JPH0323833Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はエンジン駆動型交流発電機の自動緩速
装置に関する。

従来より屋外作業における電力供給源として、
可搬式エンジン駆動型交流発電機が多用されてお
り、特に近年においては、この種の交流発電機に
燃費や騒音の低減化、更にはエンジンの長寿命化
を図るべく、無負荷に際してエンジンの回転速度
を自動的に低下させる自動緩速装置が装備されて
いる。一方発電機には出力電圧の安定化を図るべ
く自動電圧調整装置が設けられており、仮りに出
力電圧が低下すれば、界磁電流を増大させて回復
させるべくなつている。しかしながら、無負荷時
において、自動緩速装置によりエンジンの回転速
度を自動低下させると、これに応動して交流発電
機の出力電圧が低下するが、これに伴い自動電圧
調整装置が界磁電流を増大させるべく制御動作
し、従つて回転速度の低下で発電機の冷却風量が
減少したにも拘らず界磁電流が増加するので、界
磁巻線の温度が異常に高くなり、この結果界磁巻
線の焼損や絶縁材の劣化を招くばかりか、出力電
圧も比較的高く、負荷の取換え等に伴うケーブル
の接続変更に際して作業者が誤つて感電する場合
もあり得る。このため、自動緩速状態にあつて
は、自動電圧調整装置の機能を解除したり、界磁
回路を開放し、あるいは励磁巻線を短絡したりし
て出力電圧を残留磁束により発生する数Ｖ程度に
し、上記界磁巻線の焼損等更には感電事故を防止
することが考えられる。しかしながら、これらの
方法を採つても実際には次のような重大な欠点が
有り、実用に供されなかつた。即ち、負荷電流を
検出して負荷、無負荷を判断するが、負荷とし
て、例えば電磁用開閉器を介して起動、停止する
モータを接続した場合、スイツチを押圧した際に
電磁開閉器のコイルに流れる微少電流によつて、
負荷の接続をしなければならない。このことから
負荷電流検出手段としての変流器等を高感度のも
のとしなければならない。一方、この種の発電機
と負荷とを接続するケーブルは地表に這わせて設
置するので、このケーブルが長い場合や地表面の
水分量により漏洩電流が流れる。

従つて、高感度の変流器を使用した場合、上記
した電磁開閉器のコイルに流れる微少電流を検出
してエンジンを高速回転とすると共に出力電圧を
定格電圧とすることができるが前記漏洩電流が出
力電圧の上昇に伴なつて増加し、低電圧時に電磁
開閉器コイルに流れる電流より、大きくなる場合
も有り、２度と低速・低電圧の状態とはならない
といつた問題があつた。

そこで本考案は上記事情に鑑み負荷電流の検出
手段として可飽和変流器を用い、該可飽和変流器
が備える制御巻線に発電機出力電圧に応じ制御電
流を供給して前記可飽和変流器の検出感度を自動
調整し、これにより発電機出力電圧が低電圧の時
には、前記検出感度を高くし、逆に出力電圧が高
電圧の時には、検出感度を低くすることにより、
負荷接続時の微少な負荷電流を検出し、エンジン
の回転速度及び発電機の出力電圧を定格値まで上
昇させるべく制御し、定格電圧時には、検出感度
を低くし、ケーブルより漏洩する電流によつて誤
動作することなく、自動緩速運転の可能な装置を
提供することを目的とする。

以下本考案に係るエンジン駆動型変流発電機の
自動緩速装置の一実施例を図面に基づき説明す
る。第１図において、１はエンジン駆動型交流発
電機２を有する発電装置、３は負荷装置である。
交流電機２の電機子巻線４にはサーキツトブレー
カ５，５及び可飽和変流器６を介して外部出力端
子７，７が接続され、この外部出力端子７，７と
負荷装置３の入力端子８，８との間はケーブル
９，９にて接続されるようになつている。ケーブ
ル９，９は地表に這わせて敷設するが、その長さ
や地表面の水分量等諸条件によつては漏洩回路１
０，１０が形成される場合もある。可飽和変流器
６は一次及び二次巻線１１，１２と制御巻線１３
とを有し、一次巻線１１が電機子巻線４と外部出
力端子７との間に介挿され、二次巻線１２が負荷
電流検出用として用いるべく、自動緩速制御装置
１４に接続され、又制御巻線１３が感度調整用の
可変抵抗VR₁及び整流器１５を介し、更に前記サ
ーキツトブレーカ５，５を経て電機子巻線４の両
端に接続されている。自動緩速制御装置１４は二
次巻線１２による負荷電流の検出により負荷時に
はエンジンの回転速度を定格値にまで上昇させ、
又無負荷時にはその回転速度を自動的に低下させ
るべく速度切換手段１６の動作を制御するように
なつている。更にこの自動緩速制御装置１４には
自動電圧調整装置１７が接続されて、無負荷時に
のみ界磁電流を切るべく自動電圧調整装置１７を
制御するようにもなつている。自動電圧調整装置
１７は負荷時において外部出力端子７，７間の出
力電圧を一定に保持すべく励磁電源１８から界磁
巻線１９に供給される界磁電流を制御するもので
ある。

