑似正弦波の出力を行
わせるものである。

【００３２】そして、疑似正弦波形成回路275をリセッ
ト状態として正弦波発生回路270から基準正弦波を出力
していない状態、即ちインバータ回路130が作動してい
ないときに出力電圧検出回路340が第１出力端子151及び
第２出力端子152間の電圧変化を検出すれば、始動タイ
ミング回路293は矩形波形成回路291からのゼロクロス信
号に合わせて疑似正弦波形成回路275のリセットを解除
し、正弦波発生回路270が出力する基準正弦波の位相と
第１出力端子151及び第２出力端子152との間に発生して
いる電圧の位相とを一致させるものである。

【００３３】尚、疑似正弦波形成回路275の作動開始に
際し、所定時間内に始動タイミング回路293にゼロクロ
ス信号が入力されないときも、疑似正弦波形成回路275
のリセットを解除して正弦波発生回路270から基準正弦
波の出力を開始させる。そして、出力電流検出回路330
からの電流検出信号は、矩形波形成回路295、過負荷検
出回路269、及び、限界値検出回路299に入力し、矩形波
形成回路295では出力電流の位相に合わせたゼロクロス
信号を、過負荷検出回路269では定格電流を越えたとき
に停止信号を、限界値検出回路299では定格電流以下の
電流値で所定の下限値及び上限値の範囲を越える電流値
のときに電圧調整信号を形成するものとしている。

【００３４】この矩形波形成回路295は、出力電流検出
回路330から出力される電流検出信号に基づき、交流出
力電流のゼロクロスポイントを立ち上がりエッジ及び立
ち下りエッジとする矩形波信号を形成し、この矩形波信
号をゼロクロス信号として位相比較回路297に入力する
ものである。この位相比較回路297は、電流検出信号に
基づくゼロクロス信号と電圧検出信号に基づくゼロクロ
ス信号とにより出力電流の位相と出力電圧の位相とを比
較し、電流位相が電圧位相よりも遅相状態の場合は加算
信号を位相調整信号として分周回路273に出力し、又、
電流位相が電圧位相よりも進相状態の場合は減算信号を
位相調整信号として分周回路273に出力する。

【００３５】そして、正弦波発生回路270における分周
回路273では、高周波信号を分周して数キロヘルツ乃至
十数キロヘルツのクロック信号を形成するに際し、位相
比較回路297から加算信号が入力されるとクロック信号
の数百パルス毎に１パルスを追加する。又、位相比較回
路297から減算信号が入力されるとクロック信号の数百
パルス毎に１パルスを間引くようにしてクロック信号を
形成する。

【００３６】このように、電流位相が電圧位相よりも遅
れているときはクロック信号のパルスを増加させて疑似
正弦波ひいては基準正弦波の位相を僅かに進め、電流位
相が電圧位相よりも進んでいるときはクロック信号のパ
ルスを間引くことにより基準正弦波の位相を僅かに遅ら
し、ＰＷＭ制御信号の位相を調整して当該携帯用発電機
100が出力する単相交流電圧の位相を調整する。

【００３７】又、出力電流検出回路330から出力される
電流検出信号が入力される過負荷検出回路269は、出力
電流検出回路330から出力される電流検出信号に基づ
き、定格電流を大きく越えるときは直ちに停止信号を出
力し、定格電流を小さく越えるときは時間積分を行って
所用時間後に停止信号を出力するものである。そして、
この停止信号は電圧制御回路240及びインバータドライ
ブ回路255に入力し、電圧制御回路240が出力するゲート
電流を遮断して直流電圧発生回路110の作動を停止さ
せ、且つ、インバータドライブ回路255が出力している
第１ＰＷＭ信号及び第２ＰＷＭ信号の出力を停止させて
インバータ回路130の作動も停止させるものである。

【００３８】更に、出力電流検出回路330から出力され
る電流検出信号が入力される限界値検出回路299は、電
流上限値と電流下限値とが設定されている回路であり、
電流検出信号の電流値が電流下限値以下になると第１出
力端子151及び第２出力端子152間の電圧である出力電圧
を僅かに増加させるように基準正弦波のピーク値（振
幅）を減少又は増加させる電圧調整信号を電圧調整回路
277に出力する。又、電流検出信号の電流値が電流電流
上限値以上になると第１出力端子151及び第２出力端子1
52間の電圧である出力電圧を僅かに減少させるように基
準正弦波のピーク値を増加又は減少させる電圧調整信号
を電圧調整回路277に出力するものである。

【００３９】このように、定格電流の範囲内で電流上限
値と電流下限値とを設定し、第１ＰＷＭ信号及び第２Ｐ
ＷＭ信号信号のデューティー比を調整することにより出
力電圧の微調整を可能としているため、発電機を並列運
転している状態において、負荷の分担が少ない場合には
出力電圧を僅かに上昇させて出力電流を増大させ、又、
負荷への供給電流が定格電流の限界に近い場合は出力電
圧を僅かに降下させて各携帯用発電機100に負荷の分担
を効果的に行っている。

【００４０】又、並列運転を行わない場合、即ち、携帯
用発電機100を単独運転によって単機で使用する場合、
負荷の容量や種類によって出力電圧が変動するため、出
力電圧検出回路340で検出するピーク電圧に基づき、電
圧調整回路277の増幅率又は三角波発生回路281から出力
させる三角波の電圧などを調整し、出力電圧である単相
交流電圧の電圧値を安定させるようにしているものがあ
る。

【００４１】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、エンジ
ンの回転により駆動される三相発電機で交流電圧を発生
させ、サイリスタを用いた直流電圧発生回路で整流し、
大容量コンデンサを用いた直流電源部に充電を行い、こ
の直流電源部の直流電圧からインバータ回路により一定
周波数にして一定電圧とする単相交流電圧を形成する携
帯用発電機は、効率的に一定電圧とした単相交流電圧を
出力することが容易にできる。

