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JP3356348B2 - Automatic voltage regulator for engine generator - Google Patents
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JP3356348B2 - Automatic voltage regulator for engine generator - Google Patents

Automatic voltage regulator for engine generator

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JP3356348B2
JP3356348B2 JP06138994A JP6138994A JP3356348B2 JP 3356348 B2 JP3356348 B2 JP 3356348B2 JP 06138994 A JP06138994 A JP 06138994A JP 6138994 A JP6138994 A JP 6138994A JP 3356348 B2 JP3356348 B2 JP 3356348B2
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  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンにより駆動さ
れる交流発電機の出力電圧を所定の目標電圧に制御する
エンジン発電機の自動電圧調整装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic voltage regulator for an engine generator for controlling an output voltage of an AC generator driven by an engine to a predetermined target voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、この種のエンジン発電機の自
動電圧調整装置においては、交流発電機の出力電圧を検
出し、その検出した出力電圧が所定の目標電圧となるよ
うに、交流発電機の界磁巻線に流す励磁電流を制御する
ようにされている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in this type of automatic voltage regulator for an engine generator, the output voltage of the AC generator is detected and the AC generator is controlled so that the detected output voltage becomes a predetermined target voltage. The excitation current flowing through the field winding is controlled.

【0003】ところで、エンジン発電機をモータの駆動
に使用した場合、モータの起動時には通常運転時に比べ
て大電流が流れることから、モータの起動時にも自動電
圧調整装置により通常運転時と同様に出力電圧を制御し
ていると、交流発電機からの出力電力が非常に大きくな
って、交流発電機を駆動するエンジンがストールすると
いった問題があった。
When an engine generator is used for driving a motor, a large current flows at the time of starting the motor as compared with the time of normal operation. When the voltage is controlled, there is a problem that the output power from the AC generator becomes extremely large and the engine that drives the AC generator stalls.

【0004】そこで従来より、この種の自動電圧調整装
置においては、例えば特開昭58−49097号公報に
開示されているように、モータの起動に伴うエンジンの
回転低下を、エンジン発電機の出力周波数から検出し、
出力周波数が低下するに従い、電圧制御に用いる出力電
圧の検出値を増加する、といったことが提案されてい
る。つまり、モータの起動に伴い、エンジン回転数,延
いては交流発電機の出力周波数が低下する場合には、そ
の低下に応じて出力電圧の検出値を増加させることによ
り、交流発電機の界磁巻線に流す励磁電流を減少させ
て、エンジン負荷を低下させ、エンジンストールを防止
するのである。
[0004] Conventionally, in this type of automatic voltage regulator, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-49097, the decrease in engine speed due to the start of a motor is controlled by the output of an engine generator. Detect from frequency,
It has been proposed that as the output frequency decreases, the detected value of the output voltage used for voltage control increases. In other words, if the engine speed and, consequently, the output frequency of the alternator decrease with the start of the motor, the detected value of the output voltage is increased in accordance with the decrease, thereby increasing the field of the alternator. By reducing the exciting current flowing through the windings, the engine load is reduced and engine stall is prevented.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、こうした従
来の自動電圧調整装置においては、モータの起動によっ
て、エンジンの回転が実際に低下し始めてから、制御量
である励磁電流が補正されることになるため、応答性が
悪く、モータの起動に伴いエンジンに加わる負荷の大き
さによっては、エンジン回転の低下を防止することがで
きず、エンジンストールに至るといったことがあった。
However, in such a conventional automatic voltage regulator, the excitation current, which is a control amount, is corrected after the rotation of the engine actually starts to decrease by starting the motor. Therefore, the responsiveness is poor, and depending on the magnitude of the load applied to the engine when the motor is started, a decrease in the engine rotation cannot be prevented, and the engine may stall.

【0006】一方、エンジンストールを確実に防止する
には、エンジン回転数の低下を検出したときに励磁電流
を大きく減少させればよいが、これではモータに起動の
ための電流を供給できなくなってしまう。従って、モー
タ起動時等に負荷電力が増大した場合に、検出電圧を増
加させて励磁電流を低下させる際の補正量としては、負
荷電力の増大に伴いエンジンに加わった負荷の過分だけ
エンジン負荷を低減させる値に設定することが望まし
い。
On the other hand, in order to reliably prevent engine stall, it is only necessary to greatly reduce the exciting current when a decrease in the engine speed is detected, but this makes it impossible to supply a current for starting to the motor. I will. Therefore, when the load power increases at the time of starting the motor or the like, the correction amount when the detection voltage is increased and the excitation current is reduced is determined by subtracting the engine load from the load applied to the engine due to the increase in the load power. It is desirable to set the value to be reduced.

【0007】つまり、モータの起動によってエンジンに
過大な負荷が加わった場合には、単に交流発電機の出力
電圧を低下させるだけでなく、交流発電機からモータへ
の供給電力を、エンジンの運転によって交流発電機から
供給可能な最大電力にすることが望ましい。
That is, when an excessive load is applied to the engine by starting the motor, not only the output voltage of the AC generator is reduced, but also the power supplied from the AC generator to the motor by the operation of the engine. It is desirable to make the maximum power that can be supplied from the AC generator.

