JPS6079128A - エンジン駆動発電機制御方法 - Google Patents

エンジン駆動発電機制御方法

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JPS6079128A
JPS6079128A JP18664083A JP18664083A JPS6079128A JP S6079128 A JPS6079128 A JP S6079128A JP 18664083 A JP18664083 A JP 18664083A JP 18664083 A JP18664083 A JP 18664083A JP S6079128 A JPS6079128 A JP S6079128A
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JP
Japan
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generator
load
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output voltage
voltage
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JP18664083A
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JPH0415384B2 (ja
Inventor
Masanori Tanaka
田中 政則
Masayuki Sango
正幸 山後
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Hokuetsu Industries Co Ltd
Original Assignee
Hokuetsu Industries Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/06Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving electric generators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はエンジン駆動発電機制御方式に関する。
(従来技術) ランプもしくはインダクションモータ等の負荷にあって
は始動時に定格電流の5〜10倍程廉の突入電流が流れ
るため、これらの重負荷をエンジン駆動発電機で始動す
るには発電機の出力容lとして負荷室−の2〜3倍程度
のものが必要となる。
そのため、小容量あるいは負荷容纏と同程度の容量を持
った発電機を使用した場合には負荷投入時の突入電流に
よりエンジン回転数が著しく低下し、エンストもしくは
低速回転でつり合ったまま回転数が上昇しないといった
不具合が生じる。しかして、例えば容量35にVA(2
8にW)の発電機であっても同時始動では11にWまで
の負荷(モータ)しか始動することができず、発電機の
能力を十分に発揮することができない。
また、従来の発電機は常に定格状態で運転するように構
成されているため、例えば負荷としてモータを用いた場
合、モータの回転数を任意に設定することができなかっ
た。そのため、坑内等で使用される換気および冷却用の
ファン等にあっては十分に温度が下がり、あまりパワー
を必要としない状態にもかかわらず発電機は定格状態を
維持するため、エネルギー消費の点で無駄があった。
(発明の目的) 本発明は上記の点に鑑み提案されたものであり、突入電
流の大きな負荷であっても発電機と同等の定格容量を持
つ負荷まで容易に始動でき、更に必要により負荷の利用
状況に応じて最適な運転状態を実現できるエンジン駆動
発電機制御方式を提供することを目的としている。
すなわち、本発明では負荷投入に際してエンジン回転数
および発電機出力電圧を低下せしめると共に、発電機出
力電圧および負荷電流を検出して発電機と負荷との整合
状況を常時検知し、正常であれば徐々にエンジン回転数
および発電機出力電圧を上昇りしめ、定格運転まで移行
せしめることにより上記の主目的を達成している。
(発明の構成) 第1図は本発明を具体化した一実施例を示す回路構成図
である。図において1はエンジン(図示せず)によって
駆動される交流発電機(以下、単に「発電機」と言う)
であり、その出力端子はインダクションモータの如き負
荷2に接続されている。また、W+ 、W2は発電機1
の互いに差動の関係にある励11巻線であり、変流器C
T、 、リアクトルRT、ダイオードDおよびAVR(
自動電圧調整器)15は発電機1の出力電圧を所定の電
圧に保つべく動作する励磁回路を構成している。一方、
負荷線路に設けられた変流器CT、I/V変換回路3、
基準電圧発生回路4.コンパレータ5は負荷電流が所定
の値におさまっているか否かを判別する回路を構成して
