JP3525910B2 - インバータ発電装置及びインバータ発電装置と外部交流電源との並列運転方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、交流発電機と、該
交流発電機の出力を任意の周波数を有する交流出力に変
換するインバータを備えたインバータ発電装置、及び該
インバータ発電装置を外部交流電源とを並列運転する方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関等を原動機とする発電装置とし
て、インバータ発電装置が用いられている。

【０００３】一般にインバータ発電装置は、内燃機関等
により駆動される交流発電機と、この交流発電機の出力
電圧を直流電圧に変換する直流電源部と、該直流電源部
の出力電圧を所定の周波数の交流電圧に変換して負荷接
続端子間に供給するインバータと、該インバータを制御
するコントローラとにより構成される。

【０００４】直流電源部は、交流発電機の出力を整流す
る整流器と、この整流器の直流出力端子間に接続された
平滑用コンデンサとを備えていて、平滑用コンデンサの
両端に直流電源電圧を発生する。

【０００５】またインバータとしては、上辺のスイッチ
素子と下辺のスイッチ素子との直列回路からなるスイッ
チアームを複数個並列に接続して構成したスイッチ素子
のブリッジ回路と、各スイッチ素子の両端に逆並列接続
されたダイオードとを有して、ブリッジ回路を構成する
スイッチ素子のオンオフにより直流電源部の出力を交流
電圧に変換するブリッジ形のインバータ回路と、該イン
バータ回路から得られる交流電圧から高調波成分を除去
する高域阻止フィルタとを備えた周知の構成を有するも
のが用いられる。

【０００６】コントローラは、インバータ回路のブリッ
ジの対角位置にある対のスイッチ素子にパルス波形のＰ
ＷＭ信号を与えて、該対のスイッチ素子のそれぞれを所
定のタイミングでオンオフさせるＰＷＭ制御手段を備え
ていて、インバータ回路の出力をＰＷＭ制御することに
より、負荷接続端子を通して負荷に印加する交流出力電
圧の瞬時値に応じてＰＷＭ周期毎にデューティ比Ｄが変
化する断続波形の交流電圧をインバータ回路から出力さ
せる。

【０００７】ＰＷＭ制御におけるデューティ比Ｄは、負
荷接続端子から出力させる交流出力電圧の波形を所望の
波形とするために必要な基準デューティ比Ｄo に補正係
数Ｋv を乗じることにより求めることができる。通常、
補正係数Ｋv としては、負荷接続端子間に得る交流出力
電圧の波高値の定格値Ｖａと直流電源部の出力電圧Ｖｄ
との比Ｖａ／Ｖｄを用いている。

【０００８】インバータ回路から出力される交流電圧
は、フィルタによりその高調波成分が除去されて滑らか
な波形の交流出力電圧に変換される。

【０００９】インバータ発電装置を用いると、インバー
タ回路を制御することにより、直流電源部から出力され
る直流電圧を任意の周波数の交流電圧に変換することが
できるため、発電機の回転数の如何に係わりなく、負荷
接続端子から所望の周波数の交流電圧を得ることができ
る。またＰＷＭ制御においてＰＷＭ周期毎に変化するデ
ューティ比を制御することにより、任意の大きさを有す
る交流電圧を得ることができる。

【００１０】負荷の容量が大きい場合には、上記のイン
バータ発電装置を外部交流電源（他の交流電源装置）と
並列運転することが必要になる場合がある。ここで、外
部交流電源とは、同じように構成された他のインバータ
発電装置、インバータ発電装置と同じ周波数の出力電圧
を発生する交流発電機、或いは商用交流電源等である。

【００１１】インバータ発電装置と外部交流電源とを並
列運転するときには、両者の対応する負荷接続端子どう
しを相互に接続して、インバータ発電装置と外部交流電
源とから同時に負荷に電力を供給する。この場合、イン
バータ発電装置及び外部交流電源がそれぞれ発生する電
圧は、波形及び位相が一致している必要がある。

【００１２】従って、インバータ発電装置と外部交流電
源との並列運転を行う場合には、負荷接続端子間に外部
交流電源から交流電圧が印加されたときに、インバータ
発電装置の出力電圧の波形及び位相を外部交流電源から
印加される電圧の波形及び位相に一致させる制御をコン
トローラに行わせる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】外部交流電源とインバ
ータ発電装置とを並列運転させるようにした電源装置に
おいて、負荷が一定で、外部交流電源が負荷を駆動する
ために十分な出力を発生しているときにはインバータ発
電装置を運転する必要はなく、外部交流電源の出力を負
荷に供給するだけで負荷を駆動することができる。

【００１４】これに対し、負荷が変動する場合には、負
荷が大きくなったときに外部交流電源の出力だけでは負
荷を駆動することができなくなることがあるため、イン
バータ発電装置と外部交流電源とを並列運転することが
必要になる。

【００１５】従来は、このように負荷の増大が見込まれ
る場合に、常時インバータ発電装置と外部交流電源とを
並列運転するようにしていたため、負荷が軽いときにイ
ンバータ発電装置を駆動するエネルギーが無駄になると
いう問題があった。

【００１６】本発明の目的は、外部交流電源だけでは負
荷を駆動できない場合にのみ外部交流電源との並列運転
を行うようにして省エネルギーを図ることができるよう
にしたインバータ発電装置、及び該インバータ発電装置
と外部交流電源との並列運転方法を提供することにあ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、交流発電機
と、該交流発電機を駆動する発電機駆動部と、交流発電
機の出力を整流して平滑用コンデンサの両端に直流電圧
を発生させる直流電源部と、該直流電源部が発生する直
流電圧を交流電圧に変換するインバータとを備えて、外
部交流電源の出力が印加される負荷接続端子間にインバ
ータの出力が印加されて該外部交流電源と並列運転され
るインバータ発電装置に適用される。

【００１８】本発明においては、外部交流電源の出力が
不足したときに交流発電機を起動させるように発電機駆
動部を制御する発電機起動制御手段と、外部交流電源が
負荷接続端子間に接続された負荷を駆動するために十分
な出力を発生しているときに交流発電機の運転を停止さ
せるように発電機駆動部を制御する発電機停止制御手段
とを設けた。

【００１９】上記交流発電機を駆動する発電機駆動部
は、例えば、交流発電機のロータを駆動する内燃機関
と、起動指令及び停止指令に応答して該内燃機関の起動
及び停止を行わせる機関始動・停止装置とにより構成す
ることができる。

【００２０】またインバータとしては、例えば、スイッ
チ素子のブリッジ回路と、該ブリッジ回路の各スイッチ
素子に逆並列接続されたダイオードとを有してブリッジ
回路を構成するスイッチ素子のオンオフにより直流電圧
を交流電圧に変換するインバータ回路と、該インバータ
回路の出力から高調波成分を除去する高域阻止フィルタ
とを備えた構成を有するものを用いることができる。

【００２１】外部交流電源は、直流電源の出力電圧をイ
ンバータにより交流電圧に変換する他のインバータ発電
装置でもよく、他の異なる構成を有する交流電源（商用
電源を含む。）でもよい。外部交流電源は、その出力の
波形及び位相を他の交流電源の出力の波形及び位相に合
わせる機能を有していなくてよい。