一方、負荷装置３としてはモータ２０が使用さ
れ、かつこのモータ２０を起動させ、又停止させ
るための電磁開閉器２１を有している。電磁開閉
器２１は常開の起動スイツチSW₁、常閉の停止ス
イツチSW₂及びコイル２２が前記入力端子８，８
間に直列に接続されており、かつ前記コイル２２
の自己保持用常開接点２３が起動スイツチSW₁と
並列に接続され、又コイル２２のメイン常開接点
２４，２４が各入力端子８，８とモータ２０との
間に介挿されている。

しかして、前記モータ２０を回転駆動させてい
ない無負荷の状態では、二次巻線１２に負荷電流
が検出されないので、自動緩速制御装置１４が速
度切換手段１６の動作を制御してエンジンの回転
速度を所定の値まで低下させ、又自動電圧調整装
置１７を制御して励磁電源１８から界磁巻線１９
への界磁電流の供給を遮断し、これにより外部出
力端子７，７間の出力を数Ｖ程度にまで低下させ
ている。従つて整流器１５及び可変抵抗VR₁を介
して制御巻線１３に供給される制御電流も小さ
く、このため可飽和変流器６は不飽和状態にあつ
て高感度になつている。この状態では交流発電機
２の出力が非常に小さいので、ケーブル９，９か
らの漏洩電流も皆無状態である。次いで、モータ
２０を回転駆動させるべく起動スイツチSW₁を投
入すると、交流発電機２からケーブル９，９を介
してコイル２２に通電される。この電流は第２図
に示す如く入力信号V₁Aとして一次巻線１１に
流れ、二次巻線１２では検出信号V₂Aとして検
出される。

即ち、可飽和変流器６が前記の如く制御電流に
よつて高感度に制御され、その動作点Ａが第２図
に示す如くなつていて、所定レベル以上の即ち自
動緩速制御装置１４が制御動作をするに充分な制
御レベルの検出信号V₂Aが二次巻線に誘起され
る。又、電磁開閉器２１のコイル２２に流れる電
流に応じて予め可変抵抗VR₁にて感度調整を行つ
ておく。そして、前記の如く二次巻線１２が入力
信号V₁Aを検出し、その検出信号V₂Aが自動緩
速制御装置１４に供与されると、この自動緩速制
御装置１４が速度切換手段１６を制御してエンジ
ンを高速運転にし、かつ励磁電源１８から自動電
圧調整装置１７を介して界磁巻線１９に供与し
て、交流発電機２の出力電圧を定格値まで上昇
し、かつこの出力電圧の安定化を図るべく自動電
圧調整装置１７を制御動作させる。ところで、起
動スイツチSW₁の投入時にのみ検出信号V₂Aが
検出されるが、自動緩速制御装置１４はその検出
信号V₂Aを一旦受けると、検出信号V₂Aが検出
されなくなつたとしても一定時間だけ自己保持動
作をして、速度切換手段１６及び自動電圧調整装
置１７の制御をし続ける。この間に再び起動スイ
ツチSW₁を投入すれば、交流発電機２の外部出力
端子７，７間の出力電圧が定格値に達しているこ
とから、コイル２２には付勢されるに充分な電流
が流れて、自己保持用の常開接点２３が閉成し、
これによりそのコイル２２の付勢が自己保持され
ると同時に、メイン常開接点２４，２４が閉成し
てモータ２０に通電され、回転駆動をする。一
方、交流発電機２が定格運転されると、整流器１
５及び可変抵抗VR₁を介して制御巻線１３に供与
される制御電流が前記緩速運転時に比して増大
し、この結果可飽和変流器６は第２図に示す如く
略飽和領域に達し、その検出感度が低下する。従
つて第２図に示す如く動作点Ｂが飽和領域にまで
移行し、大電流の負荷電流即ち一次巻線１１に流
れる入力信号V₁Bに対して、二次巻線１２に検出
される検出信号V₂Bが、自動緩速制御装置１４を
動作させるに充分な制御レベルの値として検出さ
れる。この検出信号V₂Bが供与されると、自動緩
速制御装置１４は前記と同様にして速度切換手段
１６及び自動電圧調整装置１７を制御して、エン
ジンの定格運転及び交流発電機２の定格出力を保
持し続ける。