【0008】そして、エンジン回転数の低下に応じて検
出電圧を補正(増加)する上述の従来装置において、こ
うした制御を実現するには、モータ起動時にエンジンに
加わった負荷の過分を、エンジン回転数の低下速度(傾
き)から検出し、その検出結果に応じて、検出電圧の補
正(増大)量,延いては励磁電流の補正(低減)量を設
定するようにすればよい。
In the above-described conventional device which corrects (increases) the detected voltage in response to a decrease in the engine speed, in order to realize such control, an excessive load applied to the engine at the time of starting the motor is determined by determining the engine speed. , The amount of correction (increase) of the detected voltage and, in turn, the amount of correction (reduction) of the excitation current may be set in accordance with the detection result.

【0009】しかし、このようにエンジン回転数の低下
速度を検出するには、交流発電機の出力周波数を少なく
とも所定時間間隔で2回検出して、その差分を算出する
必要があり、上記従来装置において、こうした制御を実
現すると、応答性がより悪くなってしまう。
However, in order to detect the decreasing speed of the engine speed as described above, it is necessary to detect the output frequency of the AC generator at least twice at predetermined time intervals and calculate the difference. In such a case, when such control is realized, the response becomes worse.

【0010】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
ので、モータ起動時等、エンジン発電機に一時的に過大
な負荷が加わった場合に生じるエンジン回転の低下を応
答遅れなく速やかに防止でき、しかもそのときの交流発
電機からの出力電力を実現可能な最大電力に制御するこ
とのできるエンジン発電機の自動電圧調整装置を提供す
ることを目的としている。
The present invention has been made in view of such a problem, and can prevent a decrease in engine rotation caused when an excessively large load is temporarily applied to an engine generator, such as when starting a motor, without any delay in response. Moreover, it is an object of the present invention to provide an automatic voltage regulator for an engine generator that can control the output power from the AC generator at that time to the maximum feasible power.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項1に記載の発明は、エンジンにより
駆動される交流発電機の出力電圧を検出する電圧検出手
段と、該電圧検出手段にて検出された出力電圧が所定の
目標電圧となるように、上記交流発電機の界磁巻線に流
す励磁電流を制御する制御手段と、を備えたエンジン発
電機の自動電圧調整装置において、上記交流発電機から
負荷に流れる負荷電流を検出する電流検出手段と、上記
電圧検出手段にて検出された出力電圧と上記電流検出手
段にて検出された負荷電流とから上記負荷の消費電力を
演算する消費電力演算手段と、上記交流発電機の出力電
圧の周波数を検出する周波数検出手段と、該周波数検出
手段にて検出された出力電圧の周波数と、予め上記エン
ジンの出力特性に応じて設定された演算用データとに基
づき、上記エンジンの運転により上記交流発電機から供
給可能な最大電力を演算する最大電力演算手段と、上記
各演算手段にて演算された消費電力と最大電力とを大小
比較し、該消費電力が該最大電力より大きいときに各電
力の偏差を演算する電力偏差演算手段と、該電力偏差演
算手段にて算出された上記消費電力と最大電力との偏差
に応じて、上記制御手段が上記交流発電機の界磁巻線に
流す励磁電流を減少させる制御量補正手段と、を備えた
ことを特徴としている。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a voltage detecting means for detecting an output voltage of an AC generator driven by an engine, and the voltage detecting means. Control means for controlling the exciting current flowing through the field winding of the AC generator, so that the output voltage detected at becomes a predetermined target voltage. Current detecting means for detecting a load current flowing from the alternator to the load; and calculating the power consumption of the load from the output voltage detected by the voltage detecting means and the load current detected by the current detecting means. Power consumption calculating means, frequency detecting means for detecting the frequency of the output voltage of the alternator, frequency of the output voltage detected by the frequency detecting means, and output characteristics of the engine in advance. Maximum power calculation means for calculating the maximum power that can be supplied from the AC generator by operating the engine based on the calculation data set in advance, and power consumption and maximum power calculated by the calculation means. Power deviation calculating means for calculating a deviation of each power when the power consumption is greater than the maximum power, and a deviation between the power consumption and the maximum power calculated by the power deviation calculating means. Accordingly, the control means includes a control amount correction means for reducing an exciting current flowing through a field winding of the AC generator.

【0012】また請求項2に記載の発明は、請求項1に
記載のエンジン発電機の自動電圧調整装置において、制
御量補正手段が、上記消費電力と最大電力との偏差に応
じて、上記交流発電機の目標電圧を減少させることを特
徴としている。また次に、請求項3に記載の発明は、請
求項1に記載のエンジン発電機の自動電圧調整装置にお
いて、制御量補正手段が、上記消費電力と最大電力との
偏差に応じて、上記電圧検出手段にて検出された出力電
を増大させることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the automatic voltage regulator for an engine generator according to the first aspect, the control amount correction means is configured to control the AC voltage in accordance with a deviation between the power consumption and the maximum power. It is characterized in that the target voltage of the generator is reduced. Next, according to a third aspect of the present invention, in the automatic voltage control apparatus for an engine generator according to the first aspect, the control amount correction means is configured to control the voltage in accordance with a deviation between the power consumption and the maximum power. The output power detected by the detection means
It is characterized by increasing the pressure .

