JP2006174568A - 発電機 - Google Patents

Abstract

【課題】 高圧三相出力と低圧三相出力とを同時に得ることのできる発電機を提供する。
【解決手段】 高圧三相出力端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２、低圧三相出力端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１、及び中性端子Ｏをそれぞれ設け、中性端子Ｏと高圧三相出力端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２間に電機子コイルＵ（Ｕa，Ｕb），Ｖ（Ｖa，Ｖb），Ｗ（Ｗa，Ｗb）をそれぞれ接続する。
また、この電機子コイルＵ（Ｕa，Ｕb），Ｖ（Ｖa，Ｖb），Ｗ（Ｗa，Ｗb）の中間点（Ｔ４−Ｔ７），（Ｔ５−Ｔ８），（Ｔ６−Ｔ９）に、前記低圧三相出力端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１を接続する。
これにより、一台の発電機より高圧三相出力端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２からの高圧三相出力と、低圧三相出力端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１からの低圧三相出力とが同時に得られる。
【選択図】 図２

Description

本発明は発電機に関し、例えば可搬式の発電機等、エンジン等の駆動源によって発電機本体を駆動して発電する型式の発電機に関する。

工事現場や各種イベント会場等の特に屋外において、電力により稼動する各種の作業機、照明器具、映像・音響機器、その他の機器（本明細書において単に「負荷」ないし「機器」という。）を使用する場合、このような負荷に対する電力の供給源としてエンジン等の駆動源を備えた発電機が使用されている。

そして、このような発電機にあっては、使用する負荷に対する入力電圧の違いを考慮して、該発電機における出力電圧を高圧の三相電力（一例として三相４００Ｖ）と、前記高圧に対して相対的に低圧である三相電力（一例として三相２００Ｖ）とで切換可能としたものがある（特許文献１〜３参照）。

このように、発電機の出力形式を三相の高圧−低圧間で変更可能とする場合には、発電機本体のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各電機子コイルを、巻き数の等しい１組のコイルＵa，Ｕb；Ｖa，Ｖb；Ｗa，Ｗbによってそれぞれ構成し、各組のコイルを直列に接続した高圧結線（コイルの結線に関し図４参照）と、並列に接続した低圧結線（コイルの結線に関し図５参照）とで切り換え可能に構成しておき、高圧結線において一例として４００Ｖの三相電力が、低圧結線において一例として２００Ｖの三相電力が得られるようにしたものがある。

この発明の先行技術文献情報としては次のものがある。
特開２００２−３３５６９６号公報 特開２００３−３３３８１４号公報 特開２００１− ５７７６４号公報

以上のように構成された従来の発電機における出力電圧の切り換えは、一例として図７及び図８に示すように、各相の電機子コイルＵ，Ｖ，Ｗを構成するコイルＵa，Ｕb；Ｖa，Ｖb；Ｗa，Ｗｂの各接点Ｔ１〜Ｔ１２に接続された端子ｔ１〜ｔ１２を備えた電圧切換用の端子台６０（各コイルの接点に対し大文字のアルファベットＴと共に付された１〜１２の番号と、端子台の各端子に対し小文字のアルファベットｔと共に付された同一の番号はそれぞれ対応関係を示す。）を設けると共に、コイルＵa，Ｕb；Ｖa，Ｖb；Ｗa，Ｗｂのうち、高圧−低圧いずれの結線時においても出力端子台７２’の中性端子Ｏに接続される、コイルＵbの接点Ｔ１０、コイルＶbの接点Ｔ１１、コイルＷbの接点Ｔ１２を予め短絡させておき、前記電圧切換用の端子台６０に設けられた端子ｔ１〜ｔ１２間に所定の組合せで短絡板６３を取り付けることにより短絡して、各相内でのコイル（Ｕa，Ｕb），（Ｖa，Ｖb），（Ｗa，Ｗｂ）の結線を直列の高圧結線と並列の低圧結線とで切り換えることにより、共通の出力端子台７２’から、一例として三相４００Ｖの高圧出力と、三相２００Ｖの低圧出力とが得られるように構成されている。

