JPH0783547B2 - Inverter generator - Google Patents

Inverter generator

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JPH0783547B2
JPH0783547B2 JP62013153A JP1315387A JPH0783547B2 JP H0783547 B2 JPH0783547 B2 JP H0783547B2 JP 62013153 A JP62013153 A JP 62013153A JP 1315387 A JP1315387 A JP 1315387A JP H0783547 B2 JPH0783547 B2 JP H0783547B2
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overcurrent
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元寿 清水
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Honda Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、交流発電機の交流出力を整流したのちにイン
バータにより任意周波数の交流に変換して出力するイン
バータ式発電機に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an inverter-type generator that rectifies an AC output of an AC generator and then converts the AC output into an AC of an arbitrary frequency and outputs the AC.

従来技術 従来、商用周波数の交流出力を得る携帯用の発電機とし
て、例えば小形エンジンと発電機を組み合わせたものが
知られている。この携帯用発電機において出力周波数を
商用周波数に合わせる場合、エンジンの回転数を比較的
低い領域で安定させる必要があり、エンジンの運転効率
が悪くまた負荷変動あるいはエンジンの脈動などによっ
てエンジンの回転数は変動しやすく、このため出力周波
数を一定に保持させることが難しく、発電機も大きくせ
ざるををえない。そこで、エンジは回転数の高い領域に
て運転させるとともに、発電機の出力を一旦直流に変換
した後、インバータにより再び任意周波数の交流に変換
して出力するようにしたものが、例えば実開昭59−1323
98号公報あるいは特開昭60−82098号公報に示されてい
る。このインバータ式発電機は、出力段のインバータが
トランジスタなどの半導体スイッチング素子で構成され
ており、この半導体素子を過電流から保護するための回
路を設けることが必要となっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a portable generator that obtains an AC output at a commercial frequency, for example, a combination of a small engine and a generator is known. When adjusting the output frequency to the commercial frequency in this portable generator, it is necessary to stabilize the engine speed in a relatively low range, the operating efficiency of the engine is poor, and the engine speed changes due to load fluctuations or engine pulsation. Fluctuates easily, so it is difficult to keep the output frequency constant, and the generator must be increased. Therefore, the engine is operated in a high rotation speed range, and the output of the generator is once converted to direct current, and then converted to alternating current of an arbitrary frequency by the inverter and then output. 59-1323
No. 98 or JP-A-60-82098. In this inverter type generator, the inverter at the output stage is composed of semiconductor switching elements such as transistors, and it is necessary to provide a circuit for protecting this semiconductor element from overcurrent.

しかしながら、従来のインバータ式発電機にあっては、
インバータの過電流状態を検出して保護する際、過電流
保護の動作設定値が許容定格出力に合わせて固定的に設
定されているので、エンジン回転数の変化に追従してイ
ンバータを確実に保護することができず、エンジン回転
数を可能にして定格出力を変化させる場合には外部の切
換スイッチ等が必要となって構成が複雑化してしまうと
ともに、スイッチの切換操作を必要として操作性が悪い
ものになっている。
However, in the conventional inverter type generator,
When detecting and protecting the inverter overcurrent status, the operation setting value of overcurrent protection is fixedly set according to the allowable rated output, so the inverter is reliably protected by following changes in the engine speed. However, when changing the rated output by enabling the engine speed, an external changeover switch or the like is required, which complicates the configuration, and requires switch changeover operation, resulting in poor operability. It has become a thing.

目的 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、インバー
タの過電流保護の動作設定値(基準値)を定格出力の設
定値の変化に対応させて自動変更させるようにするとと
もに、駆動用エンジンにおける設定回転数の変動あるい
は交流発電機自体の出力特性のバラツキによっては過電
流保護の動作設定値が変動することがないようにして、
交流発電機の定格出力を変化させる場合にあっても従来
のように定格出力切換用の外部スイッチなどを何ら必要
とすることなく、インバータを過電流から確実にかつ安
定して保護することができるようにしたインバータ式発
電機を提供するものである。
The present invention has been made in consideration of the above points, and automatically changes the operation set value (reference value) of the overcurrent protection of the inverter in accordance with the change of the set value of the rated output, and at the same time, drives the drive. The setting value for overcurrent protection does not fluctuate due to fluctuations in the set engine speed or variations in the output characteristics of the alternator itself.
Even when changing the rated output of the alternator, the inverter can be reliably and stably protected from overcurrent without the need for an external switch for switching the rated output as in the past. The present invention provides an inverter generator.