【0013】[0013]

【作用】上記のように構成された請求項1に記載のエン
ジン発電機の自動電圧調整装置においては、電圧検出手
段が、エンジンにより駆動される交流発電機の出力電圧
を検出し、制御手段が、その検出された出力電圧が所定
の目標電圧となるように、交流発電機の界磁巻線に流す
励磁電流を制御する。
In the automatic voltage regulator for an engine generator according to the first aspect of the present invention, the voltage detector detects the output voltage of the AC generator driven by the engine, and the controller controls the output voltage of the AC generator. The excitation current flowing through the field winding of the AC generator is controlled so that the detected output voltage becomes a predetermined target voltage.

【0014】また、本発明では、電流検出手段が、交流
発電機から負荷に流れる負荷電流を検出し、消費電力演
算手段が、電圧検出手段にて検出された出力電圧と電流
検出手段にて検出された負荷電流とから負荷の消費電力
を演算する。また更に、本発明では、周波数検出手段
が、交流発電機の出力電圧の周波数を検出し、最大電力
演算手段が、その検出された出力電圧の周波数と、予め
エンジンの出力特性に応じて設定された演算用データと
に基づき、エンジンの運転により交流発電機から供給可
能な最大電力を演算する。
In the present invention, the current detecting means detects a load current flowing from the AC generator to the load, and the power consumption calculating means detects the output voltage detected by the voltage detecting means and the output voltage detected by the current detecting means. The power consumption of the load is calculated from the obtained load current. Still further, in the present invention, the frequency detecting means detects the frequency of the output voltage of the AC generator, and the maximum power calculating means is set in advance according to the detected frequency of the output voltage and the output characteristics of the engine. Based on the calculated data, the maximum power that can be supplied from the AC generator by operating the engine is calculated.

【0015】そして、電力偏差演算手段が、これら各演
算手段にて演算された消費電力と最大電力とを大小比較
し、消費電力が最大電力より大きいときにこれら電力の
偏差を演算し、制御量補正手段が、この算出された消費
電力と最大電力との偏差に応じて、制御手段が交流発電
機の界磁巻線に流す励磁電流を減少させる。
The power deviation calculating means compares the power consumption calculated by each of these calculating means with the maximum power, and calculates a deviation between these powers when the power consumption is larger than the maximum power. The correction means reduces the exciting current flowing through the field winding of the AC generator by the control means according to the deviation between the calculated power consumption and the maximum power.

【0016】つまり、本発明のエンジン発電機の自動電
圧調整装置においては、交流発電機の出力電圧と負荷電
流とから負荷の消費電力を算出すると共に、予めエンジ
ンの出力特性に応じて設定された演算用データを用い
て、エンジンの運転により交流発電機から供給可能な最
大電力を算出し、消費電力が最大電力より大きいとき
に、これら各電力の偏差に応じて交流発電機の励磁電流
を減少させることにより、負荷の増加に伴い生じるエン
ジンストールを防止するのである。
That is, in the automatic voltage regulator for an engine generator according to the present invention, the power consumption of the load is calculated from the output voltage of the AC generator and the load current, and the power consumption is set in advance according to the output characteristics of the engine. Using the data for calculation, calculate the maximum power that can be supplied from the AC generator by operating the engine, and when the power consumption is greater than the maximum power, reduce the excitation current of the AC generator according to the deviation of each of these powers By doing so, engine stall caused by an increase in load is prevented.

【0017】次に、請求項2に記載のエンジン発電機の
自動電圧調整装置においては、制御量補正手段が、消費
電力と最大電力との偏差に応じて、交流発電機の目標電
圧を減少させる。つまり、本発明では、負荷の消費電力
がエンジンの運転により交流発電機から供給可能な最大
電力より大きいときに、その偏差に応じて、目標電圧を
減少させることにより、制御手段が制御する交流発電機
の励磁電流を減少させる。
Next, in the automatic voltage regulator for an engine generator according to the second aspect, the control amount correction means reduces the target voltage of the AC generator according to a deviation between the power consumption and the maximum power. . That is, according to the present invention, when the power consumption of the load is larger than the maximum power that can be supplied from the AC generator by operating the engine, the target voltage is reduced in accordance with the deviation, whereby the AC power generation controlled by the control unit is controlled. Reduce the exciting current of the machine.

【0018】また、請求項3に記載のエンジン発電機の
自動電圧調整装置においては、制御量補正手段が、消費
電力と最大電力との偏差に応じて、電圧検出手段にて
出された出力電圧を増大させる。つまり、本発明では、
負荷の消費電力がエンジンの運転により交流発電機から
供給可能な最大電力より大きいときに、その偏差に応じ
て、電圧検出手段にて検出された交流発電機の出力電圧
を増大させることにより、制御手段が制御する交流発電
機の励磁電流を減少させる。
[0018] In the automatic voltage regulator of the engine generator according to claim 3, the control amount correction means, according to the difference between the power consumption and the maximum power, detection by the voltage detecting means
Increase the output voltage output . That is, in the present invention,
When the power consumption of the load is greater than the maximum power that can be supplied from the AC generator by operating the engine, control is performed by increasing the output voltage of the AC generator detected by the voltage detecting means according to the deviation. The means reduces the exciting current of the alternator controlled.