【００２２】上記のように、外部交流電源の出力が不足
しているときにのみインバータ発電装置を起動させて外
部交流電源との並列運転を行わせ、外部交流電源が負荷
を駆動するために十分な出力を発生しているときにはイ
ンバータ発電装置を停止させるようにすると、インバー
タ発電装置を無用に運転するこがなくなるため、省エネ
ルギーを図って電源装置の効率を高めることができる。

【００２３】交流発電機の運転を停止している状態で
は、外部交流電源から負荷接続端子間に印加されている
交流電圧がフィルタを通してインバータ回路のダイオー
ドにより構成された全波整流回路に印加され、該全波整
流回路により整流された負荷接続端子間の電圧が平滑用
コンデンサに印加される。従って平滑用コンデンサの両
端の電圧を検出することにより負荷接続端子間の電圧を
検出することができる。

【００２４】外部交流電源の出力のみで負荷を駆動して
いる状態で、負荷が増大して外部交流電源の出力が不足
する状態になったときには、負荷接続端子間の電圧が低
下し、これに伴って平滑用コンデンサの両端の電圧も低
下するため、平滑用コンデンサの両端の電圧が所定の判
定値以下になったときに外部交流電源の出力が不足して
いると判定することができる。

【００２５】従って上記発電機起動制御手段は、直流電
源部の平滑用コンデンサの両端の直流電圧が設定された
起動判定値以下になった時に交流発電機を起動させるよ
うに構成することができる。

【００２６】上記の発電機起動制御手段はまた、外部交
流電源から負荷に印加されている交流電圧の大きさが設
定された起動判定値以下になった時に交流発電機を起動
させるように構成することもできる。

【００２７】交流発電機を起動して、インバータ発電装
置を外部交流電源と並列運転している状態で負荷が減少
すると、負荷接続端子間の電圧が上昇する。従って、負
荷接続端子間の電圧または平滑用コンデンサの両端の電
圧が所定の停止判定値以上になったときに、外部交流電
源の出力のみで負荷を駆動し得る状態になったと判定す
ることができる。

【００２８】従って上記発電機停止制御手段は、平滑用
コンデンサの両端の電圧が、前記起動判定値（平滑用コ
ンデンサの両端の電圧に対して設定された起動判定値）
よりも大きい値に設定された停止判定値以上になったと
きに交流発電機を停止させるように構成することができ
る。

【００２９】上記発電機停止制御手段はまた、負荷接続
端子間の電圧が負荷接続端子間の電圧に対して設定され
た起動判定値よりも大きい値に設定された停止判定値以
上になったときに交流発電機を停止させるように構成す
ることもできる。

【００３０】本発明に係わるインバータ発電装置におい
ては、外部交流電源との並列運転を可能にするために、
発電機が起動したときに外部交流電源から負荷接続端子
間に印加されている交流電圧と波形及び位相が等しい交
流電圧をインバータから出力させるようにインバータを
制御するインバータ制御手段を設けておく必要がある。
上のようにインバータを制御するには、例えば、インバ
ータから負荷接続端子を通して出力させる交流電圧の波
形を、マイクロコンピュータ内に用意した基準波形（通
常は正弦波）に一致させるようにインバータ回路のスイ
ッチ素子をＰＷＭ制御するようにインバータ発電装置を
構成しておいて、基準波形と負荷接続端子間の実際の出
力波形との間に位相差が生じたことが検出されたとき
に、マイクロコンピュータ内の基準波形の位相をシフト
することにより、インバータから負荷接続端子を通して
出力される交流電圧の位相をシフトして、インバータの
出力電圧の位相を外部電源から印加される交流電圧の位
相に一致させるようにすればよい。

【００３１】本発明はまた、交流発電機と、該交流発電
機を駆動する発電機駆動部と、該交流発電機の出力を整
流して平滑用コンデンサの両端に直流電圧を発生させる
直流電源部と、該直流電圧を交流電圧に変換して負荷接
続端子間に印加するインバータとを備えたインバータ発
電装置の負荷接続端子間に外部交流電源の出力を印加し
て、インバータ発電装置と外部交流電源とを並列運転す
る方法に適用される。

【００３２】本発明においては、外部交流電源が負荷接
続端子間に接続された負荷を駆動するために必要な出力
を発生することができない状態にあるときに交流発電機
を起動させてインバータ発電装置と外部交流電源との並
列運転を行わせ、外部交流電源が負荷接続端子間に接続
された負荷を駆動するために十分な出力を発生すること
ができる状態にあるときには交流発電機の運転を停止さ
せて外部交流電源の出力のみにより負荷を駆動する。

【００３３】外部交流電源が負荷を駆動するために必要
な出力を発生することができない状態にあるか否か判定
は、直流電源部の平滑用コンデンサの両端の直流電圧ま
たは負荷接続端子間の電圧が所定の起動判定値以下にな
っているか否かを見ることにより行うことができる。

【００３４】また外部交流電源が負荷を駆動するために
十分な出力を発生することができる状態にあるか否かの
判定は、平滑用コンデンサの両端の直流電圧または負荷
接続端子間の電圧が所定の停止判定値以上になったか否
かを見ることにより行うことができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。

【００３６】図１は、本発明が対象とするインバータ発
電装置１の構成例を示したものである。同図において、
２は３相磁石式交流発電機、３は交流発電機２を駆動す
る内燃機関（Ｅ／Ｇ）である。

【００３７】磁石式交流発電機２は、多極に構成された
磁石回転子（図示せず。）と、３相結線された発電コイ
ル２u 〜２w を有する固定子とからなっていて、磁石回
転子は、内燃機関３のクランク軸に取り付けられてい
る。

【００３８】この例では、後記するコントローラから与
えられる起動・停止指令に応じて内燃機関３の起動及び
停止を自動的に行わせる機関始動・停止装置３Ａが設け
られていて、この起動・停止装置と内燃機関３とによ
り、発電機駆動部ＧＤが構成されている。

【００３９】また図１において、４はダイオードＤｕ〜
ＤｗとダイオードＤｘ〜Ｄｚとを３相ブリッジ接続した
整流器で、整流器４の３相の交流入力端子４ｕ〜４ｗに
それぞれ発電機２の３相の出力端子が接続され、整流器
４の直流出力端子４ａ，４ｂ間には平滑用コンデンサＣ
ｄが接続されている。整流器４と平滑用コンデンサＣｄ
とにより直流電源部ＤＣが構成されている。

【００４０】５はスイッチ素子としてのＭＯＳＦＥＴ
Ｆｕ及びＦｘの直列回路からなるスイッチアームとＭＯ
ＳＦＥＴ Ｆｖ及びＦｙの直列回路からなるスイッチア
ームとを並列に接続してスイッチ素子のブリッジ回路を
構成したブリッジ形のインバータ回路（電力変換回路）
で、ＭＯＳＦＥＴ Ｆｕ，Ｆｖ及びＦｘ，Ｆｙのドレイ
ンソース間にはそれぞれアノードがそれぞれのＦＥＴの
ソース側に向いた帰還ダイオードＤfu，Ｄfv及びＤfx，
Ｄfyが接続されている。図示の例では、これらの帰還ダ
イオードが、それぞれのＭＯＳＦＥＴのドレインソース
間に形成された寄生ダイオードからなっている。

