JP2006238508A

JP2006238508A - Portable engine generator

Info

Publication number: JP2006238508A
Application number: JP2005045167A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Shirai; 信宏白井; Manabu Washizu; 学鷲津
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2005-02-22
Filing date: 2005-02-22
Publication date: 2006-09-07

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a portable engine generator that can protect an engine and a generator from over-rotation and an overvoltage without causing the enlargement of the engine generator by combining an engine over-rotation protection relay and a circuit that performs an operation similar to that of a generator overvoltage protection relay, to an automatic voltage adjuster installed on the portable engine generator. <P>SOLUTION: The automatic voltage adjuster of the portable engine generator includes: an over-rotation setting means that sets the upper limit a voltage and the upper limit of a rotation number; a voltage comparator 16 that compares a voltage signal S11 outputted from a voltage detector 11 of the automatic voltage adjuster and a voltage upper limit signal S12, and outputs a stop signal of the generator when the voltage exceeds the voltage upper limit; and a rotation number comparator 17 that compares a rotation number signal S14 output from a frequency detector 12 of the automatic voltage adjuster and a rotation number upper limit signal S15, and outputs a stop signal of the generator when the rotation number exceeds a rotation number upper limit. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、可搬式エンジン発電機に関し、詳しくは、エンジンで駆動する交流同期発電機から出力される電圧を所定の電圧に自動的に調整するための自動電圧調整器を備えた可搬式エンジン発電機に関する。 The present invention relates to a portable engine generator, and more particularly, to a portable engine generator including an automatic voltage regulator for automatically adjusting a voltage output from an AC synchronous generator driven by the engine to a predetermined voltage. Related to the machine.

ディーゼルエンジン等で発電機を駆動する可搬式のエンジン発電機では、モーター等の負荷に供給する電圧の変動率が数パーセント以内であることが求められているため、負荷の変動や周波数の変動にかかわらず出力電圧を一定に保つための自動電圧調整器を備えている（例えば、特許文献１参照。）。 In portable engine generators that drive generators with diesel engines, etc., the fluctuation rate of the voltage supplied to loads such as motors is required to be within a few percent. Regardless, an automatic voltage regulator for keeping the output voltage constant is provided (for example, see Patent Document 1).

図４のブロック図に示すように、自動電圧調整器５１は、発電機から出力される電圧を電圧検出器５２で検出するとともに、周波数を周波数検出器５３で検出し、検出した電圧及び周波数に対応した信号と、電圧設定器５４に設定された電圧（設定電圧）信号とを比較器５５で比較し、比較器５５での比較結果に基づいて変調器５６で発電機の界磁巻線に与える電流（界磁電流）を調整することにより、発電機から出力される電圧が一定になるようにしている。なお、発電機の回転数と周波数とは比例するため、周波数に対応した信号は回転数に対応した信号と同じものとして扱うことができるので、周波数の検出と発電機の回転数の検出とは同じ意味である。 As shown in the block diagram of FIG. 4, the automatic voltage regulator 51 detects the voltage output from the generator with the voltage detector 52, detects the frequency with the frequency detector 53, and sets the detected voltage and frequency to the detected voltage and frequency. The corresponding signal and the voltage (set voltage) signal set in the voltage setting unit 54 are compared by the comparator 55, and based on the comparison result in the comparator 55, the modulator 56 generates a field winding of the generator. By adjusting the applied current (field current), the voltage output from the generator is made constant. In addition, since the rotation speed and frequency of the generator are proportional, the signal corresponding to the frequency can be treated as the same signal as that corresponding to the rotation speed, so detection of the frequency and detection of the rotation speed of the generator are It has the same meaning.

さらに、図５に示すように、交流同期発電機では、発電機の回転数（周波数）が低くなると、破線Ａで示す所定の電圧を得るためには、破線Ｂで示すように、周波数の低下に伴って界磁電流を増加させなければならない。しかし、界磁電流を増加させると界磁巻線の温度上昇が問題になるため、周波数検出器５３で検出した周波数があらかじめ設定された下限設定周波数ｆ_０以下になったときには、比較器５５から変調器５６に、実線Ｃに示すように界磁電流を抑制する信号が出力され、界磁巻線の温度上昇を防止して発電機を保護するようにしている。なお、下限設定周波数ｆ_０以上では、前記自動電圧調整器によって出力電圧は一定に保たれ、下限設定周波数ｆ_０以下では、実線Ｄで示すように、界磁電流の抑制に伴って出力電圧は低下する。 Furthermore, as shown in FIG. 5, in the AC synchronous generator, when the rotation speed (frequency) of the generator is lowered, in order to obtain a predetermined voltage indicated by the broken line A, the frequency decreases as indicated by the broken line B. Accordingly, the field current must be increased. However, since the temperature increase of the field winding by increasing the field current becomes a problem, when the frequency detected by the frequency detector 53 falls below the lower limit set frequency f ₀ which is set in advance, the comparator 55 A signal that suppresses the field current is output to the modulator 56 as indicated by a solid line C to prevent the temperature of the field winding from rising and protect the generator. The output voltage is kept constant by the automatic voltage regulator at the lower limit setting frequency f ₀ or more, and the output voltage is reduced with the suppression of the field current as indicated by the solid line D at the lower limit setting frequency f ₀ or less. descend.

