JP2012231567A - 三相インバータ式発電機 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、エンジンの回転数に関係なく所望の周波数の三相４線出力及び単相３線出力の同時出力をすることができる三相インバータ式発電機の提供。
【解決手段】本発明は、エンジン１と、交流発電機２と、整流器３と、三相インバータ４と、高周波トランスである三相変圧器５と、フィルタ６を備え、三相変圧器５の二次側結線５２は、それぞれの一端が中性点Ｏで互いに接続されたスター型結線を形成し、互いに同一巻数を有し、かつ互いに１２０°の位相差を有する第１〜第３巻線ａ〜ｃと、第２巻線ｂ上の、中性点Ｏ側から所定巻数の位置に一端が接続され、所定巻数と同一巻数を有し、かつ、第３巻線ｃの位相と逆位相を有する第１追加巻線ｄ１と、第３巻線ｃ上の、中性点Ｏ側から所定巻数と同一巻数の位置に一端が接続され、所定巻数と同一巻数を有し、かつ第２巻線ｂの位相と逆位相を有する第２追加巻線ｄ２とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、三相インバータ式発電機に関し、より詳細には、三相４線式出力及び単相３線式出力の可能な三相インバータ式発電機に関する。

野外の工事現場などで使用される可搬式の交流発電機には、動力用の三相２００Ｖの出力だけでなく、照明や電熱器具用の単相１００Ｖや単相２００Ｖの出力も出力することが要求されることがある。三相４線出力及び単相３線出力を同時出力可能な交流発電機の一例が、下記の特許文献１に記載されている。

特許第４１８９８３５号

しかしながら、特許文献１に記載の交流発電機は同期発電機である。このため、この交流発電機から所望の周波数の交流出力を出力するためには、交流発電機を駆動するエンジンの回転数を固定しなければならない。例えば、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの商用電源周波数の出力を得るためには、交流発電機のロータの回転数を毎分３０００回転又は毎分３６００回転に固定する必要がある。

そこで、エンジン回転数に関係なく、所望の周波数で、三相４線出力と単相３線出力とを同時に出力するために、インバータ式発電機を構成する交流発電機をこの特許文献１に記載の交流発電機とすることが考えられる。

しかし、インバータ発電機の交流発電機を特許文献１に記載の交流発電機で置換した構成では、交流発電機の三相４線の出力側に三相インバータを設けるだけでなく、さらに、単相３線の出力側にも単相インバータを設ける必要がある。このため、装置構成が複雑化してコストが増加してしまう。また、「三相インバータ」と「単相インバータ」の両方を制御する必要があるため、制御が複雑化してしまう。

また、特に可搬式の交流発電機には、小型軽量化が求められている。

そこで、本発明は、簡単な構成で、エンジンの回転数に関係なく、所望の周波数の三相４線出力及び単相３線出力の同時出力をすることができる三相インバータ式発電機を提供することを第１の目的としている。

また、本発明は、小型軽量な三相インバータ式発電機を提供することを第２の目的としている。

上記の第１の目的を達成するため、第１の発明の三相インバータ式発電機は、エンジンと、エンジンによって駆動される交流発電機と、交流発電機の出力を直流電圧に変換する整流器と、整流器の出力を三相交流電圧に変換する三相インバータと、三相インバータの出力側に接続された三相変圧器とを備え、三相変圧器は、三相式の結線を有する一次側結線と二次側結線とを有し、二次側結線は、それぞれの一端が中性点で互いに接続されたスター型結線を形成し、互いに同一巻数を有し、かつ、互いに１２０°の位相差を有する第１〜第３巻線と、第２巻線上の中性点側から所定巻数の位置に一端が接続され、その所定巻数と同一巻数を有し、かつ、第３巻線の位相と逆位相を有する第１追加巻線と、第３巻線上の中性点側からその所定巻数と同一巻数の位置に一端が接続され、その所定巻数と同一巻数を有し、かつ、第２巻線の位相と逆位相を有する第２追加巻線とを備え、第１〜第３巻線それぞれの他端及び中性点から三相４線出力が出力され、かつ、第１及び第２追加巻線それぞれの他端及び中性点から単相３線出力が出力されるように構成されていることを特徴としている。

また、上記の第１の目的を達成するため、第２の発明の三相インバータ式発電機は、エンジンと、エンジンによって駆動される交流発電機と、交流発電機の出力を直流電圧に変換する整流器と、整流器の出力を三相交流電圧に変換する三相インバータと、三相インバータの出力側に接続された三相変圧器とを備え、三相変圧器は、三相式の結線を有する一次側結線と二次側結線とを有し、二次側結線は、それぞれの一端が中性点で互いに接続されたスター型結線を形成し、互いに同一巻数を有し、かつ、互いに１２０°の位相差を有する第１〜第３巻線と、第２巻線上の、中性点側から所定巻数の位置に一端が接続され、その所定巻数の半分の巻数を有し、かつ、第１巻線の位相と同位相を有する第１追加巻線と、第３巻線上の、中性点側からその所定巻数と同一巻数の位置に一端が接続され、その所定巻数の半分の巻数を有し、かつ、第１巻線の位相と同位相を有する第２追加巻線とを備え、第１〜第３巻線それぞれの他端及び中性点から三相４線出力が出力され、かつ、第１及び第２追加巻線それぞれの他端及び中性点から単相３線出力が出力されるように構成されていることを特徴としている。

第１及び第２の発明では、それぞれ三相変圧器の二次側結線を、三相４線出力と単相３線出力とを同時に出力することができるマルチ出力型結線としている。このため、三相インバータ及び単相インバータの両方を設けることなく、三相インバータだけで、エンジンの回転数によらずに、所望の周波数で、三相４線出力及び単相３線出力の両方の同時出力（マルチ出力）を実現することができる。これにより、第１及び第２の発明によれば、簡単な構成で、エンジンの回転数に関係なく、所望の周波数の三相４線出力及び単相３線出力の同時出力をすることができる。

ところで、マルチ出力型結線は、スター型結線を構成する第１〜第３巻線に加えて、第１及び第２の追加巻線を有する。このため、マルチ出力型結線では、結線全体の巻線の巻数がスター型結線のものよりも多くなる。巻数が増加すると、巻線を巻くスペースを確保するため鉄心も大きくする必要がある。その結果、二次側にマルチ出力型結線を有する三相変圧器は、スター型結線を有する三相変圧器に比べて、重く且つ大きくなる。

そこで、第１及び第２の発明において好ましくは、三相変圧器には、三相インバータの矩形波出力が入力され、前記三相変圧器の出力から正弦波交流電圧を得るフィルタを備える。