【００４２】しかし、負荷が大きくなり、出力電力が携
帯用発電機の定格出力容量に近くなったとき、出力電圧
が低下する場合があった。又、高負荷が接続されたと
き、ＰＷＭ信号のパルス幅を調整して出力電圧の低下を
防止する携帯用発電機も提案されているが、出力電流の
増大時にＰＷＭ信号のパルス幅を変更して出力電圧を維
持させると、電力回路の発熱が多くなり、エンジン出力
に対する出力電力への変換効率が低下する問題があっ
た。

【００４３】この出力電流が増大して携帯用発電機の定
格出力容量に近い高負荷状態となったときに生じる問題
は、図１３に示すように、出力電圧Ｖを一定に保ちつつ
負荷が大きくなると出力電流Ａが大きくなり、直流電源
部の出力電圧ＶDに変動が生じるため、低負荷時と同じ
一定パルス幅のＰＷＭ信号によってこの直流電圧ＶDを
単相交流電圧に変換した際、出力電圧に低下が生じるも
のである。又、インバータ回路への入力電圧である直流
電圧が僅かに降下したとき、ＰＷＭ信号のパルス幅を変
更してインバータ回路への流入電流を増大させ、インバ
ータ回路の出力電圧におけるデューティー比を大きくし
て出力端子からの出力電圧を維持したとき、電力回路の
発熱が急増するものである。

【００４４】そして、この直流電圧の脈動を防止するに
は、直流電源部のコンデンサ容量を大きくすることによ
り脈動を低減させることが可能であるも、本件出願の出
願人は、サイリスタを用いた直流電圧発生回路とする整
流回路の効率を改善することにより、高負荷の場合にも
出力電圧の変動を防止して効率よく対応することができ
る携帯用発電機とする目的を達成したものである。

【００４５】

【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）によって交流電圧を発電
し、この交流電圧を直流電圧発生回路（110）とするサ
イリスタ整流回路で整流して直流電源部（120）に充電
を行ない、直流電源部（120）に充電して形成した直流
電圧をインバータ回路（130）により所定周波数にして
一定電圧の単相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、直流電源部
（120）の電圧を検出して直流電圧発生回路（110）にお
けるサイリスタ（111）の導通角を制御することにより
直流電源部（120）の直流電圧を略一定値とする制御を
行うと共に、インバータ回路（130）に流れる電流値を
検出してインバータ回路（130）に流れる電流値が大き
くなるとサイリスタ（111）の導通開始を早くする制御
をも行う定電圧制御部（500）を設けた携帯用発電機（1
00）とする。

【００４６】このように、インバータ回路（130）に流
れる電流が大きくなるとサイリスタ（111）の導通開始
を早くする定電圧制御部（500）を設けているため、負
荷が大きく、出力電流が大きい場合には直流電圧発生回
路（110）によって直流電源部（120）を充電する電流を
増大させ、負荷電流が大きくても直流電源部（120）が
出力する直流電圧が低下することを防止し、出力端子
（151,152）からの出力する電圧の降下を防止すること
ができる。

【００４７】

【発明の実施の形態】本発明に係る携帯用発電機は、数
キロワット乃至十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り、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携帯用
発電機である。

【００４８】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。

【００４９】この中央制御手段310は、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319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。

【００５０】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している。この
携帯用発電機100における交流発電機50は、三相出力巻
線51と単相出力巻線55とを有し、三相出力巻線51は電力
回路101に接続し、単相出力巻線55は制御電源部201に接
続している。

【００５１】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1
60にも接続している。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1
20の＋側端子とインバータ回路130とに接続している。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】このサイリスタ制御回路170は、後述する
定電圧制御部500の一部を構成する回路であって、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。

【００５５】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の中点に接続し、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、導通制御信号形成回路510や停止回
路360、過電流検出回路350に接続している。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】そして、直流電源部120の電圧を制御する
ための導通制御信号形成回路510は、前述のサイリスタ
制御回路170や後述の出力電流検出回路330と合わせて定
電圧制御部500を形成する回路であって、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
ンジスタ及び比較回路などを用い、２個の抵抗器を直列
とした分圧抵抗器511,512により直流電源部120の電圧を
分圧し、分圧抵抗器511,512の中点電位を更にツェナー
ダイオード513と検出抵抗器514とにより降下させ、検出
抵抗器514の電位を比較回路515に入力してスイッチング
トランジスタ525の導通を制御する。

【００６２】そして、この比較回路515の基準電圧入力
端子には、制御電源部201からの第２制御電圧Ｖccをツ
ェナーダイオードとトランジスタとを用いた定電圧回路
517により安定した一定電圧とし、この一定電圧を第1基
準抵抗器521と第２基準抵抗器522とで分圧した基準電圧
を入力する。尚、第1基準抵抗器521と第２基準抵抗器52
2との中点には、加算抵抗器523を介して後述の出力電流
検出回路330の出力端子を接続している。

【００６３】更に、この導通制御信号形成回路510にお
けるスイッチングトランジスタ525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525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。

【００６４】従って、この導通制御信号形成回路510
は、直流電源部120の出力電圧が上昇すると検出抵抗器5
14の検出電位が上昇し、第1基準抵抗器521と第２基準抵
抗器522とにより形成した基準電圧よりも高くなってス
イッチングトランジスタ525を導通させることによりサ
イリスタ制御回路170へ導通制御信号を出力し、サイリ
スタ制御回路170における発光ダイオード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。

【００６５】又、直流電源部120の電圧が所定の電圧ＶD
よりも降下すると検出抵抗器514の検出電位が基準電圧
よりも低くなってスイッチングトランジスタ525を不導
通状態とし、サイリスタ制御回路170から直流電圧発生
回路110の各サイリスタ111に導通信号を出力させて各サ
イリスタ111を導通状態とする。このようにして、直流
電源部120の出力電圧が一定値ＶDよりも僅かに高くなる
と各サイリスタ111の導通が遮断され、一定値ＶD以下の
場合には各サイリスタ111のゲートに導通信号が入力さ
れて各サイリスタ111を導通状態とし、直流電源部120の
電位を常に一定の値ＶDとすることができる。