構成 その目的達成のため、本発明では、交流発電機の主出力
巻線における整流出力を駆動信号にしたがって転流動作
するインバータを介して任意の周波数をもった交流出力
に交換させるインバータ式発電機において、インバータ
の通電電流の検出値を基準値と比較してインバータの過
電流状態を検出する過電流検出手段と、その過電流状態
検出時に前記駆動信号をしゃ断してインバータを不動作
状態にするインバータ保護手段と、交流発電機の補助出
力巻線における整流出力に応じて変化する電圧にもとづ
く信号とその補助出力巻線における整流出力を安定化し
た電圧にもとづく信号とを発電機の回転状態に応じて選
択しながら前記基準値を設定する基準値自動設定手段と
をとるようにしている。
Configuration To achieve the object, in the present invention, an inverter generator that exchanges a rectified output in a main output winding of an AC generator with an AC output having an arbitrary frequency through an inverter that commutates according to a drive signal. In, an overcurrent detection means for detecting the overcurrent state of the inverter by comparing the detected value of the current flowing through the inverter with a reference value, and shutting off the drive signal at the time of detecting the overcurrent state to render the inverter inoperative. Inverter protection means, a signal based on the voltage that changes according to the rectified output in the auxiliary output winding of the alternator and a signal based on the voltage that stabilizes the rectified output in the auxiliary output winding A reference value automatic setting means for setting the reference value while making a selection accordingly is provided.

以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施例につい
て詳述する。
An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

第1図に、本発明によるインバータ式発電機の回路構成
を示している。図中、1はエンジン等によって駆動され
る交流発電機で、三相交流を出力する出力巻線L1および
制御用の補助巻線L2を有しており、出力巻線L1の三相交
流出力はサイリスタブリッジからなる三相整流回路2に
よって全波整流されたのち、パワートランジスタにより
構成されたブリッジ形のインバータ3に与えられる。ま
た補助巻線L2の単相交流出力は、整流回路4で整流され
たのちに定電圧回路5で安定化され、インバータ3を駆
動する発振器6および駆動トランジスタQ1,Q2からなる
ドライバ7に与えられる。上記定電圧回路5の出力側に
は比較器CMPを有した定電圧制御回路8が設けられてお
り、発電機出力電圧の変動を検知して三相整流回路2に
おける各サイリスタの導通角を制御し、その整流出力一
定の電圧レベルに保持している。具体的には、三相整流
回路2の出力電圧を比較器CMPにて予め設定された基準
電圧と比較し、その出力電圧が設定電圧と等しくなるよ
うに各サイリスタの導通角を制御する。ここで、上記の
ように制御系統を主回路系統と別個に設けており、発電
機1の出力電圧が低下しても制御系統には支障がないよ
うになっている。
FIG. 1 shows a circuit configuration of an inverter type generator according to the present invention. In the figure, 1 is an AC generator driven by an engine or the like, has an auxiliary winding L 2 of the output winding L 1 and the control for outputting a three-phase alternating current, three-phase output winding L 1 The AC output is full-wave rectified by a three-phase rectifier circuit 2 composed of a thyristor bridge, and then given to a bridge type inverter 3 composed of power transistors. The single-phase AC output of the auxiliary winding L 2 is rectified by the rectifier circuit 4 and then stabilized by the constant voltage circuit 5, and the oscillator 7 that drives the inverter 3 and the driver 7 that includes the drive transistors Q 1 and Q 2. Given to. A constant voltage control circuit 8 having a comparator CMP is provided on the output side of the constant voltage circuit 5, and detects the fluctuation of the generator output voltage to control the conduction angle of each thyristor in the three-phase rectifier circuit 2. The rectified output is held at a constant voltage level. Specifically, the output voltage of the three-phase rectifier circuit 2 is compared with a reference voltage preset by the comparator CMP, and the conduction angle of each thyristor is controlled so that the output voltage becomes equal to the set voltage. Here, the control system is provided separately from the main circuit system as described above, so that the control system is not hindered even if the output voltage of the generator 1 decreases.