おり、発電111の出力端子に接続された変圧器PT、
電圧検出回路7.コンパレータ8は発電機1の電圧降下
饅が許容範囲内であるか否かを判定する回路を構成して
いる。次いで、これらのコンパレータ5.8の出力信号
はアンド回路9にともに入力され、このアンド回路の出
力により発振回路10が動作するようになっている。
また、UZDカウンタ(アップダウンカウンタ)12は
発振回路100発生パルスをカウント(この実施例では
アップカウントのみしか行われない)してバイナリの出
りを送出するもので、設定回路11により初期値がプリ
セットされるようになっており、カウント出りはD/A
変換回路13に与えられると同時に設定回路11にも与
えられ、U/Dカウンタ12の出力が発電機1の定格に
見合った値にな3− った時、設定回路11の働きによりU/Dカウンタ12
をストップさせるようにしている。
次いで、D/A*yA回路13のアナログ出力は関数発
生回路14を介して前記AVR15に電圧制御の基準電
圧として与えられると共に、コンパレータ16にエンジ
ン回転数を設定するための基準電圧として入力される。
また、コンパレータ16の他の入力端にはF/V変挽回
路6を介して変圧器PTから発電機1の回転数に応じた
信号が与えられており、このコンパレータ16の出力は
アンプ17を介してエンジンのガバナを駆動するアクチ
ュエータ18に制御信号として与えられている。
第2図は設定回路11にスタート信号を与えるためのり
レージ−ケンス回路の一例を示したものであり、起動ス
イッチS1によって動作するコンタクタMOの接点MC
,よりスタート信号を得ている。
なお、S2は停止スイッチ、MO,、は負荷2の投入用
の他の接点、MCa2は起動スイッチS1の動作を保持
するための自己保持用接点である。
しかして、第1図において負荷投入に際して設4− 足回路11にスタート信号が与えられると、Ll/Dカ
ウンタ12は、エンジンの回転数がエンジンを駆動でき
る最小限の値となり発電Vs1の出力電圧がその回転数
において負荷特性に応じた値となるような最も低い値に
プリセットされ、この値はD/AW!換回路13により
アナログ値に変換されて前記のようにエンジン回転数設
定の基準電圧としてコンパレータ16に、および関数発
生回路14を介して電圧制御の基準電圧としてAVR1
5に与えられる。なお、U/Dカウンタ12の初期値を
低い値にプリセットするのは最初、エンジン回転数およ
び発電機出力電圧を低下させておき、負荷投入時の突入
電流を小さくし、エンジンの負担を軽くするためである
。また、関数発生回路14はエンジン回転数と発電機出
力電圧との関係を負荷特性(定トルク負萄、2乗低減ト
ルク負荷等)に応じて設定するためのものである。
しかして、コンパレータ16はその際のエンジン回転数
をF/V変換回路6から検知してD/A変換回路13か
ら与えられる基準電圧と比較し、両者が一致するように
アクチュエータ18によりエンジンガバナをフィードバ
ック制御する。同様にAVR15でも関数発生回路14
を介して与えられる基準電圧に基づいて発電機出力電圧
が所定の電圧となるように発電11の励磁電流を制御す
る。すなわち、U/Dカウンタ12の出力値によりエン
ジン回転数および発電機出力電圧は一方的に制御される
わけである。
一方、変流器CTおよび変圧器P■により検出された発
電機1の出力電流(負荷電流)および出力電圧はコンパ
レータ5,8において、それぞれI/V変換回路3から
の出力電圧と基準電圧発生回路4の基準電圧とが、およ
び電圧検出回路7からの出力電圧と関数発生回路14か
ら出力されるAVR基準電圧とが比較されることにより
正常が否かが判断され、I/V変換回路3からの出力電
圧が基準電圧発生回路4の基準電圧以内におさまってお
り、かつ電圧検出回路7の出力電圧がAVRW準電圧を
越えている場合は正常であり、発電機1に余裕があると
判断され、この場合にはコンパレータ5.8からアンド
回路9に信号が出力され、アンド回路9を介して発振回
路10が動作し、U/Dカウンタ12を歩進させてエン
ジン回転数および発電機出力電圧を徐々に上昇せしめる
。すなわち、インダクションモータ等の負荷にあっては
モータの回転が同期速度に近ずいて正常回転となると突
入電流が減少することになるので、負荷電流が所定値以
下であれば負荷2が発電機1の出力と整合されたものと
みなすことができ、また、発電機出力電圧の降下量を監
視することにより発電機1の負担が過剰であるか否かが
判別できるため、負荷電流が所定値以内であり、かつ発
電機出力電圧の降下量が所定値以内であることの2条件
が満たされることをもって発電機1と負荷2が正常に整
合状態にあると判断している。
しかして、負荷2が発電機1と正常に整合していること
を確認しつつエンジン回転数および発電機出力電圧を上
昇していき、定格状態まで移行せしめる。そして、Ll
/Dカウンタ12の出力が定格になると設定回路11の