【００６６】又、第１出力端子151及び第２出力端子152
から単相交流電圧を出力しているとき、直流電源部120
の出力電圧が一定値ＶDに維持されている場合、交流発
電機50が出力する三相交流電圧の一相について直流電圧
発生回路110におけるサイリスタ111の導通状態を見る
と、図４に示すように、三相出力巻線51の出力電圧が直
流電源部120の電圧ＶDを超えたとき、サイリスタ111が
導通状態となって直流電源部120への電力供給が行わ
れ、直流電源部120からの流出電力を補充して直流電源
部120の出力電圧を一定に保つ。尚、図４は三相交流電
圧の一相について図示しているも、三相各層で同様に直
流電源部120への電力供給が行われる。

【００６７】そして、この導通制御信号形成回路510で
は、比較回路515の基準入力端子には、定電圧回路517に
より安定した一定電圧とされた電圧を第1基準抵抗器521
と第２基準抵抗器522とで分圧した基準電圧に加算抵抗
器523を介して出力電流検出回路330からの出力電流信号
を加算しているため、図５に示すように、第１出力端子
151及び第２出力端子152からの出力電流が増大したと
き、この出力電流の値に比例した半波整流形状の電圧上
昇をする基準電圧が入力されることになる。

【００６８】このため、直流電源部120の出力電圧が一
定値ＶDを僅かに超えているために、本来は検出抵抗器5
14による検出電位が基準電圧よりも僅かに高く、スイッ
チングトランジスタ525を導通させて各サイリスタ111を
不導通状態とし、出力電流によって直流電源部120の出
力電圧が一定値ＶDまで降下したときに各サイリスタ111
を導通状態とする直前の状態であっても、出力電流によ
る基準電圧の上昇により、比較回路515に入力される基
準電圧が検出電圧よりも高くなり、スイッチングトラン
ジスタ525を不導通状態とさせて各サイリスタ111を導通
状態とする。

【００６９】このように、直流電源部120の出力電圧が
一定値ＶDよりも僅かに高く、本来、第１出力端子151及
び第２出力端子152からの電流出力により直流電源部120
の出力電圧が一定値ＶDまで降下してから導通制御信号
を出力し、サイリスタ制御回路170から導通信号の出力
を開始させて各サイリスタ111を導通状態とすべきとこ
ろ、出力電流検出回路330により出力電流を検出し、出
力電流信号に基づいて基準電圧を上昇させ、直流電源部
120の出力電圧が一定値ＶDに降下するよりも早くサイリ
スタ制御回路170に導通制御信号を出力し、サイリスタ
制御回路170から導通信号を出力させて各サイリスタ111
を導通状態とする。

【００７０】そして、導通制御信号の出力を無負荷時な
どよりも早くするに際しては、出力電流が大きいほど基
準電圧の上昇量を大きくしてより早く導通信号の出力を
開始させるものである。尚、出力電流検出回路330は、
インバータ回路130に流れる電流を検出用抵抗器331と比
較器333とで検出し、検出用ローパスフィルター335を用
いてＰＷＭ成分などの高調波成分を除去した出力電流信
号を導通制御信号形成回路510に出力する他、中央制御
手段310と過電流検出回路350とにも出力している。

【００７１】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、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の出力電圧値を直流電圧
信号として入力している。

【００７２】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に出力電圧
信号として入力している。

【００７３】そして、出力電圧検出回路340から出力さ
れる出力電圧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出力電圧信号と第２出力電
圧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に入力している。

【００７４】そして、過電流検出回路350は、抵抗器35
1,352と比較器355及びスイッチングトランジスタ357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信
号の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を導通させるものとしている。

【００７５】更に、こ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。従って、この過電流検出回路350は、スイッチン
グトランジスタ357が導通するとサイリスタ制御回路170
に導通信号の出力を停止させる。尚、中央制御手段310
には、直流電圧検出回路320からの直流電圧信号、出力
電流検出回路330からの出力電流信号、及び、出力電圧
検出回路340からの出力電圧信号とこの出力電圧信号に
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、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、又、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、更に、ス
ロットル制御機構315からはスロットルの開度信号も入
力されるが、スロットル制御機構315からの開度信号は
省略することもある。

【００７６】これらの検出信号が入力される中央制御手
段310は、その動作として、図６に示すように、ＰＷＭ
制御信号をＰＷＭドライバーに出力するＰＷＭ信号生成
部441の他、出力電圧検出回路340からの出力電圧信号及
び矩形波形成回路317からのゼロクロス信号により制御
の開始に際して単独か並列かを判断してＰＷＭ信号生成
部441を制御する単独運転制御部435及び同期運転制御部
437、更に設定スイッチ318からの信号により単相交流電
圧の周波数を設定する出力周波数設定部415や設定スイ
ッチ318からの信号により単相交流電圧の出力電圧を調
整設定する出力電圧設定部417、及び、出力電圧検出回
路340からの出力電圧信号により第１出力端子151及び第
２出力端子152から出力する単相交流電圧を監視する電
圧波形監視部433、又、回転数検出回路319からの回転数
信号によりエンジン回転数を判断するエンジン回転速度
検出部421や出力電流信号及び回転数信号やスロットル
制御機構315からの開度信号に基づいてスロットルドラ
イバー313に回転制御信号を出力するスロットル開度制
御部423、そして、出力電流検出回路330からの出力電流
信号や直流電圧検出回路230からの直流電圧信号に基づ
いて停止制御信号を停止回路360に出力する回路保護部4
31、サイリスタ制御回路170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におけるサ
イリスタ111の導通率を検出する導通率検出部419、更
に、中央制御手段310の制御動作状態に応じて携帯用発
電機100の作動状況を運転状態表示部427に表示させる信
号を出力する表示制御部425を形成している。

【００７７】尚、このマイクロコンピュータである中央
制御手段310は、図示していないが、十数メガヘルツと
される水晶発振器を有し、この水晶発振器の出力を基準
クロックとして作動するものであり、制御プログラムや
制御データテーブルなどが記録されているリードオンリ
メモリ及び演算処理を行うためのランダムアクセスメモ
リ、更に、基準クロックを分周して所要のクロック信号
を形成する分周回路を有するものである。又、入力され
るアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログデジ
タル変換器411も備えているものである。