そして、図示の例にあっては高圧・低圧共に共通の三相出力端子台７２’を設け、この三相出力端子台７２’の出力端子Ｕ０を電圧切換用端子台６０に設けられた端子ｔ１を介してコイルＵaの接点Ｔ１に、出力端子Ｖ０を電圧切換用端子台６０の端子ｔ２を介してコイルＶaの接点Ｔ２に、出力端子Ｗ０を電圧切換用端子台６０の端子ｔ３を介してコイルＷaの接点Ｔ３に、Ｏ端子を電圧切換用端子台６０の端子ｔ１２を介してコイルＷbの接点Ｔ１２及びこれに短絡されたコイルＵbの接点Ｔ１０及びコイルＶbの接点Ｔ１１に接続しておき、発電機の出力設定を低圧（一例として三相２００Ｖ）とする場合には、図７に示すように電圧切換用の端子台６０の端子ｔ１−ｔ７及び端子ｔ４−ｔ１０間を短絡板６３で短絡することによりＵ相のコイルＵa・Ｕbを並列に接続し、端子ｔ２−ｔ８及び端子ｔ５−ｔ１１間を短絡板６３で短絡することによりＶ相のコイルＶa・Ｖbを並列に接続し、端子ｔ３−ｔ９及び端子ｔ６−ｔ１２間を短絡板６３で短絡することによりＷ相のコイルＷa・Ｗbを並列に接続して、発電機の作動により低圧三相出力を行うように構成し、また、発電機の出力設定を高圧（一例として三相４００Ｖ）とする場合には、図８に示すように電圧切換用端子台６０の端子ｔ７−ｔ４、端子ｔ８−ｔ５、端子ｔ９−ｔ６間のみをそれぞれ短絡板６３によって短絡することにより、コイルＵa，Ｕb；Ｖa，Ｖb；Ｗa，ＷｂがそれぞれＵ，Ｖ，Ｗの各相毎に直列に接続された高圧結線となり、発電機の駆動により高圧三相出力を得られるように構成している。

以上のように構成された従来の発電機にあっては、短絡板６３の取付位置を変更することにより、電圧切換用の端子台６０に設けられた各端子ｔ１〜ｔ１２間を所定の組合せで短絡させることで、発電機の出力を高圧出力と低圧出力とで切り換えが行えるものの、その切換は二者択一的なものであり、低圧の三相出力と高圧の三相出力とを同時に得ることはできない。

このように、従来の可変設定型の発電機にあっては、設定に従って高圧、又は低圧のいずれかの出力のみを行うことができるように構成されているため、低圧（一例として三相２００Ｖ）で作動する機器と、高圧（一例として三相４００Ｖ）で作動する機器に対して同時に電力を供給することができず、これらの作動電圧を異にする機器毎にそれぞれ別個に発電機を準備するか、又は、変圧器を準備して発電機からの出力を一旦変圧した後に供給する必要があるものとなっていた。

このように、作動電圧が異なる機器毎に複数の発電機を準備し、又は変圧器を必要とすることから、これらを準備するための経済的な負担を伴うと共に、変圧器を介して各機器に対する電力の供給を行う場合には配線が複雑となる。

また、前述のように従来の発電機にあっては、出力電圧が変更可能であるにも拘わらず共通の出力端子台７２’を介して出力を行うために、例えばこの出力端子台７２’に低電圧で動作する機器を接続したままの状態で誤って設定を高圧に変更すれば、発電機の設定と、接続された機器の作動電圧との間に不一致が生じ、発電機の始動により接続された機器や発電機自体を破損等するおそれもある。

そこで、本発明の目的は、上記従来技術における欠点を解消するためになされたものであり、高圧、低圧用にそれぞれ独立して設けられた出力端子台を介して、一台の発電機より高圧出力と低圧出力とを同時に行うことができる発電機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の発電機は、三相を成す各相の電機子コイルＵ，Ｖ，Ｗを一端において結合した星形結線の発電機において、
高圧の三相出力を行う高圧三相出力端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２と、前記高圧三相出力端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２に対して相対的に低圧の三相出力を行う低圧三相出力端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１と、前記電機子コイルＵ，Ｖ，Ｗの中性点に接続される中性端子Ｏをそれぞれ設けると共に、
前記中性端子Ｏと前記高圧三相出力端子の各端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２間に前記各相の電機子コイルＵ，Ｖ，Ｗをそれぞれ接続すると共に、前記各相の電機子コイルＵ，Ｖ，Ｗの中間点を前記低圧三相出力端子の各端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１にそれぞれ接続したことを特徴とする（請求項１）。