【００４１】このインバータ回路５においては、複数の
スイッチアームの一端側の共通接続点及び他端側の共通
接続点から対の入力端子５ａ及び５ｂが導出され、２つ
のスイッチアームのそれぞれのＭＯＳＦＥＴ（スイッチ
素子）どうしの接続点から対の交流出力端子５ｕ及び５
ｖが導出されている。入力端子５ａ及び５ｂはそれぞれ
整流器４の出力端子４ａ及び４ｂに接続され、対の出力
端子５ｕ及び５ｖはそれぞれインダクタンスＬ1 及びＬ
2 とコンデンサＣ1 とからなる低域通過形のフィルタ６
を通して対の負荷接続端子７ｕ及び７ｖに接続されてい
る。負荷接続端子７ｕ及び７ｖにはコンセントとプラグ
とからなる周知のコネクタ８を通して負荷９が接続され
ている。

【００４２】この例では、インバータ回路５と、フィル
タ６とにより直流電源部ＤＣが発生した直流電圧を交流
電圧に変換するインバータＩＮＶが構成されている。

【００４３】１０は直流電源部ＤＣが出力する直流電源
電圧を検出する電源電圧検出回路で、この検出回路は、
演算増幅器ＯＰ1 と抵抗Ｒａ及びＲｂとにより構成され
ている。また１１はフィルタ６から出力される交流出力
電圧を検出する出力電圧検出回路で、この検出回路は、
演算増幅器ＯＰ2 と抵抗Ｒｕ及びＲｖとからなってい
る。

【００４４】電源電圧検出回路１０のアナログ出力及び
出力電圧検出回路１１のアナログ出力はインバータＩＮ
Ｖを制御するコントローラ１２に入力されている。

【００４５】コントローラ１２は、電源電圧検出回路１
０の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１２ａ
と、出力電圧検出回路１１の出力をデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器１２ｂと、ＣＰＵ１２ｃと図示しない
ＲＡＭ及びＲＯＭ等とを有するマイクロコンピュータ
と、ＣＰＵ１２ｃのポートから出力される駆動指令信号
Ｇｕ´，Ｇｖ´，Ｇｘ´及びＧｙ´に応じてＦＥＴ Ｆ
ｕ，Ｆｖ，Ｆｘ及びＦｙ（半導体スイッチ素子）のゲー
ト（制御端子）にＰＷＭ信号Ｇｕ，Ｇｖ，Ｇｘ及びＧｙ
を与える信号出力回路１２ｄとを備えている。

【００４６】図１に示したインバータ発電装置１におい
ては、交流発電機２が出力する交流電圧が整流器４と平
滑用コンデンサＣｄとからなる直流電源部ＤＣにより直
流電源電圧Ｖｄに変換され、この直流電源電圧Ｖｄがイ
ンバータ回路５に入力される。

【００４７】コントローラ１２のＣＰＵ１２ｃは、直流
電源部ＤＣから与えられる直流電源電圧ＶｄのデータＡ
Ｎ１を演算増幅器ＯＰ1 とＡ／Ｄ変換器１２ａとを通し
て読み込むとともに、出力電圧検出回路１１の演算増幅
器ＯＰ2 とＡ／Ｄ変換器１２ｂとを通して負荷接続端子
７ｕ，７ｖ間の電圧の瞬時値を示す瞬時データＡＮ０を
読み込み、これらのデータに基づいて各ＰＷＭ周期のデ
ューティ比Ｄを演算して、演算したデューティ比Ｄで各
ＰＷＭ周期のインバータ回路の出力を断続させるように
インバータ回路のスイッチ素子の制御端子にＰＷＭ信号
を与える。これにより、負荷接続端子７ｕ，７ｖを通し
て負荷９に印加する交流出力電圧の瞬時値に応じてＰＷ
Ｍ周期毎にデューティ比が変化する断続波形の交流電圧
をインバータ回路５から出力させる。

【００４８】図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）及び（Ｄ）は
それぞれ、負荷接続端子間に正弦波形の交流出力電圧を
得る場合に、コントローラ１２からＦＥＴ Ｆｕ，Ｆ
ｙ，Ｆｘ及びＦｖのゲートに与えられるＰＷＭ信号Ｇ
ｕ，Ｇｙ，Ｇｘ及びＧｖを示したものである。ＦＥＴ
Ｆｕ，Ｆｙ，Ｆｘ及びＦｖはそれぞれ、ＰＷＭ信号Ｇ
ｕ，Ｇｙ，Ｇｘ及びＧｖがＨレベルにあるときにオン状
態になり、ＰＷＭ信号Ｇｕ，Ｇｙ，Ｇｘ及びＧｖがＬレ
ベルにあるときにオフ状態になる。

【００４９】図２（Ｅ）及び（Ｆ）はブリッジ回路の対
角位置にある対のスイッチ（Ｆｕ，Ｆｙ）及び（Ｆｘ，
Ｆｖ）が同時にオン状態になるタイミングを示し、図２
（Ｇ）及び（Ｈ）はそれぞれブリッジ回路の上辺を構成
する２つのスイッチ（Ｆｕ，Ｆｖ）が同時にオン状態に
なるタイミング、及び下辺を構成する２つのスイッチ
（Ｆｘ，Ｆｙ）が同時にオン状態になるタイミングを示
している。

【００５０】負荷接続端子７ｕ，７ｖ間に出力する交流
出力電圧の波形を正弦波形とする場合には、交流出力電
圧の正の半波の期間において、対角位置にある対のＦＥ
ＴＦｕ，Ｆｙのゲートにそれぞれパルス波形のＰＷＭ信
号Ｇｕ，Ｇｙを与えることにより、これらのＦＥＴが同
時にオン状態になる期間を図２（Ｅ）に示すように生じ
させて、正弦波交流電圧の瞬時値に比例してＰＷＭ周期
Δｔ毎にデューティ比が変化する断続波形（図２Ｅに示
した波形と同様の波形）の正の半波の電圧をインバータ
回路５から出力させる。

【００５１】また交流出力電圧の負の半波の期間におい
て、対角位置にある対のＦＥＴ Ｆｘ，Ｆｖのゲートに
それぞれパルス波形のＰＷＭ信号Ｇｘ，Ｇｖを与えるこ
とにより、これらのＦＥＴが同時にオン状態になる期間
を図２（Ｆ）に示すように生じさせて、正弦波交流電圧
の瞬時値に比例してＰＷＭ周期Δｔ毎にデューティ比が
変化する断続波形（図２Ｆに示した波形と同様の波形）
の負の半波の電圧をインバータ回路５から出力させる。
図２においてｔ0 は、交流出力電圧が負の半波から正の
半波に移行する際の零クロス点である。