【0019】[0019]

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず図2は本実施例のエンジン発電機全体の構成を
表わす概略構成図である。図に示す如く、本実施例のエ
ンジン発電機においては、交流発電機12の出力電圧を
検出するための変圧器10と、交流発電機12からモー
タ等の負荷に流れる負荷電流を検出するための検出器1
1と、これら変圧器10及び検出器11からの出力信号
に基づき、交流発電機12からの出力電圧を目標電圧に
制御するための制御信号を出力する自動電圧調整器(以
下、単にAVRという。)14と、AVR14からの制
御信号によりスイッチングされるパワーMOSFET1
6により交流発電機12の界磁巻線12Lに流れる励磁
電流を制御する励磁装置18とが備えられている。また
励磁装置18は、交流発電機12を駆動するエンジン2
0の始動装置22と共に、スイッチSWを介してバッテ
リ24に接続され、このバッテリ24により電源供給を
受けて、界磁巻線12Lに励磁電流を流すようにされて
いる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the entire engine generator of the present embodiment. As shown in the figure, in the engine generator of the present embodiment, a transformer 10 for detecting an output voltage of an AC generator 12 and a load current for detecting a load current flowing from the AC generator 12 to a load such as a motor. Detector 1
1 and an automatic voltage regulator (hereinafter simply referred to as AVR) that outputs a control signal for controlling the output voltage from the AC generator 12 to a target voltage based on the output signals from the transformer 10 and the detector 11. ) 14 and a power MOSFET 1 switched by a control signal from AVR 14
6, an exciting device 18 for controlling an exciting current flowing through the field winding 12L of the AC generator 12 is provided. Further, the excitation device 18 is provided with the engine 2 that drives the AC generator 12.
The starter 22 is connected to a battery 24 via a switch SW together with the starter 22, and the power is supplied from the battery 24 to supply an exciting current to the field winding 12L.

【0020】なお、図示しないがAVR14もスイッチ
SWを介してバッテリ24に接続されており、バッテリ
24から電源供給を受けて制御信号を生成する。また始
動装置22は、エンジン始動時にはバッテリ24からの
電源供給を受けてエンジン20を始動し、エンジン始動
後には、エンジン20の回転により直流電圧を発電して
バッテリ24を充電する。
Although not shown, the AVR 14 is also connected to the battery 24 via the switch SW, and receives power from the battery 24 to generate a control signal. Further, the starting device 22 receives the power supply from the battery 24 at the time of starting the engine and starts the engine 20, and after starting the engine, generates a DC voltage by the rotation of the engine 20 to charge the battery 24.

【0021】次に、AVR14は、図1に示す如く、変
圧器10を介して得られる交流電圧を直流電圧に変換す
ることにより、交流発電機12の出力電圧に対応した電
圧信号VACj を生成する電圧検出手段としての電圧検出
回路26と、この電圧検出回路26からの出力信号VAC
j と後述の減算回路50から出力される交流発電機12
の目標電圧を表わす電圧信号VACO との差を検出する差
動増幅回路27と、差動増幅回路27からの出力信号の
一定周波数以上の信号成分(つまりノイズ成分)を除去
するフィルタ回路28と、フィルタ回路28の出力とパ
ルス発生回路29から出力されるキャリア波(鋸波)と
を大小比較するコンパレータ30と、コンパレータ30
による比較結果のパルスによりパワーMOSFET16
をスイッチングさせるゲートドライブ回路32とを備
え、上記各電圧信号VACj ,VACOとが一致するよう
(つまり交流発電機12の出力電圧が目標電圧となるよ
う)、励磁装置18のパワーMOSFET16をスイッ
チングする。なお、差動増幅回路27,フィルタ回路2
8,コンパレータ30,ゲートドライブ回路32は、本
発明の制御手段に相当する。
Next, as shown in FIG. 1, the AVR 14 generates a voltage signal VACj corresponding to the output voltage of the AC generator 12 by converting an AC voltage obtained through the transformer 10 into a DC voltage. A voltage detection circuit 26 as voltage detection means, and an output signal VAC from the voltage detection circuit 26
j and an AC generator 12 output from a subtraction circuit 50 described later.
And a filter circuit 28 for removing a signal component (that is, a noise component) of a signal having a frequency equal to or higher than a certain frequency of an output signal from the differential amplifier circuit 27. A comparator 30 for comparing the output of the filter circuit 28 with a carrier wave (sawtooth wave) output from the pulse generation circuit 29;
Power MOSFET 16
And a gate drive circuit 32 for switching the power MOSFET 16 of the excitation device 18 so that the voltage signals VACj and VACO match (that is, the output voltage of the AC generator 12 becomes the target voltage). Note that the differential amplifier circuit 27 and the filter circuit 2
8, the comparator 30, and the gate drive circuit 32 correspond to control means of the present invention.

