JP3921905B2 - Output structure of portable generator - Google Patents

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JP3921905B2 JP2000008012A JP2000008012A JP3921905B2 JP 3921905 B2 JP3921905 B2 JP 3921905B2 JP 2000008012 A JP2000008012 A JP 2000008012A JP 2000008012 A JP2000008012 A JP 2000008012A JP 3921905 B2 JP3921905 B2 JP 3921905B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯型エンジン発電機等の携帯型発電機の出力構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、携帯型エンジン発電機の全体レイアウトの例を図7に示す。
携帯型エンジン発電機は、原動機1、単相交流発電機2、燃料タンク3とその前面に固定された操作パネル4、側面のエアクリーナー5、後面の排気消音カバー6より主に構成されており、原動機1のクランク軸と発電機2の軸は同軸上に直結されており、一体となって下部に設けられた足部7の防振ゴム7aを介して接地されている。
そして、原動機は空冷4サイクルのガソリンエンジンであり、始動は引き紐式(リコイルスタータ式)のものである。
【0003】
操作パネル4は、ベースとなる鉄板上に操作表示を施した塩化ビニールシートを貼り付け、その上より発電状態を表示するパイロットランプ8、発電した交流出力を負荷に供給するためのコンセント9、交流出力過負荷保護装置であるACサーキットプロテクター10、エンジンを停止させるためのエンジンスイッチ11、さらに直流出力をバッテリ充電用に供給するためのターミナル端子「+極,−極」12、直流出力過負荷保護装置であるDCサーキットプロテクター13が組み込まれている。
【0004】
発電機は、解放型、内扇冷却、自励式の単相交流発電機であり、固定子14、回転子15およびアルミニウム鋳物のブラケット16より構成されている。また固定子14のコイルは交流出力コイル、直流出力コイル、励磁用のエキサイタコイルに分類される。また、回転子はロータコイルとなる。
【0005】
発電機の回路構造例を図8、図9に、回路図を図10、図11に示す。また、固定子14のステータコアに対する各コイルのスロットへの巻状態を図12に示す。
通常、直流出力は、図8、図10に示すように、交流出力コイル17の一部より取り出して整流器21で直流に変換させる中間タップ方式と、図9、図11に示すように、交流出力コイル17とは別に直流出力コイル18を設けて、そのコイル18より交流出力を取り出して整流器21で直流に変換させる分離巻方式とがある。なお、前記コイル17の交流出力と整流器21の直流出力は操作パネル側にコネクタ25を介して(R,Br端子で交流が、B,W端子で直流が、G/Yでアースが)伝達されるようになっている。また、符号19と19aはエキサイタコイルとそのコンデンサ、26aはマグネト、26bはスパークプラグ、27はオイルセンサ、28はオイルアラームユニットである。
【0006】
一般に、前者の中間タップ方式は、国内規格と特殊でない輸出国の仕向地として対応したもので、コスト的には安価な構造である。
一方、後者の分離巻方式は、ヨーロッパ規格、カナダ規格等の仕向地として交流コイルと直流コイル間に絶縁保護を確実に行うために対応した構造(直流使用時に何らかのトラブルにより高電圧が発生しないための構造)である。
しかるに、この分離巻方式は、出力線取り出し部の絶縁保護を確実に行うため、熟練者による手作業で絶縁紙を設置(交流出力線と直流出力線の間に設置)し、非常に作業負荷が高くコスト高になっていた。
【0007】
さらに、小型、軽量、高出力を求められるなか、発電出力能力限界まで引き出すために交流出力コイルを可能な限り巻き付ける。しかし、図12に示すように、ステータコア22のコイルを挿入するスロット23は全部で例えば36スロットあり、その1つのスロット23に巻くことのできるコイルには限界があり、その限界を超えてしまうとコイルをスロットに挿入できなかったり、コイルの冷却効率の低下に繋がったりする悪影響を引き起こす。
その条件の中、交流出力コイルを挿入する空きスロット(23a)が減り、中間タップ方式に比べて出力を下げることを余儀なくされるものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、昨今、この種の携帯発電機の規格整合化に向けて、国内規格はもとより世界的にISOに準じた設計的対応が必要になってきた。