このように構成された三相インバータ式発電機は、三相インバータの矩形波出力が入力される高周波トランスである三相変圧器を設けている。この三相変圧器には、三相インバータの例えば１０〜２０ｋＨｚのキャリア周波数によって発生させた矩形波状の出力電圧が入力される。このため、三相変圧器を、商業電源の５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの交流電圧を入力として用いる低周波トランスよりも小型軽量なものとすることができる。その結果、三相インバータ式発電機の小型軽量化を図ることができる。

また、第１及び第２の発明において好ましくは、三相４線出力の出力電圧を検出する電圧検出手段と、三相４線出力の出力電圧の検出値と目標値との偏差を算出し、算出した偏差に基づいて補正値を演算する補正演算手段と、補正値に基づいて、三相インバータから三相変圧器の一次側結線の３つの巻線へ入力される線間電圧を個別に制御するインバータ制御手段とを備える。

三相４線出力に基づいて、三相変圧器の一次側結線の三つの巻線それぞれの入力電圧（線間電圧）を個別にフィードバック制御することによって、三相４線出力の不平衡を解消することができる。

上記の第２の目的を達成するため、第３の発明の三相インバータ式発電機は、エンジンと、エンジンによって駆動される交流発電機と、交流発電機の出力を直流電圧に変換する整流器と、整流器の出力を三相交流電圧に変換する三相インバータと、三相インバータの矩形波出力が入力される三相変圧器と、三相変圧器の出力から正弦波交流電圧を得るフィルタとを備え、三相変圧器は、三相式の結線を有する一次側結線と二次側結線とを有し、二次側結線は、それぞれの一端が中性点で互いに接続されたスター型結線を形成し、互いに同一巻数を有し、かつ、互いに１２０°の位相差を有する第１〜第３巻線を備え、第１〜第３巻線それぞれの他端及び前記中性点から三相４線出力が出力されるように構成されている。

このように構成された第３の発明の三相インバータ式発電機は、三相インバータとフィルタとの間に、高周波トランスである三相変圧器を設けている。この三相変圧器には、三相インバータの例えば１０〜２０ｋＨｚのキャリア周波数によって発生させた矩形波状の出力電圧が入力される。このため、三相変圧器を、商業電源の５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの交流電圧を入力として用いる低周波トランスよりも小型軽量なものとすることができる。その結果、三相インバータ式発電機の小型軽量化を図ることができる。

また、第３の発明において好ましくは、三相４線出力の出力電圧を検出する電圧検出手段と、三相４線出力の出力電圧の検出値と目標値との偏差を算出し、算出した偏差に基づいて補正値を演算する補正演算手段と、補正値に基づいて、三相インバータから三相変圧器の一次側結線の３つの巻線へ入力される線間電圧を個別に制御するインバータ制御手段とを備える。

三相４線出力に基づいて三相変圧器の一次側結線の三つの巻線それぞれの入力電圧（相電圧）を個別にフィードバック制御することによって、三相４線出力の不平衡を解消することができる。

このように、第１及び第２の発明のインバータ式発電機によれば、エンジンの回転数に関係なく、所望の周波数の三相４線出力及び単相３線出力の同時出力をすることができる簡単な構成の三相インバータ式発電機を提供することができる。
また、第３の発明のインバータ式発電機によれば、小型改良化を図ることができる。

本発明の第１実施形態による三相インバータ式発電機の構成を説明するブロック回路である。 （ａ）は、三相変圧器の一次側結線の構成と線間電圧の説明図であり、（ｂ）は、一次側結線の線間電圧及び相電圧のベクトル図である。 第１実施形態における三相変圧器の二次側結線の回路図である。 （ａ）は、第１実施形態における三相変圧器の二次側結線の構成と線間電圧の説明図であり、（ｂ）は、二次側結線の線間電圧及び相電圧のベクトル図である。 三相変圧器の一次側結線と二次側結線との対応関係を示す回路図である。 （ａ）〜（ｅ）は、出力電圧の制御の説明図である。 本発明の第２実施形態による三相インバータ式発電機の構成を説明するブロック図である。 第２実施形態における三相変圧器の二次側結線の回路図である。 （ａ）は、第２実施形態における三相変圧器の二次側結線の構成と線間電圧の説明図であり、（ｂ）は、二次側結線の線間電圧及び相電圧のベクトル図である。 本発明の第３実施形態による三相インバータ式発電機の構成を説明するブロック図である。

以下、第１実施形態として、第１の発明の一例を説明する。
なお、以下の説明において、「線間電圧ベクトル」を「線間電圧」とも表記し、また、「相電圧ベクトル」を「相電圧」とも表記する。また、本願では、後述する三相変圧器における三相式結線におけるＵ、Ｖ、Ｗ端子、もしくは、ｕ、ｖ、ｗ端子の「端子間の電圧」、すなわち、Ｖ_U-V、Ｖ_V-W、Ｖ_W-U、及び、Ｖ_u-v、Ｖ_v-w、Ｖ_w-uを「線間電圧」と表記し、また、二次側結線の三相４線式出力、及び、単相３線式出力における出力の取り出し方として中性点Ｏを利用するもの、すなわち、Ｖ_u-O、Ｖ_v-O、Ｖ_w-O、及び、Ｖ_L1-O、Ｖ_L2-O、Ｖ_L2-L1についても、「線間電圧」と表記する。

まず、図１のブロック図を参照して、第１実施形態による三相インバータ式発電機の構成を説明する。図１に示す三相インバータ式発電機は、エンジン１と、エンジン１によって駆動される交流発電機２と、交流発電機２の出力を直流電圧に変換する整流器３と、整流器３の出力を三相交流電圧に変換する三相インバータ４と、三相インバータ４の矩形波出力が入力される三相変圧器５と、三相変圧器５の矩形波出力から正弦波の交流電圧を得るローパスフィルタ６と、三相インバータ４を制御する制御回路７とを備えている。

三相変圧器５は、三相式結線を有する一次側結線５１と二次側結線５２とを有する。
先ず、図２を参照して、一次側結線の構成及び線間電圧について説明する。
図２（ａ）に示すように、一次側結線５１は、デルタ型結線された巻数が等しい３つの巻線Ａ〜Ｃを有する。一次側結線５１における入力端子として、巻線Ａと巻線Ｃの接続点に接続した入力端子Ｕと、巻線Ｂと巻線Ａの接続点に接続した入力端子Ｖと、巻線Ｃと巻線Ｂの接続点に接続した入力端子Ｗとが配置されている。
なお、三相式結線として、デルタ型結線の代わりに、スター型結線を採用してもよい。