【0022】また、AVR14には、変圧器10からの
入力信号を周波数−電圧変換して、交流発電機12の出
力電圧の周波数fを表わす電圧信号Vfjを生成する周波
数検出手段としての周波数検出回路34、交流発電機1
2の定常運転時に交流発電機12から出力すべき目標電
圧(定格電圧)を表わす基準電圧VO を発生する基準電
圧発生回路44、検出器11からの出力信号に基づき負
荷電流に応じた電圧信号Viを生成する電流検出手段と
しての電流検出回路52、電圧検出回路26及び電流検
出回路52から夫々出力される電圧信号VACj ,Vi
と、これら各信号の位相差,力率等から、負荷(モー
タ)の消費電力を演算する消費電力演算手段としての電
力演算回路54、エンジン20の出力特性に応じて設定
された図3に示す如き電力データが格納された電力デー
タ記憶部56、電力データ記憶部56から、周波数検出
回路34から出力される交流発電機12の出力周波数f
を表す電圧信号Vfjに対応した電力値を読み込み、これ
を現在交流発電機12から供給可能な上限の電力値(つ
まり最大電力)として出力する最大電力演算手段として
の上限電力発生部58、この上限電力発生部58から出
力された電力値(最大電力)と電力演算回路54にて算
出された実際の消費電力とを大小比較し、消費電力が最
大電力より大きい場合に、これら各電力の差分を求め
て、この差分に応じた基準電圧VO の補正量△VO を算
出する電力偏差演算手段としての補正電圧演算部60、
及び、基準電圧発生回路44から出力された基準電圧V
O から補正量△VO を減じて、上記差動増幅回路27に
交流発電機12の目標電圧として入力する電圧信号VAC
O を生成する、制御量補正手段としての減算回路50が
備えられている。
The AVR 14 has a frequency detection circuit as frequency detection means for converting the input signal from the transformer 10 into a voltage to generate a voltage signal Vfj representing the frequency f of the output voltage of the AC generator 12. 34, AC generator 1
2, a reference voltage generating circuit 44 for generating a reference voltage VO representing a target voltage (rated voltage) to be output from the alternator 12, a voltage signal Vi corresponding to the load current based on an output signal from the detector 11. , The voltage signals VACj and Vi output from the current detection circuit 52, the voltage detection circuit 26, and the current detection circuit 52, respectively.
FIG. 3 shows a power calculation circuit 54 as a power consumption calculation means for calculating the power consumption of the load (motor) from the phase difference and the power factor of each of the signals, and the output characteristics of the engine 20. Power data storage unit 56 storing such power data, and output frequency f of AC generator 12 output from frequency detection circuit 34 from power data storage unit 56.
The power value corresponding to the voltage signal Vfj representing the maximum power is read, and this is output as the maximum power value (that is, the maximum power) that can be supplied from the AC generator 12 at the present time. The power value (maximum power) output from the power generation unit 58 and the actual power consumption calculated by the power calculation circuit 54 are compared in magnitude, and when the power consumption is larger than the maximum power, the difference between these powers is calculated. And a correction voltage calculation unit 60 as a power deviation calculation means for calculating a correction amount ΔVO of the reference voltage VO according to the difference.
And the reference voltage V output from the reference voltage generation circuit 44
A correction signal ΔVO is subtracted from O, and a voltage signal VAC input to the differential amplifier circuit 27 as a target voltage of the AC generator 12 is obtained.
A subtraction circuit 50 as a control amount correction means for generating O 2 is provided.

【0023】なお、図3に示す電力データは、エンジン
回転数に対応した交流発電機12の出力周波数に基づ
き、交流発電機12から供給可能な最大電力を演算する
ためのものであり、エンジン20のトルク特性に基づき
予め設定されている。つまり、交流発電機12から供給
可能な最大電力は、その時のエンジントルクに応じて変
化し、エンジントルクはエンジン回転数に応じて変化す
るため、本実施例では、エンジン回転数に対応した交流
発電機12の出力周波数から、交流発電機12により供
給可能な最大電力を求めるための電力データを予め設定
しておき、上限電力発生部58において、その電力デー
タを直接検索することにより、交流発電機12の出力周
波数に対応した最大電力を求めるようにしているのであ
る。
The power data shown in FIG. 3 is for calculating the maximum power that can be supplied from the AC generator 12 based on the output frequency of the AC generator 12 corresponding to the engine speed. Are set in advance based on the torque characteristics of That is, the maximum power that can be supplied from the AC generator 12 changes according to the engine torque at that time, and the engine torque changes according to the engine speed. The power data for obtaining the maximum power that can be supplied by the AC generator 12 is set in advance from the output frequency of the generator 12, and the upper limit power generation unit 58 directly searches for the power data, thereby The maximum power corresponding to the twelve output frequencies is determined.

【0024】以上のように構成された本実施例のエンジ
ン発電機においては、スイッチSWをオンすると、AV
R14,励磁装置18,及び始動装置22にバッテリ2
4が接続される。すると、まず始動装置22が作動して
エンジン20を始動し、エンジン20による交流発電機
12の駆動を開始する。そして、エンジン20の回転が
上昇し、定格の周波数に達すると、始動装置22が作動
を停止し、エンジン20は自律運転に入る。
In the engine generator of the present embodiment configured as described above, when the switch SW is turned on, AV
The battery 2 is connected to the R14, the exciting device 18, and the starting device 22.
4 is connected. Then, first, the starting device 22 operates to start the engine 20, and the engine 20 starts driving the AC generator 12. Then, when the rotation of the engine 20 increases and reaches the rated frequency, the starter 22 stops operating, and the engine 20 enters autonomous operation.

【0025】一方、AVR14側では、エンジン20の
始動に伴い、交流発電機の出力電圧の周波数が、定格の
周波数に達すると、交流発電機12の目標電圧として、
定格電圧が設定される。このためAVR14からは、交
流発電機12の出力電圧を定格電圧に制御するための制
御信号が出力され、これによって励磁装置18のパワー
MOSFET16がスイッチングされる。すると交流発
電機12の界磁巻線12Lには、このスイッチング動作
によってバッテリ24から励磁電流が供給され、交流発
電機12の出力電圧が定格電圧に制御される。
On the other hand, on the AVR 14 side, when the frequency of the output voltage of the AC generator reaches the rated frequency with the start of the engine 20, the target voltage of the AC generator 12 is set as
The rated voltage is set. For this reason, a control signal for controlling the output voltage of the AC generator 12 to the rated voltage is output from the AVR 14, whereby the power MOSFET 16 of the exciter 18 is switched. Then, the exciting current is supplied from the battery 24 to the field winding 12L of the AC generator 12 by this switching operation, and the output voltage of the AC generator 12 is controlled to the rated voltage.