そのため直流出力構造としては後者の分離巻構造が必要となるが、それには、以下の問題がある。
【0009】
1)熟練者の高齢化に伴い、分離巻に対応できる人材の枯渇が生じる。
2)手作業で製造するため、コスト高になる。また、全仕様に対応することで台数が増加し、生産量の対応が不可能になる。
3)小型の発電機になればなるほど巻線作業性が悪い。
4)発電出力の能力を限界まで引き出すとしても、小型、軽量、高出力には不利な構造である。また、小型化できない分コストアップとなる。
5)交流、直流の同時使用は、負荷側に確実に電力を供給できない場合があるため、同時使用を禁止する表示はしている。しかし、実際には交流・直流の同時出力がなされているため、確実な保護策ではない。
【0010】
本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、分離巻と同等の絶縁性能を確保し、さらに交流出力性能を向上させることができ、また、コイル成型作業を自動化でき作業効率の向上を図ることができ、熟練者でなくても確実な商品化ができるようにし得る携帯型発電機の出力構造を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するため、次の構成を有する。
本発明は、ステータコアのスロット内にコイルを配置した交流・直流出力の携帯型発電機において、スロット内に別コイルとして配置された交流出力用コイルおよび交流・直流併用コイルと、前記交流・直流併用コイルの交流出力を整流して直流に変換する整流素子と、直流出力が必要なときは、前記交流出力用コイルを開放して交流出力を禁止し、前記交流・直流併用コイルの交流出力を整流素子に繋ぎ該素子から直流出力させ、かつ交流出力が必要なときは、前記整流素子との接続を開放して直流出力を禁止し、交流・直流併用コイルと前記交流出力用コイルとを直列接続して、全てのコイルから一括して交流出力させるようにした切り換えスイッチとを有することを特徴とする携帯型発電機の出力構造である。
【0012】
本発明によれば、発電機において、スロット内に交流出力用コイルおよび交流・直流併用コイルを分離して配置し、切り換えスイッチにより直流出力が必要なときは前記併用コイルの交流出力を整流素子に繋ぎ該素子から直流出力させ、かつ交流出力が必要なときは交流・直流併用コイルの交流出力を利用できるようにしたので、交流出力の必要なときには交流出力用コイルと交流・直流併用コイルとの双方の出力を利用でき、このため、従来の直流出力専用コイルを設けるのに比較して同じ交流出力を得るのに交流出力用コイルが少なくて済みつまり使用スロットを少なくすることができる。
したがって、空きスロットが従来よりも多くなるので、この空きスロットに交流出力コイルを多く巻くことが可能になり、小型・軽量で高出力の発電機設定が可能になる。また、同一出力ならば、従来発電機に比較して小型化でき、ステータコアやロータコアの積層を縮小してコストダウンに繋がる。
空きスロットができた分、一つのスロットに無理なコイルを巻き込む必要がなくなり、コイル挿入時の作業性が向上する。また、スロット内にスペースができたことでコイル冷却効率が向上する。
交流・直流併用コイルの出力端子からは基本的に交流電圧が出力されるので、分離巻と同等の絶縁性能を確保しつつ、従来のように直流出力端子と交流出力端子の絶縁が必要がなくなると共に、さらに交流出力性能を向上できる。
また、手作業による絶縁作業が不要であるのでコイル成形作業を自動化でき、作業効率を向上でき、また、熟練者による対応なくても確実に製品化でき、後継者の問題もなくなる。絶縁紙が廃止でき、コストダウンできる。また、他機種への波及効果が大きい。
【0013】
ここで、従来発電機で交流・直流の同時使用は負荷側に確実な電力供給ができない場合があるため、表示にて禁止していたが、構造的に交流と直流が出力されている状態のため、確実な保護策はできていなかった。
これに対して、切り換えスイッチを、交流・直流併用コイル直流出力選択時には交流出力用コイルを解放して、交流出力を禁止する構造にするので、直流使用時には交流コイル出力は確実になくなり、絶縁的に確実な保護ができる。