また、一次側結線の線間電圧として、巻線Ａの両端に接続された入力端子Ｕと入力端子Ｖの間を「線間電圧Ｖ_U-V」とし、巻線Ｂの両端に接続された入力端子Ｖと入力端子Ｗの間を「線間電圧Ｖ_V-W」とし、巻線Ｃの両端に接続された入力端子Ｗと入力端子Ｕの間を「線間電圧Ｖ_W-U」とする。なお、図中、線間電圧ベクトルを示す記号の上にドットを付して示す。

また、図２（ｂ）に示すように、一次側の「線間電圧Ｖ_U-V」（位相のずれ角＝０°）に対して、「線間電圧Ｖ_V-W」は位相が１２０°遅れ、「線間電圧Ｖ_W-U」は位相が２４０°遅れるように、三相インバータからの出力が一次側結線に入力される。
また、一次側結線はデルタ型結線であるので、第１巻線Ａの「線間電圧Ｖ_U-V」と「相電圧Ｅ_U」、第２巻線Ｂの「線間電圧Ｖ_V-W」と「相電圧Ｅ_V」、第３巻線Ｃの「線間電圧Ｖ_W-U」と「相電圧Ｅ_W」は、それぞれ「電圧の大きさ」が同じであり、かつ「位相」が逆である。したがって、「線間電圧Ｖ_U-V」の位相に対して、第１巻線Ａの「相電圧Ｅ_U」の位相は１８０°遅れ、第２巻線Ｂの「相電圧Ｅ_V」の位相は３００°遅れ、第３巻線Ｃの「相電圧Ｅ_W」の位相は６０°遅れる。

次に、図３を参照して、二次側結線５２の構成について説明する。
図３に示すように、二次側結線５２は、第１〜第３巻線ａ〜ｃと、第１及び第２追加巻線ｄ１及びｄ２とを有する。第１〜第３巻線ａ〜ｃは、それぞれの一端が中性点Ｏで互いに接続されたスター型結線を形成する。また、第１〜第３巻線ａ〜ｃは、互いに同一巻数を有し、かつ、互いに１２０°の位相差を有する。

また、第１追加巻線ｄ１の一端は、第２巻線ｂ上の、中性点Ｏ側から所定巻数Ｎの位置Ｈ１に接続されている。第１追加巻線ｄ１は、その所定巻数Ｎと同一巻数を有し、かつ、第３巻線ｃの位相と逆位相を有する。すなわち、第１追加巻線ｄ１は、第２巻線ｂのうちの中性点Ｏから位置Ｈ１までの部分巻線ｈｂの巻数Ｎと同一巻数を有し、第２巻線ｂ上の位置Ｈ１に、第３巻線ｃの位相に対して逆位相となるように接続されている。

また、第２追加巻線ｄ２の一端は、第３巻線ｃ上の、中性点Ｏ側から所定巻数Ｎと同一巻数の位置Ｈ２に一端が接続されている。第２追加巻線ｄ２は、所定巻数Ｎと同一巻数を有し、かつ、第２巻線ｂの位相と逆位相を有する。すなわち、第２追加巻線ｄ２は、第３巻線ｃのうちの中性点Ｏから位置Ｈ２までの部分巻線ｈｃの巻数Ｎと同一巻数を有し、第３巻線ｃ上の位置Ｈ２に、第２巻線ｂの位相に対して逆位相に接続されている。

そして、図１に示したように、二次側結線５２の第１〜第３巻線（ａ〜ｃ）それぞれの他端（ｕ端子、ｖ端子及びｗ端子）及び中性点Ｏが、三相４線出力端子部８を構成する。また、第１及び第２追加巻線（ｄ１及びｄ２）それぞれの他端（Ｌ１端子及びＬ２端子）及び中性点Ｏが、単相３線出力端子部９を構成する。

次に、図４を参照して、二次側結線の相電圧及び線間電圧について説明する。
図４（ａ）に示すように、二次側結線の第１巻線ａの相電圧を「Ｅ_u」、第２巻線ｂの相電圧を「Ｅ_v」、第３巻線ｃの相電圧を「Ｅ_w」、第１追加巻線ｄ１の相電圧を「Ｅ_ws」、第２追加巻線ｄ２の相電圧を「Ｅ_vs」とする。さらに、第２巻線ｂのうちの、中性点Ｏから位置Ｈ１までの部分巻線ｈｂの相電圧を「Ｅ_v'」とし、第３巻線ｃの内の中性点Ｏから位置Ｈ２までの部分巻線ｈｃの相電圧を「Ｅ_w'」とする。

ここで、図５を参照して、三相変圧器の一次側と二次側の相電圧の関係について説明する。
一次側の第１巻線Ａと二次側の第１巻線ａとは、共通の鉄心に、巻く方向が同じになるように巻かれている。これにより、一次側結線及び二次側結線を構成する巻線は、一次側の第１巻線Ａに発生させた磁束Φ_Aが二次側の第１巻線ａに伝えられ、線間電圧によって発生する磁束Φの変化が一次側と二次側とで同じ向きとなる。その結果、一次側に発生する「相電圧Ｅ_U」と二次側の巻線に発生する「相電圧Ｅ_u」とは、同位相となる。

また、一次側の第２巻線Ｂと二次側の第２巻線ｂとは、共通の鉄心に、巻く方向が同じになるように巻かれ、かつ、一次側の第２巻線Ｂと二次側の第２追加巻線ｄ２とは、その共通の鉄心に、巻く向きが逆となるように巻かれている。これにより、一次側の第２巻線Ｂに発生させた磁束Φ_Bが二次側の第２巻線ｂ及び第２追加巻線ｄ２に伝えられる。その結果、二次側の第２巻線ｂの「相電圧Ｅ_v」は、一次側の第２巻線Ｂの「相電圧Ｅ_V」と同位相となり、一方、二次側の第２追加巻線ｄ２の「相電圧Ｅ_vs」は、一次側の第２巻線Ｂの「相電圧Ｅ_V」と逆位相となる。

また、一次側の第３巻線Ｃと二次側の第３巻線ｃとは、共通の鉄心に、巻く方向が同じになるように巻かれ、かつ、一次側の第３巻線Ｃと二次側の第１追加巻線ｄ１とは、共通の鉄心に巻く方向が逆になるように巻かれている。これにより、一次側の第３巻線Ｃに発生させた磁束Φ_Cが二次側の第３巻線ｃ及び第１追加巻線ｄ１に伝えられる。その結果、二次側の第３巻線ｃの「相電圧Ｅ_w」は、一次側の第３巻線Ｃの「相電圧Ｅ_W」と同位相となり、一方、二次側の第１追加巻線ｄ１の「相電圧Ｅ_ws」は、一次側の第３巻線Ｃの「相電圧Ｅ_W」と逆位相となる。