【0026】こうして交流発電機12から所期の目標電
圧である定格電圧が出力されるようになると、その後
は、この状態が継続され、交流発電機12に接続された
負荷に一定電圧を供給することができるようになるので
あるが、交流発電機12に負荷としてモータが接続され
ている場合には、その起動時にモータに大電流が流れ、
エンジン20に加わる負荷が過大となって、エンジン回
転が低下し、場合によってはエンジン20がストールし
てしまうことがある。
When the rated voltage, which is the intended target voltage, is output from the alternator 12 in this manner, this state is maintained thereafter, and a constant voltage is supplied to the load connected to the alternator 12. However, when a motor is connected as a load to the alternator 12, a large current flows through the motor when the motor is started.
When the load applied to the engine 20 becomes excessive, the engine rotation decreases, and in some cases, the engine 20 stalls.

【0027】しかし、本実施例のAVR14において
は、電力演算回路54が、電圧検出回路26及び電流検
出回路52から出力される電圧信号VACj ,Viに基づ
き負荷の消費電力を演算し、上限電力発生部58が、電
力データ記憶部56に格納された電力データと周波数検
出回路34から出力される交流発電機12の出力周波数
fを表す電圧信号Vfjとに基づき、エンジン20の運転
によって交流発電機12から供給可能な最大電力を求
め、消費電力が最大電力より大きい場合に、補正電圧演
算部60が、これら各電力の差分に応じた基準電圧VO
の補正量△VO を算出して、減算回路50が、基準電圧
VO から補正量△VO を減じることにより、目標電圧を
表す電圧信号VACO を生成する。
However, in the AVR 14 of the present embodiment, the power calculation circuit 54 calculates the power consumption of the load based on the voltage signals VACj and Vi output from the voltage detection circuit 26 and the current detection circuit 52, and generates an upper limit power generation. Based on the power data stored in the power data storage unit 56 and the voltage signal Vfj representing the output frequency f of the AC generator 12 output from the frequency detection circuit 34, the unit 58 operates the engine 20 to operate the AC generator 12 And when the power consumption is larger than the maximum power, the correction voltage calculation unit 60 calculates the reference voltage VO according to the difference between these powers.
Is calculated, and the subtraction circuit 50 generates a voltage signal VACO representing the target voltage by subtracting the correction amount ΔVO from the reference voltage VO.

【0028】従って、モータ起動時に負荷電流が増加し
て、その消費電力が当該エンジン発電機から供給可能な
最大電力を越えた場合には、出力電圧が、基準電圧VO
から補正量△VO を減じた定格電圧より低い電圧となる
ように、交流発電機12の励磁電流が制御されることに
なる。
Therefore, when the load current increases when the motor is started and its power consumption exceeds the maximum power that can be supplied from the engine generator, the output voltage becomes equal to the reference voltage VO.
The excitation current of the AC generator 12 is controlled so that the voltage becomes lower than the rated voltage obtained by subtracting the correction amount ΔVO from the above.

【0029】このため、本実施例によれば、モータの起
動時等、交流発電機12から電力供給を受ける負荷が過
大になって、エンジン20の回転が低下するような場合
には、エンジン20に加わる負荷を減少させて、エンジ
ン20の回転が低下するのを防止することができる。
For this reason, according to the present embodiment, when the load supplied with the electric power from the AC generator 12 becomes excessive, such as when the motor is started, and the rotation of the engine 20 decreases, the engine 20 Can be reduced to prevent the rotation of the engine 20 from decreasing.

【0030】また、本実施例では、モータ起動時等の負
荷の増加を、従来装置のように交流発電機12の出力周
波数ではなく、負荷の消費電力から判定して、交流発電
機12の励磁電流を低下させるため、エンジン回転が実
際に低下し始める前にエンジン負荷を低減でき、エンジ
ンストールを、応答遅れなく確実に抑制することができ
る。
Further, in the present embodiment, the increase of the load at the time of starting the motor or the like is determined not by the output frequency of the AC generator 12 but by the power consumption of the load as in the conventional device, and the excitation of the AC generator 12 is performed. Since the current is reduced, the engine load can be reduced before the engine rotation actually starts to decrease, and engine stall can be reliably suppressed without a response delay.

【0031】また更に、励磁電流を決定する基準電圧V
O は、負荷の消費電力とエンジン20の運転により交流
発電機12から供給可能な最大電力との偏差に応じて減
量補正されるため、エンジン20の出力を最大限利用し
て交流発電機12を駆動することができる。従って、交
流発電機12に接続されたモータ等の負荷に対して、エ
ンジン発電機から供給可能な最大の電力を供給すること
ができる。
Further, a reference voltage V for determining the exciting current
O is reduced and corrected in accordance with the deviation between the power consumption of the load and the maximum power that can be supplied from the AC generator 12 by the operation of the engine 20. Therefore, the AC generator 12 is Can be driven. Therefore, the maximum power that can be supplied from the engine generator can be supplied to a load such as a motor connected to the AC generator 12.