また、本発明において、切り換えスイッチは、交流出力選択時には整流素子との接続を禁止し、かつ交流出力用コイルと交流・直流併用コイルとの双方から直列接続などにより一括して交流出力させるようにするので、スロット内のコイルを交流出力時に無駄なく使用でき出力に余裕ができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図1は実施形態にかかる発電機の回路構造説明図(交流出力時)、図2は同説明図(直流出力時)、図3は図2の等価回路、図4は各コイル回路図、図5はステータ巻線のスロット配置説明図、図6は操作パネルの正面視説明図である。
図1〜図3に示すように、ステータコア22のスロット23内にコイルを配置した交流・直流出力のエンジン駆動の携帯型の発電機である。この発電機の全体構造は図7に示したものを一例として上げることができるので、詳細説明は省略する。
【0015】
この発電機は、図1〜図5に示すように、固定子14のスロット23内に交流出力用コイル30および交流・直流併用コイル31が別コイルとして配置されている。また、発電機とは別に図6に示す操作パネル4には、前記併用コイル31の交流出力を整流して直流に変換するブリッジ型整流器(整流素子)21(パネル裏面に配設し図示省略)と、直流出力が必要なときは前記併用コイル31の交流出力を前記整流器21に繋ぎ該整流器21から直流出力させ、かつ交流出力が必要なときは交流・直流併用コイル31の交流出力を利用できるようにした切り換えスイッチ32a,32bとを有した構造としている。
【0016】
より詳細には、ステータ22側には、交流出力用コイル30および交流・直流併用コイル31が別コイルで配置されるが、両コイルの出力側が、コネクタ25を介して(交流出力コイル30がR,Br、交流・直流併用コイル31がB,Wで、アース線がG/Yで)操作パネル4側に繋がるものになっている。
操作パネル4側には、コモンCからAC極とDC極に切り換える2極双投スイッチ(32a、32b)が対で連動するようにして設けられる。また、操作パネル4側には整流器21も設けられる。
【0017】
交流出力コイル30のR端子はコネクタ25からACサーキットプロテクタ10を経由してACコンセント9の一極とパイロットランプ8の一極に接続されており、Br端子は一方の切り換えスイッチ32aのAC極に接続される。また、交流・直流併用コイル31のW端子はコネクタ25を経由して一方の切り換えスイッチ32aのコモンCに接続されており、B端子はコネクタ25を経由して他方の切り換えスイッチ32bのコモンCに接続されている。また、一方の切り換えスイッチ32aのDC側は整流器21の一つの交流入力端に接続され、他方切り換えスイッチ32bのDC側は整流器21のもう一つの交流入力端に接続されている。他方の切り換えスイッチ32bのAC側は前記ACコンセント9の他極とパイロットランプ8の他極に接続されている。
前記整流器21の出力端は、直流出力のターミナル端子12に接続される。
なお、コネクタ25のG/Y端子のアースはコンセント9のアース端子とエンジンスイッチのアース極側に接続される。
【0018】
前記発電機において、交流出力時には、図1に示すように、切り換えスイッチ32a,32b双方をAC側に入れて運転する。交流出力コイル30のR端子からACサーキットプロテクター10を介して、コンセント9の一つの極に接続されている。また、交流出力コイル30のBr端子は切り換えスイッチ32aのAC側からコモンCを介して交流・直流併用コイル31のW端子に接続状態になり、該併用コイル31のB端子が切り換えスイッチ32bのAC側接点からコンセント9の他の極に接続状態になる。
したがって、図1に実線で示すように、交流出力コイル30と交流・直流併用コイル31とは直列接続状態でコンセント9の各極間に発電電圧を印加して、コンセントに接続した負荷に各コイル30,31の能力限度まで交流電力を供給可能になる。このとき、整流器21の一時側は切り換えスイッチで解放状態になり、直流出力ターミナル12には、全く直流電圧は印加されない。
【0019】
一方、直流出力時には、図2に示すように、切り換えスイッチ32a,32b双方をDC側に入れて運転する。交流出力コイル30のR端子からACサーキットプロテクター10を介して、コンセント9の一つの極に接続されているが、交流出力コイル30のBr端子に繋がる切り換えスイッチ32aのAC側は解放状態になる。一方、交流・直流併用コイル31のW端子は前記の切り換えスイッチ32aのコモンCとDC側接点を介して整流器21入力側に接続状態になると共に、該併用コイル31のB端子は切り換えスイッチ32bのDC側接点から整流器21入力側に接続状態になる。この整流器21の「+」出力電圧はDCサーキットプロテクター13を介してターミナル端子12の「+極」に印加し、「−」出力電圧はターミナル端子12の「−極」に印加される。
