JPS5928744B2

JPS5928744B2 - エンジン発電機の回転速度制御装置

Info

Publication number: JPS5928744B2
Application number: JP54023980A
Authority: JP
Inventors: 利通鈴木
Original assignee: Sawafuji Electric Co Ltd
Current assignee: Sawafuji Electric Co Ltd
Priority date: 1979-02-28
Filing date: 1979-02-28
Publication date: 1984-07-16
Also published as: JPS55117050A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は例えば工事現場などで照明灯および電動工具な
どの一般負荷または溶接負荷などの電源として用いられ
るエンジン発電機で、とくにそのエンジンの燃料節約と
、騒音防止等の目的で発電機の無負荷時には該発電機の
出力電圧で励磁され可動鉄心を吸引することにより、エ
ンジンの調速機を経済速度（低速度）位置に保持し、発
電機の負荷時には前記励磁を遮断して該エンジンの調速
機を高速位置に移行するようにした電磁装置を有するエ
ンジン発電機の回転速度制御装置の改良に関するもので
ある。

従来この種装置においては発電機の負荷電流をリードリ
レーなどの接点式リレーで検出し、このリレーの検出信
号により、エンジンの調速機を低速位置から高速位置に
移行するようにした電磁装置の励磁を開閉する電磁開閉
器を作動させるのが通例であったため、装置全体が大型
となり、これを配置するためのスペース上の問題点があ
ると共に、製造コストも高価となる欠点があった。

さらに接点式リレーにその接点の損耗などにより動作が
不確実になるなどの不利な点があった。

そこで、本発明にこの回転速度制御装置を接点式リレー
を全く用いることなく、長期に亘り正確に制御でき、装
置全体を大巾に小型化することをその目的とするもので
あって、このため、発電機の無負荷時には該発電機の出
力電圧で励磁されてエンジンの調速機を経済速度（低速
度）位置に保持し、前記発電機の負荷時には前記励磁を
遮断して該エンジンの調速機を高速位置に移行するよう
にした電磁装置を有するエンジン発電機において前記電
磁装置に流れる励磁電流をオン、オフするスイッチング
トランジスタと、前記発電機の負荷電流を検出するホー
ル効果素子を組み込んだ集積回路素子とを設け、前記ス
イッチングトランジスタを前記集積回路素子の出力端子
電圧で制御するように構成したことを特徴とするもので
ある。

以下第１図に示す本発明一実施例について説明すると、
１は調速機２を有するエンジン、３はこのエンジン１に
駆動される発電機で、この発電機３は電機子４と分巻界
磁コイル５と調整抵抗６とよりなっている。

７は照明灯、電動工具などの一般負荷、８はその開閉器
、１０は電磁装置で、この電磁装置１０は電磁コイル１
１とマスクダイオード１２と可動鉄心１３とよりなり、
この可動鉄心１３はレバー機構１４を介してエンジン１
の調速機２に連結されている。

そして、この電磁装置１０は電磁コイル１１が発電機３
の出力電圧で励磁されていると＠は、可動鉄心１３が吸
引され、エンジン１の調速機２を経済速度（低速度）位
置に保持し、その励磁が遮断されているときは、前記エ
ンジン１の調速機２を高速度位置に移行するように構成
されている。

つぎに、１５は定電圧回路部で、この定電圧回路部は抵
抗１６と、ツェナーダイオード１７と、トランジスタ１
８と平滑用のコンデンサ１９とよりなっている。

２０は前記電磁装置１００制御回路部で、この制御回路
部２０は電磁コイル１１の励磁電流をオン・オフするよ
うに接続したスイッチングトランジスタ２１と、抵抗２
２と、前記発電機３の負荷電流を検出するだめの検出コ
イル２３を巻装した鉄心２４と、この鉄心２４の磁気回
路内に装着したホール効果素子を組み込んだ集積回路素
子２５とよりなっている。

しかして、前記集積回路素子２５に前記定電圧回路１５
に接続された入力端子Ｔ１と、出力端子Ｔ２と、接地
端子Ｔ３とよりなり、その内部の構成は第２図に示すよ
うに入力回路部２６と、ホール効果素子部２７と、増幅
回路部２８と、トリガ回路部２９と、出力回路部３０と
よりなり、そのホール効果素子部２７に磁束が作用した
とき出力回路部３０の出力トランジスタ３１がオン状態
となるように構成されているものである。

