JPS626269Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はエンジンにより駆動される発電機の回
転速度制御装置に関するものである。

エンジンにより駆動される発電機では、無負荷
時にエンジンの回転速度を低減し、負荷時には負
荷電流を検出してエンジン回転速度を所定値まで
上昇させる回転速度制御装置を設けている。従来
のこの種の装置においては負荷電流を電磁コイル
に流して、これにより電磁リレーを開閉させ、エ
ンジンの回転速度を定めるスロツトルレバーを駆
動する電磁駆動装置を制御するようにしていた。
即ちこの従来の装置において無負荷時には電磁駆
動装置が作動してスロツトルレバーを所定の位置
まで操作することによりエンジンの回転速度を低
下させ、また負荷時には電磁コイルに負荷電流を
流して、電磁リレーを閉成させることにより前記
電磁駆動装置の励磁を解除し、スロツトルレバー
を戻してエンジンの回転速度を設定された常用回
転速度まで上昇させ、発電機に必要な電力を発生
させるようにしていた。

しかしながら上記従来の装置では、比較的大形
の接点式電磁リレーを用いていたため装置が大形
化する欠点があつた。また負荷電流が瞬時的に零
になる場合にはエンジンの回転速度は常用回転速
度に保持したままにしておくことが好ましいが、
従来の装置では負荷電流が零になつてリレーの接
点が開くと同時にエンジンの回転速度を低下させ
る方向への操作が行なわれるため、負荷電流の瞬
時的な中断によつてもエンジンの回転速度が下が
つてしまう欠点があつた。またリレーの接点がチ
ヤタリングを起したような場合にエンジンの回転
が変動し、動作が不安定になる欠点があつた。特
にこの発電機を溶接用に使用した場合、溶接作業
を中断するたびにエンジンの回転が下がり、溶接
を再開したときに発電機の出力が不足して良好な
溶接結果が得られなくなることがあつた。

本考案の目的は、大型の電磁コイルを用いる必
要がなく、また短時間の無負荷状態によつてはエ
ンジンの回転速度が低下しないようにしたエンジ
ン駆動発電機の回転速度制御装置を提供すること
にある。

以下図面を参照して本考案をその実施例ととも
に詳細に説明する。

図面は溶接用電源として用いるエンジン駆動発
電機に本考案を適用した一実施例を示したもの
で、同図において、１はエンジンにより駆動され
る発電機、２は溶接棒２ａと母材２ｃとからなる
溶接負荷、３は磁力に感応して動作するリードス
イツチ３ａと、リードスイツチを動作させる磁力
を発生するチヨークコイル３ｂとからなる負荷電
流検出回路である。発電機１の正極側出力端子に
は、前記チヨークコイル３ｂを介して溶接棒２ａ
が、また負極側出力端子には母材２ｂがそれぞれ
接続されている。４はタイマ回路、５はバツテリ
等の直流電源、６はモータにより出力アームを変
位させる電動式アクチユエータ（以下単にアクチ
ユエータという。）を駆動するアクチユエータ駆
動回路である。アクチユエータの出力アームはエ
ンジンのスロツトルレバーに連結され、この出力
アームによりエンジンの回転速度が調整されるよ
うになつている。