したがって、図2に実線で示すように、交流・直流併用コイル31は整流器21を介してターミナル端子12に直流電圧を供給する。これにより、ターミナル端子12からバッテリー充電ができる。また、このとき、切り換えスイッチ32a,32b双方ともAC側は解放状態になるのでコンセント9には全く電圧の印加はない。
【0020】
以上のように実施形態の発電機においては、スロット23内に交流出力用コイル30および交流・直流併用コイル31を分離して配置し、切り換えスイッチ32a,32bにより直流出力が必要なときは前記併用コイル31の交流出力を整流素子21に繋ぎ該素子21から直流出力させ、かつ交流出力が必要なときは交流・直流併用コイル31の交流出力を利用できるようにしたので、交流出力の必要なときには交流出力用コイル30と交流・直流併用コイル31との双方の出力を利用でき、このため、従来の直流出力専用コイルを設けるのに比較して同じ交流出力を得るのに交流出力用コイルが少なくて済みつまり使用スロットを少なくすることができる。
したがって、図5と図12を比較して分かるように、空きスロット23aが従来よりも多くなるので、この空きスロットに交流出力コイルを多く巻くことが可能になり、小型・軽量で高出力の発電機設定が可能になる。また、同一出力ならば、従来発電機に比較して小型化でき、ステータコアやロータコアの積層を縮小してコストダウンに繋がる。
また、空きスロット23aができた分、一つのスロット23に無理にコイルを巻き込む必要がなくなり、コイル挿入時の作業性が向上する。また、スロット内にスペースができたことでコイル冷却効率が向上する。
【0021】
また、交流・直流併用コイルの出力端子からは基本的に交流電圧が出力されるので、分離巻と同等の絶縁性能を確保しつつ、従来のように直流出力端子と交流出力端子との絶縁が必要がなくなると共に、さらに交流出力性能を向上できる。
また、手作業による絶縁作業が不要であるのでコイル成形作業を自動化でき、作業効率を向上でき、また、熟練者による対応なくても確実に製品化でき、後継者の問題もなくなる。絶縁紙が廃止でき、コストダウンできる。他機種への波及効果が大きい。
【0022】
ここで、従来発電機で交流・直流の同時使用は負荷側に確実な電力供給ができない場合があるため、表示にて禁止していたが、構造的に交流と直流が出力されている状態のため、確実な保護策はできていなかった。これに対して、切り換えスイッチを、交流・直流併用コイル直流出力選択時には交流出力用コイルを解放して、交流出力を禁止する構造にすれば、直流使用時には交流コイル出力は確実になくなり、絶縁的に確実な保護ができる。
また、切り換えスイッチ32a、32bは、交流出力選択時には整流素子との接続を禁止し、かつ交流出力用コイルと交流・直流併用コイルとの双方から直列接続などにより一括して交流出力させるようにすれば、スロット内のコイルを交流出力時に無駄なく使用でき出力に余裕ができる。
【0023】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明によれば、分離巻と同等の絶縁性能を確保し、さらに交流出力性能を向上させることができ、また、コイル成型作業を自動化でき作業効率の向上を図ることができ、熟練者でなくても確実な商品化ができるようにし得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態にかかる発電機の回路構造説明図(交流出力時)である。
【図2】同説明図(直流出力時)である。
【図3】直流出力時における各コイルの等価回路の説明図である。
【図4】ステータコイル巻線の回路図である。
【図5】ステータコアの巻線の配置説明図である。
【図6】操作パネル説明図である。
【図7】一般の発電機の説明図である。
【図8】従来の中間タップ式発電機の説明図である。
【図9】従来の分離巻き式発電機の説明図である。
【図10】中間タップ方式のステータコイル巻線の説明図である。
【図11】分離巻き方式のステータコイル巻線の説明図である。
【図12】ステータコア巻線の配置説明図である。
【符号の説明】
2 交流発電機
21 整流器
22 ステータコア
23 スロット
30 交流出力コイル
31 交流・直流併用コイル
32a、32b 切り換えスイッチ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an output structure of a portable generator such as a portable engine generator.
[0002]
[Prior art]
A conventional layout example of a portable engine generator is shown in FIG.