以上のように構成された第１図に示す本発明第１実施例
の装置に、まずエンジン１を手動その他の方法で始動し
て回転させろと、発電機３ばこのエンジン１に駆動され
て回転し、その発電機３の出力電圧は定電圧回路部１５
の抵抗１６と制御回路部２０の抵抗２２を介してスイッ
チングトランジスタ２１にベース電流を流すので、この
スイッチングトランジスタ２１はオン状態になる。

そこで、前記発電機３の出力電圧により電磁装置１０の
励磁コイル１１に励磁電流が流れ、これにより可動鉄心
１３が吸引され、レバー機構１４を介してエンジン１の
調速機２を経済速度（低速度）位置に保持する。

そとで、エンジン１は所定の経済速度で回転し、発電機
３を駆動するようになる。

つぎに、開閉器８を閉路して発電機３の出力電圧でこの
開閉器８を介して照明灯、電動工具などの一般負荷７に
通電すると、その一般負荷Ｉに流れる電流は制御回路部
２０の検出コイル２３にも分流するので、鉄心２４に磁
束が発生し、この磁束によりホール効果素子を組み込ん
だ集積回路素子２５の出力回路部３０の出力トランジス
タ３１をオン状態に移行させる。

これにより該集積回路素子２５の出力端子Ｔ２と接地端
子Ｔ３は短絡に近い状態となるので、今まで抵抗２２を
介して流れていたスイッチングトランジスタ２１のベー
ス電流が側路され、該スイッチングトランジスタ２１は
オフ状態となる。

そこで、電磁装置１０の励磁コイル１１に今まで流れて
いた励磁電流は遮断され、これにより可動鉄心１３に吸
引されなくなるので、エンジン１の調速機２は高速度位
置に移行し、発電機３を高速で回転させるようになり、
その発電機３の出力電圧は所定値まで上昇して一般負荷
７に開閉器８を介して通電するようになる。

そして、つぎに開閉器８を開路することにより一般負荷
７に今まで流れていた通電を遮断したときは、制御回路
２０の検出コイル２３に流れる電流も遮断されろことに
なり、これにより鉄心２４の磁束は減少する。

そこで、集積回路素子２５の出力回路部３０にある出力
トランジスタ３１がオフ状態となり、スイッチングトラ
ンジスタ２１がオンするので、これにより電磁装置１０
の励磁コイル１１に発電機３より励磁電流が流れ、可動
鉄心１３が吸引される。

この可動鉄心１３の吸引によりレバー機構１４を介して
エンジン１の調速機２を低速度位置に移行させ、エンジ
ン１を経済的な低速度に低下させる。

上述した第１図に示す本発明一実施例の動作を要約する
と下記のようになる。

（イ）発電機３により一般負荷７に通電を開始するとほ
ぼ同時にエンジン１は高速回転に移行する。

（ロ）つぎに、一般負荷７の通電を遮断するとほぼ同時
にエンジン１は元の経済的な低速回転に復帰する。

ところで、上記の第１図に示す本発明一実施例の動作は
発電機を照明灯、電動工具などの一般負荷の電源として
用いろ場合は問題ないが、アーク溶接の電源として用い
る場合においては上記（ロ）項の動作が問題となる。

すなわち、アーク溶接は溶接棒を母材に近接させること
により該溶接棒と母材との間にアークを連続的に飛ばし
て溶接するのであるが、そのアークは一時的にわずかの
時間遮断する場合があり、この場合上記（ロ）項の動作
のようにその都度エンジンの回転速度が低下するのは溶
接作業上または１騒音防止の面からもまことに好ましく
ないのである。

第３図および第４図の本発明他の実施例は制御回路に設
けた集積回路素子の出力端子とスイッチングトランジス
タの入力端子間に遅延回路を接続することによシ発電機
をアーク溶接の電源として用いてもよいようにしたもの
を示している。

まず、第３図に示す実施例を説明すると、この図におい
て第１図と同一符号のものは第１図のものと同一またに
等動部分を示しており、その第１図の構成と異なるとこ
ろは発電機３の出力端に溶接棒Ｙと母材Ｘとよりなる溶
接負荷９を接続した点と、制御回路部２０の集積回路素
子２５の出力端子Ｔ２とスイッチングトランジスタ２１
の入力端子（ベース端子）との間に抵抗Ｒ１，Ｒ２とコ
ンデンサＣ１とよりなる遅延回路を接続した点にある。