働きによりLl/Dカウンタ7− 12をストップさせる。したがって、発電機容量と同程
度の定格容量をもつ重負荷であっても発電機1を駆動す
るエンジンがオーバーロードとなることはなくなり、よ
って従来の如くエンストを起こしたり、低速回転でつり
合ったまま回転数が上昇しなくなるといった不都合は解
消されることとなる。なお、関数発生回路14では定ト
ルク負荷の場合、 2乗低減トルク負荷の場合はトルクTは周波数fの2乗
に比例することから、 となるよう周波数(エンジン回転数)fと発電機出力電
圧Vとの関係を設定し、D /’ A変換回路13から
与えられるアナログ値の一方に補正を加える。
また、負荷投入時におけるエンジンの負担を更に軽減す
るためには上式(1)、 (2)で決まる発電機出力電
圧Vに1以下の係数(負荷の種類に応じて変=8− える)を乗じたものに設定しておけばよい。
第3図は本発明を利用して坑内等の作業空間Aを換気す
るファンFの回転数を制御するようにしたものである。
図において、ファンFは負荷2のインダクションモータ
によって駆動されるものであり、一方、作業空間A内に
は温度センサ19が設けられ、この温度センサ19の検
出信号をコンパレータ21によって温度設定回路20の
設定値と比較することにより設定回路11にアップダウ
ン信号を与えている。また、その他の構成は第1図およ
び第2図のものと同様である。
しかして、負荷2の始動時の動作に関しては第1図のも
のと同様であり、その後の定常状態において作業空間A
の温度が上昇して温度設定回路2゜の設定湯度を越える
とコンパレータ21より設定回路11にアップ信号が与
えられ、U/Dカウンタ12の出力値が高められ、ファ
ンFの回転が速められて作業空間Aの温度を下げる方向
に働く。また、作業空間への温度が低下した際には逆の
動作が行われ、結果的に作業空間Aは定温度に保たれる
ことになる。なお、ファン等の流体機器にあっては2乗
低減トルク負萄となるので、関数発生回路14は2乗低
減トルクの負荷特性に合わせてあり、そのため効率よく
ファンFを運転できる。
(発明の効果) 以上のように本発明のエンジン駆動発電機制御方式にあ
っては、負荷投入に際してエンジン回転数および発電機
出力電圧を低下せしめると共に、発電機出力電圧および
負荷電流を検出して発電機と負荷との整合状況を常時検
知し、正常であれば徐々にエンジン回転数および発電機
出力電圧を上昇せしめ、定格運転まで移行せしめるよう
にしたので、突入電流の大きな負荷であっても発電機と
同等の定格容量を持つ負荷まで容易に始動でき、更に必
要により負荷の利用状況に応じて最適な運転状態を実現
できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第2図は
スタート信号を発生するための回路例を示す回路図、第
3図は本発明の応用例を示す構成図である。 1・・・・発電機、2・・・・負荷、3・・・・I/V
変換回路、4・・・・基準電圧発生回路、5,8.16
・・・・コンパレータ、6・・・・F/V変換回路、7
・・・・電圧検出回路、9・・・・アンド回路、10・
・・・発振回路、11・・・・設定回路、12・・・・
U/Dカウンタ、13・・・・D/A変換回路、14・
・・・関数発生回路、15・・・・AVR,17・・・
・アンプ、18・・・・アクチュエータ、0■・・・・
変流器、PT・・・・変圧器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 負荷投入に際してエンジン回転数および発電機出力電圧
    を低下せしめると共に、発電機出力電圧および負荷電流
    を検出して発電機と負荷との整合状況を常時検知し、正
    常であれば徐々にエンジン回転数および発電機出力電圧
    を上昇せしめ、定格運転まで移行せしめることを特徴と
    したエンジン駆動発電機制御方式。
JP18664083A 1983-10-05 1983-10-05 エンジン駆動発電機制御方法 Granted JPS6079128A (ja)

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JPH0415384B2 JPH0415384B2 (ja) 1992-03-17

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04295148A (ja) * 1991-03-22 1992-10-20 Kokusan Denki Co Ltd 内燃機関駆動発電装置
US9448118B2 (en) 2013-07-31 2016-09-20 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Sensor assembly

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