JP2013238150A - エンジン駆動型インバータ発電機の制御方法,及びエンジン駆動型インバータ発電機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジン駆動型インバータ発電機1の負荷側の消費電力を負荷値として検出し,予め求めておいた負荷値とエンジンの回転速度との対応関係に基づいて,検出した負荷値に対応する回転速度を目標回転速度として設定し,変化前の負荷値に対応する目標回転速度より変化後の負荷値に対応する目標回転速度が小さい場合に、予め設定した単位時間ΔTbあたりの目標回転速度の減少量ΔNTdである基準減少率(ΔNTd/ΔTb)で,変化前の負荷値L2に対応する目標回転速度NT2から変化後の負荷値L1に対応する目標回転速度NT1に,目標回転速度を漸減させる。
【選択図】図2
Description
エンジン21,前記エンジン21によって駆動される発電機本体22,前記発電機本体22で発生した交流を直流に変換するコンバータ31,及び前記コンバータ31より出力された直流を所定の交流に変換して負荷へ供給するインバータ32を備えたエンジン駆動型インバータ発電機1において,
発電機に接続されている負荷により消費される電力量を示す負荷値と,エンジン21の回転速度との対応関係を予め求めておき,前記対応関係に基づいて,検出した負荷値に対応する回転速度を目標回転速度として設定し,前記エンジン21の回転速度が設定された前記目標回転速度になるよう,エンジン21に対する燃料の供給量を制御すると共に,
変化前の負荷値に対応する目標回転速度より変化後の負荷値に対応する目標回転速度が小さい場合に,予め設定した単位時間ΔTbあたりの目標回転速度の減少量ΔNTdである基準減少率(ΔNTd/ΔTb)で,変化前の負荷値L2に対応する目標回転速度NT2から変化後の負荷値L1に対応する目標回転速度NT1に目標回転速度を漸減させることを特徴とする(請求項1)。
1回あたりの目標回転速度の減少量ΔNTd(図5参照)を,前記瞬間減少量以下の値に設定することが好ましく(請求項6),より好ましくは,1回あたりの目標回転速度の減少量ΔNTdを100min-1以下とする(請求項7)。
発電機に接続されている負荷により消費される電力量を示す負荷値と,エンジンの回転速度との対応関係(回転速度対応テーブル81)を記憶した記憶手段(図示せず)と,
前記負荷値を検出する負荷値検出手段(実施形態において制御ユニット33)と,
前記記憶手段に記憶された前記対応関係に基づいて,前記負荷値検出手段(実施形態において制御ユニット33)が検出した負荷値に対応する回転速度を目標回転速度として設定し,前記エンジン21の回転速度が設定された前記目標回転速度になるよう,エンジン21に対する燃料の供給量を制御するエンジン制御装置(実施形態においてコントローラ8,ECU26,電子ガバナ24,回転速度センサ25が全体で「エンジン制御装置」を構成)を設け,
前記エンジン制御装置に,変化前の負荷値に対応する目標回転速度より変化後の負荷値に対応する目標の回転速度が小さい場合に、予め設定した単位時間ΔTbあたりの目標回転速度の減少量ΔNTdである基準減少率(ΔNTd/ΔTb)で,変化前の負荷値L2に対応する目標回転速度NT2から変化後の負荷値L1に対応する目標回転速度NT1に目標回転速度を漸減させる減速制御手段82を設けたことを特徴とする(請求項9)。
(1)全体構成
図1において,符号1は,本発明のエンジン駆動型発電機であり,このエンジン駆動型発電機1は,エンジン21,及び前記エンジン21によって駆動される発電機本体22を有する発電部2,この発電部2で発生した交流を直流に変換するコンバータ31,前記コンバータ31からの直流を所定周波数の交流に変換して出力するインバータ32を有する電力変換部3,前記電力変換部3の出力波形を改善する波形整形部4を備え,この波形整形部4で整形された交流出力を,ブレーカ5等を介して接続された出力端子台6より取り出すことができるようになっている。
発電部2は,エンジン21と,このエンジンによって駆動される発電機本体22と,エンジンの回転速度を制御するエンジンコントロールユニット(ECU)26とを備え,エンジン21の出力軸に発電機本体22の回転軸が連結され,エンジン21と発電機本体22とが同期して回転する。