上記出力段のインバータ3は、ドライバ7における駆動
トランジスタQ1,Q2からの駆動信号に従って制御され、
入力された直流を任意周波数の交流に交換する。これら
の駆動トランジスタQ1,Q2は、それぞれ発振器6の出力
周波数に応じて、例えば商用周波数でパルス信号が交互
に出される発振器6の出力パルス列信号およびインバー
タ保護回路9における演算増幅器OPA1の出力によってス
イッチング制御される。すなわち、駆動トランジスタ
Q1,Q2のベースはそれぞれ、インバータ3の保護回路を
構成するオアゲートOR1,OR2の出力側と抵抗R1,R2を介し
て接続され、各オアゲートOR1,OR2の一方の入力側は上
記発振器6と、他方の入力側は演算増幅器OPA1の出力側
とそれぞれ接続されている。そして、インバータ3に直
流電流が供給される直流母線には電流検出用の抵抗(分
流器)R3が介装されており、この抵抗R3の両端がそれぞ
れ抵抗R4,R5を介して上記演算増幅器OPA1の反転入力側
(−)および非反転入力側(+)と接続されている。ま
た、上記抵抗R4,R5と直列にそれぞれ抵抗R6,R7が接続さ
れており、更に抵抗R5とR7の直列回路と並列にダイオー
ドD1が接続され、これらの並列回路と直列にコンデンサ
C1が接続されている。
The output stage inverter 3 is controlled according to the drive signals from the drive transistors Q 1 and Q 2 in the driver 7,
Exchange the input DC with AC of arbitrary frequency. These drive transistors Q 1 and Q 2 are respectively output by the output pulse train signal of the oscillator 6 and the output of the operational amplifier OPA1 in the inverter protection circuit 9 according to the output frequency of the oscillator 6, for example, pulse signals are alternately output at the commercial frequency. Switching is controlled. That is, the drive transistor
The bases of Q 1 and Q 2 are respectively connected to the output side of OR gates OR1 and OR2 that form the protection circuit of the inverter 3 via resistors R 1 and R 2, and one input side of each OR gate OR1 and OR2 is The oscillator 6 and the other input side are respectively connected to the output side of the operational amplifier OPA1. A resistance (shunt) R 3 for current detection is provided on the DC bus to which the DC current is supplied to the inverter 3. Both ends of this resistance R 3 are connected via resistances R 4 and R 5 , respectively. It is connected to the inverting input side (-) and the non-inverting input side (+) of the operational amplifier OPA1. Further, the resistors R 4 and R 5 are connected in series with resistors R 6 and R 7 , respectively, and the diode D 1 is connected in parallel with the series circuit of the resistors R 5 and R 7 , and these parallel circuits are connected. Capacitors in series
C 1 is connected.

また演算増幅器OPA2が上記オペアンプ8とともに過電流
検出手段として設けられており、その反転入力側は抵抗
R8を介して抵抗R3の後段側と接続され、非反転入力側は
前述した直流母線と抵抗R9を介して接続されている。さ
らに、これらの入力側と直流母線との間には、それぞれ
コンデンサC2,C3が介装されている。そして、上記抵抗R
8と直列に抵抗R10が接続されており、この抵抗R10の他
端側は抵抗R6とともに、整流回路4の平滑用コンデンサ
C0に接続されている。
Further, an operational amplifier OPA2 is provided as overcurrent detecting means together with the operational amplifier 8, and its inverting input side is a resistor.
It is connected to the latter stage side of the resistor R 3 via R 8 , and the non-inverting input side is connected to the above-described DC bus via the resistor R 9 . Further, capacitors C 2 and C 3 are provided between these input side and the DC bus. And the resistance R
A resistor R 10 is connected in series with the resistor 8, and the other end of the resistor R 10 together with the resistor R 6 is a smoothing capacitor for the rectifier circuit 4.
Connected to C 0 .

上記演算増幅器OPA2の出力側は抵抗R11とコンデンサC5
の直列回路が接続され、その接続点は演算増幅器OPA3の
非反転入力側に接続されている。この演算増幅消OPA3の
反転入力側は上記直流母船と抵抗R12を介して接続さ
れ、抵抗R12と直列して抵抗R13が接続されている。ま
た、演算増幅器OPA3の出力側は、抵抗R14を介して演算
増幅器OPA1の非反転入力側と接続されており、さらに上
記演算増幅器OPA2の非反転入力側は演算増幅器OPA1の出
力側と抵抗R15を介して接続されている。
The output side of the operational amplifier OPA2 has a resistor R 11 and a capacitor C 5
Are connected in series, and the connection point is connected to the non-inverting input side of the operational amplifier OPA3. Inverting input of the operational amplifier extinguishing OPA3 is connected via a resistor R 12 and the DC mother ship, resistor R 12 in series to resistor R 13 is connected. Further, the output of the operational amplifier OPA3 the resistance R 14 via which is connected to the noninverting input of the operational amplifier OPA1, further non-inverting input side and the output side of the operational amplifier OPA1 resistance R of the operational amplifier OPA2 Connected through 15 .