この状態から停止スイツチSW₂を投入してモー
タ２０の回転駆動を停止させれば、負荷電流が流
れないが、地表面の水分等の原因でケーブル９，
９に漏洩電流が生じていたと仮定すると、第２図
に示すようにこの漏洩電流P₁が緩速運転時の場
合よりも大きな値であつたとしても、動作点Ｂが
飽和領域にあることから、この漏洩電流P₁によ
り誘起される二次巻線１２の検出電流P₂は前記
検出信号V₂Bの値に比して小さく、自動緩速制御
装置１４に供与されても、この自動緩速制御装置
１４によりエンジンを定格運転させ、交流発電機
２から定格値を出力させるべく制御動作させるに
は充分でない。従つて、自動緩速制御装置１４は
停止スイツチSW₂を投入した時点から一定時間経
過すると、速度切換手段１６を介してエンジンの
回転速度を自動低下させ、かつ自動電圧調整装置
１７を制御して励磁電源１８から界磁巻線１９に
供給される界磁電流を遮断し、これにより交流発
電機２の出力電圧を残留磁束により発生する数Ｖ
程度にまで降圧させる。

以下のような動作は負荷装置３を起動させ、又
停止させる度毎に繰り返される。

又、可飽和変流器６は、一次巻線電流に対して
二次巻線電圧が制御電流によつて第２図に示す如
く制御され、即ち負荷の大きさ如何によつて感度
が自由に調整されるので、軽負荷で一次巻線に流
れる負荷電流が比較的小さい場合であつても、そ
の負荷電流を漏洩電流とを判別して自動緩速制御
装置１４により速度切換手段１６及び自動電圧調
整装置１７を制御することができる。尚、負荷装
置３としてはモータ２０に限らず種々のものが使
用できることはもとよりである。

以上の如く本考案に係るエンジン駆動型交流発
電機の自動緩速装置によれば、負荷の状態に応じ
て負荷電流を検出する可飽和変流器の検出感度が
自動調整されるので、無負荷時には検出感度を高
めて、運転開始時の電磁開閉器に流れる微小な負
荷電流を検出することができて、これによりエン
ジン及び交流発電機を定格運転にし、又この定格
運転時には検出感度を低下させ、運転を停止させ
る場合において、定格運転に伴い増大する漏洩電
流を負荷電流として誤検出することなく負荷電流
が無くなつたことに応動させてエンジンを自動緩
速させ、又交流発電機の出力電圧を自動低下させ
ることができて、誤動作をするといつたことがな
く、かつ負荷の状態に応じて検出感度が自動調整
されるので軽負荷であつてもその負荷電流を良好
に検出できて実用上頗る有益である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係るエンジン駆動型交流発電機
の自動緩速装置の実施例を示し、第１図はその装
置を組込んだエンジン駆動型交流発電機の回路
図、第２図はその可飽和変流器の一次巻線電流に
対する二次巻線電圧の変化を示す関係図である。 １……発電装置、２……エンジン駆動型交流発
電機、３……負荷装置、４……電機子巻線、５…
…サーキツトブレーカ、６……可飽和変流器、７
……外部出力端子、８……入力端子、９……ケー
ブル、１０……漏洩回路、１１……一次巻線、１
２……二次巻線、１３……制御巻線、１４……自
動緩速制御装置、１５……整流器、１６……速度
切換手段、１７……自動電圧調整装置、１８……
励磁電源、１９……界磁巻線、２０……モータ、
２１……電磁開閉器、２２……コイル、２３……
自己保持用の常開接点、２４……メイン常開接
点、SW₁……起動スイツチ、SW₂……停止スイツ
チ、VR₁……可変抵抗。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 無負荷を検出しエンジンの速度切換手段１６を
   動作せしめて該エンジンを低速運転に切換えるた
   めの自動緩速制御装置１４を備えたエンジン駆動
   型交流発電機の自動緩速装置において、上記エン
   ジン駆動型交流発電機２の電機子巻線４と出力端
   子７との間に可飽和変流器６の一次巻線１１を挿
   入し、可飽和変流器６には上記一次巻線１１を含
   む相互間で磁気的に結合された二次巻線１２及び
   制御巻線１３を有し、該二次巻線１２には、上記
   電機子巻線４から出力端子７を経て負荷装置３に
   供給される負荷電流に対応して誘起される検出電
   流が設定レベル以上で制御動作する自動緩速制御
   装置１４を接続し、該自動緩速制御装置１４には
   上記二次巻線１２からの設定レベル以上の検出電
   流の入力で、エンジンを高速運転に切換え制御す
   る速度切換手段１６と、励磁電源１８から界磁巻
   線１９に給電を開始しかつ上記エンジン駆動型交
   流発電機２の出力電圧を定電圧化すべく制御する
   自動電圧調整装置１７を接続し、上記制御巻線１
   ３には、一次巻線１１に流れる電流に対して二次
   巻線１２に誘起される検出電流の特性を、無負荷
   時に検出感度の高い立上がり勾配が急峻な曲線
   に、又負荷時に検出感度が低く勾配の極めて緩い
   曲線にそれぞれ設定可能に感度調整用可変抵抗
   VR₁及び整流器１５を介して上記電機子巻線４に
   接続して成ることを特徴とするエンジン駆動型交
   流発電機の自動緩速装置。