また、本発明の別の発電機は、同様に三相を成す各相の電機子コイルＵ，Ｖ，Ｗを一端において結合した星形結線の発電機において、
高圧の三相出力を行う高圧三相出力端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２と、前記高圧三相出力端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２に対して相対的に低圧の三相出力を行う低圧三相出力端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１と、前記電機子コイルＵ，Ｖ，Ｗの中性点に接続される中性端子Ｏをそれぞれ設け、かつ、前記各相の電機子コイルＵ，Ｖ，Ｗのそれぞれを、巻き数の等しい１組のコイル（Ｕa，Ｕb），（Ｖa，Ｖb），（Ｗa，Ｗｂ）により形成すると共に、
前記中性端子Ｏと前記低圧三相出力端子の各端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１間に並列に前記各組のコイル（Ｕa，Ｕb），（Ｖa，Ｖb），（Ｗa，Ｗｂ）を接続する低圧結線（図５参照）と、前記中性端子Ｏと前記高圧三相出力端子の各端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２間に直列に前記各組のコイル（Ｕa，Ｕb），（Ｖa，Ｖb），（Ｗa，Ｗｂ）を接続すると共に、前記直列に接続された各組のコイル相互間の接続点（図４においてＴ４−Ｔ７，Ｔ５−Ｔ８，Ｔ６−Ｔ９）を前記低圧三相出力端子の各端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１、にそれぞれ接続する高圧結線（図４参照）とに結線状態を切り換える端子台６０と短絡板６３等の切換手段を設けたことを特徴とする（請求項２）。

なお、前記構成の発電機にあっては、前記切換手段として、前記低圧結線（図５参照）を実現する第１位置と、前記高圧結線（図４参照）を実現する第２位置の二位置間で切り換え可能に構成されたカムスイッチ６２とすることができる（請求項３）。

以上説明した本発明の構成により、本発明の発電機によれば、高圧三相出力端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２からは高圧の三相出力を、低圧三相出力端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１からは低圧三相出力をそれぞれ一台の発電機から同時に得ることができた。

その結果、作動電圧の異なる複数の機器に対して同時に電力の供給を行う場合であっても、複数の発電機を準備し、又は変圧器等を準備することなく一台の発電機のみを準備すれば良いものとなった。

特に、各相の電機子コイルをそれぞれ１組のコイルＵa，Ｕb；Ｖa，Ｖb；Ｗa，Ｗbにより構成し、該コイルＵa，Ｕb；Ｖa，Ｖb；Ｗa，Ｗｂの結線状態を、図４に示す直列の高圧結線と、図５に示す並列の低圧結線とに切り換え可能とすることにより、効率的な発電を行うことができると共に、図４に示す直列に接続された高圧結線の状態にあっては、低圧三相出力と高圧三相出力を一台の発電機より同時に得ることができるものとなっている。

また、このように高圧三相出力端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２と、低圧三相出力端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１とが、それぞれ独立して別個に設けられていることにより、例えばいずれかの出力端子に機器を接続したままの状態において発電機の出力設定を変更した場合であっても、発電機の出力設定と、接続された機器の作動電圧との間に不一致が生じることがなく、その結果、発電機やこれに接続された機器が破損等することを防止できた。

さらに、前記結線状態をカムスイッチ６２の切り換えにより変更可能とした発電機にあっては、端子台６０に対する短絡板６３の付け替え等の煩雑な作業を行うことなく設定の変更が可能である。

次に、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら以下説明する。

〔実施形態１〕
図１及び図２に示す実施形態において、本発明の発電機は、図７及び図８を参照して説明した従来の発電機と同様に、各相の電機子コイルＵ，Ｖ，Ｗを巻き数を同一とする１組のコイルＵa，Ｕb；Ｖa，Ｖb；Ｗa，Ｗｂによりそれぞれ形成したものであり、前記コイルＵa，Ｕb；Ｖa，Ｖb；Ｗa，Ｗｂの各接点Ｔ１〜Ｔ１２が接続された端子台６０を備え、この端子台６０に取り付けられる短絡板６３の取付位置の変更によって、各コイルＵa，Ｕb；Ｖa，Ｖb；Ｗa，Ｗｂの接続状態を図４に示す三相高圧の結線状態と、図５に示す三相低圧の結線状態とで切換可能に構成したものである。

この発電機において、コイルＵa，Ｕb；Ｖa，Ｖb；Ｗa，Ｗbの各接点に付された符号Ｔ１〜Ｔ１２が、大文字、小文字間において対応する端子台６０の各端子ｔ１〜ｔ１２にそれぞれ接続されていると共に、発電機本体５０のコイルＵa，Ｕb；Ｖa，Ｖb；Ｗa，Ｗbのうち、高圧−低圧いずれの結線においても各出力端子台７２，７４，７５の中性端子Ｏに接続される、コイルＵbの接点Ｔ１０、コイルＶbの接点Ｔ１１、コイルＷbの接点Ｔ１２が予め短絡されている点については、前述の図７及び図８を参照して説明した従来技術における設定可変型発電機と同様である。