次に動作について説明する。交流発電機1の出力は、上
述したように三相整流回路2で直流に変換された後、イ
ンバータ3に入力される。そして、このインバータ3で
ドライバ7における駆動トランジスタQ1,Q2を通して与
えられる駆動信号に従って所定周波数の交流に再び変換
され、その交換された交流出力がモータ,白熱球等の負
荷LDに供給される。その際、上記駆動トラジスタQ1,Q2
は発振器6の出力パルスによってオン(ON),オフ(OF
F)を交互に繰り返し、これとともにインバータ3の各
パワートランジスタがスイッチング制御され、所望の電
圧、周波数による交流出力が得られる。また、インバー
タ3に流れる電流Iaは抵抗R3の両端の電圧降下となって
あらわれ、この電圧値が設定値を越えた時、つまりイン
バータ3に流れる電流値が設定値を越えた時には過電流
状態と判別され、直ちに演算増幅器OPA1からの信号によ
りインバータ3への駆動信号がコンデンサC1の充電タイ
マによる所定時間のみ停止され、インバータ3が保護さ
れる。
Next, the operation will be described. The output of the AC generator 1 is converted to DC by the three-phase rectifier circuit 2 as described above, and then input to the inverter 3. Then, the inverter 3 converts again into an alternating current of a predetermined frequency according to the drive signal given through the drive transistors Q 1 and Q 2 in the driver 7, and the exchanged alternating current output is supplied to the load LD such as a motor and an incandescent bulb. . At that time, the drive transistors Q 1 , Q 2
Is turned on (ON) and turned off (OF
F) is alternately repeated, and each power transistor of the inverter 3 is switching-controlled along with this, and an AC output with a desired voltage and frequency is obtained. Further, the current Ia flowing through the inverter 3 appears as a voltage drop across the resistor R 3 , and when this voltage value exceeds the set value, that is, when the current value flowing through the inverter 3 exceeds the set value, an overcurrent state occurs. Immediately, the drive signal to the inverter 3 is stopped by the signal from the operational amplifier OPA1 for a predetermined time by the charging timer of the capacitor C 1 , and the inverter 3 is protected.