また、各種エンジン発電機において、使用場所で定位置に据え付けられて特定の負荷に給電する常用発電機や非常用発電機では、様々な規格や基準が設定されており、例えば公共建築物に設置するエンジン発電機では、過回転を検出してエンジンを停止させるエンジン過回転保護リレーや、過電圧を検出して発電機を停止させる発電機過電圧保護リレーの装備が常識化している。さらに、このような据付型のエンジン発電機の取り扱いは、特定の管理者等に限られているのが通常である。 In addition, in various engine generators, various standards and standards are set for utility generators and emergency generators that are installed in a fixed position at the place of use and supply a specific load. For example, they are installed in public buildings. In the engine generators that perform this, it has become common sense to provide an engine overspeed protection relay that detects an overspeed and stops the engine, and a generator overvoltage protection relay that detects an overvoltage and stops the generator. Furthermore, the handling of such a stationary engine generator is usually limited to a specific manager or the like.

一方、可搬式エンジン発電機は、仮設電源として使用場所が一定せず、不特定の負荷に給電するものであり、工事用の電源や一時的なイベント用の電源等として用いられている。このため、負荷が一定せず、また、取扱者のレベルも一定しない。このような可搬式エンジン発電機では、通常、エンジン過回転保護リレーや発電機過電圧保護リレーを標準で装備していないため、要望があった場合には、図６のブロック図に示すように、自動電圧調整器６１とは別に、エンジン過回転保護リレー６２及び発電機過電圧保護リレー６３を設けるようにしている。なお、図６において、符号６４は発電機（Ｇ）、６５はエンジン（Ｅ）、６６は遮断機、６７は界磁巻線であって、これらは外箱６８内に収められている。
特開平１−１８５１９８号公報 On the other hand, a portable engine generator is used as a temporary power source for supplying power to an unspecified load without being used as a temporary power source, and is used as a construction power source or a temporary event power source. For this reason, the load is not constant, and the level of the handler is not constant. In such a portable engine generator, since an engine overspeed protection relay and a generator overvoltage protection relay are not normally equipped as standard, if there is a request, as shown in the block diagram of FIG. Apart from the automatic voltage regulator 61, an engine overspeed protection relay 62 and a generator overvoltage protection relay 63 are provided. In FIG. 6, reference numeral 64 is a generator (G), 65 is an engine (E), 66 is a breaker, and 67 is a field winding, which are housed in an outer box 68.
Japanese Patent Laid-Open No. 1-185198

上述のような可搬式エンジン発電機は、一般的に移動性に重点がおかれているため、小型、軽量なものほど商品価値が高くなっている。したがって、エンジン過回転保護リレーや発電機過電圧保護リレーを設置するスペースの確保に制約が多く、これらのリレーを組み込むことが困難であった。しかし、近年は、可搬式エンジン発電機においても、これらのリレーを小型化して標準的に装備することが求められている。 The portable engine generator as described above generally has an emphasis on mobility, so that the smaller and lighter the product value, the higher the product value. Therefore, there are many restrictions on securing a space for installing the engine overspeed protection relay and the generator overvoltage protection relay, and it has been difficult to incorporate these relays. However, in recent years, even in a portable engine generator, it is required to equip these relays with a smaller size as standard equipment.

