JPH11113297A - 発電装置の制御部電源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストな発電装置の制御部電源を提供する
こと。 【解決手段】 回転数に略比例した電圧を発生する発電
機２と、発電装置の制御装置電源スイッチ用リレー１６
と、始動・停止スイッチ１４によりバッテリ７と制御部
コントローラ１５とを接続する回路構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低コストな発電装
置の制御部電源を構成する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の発電装置の制御部電源としては、
大型では専用の電源スイッチによりＯＮ／ＯＦＦするタ
イプが多く、小型では始動・停止スイッチと連動するタ
イプが多い。また、タイマー機能によりそのスイッチの
ＯＦＦよりも制御部の電源（もしくは補機電源）ＯＦＦ
を遅らせるものがある。遅らせる例としては、発電装置
内のヒートソークによる熱害を避けるため、機器の温度
がある程度下がるまでファンやオイルポンプを回すもの
があり、前述のタイマー機能によりこれが実現されてい
る。また、ガスタービン発電装置のように燃料停止から
エンジン軸回転停止までの時間遅れが大きい場合などに
は、停止スイッチＯＦＦ後もオイルポンプを軸回転停止
まで回す必要があり、このポンプ部の制御電源ＯＦＦを
遅らせることが必須となる。

【０００３】小型発電装置では、その利便性から、大型
のように専用の電源スイッチを切るということは行わな
い。そこで、ファンやポンプ部の制御も行っている制御
部が停止スイッチＯＦＦ後に必要な条件を満たした時点
で制御部自身の制御電源を切る、いわゆるセルフシャッ
ト機構か、専用のタイマー部品により、この機能を実現
している。

【０００４】図６に、前者の例を示す。１はエンジン、
２は発電機、３は発電装置につながれた負荷、４は始動
・停止スイッチ、５は制御部コントローラ、６は制御部
のセルフシャット用リレー、７は発電装置のバッテリで
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の発電装置の制御部電源にあっては、タイマー
部品を別途採用した場合にはコスト高になるという問題
点があり、制御部でセルフシャット機構を採用した場合
には各種ノイズ対策が必要になる、という問題点があっ
た。

【０００６】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、オイルポンプ駆動が停止遅延の原
因である場合において、制御装置の電源スイッチ用リレ
ーを発電機の出力電圧で保持することで、上記問題点を
解決することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、回転数に略比例した電圧を発生する発電
機を搭載した発電装置において、発電装置の制御装置電
源スイッチ用リレーを発電機の出力電圧で保持すること
を特徴とする。

【０００８】また本発明は、前記発電装置の制御部電源
において、制御装置の電源スイッチ用リレーをインバー
タの中間電圧で保持することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明による発電装置の制
御部電源の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明
する。

【００１０】（第１の実施の形態）図１は、本発明によ
る発電装置の制御部電源の第１の実施の形態を示す図で
ある。なお、図６に示した従来技術と同じ構成要素には
同じ符号を付してある。

【００１１】まず、図１を用いて構成を説明する。１４
は始動・停止スイッチであり、始動時にＯＮとなって制
御部コントローラ１５に始動信号を伝えるとともに、制
御部コントローラ１５とバッテリ７との配線をＯＮとす
る。１６は、制御部コントローラ１５とバッテリ７との
間に位置し、発電機２の配線１８につながれ、発電電圧
により駆動されるリレーである。このリレー１６は、発
電機電圧が高いときにＯＮとなる。

【００１２】次に、第１の実施の形態の作用を説明す
る。回転数に略比例した電圧を発生する発電機として
は、例えば永久磁石式同期発電機がある。この永久磁石
式同期発電機の発電特性を図２に示す。この図では、発
電装置停止時の条件として無負荷を想定しているが、こ
のように負荷条件（電流条件）を規定すると、発電電圧
と回転数は、かなりよい比例関係を示す。

【００１３】また、リレーの特性を「ＯＮ→ＯＦＦとな
る電圧」を復帰電圧、「ＯＦＦ→ＯＮとなる電圧」を動
作電圧としてまとめると、その特性は図３に示したよう
になる。この特性から、リレー保持に必要な電圧（復帰
電圧）は、定格電圧に対してかなり低くてよいことが判
る。この復帰電圧の定格電圧に対する比は、一般的なリ
レーでは、およそ２０％である。

【００１４】一方、始動・停止スイッチをＯＦＦ後もＯ
Ｎになっていなければならない必須項目としてはオイル
ポンプがあるが、このオイルポンプはエンジンの軸回転
数が下がれば不要になる。