その際、演算増幅器OPA2は演算増幅器OPA1とともにイン
バータ3の過電流状態を検出するが、演算増幅器OPA1が
インバータ3の通電電流の立ち上がりに即応して尖頭値
を検出するのに対して、演算増幅器OPA2はコンデンサC2
で平均化された通電電流の平均値を検出している。そし
て、各演算増幅器OPA1,OPA2は各々の検出値(電圧値)
を基準値(抵抗R9,R6および抵抗R8,R10で分圧された電
圧値)と比較し、検出値が設定値を越えていれば過電流
状態と判別する。この過電流状態が検出されると、上述
したように何れの場合でも演算増幅器OPA1からの出力に
よりインバータ3が停止する。すなわち、負荷LDへの出
力電流Ioが増加すると抵抗R3を流れる電流Iaも増加し、
この電流値が所定値を越えると演算増幅器OPA1の出力が
反転してハイレベル信号となり、それによりオアゲート
OR1,OR2の出力が継続してハイレベルとなってドライバ
7における駆動トランジスタQ1,Q2がともにオフとな
る。このときコンデンサC1およびダイオードD1が演算増
幅器OPA1の出力側に接続されているので、尖頭電流が過
電流となって出力が停止した場合には、所定時間(コン
デンサC1の充電時間)後にはインバータ動作が再開され
る。このため、負荷LDが突入電流の大きいものであって
も確実に始動させることができる。また演算増幅器OPA2
の出力側に抵抗R11,コンデンサC4を接続してあるので、
平均電流が過電流となってもインバータ動作は直ちに停
止されることはなく、上記抵抗R11とコンデンサC4の時
定数によって決定される時間の間、インバータ動作は継
続され、コンデサC4による充電タイマ時間後に停止され
る。そしてこの停止状態はOPA2→OPA3→OPA1→OPA2の閉
ループによって継続されるため自動復帰することができ
ず、あたかもNFB(ノーヒューズブレーカ)的な機能を
発揮する。さらに、尖頭電流が過電流となって演算増幅
器OPA1の出力によりインバータ動作が所定時間のみ停止
される場合において、この演算増幅器OPA1の出力信号は
抵抗R15を介して演算増幅器OPA2の非反転入力端子へ入
力され、コンデンサC3に蓄積される。したがって尖頭電
流の存在を示す演算増幅器OPA1からの出力信号によるコ
ンデンサC3の充電蓄積量が多くなると、平均電流の過電
流状態のいかんにかかわらず、演算増幅器OPA2を動作さ
せ、平均電流が過電流状態であるのと同様に、インバー
タ動作を自動復帰できないように停止させる。
At that time, the operational amplifier OPA2 detects the overcurrent state of the inverter 3 together with the operational amplifier OPA1, but the operational amplifier OPA1 detects the peak value in response to the rising of the energization current of the inverter 3, whereas the operational amplifier OPA1 detects the peak value. OPA2 is capacitor C 2
The average value of the energizing current averaged in is detected. Then, the operational amplifiers OPA1 and OPA2 have their respective detection values (voltage values).
Is compared with a reference value (a voltage value divided by resistors R 9 , R 6 and resistors R 8 , R 10 ), and if the detected value exceeds the set value, it is determined as an overcurrent state. When this overcurrent state is detected, the inverter 3 is stopped by the output from the operational amplifier OPA1 in any case as described above. That is, when the output current Io to the load LD increases, the current Ia flowing through the resistor R 3 also increases,
When this current value exceeds a predetermined value, the output of the operational amplifier OPA1 is inverted and becomes a high level signal.
OR1, the output of OR2 is driving transistor Q 1, Q 2 are both turned off in the driver 7 becomes the high level continuously. At this time, since the capacitor C 1 and the diode D 1 are connected to the output side of the operational amplifier OPA1, if the peak current causes an overcurrent and the output stops, a predetermined time (charging time of the capacitor C 1 ) After that, the inverter operation is restarted. Therefore, even if the load LD has a large inrush current, it can be reliably started. The operational amplifier OPA2
Since the resistor R 11 and capacitor C 4 are connected to the output side of
Never average current inverter operation even if an overcurrent is stopped immediately, during the time determined by the time constant of the resistor R 11 and capacitor C 4, the inverter operation is continued, the charging by Condesa C 4 Stopped after timer time. Since this stopped state is continued by the closed loop of OPA2 → OPA3 → OPA1 → OPA2, it cannot be automatically restored, and it functions as if it were an NFB (no-fuse breaker) function. Furthermore, when the peak current becomes an overcurrent and the inverter operation is stopped for a predetermined time by the output of the operational amplifier OPA1, the output signal of this operational amplifier OPA1 is input to the non-inverting input of the operational amplifier OPA2 via the resistor R 15. It is input to the terminal and stored in the capacitor C 3 . Therefore becomes much charge storage amount of the capacitor C 3 by the output signal from the operational amplifier OPA1 indicating the presence of a peak current, regardless of the overcurrent state of the average current to operate the operational amplifier OPA2, the average current over As with the current state, the inverter operation is stopped so that it cannot be automatically restored.

このようなものにあって特に本発明では、整流回路4の
整流出力に応じて変化する電圧にもとづく信号とその整
流出力を定電圧回路5によって安定化した電圧にもとづ
く信号との比較結果に応じて、インバータ保護回路9に
おける演算増幅器OPA1,OPA2の各基準設定値を定格出力
の設定変更に応じて段階的に変化させる抵抗R16,R17
よびダイオードD2,D3からなる基準値自動設定回路10を
設けるようにしている。
According to the present invention, in particular, according to the comparison result of the signal based on the voltage that changes according to the rectified output of the rectifier circuit 4 and the signal based on the voltage obtained by stabilizing the rectified output by the constant voltage circuit 5. Then, the reference value automatic setting including the resistors R 16 and R 17 and the diodes D 2 and D 3 that gradually changes the reference setting values of the operational amplifiers OPA1 and OPA2 in the inverter protection circuit 9 according to the setting change of the rated output. The circuit 10 is provided.