また、可搬式エンジン発電機は、使用場所に応じて５０Ｈｚ、６０Ｈｚのどちらの周波数でも使用できるようになっており、それぞれの発電機定格電圧は、５０Ｈｚ時は２００Ｖ、６０Ｈｚ時は２２０Ｖに設定されているものが多い。一方、界磁電流は、理論的には概ね電圧に比例し、周波数に逆比例するので、５０Ｈｚ、２００Ｖで運転しているときの界磁電流は、６０Ｈｚ、２２０Ｖで運転しているときの界磁電流よりも大きくなる。界磁巻線の温度上昇は、界磁電流の多い方が大きくなり、発電機の回転数から見ると、冷却効果が下がる低い回転数の方が界磁電流が大きくなることなどから、６０Ｈｚ、２２０Ｖ運転時に比べて５０Ｈｚ、２００Ｖ運転時は、界磁巻線の温度が上昇し易い状態となっている。 The portable engine generator can be used at either 50 Hz or 60 Hz depending on the place of use, and the rated voltage of each generator is set to 200 V at 50 Hz and 220 V at 60 Hz. There are many things. On the other hand, the field current is theoretically almost proportional to the voltage and inversely proportional to the frequency. Therefore, the field current when operating at 50 Hz and 200 V is the field current when operating at 60 Hz and 220 V. It becomes larger than the magnetic current. The temperature rise of the field winding is larger when the field current is larger. From the viewpoint of the rotational speed of the generator, the field current is larger at a lower rotational speed where the cooling effect is reduced. Compared with 220 V operation, the temperature of the field winding is likely to rise during 50 Hz and 200 V operation.

前述の発電機過電圧保護リレーの設置目的は、過電圧による発電機制御機器や負荷へのダメージを予防することと、発電機自身を保護することであるから、界磁電流が大きくなる５０Ｈｚ、２００Ｖ運転時における発電機過電圧保護リレーの設定電圧は、６０Ｈｚ、２２０Ｖ運転時の設定電圧よりも低くして界磁電流が大きくならないように設定することが望ましい。 The purpose of installing the above-described generator overvoltage protection relay is to prevent damage to the generator control equipment and load due to overvoltage and to protect the generator itself, so that the field current increases to 50 Hz and 200 V operation. It is desirable that the setting voltage of the generator overvoltage protection relay at the time is set lower than the setting voltage at the time of 60 Hz and 220 V operation so that the field current does not increase.

しかし、一般に、発電機過電圧保護リレーの設定値は、周波数に関係なく一定となっているので、界磁巻線の温度上昇の面では５０Ｈｚ、２００Ｖの運転は、６０Ｈｚ、２２０Ｖでの運転に比べて非常に不利な条件となっている。しかしながら、運転する周波数に応じて発電機過電圧保護リレーの設定値を手動で変更することは面倒であり、前述のように、取扱者のレベルが一定しない可搬式エンジン発電機では手動設定は好ましいものではない。 However, in general, since the set value of the generator overvoltage protection relay is constant regardless of the frequency, the operation at 50 Hz and 200 V is higher than the operation at 60 Hz and 220 V in terms of the temperature rise of the field winding. It is a very disadvantageous condition. However, it is cumbersome to manually change the setting value of the generator overvoltage protection relay according to the operating frequency, and as described above, manual setting is preferable for portable engine generators where the level of the handler is not constant. is not.

そこで本発明は、可搬式エンジン発電機に設置されている自動電圧調整器に、エンジン過回転保護リレー及び発電機過電圧保護リレーと実質的に同じ作用を行う回路を組み合わせることにより、発電機外箱内での設置スペースを容易に確保することができ、さらに、５０Ｈｚ、２００Ｖ運転時における界磁巻線の温度上昇も自動的に抑えることができる可搬式エンジン発電機を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention provides a generator outer casing by combining an automatic voltage regulator installed in a portable engine generator with a circuit that performs substantially the same operation as the engine overspeed protection relay and the generator overvoltage protection relay. It is an object of the present invention to provide a portable engine generator that can easily secure an installation space in the interior and that can automatically suppress a temperature rise of a field winding during 50 Hz, 200 V operation. .