図７及び図８を参照し、従来技術として説明した発電機にあっては、前述の端子台６０として、コイルＵa，Ｕb；Ｖa，Ｖb；Ｗa，Ｗｂの両端に設けられた接点数（Ｔ１〜Ｔ１２の計１２個）に応じた数の端子のみを設けたものを使用していたが、本実施形態の発電機に設けられた端子台６０は、ｔ１〜ｔ１２の端子の他、更にｔ１３〜ｔ１５の３つの端子が追加されている。

また、図７及び図８を参照して説明した従来の発電機にあっては、三相出力端子台として、高圧出力用、低圧出力用共に共通の三相端子台７２’を設け、この三相端子台７２’によって低圧（一例として三相２００Ｖ）の出力と、高圧（一例として三相４００Ｖ）の出力を共に行うものとしていたが、図１及び図２に示す本実施形態の可変設定型発電機にあっては、低圧（三相２００Ｖ）出力端子台７２と、高圧（三相４００Ｖ）出力端子台７４とをそれぞれ別個に設け、電力の供給を受ける機器を、その作動電圧毎に接続可能に構成している。

以上のように構成された発電機において、低圧三相出力端子台７２に設けられた出力端子Ｕ１を端子台６０の端子ｔ７に、出力端子Ｖ１を端子台６０の端子ｔ８に、出力端子Ｗ１を端子台６０のｔ９にそれぞれ接続し、また、高圧用三相出力端子台７４に設けられた出力端子Ｕ２を端子台の端子ｔ１３に、出力端子Ｖ２を端子台６０の端子ｔ１４に、出力端子Ｗ２を端子台６０の端子ｔ１５にそれぞれ接続すると共に、低圧、高圧いずれの出力端子台７２，７４の中性端子Ｏとも、端子台６０の端子ｔ１２に接続している。

なお、端子台６０の端子のうち、ｔ１３〜ｔ１５の端子は、短絡板６３が取り付けられていない状態では発電機本体５０のコイルＵa，Ｕb；Ｖa，Ｖb；Ｗa，Ｗbのいずれに対しても接続されていない。

以上のように構成された可変設定型の発電機において、該発電機による出力電圧を低圧（本実施形態において２００Ｖ）に設定する場合には、図１に示すように端子台６０の端子ｔ１−ｔ７間、ｔ４−ｔ１０間、ｔ２−ｔ８間、ｔ５−ｔ１１間、ｔ３−ｔ９間、及びｔ６−ｔ１２間を、それぞれ短絡板６３によって短絡し、コイルＵa，Ｕbの接点Ｔ４，Ｔ１０を共に低圧三相出力端子台７２の中性端子Ｏに、接点Ｔ１とＴ７を共に出力端子Ｕ１に接続して、端子Ｏ−Ｕ１間にコイルＵa，Ｕbを並列に接続する。

また、コイルＶa，Ｖbの接点Ｔ５，Ｔ１１を共に低圧三相出力端子台７２の出力端子Ｏに、接点Ｔ２とＴ８を共に出力端子Ｖ１に接続して、出力端子Ｏ−Ｖ１間にコイルＶa，Ｖbを並列に接続し、さらに、コイルＷa，Ｗbの接点Ｔ６，Ｔ１２を共に低圧出力端子台７２の中性端子Ｏに、接点Ｔ３とＴ９を共に出力端子Ｗ１に接続して、端子Ｏ−Ｗ１間にコイルＷa，Ｗbを並列に接続し、図５に示す星形接続の電機子を実現させている。

このとき、高圧用三相出力端子台７４に設けられた各出力端子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２が接続された端子台６０の接点ｔ１３〜ｔ１５は、端子台６０の他のいずれの接点とも接続されておらず、従ってコイルＵa，Ｕb；Ｖa，Ｖb；Ｗa，Ｗbの接点のいずれに対しても接続されていない。

なお、図１及び図２中、７５は単相１００Ｖの出力端子台であり、コイルＵｂ，Ｖb，Ｗbの接点Ｔ１０〜Ｔ１２に接続された中性端子Ｏと、コイルＵｂ，Ｖb，Ｗbのいずれか（図示の実施形態にあったてはＵb）の中間点に設けられた接点Ｔdに接続された出力端子ｕ’とを備えている。