【００５２】インバータ回路５から出力される断続波形
の交流電圧は、フィルタ６を通して滑らかな正弦波交流
出力電圧に変換された後、負荷接続端子７ｕ，７ｖを通
して負荷９に与えられる。

【００５３】ＰＷＭ信号は、通常、第１の状態（図２に
示した例ではＨレベルの状態）と第２の状態（図２に示
した例ではＬレベルの状態）とを交互にとるパルス波形
の信号からなっていて、ＰＷＭ信号が第１の状態をとる
期間インバータ回路のスイッチ素子をオン状態にし、Ｐ
ＷＭ信号が第２の状態をとる期間インバータ回路５のス
イッチ素子をオフ状態にする。

【００５４】図２に示した例では、ＰＷＭ信号Ｇｕ及び
Ｇｘを一定のＰＷＭ周期Δｔで発生する互いに逆位相の
パルス信号とし、ＰＷＭ信号Ｇｙ及びＧｖをそれぞれＰ
ＷＭ信号Ｇｕ及びＧｘに対して所定の位相遅れを持った
互いに逆位相のパルス信号として、各ＰＷＭ信号のデュ
ーティ比をＰＷＭ周期Δｔ毎に変化させることにより、
インバータ回路５からＰＷＭ周期Δｔ毎にデューティ比
が変化する断続波形の交流電圧を出力させるようにして
いる。

【００５５】図１に示したインバータ発電装置では、図
２（Ｇ）及び（Ｈ）に示したように、インバータ回路の
ブリッジの上辺を構成するＦＥＴ Ｆｕ，Ｆｖが同時に
オン状態になる期間及びブリッジの下辺を構成するＦＥ
Ｔ Ｆｘ，Ｆｙが同時にオン状態になる期間を生じさせ
るように、インバータ回路のＦＥＴのスイッチングパタ
ーンを定めている。このようにスイッチングパターンを
定めると、上辺のＦＥＴ Ｆｕ，Ｆｖが同時にオン状態
になる期間、及び下辺のＦＥＴ Ｆｘ，Ｆｙが同時にオ
ン状態になる期間にフィルタ６のコンデンサの電荷を放
電させることができるため、負荷接続端子７ｕ，７ｖ間
に得る交流出力電圧をより滑らかな波形とすることがで
きる。

【００５６】本明細書では、各ＰＷＭ周期Δｔにおい
て、インバータ回路の出力電圧または出力電流が高レベ
ルになる期間（インバータ回路の対角位置にあるスイッ
チ素子が同時にオン状態になる期間）がＰＷＭ周期Δｔ
に対して占める割合をＰＷＭ制御のデューティ比Ｄとし
ている。

【００５７】マイクロコンピュータを用いてコントロー
ラ１２を構成する場合には、マイクロコンピュータ内で
一定の周期で発生するパルスをＰＷＭ周期計数用カウン
タにより計数することにより各ＰＷＭ周期を検出し、各
ＰＷＭ周期が開始されるタイミングをスイッチタイミン
グとする。

【００５８】マイクロコンピュータ１２ｃは、ＦＥＴ
Ｆｕ，Ｆｘ及びＦｖ，Ｆｙのそれぞれに対して、ＰＷＭ
周期Δｔ毎に内部割込み処理を行い、その内部割込み処
理でマップから読み出す等の方法により求めたデューテ
ィ比に基づいてＰＷＭ信号発生用タイマにスイッチ素子
のオン時間をセットして、該タイマがセットされたオン
時間の計時を行っている間ＣＰＵ１２ｃの駆動指令信号
出力ポートの電位を第１の状態（例えばＨレベルの状
態）にして、パルス波形の駆動指令信号Ｇｕ´，Ｇｘ´
及びＧｖ´及びＧｙ´を発生させる。ＰＷＭ信号出力回
路１２ｄは、ＣＰＵが駆動指令信号Ｇｕ´，Ｇｖ´，Ｇ
ｘ´及びＧｙ´をそれぞれ発生したときにＦＥＴ Ｆ
ｕ，Ｆｖ，Ｆｘ及びＦｙのゲート（スイッチ素子の制御
端子）にＰＷＭ信号Ｇｕ，Ｇｖ，Ｇｘ及びＧｙを与えて
それぞれのＦＥＴをオンオフ制御する。

【００５９】図３は、負荷接続端子間に得る交流出力電
圧の波形を正弦波形とする場合の内部割込みタイミング
（インバータ回路のスイッチ素子のスイッチタイミン
グ）とＰＷＭ信号のデューティ比との関係を示したもの
で、同図においてａは負荷接続端子間に得る交流電圧の
波形、ΔｔはＰＷＭ周期、Ｖａは交流電圧ａの波高値の
定格値、Ｖavは交流電圧ａの平均値、Ｔは交流電圧の周
期（得ようとする交流電圧の周期）である。

【００６０】この場合、インバータ回路は、負荷接続端
子間に得る交流出力電圧ａの瞬時値に応じてＰＷＭ周期
Δｔ毎にデューティ比Ｄが変化する断続波形の交流電圧
を出力する。この交流電圧の波形は、１サイクルの正弦
波交流電圧をｎ個に分割して、階段状とした波形とな
る。この階段状の交流電圧波形をフィルタ６に通すこと
により、高調波成分を除去して負荷接続端子７ｕ，７ｖ
間に滑らかな正弦波形の出力電圧を得る。

【００６１】インバータ発電装置の出力電圧の基準波形
を正弦波形とする場合、インバータ出力の基準デューテ
ィ比Ｄo は下記の式により与えられる。

【００６２】 Ｄo ＝Sin （２πｎΔｔ／Ｔ） …（１） ここでｎはＰＷＭ周期が交流電圧波形の立ち上がりの零
クロス点から何番目のＰＷＭ周期であるかを示す数値
で、ＰＷＭ周期を計数するためにコントローラに設けら
れたカウンタの計数値により与えられる。

【００６３】コントローラ１２が行うＰＷＭ制御では、
上記（１）式により与えられる基準デューティ比Ｄo
に、直流電源電圧Ｖｄの変化に伴なって変化する所定の
補正係数Ｋv を乗じた値をデューティ比Ｄとする。

【００６４】直流電源電圧Ｖｄは、出力電流Ｉｄに対し
て例えば図４に示す曲線のように変化する。負荷接続端
子７ｕ，７ｖ間に得る交流出力電圧の波高値の最大定格
値をＶｒとすると、その時の動作点（最大定格動作点）
は図４に示すＰr となり、最大定格負荷電流はＩｒとな
る。ここで最大定格負荷電流Ｉｒは、負荷接続端子間に
波形歪みがない交流電圧を得る場合に許容される最大負
荷電流である。この最大定格負荷電流Ｉｒを超える負荷
電流を流すと、交流出力電圧の波形は図５に示すように
頭が潰れた波形となる。

【００６５】ここでインバータ発電装置から出力させる
交流電圧の波高値の定格値をＶａ（＜Ｖｒ）とすると動
作点は図４のＰａ点となり、定格負荷電流はＩａとな
る。図４に示すように直流電源電圧Ｖｄが変化する場合
に、交流出力電圧の波高値を定格値Ｖａとするために、
上記基準デューティ比Ｄo に乗じる必要がある補正係数
をＫv とすると、この補正係数Ｋv は、下記の式により
与えられる。