上記目的を達成するため、本発明の可搬式エンジン発電機は、エンジンにより駆動される発電機と、該発電機から出力される電圧をあらかじめ設定された電圧に自動的に調整する自動電圧調整器とを備えた可搬式エンジン発電機において、前記自動電圧調整器に、前記発電機から出力する電圧の上限値を設定する過電圧設定手段と、前記発電機の回転数の上限値を設定する過回転設定手段とを設けるとともに、前記自動電圧調整器に設けられている電圧検出器から出力される電圧信号と前記過電圧設定手段に設定された電圧上限値信号とを比較し、前記発電機から出力される電圧が電圧上限値を超えたときに前記発電機の停止信号を出力する電圧比較手段と、前記自動電圧調整器に設けられている周波数検出器から出力される回転数信号と前記過回転設定手段に設定された回転数上限値信号とを比較し、発電機の回転数が回転数上限値を超えたときに前記発電機の停止信号を出力する周波数比較手段とを設けたことを特徴としている。さらに、前記電圧上限値信号が、前記周波数検出器から出力される発電機の回転数信号によって補正されることを特徴としている。 To achieve the above object, a portable engine generator according to the present invention includes a generator driven by an engine, and an automatic voltage regulator that automatically adjusts a voltage output from the generator to a preset voltage. In the portable engine generator comprising: an overvoltage setting means for setting an upper limit value of a voltage output from the generator in the automatic voltage regulator; and an overspeed setting an upper limit value of the rotational speed of the generator A setting means, and a voltage signal output from a voltage detector provided in the automatic voltage regulator is compared with a voltage upper limit signal set in the overvoltage setting means, and is output from the generator. Voltage comparing means for outputting a stop signal of the generator when the voltage exceeds a voltage upper limit value, a rotation speed signal output from a frequency detector provided in the automatic voltage regulator, Frequency comparison means for comparing the rotation speed upper limit signal set in the overspeed setting means and outputting a stop signal of the generator when the rotation speed of the generator exceeds the rotation speed upper limit value is provided. It is characterized by. Furthermore, the voltage upper limit signal is corrected by a generator rotational speed signal output from the frequency detector.

本発明の可搬式エンジン発電機によれば、自動電圧調整器に設けられている電圧検出器や周波数検出器から出力される直流電圧からなる信号を利用して過電圧や過回転を検出するようにしているので、比較回路等の電気部品を組み込むことによってエンジン過回転保護リレー及び発電機過電圧保護リレーと同等の機能を自動電圧調整器に一体化することができる。これにより、各リレーを別部品として発電機外箱内に組み込む場合に比べて設置スペースを容易に確保することができる。 According to the portable engine generator of the present invention, overvoltage and overspeed are detected using a signal composed of a DC voltage output from a voltage detector or a frequency detector provided in an automatic voltage regulator. Therefore, by incorporating electric parts such as a comparison circuit, functions equivalent to the engine overspeed protection relay and the generator overvoltage protection relay can be integrated into the automatic voltage regulator. Thereby, an installation space can be easily ensured compared with the case where each relay is incorporated as a separate part in the generator outer box.

また、周波数検出器から出力される信号によって電圧上限値信号を補正することにより、例えば、周波数が５０Ｈｚのときの電圧上限値を６０Ｈｚのときより低く補正することにより、６０Ｈｚで運転するときの効率を低下させることなく、５０Ｈｚで運転したときの界磁巻線の温度上昇を抑えることができる。 Further, by correcting the voltage upper limit signal by the signal output from the frequency detector, for example, by correcting the voltage upper limit value when the frequency is 50 Hz lower than when the frequency is 60 Hz, the efficiency when operating at 60 Hz Without lowering, the temperature rise of the field winding when operating at 50 Hz can be suppressed.

図１は本発明の可搬式エンジン発電機の一形態例を示すもので、自動電圧調整器の構成例を示すブロック図、図２は周波数と発電電圧及び界磁電流との関係を示す図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an automatic voltage regulator, showing an example of a portable engine generator according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a frequency, a generated voltage, and a field current. is there.

本形態例に示す可搬式エンジン発電機は、通常の自動電圧調整器に相当する回路、すなわち、発電機から出力される電圧を検出する電圧検出器１１及び周波数（発電機回転数）を検出する周波数検出器１２と、設定電圧を選択する電圧設定器１３と、電圧検出器１１で検出した電圧信号と電圧設定器１３の設定電圧信号とを比較するとともに、周波数検出器１２で検出した周波数信号（回転数信号）とあらかじめ設定された下限設定周波数（ｆ_０）信号とを比較する比較器１４と、該比較器１４での比較結果に基づいて界磁電流を調整する変調器１５とを備えている。 The portable engine generator shown in this embodiment is a circuit corresponding to a normal automatic voltage regulator, that is, a voltage detector 11 that detects a voltage output from the generator and a frequency (generator rotation speed). The frequency detector 12, the voltage setter 13 for selecting a set voltage, the voltage signal detected by the voltage detector 11 and the set voltage signal of the voltage setter 13 are compared, and the frequency signal detected by the frequency detector 12 A comparator 14 that compares the (rotational speed signal) with a preset lower limit set frequency (f ₀ ) signal, and a modulator 15 that adjusts the field current based on the comparison result of the comparator 14. ing.

