JPH0722995Y2 - 発電機の過負荷表示装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、発電機の過負荷状態を表示する発電機の過負
荷表示装置に関する。

従来技術 一般に、携帯用のエンジン発電機のような比較的小出力
の発電機にあっては、多くの負荷を同時に接続したり、
また突入電源の大きな負荷を接続したりしたときの過電
流から出力巻線を保護するためにその出力回路中にノー
ヒューズブレーカ（NFB）が設けられる場合が多い。

このようなNFBをそなえた発電機では、それが過負荷状
態に至るとNFBがしゃ断して発電機自体の保護は行なえ
るものの、負荷の運転が突然に停止してしまうので、例
えばエンジン発電機を商用周波数の非常用電源として使
用している場合など、負荷を利用している立場からは好
ましくない。そのため、発電機が過負荷状態に至ってNF
Bがしゃ断される前にそれを予知して警報するようにす
ることが望まれている。

しかして従来では、発電機の出力回路に流れる負荷電流
を検出して現在の使用電流値をメータ表示させ、オペレ
ータにおいてその表示内容を監視することによって現在
以上の負荷の接続が可能であるか否かの判断を行なわせ
ることができるようにいたものが開発されている（特開
昭59−103937号公報参照）。

しかしこのようなものでは、メータの表示内容を監視し
ていれば、負荷を増大させるに際して発電機が過負荷状
態になってNFBがしゃ断されるようなことを未然に防止
することはできるが、NFBがしゃ断される前に発電機の
過負荷状態を予知して事前に警報を発するようにしたも
のとはほど遠いものとなっている。また、NFBのしゃ断
動作中であることの表示等を含めると表示部の構成も複
雑となり、す早い目視判断がしにくくなり、さらに、装
置全体の構成が複雑かつ高価なものになってしまってい
る。

目的 本考案は以上の点を考慮してなされたもので、簡単な構
成により、特に発電機が過負荷状態になってNFBがしゃ
断される前にその過負荷状態を予知して警報を発するこ
とができるようにし、さらにこの警報は過負荷状態とな
ってNFBがしゃ断された後も過負荷状態を示す警報とし
てそのまま継続動作するように構成した発電機の過負荷
表示装置を提供するものである。

構成 本考案はその目的達成のため、発電機の出力回路に流れ
る負荷電流の検出値が発電機の出力回路中に設けられた
ブレーカのしゃ断動作電流値よりも低くなるように設定
された基準値を超えることによって過負荷予知をなして
警報器を動作させる過負荷予知回路と、前記ブレーカの
投入，しゃ断状態を検出するブレーカ作動状態検出回路
と、ブレーカのしゃ断検出時に前記警報器が動作状態に
あることを条件として、前記過負荷予知回路を介して前
記警報器の動作を継続して行なわせる過負荷検出回路と
によって発電機の過負荷表示装置を構成するようにして
いる。

以下、添付図面を参照して本考案の一実施例について詳
述する。

本考案による発電機の過負荷表示装置にあっては、図示
のように、発電機Ｇの出力巻線MCに出力コンセントOCお
よびNFBが接続された出力回路中に流れる負荷電流を検
出し、その検出された負荷電流値と予め設定された基準
値とを比較することにより過負荷予知を行なってLEDを
点灯させる過負荷予知回路１と、NFBの投入，しゃ断の
作動状態を検出するブレーカ作動状態検出回路２と、そ
の検出されたNFBの作動状態と過負荷予知状態とにした
がってNFBがしゃ断しても過負荷予知回路１に擬似負荷
電流を供給してLEDの点灯を継続して行なわせる過負荷
検出回路３と、過負荷予知回路１および過負荷検出回路
３にそれぞれ基準電圧を与える補助電源回路４とによっ
て構成されている。