遅延回路４は、トランジスタ４ａを備え、この
トランジスタ４ａのエミツタは直流電源５とリー
ドスイツチ３ａとの接続点に、コレクタは抵抗４
ｂを介して駆動回路６の入力端子t₁に、またベー
スは抵抗４ｃを介してトランジスタ４ｄのコレク
タにそれぞれ接続されている。トランジスタ４ｄ
のベースは抵抗４ｅ及び４ｆを介してリードスイ
ツチ３ａの他端に接続され、抵抗４ｅ，４ｆの接
続点とトランジスタ４ｄのエミツタとの間にコン
デンサ４ｇが接続されている。トランジスタ４ｄ
のエミツタは駆動回路６の他の入力端子t₂に接続
され、トランジスタ４ａ乃至コンデンサ４ｇの各
部により遅延回路４が構成されている。アクチユ
エータ駆動回路６はトランジスタ６ａ及び６ｂを
備え、これらのトランジスタ６ａ及び６ｂのエミ
ツタは直流電源５の正極端子に接続され、コレク
タはモータ６ｃの両端に接続されている。モータ
６ｃの両端には抵抗６ｄが並列接続され、トラン
ジスタ６ａのベースは抵抗６ｅを介してトランジ
スタ６ｂのコレクタに、またトランジスタ６ｂの
ベースは抵抗６ｆを介してトランジスタ６ａのコ
レクタにそれぞれ接続されている。トランジスタ
６ａ及び６ｂのコレクタはそれぞれトランジスタ
６ｇ及び６ｈのコレクタに接続され、トランジス
タ６ｇ及び６ｈのエミツタは前記入力端子t₂に接
続されるとともに直流電源５の負極端子にダイオ
ード６ｉを介して接続されている。トランジスタ
６ｇのベースエミツタ間には抵抗６ｊと第１のリ
ードスイツチ６ｋとが並列に接続され、さらにベ
ースは抵抗６ｌを通して前記入力端子t₁に接続さ
れている。またトランジスタ６ｈのベースエミツ
タ間には抵抗６ｍと第２のリードスイツチ６ｎと
が並列に接続されさらにベースはトランジスタ６
ｐのコレクタに接続されている。第１及び第２の
リードスイツチはアクチユエータの出力アームに
取付けられた磁石により駆動されてオンオフされ
て出力アームの位置を検出するもので、出力アー
ムがエンジンのスロツトルレバーを低速位置（非
溶接時の位置）に位置決めする状態にあるときに
第２のリードスイツチ６ｎが閉じて第１のリード
スイツチ６ｋが開き、出力アームがスロツトルレ
バーを設定された常用回転位置（溶接時の位置）
に位置決めする状態にあるときには第１のリード
スイツチ６ｋが閉じ、第２のリードスイツチ６ｎ
が開くようになつている。トランジスタ６ｐのコ
レクタは抵抗６ｑを介してダイオード６ｒのカソ
ードに、エミツタは入力端子t₂にそれぞれ接続さ
れている。またトランジスタ６ｐのベースは抵抗
６ｓを通してダイオード６ｒのアノードに接続さ
れるとともに抵抗６ｔを介して前記ダイオード６
ｉのカソードに接続されている。さらにダイオー
ド６ｒのカソードとトランジスタ６ｐのエミツタ
との間にコンデンサ６ｕが並列に接続され、抵抗
６ｌ，６ｓとダイオード６ｒのアノードとの接続
点が入力端子t₁に接続されている。本実施例にお
いては、トランジスタ６ａ及び６ｈによりモータ
６ｃに一方向の電流を流す第１のスイツチ回路が
構成され、このスイツチ回路が導通状態にあると
きに、モータ６ｃはスロツトルレバーを減速側に
回動させる向きに回転する。またトランジスタ６
ｂ及び６ｇによりモータ６ｃに上記と逆方向の電
流を流す第２のスイツチ回路が構成され、この第
２のスイツチ回路が導通状態にあるときモータ６
ｃはスロツトルレバーを増速側に回動させる向き
に回転する。