The portable engine generator mainly comprises a prime mover 1, a single-phase AC generator 2, a fuel tank 3, an operation panel 4 fixed to the front surface thereof, an air cleaner 5 on the side surface, and an exhaust silencer cover 6 on the rear surface. The crankshaft of the prime mover 1 and the shaft of the generator 2 are directly connected on the same axis and are grounded via a vibration isolating rubber 7a of a foot 7 provided integrally therewith.
The prime mover is an air-cooled four-cycle gasoline engine, and the starter is a pull string type (recoil starter type).
[0003]
The operation panel 4 is made by attaching a vinyl chloride sheet with operation indication on a base iron plate, and a pilot lamp 8 for displaying the power generation state from above, an outlet 9 for supplying the generated AC output to the load, AC AC circuit protector 10 which is an output overload protection device, engine switch 11 for stopping the engine, terminal terminals “+ pole, −pole” 12 for supplying DC output for battery charging, DC output overload protection A DC circuit protector 13 as a device is incorporated.
[0004]
The generator is a single-phase AC generator of an open type, an internal fan cooling, and a self-excitation, and includes a stator 14, a rotor 15, and an aluminum casting bracket 16. The coils of the stator 14 are classified into an AC output coil, a DC output coil, and an exciter coil for excitation. The rotor is a rotor coil.
[0005]
Examples of the circuit structure of the generator are shown in FIGS. 8 and 9, and circuit diagrams are shown in FIGS. Moreover, the winding state to the slot of each coil with respect to the stator core of the stator 14 is shown in FIG.
Usually, the direct current output is taken out from a part of the alternating current output coil 17 as shown in FIGS. 8 and 10 and converted into direct current by the rectifier 21, and the alternating current output as shown in FIGS. There is a separate winding method in which a direct current output coil 18 is provided separately from the coil 17, an alternating current output is taken out from the coil 18 and converted into direct current by a rectifier 21. The AC output of the coil 17 and the DC output of the rectifier 21 are transmitted to the operation panel side via the connector 25 (AC is connected to the R and Br terminals, DC is connected to the B and W terminals, and ground is connected to G / Y). It has become so. Reference numerals 19 and 19a denote an exciter coil and its capacitor, 26a denotes a magnet, 26b denotes a spark plug, 27 denotes an oil sensor, and 28 denotes an oil alarm unit.
[0006]
In general, the former intermediate tap method corresponds to a domestic standard and a destination of a non-special export country, and has a low cost structure.
On the other hand, the latter separated winding method is a destination for European standards, Canadian standards, etc., and has a structure that is suitable for ensuring insulation protection between AC and DC coils (because high voltage does not occur due to some trouble when using DC) Structure).
However, with this separate winding method, insulative paper is installed manually (installed between the AC output line and the DC output line) by a skilled worker in order to ensure insulation protection of the output line take-out part, and the work load is extremely high. The cost was high.
[0007]
In addition, while demanding small size, light weight, and high output, an AC output coil is wound as much as possible in order to bring out the power generation output capacity limit. However, as shown in FIG. 12, the slots 23 into which the coils of the stator core 22 are inserted are, for example, 36 slots in total, and there is a limit to the coils that can be wound in one slot 23, and if that limit is exceeded. This causes an adverse effect that the coil cannot be inserted into the slot or that the cooling efficiency of the coil is reduced.
Under these conditions, the number of empty slots (23a) into which the AC output coil is inserted is reduced, and the output is inevitably lowered as compared with the intermediate tap method.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, in order to harmonize the standards of this type of portable generator, it has become necessary to deal with the design in accordance with ISO worldwide as well as domestic standards.
Therefore, the latter separated winding structure is required as the direct current output structure, but there are the following problems.
[0009]
1) With the aging of skilled workers, there will be a depletion of human resources who can deal with separated volumes.
2) Since it is manufactured manually, the cost increases. In addition, by supporting all specifications, the number of units increases, making it impossible to handle production.
3) The smaller the generator, the worse the winding workability.
4) Even if the power generation output capacity is brought out to the limit, the structure is disadvantageous for small size, light weight and high output. In addition, the cost is increased because the size cannot be reduced.
5) Since the simultaneous use of AC and DC may not be able to reliably supply power to the load side, the simultaneous use is indicated to be prohibited. However, it is not a reliable protection measure because AC / DC simultaneous output is actually performed.
