JPH04117199A - エンジン発電機の予備励磁回路 - Google Patents

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〕 この発明は、エンジン発＊ｍを一定電圧電源で予備励磁
することで、エンジン始動時のセルモータを適切な時点
で切離すことができるエンジン発電機の予備＃Ｉ磁磁路
路関する。

〔従来の技術〕

第４図は自励式発電機とそのエンジンとで構成したエン
ジン発電機の従来例を示した回路図である。

この第４図に示す従来例回路において、いわゆる自励式
の交流発電機２の出力側には補助整流器１１が設けられ
ており、この補助整流器１１が出力する直流電流を、界
磁調整器１２を介して交流発電機２の界磁巻ｇ２Ｆに流
す。ここで界磁調整器１２は、交流発電機２の出力電圧
に対応して、トランジスタなどのスイッチング素子の通
流率を変化させることにより、界磁巻線２Ｆに適切な励
磁電流を供給することで、発電機出力電圧を所定値に維
持する。なお６は遮断器、８は負荷である。

この交流発電機２は次の手順に従って始動する。

すなわちクラッチ４を接の状態で、セルモータ５に図示
していない電源から電力を供給することで、エンジン（
たとえばディーゼルエンジン）３と交流発電機２とを回
転させる。この交流発電１１２の界磁鉄心には磁束が残
留しているので、励磁を流を流さなくても、回転により
電圧（いわゆる残留電圧）を発生するが、その値は回転
速度に比例して徐々に上昇する。

この残留電圧が、補助整流器１１のえん層電圧と、界磁
調整器１２の電圧降下との合計債よりも大となると、界
磁巻！２Ｆにａ磁ｉｆｉ流が流れ出し、交流発電機２の
出力電圧は、その回転速度とともに２゜速に上昇する。

このときの発電機電圧と回転速度とは比例関係にあるの
で、電圧検出器１３で検出した発電機電圧から、当該発
を機の回転速度を推定することができる。

そこで、エンジン３がセルモータ５の力を借りなくても
、自刃で運転継続できる回転速度に到達したことを電圧
検出１１３が検出すると、クラ、チ４に解放信号を送り
、セルモータ５をエンジン３から切離す。その後はエン
ジン３の調速機が作動して、その速度を定格値まで上昇
させて定格速度での運転を継続する。

第５図は第４図に示す従来例回路の代表的な動作例を示
したグラフであって、横軸は発電機２の回転速度、縦軸
は発電機２の出力電圧をあられしている。

この第５図に示すグラフにおいて、速度零から速度Ｎ１
までは励磁電流が流れず、残留磁束のみの励磁による発
電機電圧の変化であるが、その電圧が■１まで上昇する
と励Ｍ１ｉａ流が流れ出すので、発電機出力電圧は急速
に上昇して定格電圧に到達する。ここでＮ２なる速度は
、エンジン３がセルモータ５の力を借りることなく自刃
で運転を継続できる速度であって、このときの電圧■２
を電圧検出器１３が検出し、クラッチ４を解放している
。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述した残留電圧にはばらつきがある。その
ために、残留電圧の大きな交流発電機では、回転速度が
低くても励磁電流が流れ出す電圧■１に到達する。この
場合は電圧検出器１３が電圧■２を検出してクラッチ４
に解放指令を与える時点の速度が低いために、エンジン
３は自刃での運転が継続できず、クラッチ４の解放とと
もに停止してしまう不都合がある。

そこで電圧検出器１３の検出電圧を高くすると、セルモ
ータ５の運転が長時間継続する。一般にセルモータ５の
仕様は短時間定格であるから、長時間の使用により焼損
のおそれがある。またセルモータ５の電源は通常バッテ
リーを使用するが、このバッテリーの消耗が大となる不
都合もある。

第６図は第４図に示す従来例回路において残留電圧がば
らついた場合の動作例を示したグラフであって、横軸は
発電機回転速度、縦軸は発電機電圧をあられしている。

この第６図において、残留電圧が大の場合の特性を折線
０ＡＢＣで示し、残留電圧が小の場合の特性を折線０Ｄ
ＥＣで示している。この第６図であきらかなように、残
留電圧が小の場合は、電圧■２を検出したときの速度は
Ｎ、であって、残留電圧が大の場合の速度Ｎ４よりも低
い。従って電圧■２を検出した時点でクラッチ４を解放
すると、残留電圧が大Φ場合はエンジン３の速度がＮ、
と低い値のために、自刃での運転が継続できないおそれ
を生じることとなる。