いま、整流回路4におけるコンデンサC0の端子電圧Vc
は、第2図に示すように、交流発電機1の駆動用エンジ
ンの回転数に比例した電圧となる。そのため、例えば負
荷LDが小さいときには駆動用エンジンの回転数を低めの
3,000rpm(サイレントモード)に設定して定格出力150W
を得、また負荷LDが大きいときには駆動用エンジンの回
転数を高めの4,500rpm(パワーモード)に設定して定格
出力300Wを得るようにする場合、そのときのエンジン回
転数の設定値の変化すなわち交流発電機1の定格出力の
変化に追従してインバータ保護回路9における過電流検
出の基準設定値を変化させるべく、演算増幅器OPA1,OPA
2の各基準入力側の抵抗R6,R10を、ともに定電圧回路5
を介することなく、整流回路4の出力側に接続して、各
演算増幅器OPA1,OPA2の基準電圧を整流回路4における
コンデンサC0から得るようにすることが考えられる。
Now, the terminal voltage Vc of the capacitor C 0 in the rectifier circuit 4
As shown in FIG. 2, becomes a voltage proportional to the rotation speed of the driving engine of the AC generator 1. Therefore, for example, when the load LD is small, the rotational speed of the drive engine should be set lower.
Rated output 150W when set to 3,000 rpm (silent mode)
When the load LD is large and the engine speed for driving is set to a higher 4,500 rpm (power mode) to obtain the rated output of 300 W, the change in the engine speed setting value at that time, In order to change the reference set value for overcurrent detection in the inverter protection circuit 9 by following the change in the rated output of the alternator 1, operational amplifiers OPA1 and OPA are provided.
The resistors R 6 and R 10 on the reference input side of 2 are both connected to the constant voltage circuit 5
It is conceivable that the reference voltage of each operational amplifier OPA1, OPA2 is obtained from the capacitor C 0 in the rectifier circuit 4 by connecting to the output side of the rectifier circuit 4 without going through.

しかしその場合、エンジン回転数が安定していないと、
過電流検出の基準設定値が変動してインバータ3の過電
流保護の動作が不安定となってしまう。また電圧に応答
するめに交流発電機1自体の性能にもとづく出力電圧の
定格に対するバラツキの影響が大きく、過電流保護の動
作が不安定となってしまう。
However, in that case, if the engine speed is not stable,
The reference set value for overcurrent detection fluctuates, and the operation of the overcurrent protection of the inverter 3 becomes unstable. Further, since the output voltage is responsive to the voltage, the variation of the output voltage based on the performance of the AC generator 1 has a great influence, and the operation of the overcurrent protection becomes unstable.

しかして本発明では、整流回路4と定電圧回路5とのあ
いだにわたって基準値自動設定回路10が設けられている
ために、エンジン回転数の変動および発電機出力特性の
バラツキの影響を受けることなく、定格出力の設定変更
に応じてインバータ保護回路9の過電流検出の基準値を
自動的に最適設定してインバータ3の過電流保護を安定
して行なわせることができる。
In the present invention, however, the automatic reference value setting circuit 10 is provided between the rectifier circuit 4 and the constant voltage circuit 5, so that it is not affected by fluctuations in engine speed and variations in generator output characteristics. It is possible to automatically and optimally set the reference value for detecting the overcurrent of the inverter protection circuit 9 in accordance with the change of the setting of the rated output to stably perform the overcurrent protection of the inverter 3.

すなわち、インバータ保護回路9における演算増幅器OP
A1,OPA2にそれぞれ設定される過電流検出の基準設定値
は、その各基準入力側の分圧抵抗R6,R4およびR10,R8
加わる電圧VBに比例することになる。
That is, the operational amplifier OP in the inverter protection circuit 9
The reference set value for overcurrent detection set in each of A1 and OPA2 is proportional to the voltage V B applied to the voltage dividing resistors R 6 and R 4 and R 10 and R 8 on the reference input side.

その際、交流発電機1の駆動用エンジンが始動してから
定電圧回路5における出力電圧が一定値に達するまで徐
々に上昇するあいだのエンジン回転数0からN1の領域で
は、電流が第1図中イのルートを流れ、そのときVBは次
式(1)によって与えられる。
At that time, in the region where the engine speed is 0 to N 1 while the output voltage of the constant voltage circuit 5 gradually increases after the engine for driving the AC generator 1 is started, the current is the first It flows through the route of a in the figure, and then V B is given by the following equation (1).

ここで、Vcは整流回路4におけるコンデンサC0の端子電
圧であり、エンジン回転数に比例して変化する値とな
る。したがって、エンジ回転数0からN1の領域では過電
流検出の基準設定値がエンジン回転数に応じて変化する
ことになる。
Here, Vc is a terminal voltage of the capacitor C 0 in the rectifying circuit 4, and has a value that changes in proportion to the engine speed. Therefore, in the range of the engine speed 0 to N 1 , the reference set value for overcurrent detection changes according to the engine speed.