次に上記実施例の動作を説明する。今アクチユ
エータの図示しない出力アームは、非溶接時にス
ロツトルレバーをアイドリング回転速度付近の低
速度に相応した位置に位置決めしている。この時
第２のリードスイツチ６ｎが閉じ、第１のリード
スイツチ６ｋは開いている。この状態ではトラン
ジスタ６ｈのベースが接地電位になるためこのト
ランジスタ６ｈは遮断状態にあり、トランジスタ
６ｈのコレクタエミツタ間を通してベース電流が
流れるトランジスタ６ａも遮断状態にある。即ち
トランジスタ６ａ及び６ｈにより構成されている
第１のスイツチ回路は遮断状態にある。また、溶
接を行つていない状態ではリードスイツチ３ａは
開いており、トランジスタ４ａ及び４ｄは遮断状
態にあるため、トランジスタ６ｇにベース電流が
供給されずトランジスタ６ｇは遮断状態にあり、
トランジスタ６ｂも遮断状態にある。即ちトラン
ジスタ６ｂ及び６ｇで構成されている第２のスイ
ツチ回路も遮断状態となつている。またこのとき
トランジスタ６ｐにも電圧が印加されないため、
このトランジスタ６ｐも遮断している。こゝで、
溶接負荷２の溶接棒２ａと母材２ｂを短絡させ、
溶接を開始させると、コイル３ｂに電流が流れる
ため、該コイルから生じる磁束を感知してリード
スイツチ３ａが閉じる。リードスイツチ３ａが閉
じるとトランジスタ４ｄのベース電流が流れるた
めこのトランジスタ４ｄが導通し、これによりト
ランジスタ４ａにベース電流が流れてトランジス
タ４ａも導通する。このとき抵抗６ｌを通してト
ランジスタ６ｇにベース電流が流れるためトラン
ジスタ６ｇが導通し、これによりトランジスタ６
ｂにベース電流が流れてこのトランジスタ６ｂが
導通する。即ちトランジスタ６ｂ及び６ｇからな
る第２のスイツチ回路が導通状態になり、直流電
源５→トランジスタ６ｂ→モータ６ｃ→トランジ
スタ６ｇ→ダイオード６ｉ→直流電源５の経路で
電流が流れてモータ６ｃが一方向に回転する。こ
れにより図示しない出力アームがエンジンの回転
速度を上昇させる側に回動する。この出力アーム
の回動により第２のリードスイツチ６ｎが開く
が、リードスイツチ３ａが閉じたことによりトラ
ンジスタ６ｐが導通状態になるためトランジスタ
６ｈのベースは接地電位に保持され、このトラン
ジスタ６ｈは遮断状態に保持される。またリード
スイツチ３ａが閉じている期間にコンデンサ６ｕ
が図示の極性に充電される。前記出力アームがエ
ンジンの回転速度を溶接時の常用回転速度まで上
昇させる位置に達すると、第１のリードスイツチ
６ｋが閉じるためトランジスタ６ｇが遮断状態と
なり、これによりトランジスタ６ｂも遮断状態に
なる。従つてモータ６ｃへの通電が停止され、モ
ータ６ｃの回転が停止し、エンジンは常用回転速
度で回転を続ける。次に溶接が終了し、溶接負荷
２において、溶接棒２ａが母材２ｂから離される
と、チヨークコイル３ｂには電流が流れなくなる
ので、リードスイツチ３ａは開くことになる。リ
ードスイツチ３ａが一定時間以上開いた状態にな
るとトランジスタ４ａ及び４ｄは遮断状態とな
り、トランジスタ６ｐも遮断される。このトラン
ジスタ６ｐの遮断と同時にコンデンサ６ｕの電荷
が抵抗６ｑ、トランジスタ６ｈのベースエミツタ
間回路を通して放電するため、トランジスタ６ｈ
が導通し、これによりトランジスタ６ａが導通す
る。従つて直流電源５からトランジスタ６ａ、モ
ータ６ｃ、トランジスタ６ｈ及びダイオード６ｉ
を通して前記と逆方向の電流がモータ６ｃに流
れ、モータ６ｃは逆回転する。これにより前記出
力アームは前記とは反対方向に回動し、エンジン
の回転速度をアンドリング回転速度付近まで低下
させる位置に戻る。出力アームが低速位置に達す
ると第２のリードスイツチ６ｎが閉じるため、ト
ランジスタ６ａ及び６ｈが遮断状態になり、モー
タ６ｃが停止する。従つてエンジンは低速回転に
保持される。