このように、端子台６０に対して図１に示すパターンで短絡板６３を取り付けた状態で本発明の発電機を駆動すると、低圧出力端子台７２の出力端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１，（Ｏ）より三相２００Ｖの出力が得られると共に、単相出力端子台７５のｕ’，（Ｏ）より、単相１００Ｖの出力が得られる。

以上のように構成された本発明の発電機は、図１を参照して説明した低圧出力の設定から、端子台６０に取り付けられた短絡板６３の取付位置を図２に示す高圧出力の設定に変更することにより、高圧三相出力端子台７４の出力端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２、（Ｏ）からの、例えば三相４００Ｖの高圧出力と、低圧三相出力端子台７２の出力端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１，（Ｏ）からの三相２００Ｖの低圧出力とが、同時に出力可能となると共に、単相出力端子台７５を設ける場合には、この単相出力端子台７５の出力端子ｕ’，（Ｏ）からの単相１００Ｖの出力を得ることができるように構成されている。

この三相高圧出力を可能と成す短絡板６３の取付状態を図２を参照して説明すると、図示の実施形態において端子台６０の端子ｔ７−ｔ４，ｔ８−ｔ５，ｔ９−ｔ６間を短絡する短絡板６３によって、コイルＵa−Ｕb、コイルＶa−Ｖb、コイルＷa−Ｗbがそれぞれ接点Ｔ４−Ｔ７、接点Ｔ５−Ｔ８、接点Ｔ６−Ｔ９を介して直列に接続されると共に、端子台６０の接点ｔ１３−ｔ１，ｔ１４−ｔ２，ｔ１５−ｔ３を短絡する短絡板６３により、コイルＵaの接点Ｔ１が高圧三相出力端子台７４の出力端子Ｕ２に、コイルＶaの接点Ｔ２が出力端子Ｖ２に、コイルＷaの接点Ｔ３が出力端子Ｗ２にそれぞれ接続されている。

また、直列に接続された各相のコイルＵa，Ｕb；Ｖa，Ｖb；Ｗa，Ｗbの接続点Ｔ４−Ｔ７、Ｔ５−Ｔ８、Ｔ６−Ｔ９は、端子台６０の接点ｔ７，ｔ８，ｔ９を介してそれぞれ低圧三相出力用端子台７２の出力端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１に接続され、発電機本体５０のコイルＵa，Ｕb；Ｖa，Ｖb；Ｗa，Ｗbは、図４に示す直列の星形接続に接続されている。

なお、一端を中性点Ｏに接続されたコイルＵb，Ｖb，Ｗbのいずれか（図示の実施形態にあっては、Ｕｂ）の中間地点（所望の単相出力が得られる位置であり、本実施形態にあっては単相１００Ｖの出力が得られる位置）に設けられた接点Ｔdに対し、単相出力端子台７５の出力端子ｕ’が接続されている点については、図７及び図８を参照して説明した、低圧の三相出力に設定した場合と同様である。

端子台６０に対する以上のような短絡板６３の取付状態において、発電機本体５０を駆動して発電を開始すると、図４に示すように、高圧出力端子台７４の出力端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２，（Ｏ）間において、三相４００Ｖの高圧出力が得られると共に、各相の電機子コイルＵ，Ｖ，Ｗの接続点に接続された三相低圧出力端子台の出力端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１，（Ｏ）間において、三相２００Ｖの低圧出力が得られる。

また、単相出力端子台７５に設けられた出力端子ｕ’，（Ｏ）からは、単相１００Ｖの出力が得られる。

このように、本発明の発電機にあっては、それぞれ独立して高圧三相出力端子台７４と、低圧三相出力端子台７２とを設けると共に、コイルＵa，Ｕb；Ｖa，Ｖb；Ｗa，Ｗｂを図４に示す直列の星形の接続とする場合には、高圧出力端子台７４の出力端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２，（Ｏ）からの高圧三相出力（一例として三相４００Ｖ）と、低圧三相出力端子台７２の出力端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１，（Ｏ）からの低圧三相出力（一例として、三相２００Ｖ）の出力とを同時に得ることができ、高圧、低圧で作動電圧の異なる複数の機器に対する電力の供給を同時に行うことのできる発電機を提供することができた。