【００６６】 Ｋv ＝Ｖａ／Ｖｄ …（２） 従って、交流出力電圧の波高値の定格値をＶａとする場
合の、ＰＷＭ制御のデューティ比Ｄは、下記の式により
与えられる。

【００６７】 Ｄ＝Sin （２πｎΔｔ／Ｔ）×（Ｖａ／Ｖｄ） …（３） また図１に示したインバータ発電装置のコントローラ１
２は、負荷接続端子７ｕ，７ｖ間の電圧の瞬時値を与え
るデータＡＮ０をＣＰＵ１２ｃに読み込んで、このデー
タが定格値を与えるデータよりも小さいときにＰＷＭ制
御のデューティ比Ｄを大きくし、負荷接続端子７ｕ，７
ｖ間の電圧の瞬時値を与えるデータＡＮ０が定格値を与
えるデータよりも大きいときに、ＰＷＭ制御のデューテ
ィ比Ｄを小さくするようにデューティ比Ｄを補正して、
出力電圧検出回路１１により検出される電圧と定格値と
の偏差を零に近付ける制御を行うようにしている。

【００６８】このような補正を行った後のデューティ比
Ｄ´は、下記の式により与えられる。

【００６９】 Ｄ´＝Ｄ＋Ｇ×（ＡＮＳ−ＡＮ０）×Ｋc …（４） ここで、ＡＮＳは交流出力電圧の各瞬時値の定格値、Ｇ
は定格値ＡＮＳとＡＮ０との偏差に対する補正量の割合
を決めるゲインである。ゲインＧは通常１以下の値に設
定される。また係数Ｋc は、負荷接続端子間の電圧の瞬
時データの補正値［Ｇ×（ＡＮＳ−ＡＮ０）］をその時
のデューティ比の補正値に変換するために補正値に乗じ
る係数で、Ｋv により決まる数値である。

【００７０】ＣＰＵ１２ｃは、ＰＷＭ周期計数用カウン
タによりＰＷＭ周期が検出される毎に、カウンタの計数
値ｎに応じてＲＯＭから読み出した基準デューティ比Ｄ
o と、読み込んだ直流電源電圧のデータＡＮ１（＝Ｖ
ｄ）に対して（２）式により演算した補正係数Ｋv とを
用いて、（３）式によりデューティ比Ｄを求めるか、ま
たは予めＲＯＭに記憶させたデューティ演算用マップか
ら読み出すことによりデューティ比Ｄの値を求める。こ
こで用いるデューティ演算用マップは、例えば、カウン
タの計数値ｎと整流器の出力電圧のデータＡＮ１とデュ
ーティ比Ｄとの間の関係を与える３次元マップである。

【００７１】また、負荷接続端子７ｕ，７ｖ間の電圧と
定格値との偏差を零にする制御を行う場合には、（４）
式を用いて出力電圧のデータＡＮ０と定格値との偏差を
無くすように補正されたデューティ比Ｄ´を演算し、こ
のデューティ比Ｄ´でインバータ回路の出力をＰＷＭ制
御するようにインバータ回路のＦＥＴにＰＷＭ信号を与
える。

【００７２】また図１に示したインバータ発電装置で
は、コントローラが（１）式により与えられる基準波形
と、負荷接続端子７ｕ，７ｖ間の交流電圧の波形との位
相差を随時検出していて、検出された位相差を零にする
ようにインバータ回路の各スイッチ素子に与えるＰＷＭ
信号の位相をシフトさせることにより、インバータ発電
装置の出力電圧の位相を外部交流電源から与えられる交
流電圧の位相に一致させる制御を行う。

【００７３】ＰＷＭ信号の位相をシフトするには、例え
ば、位相の１回のシフト量δｔをＰＷＭ周期Δｔよりも
短い時間（δｔ＜Δｔ）に設定して、一連のＰＷＭ信号
を交流出力電圧の１サイクル毎にδｔずつ遅らせるか、
δｔずつ進めるようにすればよい。

【００７４】上記のように、ＰＷＭ信号の位相をシフト
させる過程により、インバータ発電装置の出力電圧の位
相を外部交流電源から与えられる電圧の位相に一致させ
るように制御するインバータ制御手段を構成することが
できる。

【００７５】図１のインバータ発電装置においてはま
た、直流電源電圧Ｖｄが過電流判定電圧値よりも低くな
った時に負荷接続端子７ｕ，７ｖを通して設定値を超え
る過電流が流れたことを検出して、ＣＰＵ１２ｃのＥ／
Ｄポートをオフ状態にする（Enable／Disable 信号Ｅ／
ＤをDisable の状態にする）ことにより、インバータ回
路５のスイッチ素子へのＰＷＭ信号の供給を停止して、
過電流を遮断する過負荷保護手段が設けられている。

【００７６】なお上記のように、直流電源電圧Ｖｄの大
きさから過負荷電流が流れたことを検出する代りに、イ
ンバータ回路５を通して流れる負荷電流を検出する電流
検出器を設けて、該電流検出器の出力から過負荷判定電
流値を超える過負荷電流が流れたことが検出されたとき
に、インバータ回路５へのＰＷＭ信号の供給を停止し
て、過負荷電流を遮断するようにしてもよい。

【００７７】本発明では、図１３または図１４に示すよ
うに、図１に示したインバータ発電装置１を適宜の外部
交流電源と並列運転する。図１３に示した例では、図１
に示したインバータ発電装置１と同様に構成された他の
インバータ発電装置１’を外部交流電源として、この外
部交流電源の出力端子と図１に示したインバータ発電装
置１の出力端子とを共通の負荷接続端子７ｕ，７ｖに接
続することにより、電源装置を構成している。

【００７８】また図１４に示した例では、本発明に係わ
るインバータ発電装置１と任意の外部交流電源１”とに
より電源装置を構成している。

【００７９】なお図１３において、第２のインバータ発
電装置１’の各部には、第１のインバータ発電装置１の
該当部分に付した符号にダッシュ「’」を付けた符号を
付けてある。

【００８０】図１３及び図１４に示した例では、インバ
ータ発電装置１に、変流器等を用いて負荷電流を検出す
る電流検出器１５が設けられ、該電流検出器の出力がコ
ントローラ１２に入力されている。この場合、コントロ
ーラ１２には、負荷電流検出器１５により制限値を超え
る過電流が検出されたときにインバータ回路５へのＰＷ
Ｍ信号の供給を停止して、過負荷電流を遮断する過負荷
保護手段が設けられている。

【００８１】外部交流電源との並列運転を可能にするた
め、図１に示したインバータ発電装置１のコントローラ
１２には、前述のように、インバータ回路５からフィル
タ６を通して負荷接続端子７ｕ，７ｖに印加する交流電
圧の波形及び位相を、外部交流電源から負荷接続端子７
ｕ，７ｖ間に印加される交流電圧（外部交流電圧と呼
ぶ。）の波形及び位相に一致させるようにインバータＩ
ＮＶを制御するインバータ制御手段が設けられている。