[0010]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and can ensure insulation performance equivalent to that of a separate winding, further improve AC output performance, and can automate coil molding work. It is an object of the present invention to provide an output structure of a portable generator that can improve efficiency and enable reliable commercialization even if it is not an expert.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
The present invention provides a portable power generator of the AC-DC output of arranging the coils in a stator core slot, an AC output coil and an AC-DC combination coils are arranged as a separate coil in the slot, the AC-DC combination A rectifying element that rectifies the AC output of the coil and converts it to DC, and when DC output is required , the AC output coil is opened to prohibit AC output, and the AC output of the AC / DC combined coil is rectified. When an AC output is required when connected to an element and an AC output is required, the DC output is prohibited by opening the connection with the rectifying element, and an AC / DC combined coil and the AC output coil are connected in series. And it is the output structure of the portable generator characterized by having the changeover switch made to carry out alternating current output collectively from all the coils .
[0012]
According to the present invention, in the generator, the AC output coil and the AC / DC combined coil are separately arranged in the slot, and when a DC output is required by the changeover switch, the AC output of the combined coil is used as a rectifying element. When the AC output is required, the AC output of the AC / DC combined coil can be used when the AC output is required. When the AC output is required, the AC output coil and the AC / DC combined coil Both outputs can be used. For this reason, it is possible to use fewer AC output coils to obtain the same AC output as compared with the conventional DC output dedicated coil, that is, the number of slots used can be reduced.
Therefore, since there are more empty slots than before, it is possible to wind a large number of AC output coils in the empty slots, and it is possible to set a generator that is small, light and high in output. Further, if the output is the same, the size can be reduced as compared with the conventional generator, and the stack of the stator core and the rotor core can be reduced to reduce the cost.
Since there is an empty slot, it is not necessary to wind an unreasonable coil in one slot, and the workability when inserting the coil is improved. Moreover, the coil cooling efficiency is improved due to the space in the slot.
Since an AC voltage is basically output from the output terminal of the AC / DC combined coil, it is not necessary to insulate the DC output terminal from the AC output terminal as in the past while ensuring the same insulation performance as that of the separate winding. In addition, the AC output performance can be further improved.
In addition, since manual insulation work is not required, the coil forming work can be automated, work efficiency can be improved, and the product can be surely produced without any response from a skilled person, and the problem of the successor is eliminated. Insulating paper can be eliminated and costs can be reduced. In addition, the ripple effect on other models is great.
[0013]
Here, the simultaneous use of AC and DC with conventional generators may not be able to reliably supply power to the load side, so it was prohibited on the display, but AC and DC are structurally output. As a result, no safeguards were available.
In contrast, the changeover switch, when AC-DC combination coils DC output selection releases the AC output coil, to Runode the structure to prohibit the AC output, at the time of DC use eliminates ensure the AC coil output, insulation Secure protection.
In the present invention, the change-over switch prohibits connection to the rectifier when AC output is selected, and allows AC output to be collectively output from both the AC output coil and the AC / DC combined coil in series. to Runode can afford to use without waste can be output at the coil an AC output in the slot.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram of the circuit structure of the generator according to the embodiment (at the time of AC output), FIG. 2 is the same explanatory diagram (at the time of DC output), FIG. 3 is an equivalent circuit of FIG. 5 is an explanatory view of the slot arrangement of the stator windings, and FIG. 6 is an explanatory view of the operation panel as viewed from the front.
As shown in FIGS. 1 to 3, an AC / DC output engine-driven portable generator in which a coil is arranged in a slot 23 of a stator core 22. Since the whole structure of this generator can be raised as an example shown in FIG.
[0015]
In this generator, as shown in FIGS. 1 to 5, an AC output coil 30 and an AC / DC combined coil 31 are arranged as separate coils in a slot 23 of the stator 14. In addition to the generator, the operation panel 4 shown in FIG. 6 includes a bridge-type rectifier (rectifier element) 21 that rectifies the AC output of the combined coil 31 and converts it into DC (not shown). When the DC output is required, the AC output of the combined coil 31 is connected to the rectifier 21 and DC output is made from the rectifier 21, and when the AC output is required, the AC output of the AC / DC combined coil 31 can be used. The changeover switches 32a and 32b are configured as described above.