また、前述のように、高圧三相出力端子台と、低圧三相出力端子台とを、それぞれ別個に設けたことにより、発電機に接続する機器において要求される電圧と、出力電圧とが相違することによる、機器や発電機自体の破損等の防止に役立つものであった。

なお、発電機における出力設定と、該発電機に設けられた低圧三相出力端子台７２、高圧三相出力端子台７４及び単相出力端子台７５それぞれにおける出力状況を、図３に示す。

〔実施形態２〕
次に、本発明の可変設定型発電機の別の実施形態を、図６を参照しながら以下説明する。

前述の図１及び図２を参照して説明した本発明の可変設定型発電機にあっては、前述のように発電機本体５０の各コイルＵa，Ｕb；Ｖa，Ｖb；Ｗa，Ｗｂの接点Ｔ１〜Ｔ１２に接続された端子ｔ１〜ｔ１２、及び高圧三相出力端子台７４の出力端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２ら接続された端子ｔ１３〜ｔ１５を有する端子台６０を設け、この端子台６０の端子ｔ１〜ｔ１５間を短絡する短絡板６３の取付位置を変更することにより、発電機の出力設定を変更可能とする例について説明したが、本実施形態にあっては、前述の実施形態１における端子台６０に代えてカムスイッチ６２を設け、端子台６０に対する短絡板６３の付け替えという煩雑な作業を行うことなく、出力の設定変更を可能としている。

その他、発電機本体５０の構成、コイルのＴ１０〜Ｔ１２の端子間が短絡されている点、及び出力端子台として、高圧三相出力端子台７４、低圧三相出力端子台７２、単相出力端子台７５を備える点においては、前述の図１及び図２を参照して説明した実施形態と同様である。

カムスイッチ６２によるこのような切り換えを可能とする一構成例について説明すると、本実施形態において使用するカムスイッチ６２は、図６に示すように１〜２４番迄の接点を備えており、このカムスイッチ６２において奇数番の接点と偶数番の接点間がカムの回転により開閉可能となっており、図示の例では、１−２，５−６，９−１０，１３−１４，１７−１８，２１−２２番の接点間を閉じたとき（低圧三相出力設定時）、３−４，７−８，１１−１２，１５−１６，１９−２０，２３−２４番の接点間が開き、また逆に、３−４，７−８，１１−１２，１５−１６，１９−２０，２３−２４番の接点間を閉じたとき（高圧三相出力設定時）、１−２，５−６，９−１０，１３−１４，１７−１８，２１−２２番の接点間が開くように構成されている。

なお、このカムスイッチ６２において、１−７，９−１５，１７−２３，２−４，６−８，１０−１２，１４−１６，１８−２０，２２−２４番の各接点間はそれぞれ短絡されている。

以上のように構成されたカムスイッチ６２に対し、低圧三相出力端子台７２に設けられた出力端子Ｕ１をカムスイッチの１番接点及びコイルＵbの接点Ｔ７に、出力端子Ｖ１をカムスイッチの９番接点及びコイルＶbの接点Ｔ８に、出力端子Ｗ１をカムスイッチの１７番接点及びコイルＷbの接点Ｔ９にそれぞれ接続し、また、高圧三相出力端子台７４の出力端子Ｕ２をカムスイッチの３番接点に、出力端子Ｖ２をカムスイッチの１１番接点に、出力端子Ｗ２をカムスイッチの１９番接点にそれぞれ接続し、また、単相出力端子台７５の出力端子ｕ’をコイルＵb，Ｖb，Ｗbのいずれか（図示の例ではＵb）の中間地点に設けられた接点Ｔｄに接続すると共に、各出力端子台７２，７４，７５に設けられた中性端子Ｏを、いずれもカムスイッチの２１番接点とコイルＷbの接点Ｔ１２（従って、接点Ｔ１２と短絡されているコイルＵbの接点Ｔ１０，コイルＶbの接点Ｔ１１）に接続している。

そして、コイルＵaの接点Ｔ１をカムスイッチの２番接点，接点Ｔ４をカムスイッチの６番接点に、コイルＶaの接点Ｔ２をカムスイッチの１０番接点、接点Ｔ５をカムスイッチの１４番接点に、コイルＷaの接点Ｔ３をカムスイッチの１８番接点、接点Ｔ６をカムスイッチの２２番接点にそれぞれ接続している。