またリードスイツチ３ａがチヤタリングを起し
たり溶接中に溶接負荷が瞬間的（数秒間）に無負
荷状態になつたりして負荷電流が零になつた場合
には、遅延回路４のコンデンサ４ｇの充電電荷が
抵抗４ｅを介してトランジスタ４ｄのベース電流
として供給されるので、トランジスタ４ｄ及び４
ａは導通状態に保持される。従つて溶接作業中に
瞬時的な無負荷状態が生じてもエンジンの回転速
度は支障なく設定値に保たれる。このように遅延
回路４を設けておくと、溶接時に負荷電流に脈流
が生じたりリードスイツチ３ａがチヤタリングし
た場合にアクチユエータ６が誤動作するのを防止
でき、また溶接棒を交換する等の短時間の溶接中
断時にエンジンの回転が低下するのを防止でき
る。また溶接終了時に若干遅延して低速回転にな
るので、エンジン及び発電機の冷却効果が良好と
なり、これらの寿命を向上させる効果も得られ
る。

また、上記実施例においてアクチユエータの出
力アームが低速回転側から常用回転側に変位して
いる途中で、溶接が中断した場合、トランジスタ
６ｇが遮断すると同時にコンデンサ６ｕの充電電
流によりトランジスタ６ｈにベース電流が供給さ
れるので、トランジスタ６ａ及び６ｈが導通し、
前記と同様にモータ６ｃが逆転して出力アームは
最初の位置に復帰する。このように上記実施例の
装置では溶接が中断したときに低速回転側に戻る
ようになつているのでエンジン、発電機等の信頼
性が向上する。

上記実施例においてリードスイツチは高感度で
あるため、これを動作させるコイル３ｂは巻数の
少ない小形のものでよい。またコイル３ｂを設け
ることなく、負荷電流が流れる線路から生じる磁
束にリードスイツチを感応させることもできる。

以上のように、本考案によれば、負荷電流の検
出にリードスイツチを用いるため、従来のように
大形のコイルを必要とせず、装置の小形化を図る
ことができる。また負荷電流検出回路とアクチユ
エータ駆動回路との間に遅延回路を設けて、負荷
電流が検出されなくなつた後も一定時間はエンジ
ンの回転速度を常用回転速度に保つようにしたの
で、リードスイツチのチヤタリング等による負荷
電流の瞬時的しや断によつてエンジンの回転速度
が低下してしまうのを防ぐことができる。

尚上記の実施例では発電機を溶接用電源として
用いる場合を例にとつたが、他の用途のエンジン
駆動発電機にも本考案を適用できるのは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示す接続図である。 １……エンジン駆動発電機、２……溶接負荷、
３……負荷電流検出回路、３ａ……リードスイツ
チ、３ｂ……コイル、４……遅延回路、６……ア
クチユエータ駆動回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンにより駆動される発電機の回転速度を
   負荷時に常用回転速度まで上昇させ無負荷時には
   前記常用回転速度より低い低回転速度まで低下さ
   せるように前記発電機の回転速度を制御する回転
   速度制御装置において、前記発電機の負荷電流に
   より生じた磁力に感応して動作するリードスイツ
   チを備えた負荷電流検出回路と、前記リードスイ
   ツチが動作しているときに出力を発生し該リード
   スイツチが非動作状態になつた後一定時間該出力
   を保持する遅延回路と、モータにより駆動される
   出力アームを有して該出力アームが前記エンジン
   のスロツトルレバーに結合されたモータ駆動式ア
   クチユエータと、前記遅延回路の出力を入力とし
   該遅延回路の出力が入力されたときに前記エンジ
   ンの回転速度を上昇させるように前記モータに電
   流を流して前記スロツトルレバーが常用回転位置
   に達したときに該モータへの通電を停止させ前記
   遅延回路の出力が消滅したときには前記エンジン
   の回転速度を低下させるように前記モータに電流
   を流して前記スロツトルレバーが低回転位置に達
   したときに該モータへの通電を停止させるアクチ
   ユエータ駆動回路とを具備したことを特徴とする
   エンジン駆動発電機の回転速度制御装置。