過負荷予知回路１としては、発電機Ｇの出力回路中に設
けられた電流検出用の抵抗R₁を介して負荷電流に応じた
電圧信号を得て、それを演算増幅器OPAで整流増幅し、
抵抗R₁₂およびコンデンサC₁によって平滑して発電機Ｇ
の出力回路に流れる負荷電流の平均値に比例した直流電
圧を得るようになっている。また、そのコンデンサC₁の
端子電圧を比較器CMP1において予めNFBのしゃ断動作電
流値に応じて電圧値よりも若干低めに設定された基準値
と比較し、検出された負荷電流値がその設定された基準
電流値を超えたときに過負荷予知がなされて比較器CMP1
の出力がハイレベルとなってLEDを点灯させて過負荷予
知の警報を発するようになっている。負荷電流値が低下
して基準電流以下になると比較器CMP1の出力がローレベ
ルに反転してLEDが消灯する。その比較器CMP1における
出力の変化点となる負荷電流値をNFBの定格電流値に合
するように、抵抗R₇，R₈によって演算増幅器OPAのゲイ
ンを設定している。

ブレーカ作動状態検出回路２としては、NFBが投入状態
にあるとき発電機Ｇの出力電圧をダイオードD₁，D₂によ
り半波整流してとり出し、その整流電圧をR₂，R₄および
R₃，R₅により抵抗分圧し、C₄およびC₅により平滑したう
えで比較器CMP2の入力端子間に印加するようになってい
る。そのとき、分圧抵抗回路における抵抗比がR₂／R₄＜
R₃／R₅となるように設定して、比較器CMP2の出力がハイ
レベルとなるようにしている。また、過負荷時にNFBが
しゃ断すると、比較器CMP2のプラス入力側がOVとなって
その出力がローレベルになる。

過負荷検出回路３としては、ブレーカ作動状態検出回路
２における比較器CMP2の出力レベル状態に応じたａ点の
電位と過負荷予知回路１における比較器CMP1の出力とを
比較する比較器CMP3からなっており、その比較出力を過
負荷予知回路１における演算増幅器OPAのプラス入力側
に加えるようにしている。

また補助電源回路４としては、発電機Ｇの補助巻線SCに
おける出力電圧を整流器REFにより全波整流し、その整
流電圧をコンデンサC₃により平滑し、その得られた直流
電圧をツエナダイオードZDおよびトランジスタＱなどか
らなる定電圧回路によって定電圧化するようにしてい
る。

以上のように構成された本考案による発電機の過負荷表
示装置の動作について、以下説明する。

まず、NFBが投入状態にあって、発電機Ｇの出力回路に
流れる負荷電流が定格内であるときには、過負荷予知回
路１における比較器CMP1の出力がローレベルとなってLE
Dは何ら点灯しない。またこのときブレーカ作動状態検
出回路２における比較器CMP2の出力がハイレベルで、そ
のため過負荷検出回路３における比較器CMP3のマイナス
入力電圧がVz（ツエナダイオードZDで規制される電圧）
となり、またそのプラス入力電圧がVz×R₁₃／（R₁₆＋R
₁₃）となってマイナス入力電圧よりも低くなるために、
その比較器CMP2の出力はローレベルとなって過負荷予知
回路１に何ら影響を与えることがない。

次に、発電機Ｇの出力回路に流れる負荷電流がNFBのし
ゃ断動作電流値近くまで増大すると、前述のように過負
荷予知回路１における比較器CMP1の出力がハイレベルと
なってLEDが点灯し、もうすぐ発電機Ｇが過負荷状態に
なる旨の警報が発せられる。なお、この時点ではNFBは
未だ投入状態にあって接続負荷が運転状態にある。