【0032】なお、本実施例では、負荷の消費電力が最
大電力を越えたときに、交流発電機12から出力すべき
目標電圧を表わす基準電圧VO を減少させるように構成
したが、電圧検出回路26から出力される実際の出力電
圧を表わす電圧信号VACj を増大させるようにしても、
本実施例と同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, when the power consumption of the load exceeds the maximum power, the reference voltage VO representing the target voltage to be output from the AC generator 12 is reduced. Even if the voltage signal VACj representing the actual output voltage output from 26 is increased,
The same effects as in the present embodiment can be obtained.

【0033】また、本実施例では、エンジン回転に対応
した最大電力を算出するに当たって、エンジン20の出
力特性に応じて予め設定された電力データを使用するよ
うに構成したが、例えば電力データの代りに、エンジン
20の出力特性を記憶しておき、その出力特性を用いて
最大電力を算出するようにしてもよい。
In the present embodiment, when calculating the maximum power corresponding to the engine rotation, the power data set in advance according to the output characteristics of the engine 20 is used. Alternatively, the output characteristic of the engine 20 may be stored, and the maximum power may be calculated using the output characteristic.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
エンジン発電機の自動電圧調整装置においては、交流発
電機の出力電圧と負荷電流とから負荷の消費電力を算出
すると共に、予めエンジンの出力特性に応じて設定され
た演算用データを用いてエンジンの運転により交流発電
機から供給可能な最大電力を算出し、消費電力が最大電
力より大きいときに、これら各電力の偏差に応じて交流
発電機の励磁電流を減少させる。
As described above, in the automatic voltage regulator for an engine generator according to the first aspect, the power consumption of the load is calculated from the output voltage of the AC generator and the load current, and the engine power is calculated in advance. Calculate the maximum power that can be supplied from the AC generator by operating the engine using the calculation data set in accordance with the output characteristics of the power supply, and when the power consumption is larger than the maximum power, Reduce the exciting current of the alternator.

【0035】このため請求項1に記載の装置によれば、
モータの起動時等、交流発電機から電力供給を受ける負
荷が過大になって、エンジンの回転が低下するような場
合には、エンジンに加わる負荷を減少させて、エンジン
の回転が低下するのを防止することができる。
For this reason, according to the device of the first aspect,
When the load that receives the power supply from the AC generator becomes excessive, such as when starting the motor, and the rotation of the engine is reduced, the load applied to the engine is reduced to prevent the rotation of the engine from decreasing. Can be prevented.

【0036】また、本発明では、モータ起動時等の負荷
の増加を、従来装置のように交流発電機の出力周波数で
はなく、負荷の消費電力から判定して、交流発電機の励
磁電流を低下させるため、消費電力の増大によってエン
ジン回転が実際に低下し始める前にエンジン負荷を低減
でき、エンジンストールを応答遅れなく確実に抑制する
ことができる。
Further, according to the present invention, the increase in the load at the time of starting the motor or the like is determined not from the output frequency of the AC generator but from the power consumption of the load as in the conventional device, and the exciting current of the AC generator is reduced. Therefore, the engine load can be reduced before the engine rotation actually starts to decrease due to the increase in power consumption, and the engine stall can be reliably suppressed without a response delay.

【0037】また更に、励磁電流は、負荷の消費電力と
エンジンの運転により交流発電機から供給可能な最大電
力との偏差に応じて減量補正されるため、エンジン出力
を最大限利用して交流発電機を駆動することができる。
従って、交流発電機に接続されたモータ等の負荷に対し
て、エンジン発電機から供給可能な最大の電力を供給す
ることができる。
Further, since the exciting current is corrected to be reduced in accordance with the difference between the power consumption of the load and the maximum power that can be supplied from the AC generator by operating the engine, the AC power is generated by making full use of the engine output. Machine can be driven.
Therefore, the maximum power that can be supplied from the engine generator can be supplied to a load such as a motor connected to the AC generator.

【0038】次に、請求項2に記載のエンジン発電機の
自動電圧調整装置においては、負荷の消費電力がエンジ
ンの運転により交流発電機から供給可能な最大電力より
大きいときに、その偏差に応じて、制御手段が交流発電
機の励磁電流を制御する際の目標電圧を減少させること
により、交流発電機の励磁電流を減少させる。また、請
求項3に記載のエンジン発電機の自動電圧調整装置にお
いては、負荷の消費電力がエンジンの運転により交流発
電機から供給可能な最大電力より大きいときに、その偏
差に応じて、電圧検出手段にて検出された出力電圧を増
大させることにより、制御手段が制御する交流発電機の
励磁電流を減少させる。このため、請求項2及び請求項
3に記載の装置によれば、請求項1に記載の装置と同
様、負荷の増加に伴いエンジン回転が低下するのを応答
遅れなく確実に抑制することができ、しかも交流発電機
に接続されたモータ等の負荷に対してエンジン発電機か
ら供給可能な最大の電力を供給することができるように
なる。
Next, in the automatic voltage regulator for an engine generator according to the present invention, when the power consumption of the load is larger than the maximum power that can be supplied from the AC generator by the operation of the engine, the load is adjusted according to the deviation. Then, the exciting current of the AC generator is reduced by reducing the target voltage when the control means controls the exciting current of the AC generator. In the automatic voltage regulator for an engine generator according to the third aspect, when the power consumption of the load is larger than the maximum power that can be supplied from the AC generator by operating the engine, the voltage detection is performed in accordance with the deviation. The exciting current of the AC generator controlled by the control means is reduced by increasing the output voltage detected by the means. For this reason, according to the apparatus described in claim 2 and claim 3, similarly to the apparatus described in claim 1, it is possible to reliably suppress a decrease in engine speed with an increase in load without a response delay. Moreover, the maximum power that can be supplied from the engine generator can be supplied to a load such as a motor connected to the AC generator.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例の自動電圧調整器の構成を表わすブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an automatic voltage regulator according to an embodiment.