【００８２】本発明では、外部交流電源（図１３の例で
はインバータ発電装置１’）により負荷を駆動すること
を優先し、外部交流電源の出力が不足する場合にのみ本
発明に係わるインバータ発電装置１からも負荷に電力を
供給する。

【００８３】そのため本発明においては、外部交流電源
から負荷接続端子間に供給される出力が不足したときに
交流発電機を起動させるように発電機駆動部（図１の例
では内燃機関３とその起動及び停止を制御する機関起動
・停止装置３Ａとからなる。）を制御する発電機起動制
御手段と、外部交流電源が負荷接続端子間に接続された
負荷を駆動するために十分な出力を発生しているときに
交流発電機２の運転を停止させるように発電機駆動部を
制御する発電機停止制御手段とを設ける。

【００８４】今、図１３に示すように、図１に示したイ
ンバータ発電装置１と、同様に構成された他のインバー
タ発電装置１’とを並列運転する場合を考える。以下の
説明では、インバータ発電装置１を第１のインバータ発
電装置と呼び、他のインバータ発電装置１’（外部交流
電源）を第２のインバータ発電装置と呼ぶ。

【００８５】この場合第２のインバータ発電装置１’
は、その出力電圧の波形及び位相を第１のインバータ発
電装置から負荷接続端子７ｕ，７ｖ間に印加されている
電圧の波形及び位相に一致させる機能を持っていてもよ
く、持っていなくてもよい。

【００８６】図１３において、第２のインバータ発電装
置１’が負荷を駆動するために十分な出力を発生してい
るときには、第１のインバータ発電装置１が待機状態に
ある。この状態では、第１のインバータ発電装置１の交
流発電機２が停止しており、そのコントローラ１２はイ
ンバータ回路５の全てのスイッチ素子へのＰＷＭ信号の
供給を停止している。

【００８７】この状態を第２のインバータ発電装置１’
側から見ると、その出力端子間に負荷９が接続されると
ともに、第１のインバータ発電装置１が容量性の負荷と
して接続されていることになる。

【００８８】このとき第１のインバータ発電装置１のイ
ンバータ回路５は整流回路（帰還用ダイオードＤfu，Ｄ
fv，Ｄfx及びＤfyより構成される。）として働き、第２
のインバータ発電装置１’から第１のインバータ発電装
置１のフィルタ６とインバータ回路５（整流回路）とを
通してインバータ発電装置１の直流電源部ＤＣの平滑用
コンデンサＣｄに充電電流が流れる。第１のインバータ
発電装置１のコントローラ１２はこの平滑用コンデンサ
の両端の電圧のデータＡＮ１を負荷接続端子間の電圧の
データＡＮ０とともに検出している。

【００８９】第２のインバータ発電装置１’のみが動作
している状態では、第２のインバータ発電装置１’の直
流電源部ＤＣ’が図６（Ａ）に示すような出力特性（Ｖ
ｄ’／Ｉｄ’特性）を持って動作しており、第１のイン
バータ発電装置１の直流電源部は図６（Ｂ）に示すよう
にその出力を停止している。この例では、第２のインバ
ータ発電装置１’が第１のインバータ発電装置１と同様
に構成されているため、図６（Ａ）に示した直流電源部
の出力電圧Ｖｄ’対出力電流Ｉｄ’特性は図４に示した
特性と同様の特性となる。

【００９０】図６に示した例では、第２のインバータ発
電装置１’が動作点Ｐ1'で動作しており、平滑用コンデ
ンサＣｄ’の両端の電圧Ｖｄ’及び直流電源部の出力電
流Ｉｄ’はそれぞれＶ1'及びＩ1'に等しくなっている。
このとき負荷接続端子７ｕ，７ｖ間の電圧で第１のイン
バータ発電装置１のフィルタ６とインバータ回路５の帰
還用ダイオードにより構成される整流回路とを通して同
インバータ発電装置１の直流電源部ＤＣの平滑用コンデ
ンサＣｄが充電されるため、図６（Ｂ）に示すように、
第１のインバータ発電装置１の平滑用コンデンサＣｄの
両端の電圧Ｖ1は第２のインバータ発電装置１’の平滑
用コンデンサの両端の電圧Ｖ1'にほぼ等しい値を示して
いる。

【００９１】負荷９が増大していくと、第２のインバー
タ発電装置１Ａの直流電源部の動作点は最大定格動作点
Ｐｒ’に向かって移動していき、負荷接続端子７ｕ，７
ｖ間の電圧も低下していく。このとき第１のインバータ
発電装置１の直流電源部の平滑用コンデンサＣｄの両端
の電圧Ｖｄも低下していく。負荷があるところまで増大
すると、図７（Ａ）に示すように第２のインバータ発電
装置１Ａの直流電源部の動作点が最大定格動作点Ｐｒ’
に達し、これ以上負荷が増大すると、第２のインバータ
発電装置１’の出力波形が歪む状態になる。

【００９２】本発明では、このような状態を外部交流電
源の出力が不足した状態とし、第１のインバータ発電装
置１の交流発電機２を起動して第１及び第２のインバー
タ発電装置の並列運転を開始する状態とする。

【００９３】そのため、図１３に示したように２台のイ
ンバータ発電装置を並列運転する場合には、第２のイン
バータ発電装置１’の直流電源部ＤＣ’の動作点が最大
定格動作点Ｐｒ’に達した時の第１のインバータ発電装
置の直流電源部の平滑用コンデンサの両端の電圧、また
はこの電圧よりもわずかに高い電圧を起動判定値Ｖｓと
して設定してそのデータをＲＯＭに記憶させておき、一
定の時間毎にＣＰＵ１２ｃに読み込まれる第１のインバ
ータ発電装置の直流電源部の平滑用コンデンサの両端の
電圧Ｖｄが起動判定値Ｖｓ以上になったときにＣＰＵ１
２から発電機駆動部ＧＤの機関始動・停止装置３Ａに始
動指令を与える。これにより内燃機関３のスタータを起
動して該機関を自動的に始動させ、第１のインバータ発
電装置の交流発電機２を起動させる。

【００９４】コントローラ１２が実行するプログラムの
一連の過程のうち、一定の時間毎に直流電圧Ｖｄのデー
タＡＮ１を読み込んで読み込んだ電圧Ｖｄが起動判定値
Ｖｓ以上になっているか否かを判定する過程と、この判
定過程により直流電圧Ｖｄが起動判定値Ｖｓ以上になっ
ていると判定されたときに機関始動・停止装置に始動指
令を与える過程とにより、発電機起動制御手段が構成さ
れる。

【００９５】図７は、第２のインバータ発電装置の直流
電源部の動作点が最大定格動作点Ｐｒ’をわずかに超え
る動作点Ｐｓ’に達して、第１のインバータ発電装置１
の平滑用コンデンサの両端の電圧Ｖｄが起動判定値Ｖｓ
まで低下した状態を示している。コントローラ１２は、
一定の時間間隔（サンプリング間隔）で平滑用コンデン
サＣｄの両端の電圧のデータＡＮ１を読み込んで、該電
圧ＶｄのデータをＲＯＭに記憶されている起動判定値Ｖ
ｓのデータと比較し、平滑用コンデンサＣｄの両端の電
圧Ｖｄが起動判定値Ｖｓまで低下したことを検出したと
きに機関始動・停止装置３Ａに始動指令を与える。これ
により機関始動・停止装置が第１のインバータ発電装置
１の内燃機関３を自動的に始動させ、該発電装置の交流
発電機２を起動させる。