その結果、図４（ｂ）に示すように、一次側の「線間電圧Ｖ_U-V」（位相のずれ角＝０°）の位相に対して、二次側の第１巻線ａの「相電圧Ｅ_u」の位相は１８０°遅れ、二次側の第２巻線ｂの「相電圧Ｅ_v」の位相は３００°遅れ、二次側の第３巻線ｃの「相電圧Ｅ_w」の位相は６０°遅れる。

また、一次側に、電圧ベクトルの大きさが｜Ｖ_U-V｜＝｜Ｖ_V-W｜＝｜Ｖ_W-U｜となるように、各線間電圧が入力された場合に、一次側と二次側の巻数比、つまり、「第１巻線Ａ」と「第１巻線ａ」との巻数比、「第２巻線Ｂ」と「第２巻線ｂ」との巻数比、及び「第３巻線Ｃ」と「第３巻線ｃ」との巻数比をいずれも１：（１／Ｘ）とすれば、
一次側の相電圧｜Ｅ_U｜（＝|Ｅ_V|＝|Ｅ_W|）に対する二次側の相電圧｜Ｅ_u｜（＝|Ｅ_v|＝|Ｅ_w|）の大きさは、
｜Ｅ_u｜＝（１／Ｘ）＊｜Ｅ_U｜＝（１／Ｘ）＊｜Ｖ_U-V｜となる。
なお、例えば、Ｘ＝１の場合、｜Ｅ_u｜＝｜Ｅ_U｜となる。

また、第２巻線ｂのうちの部分巻線ｈｂの「相電圧Ｅ_v'」は、第２巻線ｂの巻数と部分巻線ｈｂの巻数との比が、第２巻線ｂ：部分巻線ｈｂ＝１：（１／Ｙ）であるとき、部分巻線の「相電圧Ｅ_v'」の大きさは、
｜Ｅ_v'｜＝（１／Ｙ）＊｜Ｅ_v｜となる。

さらに、第１追加巻線ｄ１の巻数は、部分巻線ｈｂの巻数と同数であるから、第１追加巻線ｄ１の「相電圧Ｅ_ws」の大きさは、
｜Ｅ_ws｜＝（１／Ｙ）＊｜Ｅ_v｜となる。
例えば、１／Ｙ＝１／２のとき、｜Ｅ_ws｜＝｜Ｅ_v'｜＝（１／２）＊｜Ｅ_v｜となる。

また、第３巻線ｃのうちの部分巻線ｈｃの「相電圧Ｅ_w'」は、第３巻線ｃの巻線数と部分巻線ｈｃの巻線数との比を、第３巻線ｃ：部分巻線ｈｃ＝１：（１／Ｙ）とすれば、
｜Ｅ_w'｜＝（１／Ｙ）＊｜Ｅ_w｜となる。

さらに、第２追加巻線ｄ２の巻数は、部分巻線ｈｃの巻数と同数であるから、第２追加巻線ｄ２の「相電圧Ｅ_vs」の大きさは、
｜Ｅ_vs｜＝（１／Ｙ）＊｜Ｅ_w｜となる。
例えば、１／Ｙ＝１／２のとき、｜Ｅ_vs｜＝｜Ｅ_w'｜＝（１／２）＊｜Ｅ_w｜となる。

また、図４（ａ）に示すように、二次側結線５２における三相出力端子として、第１巻線ａの他端に接続した出力端子ｕと、第２巻線ｂの他端に接続した出力端子ｖと、第３巻線ｃの他端に接続した出力端子ｗとが配置されている。これらの出力端子ｕ、ｖ及びｗと中性点Ｏとから、三相４線式出力が得られる。

二次側結線における三相出力の線間電圧として、出力端子ｕと出力端子ｖとの間の線間電圧を「Ｖ_u-v」とし、出力端子ｖと出力端子ｗとの間の線間電圧を「Ｖ_v-w」とし、出力端子ｗと出力端子ｕとの間の線間電圧を「Ｖ_w-u」とする。
なお、三相４線式の出力として、これらの他に、出力端子ｕと中性点Ｏとの間の「線間電圧Ｖ_u-O」、出力端子ｖと中性点Ｏとの間の「線間電圧Ｖ_v-O」、及び出力端子ｗと中性点Ｏとの間の「線間電圧Ｖ_w-O」を取り出してもよい。これらの電圧ベクトルは、図４（a）、図４（ｂ）に示すように、Ｖ_u-O＝Ｅ_u、Ｖ_v-O＝Ｅ_v、Ｖ_w-O＝Ｅ_wとなる。

また、２次側結線における単相３線式出力における低電圧側の線間電圧として、出力端子Ｌ１と中性点Ｏの間の線間電圧を「Ｖ_L1-O」とし、出力端子Ｌ２と中性点Ｏとの間の線間電圧を「Ｖ_L2-O」、として取り出す。
また、単相３線式における高電圧側の線間電圧として、出力端子Ｌ２と出力端子Ｌ１との間の線間電圧を「Ｖ_L2-L1」として取り出す。

図４（ｂ）を参照して、二次側の三相出力の線間電圧の位相について説明する。
二次側の「線間電圧Ｖ_u-v」は、第１巻線ａの「相電圧Ｅ_u」のベクトルと第２巻線ｂの「相電圧Ｅ_v」の逆ベクトルとの和として、
Ｖ_u-v＝Ｅ_u−Ｅ_vとなる。
この二次側の「線間電圧Ｖ_u-v」の位相は、一次側の「線間電圧Ｖ_U-V」の位相に対して、１５０°遅れる。

また、二次側の「線間電圧Ｖ_v-w」は、第２巻線ｂの「相電圧Ｅ_v」のベクトルと第３巻線ｃの「相電圧Ｅ_w」の逆ベクトルとの和として、
Ｖ_v-w＝Ｅ_v−Ｅ_wとなる。
この二次側の「線間電圧Ｖ_v-w」の位相は、一次側の「線間電圧Ｖ_U-V」の位相に対して、２７０°遅れる。

また、二次側の「線間電圧Ｖ_w-u」は、第３巻線ｃの「相電圧Ｅ_w」のベクトルと第１巻線ａの「相電圧Ｅ_u」の逆ベクトルとの和として、
Ｖ_w-u＝Ｅ_w−Ｅ_uとなる。
この二次側の「線間電圧Ｖ_w-u」の位相は、一次側の「線間電圧Ｖ_U-V」の位相に対して、３０°遅れる。

続いて、二次側の三相出力の線間電圧の大きさについて説明する。
三相出力（平衡三相出力）では、第１〜第３巻線の相電圧は互いに等しく、
｜Ｅ_u｜＝｜Ｅ_v｜＝｜Ｅ_w｜である。
さらに、三相出力（平衡三相出力）では、第１〜第３巻線の線間電圧も互いに等しく、
｜Ｖ_u-v｜＝｜Ｖ_v-w｜＝｜Ｖ_w-u｜である。