電力変換部3は,発電機本体22より出力された三相交流を直流に変換するコンバータ31と,このコンバータ31から出力された直流を所定の三相交流に変換するインバータ32と,前記コンバータ31及びインバータ32を制御する制御ユニット33と,前記コンバータに入力する三相交流の電流値を検出する電流検出手段34と,インバータから出力された三相交流の電流値を検出する電流検出手段35とを備える。
電力変換部3より出力された所定周波数の三相交流は,その後,波形整形部4を介して波形整形が行われ,出力端子台6に接続された負荷に対して出力される。
前述の制御ユニット33から出力された負荷側の消費電力(負荷値)やエンジン21の回転速度,波形整形部4から出力された三相交流の各相間の線間電圧値は,いずれもマイクロコントローラ等によって構成されたコントローラ8に入力される。
なお,図1中の符号76はエンジン駆動型インバータ発電機1の始動・停止を行うためのスタータスイッチであり,このスタータスイッチ76の操作によって,エンジン21や,コントローラ8,制御ユニット33,その他の電装品に対する通電を断った「停止」位置,エンジン21や電装品に対する通電を開始してエンジン21を運転可能な状態とする「運転」位置,及び,エンジン21に設けた図示せざるセルモータに対する通電を行い,エンジン21を始動させる「始動」位置間で,スイッチの切替を行うことができるようになっており,本実施形態にあっては,このスタータスイッチとして,鍵の差し込みにより前記各位置間の切り替えが可能となるスイッチを使用している。
以上のように構成された本発明のエンジン駆動型インバータ発電機1の動作を説明する。
スタータスイッチ76を,「運転」位置から「始動」位置に移動すると,エンジン21に設けた図示せざるセルモータに対する通電が行われ,セルモータの回転によってエンジン21が始動すると共に,エンジン21の始動後,スタータスイッチ76を,「運転」の位置に戻して,運転を継続させる。
以上のように構成された従来のエンジン駆動型インバータ発電機において,前述した回転速度対応テーブル81に規定された対応関係のみに基づいて目標回転速度の設定を行った場合,図7を参照した説明のように,負荷値が時期T1において瞬時にA2からA1に減少した場合,目標回転速度の設定もT1で瞬時にNT2からNT1に減少させる制御が行われていた。
2 発電部
21 エンジン
22 発電機本体
24 電子ガバナ
25 回転速度センサ
26 エンジンコントロールユニット(ECU)
3 電力変換部
31 コンバータ
32 インバータ
33 制御ユニット
34 電流検出手段
35 電流検出手段
4 波形整形部
5 ブレーカ
6 出力端子台
76 スタータスイッチ
8 コントローラ
81 回転速度対応テーブル
82 減速制御手段
83 電圧監視手段
Claims (16)
- エンジン,前記エンジンによって駆動される発電機本体,前記発電機本体で発生した交流を直流に変換するコンバータ,及び前記コンバータより出力された直流を所定の交流に変換して負荷へ供給するインバータを備えたエンジン駆動型インバータ発電機において,
発電機に接続されている負荷により消費される電力量を示す負荷値と,エンジンの回転速度との対応関係を予め求めておき,前記対応関係に基づいて,検出した負荷値に対応する回転速度を目標回転速度として設定し,前記エンジンの回転速度が設定された前記目標回転速度になるよう,エンジンに対する燃料の供給量を制御すると共に,
変化前の負荷値に対応する目標回転速度より変化後の負荷値に対応する目標回転速度が小さい場合に、予め設定した単位時間あたりの目標回転速度の減少量である基準減少率で,変化前の負荷値に対応する目標回転速度から変化後の負荷値に対応する目標回転速度に目標回転速度を漸減させることを特徴とするエンジン駆動型インバータ発電機の制御方法。 - 前記エンジン駆動型インバータ発電機の制御方法において,前記基準減少率を,前記目標回転速度の減少量でエンジン回転速度が低下した場合に前記エンジンで必要となる整定時間以上の時間で回転速度の低下指示が完了するように設定することを特徴とする請求項1記載のエンジン駆動型インバータ発電機の制御方法。