また定電圧回路5の出力電圧が安定化されて一定値Eに
なって、かつ抵抗R16,R17の分圧点の電位が定電圧回路
5の出力電圧Eより低いあいだのエンジン回転数N1から
N2の領域(例えば前述したサイレントモードにおける定
格回転数3,000rpmはこの領域内に含まれる)では、電流
が第1図中イのルートを流れ、そのときVBは次式(2)
によって与えられる。
Further, the engine speed N is maintained while the output voltage of the constant voltage circuit 5 is stabilized to a constant value E and the potential at the voltage dividing point of the resistors R 16 and R 17 is lower than the output voltage E of the constant voltage circuit 5. From 1
In the region of N 2 (for example, the rated speed of 3,000 rpm in the silent mode mentioned above is included in this region), the current flows through the route of a in FIG. 1, at which time V B is expressed by the following equation (2).
Given by.

したがって、エンジン回転数N1からN2の領域では過電流
検出の基準設定値がエンジン回転数の如何にかかわらず
常に一定に保持される。
Therefore, in the engine speed range from N 1 to N 2 , the reference set value for overcurrent detection is always kept constant regardless of the engine speed.

またエンジン回転数が上昇して抵抗R16,R17の分圧点の
電位が定電圧回路5の出力電圧Eより高いが、抵抗R17
と抵抗R10またはR6との分圧点の電位が定電圧回路5の
出力電圧Eより低いあいだのエンジン回転数N2からN3
領域では、電流が第1図中ロのルートを流れ、そのとき
VBは次式(3)によって与えられる。
Further, the engine speed increases and the potential at the voltage dividing point of the resistors R 16 and R 17 is higher than the output voltage E of the constant voltage circuit 5, but the resistor R 17
In the region of engine speed N 2 to N 3 while the potential of the voltage dividing point between the resistor and the resistor R 10 or R 6 is lower than the output voltage E of the constant voltage circuit 5, the current flows through the route of B in FIG. ,then
V B is given by the following equation (3).

したがって、エンジン回転数N2からN3の領域では過電流
検出の基準設定値がエンジン回転数に応じて変化するこ
とになる。
Therefore, in the range of engine speeds N 2 to N 3 , the reference set value for overcurrent detection changes according to the engine speed.

さらにエンジ回転数が上昇して、抵抗R17と抵抗R10また
はR6との分圧点の電位が定電圧回転5の出力電圧Eより
高いエンジン回転数N3以上の領域(例えば前述したパワ
ーモードにおける定格回転数4,500rpmはこの領域内に含
まれる)では、VBは次式(4)によって与えられる。
When the engine speed further increases, the potential at the voltage dividing point between the resistance R 17 and the resistance R 10 or R 6 is higher than the output voltage E of the constant voltage rotation 5 and is in the engine speed N 3 or higher region (for example, the power mentioned above). At a rated speed of 4,500 rpm in the mode is included in this range), V B is given by the following equation (4).

VB=E ……(4) ただし、ここではダイオードD3の電圧降下分を無視して
いる。したがってエンジン回転数N3以上の領域では過電
流検出の基準設定値がエンジン回転数の如何にかかわら
ず常に一定に保持される。
V B = E (4) However, the voltage drop of the diode D 3 is ignored here. Therefore, in the region where the engine speed is N 3 or higher, the reference set value for overcurrent detection is always held constant regardless of the engine speed.

このときのエンジン回転数に応じた過電流検出の基準設
定値の特性は、第3図に示すようになる。
The characteristic of the reference set value for overcurrent detection according to the engine speed at this time is as shown in FIG.

このように基準値自動設定回路10をもってインバータ保
護回路9における過電流検出の基準値を自動的に設定さ
せることにより、エンジン始動の立ち上り時(0〜N1
領域)およびエンジンの定格回転数の切換えによる立ち
上り時(N2〜N3の領域)に過電流検出の基準設定値がエ
ンジン回転数に応じて変動するが、エンジン回転数が定
格にあるエンジン回転数N1からN2の領域またはN3以上の
領域ではエンジン回転数が定格から多れて多少変動して
も過電流検出の基準設定値が固定となって、常に安定し
たインバータ3の過電流保護を行なわせることができる
ようになる。また、交流発電機1の出力特性にバラツキ
があってもN1,N2,N3点が同一方向に変化するだけで、そ
のバラツキに対して過電流検出の基準設定値が変化しな
い許容範囲が得られ、量産性が良くなる。
In this way, the reference value automatic setting circuit 10 automatically sets the reference value for detecting the overcurrent in the inverter protection circuit 9, so that the start-up of the engine starts (in the range of 0 to N 1 ) and the rated speed of the engine. The reference set value for overcurrent detection fluctuates according to the engine speed at the start-up by switching (N 2 to N 3 range), but the engine speed is within the rated engine speed N 1 to N 2 range or In the range of N 3 or more, even if the engine speed exceeds the rating and fluctuates a little, the reference set value for overcurrent detection is fixed, so that stable overcurrent protection of the inverter 3 can always be performed. Become. Also, just alternator N 1 even if there are variations in the output characteristics of 1, N 2, N 3 points is changed in the same direction, the allowable range of the reference set value of the overcurrent detection does not vary with respect to the variation Therefore, mass productivity is improved.