[0016]
More specifically, the AC output coil 30 and the AC / DC combined coil 31 are arranged as separate coils on the stator 22 side, but the output side of both coils is connected via the connector 25 (the AC output coil 30 is R). , Br, AC / DC combined coil 31 is B, W, and ground wire is G / Y), which is connected to the operation panel 4 side.
On the operation panel 4 side, a two-pole double-throw switch (32a, 32b) for switching from the common C to the AC pole and the DC pole is provided so as to interlock with a pair. A rectifier 21 is also provided on the operation panel 4 side.
[0017]
The R terminal of the AC output coil 30 is connected to one pole of the AC outlet 9 and one pole of the pilot lamp 8 from the connector 25 via the AC circuit protector 10, and the Br terminal is connected to the AC pole of one changeover switch 32a. Connected. The W terminal of the AC / DC combined coil 31 is connected to the common C of one changeover switch 32a via the connector 25, and the B terminal is connected to the common C of the other changeover switch 32b via the connector 25. It is connected. The DC side of one changeover switch 32 a is connected to one AC input end of the rectifier 21, and the DC side of the other changeover switch 32 b is connected to the other AC input end of the rectifier 21. The AC side of the other changeover switch 32b is connected to the other pole of the AC outlet 9 and the other pole of the pilot lamp 8.
The output terminal of the rectifier 21 is connected to a DC output terminal 12.
The ground of the G / Y terminal of the connector 25 is connected to the ground terminal of the outlet 9 and the ground electrode side of the engine switch.
[0018]
In the generator, at the time of AC output, as shown in FIG. 1, the selector switches 32a and 32b are both set to the AC side and operated. The AC output coil 30 is connected to one pole of the outlet 9 through the AC circuit protector 10 from the R terminal. The Br terminal of the AC output coil 30 is connected to the W terminal of the AC / DC combined coil 31 from the AC side of the changeover switch 32a via the common C, and the B terminal of the combined coil 31 is connected to the AC of the changeover switch 32b. A connection state is established from the side contact to the other pole of the outlet 9.
Therefore, as shown by a solid line in FIG. 1, the AC output coil 30 and the AC / DC combined coil 31 are connected in series with each other to the load connected to the outlet by applying a generated voltage between the poles of the outlet 9. AC power can be supplied up to 30, 31 capacity limit. At this time, the temporary side of the rectifier 21 is released by the changeover switch, and no DC voltage is applied to the DC output terminal 12.
[0019]
On the other hand, at the time of direct current output, as shown in FIG. 2, both the changeover switches 32a and 32b are set to the DC side for operation. The AC terminal is connected to one pole of the outlet 9 from the R terminal of the AC output coil 30 via the AC circuit protector 10, but the AC side of the changeover switch 32a connected to the Br terminal of the AC output coil 30 is released. On the other hand, the W terminal of the AC / DC combined coil 31 is connected to the input side of the rectifier 21 via the common C and DC side contact of the switch 32a, and the B terminal of the combined coil 31 is connected to the switch 32b. The DC side contact is connected to the rectifier 21 input side. The “+” output voltage of the rectifier 21 is applied to the “+ pole” of the terminal terminal 12 via the DC circuit protector 13, and the “−” output voltage is applied to the “− pole” of the terminal terminal 12.
Therefore, as shown by a solid line in FIG. 2, the AC / DC combined coil 31 supplies a DC voltage to the terminal terminal 12 via the rectifier 21. Thereby, the battery can be charged from the terminal terminal 12. At this time, since both the changeover switches 32a and 32b are in the open state, no voltage is applied to the outlet 9.
[0020]
As described above, in the generator according to the embodiment, the AC output coil 30 and the AC / DC combined coil 31 are separately arranged in the slot 23, and when the DC output is required by the changeover switches 32a and 32b, the combined use is performed. When the AC output of the coil 31 is connected to the rectifying element 21 to output a direct current from the element 21 and the AC output is required, the AC output of the combined AC / DC coil 31 can be used. The outputs of both the AC output coil 30 and the AC / DC combined coil 31 can be used. For this reason, fewer AC output coils are used to obtain the same AC output as compared with the conventional DC output dedicated coil. In other words, the number of used slots can be reduced.