そして、前述の発電機過電圧保護リレーに相当する回路として、前記電圧検出器１１から出力される電圧信号Ｓ１１と、発電機から出力する電圧の上限値を設定する過電圧設定手段にて設定された電圧上限値（Ｖｈ）の信号Ｓ１２とを比較して発電機からの電圧が電圧上限値を超えたときに発電機の停止信号、すなわち、発電機保護用の過電圧動作信号Ｓ１３を出力する電圧比較手段としての電圧比較器１６が設けられている。 As a circuit corresponding to the above-described generator overvoltage protection relay, a voltage signal S11 output from the voltage detector 11 and a voltage set by an overvoltage setting means for setting an upper limit value of the voltage output from the generator Voltage comparison means that compares the signal S12 with the upper limit value (Vh) and outputs a generator stop signal, that is, an overvoltage operation signal S13 for protecting the generator, when the voltage from the generator exceeds the voltage upper limit value. A voltage comparator 16 is provided.

さらに、前述のエンジン過回転保護リレーに相当する回路として、前記周波数検出器１２から出力される発電機回転数の信号Ｓ１４と、発電機における回転数の上限値を設定する過回転設定手段に設定された回転数上限値（ｆ_１）の信号Ｓ１５とを比較し、発電機回転数が回転数上限値を超えたときに発電機の停止信号、すなわち、エンジン保護用の過回転動作信号Ｓ１６を出力する周波数比較手段としての回転数比較器１７が設けられている。 Further, as a circuit corresponding to the above-described engine overspeed protection relay, a generator speed signal S14 output from the frequency detector 12 and an overspeed setting means for setting an upper limit value of the speed of the generator are set. Is compared with the signal S15 of the rotation speed upper limit value (f ₁ ), and when the generator rotation speed exceeds the rotation speed upper limit value, a generator stop signal, that is, an engine protection over-rotation operation signal S16 is obtained. A rotation speed comparator 17 is provided as a frequency comparison means for outputting.

また、本形態例では、前記周波数検出器１２から出力される発電機回転数の信号Ｓ１７によって前記電圧比較器１６に入力される電圧上限値の信号Ｓ１２を補正するための加算器１８を設けている。加算器１８における電圧上限値信号の補正は、周波数が５０Ｈｚのときの電圧上限値を、周波数が６０Ｈｚのときの電圧上限値よりも低い電圧とするように行われる。これにより、実際の運転における５０Ｈｚ、２００Ｖ運転及び６０Ｈｚ、２２０Ｖ運転のそれぞれに適した電圧上限値を自動的に設定することができる。 In the present embodiment, an adder 18 is provided for correcting the voltage upper limit signal S12 input to the voltage comparator 16 by the generator speed signal S17 output from the frequency detector 12. Yes. The correction of the voltage upper limit signal in the adder 18 is performed so that the voltage upper limit value when the frequency is 50 Hz is set to a voltage lower than the voltage upper limit value when the frequency is 60 Hz. Thereby, the voltage upper limit value suitable for each of 50 Hz, 200 V operation and 60 Hz, 220 V operation in actual operation can be automatically set.

このようにして自動電圧調整器に発電機過電圧保護リレーに相当する回路とエンジン過回転保護リレーに相当する回路とを組み込むことにより、従来のように、独立した自動電圧調整器、発電機過電圧保護リレー及びエンジン過回転保護リレーの３個の装置を用いる場合に比べて電圧検出器１１、周波数検出器１２及び電源を共用できるため、全体としての小型化を図ることができる。これにより、可搬式エンジン発電機における制約された外箱内のスペースへの設置が容易となり、これらの機能を可搬式エンジン発電機に標準で装備させることが可能となる。 In this way, by incorporating a circuit corresponding to the generator overvoltage protection relay and a circuit corresponding to the engine overspeed protection relay into the automatic voltage regulator, an independent automatic voltage regulator and generator overvoltage protection as in the past are provided. Since the voltage detector 11, the frequency detector 12, and the power source can be shared as compared with the case of using three devices of the relay and the engine overspeed protection relay, the overall size can be reduced. As a result, the portable engine generator can be easily installed in a restricted space inside the outer box, and these functions can be installed in the portable engine generator as standard.