また、第１巻線ａの「相電圧Ｅ_u」と第２巻線ｂの「相電圧Ｅ_v」との位相差は、１２０°である。したがって、二次側の「線間電圧Ｖ_u-v」の大きさ｜Ｖ_u-v｜と、二次側の三相出力部の相電圧の大きさ｜Ｅ_u｜との関係は、
｜Ｖ_u-v｜＝√３＊｜Ｅ_u｜である。

さらに、「一次側巻線」と「二次側巻線」との巻数比が１：（１／Ｘ）であるとき、｜Ｅ_u｜＝（１／Ｘ）＊｜Ｅ_U｜であるので、
「二次側の三相出力部の線間電圧」の大きさ｜Ｖ_u-v｜と「一次側の相電圧」の大きさ｜Ｅ_U｜との関係は、
｜Ｖ_u-v｜＝√３＊｜Ｅ_u｜＝√３＊（１／Ｘ）＊｜Ｅ_U｜

さらに、「一次側の相電圧」の大きさ｜Ｅ_U｜と「一次側の線間電圧」の大きさ｜Ｖ_U-V｜は、デルタ型結線の場合、
｜Ｅ_U｜＝｜Ｖ_U-V｜であるから、
「二次側の三相出力部の線間電圧」の大きさ｜Ｖ_u-v｜と「一次側の線間電圧」の大きさ｜Ｖ_U-V｜との関係は、
｜Ｖ_u-v｜＝√３＊（１／Ｘ）＊｜Ｅ_U｜＝√３＊（１／Ｘ）＊｜Ｖ_U-V｜
すなわち、｜Ｖ_u-v｜＝√３＊（１／Ｘ）＊｜Ｖ_U-V｜である。

同様に、｜Ｖ_v-w｜＝√３＊（１／Ｘ）＊｜Ｖ_V-W｜であり、
｜Ｖ_w-u｜＝√３＊（１／Ｘ）＊｜Ｖ_W-U｜である。

次に、図４（ｂ）を参照して、二次側の単相３線式出力の線間電圧の位相について説明する。
二次側の「線間電圧Ｖ_L1-O」は、第２巻線ｂの部分巻線ｈｂの「相電圧Ｅ_v'」と第１追加巻線ｄ１の「相電圧Ｅ_ws」とのベクトル和として、
Ｖ_L1-O＝Ｅ_v'＋Ｅ_wsとなる。
この二次側の「線間電圧Ｖ_L1-O」の位相は、一次側の「線間電圧Ｖ_U-V」の位相に対して、２７０°遅れる。

また、二次側の「線間電圧Ｖ_L2-O」は、第３巻線ｃの部分巻線ｈｃの「相電圧Ｅ_w'」と第２追加巻線ｄ２の「相電圧Ｅ_vs」とのベクトル和として、
Ｖ_L2-O＝Ｅ_w'＋Ｅ_vsとなる。
この二次側の「線間電圧Ｖ_L2-O」の位相は、一次側の「線間電圧Ｖ_U-V」の位相に対して、９０°遅れる。

続いて、二次側の単相３線式出力の線間電圧の大きさについて説明する。
単相３線出力では、二次側の部分巻線ｈｂの相電圧の大きさ｜Ｅ_v'｜、部分巻線ｈｃの相電圧の大きさ｜Ｅ_w'｜、第１追加巻線ｄ１の相電圧の大きさ｜Ｅ_ws｜、及び第２追加巻線ｄ２の相電圧の大きさ｜Ｅ_vs｜、は互いに等しく、
｜Ｅ_v'｜＝｜Ｅ_w'｜＝｜Ｅ_ws｜＝｜Ｅ_vs｜である。

さらに、二次側の「線間電圧Ｖ_L1-O」の大きさと、「線間電圧Ｖ_L2-O」の大きさとは互いに等しく、
｜Ｖ_L1-O｜＝｜Ｖ_L2-O｜である。

また、部分巻線ｈｂの「相電圧Ｅ_v'」と第１追加巻線ｄ１の「相電圧Ｅ_ws」との位相差は、１２０°である。したがって、二次側の「線間電圧Ｖ_L1-O」の大きさ｜Ｖ_L1-O｜と、二次側の部分巻線ｈｂの相電圧の大きさ｜Ｅ_v'｜との関係は、
｜Ｖ_L1-O｜＝√３＊｜Ｅ_v'｜である。

さらに、二次側の第２巻線ｂと、その部分巻線ｈｂとの巻数比が１：（１／Ｙ）であるとき、｜Ｖ_L1-O｜＝√３＊｜Ｅ_v'｜＝√３＊（１／Ｙ）＊｜Ｅ_v｜である。

さらに、「一次側巻線」と「二次側巻線」との巻数比が１：（１／Ｘ）であるとき、「二次側の三相出力部の相電圧」の大きさ｜Ｅ_v｜と「一次側の相電圧」の大きさ｜Ｅ_V｜との関係は、
｜Ｅ_v｜＝（１／Ｘ）＊｜Ｅ_V｜である。

したがって、二次側の「線間電圧Ｖ_L1-O」の大きさ｜Ｖ_L1-O｜と、一次側の第２巻線Ｂの「相電圧Ｅ_V」との関係は、
｜Ｖ_L1-O｜＝√３＊（１／Ｙ）＊｜Ｅ_v｜＝√３＊（１／Ｙ）＊（１／Ｘ）＊｜Ｅ_V｜である。

また、「一次側の相電圧」の大きさ｜Ｅ_V｜と「一次側の線間電圧」の大きさ｜Ｖ_VーW｜は、デルタ型結線の場合、
｜Ｅ_V｜＝｜Ｖ_V-W｜である。

したがって、「二次側の単相３線式出力部の線間電圧」の大きさ｜Ｖ_L1-O｜と「一次側の線間電圧」の大きさ｜Ｖ_V-W｜との関係は、
｜Ｖ_L1-O｜＝√３＊（１／Ｙ）＊（１／Ｘ）＊｜Ｅ_V｜＝√３＊（１／Ｙ）＊（１／Ｘ）＊｜Ｖ_V-W｜である。

すなわち、｜Ｖ_L1-O｜＝√３＊（１／Ｙ）＊（１／Ｘ）＊｜Ｖ_V-W｜である。

同様に、｜Ｖ_L2-O｜＝√３＊（１／Ｙ）＊（１／Ｘ）＊｜Ｖ_W-U｜である。

このようにして、２次側結線における単相３線式出力の線間電圧としての、出力端子Ｌ１と中性点Ｏの間の「線間電圧Ｖ_L1-O」、及び、出力端子Ｌ２と中性点Ｏとの間の「線間電圧をＶ_L2-O」の位相及び大きさが得られる。