【００７８】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、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315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を記憶させることもある。

【００７９】そして、ＰＷＭ信号生成部441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百個乃至
数百個程度の数値としている。

【００８０】そして、中央制御手段310のＰＷＭ信号生
成部441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、図７の（１）に示すように、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の値で
順次変化する基準正弦波を形成するパルス信号列とされ
る。

【００８１】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。

【００８２】更に、中央制御手段310の電圧波形監視部4
33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
信号生成部441から出力されるＰＷＭ制御信号を形成す
る各パルス信号のパルス幅を修正させ、出力電圧の調整
を行っている。

【００８３】そして、図示していない始動スイッチが操
作され、ＰＷＭ制御信号をＰＷＭ信号生成部441から出
力して第１出力端子151及び第２出力端子152から単相交
流電圧の出力を開始するに際し、中央制御手段310は矩
形波形成回路317からのゼロクロス信号が入力されてい
るか否かの判断を行い、ゼロクロス信号が入力されてい
ないときは単独運転制御部435の作動を開始する。

【００８４】この単独運転制御部435の作動が開始され
ることにより、中央制御手段310のＰＷＭ信号生成部441
は、第１出力端子151と第２出力端子152との間の平均出
力電圧が設定スイッチ318により設定された１００ボル
トなどであって、周波数を設定された５０ヘルツ又は６
０ヘルツとする電圧を形成するＰＷＭ制御信号を出力す
る。

【００８５】この出力電圧の周波数は、ＰＷＭ信号生成
部441のＰＷＭ基準テーブルに記録されている単相交流
電圧の一周期分を形成する１００個乃至数百個のＰＷＭ
基準値を２０ミリ秒で読み出すクロックを選択するか又
は１６．６６ミリ秒で読み出すクロックを選択するかに
より、当該携帯用発電機100から出力する単相交流電圧
の周波数を定めるものである。

【００８６】又、出力電圧の設定は、ＰＷＭ基準テーブ
ルに記録されているＰＷＭ基準値に補正値を乗算や加算
して修正基準値を形成し、この修正基準値に基づいてＰ
ＷＭ制御信号とするパルス信号の各パルス幅を定めるも
のである。そして、このＰＷＭ基準値から修正基準値を
算出する補正値を出力電圧設定部417から単独運転制御
部435が読み取り、この補正値をＰＷＭ信号生成部441に
受け渡すことにより行っている。

【００８７】更に、ＰＷＭ信号生成部441からＰＷＭ制
御信号が出力された後は、出力電圧検出回路340からの
出力電圧信号に基づいて出力電圧波形監視部433でピー
ク電圧及び正弦波の歪みを監視し、ピーク電圧が設定値
から変動したときは、設定電圧との差を修正する補正値
を出力電圧波形監視部433からＰＷＭ信号生成部441に読
み込ませるようにする。又、正弦波の歪みが持続すると
きも、補正値をＰＷＭ信号生成部441に読み込ませて設
定された電圧であって滑らかな正弦波とした単相交流電
圧を出力させるようにしている。

【００８８】そして、負荷の容量や種類によっても単相
交流電圧の波形が歪むため、出力電流値に合わせてＰＷ
Ｍ制御信号を補正することにより、常に出力電圧が所定
の正弦波形状となる制御を行うものとしている。この補
正は、電力回路101の内部インピーダンスと出力電流値
及び出力電流値とにより、ＰＷＭ基準値に補正を加える
修正値Ｙを各ＰＷＭ基準値に対応させて記憶し、各ＰＷ
Ｍ基準値に基づいて次回にＰＷＭ制御信号をＰＷＭ信号
生成部441で形成する際、各ＰＷＭ基準値に対応した修
正値Ｙを加算又は減算するようにして補正する。そし
て、この補正したＰＷＭ基準値によってＰＷＭ制御信号
を形成させるものである。

【００８９】この修正値Ｙは、ＰＷＭ基準テーブルのＮ
番目のＰＷＭ基準値Ｐnを読み出してＰＷＭ制御信号を
ＰＷＭ信号生成部441から出力し、このＰＷＭ制御信号
による第１出力端子151と第２出力端子152との間の電位
差である出力電圧値がＶボルトにして、この時の出力電
流値がＩアンペアであれば、定数Ｍ、Ｔ、Ｚ、Ｓ、を係
数とすることにより、各ＰＷＭ基準値Ｐnに対応する修
正値Ｙnを各々求めるものであって Ｙn＝[（Ｑn−Ｖ／Ｍ）／Ｔ]−Ｉ・Ｚ・Ｓ とした修正値ＹnをＮ番目のＰＷＭ基準値Ｐnについて算
出し、この修正値Ｙnを記憶して一周期後の次回のＰＷ
Ｍ基準値Ｐnとしては、 Ｐn−Ｙn とする補正により算出した修正基準値であるＰＷＭ基準
値に基づいてＰＷＭ制御信号をＰＷＭ信号生成部441か
ら出力するものである。

【００９０】この修正値Ｙnを算出する際のＱnは、Ｎ番
目のＰＷＭ基準値Ｐnに基づくＰＷＭ制御信号としての
パスル信号をＰＷＭ信号生成部441から出力したときに
当該携帯用発電機100が無負荷状態で第１出力端子151と
第２出力端子152との間に発生すべき出力電圧を示す電
圧テーブル値であって、Ｍは出力電圧の１ボルト変化に
対応する電圧テーブル値の変化値である。又、Ｚは電力
回路101の内部インピーダンス即ち、主としてローパス
フィルタ140のインピーダンスであって、Ｓは第１出力
端子151と第２出力端子152との間に１ボルトの変化を発
生させるＰＷＭ基準値の変化値であり、Ｔは、出力電圧
の１ボルト変化に対応したＰＷＭ基準値の変化値と電圧
テーブル値の変化値との比である。