図２は、可搬式エンジン発電機を５０Ｈｚ、２００Ｖで運転したときの状態を示すもので、自動電圧調整器により、通常の運転では発電機の出力が５０Ｈｚ、２００Ｖに保持されている。通常の負荷変動の範囲で、エンジンや発電機等に異常がなければ、下限設定周波数ｆ_０以上の周波数（回転数）領域では、界磁電流が調節されることによって出力電圧が自動的に２００Ｖに保たれ、また、エンジンに備えられている回転数制御器（図示せず）によって発電機の回転数が５０Ｈｚを出力するエンジン回転数（例えば毎分１５００回転）に制御されている。さらに、故意に回転数を低下させる操作が行われて周波数が下限設定周波数ｆ_０未満になったときには、界磁電流を抑制して界磁巻線の温度上昇を防止する。 FIG. 2 shows a state in which the portable engine generator is operated at 50 Hz and 200 V, and the output of the generator is maintained at 50 Hz and 200 V in normal operation by the automatic voltage regulator. In the normal range of load change, if there is no abnormality in the engine and the generator or the like, the lower limit set frequency in f ₀ frequencies above (rpm) region, the output voltage by the field current is adjusted automatically 200V In addition, the rotational speed of the generator is controlled to an engine rotational speed (for example, 1500 rotational speeds per minute) that outputs 50 Hz by a rotational speed controller (not shown) provided in the engine. Furthermore, the frequency operation is performed to reduce the rotational speed intentionally when it is below the lower limit set frequency f ₀ prevents the temperature rise of the field winding to suppress the field current.

このような運転状態において、前記電圧比較器１６により発電機の出力電圧が異常に上昇して５０Ｈｚ時の電圧上限値（Ｖｈ_５０）を超えたと判定されたときには、電圧比較器１６から過電圧動作信号Ｓ１３が出力され、エンジンを非常停止させて発電機を保護するとともに、過電圧によってモーター等の負荷が損傷することを防止する。 In such an operating state, when it is determined by the voltage comparator 16 that the output voltage of the generator has abnormally increased and exceeded the voltage upper limit value (Vh ₅₀ ) at ₅₀ Hz, an overvoltage operation signal is output from the voltage comparator 16. S13 is output, and the engine is emergency stopped to protect the generator, and the load such as the motor is prevented from being damaged by the overvoltage.

また、回転数比較器１７により出力周波数（発電機回転数）が異常に上昇して回転数上限値（ｆ_１）を超えたと判定されたときには、回転数比較器１７から過回転動作信号Ｓ１６が出力され、エンジンを非常停止させてエンジンの保護や危険防止を図る。 When it is determined by the rotation speed comparator 17 that the output frequency (generator rotation speed) has abnormally increased and has exceeded the rotation speed upper limit (f ₁ ), the rotation speed operation signal S16 is output from the rotation speed comparator 17. Outputs the engine to make an emergency stop to protect the engine and prevent danger.

一方、６０Ｈｚ、２２０Ｖで運転するときには、可搬式エンジン発電機に設けられている周波数調整器（図示せず）を６０Ｈｚに切り替えることにより、自動電圧調整器によって通常の出力が６０Ｈｚ、２２０Ｖに保たれる。また、出力電圧の異常上昇に対しては、周波数検出器１２からの発電機回転数の信号Ｓ１７の信号電圧が５０Ｈｚ時に比べて６０Ｈｚ時のときが高く、加算器１８で電圧上限値の信号Ｓ１２に加算される信号量が増大するため、電圧比較器１６に入力される電圧上限値の信号量（電圧）が高くなり、５０Ｈｚ時の電圧上限値（Ｖｈ_５０）よりも高い電圧上限値（Ｖｈ_６０）によって電圧比較器１６が両信号Ｓ１１，Ｓ１２を比較することになる。すなわち、６０Ｈｚ２２０Ｖ運転時に適した電圧上限値に自動的に切り替えられることになり、その前後の周波数においても、周波数に応じた電圧上限値が自動的に得られる。なお、回転数上限値（ｆ_１）は変化せず、前記同様にしてエンジン等を保護する。 On the other hand, when operating at 60 Hz and 220 V, a normal output is maintained at 60 Hz and 220 V by an automatic voltage regulator by switching a frequency regulator (not shown) provided in the portable engine generator to 60 Hz. It is. Further, for an abnormal increase in the output voltage, the signal voltage of the generator rotational speed signal S17 from the frequency detector 12 is higher when the signal voltage is 60 Hz than when the signal frequency is 50 Hz. Therefore, the signal amount (voltage) of the voltage upper limit value input to the voltage comparator 16 increases, and the voltage upper limit value (Vh) is higher than the voltage upper limit value (Vh ₅₀ ) at 50 Hz. ₆₀ ), the voltage comparator 16 compares both signals S11 and S12. That is, it is automatically switched to a voltage upper limit value suitable for 60 Hz 220 V operation, and a voltage upper limit value corresponding to the frequency is automatically obtained at frequencies before and after that. The engine speed upper limit (f ₁ ) does not change and protects the engine and the like in the same manner as described above.