ところで、三相出力の「線間電圧Ｖ_u-v」＝２００Ｖとなるように、第１〜第３巻線ａ〜ｃの巻数を与えた場合、単相出力の「線間電圧Ｖ_u-O」＝２００＊（１／√３）≒１１５Ｖとなってしまう。このため、三相４線式出力部だけでは、三相２００Ｖと単相１００Ｖを同時に取り出すことができない。

これに対して、三相出力の「線間電圧Ｖ_u-v」＝２００Ｖとなるように、第１〜第３巻線ａ〜ｃの巻数を与えた場合であっても、単相３線式出力部において、｜Ｖ_L1-O｜＝√３＊（１／Ｙ）＊｜Ｅ_v｜において、Ｙ＝２とすれば、単相出力の「線間電圧Ｖ_L1-O」＝「線間電圧Ｖ_L2-O」＝√３＊（１／２）＊１１５≒１００Ｖとなる。このため、三相２００Ｖと同時に単相１００Ｖを取り出すことができる。このように、本発明では、三相出力（例えば２００Ｖ）と同時に、その半分の電圧の単相出力（例えば１００Ｖ）を取り出すことができる。

なお、部分巻線ｈｂ、部分巻線ｈｃ、第１追加巻線ｄ１及び第２追加巻線ｄ２それぞれの巻数が互いに同数となるようにして、第２及び第３巻線ｂ及びｃ上の、第１及び第２追加巻線ｄ１及びｄ２の接続点の位置を変更することによって、「線間電圧Ｖ_L1-O」＝「線間電圧Ｖ_L2-O」の大きさを所望の値に変更することができる。

次に、図６を参照して、図１〜５の第１実施形態における出力の不平衡の制御例を説明する。
図１に示すように、制御回路７は、三相４線出力の出力電圧を検出する電圧検出手段７１と、三相４線出力の出力電圧の検出値と目標値との偏差を算出し、算出した偏差に基づいて補正値を演算する補正演算手段７２と、補正値に基づいて、三相インバータ４から三相変圧器５の一次側結線の３つの巻線Ａ〜Ｃへ入力される線間電圧を個別に制御するインバータ制御手段７３とを備える。
なお、目標値は、無負荷時、即ち、図４（ｂ）のベクトル図の出力電圧とするとよい。

二次側に接続した電気機器（負荷）の稼動状態によって、二次側結線に不平衡が生じた場合、つまり、二次側の相電圧どうしのバランスが崩れている場合は、三相インバータ４の出力を調節することによって、三相変圧器５の一次側結線５１のそれぞれの巻線に対する線間電圧Ｖ_U-V、Ｖ_V-W、Ｖ_W-Uを調節し、これによって、三相変圧器５の二次側結線５２の出力の不平衡を解消する。

ここでは、図６（ａ）に示す例では、三相変圧器５の二次側結線５２の中性点Ｏと第２巻線ｂの他端に接続したｖ端子との間に、単相負荷が接続されている。

図６（ｂ）に示すように、一次側の第２巻線Ｂに、「線間電圧Ｖ_V-W」を供給したとき、第２巻線Ｂに磁束Φ_Bが発生する。この磁束Φ_Bによって、二次側の第２巻線ｂに「相電圧Ｅ_v」が発生する。また、この磁束Φ_Bによって、第２追加巻線ｄ２にも「相電圧Ｅ_vs」が発生する。

図６（ｃ）に示すように、無負荷時には、一次側の「線間電圧Ｖ_V-W」、及び二次側の「相電圧Ｅ_v」及び「相電圧Ｅ_vs」は、図４（ｂ）のベクトル図に示したものと同じである。

しかし、図６（ｄ）に示すように、負荷を接続して稼働させた場合、「相電圧Ｅ_v」によって、「負荷電流Ｉ_v」が流れる。その結果、二次側の第２巻線ｂに、「起磁力Ｎｂ＊Ｉ_v」が発生する。ここで、「Ｎｂ」は、第２巻線ｂの巻数を表す。
なお、無負荷時には、「負荷電流Ｉ_v」＝０であるので、「起磁力Ｎｂ＊Ｉ_v」＝０である。

例えば、この「起磁力Ｎｂ＊Ｉ_v」が、磁束Φ_Bの変化と逆方向に変化する場合、一次側の第２巻線Ｂと、二次側の第２巻線ｂ及び第２追加巻線ｄ２を通過する磁束が減少することによって、二次側の第２巻線ｂに発生する「相電圧Ｅ_v」及び第２追加巻線ｄ２に発生する「相電圧Ｅ_vs」が低下する。このような不平衡の状態を、図６（ｄ）では、ベクトルの矢印を短くして示す。

なお、接続する負荷によっては、「負荷電流Ｉ_v」の位相が変化するため、磁束Φ_Bと略同じ方向に「起磁力Ｎｂ＊Ｉ_v」が変化することがある。その場合には、二次側の第２巻線ｂ及び第２追加巻線ｄ２を通過する磁束は逆に増加して、第２巻線ｂの「相電圧Ｅ_v」及び第２追加巻線ｄ２の「相電圧Ｅ_vs」は増加する。

このような不平衡の状態で、例えば、端子Ｌ２−中性点Ｏ間、又は、端子Ｌ１−端子Ｌ２間に、単相負荷を接続しても、所望の電圧から外れた出力しか得られない。

そこで、図６（ｅ）に示すように、二次側の第２巻線ｂの「相電圧Ｅ_v」及び第２追加巻線ｄ２の「相電圧Ｅ_vs」が目標値から減った分だけ、一次側の対応する第２巻線Ｂに印加する「線間電圧Ｖ_V-W」を増加させる。これにより、不平衡が解消される。
なお、二次側の複数の出力端子間にそれぞれ負荷が接続されたときには、一次側の第１〜第３巻線Ａ〜Ｃの対応する線間電圧を個別に制御することによって、不平衡か解消される。

次に、図７を参照して、第２実施形態として、第２発明の一例を説明する。
第２実施形態の三相インバータ式発電機は、三相変圧器５ａの二次側結線５３を除いて、図１に示した第１実施形態と同じ構成を有する。

図８に示すように、二次側結線５３は、第１〜第３巻線ａ〜ｃと、第１及び第２追加巻線ｄ１及びｄ２とを有する。第１〜第３巻線ａ〜ｃは、それぞれの一端が中性点Ｏで互いに接続されたスター型結線を形成する。また、第１〜第３巻線ａ〜ｃは、互いに同一巻数を有し、かつ、互いに１２０°の位相差を有する。