【００９１】このように、所定パルス幅のＰＷＭ制御信
号をＰＷＭ信号生成部441から出力したときの無負荷出
力電圧に対応させた電圧テーブル値Ｑnと、このＰＷＭ
制御信号に基づいた出力電圧を現実に検出した出力電圧
の値Ｖとの差による電圧補正項である（Ｑn−Ｖ／Ｍ）
／Ｔ、及び、内部インピーダンスＺ及びこのときの出力
電流による電流補正項であるＩ・Ｚ・ＳによってＮ番目
のＰＷＭ基準値Ｐnを修正するように各ＰＷＭ基準値を
補正してＰＷＭ制御信号を形成するものである。

【００９２】従って、図８に示すように、出力電圧Ｖと
出力電流Ｉとの間に位相差が生じる進相負荷が接続され
たとき、又は遅相負荷が第１出力端子151及び第２出力
端子152に接続されることにより、出力電圧と出力電流
との位相差及び電流値などによって出力電圧が歪む場合
であっても、瞬時瞬時の電流値Ｉに応じて出力電圧を補
正する電流補正項（Ｉ・Ｚ・Ｓ）を有する修正値Ｙnで
あって、且つ、無負荷出力電圧とする電圧テーブル値Ｑ
nと検出した出力電圧Ｖとの差をも修正する電圧補正項
を備えた修正値Ｙnによって各ＰＷＭ基準値Ｐnを修正す
るから、出力電圧と出力電流との位相差に拘わらず、常
に出力電流の値が如何なる値であっても出力電圧の波形
を適正な正弦波に近づける補正を行うことができる。

【００９３】そして、この携帯用発電機100では、イン
バータ回路130及びローパスフィルタ140の特性によりＰ
ＷＭ基準値の値が１だけ変化したときに第１出力端子15
1と第２出力端子152との間にＳボルトの電圧変化が生じ
るも、この出力電圧の変化値であるＳボルトに対応する
電圧テーブル値Ｑnが１だけ変化するように出力電圧検
出回路340の分圧比及び出力電圧信号をアナログ信号か
らデジタル信号に変換する際のＡＤ変換比率を定めてお
けば、ＰＷＭ基準テーブルに記憶される各ＰＷＭ基準値
と出力電圧値テーブルに記憶される各電圧テーブル値と
を等しくしておくことができる。更に、ＰＷＭ基準値と
電圧テーブル値とを等しくするように出力電圧検出回路
340の分圧比やＡＤ変換比率を定めれば、前述の修正値
Ｙnを求める際の定数Ｍ及び定数Ｔも１として中央制御
手段310における演算を処理することができる。

【００９４】又、更に出力電流検出回路330が出力する
出力電流信号の値と出力電流自体の値との比、及び、出
力電流信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する
際のＡＤ変換比率を所定とし、出力電流の値に対するデ
ジタル出力電流信号の値の比を電力回路101の内部イン
ピーダンスＺとＰＷＭ基準値の値が１だけ変化したとき
の出力電圧の変化値であるＳとの積に等しくしておけ
ば、中央制御手段310のアナログデジタル変換器411でデ
ジタル信号とした出力電流信号の値を直接に電流補正項
（Ｉ・Ｚ・Ｓ）の値として演算処理することができる。

【００９５】従って、ＰＷＭ基準テーブルに記憶するＰ
ＷＭ基準値の先頭値を０とし、このＰＷＭ基準値の０に
基づいてデューティー比を５０パーセントとするＰＷＭ
制御信号を形成するＰＷＭ信号生成部441を有する中央
制御手段310では、出力電圧波形監視部433において、Ｐ
ＷＭ基準テーブルに記憶されているＰＷＭ基準値と出力
電圧波形監視部433に入力される出力電圧信号の値との
差から出力電圧波形監視部433に入力される出力電圧信
号の値を減算するだけで各ＰＷＭ基準値Ｐnに対応した
各修正値Ｙnを算出して記憶することができる。

【００９６】そして、この検出した出力電流信号の値と
出力電圧信号の値とによる各修正値Ｙnを各々のＰＷＭ
基準値Ｐnから減算してＰＷＭ信号生成部441でＰＷＭ制
御信号を形成すれば、第１出力端子151及び第２出力端
子152の間に発生する出力電圧を正しい正弦波形状の電
圧とすることができる。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
調整することもある。

【００９７】又、ＰＷＭ信号生成部441からＰＷＭ制御
信号の出力を開始させるに際し、矩形波形成回路317か
らゼロクロス信号が中央制御手段310に入力されたとき
は、中央制御手段310は、同期運転制御部437の作動を開
始する。この同期運転制御部437は、ゼロクロス信号の
入力間隔により第１出力端子151及び第２出力端子152間
に発生している電圧の周波数が設定スイッチ318で設定
された周波数と一致しているか否かを先ず判断する。

【００９８】そして、周波数が一致していれば、出力電
圧信号によりピーク電圧が設定スイッチ318で設定され
た電圧のピーク値と略等しいか否かの判断を行う。この
ようにして、第１出力端子151と第２出力端子152との間
に発生している電圧と設定スイッチ318により設定され
た周波数及び電圧とを比較し、設定値と一致しないと判
断したときはＰＷＭ信号生成部441の作動を開始させる
ことなく表示制御部425に異常信号を出力し、表示制御
部425から運転状態表示部427に所要の表示信号を出力さ
せる。

【００９９】又、周波数及び電圧が設定値と一致してい
るときは、矩形波形成回路317からのゼロクロス信号の
立ち上がりに合わせてＰＷＭ信号生成部441に作動を開
始させ、ＰＷＭ基準テーブルのＰＷＭ基準値を先頭から
読み出してＰＷＭ制御信号の出力を開始させる。尚、Ｐ
ＷＭ信号生成部441の作動が開始すれば、前述の単独運
転と同様に出力電圧波形監視部433によってＰＷＭ基準
値を修正値Ｙで修正した修正基準値に基づいてＰＷＭ制
御信号を形成する。

【０１００】このようにして、インバータ回路130の作
動が開始され、ローパスフィルタ140を介して単相交流
電圧が第１出力端子151及び第２出力端子152の間に出力
され、この単相交流電圧と第１出力端子151及び第２出
力端子152の間に入力されている交流電圧との位相及び
電圧を一致させつつ正しい正弦波形状の単相交流電圧を
交流電源装置である当該携帯用発電機100から出力する
ことができる。