したがって、過負荷状態予知による警報が発せられるた
めに、NFBのしゃ断によって接続負荷が全てダウンする
ようなことを未然に防止させることができるようにな
る。

次に、負荷電流がさらに増大して完全な過負荷状態とな
ってNFBのしゃ断動作電流値に達し、NFBがしゃ断する
と、前述のようにブレーカ作動状態検出回路２における
比較器CMP2の出力がローレベルに反転して、過負荷検出
回路３における比較器CMP3のマイナス入力側がローレベ
ルになる。同時に、過負荷予知回路１において、抵抗R₁
を介して演算増幅器OPAにより検出される負荷電流が零
となるが、抵抗R₁₂およびコンデンサC₁の時定数によっ
て比較器CMP1の出力がしばらくのあいだハイレベルのま
まとなっており、その間、過負荷検出回路３における比
較器CMP3の出力がハイレベルに反転し、それが過負荷予
知回路１の演算増幅器OPAのプラス入力側に加えられる
ことによって比較器CMP1の出力がハイレベルに自己保持
され、LEDの点灯が継続して行なわれ、発電機Ｇが過負
荷になってNFBがしゃ断状態にあることの報知がなされ
る。なお、この場合R₁₀／（R₁₀＋R₁₁）＜R₁₃／（R₁₃＋R
₁₆）の関係になるように設定されている。

したがって、NFBがしゃ断して負荷の運転が停止したと
き、LEDの発光表示がそのまま残っているために、オペ
レータにおいて過負荷による発電機Ｇ側におけるNFBの
しゃ断状態を容易に把握することができるようになる。

NFBのしゃ断後に、過負荷状態をなくしたうえでNFBを再
投入すると、ブレーカ作動状態検出回路２における比較
器CMP2の出力がハイレベルとなって過負荷検出回路３に
おける比較器CMP3の出力がローレベルとなり、自己保持
が解かれてLEDが消灯し、全ての回路がリセット状態に
なる。

したがって、NFBを再投入させるだけで、過負荷の警報
動作のリセットを容易に行なわせることができる。

定格運転時すなわちLEDの消灯時に手動によってNFBをし
ゃ断すると、比較器CMP2の出力がローレベルになっても
比較器CMP1の出力もローレベルであるため、比較器CMP3
のマイナス入力側がVz×R₁₀／（R₁₀＋R₁₁），そのプラ
ス入力側がOVとなって比較器CMP3の出力はローレベルの
ままとなる。したがって、LEDも消灯したままとなる。
また過負荷予知によるLED点灯時に手動によってNFBをし
ゃ断すると、前述した過負荷検出時と同じ回路状態とな
ってLEDの点灯が継続して行なわれることになる。

なお、LEDの代わりにブザーなどの他の警報器を動作さ
せるようにしたり、またLEDの点灯時にブザーを同時に
鳴動させるなどの手段を適宜とることができるのはいう
までもない。

効果 以上、本考案による発電機の過負荷表示装置にあって
は、比較的簡単な回路構成によって過負荷検出による警
報の発令のみならず、過負荷予知による警報の発令をも
行なわせることができるという優れた利点を有してい
る。

また、過負荷検出による警報の発令および過負荷予知に
よる警報の発令を単純にかつ見やすくするように１つの
警報器によって行なわせるようにしており、その警報器
の動作状態をみるだけでそのときの発電機の負荷状態を
的確に把握させることができるという優れた利点を有し
ている。

【図面の簡単な説明】

図は、本考案による発電機の過負荷表示装置の一実施例
を示す電気回路図である。 １…過負荷予知回路、２…ブレーカ作動状態検出回路、
３…過負荷検出回路、４…補助電源回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】発電機の出力回路に流れる負荷電流の検出
   値が発電機の出力回路中に設けられたブレーカのしゃ断
   動作電流値よりも低くなるように設定された基準値を超
   えることによって過負荷予知をなして警報器を動作させ
   る過負荷予知回路と、前記ブレーカの投入，しゃ断状態
   を検出するブレーカ作動状態検出回路と、ブレーカのし
   ゃ断検出時に前記警報器が動作状態にあることを条件と
   して、前記過負荷予知回路を介して前記警報器の動作を
   継続して行なわせる過負荷検出回路とによって構成され
   た発電機の過負荷表示装置