- 前記目標回転速度の漸減を,前記目標回転速度の減少開始から経過時間の増加に応じて線形に減少させることを特徴とする請求項1又は2記載のエンジン駆動型インバータ発電機の制御方法。
- 前記目標回転速度の漸減を,前記目標回転速度を複数回に分けて段階的に低下させることにより行うことを特徴とする請求項1又は2記載のエンジン駆動型インバータ発電機の制御方法。
- 前記目標回転速度の段階的な低下を,1回当たり1sec以下の時間隔で行うことを特徴とする請求項4に記載のエンジン駆動型インバータ発電機の制御方法。
- 前記エンジンがアンダーシュートを生じない目標回転速度の瞬間減少量を予め求めておき,
1回あたりの目標回転速度の減少量を,前記瞬間減少量以下の値に設定したことを特徴とする請求項4又は5記載のエンジン駆動型インバータ発電機の制御方法。 - 1回あたりの目標回転速度の減少量を,100min-1以下とすることを特徴とする請求項4〜6いずれか1項記載のエンジン駆動型インバータ発電機の制御方法。
- 前記目標回転速度を1回低下する毎に,該低下後の目標回転速度に対応する回転速度でエンジンの回転速度を所定時間保持することを特徴とする請求項4〜7いずれか1項記載のエンジン駆動型インバータ発電機の制御方法。
- エンジン,前記エンジンによって駆動される発電機本体,前記発電機本体で発生した交流を直流に変換するコンバータ,及び前記コンバータより出力された直流を所定の交流に変換して負荷へ供給するインバータを備えたエンジン駆動型インバータ発電機において,
発電機に接続されている負荷により消費される電力量を示す負荷値と,エンジンの回転速度との対応関係を記憶した記憶手段と,
前記負荷値を検出する負荷値検出手段と,
前記記憶手段に記憶された前記対応関係に基づいて,前記負荷値検出手段が検出した負荷値に対応する回転速度を目標回転速度として設定し,前記エンジンの回転速度が設定された前記目標回転速度になるよう,エンジンに対する燃料の供給量を制御するエンジン制御装置を設け,
前記エンジン制御装置に,変化前の負荷値に対応する目標回転速度より変化後の負荷値に対応する目標の回転速度が小さい場合に、予め設定した単位時間ΔTbあたりの目標回転速度の減少量である基準減少率で,変化前の負荷値に対応する目標回転速度から変化後の負荷値に対応する目標回転速度に目標回転速度を漸減させる減速制御手段を設けたことを特徴とするエンジン駆動型インバータ発電機。 - 前記減速制御手段が,前記目標回転速度の減少量でエンジン回転速度が低下した場合に前記エンジンが必要とする整定時間以上の時間で回転速度の低下指示が完了するよう設定された前記基準減少率に従い、前記回転速度の制御を行うことを特徴とする請求項9記載のエンジン駆動型インバータ発電機。
- 前記減速制御手段が,前記目標回転速度の漸減を,前記目標回転速度の減少開始からの経過時間の増加に応じて線形に減少させることを特徴とする請求項9又は10記載のエンジン駆動型インバータ発電機の制御方法。
- 前記減速制御手段が,前記目標回転速度の漸減を,前記目標回転速度を複数回に分けて段階的に低下させることにより行うことを特徴とする請求項9又は10記載のエンジン駆動型インバータ発電機。
- 前記減速制御手段が,前記目標回転速度の低下を,1回当たり1sec以下の時間隔で行うことを特徴とする請求項12記載のエンジン駆動型インバータ発電機。
- 前記減速制御手段が,1回あたりの目標回転速度の減少量を,前記エンジンがアンダーシュートを生じない回転速度の瞬間減少量以下として行うことを特徴とする請求項12又は13記載のエンジン駆動型インバータ発電機の制御方法。
- 前記減速制御手段が,1回あたりの目標回転速度の減少量を,100min-1以下で行うことを特徴とする請求項12〜14いずれか1項記載のエンジン駆動型インバータ発電機。
- 前記減速制御手段が,前記目標回転速度の1回の低下毎に,該低下後の目標回転速度に対応する回転速度で前記エンジンの回転速度を所定時間保持することを特徴とする請求項12〜15いずれか1項記載のエンジン駆動型インバータ発電機。
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