なお、以上説明した実施例では定格を2段階に切り換え
る場合について説明したが、定格の切換段階を増した場
合でも基準値自動設定回路10におけるラダー構成による
抵抗およびダイオードを追加していくだけで容易に対応
できる。
In the embodiment described above, the case where the rating is switched to two stages has been described. However, even when the number of stages for switching the rating is increased, it is easy to add a resistor and a diode by the ladder configuration in the automatic reference value setting circuit 10. Can handle.

効果 以上、本発明によるインバータ式発電機にあっては、交
流発電機の出力に応じてインバータの定格出力を段階的
に切り換える際に、従来のように外部スイッチなどを何
ら必要とすることなく、インバータの過電流保護の動作
設定値の切換えを自動的に確実に行なうことができ、ま
た駆動用エンジンの回転数の変動または交流発電機の出
力特性のバラツキの影響を受けることなく、常に一定の
基準設定値をもってインバータの過電流保護を安定して
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。
Effects As described above, in the inverter generator according to the present invention, when switching the rated output of the inverter stepwise according to the output of the AC generator, without any external switch or the like unlike the conventional case, It is possible to automatically and reliably switch the operation set value of the inverter overcurrent protection, and to maintain a constant value without being affected by fluctuations in the rotational speed of the drive engine or variations in the output characteristics of the alternator. It has an excellent advantage that the overcurrent protection of the inverter can be stably performed with the reference set value.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明によるインバータ式発電機の一実施例を
示す電気回路図、第2図は同実施例におけるエンジン回
転数に対する整流回路の出力電圧の特性図、第3図は同
実施例におけるエンジン回転数に対する過電流検出の基
準設定値の特性図である。 1……交流発電機、2……三相整流回路、3……インバ
ータ、4……整流回路、5……定電圧回路、6……発振
器、7……ドライバ、8……定電圧制御回路、9……イ
ンバータ保護回路、10……基準値自動設定回路
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an embodiment of an inverter generator according to the present invention, FIG. 2 is a characteristic diagram of the output voltage of a rectifier circuit with respect to the engine speed in the embodiment, FIG. FIG. 3 is a characteristic diagram of the reference set value for overcurrent detection with respect to the engine speed in the embodiment. 1 ... AC generator, 2 ... Three-phase rectifier circuit, 3 ... Inverter, 4 ... Rectifier circuit, 5 ... Constant voltage circuit, 6 ... Oscillator, 7 ... Driver, 8 ... Constant voltage control circuit , 9 ... Inverter protection circuit, 10 ... Automatic reference value setting circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】交流発電機の主出力巻線における整流出力
を駆動信号にしたがって転流動作するインバータを介し
て任意の周波数をもった交流出力に変換させるインバー
タ式発電機において、インバータの通電電流の検出値を
基準値と比較してインバータの過電流状態を検出する過
電流検出手段と、その過電流状態検出時に前記駆動信号
をしゃ断してインバータを不動作状態にするインバータ
保護手段と、交流発電機の補助出力巻線における整流出
力に応じて変化する電圧にもとづく信号とその補助出力
巻線における整流出力を安定化した電圧にもとづく信号
とを発電機の回転状態に応じて選択しながら前記基準値
を設定する基準値自動設定手段とを設けたことを特徴と
するインバータ式発電機。
1. An inverter-type generator for converting a rectified output in a main output winding of an AC generator into an AC output having an arbitrary frequency through an inverter commutating according to a drive signal, and a current supplied to the inverter. An overcurrent detection unit that detects the overcurrent state of the inverter by comparing the detection value of the above with a reference value, an inverter protection unit that shuts off the drive signal when the overcurrent state is detected, and renders the inverter inoperative. While selecting a signal based on the voltage that changes according to the rectified output in the auxiliary output winding of the generator and a signal based on the voltage that stabilizes the rectified output in the auxiliary output winding according to the rotation state of the generator, An inverter-type generator characterized in that a reference value automatic setting means for setting a reference value is provided.
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