図３は自動電圧調整器の他の構成例を示すブロック図である。まず、発電機２１からの出力は、変圧器２２で所定の低電圧に変換されて自動電圧調整器２３内に取り込まれ、電圧検出器に相当する整流回路２４で出力電圧に応じた直流電圧からなる信号Ｓ２１に変換されるとともに、周波数検出器に相当する周波数／電圧変換器（Ｆ／Ｖ）２５で周波数に応じた直流電圧からなる信号Ｓ２２に変換される。 FIG. 3 is a block diagram showing another configuration example of the automatic voltage regulator. First, the output from the generator 21 is converted into a predetermined low voltage by the transformer 22 and taken into the automatic voltage regulator 23, and from the DC voltage corresponding to the output voltage by the rectifier circuit 24 corresponding to the voltage detector. Is converted to a signal S21, and a frequency / voltage converter (F / V) 25 corresponding to a frequency detector converts it to a signal S22 consisting of a DC voltage corresponding to the frequency.

整流回路２４からの信号Ｓ２１は、電圧比較回路２６において、電圧設定調整器２７に設定された設定電圧に対応する信号と比較され、比較結果が周波数比較回路２８に入力される。この周波数比較回路２８には、前記Ｆ／Ｖ２５からの信号Ｓ２２を第１の周波数補正回路２９で所定の直流電圧に補正した周波数信号Ｓ２３が入力されており、あらかじめ設定されている前述の下限設定周波数（ｆ_０）に対応した信号との比較が行われることにより、検出した電圧と周波数とに応じた信号Ｓ２４がＰＩＤ回路３０に送られる。ＰＩＤ回路３０では、そのときの電圧及び周波数に対応した最適制御を算出し、ＰＷＭ回路３１により出力トランジスタ３２を作動させて界磁巻線に供給する界磁電流を発生させる。これにより、通常の自動電圧調整器としての機能が得られる。 The signal S21 from the rectifier circuit 24 is compared with a signal corresponding to the set voltage set in the voltage setting regulator 27 in the voltage comparison circuit 26, and the comparison result is input to the frequency comparison circuit 28. The frequency comparison circuit 28 is supplied with a frequency signal S23 obtained by correcting the signal S22 from the F / V 25 to a predetermined DC voltage by the first frequency correction circuit 29, and the aforementioned lower limit setting is set in advance. The signal S24 corresponding to the detected voltage and frequency is sent to the PID circuit 30 by comparing with the signal corresponding to the frequency (f ₀ ). The PID circuit 30 calculates optimum control corresponding to the voltage and frequency at that time, and the PWM circuit 31 operates the output transistor 32 to generate a field current to be supplied to the field winding. Thereby, the function as a normal automatic voltage regulator is obtained.

また、過電圧設定器３３にはあらかじめ電圧上限値（Ｖｈ）が設定されており、過回転設定器３４にはあらかじめ回転数上限値（ｆ_１）が設定されている。電圧上限値（Ｖｈ）に応じた直流電圧からなる信号Ｓ２５は、第２の周波数補正回路３５で前記Ｆ／Ｖ２５からの信号Ｓ２２を所定の直流電圧に補正した信号Ｓ２６と加算器３６で加算され、信号Ｓ２７として過電圧比較回路３７に入力される。周波数補正回路３５では、相対的に周波数が低いときには、周波数が高いときよりも低い直流電圧の信号Ｓ２６となるように補正することにより、信号Ｓ２５に信号Ｓ２６を加算した信号Ｓ２７は、周波数が高いときの方が高い直流電圧となって過電圧比較回路３７に入る。 Further, a voltage upper limit value (Vh) is set in advance in the overvoltage setter 33, and a rotation speed upper limit value (f ₁ ) is set in advance in the overspeed setter 34. A signal S25 composed of a DC voltage corresponding to the voltage upper limit value (Vh) is added by an adder 36 with a signal S26 obtained by correcting the signal S22 from the F / V 25 to a predetermined DC voltage by the second frequency correction circuit 35. The signal S27 is input to the overvoltage comparison circuit 37. In the frequency correction circuit 35, when the frequency is relatively low, the signal S27 obtained by adding the signal S26 to the signal S25 is corrected so that the signal S26 has a lower DC voltage than when the frequency is high. The time becomes higher DC voltage and enters the overvoltage comparison circuit 37.

過電圧比較回路３７では、前記整流回路２４からの信号Ｓ２１と前記加算器３６からの信号Ｓ２７とが比較され、過電圧状態か否かが判定される。その結果、過電圧状態と判定されたときには、その信号がタイマ３８に伝達され、このタイマ３８に設定された時間より過電圧状態の継続時間が長くなると、エンジンを非常停止させる過電圧信号が出力される。 In the overvoltage comparison circuit 37, the signal S21 from the rectifier circuit 24 and the signal S27 from the adder 36 are compared to determine whether or not an overvoltage state is present. As a result, when it is determined that the overvoltage state has occurred, the signal is transmitted to the timer 38, and if the duration of the overvoltage state becomes longer than the time set in the timer 38, an overvoltage signal for emergency stop of the engine is output.