この第３図に示す本発明他の実施例は上記のように構成
されているので、溶接負荷の溶接棒Ｙｋ母材Ｘに近接さ
せて溶接作業を開始するときは第１図に示す実施例と同
様にエンジン１の回転速度を高速に移行させるが、つぎ
に溶接棒Ｙを母材Ｘから離れさせて溶接作業が終了する
と、遅延回路を構成する抵抗Ｒ，，Ｒ２とコンデンサＣ
１の時定数によりスイッチングトランジスタ２１Ｆ′ｉ
所定の時間遅延してオン状態となるので、これにより前
記溶接作業の終了後所定の時間遅延して電磁装置１０が
作動してエンジン１を所定の経済的な低速回転に復帰さ
せるのである。

第４図に示す本発明他の実施例は制御回路２０の集積回
路素子２５の出力端子Ｔ２とスイッチングトランジスタ
２１０入力端子（ベース端子）との間に抵抗Ｒ３，Ｒ４
，Ｒ５，Ｒ６とコンデンサＣ２と、基準電圧端子Ｔ４、
入力端子Ｔ５および出力端子Ｔ６を有する電圧比較作動
素子ＶＣとよりなる遅延回路を接続したものである。

この第４図に示す実施例の遅延回路は第３図に示す実施
例に比較して部品点数が多くなる不利はあるが、そこに
接続されているコンデンサＣ２の容量は大巾に小さくす
ることができるので、装置全体を小型化できるという利
点がある。

以上の説明で明らかのように本発明によれば、発電機の
無負荷時には該発電機の出力電圧で励磁されてエンジン
の調速機を経済速度（低速度）位置に保持し、前記発電
機の負荷時には前記励磁を遮断して該エンジンの調速機
を高速位置に移行するようにした電磁装置を有するエン
ジン発電機において、前記電磁装置に流れる励磁電流を
オン、オフするスイッチングトランジスタと、前記発電
機の負荷電流を検出するホール効果素子を組み込んだ集
積回路素子とを設け、前記スイッチングトランジスタを
前記集積回路素子の出力端子電圧で制御するようにした
ものであるから、従来の接点式リレーを用いたものに比
較して装置全体を大巾に小型化できるので、これを配置
するスペースも少なくてよく、また、さらに消費電力を
極めて少なくすることが可能であるのみならず、動作が
長期に亘り確実であり、故障もないので、その実用的顕
著な効果大なるものがある。

さらに、その制御回路中に遅延回路を接続することによ
り発電機の負荷が溶接負荷であっても、その溶接に好適
な作動をさせることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例装置の電気回路図、第２図は同
装置の集積回路素子を説明するためのブロック図、第３
図および第４図は本発明他の実施例装置の電気回路図で
ある。図中、１にエンジン、２に調速機、３は発電機、γに一
般負荷、９は溶接負荷、１０は電磁装置、１５は定電圧
回路部、２０は制御回路部、２１はスイッチングトラン
ジスタ、２３は検出コイル、２４は鉄心、２５はホール
効果素子を組み込んだ集積回路素子、Ｃ１，Ｃ２はコン
デンサ、ＶＣは電圧比較作動素子である。

Claims

【特許請求の範囲】１発電機の無負荷時には該発電機の出力電圧で励磁さ
れてエンジンの調速機を経済速度（低速度）位置に保持
し、前記発電機の負荷時には前記励磁を遮断して該エン
ジンの負荷時には前記励磁を遮断するようにした電磁装
置を有するエンジン発電機において、前記電磁装置を制
御する制御回路部と、この制御回路部に前記発電機の出
力電圧を所定の電圧にして印加する定電圧回路部とを設
けると共に、前記制御回路部には、前記電磁装置に流れ
る励磁電流をオン・オフするスイッチングトランジスタ
と前記発電機の負荷電流を検出するホール効果素子を組
み込んだ集積回路素子とを設け、前記スイッチングトラ
ンジスタを前記集積回路素子の出力端子電圧で制御する
ようにしたことを特徴とするエンジン発電機の回転速度
制御装置。２前記集積回路素子の出力端子と前記スイッチングト
ランジスタの入力端子間に遅延回路を接続したことを特
徴とする特許請求範囲第１項記載のエンジン発電機の回
転速度制御装置。