また、第１追加巻線ｄ１の一端は、第２巻線ｂ上の、中性点Ｏ側から所定巻数Ｎの位置Ｈ１に接続されている。第１追加巻線ｄ１は、所定巻数Ｎの半分の巻数を有し、かつ、第１巻線ａの位相と同位相を有する。すなわち、第１追加巻線ｄ１は、第２巻線ｂのうち中性点Ｏから位置Ｈ１までの部分巻線ｈｂの巻数Ｎの半分の巻数（Ｎ／２）を有し、第２巻線ｂ上の位置Ｈ１に、第１巻線ａの位相に対して同位相となるように接続されている。

なお、図８に示す例では、第１追加巻線ｄ１の一端は、第２巻線ｂの他端に接続されている。本発明では、第１追加巻線ｄ１の一端は、第２巻線ｂ上の任意の位置に接続させることができる。

また、第２追加巻線ｄ２の一端は、第３巻線ｃ上の、中性点Ｏ側から所定巻数Ｎの位置Ｈ２に接続されている。第２追加巻線ｄ２は、所定巻数Ｎの半分の巻数を有し、かつ、第１巻線ａの位相と同位相を有する。すなわち、第２追加巻線ｄ２は、第３巻線ｃのうち中性点Ｏから位置Ｈ２までの部分巻線ｈｃの巻数Ｎの半分の巻数（Ｎ／２）を有し、第３巻線ｃ上の位置Ｈ２に、第１巻線ａの位相に対して同位相となるように接続されている。

なお、図８に示す例では、第２追加巻線ｄ２の一端は、第３巻線ｃの他端に接続されている。本発明では、第２追加巻線ｄ２の一端は、第３巻線ｃ上の任意の位置に接続させることができる。

図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、第２実施形態における二次側の三相出力の線間電圧ベクトルの位相及び大きさは、第１実施形態のものと同じであり、
二次側の「線間電圧Ｖ_u-v」は、第１巻線ａの「相電圧Ｅ_u」のベクトルと第２巻線ｂの「相電圧Ｅ_v」の逆ベクトルとの和として、
Ｖ_u-v＝Ｅ_u−Ｅ_vとなる。
この二次側の「線間電圧Ｖ_u-v」の位相は、一次側の「線間電圧Ｖ_U-V」の位相に対して、１５０°遅れる。

また、二次側の「線間電圧Ｖ_v-w」は、第２巻線ｂの「相電圧Ｅ_v」のベクトルと第３巻線ｃの「相電圧Ｅ_w」の逆ベクトルとの和として、
Ｖ_v-w＝Ｅ_v−Ｅ_wとなる。
この二次側の「線間電圧Ｖ_v-w」の位相は、一次側の「線間電圧Ｖ_U-V」の位相に対して、２７０°遅れる。

また、二次側の「線間電圧Ｖ_w-u」は、第３巻線ｃの「相電圧Ｅ_w」のベクトルと第１巻線ａの「相電圧Ｅ_u」の逆ベクトルとの和として、
Ｖ_w-u＝Ｅ_w−Ｅ_uとなる。
この二次側の「線間電圧Ｖ_w-u」の位相は、一次側の「線間電圧Ｖ_U-V」の位相に対して、３０°遅れる。

また、第２実施形態における二次側の単相出力の「線間電圧Ｖ_L1-O」は、図９に示す例では、第２巻線ｂの「相電圧Ｅ_v」と第１追加巻線ｄ１の「相電圧Ｅ_us1」とのベクトル和として、
Ｖ_L1-O＝Ｅ_v＋Ｅ_us1となる。
この二次側の「線間電圧Ｖ_L1-O」の位相は、一次側の「線間電圧Ｖ_U-V」の位相に対して、２７０°遅れる。

また、二次側の「線間電圧Ｖ_L2-O」は、第３巻線ｃの「相電圧Ｅ_w」と第２追加巻線ｄ２の「相電圧Ｅ_us2」とのベクトル和として、
Ｖ_L2-O＝Ｅ_w＋Ｅ_us2となる。
この二次側の「線間電圧Ｖ_L2-O」の位相は、一次側の「線間電圧Ｖ_U-V」の位相に対して、９０°遅れる。

そして、第２実施形態においても、上述の第１実施形態と同様に、三相出力の「線間電圧Ｖ_u-v」＝２００Ｖとなるように、第１〜第３巻線ａ〜ｃの巻数を与えた場合であっても、単相出力の「線間電圧Ｖ_L1-O」＝「線間電圧Ｖ_L2-O」＝１００Ｖとなる。このため、同時に単相１００Ｖを取り出すことができる。このように、本発明では、三相出力（例えば２００Ｖ）と同時に、その半分の電圧の単相出力（例えば１００Ｖ）を取り出すことができる。

なお、第１追加巻線ｄ１及び第２追加巻線ｄ２それぞれの巻数が、第２巻線ｂ上の部分巻線ｈｂ及び第２巻線ｃ上の部分巻線ｈｃの巻数の半分となるようにして、第１及び第２追加巻線ｄ１及びｄ２の接続点の位置を変更することによって、「線間電圧Ｖ_L1-O」＝「線間電圧Ｖ_L2-O」の大きさを所望の値に変更することができる。

また、第２実施形態においても、上述の第１実施形態と同様に、二次側の出力端子間に負荷が接続されたときには、一次側の第１〜第３巻線Ａ〜Ｃの対応する線間電圧を個別に制御することによって、不平衡か解消される。

次に、図１０を参照して、第３実施形態として、第３発明の一例を説明する。
第３実施形態の三相インバータ式発電機は、三相変圧器５ｂの二次側結線５４を除いて、図１に示した第１実施形態と同じ構成を有する。

図１０に示すように、二次側結線５４は、第１〜第３巻線ａ〜ｃを有する。第１〜第３巻線ａ〜ｃは、それぞれの一端が中性点Ｏで互いに接続されたスター型結線を形成する。また、第１〜第３巻線ａ〜ｃは、互いに同一巻数を有し、かつ、互いに１２０°の位相差を有する。

第３実施形態の三相インバータ式発電機では、三相インバータ４とローパスフィルタ６との間に、高周波トランスである三相変圧器を設けている。この三相変圧器には、三相インバータの例えば１０〜２０ｋＨｚのキャリア周波数によって発生させた矩形波状の出力電圧が入力される。このため、三相変圧器を、商業電源の５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの交流電圧を入力として用いる低周波トランスよりも小型軽量なものとすることができる。その結果、三相インバータ式発電機の小型軽量化を図ることができる。