【００９６】図８は第１のインバータ発電装置１が起動
した直後の直流電源部の出力特性を示したもので、同図
（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ第２のインバータ発電装置
１’及び第１のインバータ発電装置１の直流電源部の出
力特性を示している。第１のインバータ発電装置１が起
動すると、該第１のインバータ発電装置のコントローラ
１２は第２のインバータ発電装置１’から負荷接続端子
７ｕ，７ｖ間に印加されている電圧と波形及び位相が等
しい交流電圧を出力させるようにそのインバータ回路５
を制御して、両インバータ発電装置を並列運転状態にす
る。

【００９７】第１のインバータ発電装置１が起動する
と、２台の発電装置から負荷に電流が供給される状態に
なり、各発電装置が負担する電流が減少するため、第１
のインバータ発電装置の直流電源部ＤＣの動作点及び第
２のインバータ発電装置の直流電源部ＤＣ’の動作点は
共に軽負荷側に移動して図８のＰ2 点及びＰ2'点とな
る。コントローラ１２は、第１のインバータ発電装置が
起動した直後の直流電源部の平滑用コンデンサの両端の
電圧Ｖ2 よりも僅かに高い電圧Ｖｔを停止判定値として
設定してＲＡＭに記憶させる。

【００９８】第１及び第２のインバータ発電装置が並列
運転している状態で負荷が増大していくと、それぞれの
直流電源部ＤＣの動作点が重負荷側に移動していく。図
９（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ負荷９が増大して第２の
インバータ発電装置１’及び第１のインバータ発電装置
１の直流電源部の動作点がそれぞれＰ3'点及びＰ3 点ま
で移動したことを示している。

【００９９】負荷９が過大になると、図１０に示すよう
に第１及び第２のインバータ装置の直流電源部の動作点
がそれぞれ最大定格動作点Ｐｒ及びＰｒ’を超える動作
点ＰL 及びＰL'まで移動する。この状態では、インバー
タ発電装置１及び１’のコントローラ１２，１２’の過
負荷保護手段が働いて、それぞれのインバータの動作を
停止させる。

【０１００】第１及び第２のインバータ発電装置を並列
運転している状態で負荷が軽くなった場合には、図１１
に示すようにそれぞれの直流電源部の動作点が軽負荷側
に移動する。図１１に示した例では、第１及び第２のイ
ンバータ発電装置の直流電源部の動作点がそれぞれ、設
定されたＰｔ点及びＰｔ’点まで移動して、第１のイン
バータ発電装置の直流電源部の平滑用コンデンサの両端
の電圧が、第１のインバータ発電装置の起動直後に設定
された停止判定値Ｖｔまで上昇した状態を示している。
第１のインバータ電源装置のコントローラ１２は、この
ように平滑用コンデンサＣｄの両端の電圧が停止判定値
Ｖｔまで上昇したときに、ＣＰＵ１２ｃから機関始動・
停止装置３Ａに停止指令を与えて、内燃機関３を停止さ
せ、これにより交流発電機２の運転を停止させる。図１
２はこのようにして第１のインバータ発電装置の運転を
停止した状態を示している。

【０１０１】コントローラ１２が実行するプログラムの
一連の過程のうち、一定の時間毎に直流電圧Ｖｄのデー
タＡＮ１を読み込んで、読み込んだデータから電圧Ｖｄ
が停止判定値Ｖｔ以上になっているか否かを判定する過
程と、この判定過程により直流電圧Ｖｄが停止判定値Ｖ
ｔ以上になっていると判定されたときに機関始動・停止
装置３Ａに停止指令を与える過程とにより、発電機停止
制御手段が構成される。

【０１０２】第１のインバータ発電装置１の運転を停止
すると、全ての負荷電流を第２のインバータ発電装置
１’が負担することになるため、第２のインバータ発電
装置１’の直流電源部の動作点は重負荷側のＰ5'点まで
移動する。

【０１０３】上記の例では、起動判定値Ｖｓを最大定格
動作点における電圧値よりも僅かに低い値に設定してい
るが、起動判定値は最大定格動作点よりも僅かに高く設
定してもよい。

【０１０４】停止判定値Ｖｔは起動判定値Ｖｓよりも高
い値に設定する。この停止判定値は、上記の例のよう
に、第１のインバータ発電装置の発電機を起動させた直
後の平滑用コンデンサの両端電圧Ｖ2 よりも僅かに高い
値に停止判定値Ｖｔを設定するのが好ましい。

【０１０５】上記の例では、インバータ発電装置の直流
電源部の平滑用コンデンサの両端の直流電圧を検出し
て、該直流電圧が起動判定値以下になったときに交流発
電機を起動させるように発電機起動制御手段を構成し、
該直流電圧が起動判定値よりも高く設定された停止判定
値以上になったときに交流発電機を停止させるように発
電機停止制御手段を構成したが、負荷接続端子間の電圧
を検出して、負荷接続端子間の電圧が起動判定値以下に
なったときに交流発電機を起動するように発電機起動制
御手段を構成し、負荷接続端子間の電圧が起動判定値よ
りも大きい値に設定された停止判定値以上になったとき
に交流発電機を停止させるように発電機停止制御手段を
構成するようにしてもよい。

【０１０６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、外部交
流電源の出力が不足しているときにのみインバータ発電
装置を起動させて外部交流電源との並列運転を行わせ、
外部交流電源が負荷を駆動するために十分な出力を発生
しているときにはインバータ発電装置を停止させるよう
にしたので、インバータ発電装置が無用に運転されるの
を防いで、省エネルギーを図ることができ、電源装置の
効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が対象とするインバータ発電装置の構成
例を示した回路図である。

【図２】図１のインバータ発電装置で用いるインバータ
回路のスイッチ素子へのＰＷＭ信号の供給動作とスイッ
チ素子のオンオフ動作とを示したタイミングチャートで
ある。

【図３】図１のインバータ発電装置において負荷接続端
子間に得る交流電圧の波形と、ＰＷＭ制御における内部
割込みタイミングとを示した説明図である。

【図４】図１のインバータ発電装置の直流電源部の出力
特性を示した線図である。

【図５】図１のインバータ発電装置において、負荷電流
が最大定格負荷電流を超えたときの出力電圧波形を示し
た波形図である。

【図６】負荷を駆動するために第１のインバータ発電装
置と同様に構成された第２のインバータ発電装置とを設
けた電源装置において、第２のインバータ発電装置の出
力が足りているために第１のインバータ発電装置を停止
させている状態を、それぞれのインバータ発電装置の直
流電源部の出力特性をもって示した説明図である。