以上の構成において、カムスイッチ６２の操作により発電機の出力形式として低圧三相出力（三相２００Ｖ）を選択すると、カムスイッチの１−２番接点間、５−６番接点間が閉じることにより、接点Ｔ１−Ｔ７間、及びＴ４−Ｔ１０間が接続されてコイルＵa，Ｕbが並列に接続され、また、カムスイッチの９−１０番接点間、１３−１４番接点間が閉じることにより、接点Ｔ２−Ｔ８間、及び接点Ｔ５−Ｔ１１間が接続されてコイルＶa，Ｖbが並列に接続され、さらに、カムスイッチの１７−１８番接点間、２１−２２番接点間が閉じることにより、接点Ｔ３−Ｔ９間、及び接点Ｔ６−Ｔ１２間が接続されてコイルＷa，Ｗbが並列に接続されて、図５に示すように、各相のコイルが並列に星形接続された、三相低圧結線となる。

このとき、三相高圧出力端子台７４の各出力端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２は、いずれのコイルＵa，Ｕb；Ｖa，Ｖb；Ｗa，Ｗｂの接点Ｔ１〜Ｔ１２とも接触していない状態にあり、従って発電機の作動により、低圧三相出力端子台７２の出力端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１，（Ｏ）を介して、三相低圧（実施例では三相２００Ｖ）の出力を得られる一方、高圧三相出力端子台７４の出力端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２，（Ｏ）を介した出力は行われない。

一方、カムスイッチ６２の操作により、発電機の出力形式として高圧三相出力（三相４００Ｖ）を選択すると、カムスイッチの３−４番接点間が閉じることにより、高圧三相出力端子台７４の出力端子Ｕ２とコイルＵaの接点Ｔ１が接続され、カムスイッチの７−８番接点間が閉じることにより、接点Ｔ７−Ｔ４間が接続されてコイルＵa，Ｕbが直列に接続されると共に、コイルＵa，Ｕbの接点Ｔ４−Ｔ７に低圧三相出力端子台７２の出力端子Ｕ１が接続される。

また、カムスイッチの１１−１２番接点間が閉じることにより、高圧三相出力端子台７４の出力端子Ｖ２とコイルＶaの接点Ｔ２が接続され、カムスイッチの１５−１６番接点間が閉じることにより、接点Ｔ８−Ｔ５間が接続されて、コイルＶa，Ｖbが直列に接続されると共に、コイルＶa，Ｖbの接点Ｔ５−Ｔ８に低圧三相出力端子台７２の出力端子Ｖ１が接続される。

さらに、カムスイッチの１９−２０番接点間が閉じることにより、高圧三相出力端子台７４の出力端子Ｗ２とコイルＷaの接点Ｔ３が接続され、カムスイッチの２３−２４番接点間が閉じることにより、接点Ｔ９−Ｔ６間が接続されて、コイルＷa，Ｗbが直列に接続されると共に、コイルＷa，Ｗbの接点Ｔ９−Ｔ６に低圧三相出力端子台７２の出力端子Ｗ１が接続されて、各コイルＵa，Ｕb；Ｖa，Ｖb；Ｗa，Ｗｂが、図４に示す直列に星形接続された高圧三相結線状態となり、発電機の始動により、高圧三相出力端子台７４の出力端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２，（Ｏ）を介した、三相高圧（三相４００Ｖ）の出力と、低圧三相出力端子台７２に設けられた出力端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１，（Ｏ）を介した三相低圧（三相２００Ｖ）の出力を同時に得ることができる。

なお、単相出力端子台７５の出力端子ｕ’は、カムスイッチ６２をいずれの位置に切り換えた状態においてもコイルＵbの中間位置に設けられた接点Ｔdと接続された状態にあり、また、各出力端子台の共通出力端子Ｏは、カムスイッチのいずれの切換位置においてもコイルＵb，Ｖb，Ｗbの接点Ｔ１０，Ｔ１１，Ｔ１２に接続された状態にあり、カムスイッチ６２の切換位置にかかわらず、単相出力端子台７５の出力端子ｕ’，（Ｏ）を介して、単相出力（単相１００Ｖ）の出力を得ることができるように構成されている。

以上のように構成された、図６に示す実施形態の発電機にあっては、前述の図１及び図２を参照して説明した、端子台６０による設定変更を可能とした可変設定型発電機に比較して、カムスイッチ６２による切換により、出力の設定切換を容易に行うことができ、短絡板６３の取付位置の変更という煩雑な作業が不要となった。