また、第３実施形態においても、上述の第１実施形態と同様に、二次側の出力端子間に負荷が接続されたときには、一次側の第１〜第３巻線Ａ〜Ｃの対応する線間電圧を個別に制御することによって、不平衡か解消される。

上述した実施形態では、本発明を特定の条件で構成した例について説明したが、本発明は種々の変更及び組合せを行うことができ、これに限定されるものではない。上述した実施形態では、三相変圧器の一次側結線をデルタ型結線として例について説明したが、本発明では、一次側結線の構造はこれに限定されない。例えば、一次側結線をスター型結線（Ｙ結線）としてもよい。

また、上述した実施形態では、高周波トランスである三相変圧器を三相インバータとフィルタとの間に設けた例について説明したが、第１及び第２の発明では、フィルタの出力側に、低周波トランスである三相変圧器を設けてもよい。

また、上述した実施形態では、三相変圧器の一次側の相電圧と二次側の相電圧とを同位相とした例について説明したが、本発明では、一次側の相電圧と二次側の相電圧とを逆位相としてもよい。一次側の相電圧と二次側との相電圧が逆位相となるようにする場合によって得られる二次側の線間電圧は、一次側の相電圧と二次側の相電圧とを同位相とした場合によって得られる二次側の線間電圧に対して、位相が１８０°ずれたものとなる。

また、第１の発明において、第１及び第２追加巻線の一端は、それぞれ、第２及び第３巻線上の任意の位置に接続することができる。例えば、第２及び第３巻線それぞれの全巻数に対して、中性点からの巻数が１／２となる位置に接続してもよい。
また、第２の発明において、第１及び第２追加巻線の一端は、それぞれ、第２及び第３巻線の他端に限定されず、第２及び第３巻線上の任意の位置に接続することができる。

１ エンジン
２ 交流発電機
３ 整流器
４ 三相インバータ
５、５ａ、５ｂ 三相変圧器
６ フィルタ
７ 制御回路
８ 三相４線式出力端子部
９ 単相３線式出力端子部
５１ 一次側結線
５２、５３、５４ 二次側結線
７１ 電圧検出部
７２ 補正演算部
７３ インバータ制御部

Claims (6)

1. エンジンと、
   前記エンジンによって駆動される交流発電機と、
   前記交流発電機の出力を直流電圧に変換する整流器と、
   前記整流器の出力を三相交流電圧に変換する三相インバータと、
   前記三相インバータの出力側に接続された三相変圧器と
   を備え、
   前記三相変圧器は、三相式の結線を有する一次側結線と二次側結線とを有し、
   前記二次側結線は、
   それぞれの一端が中性点で互いに接続されたスター型結線を形成し、互いに同一巻数を有し、かつ、互いに１２０°の位相差を有する第１〜第３巻線と、
   前記第２巻線上の、前記中性点側から所定巻数の位置に一端が接続され、前記所定巻数と同一巻数を有し、かつ、前記第３巻線の位相と逆位相を有する第１追加巻線と、
   前記第３巻線上の、前記中性点側から前記所定巻数と同一巻数の位置に一端が接続され、前記所定巻数と同一巻数を有し、かつ、前記第２巻線の位相と逆位相を有する第２追加巻線とを有し、
   前記第１〜第３巻線それぞれの他端及び前記中性点から三相４線出力が出力され、かつ、前記第１及び第２追加巻線それぞれの他端及び前記中性点から単相３線出力が出力されるように構成されている
   ことを特徴とする三相インバータ式発電機。
2. エンジンと、
   前記エンジンによって駆動される交流発電機と、
   前記交流発電機の出力を直流電圧に変換する整流器と、
   前記整流器の出力を三相交流電圧に変換する三相インバータと、
   前記三相インバータの出力側に接続された三相変圧器と
   を備え、
   前記三相変圧器は、三相式の結線を有する一次側結線と二次側結線とを有し、
   前記二次側結線は、
   それぞれの一端が中性点で互いに接続されたスター型結線を形成し、互いに同一巻数を有し、かつ、互いに１２０°の位相差を有する第１〜第３巻線と、
   前記第２巻線上の、前記中性点側から所定巻数の位置に一端が接続され、前記所定巻数の半分の巻数を有し、かつ、前記第１巻線の位相と同位相を有する第１追加巻線と、
   前記第３巻線上の、前記中性点側から前記所定巻数と同一巻数の位置に一端が接続され、前記所定巻数の半分の巻数を有し、かつ、前記第１巻線の位相と同位相を有する第２追加巻線とを有し、
   前記第１〜第３巻線それぞれの他端及び前記中性点から三相４線出力が出力され、かつ、前記第１及び第２追加巻線それぞれの他端及び前記中性点から単相３線出力が出力されるように構成されている
   ことを特徴とする三相インバータ式発電機。
3. 前記三相変圧器には、前記三相インバータの矩形波出力が入力され、
   前記三相変圧器の出力から正弦波交流電圧を得るフィルタを備える
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の三相インバータ式発電機。
4. 前記三相４線出力の出力電圧を検出する電圧検出手段と、
   前記三相４線出力の出力電圧の検出値と目標値との偏差を算出し、算出した偏差に基づいて補正値を演算する補正演算手段と、
   前記補正値に基づいて、前記三相インバータから前記三相変圧器の一次側結線の３つの巻線へ入力される線間電圧を個別に制御するインバータ制御手段とを備える
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の三相インバータ式発電機。
5. エンジンと、
   前記エンジンによって駆動される交流発電機と、
   前記交流発電機の出力を直流電圧に変換する整流器と、
   前記整流器の出力を三相交流電圧に変換する三相インバータと、
   前記三相インバータの出力を変圧する三相変圧器と、
   前記三相変圧器の出力から正弦波交流電圧を得るフィルタとを備え、
   前記三相変圧器は、三相式の結線を有する一次側結線と二次側結線とを有し、
   前記二次側結線は、
   それぞれの一端が中性点で互いに接続されたスター型結線を形成し、互いに同一巻数を有し、かつ、互いに１２０°の位相差を有する第１〜第３巻線を備え、
   前記第１〜第３巻線それぞれの他端及び前記中性点から三相４線出力が出力されるように構成されている
   ことを特徴とする三相インバータ式発電機。
6. 前記三相４線出力の出力電圧を検出する電圧検出手段と、
   前記三相４線出力の出力電圧の検出値と目標値との偏差を算出し、算出した偏差に基づいて補正値を演算する補正演算手段と、
   前記補正値に基づいて、前記三相インバータから前記三相変圧器の一次側結線の３つの巻線へ入力される線間電圧を個別に制御するインバータ制御手段とを備える
   ことを特徴とする、請求項５記載の三相インバータ式発電機。

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