【図７】負荷を駆動するために第１のインバータ発電装
置と同様に構成された第２のインバータ発電装置とを設
けた電源装置において、第２のインバータ発電装置の出
力が不足している状態を、それぞれのインバータ発電装
置の直流電源部の出力特性をもって示した説明図であ
る。

【図８】負荷を駆動するために第１のインバータ発電装
置と同様に構成された第２のインバータ発電装置とを設
けた電源装置において、第１のインバータ発電装置の出
力が不足する状態になったために第２のインバータ発電
装置を起動した直後の様子を両インバータ発電装置の直
流電源部の出力特性をもって示した説明図である。

【図９】負荷を駆動するために第１のインバータ発電装
置と同様に構成された第２のインバータ発電装置とを設
けた電源装置において、両インバータ発電装置を並列運
転している様子をそれぞれのインバータ発電装置の直流
電源部の出力特性をもって示した説明図である。

【図１０】負荷を駆動するために第１のインバータ発電
装置と同様に構成された第２のインバータ発電装置とを
設けた電源装置において、両インバータ発電装置を並列
運転している状態で、負荷が過大になったときの様子を
それぞれのインバータ発電装置の直流電源部の出力特性
をもって示した説明図である。

【図１１】負荷を駆動するために第１のインバータ発電
装置と同様に構成された第２のインバータ発電装置とを
設けた電源装置において、両インバータ発電装置を並列
運転している状態で、負荷が軽くなったときの様子をそ
れぞれのインバータ発電装置の直流電源部の出力特性を
もって示した説明図である。

【図１２】負荷を駆動するために第１のインバータ発電
装置と同様に構成された第２のインバータ発電装置とを
設けた電源装置において、両インバータ発電装置を並列
運転している状態で、負荷が軽くなったために第１のイ
ンバータ発電装置の運転を停止させたときの様子をそれ
ぞれのインバータ発電装置の直流電源部の出力特性をも
って示した線図である。

【図１３】本発明に係わるインバータ発電装置を同様に
構成された他のインバータ発電装置（外部交流電源）と
並列運転する場合の装置の構成を示した構成図である。

【図１４】本発明に係わるインバータ発電装置を任意の
構成を有する外部交流電源と並列運転する場合の装置の
構成を示した構成図である。

【符号の説明】

１，１Ａ，１Ｂ…インバータ発電装置、２…交流発電
機、３…内燃機関、４…整流器、Ｃｄ…平滑用コンデン
サ、ＤＣ…直流電源部、ＩＮＶ…インバータ、５…イン
バータ回路、６…フィルタ、７ｕ，７ｖ…負荷接続端
子、９…負荷、１０…電源電圧検出回路、１１…出力電
圧検出回路、１２…コントローラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02P 9/08 H02J 3/38 H02M 7/48

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流発電機と、前記交流発電機を駆動す
   る発電機駆動部と、前記交流発電機の出力を整流して平
   滑用コンデンサの両端に直流電圧を発生させる直流電源
   部と、前記直流電圧を交流電圧に変換するインバータと
   を備え、外部交流電源の出力が印加される負荷接続端子
   間に前記インバータの出力が印加されて該外部交流電源
   と並列運転されるインバータ発電装置において、前記外部交流電源の出力が不足する状態になって前記平
   滑用コンデンサの両端の直流電圧が設定された起動判定
   値以下になった時に 前記交流発電機を起動させるように
   前記発電機駆動部を制御する発電機起動制御手段と、前記外部交流電源が前記負荷接続端子間に接続された負
   荷を駆動するために十分な出力を発生する状態になって
   前記平滑用コンデンサの両端の直流電圧が前記起動判定
   値よりも大きい値に設定された停止判定値以上になった
   ときに 前記交流発電機を停止させるように前記発電機駆
   動部を制御する発電機停止制御手段と、 を具備したことを特徴とするインバータ発電装置。
2. 【請求項２】 交流発電機と、前記交流発電機を駆動す
   る発電機駆動部と、前記交流発電機の出力を整流して平
   滑用コンデンサの両端に直流電圧を発生させる直流電源
   部と、前記直流電圧を交流電圧に変換するインバータと
   を備え、外部交流電源の出力が印加される負荷接続端子
   間に前記インバータの出力が印加されて該外部交流電源
   と並列運転されるインバータ発電装置において、 前記外部交流電源の出力が不足する状態になって前記負
   荷接続端子間の交流電圧の大きさが設定された起動判定
   値以下になった時に前記交流発電機を起動させるように
   前記発電機駆動部を制御する発電機起動制御手段と、 前記外部交流電源が前記負荷接続端子間に接続された負
   荷を駆動するために十分な出力を発生する状態になって
   前記負荷接続端子間の交流電圧の大きさが前記起動判定
   値よりも大きい値に設定された停止判定値以上になった
   ときに前記交流発電機を停止させるように前記発電機駆
   動部を制御する発電機停止制御手段と、 を具備したことを特徴とするインバータ発電装置。
3. 【請求項３】 交流発電機と、前記交流発電機を駆動す
   る発電機駆動部と、前記交流発電機の出力を整流して平
   滑用コンデンサの両端に直流電圧を発生させる直流電源
   部と、スイッチ素子のブリッジ回路と該ブリッジ回路の
   各スイッチ素子に逆並列接続されたダイオードとを有し
   て前記ブリッジ回路を構成するスイッチ素子のオンオフ
   により前記直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回
   路と、該インバータ回路の出力が高域阻止フィルタを介
   して印加された対の負荷接続端子とを備えたインバータ
   発電装置の前記負荷接続端子間に外部交流電源の出力を
   印加して前記インバータ発電装置と外部交流電源とを並
   列運転する方法において、 前記直流電源部の平滑用コンデンサの両端の直流電圧が
   設定された起動判定値以下になった時に前記交流発電機
   を起動させ、 前記平滑用コンデンサの両端の直流電圧が前記起動判定
   値よりも大きい値に設定された停止判定値以上になった
   ときに前記交流発電機を停止させることを特徴とするイ
   ンバータ発電装置と外部交流電源との並列運転方法。
4. 【請求項４】 交流発電機と、前記交流発電機を駆動す
   る発電機駆動部と、前記交流発電機の出力を整流して平
   滑用コンデンサの両端に直流電圧を発生させる直流電源
   部と、スイッチ素子のブリッジ回路と該ブリッジ回路の
   各スイッチ素子に逆並列接続されたダイオードとを有し
   て前記ブリッジ回路を構成するスイッチ素子のオンオフ
   により前記直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回
   路と、該インバータ回路の出力が高域阻止フィルタを介
   して印加された対の負荷接続端子とを備えたインバータ
   発電装置の前記負荷接続端子間に外部交流電源の出力を
   印加して、前記インバータ発電装置と外部交流電源とを
   並列運転する方法において、 前記負荷接続端子間の交流電圧が設定された起動判定値
   以下になった時に前記交流発電機を起動させ、前記負荷
   接続端子間の交流電圧が前記起動判定値よりも大きい値
   に設定さ れた停止判定値以上になったときに前記交流発
   電機を停止させることを特徴とするインバータ発電装置
   と外部交流電源との並列運転方法。