そのため、短絡板６３の取付位置を間違えることにより、発電機が所望の出力を行わず、又は、発電機自体やこれに接続された機器等が破損等することをも好適に防止することのできる可変設定型の発電機を提供することができた。

〔その他〕
なお、以上の実施形態にあっては、いずれも各相の電機子コイルを１組のコイルにより形成し、この各組のコイル間の接続状態を直列−並列間で切り換えることにより発電機の出力設定を高圧−低圧間で切り換え可能としたものとして説明したが、このような高圧−低圧間における出力の設定を可変とせず、常に高圧出力端子台７４の出力端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２からは高圧の三相出力が、低圧出力端子台７２の出力端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１からは低圧の三相出力が同時に得られる発電機として構成しても良い。

この場合には、各相の電機子コイルを、それぞれ例えば単一のコイルによって構成し、各電機子コイルの両端を端子Ｏ−Ｕ２，Ｏ−Ｖ２，Ｏ−Ｗ２に接続する。また、各電機子コイルの中間点（高圧に対して１／２の低圧電力を得る場合には、巻数における中間点）に、前記低圧三相出力端子台７２に設けた端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１をそれぞれ接続した構成としても良い。

以上説明した本発明の発電機の構造は、エンジン等の駆動源によって発電機本体を駆動して発電する、例えば可搬式の各種の発電機において採用することができ、工事現場、各種イベント会場、その他、例えば屋外等において電力により稼動する作業機器、照明機器、映像・音響機器、その他の各種の機器に対する電力供給源として使用する発電機の構成として採用可能である。

本発明の可変設定型発電機の概略回路図（低圧出力設定時）。 本発明の可変設定型発電機の概略回路図（高圧出力設定時）。 出力設定と各出力端子台における出力状況の関係を示す表。 電機子コイルの高圧結線説明図。 電機子コイルの低圧結線説明図。 カムスイッチを用いた本発明の別の可変設定型発電機の概略回路図。 従来の可変設定型発電機の概略回路図（低圧出力設定時）。 従来の可変設定型発電機の概略回路図（高圧出力設定時）。

符号の説明

５０ 発電機本体
６０ 端子台
６２ カムスイッチ
６３ 短絡板
７２ 低圧三相出力部（低圧三相出力端子台）
７４ 高圧三相出力部（高圧三相出力端子台）
７５ 単相出力部〔単相出力端子台〕
Ｕ Ｕ相の電機子コイル
Ｖ Ｖ相の電機子コイル
Ｗ Ｗ相の電機子コイル
Ｏ 中性端子
Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１ 低圧三相出力端子
Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２ 高圧三相出力端子
Ｕa，Ｕb コイル（Ｕ相）
Ｖa，Ｖb コイル（Ｖ相）
Ｗa，Ｗb コイル（Ｗ相）
Ｔ１〜Ｔ１２ 接点（コイルの）

Claims (3)

1. 三相を成す各相の電機子コイルを一端において結合した星形結線の発電機において、
   高圧の三相出力を行う高圧三相出力端子と、前記高圧三相出力端子に対して相対的に低圧の三相出力を行う低圧三相出力端子と、前記電機子コイルの中性点に接続される中性端子をそれぞれ設けると共に、
   前記中性端子と前記高圧三相出力端子の各端子間に前記各相の電機子コイルをそれぞれ接続すると共に、前記各相の電機子コイルの中間点を前記低圧三相出力端子の各端子にそれぞれ接続したことを特徴とする発電機。
2. 三相を成す各相の電機子コイルを一端において結合した星形結線の発電機において、
   高圧の三相出力を行う高圧三相出力端子と、前記高圧三相出力端子に対して相対的に低圧の三相出力を行う低圧三相出力端子と、前記電機子コイルの中性点に接続される中性端子をそれぞれ設け、かつ、前記各相の電機子コイルのそれぞれを、巻き数の等しい１組のコイルにより形成すると共に、
   前記中性端子と前記低圧三相出力端子の各端子間に並列に前記各組のコイルを接続する低圧結線と、前記中性端子と前記高圧三相出力端子の各端子間に直列に前記各組のコイルを接続すると共に、前記直列に接続された各組のコイル相互間の接続点を前記低圧三相出力端子の各端子にそれぞれ接続する高圧結線とに結線状態を切り換える切換手段を設けたことを特徴とする発電機。
3. 前記切換手段が、前記低圧結線を実現する第１位置と、前記高圧結線を実現する第２位置の二位置間で切り換え可能に構成されたカムスイッチであることを特徴とする請求項２記載の発電機。
   

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