【０１０１】そして、同期運転を開始した後、同期運転
制御部437は、ＰＷＭ信号生成部441がＰＷＭ基準値の先
頭値である０に基づくＰＷＭ制御信号を出力する毎に当
該中央制御手段310に入力されるゼロクロス信号の判定
を行い、当該携帯用発電機100と他の発電機との位相調
整制御を行う。この同期運転時の出力電圧である単相交
流電圧は、図７の（１）に示したように、ＰＷＭ基準値
に基づいたＰＷＭ制御信号を出力すると、図７の（３）
にaの正弦波として示すＰＷＭ基準信号の０と略一致し
たゼロクロス点を有する正弦波をローパスフィルタ140
から出力させることになる。しかし、このローパスフィ
ルタ140を介して当該携帯用発電機100が出力する電圧と
他の発電機が出力する正弦波電圧との位相が図７の
（３）にｃとして示すようにずれているとき、第１出力
端子151及び第２出力端子152の間に発生する電圧は図７
の（３）にｂとして示すように両電圧が合成された電圧
となる。即ち、図７の（１）に示した基準正弦波のゼロ
クロス点に対して図７の（２）に示す正弦波となって出
力電圧信号のゼロクロス点が基準正弦波のゼロクロス点
とがずれることになる。

【０１０２】従って、ＰＷＭ基準値の０に基づくＰＷＭ
制御信号を出力したタイミングで、出力電圧のゼロクロ
ス信号とされる矩形波がＬレベルであれば当該携帯用発
電機100が出力する単相交流電圧が並列運転を行ってい
る他の発電機が出力する電圧よりも位相が進んでいると
判断し、ＰＷＭ制御信号とする基準正弦波の周期を長く
する制御を同期運転制御部437は行う。

【０１０３】又、ＰＷＭ基準値の０に基づくＰＷＭ制御
信号を出力したタイミングで、出力電圧のゼロクロス信
号とされる矩形波がＨレベルであれば、同期運転制御部
437は基準正弦波の周期を短くする制御を行う。このＰ
ＷＭ制御信号により形成する基準正弦波の周期を調整す
るに際し、同期運転制御部437は、ＰＷＭ基準値をＰＷ
Ｍ基準テーブルから読み出すクロックの間隔を変更させ
るものである。

【０１０４】このクロックの間隔は、ＰＷＭ基準値の読
み出しクロックを形成する分周回路を制御し、１クロッ
クの時間（ＰＷＭ変調周期における１ステップの時間間
隔）を数パーセント乃至十パーセント程度長く又は短く
したクロック信号を、１周期を形成する百乃至数百クロ
ックの内に数個乃至十個程度形成するものである。この
ように、ＰＷＭ信号生成部441で形成するＰＷＭ制御信
号による基準正弦波のゼロクロス点のタイミングで第１
出力端子151及び第２出力端子152の間に発生している電
圧の正負、即ち基準正弦波と出力電圧とのゼロクロス点
のずれを検出し、基準正弦波の出力タイミングを調整す
るため、負荷の種類による出力電圧と出力電流との位相
差に基づく影響を無くし、他の発電機と当該携帯用発電
機100との出力電圧の位相差を正確に修正することがで
きる。

【０１０５】又、このＰＷＭ制御信号による基準正弦波
の周波数調整は、クロック信号のパルス間隔、即ちＰＷ
Ｍ制御信号の出力間隔を数パーセント乃至十パーセント
程度変更するのみであり、ＰＷＭ制御信号とするパルス
信号の個数及び各ＰＷＭ制御信号の値であるＰＷＭ制御
信号とした各パルスのパルス幅を変更しないため、ＰＷ
Ｍ制御信号が形成する基準正弦波や当該携帯用発電機10
0が出力する単相交流電圧の波形を滑らかに変化させつ
つ周期を調整変更することができる。

【０１０６】そして、出力電圧波形監視部433は、前述
のように、出力電圧値テーブルを有し、出力電圧テーブ
ルから読み出した電圧テーブル値と出力電圧信号により
読み取った出力電圧とを比較してＰＷＭ信号生成部441
にＰＷＭ制御信号を形成するパルス信号のパルス幅を修
正させているも、同期運転時に検出した出力電圧の値が
電圧テーブル値に対して大きくなることが持続したと
き、この変化量に合わせた係数をＰＷＭ基準値又は修正
基準値に掛けることにより、ＰＷＭ制御信号のパルス幅
を大きくする修正を行う。

【０１０７】尚、単独運転時は、逆にＰＷＭ制御信号の
パルス幅を小さくして出力電圧を小さくする修正を行う
ものであり、このＰＷＭ制御信号のパルス幅調整に合わ
せ、電圧テーブル値も修正して出力電圧波形監視部433
における電圧テーブル値と出力電圧値との比較を行うも
のである。このように、同期運転時に出力電圧が上昇し
たときは、ＰＷＭ制御信号とするパルス信号のパルス幅
を大きくすることにより、当該携帯用発電機100のイン
バータ回路130及びローパスフィルタ140を介して出力す
る単相交流電圧の値を上昇させ、並列運転を行っている
他の発電機から出力される電圧の変化に追従させること
ができる。

【０１０８】又、この同期運転制御部437では、出力電
流検出回路330からの出力電流値に基づき、ＰＷＭ制御
信号のパルス幅の値を調整して出力電圧の調整も行うも
のである。この出力電圧の調整は、出力電流信号により
第１出力端子151又は第２出力端子152から出力する電流
値が定格電流値の８５パーセント乃至９０パーセントと
する所定の値を越えたとき、単相交流電圧の値を１パー
セント程度低下させるようにＰＷＭ基準値又は修正基準
値に更に係数を掛けることによってＰＷＭ制御信号とす
るパルス信号のパルス幅を僅かに小さくする変更と電圧
テーブル値の修正変更とを行うものである。