【００１５】以上のような特性を考慮し、第１の実施の
形態では、低コストな発電装置の制御部電源のシャット
機構を案出している。

【００１６】図４に、第１の実施の形態のタイムチャー
トを示す。このタイムチャートにより、作動を説明す
る。始動・停止スイッチ１４がＯＮされると、図１に示
す配線より、バッテリ７と制御部コントローラ１５が接
続されるとともに、制御部に始動命令が伝わる。タイム
チャート上、この時点で制御部電源はＯＮされ、始動命
令から制御部はオイルポンプ電源をＯＮするとともに、
エンジン１をスタートさせる。エンジン１が加速され、
定格回転数のおよを６０％を越えるところで、リレー１
６に必要な動作電圧が確保され、リレー１６はＯＮ状態
になる。しかしこの時点では、すでに始動・停止スイッ
チ１４により制御部電源はＯＮ状態になっているため、
リレー１６に連動してＯＮする部分は無い。

【００１７】次に、運転後、始動・停止スイッチ１４が
ＯＦＦされると、停止命令が制御部に伝わり、エンジン
１への燃料供給が断たれるとともに、始動・停止スイッ
チ１４を経由するバッテリ７と制御部コントローラ１５
との接続も断たれる。しかし、制御部電源はリレー１６
により保持されたままであり、制御部から駆動されるオ
イルポンプも回ったままである。エンジン１の回転数が
２０％程度まで下がってくると、リレー１６の駆動電圧
が復帰電圧以下となるため、リレー１６はＯＦＦされ
る。すると制御部の電源が断たれ、同時にここから駆動
されているオイルポンプ電源もＯＦＦとなってオイル供
給が断たれる。この時点では、軸回転数は２０％以下に
なっており、軸部周辺に残存するオイルだけで問題なく
回転停止までいくことができる。

【００１８】このような作動により、第１の実施の形態
では、コストの高いタイマー装置やコントローラの停止
誤動作を避けるためのノイズ対策を行うことなく、安価
なシャット機構を実現している。

【００１９】また、エンジン回転が停止するまでに時間
を要するガスタービンエンジンにおいては、第１の実施
の形態の停止遅延効果が、オイル供給の遅延だけでな
く、ファン停止までの時間を稼ぐことにより、ヒートソ
ークの影響も小さくすることが可能になる、という効果
も有する。

【００２０】（第２の実施の形態）図５は、本発明によ
る発電装置の制御部電源の第２の実施の形態を示す図で
ある。まず、構成を説明する。第２の実施の形態は、イ
ンバータ付き発電装置に対する適用例である。２１はイ
ンバータの整流回路、２２はインバータ直流部の整流用
コンデンサ、２３はインバータのスイッチング回路であ
る。リレー２６は、インバータの直流部を駆動電源とし
ている制御部電源シャット用のリレーである。

【００２１】次に、第２の実施の形態の作用を説明す
る。コンデンサ２２の働きにより、発電機停止時には、
発電電圧の低下よりもインバータ直流部の電圧低下が遅
れて発生する。このため、第２の実施の形態では、第１
の実施の形態よりも低回転まで制御部電源をＯＮしたま
まにできる、というメリットがある。また、インバータ
のコンデンサの停止時放電促進用としても活用可能であ
る。

【００２２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、回転数に略比例した電圧を発生する発電機と、
発電装置の制御装置電源スイッチ用リレーと、始動・停
止スイッチによりバッテリと制御部コントローラとを接
続する回路、という構成により、低コストな発電装置の
制御部電源を実現できるというメリットがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による発電装置の制御部電源の第１の実
施の形態の構成を示す図である。

【図２】第１の実施の形態の作用の説明図である。

【図３】第１の実施の形態の作用の説明図である。

【図４】第１の実施の形態の作用の説明図である。

【図５】第２の実施の形態の構成を示す図である。

【図６】従来技術の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 発電機 ３ 負荷 ７ バッテリ １４ 停止・始動スイッチ １５ 制御部 １６，２６ リレー １８ 配線 ２１ 整流回路 ２２ コンデンサ ２３ スイッチング回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転数に略比例した電圧を発生する発電
   機を搭載した発電装置において、 発電装置の制御装置電源スイッチ用リレーを発電機の出
   力電圧で保持することを特徴とする発電装置の制御部電
   源。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の発電装置の制御部電源
   において、 制御装置の電源スイッチ用リレーをインバータの中間電
   圧で保持することを特徴とする発電装置の制御部電源。