過回転設定器３４からの回転数上限値（ｆ_１）に応じた直流電圧からなる信号Ｓ２８は、過回転比較回路３９において前記Ｆ／Ｖ２５からの信号Ｓ２２と比較される。過回転比較回路３９で過回転状態であると判定されたときには、その信号がタイマ４０に伝達され、このタイマ４０に設定された時間より過回転状態の継続時間が長くなると、エンジンを非常停止させるための過回転信号が出力される。 A signal S28 composed of a DC voltage corresponding to the rotation speed upper limit (f ₁ ) from the overspeed setting device 34 is compared with the signal S22 from the F / V 25 in the overspeed comparison circuit 39. When it is determined by the overspeed comparison circuit 39 that the engine is in an overspeed state, the signal is transmitted to the timer 40, and if the overspeed state continues for a longer time than the time set in the timer 40, the engine is emergency stopped. An over-rotation signal is output.

本発明の可搬式エンジン発電機における自動電圧調整器の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the automatic voltage regulator in the portable engine generator of this invention. 周波数と発電電圧及び界磁電流との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a frequency, a generated voltage, and a field current. 自動電圧調整器の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of an automatic voltage regulator. 従来の自動電圧調整器の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the conventional automatic voltage regulator. 自動電圧調整器で調整された状態における周波数と出力電圧及び界磁電流の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the frequency in the state adjusted with the automatic voltage regulator, output voltage, and field current. 自動電圧調整器と保護リレーとを設けた状態の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the state which provided the automatic voltage regulator and the protection relay.

Explanation of symbols

１１…電圧検出器、１２…周波数検出器、１３…電圧設定器、１４…比較器、１５…変調器、１６…電圧比較器、１７…回転数比較器、１８…加算器、２１…発電機、２２…変圧器、２３…自動電圧調整器、２４…整流回路、２５…周波数／電圧変換器（Ｆ／Ｖ）、２６…電圧比較回路、２７…電圧設定調整器、２８…周波数比較回路、２９…周波数補正回路、３０…ＰＩＤ回路、３１…ＰＷＭ回路、３２…出力トランジスタ、３３…過電圧設定器、３４…過回転設定器、３５…周波数補正回路、３６…加算器、３７…過電圧比較回路、３８…タイマ、３９…過回転比較回路、４０…タイマ DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Voltage detector, 12 ... Frequency detector, 13 ... Voltage setter, 14 ... Comparator, 15 ... Modulator, 16 ... Voltage comparator, 17 ... Revolution comparator, 18 ... Adder, 21 ... Generator , 22 ... transformer, 23 ... automatic voltage regulator, 24 ... rectifier circuit, 25 ... frequency / voltage converter (F / V), 26 ... voltage comparison circuit, 27 ... voltage setting regulator, 28 ... frequency comparison circuit, DESCRIPTION OF SYMBOLS 29 ... Frequency correction circuit, 30 ... PID circuit, 31 ... PWM circuit, 32 ... Output transistor, 33 ... Overvoltage setting device, 34 ... Overspeed setting device, 35 ... Frequency correction circuit, 36 ... Adder, 37 ... Overvoltage comparison circuit , 38 ... Timer, 39 ... Over-rotation comparison circuit, 40 ... Timer

Claims

A portable engine generator comprising a generator driven by an engine and an automatic voltage regulator that automatically adjusts a voltage output from the generator to a preset voltage. And an overvoltage setting means for setting an upper limit value of the voltage output from the generator and an overspeed setting means for setting an upper limit value of the rotational speed of the generator, and provided in the automatic voltage regulator. Comparing the voltage signal output from the voltage detector with the voltage upper limit value signal set in the overvoltage setting means, and when the voltage output from the generator exceeds the voltage upper limit value, the generator stop signal Comparing the rotation speed signal output from the frequency detector provided in the automatic voltage regulator with the rotation speed upper limit value signal set in the overspeed setting means, Portable engine generator the rotation speed of the electric machine is characterized in that a frequency comparing means for outputting a stop signal of the generator when it exceeds a rotational speed upper limit value.

2. The portable engine generator according to claim 1, wherein the voltage upper limit signal is corrected by a generator rotational speed signal output from the frequency detector.