Therefore, as can be seen by comparing FIG. 5 and FIG. 12, since there are more empty slots 23a than in the prior art, it is possible to wind a large number of AC output coils in the empty slots. Machine setting is possible. Further, if the output is the same, the size can be reduced as compared with the conventional generator, and the stack of the stator core and the rotor core can be reduced to reduce the cost.
Further, since the empty slot 23a is formed, it is not necessary to forcibly wind the coil into one slot 23, and the workability when inserting the coil is improved. Moreover, the coil cooling efficiency is improved due to the space in the slot.
[0021]
In addition, since the AC voltage is basically output from the output terminal of the AC / DC combined coil, the insulation between the DC output terminal and the AC output terminal is maintained as in the past while ensuring the insulation performance equivalent to that of the separate winding. While not necessary, the AC output performance can be further improved.
In addition, since manual insulation work is not required, the coil forming work can be automated, work efficiency can be improved, and the product can be surely produced without any response from a skilled person, and the problem of the successor is eliminated. Insulating paper can be eliminated and costs can be reduced. Great ripple effect on other models.
[0022]
Here, the simultaneous use of AC and DC with conventional generators may not be able to reliably supply power to the load side, so it was prohibited on the display, but AC and DC are structurally output. As a result, no safeguards were available. On the other hand, if the changeover switch has a structure in which the AC output coil is released and the AC output is prohibited when the AC / DC combined coil DC output is selected, the AC coil output is surely eliminated during DC use, so that it is insulated. Can be surely protected.
The changeover switches 32a and 32b prohibit the connection with the rectifying element when the AC output is selected, and allow the AC output collectively from both the AC output coil and the AC / DC combined coil by series connection or the like. For example, the coil in the slot can be used without waste during AC output, and the output can be afforded.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the insulation performance equivalent to that of the separated winding can be ensured, and the AC output performance can be further improved, and the coil molding operation can be automated and the work efficiency can be improved. Even if it is not an expert, it can be ensured that commercialization is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a circuit structure of a generator according to an embodiment (during AC output).
FIG. 2 is an explanatory view (during DC output).
FIG. 3 is an explanatory diagram of an equivalent circuit of each coil at the time of DC output.
FIG. 4 is a circuit diagram of a stator coil winding.
FIG. 5 is an explanatory diagram of arrangement of windings of a stator core.
FIG. 6 is an explanatory diagram of an operation panel.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a general generator.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a conventional intermediate tap generator.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a conventional separated winding generator.
FIG. 10 is an explanatory view of an intermediate tap type stator coil winding;
FIG. 11 is an explanatory diagram of a stator coil winding of a separate winding method.
FIG. 12 is a diagram illustrating the arrangement of stator core windings.
[Explanation of symbols]
2 AC generator 21 Rectifier 22 Stator core 23 Slot 30 AC output coil 31 AC / DC combined coil 32a, 32b selector switch

Claims (1)

ステータコアのスロット内にコイルを配置した交流・直流出力の携帯型発電機において、
スロット内に別コイルとして配置された交流出力用コイルおよび交流・直流併用コイルと、
前記交流・直流併用コイルの交流出力を整流して直流に変換する整流素子と、
直流出力が必要なときは、前記交流出力用コイルを開放して交流出力を禁止し、前記交流・直流併用コイルの交流出力を整流素子に繋ぎ該素子から直流出力させ、かつ交流出力が必要なときは、前記整流素子との接続を開放して直流出力を禁止し、交流・直流併用コイルと前記交流出力用コイルとを直列接続して、全てのコイルから一括して交流出力させるようにした切り換えスイッチとを有することを特徴とする携帯型発電機の出力構造。
In an AC / DC output portable generator with a coil placed in the stator core slot,
An AC output coil and an AC / DC combined coil arranged as separate coils in the slot;
A rectifying element that rectifies the alternating current output of the alternating current / direct current coil and converts it into direct current;
When the DC output is required , the AC output coil is opened to prohibit the AC output, the AC output of the AC / DC combined coil is connected to the rectifier element, the DC output is made from the element, and the AC output is required. At that time , the DC output is prohibited by opening the connection with the rectifying element, and the AC / DC combined coil and the AC output coil are connected in series so that the AC output is collectively output from all the coils. An output structure of a portable generator, comprising a changeover switch.
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