【０１０９】このように、出力電流値が定格電流値の近
くまで大きくなったときは、出力電圧を僅かに低下させ
ることにより、並列運転を行っている発電機の負荷分担
を一方の発電機に片寄り過ぎないようにすることができ
る。前述のように、中央制御手段310では、単独運転制
御部435や並列運転制御部437と合わせて出力電圧波形監
視部433及びＰＷＭ信号生成部441により第１出力端子15
1と第２出力端子152との間に生じる出力電圧が所定の正
弦波形状となるようにＰＷＭ制御信号を形成している
も、このＰＷＭ制御信号を形成するためのＰＷＭ基準値
の補正は、ＰＷＭ基準テーブルの前半周期のＰＷＭ基準
値に対して加算又は掛け算を行うとき、ＰＷＭ基準テー
ブルの後半周期のＰＷＭ基準値に対しては減算又は割り
算を行うことがある。

【０１１０】即ち、前述のように、ＰＷＭ基準テーブル
に記憶するＰＷＭ基準値の先頭値を０とし、このＰＷＭ
基準値の０に対応させて形成するＰＷＭ制御信号におけ
るパルスのデューティー比を５０パーセントとし、順次
ＰＷＭ基準値の値に基づくデューティー比を５０パーセ
ントを越える値としてＰＷＭ基準値に対応させて正弦波
状にパルス幅を変化させる前半周期とし、後半周期もＰ
ＷＭ基準値の０をデューティー比の５０パーセントとす
ると共に、後半周期ではデューティー比を５０パーセン
トを基準に５０パーセントよりも小さい値としてＰＷＭ
基準値の各値に対応させた正弦波状にパルス幅を変化さ
せることによりＰＷＭ制御信号の１周期を形成するとき
は、１周期を通して加算又は減算などよるＰＷＭ基準値
の補正を行うものである。

【０１１１】そして、ＰＷＭ基準値を０でない所定の正
の値とし、この所定の値を中心としてＰＷＭ基準値の値
を正弦波状に所定値よりも大きく又所定値よりも小さく
させるように変化させたＰＷＭ基準テーブルを有し、こ
のＰＷＭ基準テーブルに記憶された所定値であるＰＷＭ
基準値の先頭とに基づいてデューティー比が５０パーセ
ントとされるＰＷＭ制御信号をＰＷＭ信号生成部441で
形成するときは、ＰＷＭ基準値の補正として、前半周期
で加算を行うときは後半周期で減算を行い、前半周期で
掛算を行うときは後半周期で割算を行うものである。

【０１１２】このように、前半周期と後半周期とで加算
と減算又は掛算と割算とを切り換えることにより、図９
に示すように、第１出力端子151の出力電圧である第１
出力電圧Ｖ1が第２出力端子152の出力電圧である第２出
力電圧Ｖ2よりも大きい半周期では、第１出力電圧Ｖ1を
下方修正した第１出力電圧ｖ1により両端子間の差電圧
となる出力電圧Ｖを小さくし、第１出力電圧Ｖ1が第２
出力電圧Ｖ2よりも小さい半周期においては第１出力電
圧Ｖ1を大きくする修正を行って前半周期と同様に出力
電圧Ｖを小さくすることができる。

【０１１３】更に、この中央制御手段310は、回路保護
部431により直流電圧発生回路110の制御を、又、スロッ
トル開度制御部423によりエンジンの回転数制御を行っ
ている。この回路保護部431による直流電圧発生回路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、図３に示
したように、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。

【０１１４】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安定して
維持されるまでは回路保護部431から停止制御信号を停
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。

【０１１５】そして、エンジンの回転数が安定したと
き、停止制御信号の出力を停止し、直流電圧検出回路32
0からの直流電圧信号により直流電源部120の電圧が１６
０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、単独運転制御部435又は同期運転制御部437
の制御に基づきＰＷＭ信号生成部441からＰＷＭ制御信
号の出力を開始する。

【０１１６】更に、エンジンの制御は、エンジン回転速
度検出部421及びスロットル開度制御部423によってスロ
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。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、又は、スロッ
トル制御機構315のパルスカウンタのカウント値を所定
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。

【０１１７】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の回路
保護部431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とを行っている。

【０１１８】この電力回路101を保護する回路保護部431
による制御は、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が経過するとＰＷ
Ｍ信号生成部441から出力しているＰＷＭ制御信号の出
力を停止させると共に、停止回路360に停止制御信号の
出力を開始するものとしている。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を開始すると共
にＰＷＭ信号生成部441にＰＷＭ制御信号の出力を停止
させ、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
出力停止制御を行い、単相交流電圧の出力を停止させ
る。又、出力電流の値が定格電圧の２倍余りに達したと
きは、直ちにＰＷＭ制御信号の出力を停止させると共に
停止制御信号の出力を開始して単相交流電圧の出力を停
止させる。

【０１１９】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
ときも回路保護部431は停止制御信号を停止回路360に出
力し、且つ、ＰＷＭ信号生成部441にＰＷＭ制御信号の
出力を停止させることによって第１出力端子151及び第
２出力端子152からの単相交流電圧の出力を停止させ
る。

【０１２０】又、中央制御手段310とは別に設けている
過電流検出回路350は、出力電流の値が定格電圧の２倍
近くに達したとき、フォトカプラ175にＬレベルの停止
信号を出力して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。
このため、出力電流の値が定格電圧の２倍近くに達した
ときは、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、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る。従って、直流電源部120の出力
電圧は降下する。

【０１２１】従って、直流電源部120の出力電圧をＰＷ
Ｍ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２Ｐ
ＷＭ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の電位差である出力電圧は低下し、負荷電流も
減少させて出力電流が定格電流の２倍余りを越えて直ち
に単相交流電圧の出力が停止されることや、出力電流値
が定格電流の１．２倍を大きく越えて極めて短時間で単
相交流電圧の出力が停止されることが防止できる。

【０１２２】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２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１．５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。