【図2】 実施例のエンジン発電機全体の構成を表わす
概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of an entire engine generator of the embodiment.

【図3】 実施例の電力データ記憶部に格納された電力
データを表わす説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating power data stored in a power data storage unit according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…変圧器 11…検出器 12…交流発電機
12L…界磁巻線 18…励磁装置 20…エンジン 22…始動装置
24…バッテリ 26…電圧検出回路 27…差動増幅回路 28…
フィルタ回路 29…パルス発生回路 30…コンパレータ 32
…ゲートドライブ回路 34…周波数検出回路 44…基準電圧発生回路
50…減算回路 52…電流検出回路 54…電力演算回路 56…
電力データ記憶部 58…上限電力発生部 60…補正電圧演算部
10 Transformer 11 Detector 12 Alternator
12L: Field winding 18: Excitation device 20: Engine 22: Starting device 24: Battery 26: Voltage detection circuit 27: Differential amplification circuit 28:
Filter circuit 29 ... Pulse generation circuit 30 ... Comparator 32
... Gate drive circuit 34 ... Frequency detection circuit 44 ... Reference voltage generation circuit
50: subtraction circuit 52: current detection circuit 54: power calculation circuit 56:
Power data storage unit 58: Upper limit power generation unit 60: Correction voltage calculation unit

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 エンジンにより駆動される交流発電機の
出力電圧を検出する電圧検出手段と、 該電圧検出手段にて検出された出力電圧が所定の目標電
圧となるように、上記交流発電機の界磁巻線に流す励磁
電流を制御する制御手段と、 を備えたエンジン発電機の自動電圧調整装置において、 上記交流発電機から負荷に流れる負荷電流を検出する電
流検出手段と、 上記電圧検出手段にて検出された出力電圧と上記電流検
出手段にて検出された負荷電流とから上記負荷の消費電
力を演算する消費電力演算手段と、 上記交流発電機の出力電圧の周波数を検出する周波数検
出手段と、 該周波数検出手段にて検出された出力電圧の周波数と、
予め上記エンジンの出力特性に応じて設定された演算用
データとに基づき、上記エンジンの運転により上記交流
発電機から供給可能な最大電力を演算する最大電力演算
手段と、 上記各演算手段にて演算された消費電力と最大電力とを
大小比較し、該消費電力が該最大電力より大きいときに
各電力の偏差を演算する電力偏差演算手段と、 該電力偏差演算手段にて算出された上記消費電力と最大
電力との偏差に応じて、上記制御手段が上記交流発電機
の界磁巻線に流す励磁電流を減少させる制御量補正手段
と、 を備えたことを特徴とするエンジン発電機の自動電圧調
整装置。
1. A voltage detecting means for detecting an output voltage of an AC generator driven by an engine, and a voltage detecting means for the AC generator so that the output voltage detected by the voltage detecting means becomes a predetermined target voltage. Control means for controlling an exciting current flowing through a field winding; and an automatic voltage regulator for an engine generator, comprising: a current detecting means for detecting a load current flowing from the AC generator to a load; and the voltage detecting means. Power consumption calculating means for calculating the power consumption of the load from the output voltage detected by the above and the load current detected by the current detecting means; and frequency detecting means for detecting the frequency of the output voltage of the AC generator. And the frequency of the output voltage detected by the frequency detecting means,
Maximum power calculation means for calculating the maximum power that can be supplied from the alternator by operating the engine based on calculation data set in advance according to the output characteristics of the engine; Power deviation calculating means for comparing the calculated power consumption with the maximum power, and calculating a deviation of each power when the power consumption is larger than the maximum power; and the power consumption calculated by the power deviation calculating means. And control amount correction means for reducing the exciting current flowing through the field winding of the alternator in accordance with the deviation between the maximum power and the maximum power. Adjustment device.
【請求項2】 制御量補正手段が、上記消費電力と最大
電力との偏差に応じて、上記交流発電機の目標電圧を減
少させることを特徴とする請求項1に記載のエンジン発
電機の自動電圧調整装置。
2. The engine generator according to claim 1, wherein the control amount correction means decreases the target voltage of the AC generator according to a deviation between the power consumption and the maximum power. Voltage regulator.
【請求項3】 制御量補正手段が、上記消費電力と最大
電力との偏差に応じて、上記電圧検出手段にて検出され
た出力電圧を増大させることを特徴とする請求項1に記
載のエンジン発電機の自動電圧調整装置。
3. A control amount correction means which is detected by said voltage detection means according to a deviation between said power consumption and said maximum power.
2. The automatic voltage regulator for an engine generator according to claim 1, wherein the output voltage is increased.
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