【０１２３】このように、この携帯用発電機100は、出
力電流を検出して出力電流信号を出力する出力電流検出
回路330と、出力電流信号に基づいて出力電流の増大に
合わせて上昇する基準電圧と直流電源部120の出力電圧
を分圧した検出電圧とを比較して導通制御信号を出力す
る導通制御信号形成回路510と、導通制御信号により直
流電圧発生回路110に導通信号を出力して直流電圧発生
回路110における各サイリスタ111の導通不導通を制御す
るサイリスタ制御回路170とによる定電圧制御部500を備
えているため、負荷が第１出力端子151及び第２出力端
子152に接続され、出力電流によって直流電源部120の出
力電圧が一定値ＶDまで降下するよりも僅かに早く導通
制御信号形成回路510から導通制御信号を出力して各サ
イリスタ111の導通開始を早めることができる。

【０１２４】このため、高負荷が第１出力端子151及び
第２出力端子152に接続され、出力電流が大きいために
直流電圧発生回路110から直流電源部120への電流供給が
断続する際に、直流電源部120からの電流流出量に対す
る直流電圧発生回路110からの電流供給とのずれにより
直流電源部120の出力電圧が一定値ＶDよりも低くなるこ
とを防止し、出力電流が大きい場合にも所定のデューテ
ィー比によるＰＷＭ制御信号を用いてインバータ回路13
0により交流変換を行っても、第１出力端子151及び第２
出力端子152からの出力電圧の低下を防止することがで
きる。又、第１出力端子151及び第２出力端子152からの
出力電圧を調整するためにＰＷＭ制御信号のデューティ
ー比を変更する場合であっても、出力電流の大きな状態
では直流電源部120の出力電圧に電圧降下がないため、
一定の出力電圧を保持するために必要なデューティー比
の増加を少なくし、電力回路101に流れる電流の増加を
押さえ、電力回路101発熱などのエネルギーロス増加を
少なくすることができるものである。

【０１２５】尚、上記実施の形態は、定電圧制御部500
として導通制御信号形成回路510と出力電流検出回路330
及びサイリスタ制御回路170とによる回路構成で形成し
ているも、導通制御信号形成回路510を省略した携帯用
発電機100とし、出力電流検出回路330からの出力電流信
号が入力される中央制御手段310の内部に定電圧制御部5
00を形成するようにプログラムを行い、直流電圧検出回
路320から中央制御手段310に入力される直流電圧信号に
基づいてサイリスタ制御回路170から導通信号の出力を
制御して直流電源部120の電圧を一定に保ちつつ、出力
電流検出回路330からの出力電流信号に基づいて導通信
号の出力タイミングを調整することもある。

【０１２６】

【発明の効果】請求項１に記載した本発明は、交流発電
機を回転させて交流電圧を形成し、この交流電圧をサイ
リスタを用いた直流電圧発生回路により一旦直流化して
直流電源部に充電を行い、直流電源部の直流出力電圧か
らインバータ回路により所定の周波数にして且つ一定の
電圧とした単相交流電圧を形成して出力する携帯用発電
機であって、直流電源部の電圧を検出してサイリスタの
導通角を制御することにより直流電源部の直流電圧を略
一定値とする制御を行うと共に、インバータ回路に流れ
る電流値が大きくなるとサイリスタの導通開始を早くす
る制御を行う定電圧制御部を有する携帯用発電機であ
る。

【０１２７】従って、高負荷が接続された場合でも、出
力電圧値の低下を防止し、効率よく安定した電圧を出力
させることができる。

【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回路を主とす
る回路ブロック図。

【図４】直流電圧発生回路におけるサイリスタの導通状
態を示すグラフ。

【図５】本発明に係る携帯用発電機の出力電流と直流電
圧との関係を示すグラフ。

【図６】本発明に係る携帯用発電機の中央制御手段の概
要を示すブロック図。

【図７】本発明に係る携帯用発電機の電圧出力状態を示
すグラフ。

【図８】出力電圧と出力電流との位相差の一例を示すグ
ラフ。

【図９】出力電圧の修正状態を示すグラフ。

【図１０】従来の携帯用発電機の一例を示す回路ブロッ
ク図。

【図１１】出力電圧を示す模式図。

【図１２】従来の他の携帯用発電機の例を示す回路ブロ
ック図。

【図１３】従来の携帯用発電機における出力電圧及び出
力電流と直流電圧との関係を示すグラフ。

【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 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 ２６９ 過負荷検出回路 ２７０ 正弦波発生回路 ２８１ 三角
波発生回路 ２８５ ＰＷＭ制御信号発生回路 ２９１ 矩形波発生回路 ２９３ 始動
タイミング回路 ２９５ 矩形波発生回路 ２９７ 位相
比較回路 ２９９ 限界値検出回路 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 ４３２ スロットル開度制御部 ４３１ 回路
保護部 ４３３ 出力電圧監視部 ４３５ 単独
運転制御部 ４３５ 同期運転制御部 ４４１ ＰＷ
Ｍ信号生成部 ５００ 定電圧制御部 ５１０ 導通制御信号形成回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 淳 宮城県角田市佐倉字宮谷地４番地３号 株 式会社ケーヒン第三事業所内 Ｆターム(参考） 5H006 AA03 AA05 CA02 CA12 CA13 CB02 CB07 CC02 DA02 DA04 DB02 DC02 DC05 DC07 FA02 GA01 5H007 AA04 AA06 AA17 CA02 CA03 CB04 CB05 CC12 CC23 DA06 DB01 DC02 DC05 EA02 FA03 FA13 GA01

Claims (1)

【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に
   よって交流電圧を発電し、この交流電圧を直流電圧発生
   回路とするサイリスタ整流回路で整流して直流電源部に
   充電を行ない、直流電源部に充電し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にして一定電圧の単
   相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、直流電源部の電圧を検出して直流電圧発生回路
   におけるサイリスタの導通角を制御することにより直流
   電源部の直流電圧を略一定値とする制御を行うと共に、
   インバータ回路に流れる電流値を検出してインバータ回
   路に流れる電流値が大きくなるとサイリスタの導通開始
   を早くする制御を行う定電圧制御部を有することを特徴
   とする携帯用発電機。