そこでこの発明の目的は、発電機の残留電圧の大小には
関係なく、発電機電圧からそのときの速度を知ることに
より、エンジンが自刃で運転継続できる速度でクラッチ
を解放させ、エンジン停止などの不都合を回避すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、この発明の予備励磁回路
は、発電機の出力電圧を当該光ｆｉｌ！ａの励磁電源に
している自助式発電機と、この発電機を駆動するエンジ
ンと、このエンジンを始動させるセルモータと、前記発
電機の出力電圧が所定値に到達すれば、前記エンジンと
セルモータとの結合を解放するクラッチとを備えている
エンジン発電機において、一定電圧電源と、前記エンジ
ン発電機の始動指令によりこの一定電圧電源から前記発
電機の界磁に励磁電流を供給する予備励磁回路と、この
発電機の出力電圧が所定値に到達すれば、前記クラッチ
に解放指令を与えるクラッチ解放手段と、前記予備励磁
回路を遮断する予備励磁回路遮断手段とを備えるものと
する。さらに当該交流発電機の負荷がバッテリーの場合
はこのバッテリーを前記一定電圧電源の代りに予備励磁
の電源にするものである。

〔作用〕

この発明は、自助式の発ｔＩ！が回転しはしめてから自
刃でＩｌ］磁電流を流すまでの速度が、残留電圧によっ
て異なるのを回避するべく、始動指令とともに、別途の
一定電圧電源から発を機界磁へ予備励磁電流を強制的に
流すことで、発電機の回転速度と出力電圧との関係を一
定にし、この発電機電圧が所定値に到達した時点でセル
モータをエンジンから切離しても、このエンジンが自刃
で運転を継続できるようにして、エンジンの始動失敗を
図である。

この第１図に示す第１実施例回路における交流発電機２
、界磁巻線２Ｆ、エンジン３、クラッチ４、セルモータ
５、遮断器６、負荷８、補助整流器１１、界磁調整器１
２および電圧検出器１３は、第４図で既述の従来例回路
に記載のものと、その名称・用途・機能は同しであるか
ら、これらの説明は省略する。

本発明においては、一定電圧電源としての予励バッテリ
ー２３を設けておき、予備励磁回路２１を介して界磁巻
線２Ｆに励磁電流を供給できるようにしている。

すなわち、このエンジン発電機に始動指令が発令される
のに連動して、予備励磁回路２１内の始動スイッチ２１
Ａが閉路するので、予励バッテリー２３から制限抵抗２
１Ｂを経て予備励磁電流が流れるので、残留電圧の大小
には関係なく、速度上昇とともに発電機出力電圧も素早
く上昇する。

電圧検出器１３は、発電機出力電圧が所定値に到達した
ことを検出するとリレー２２を動作させる。

その結果、このリレー２２に連動して予励遮断接点２２
Ａが開路して予備励磁電流を遮断するとともに、クラッ
チ解放接点２２Ｂも開路して、セルモータ５をエンジン
３から切離す。

第２図は本発明の第２実施例をあられした回路図である
。

この第２図に示す第２実施例回路においても、交流発を
機２、界磁巻線２Ｆ、エンジン３、クラ７チ４、セルモ
ータ５、補助整流器１１および界磁調整器１２は、第４
図で既述の従来例回路に記載のものと、その名称・用途
・機能は同しであるから、これらの説明は省略する。

この第２寞施例回路は、交流発電機２の出力を主整流器
７で直流に変換して、主バツテリ−９を充電する場合で
ある。この場合は主パンテリー９を一定電圧電源として
使用できるので、始動スイ・７チ２１Ａと制限抵抗２１
Ｂとで構成している予備励磁回路２１をこの主バツテリ
−７に接続し、エンジン３の始動指令発令と同時に界磁
巻線２Ｆに予備励磁電流を供給する。

また、主バツテリ−９の電圧を適宜に分圧し、これを基
準電圧としてコンパレータ１４に入力しておき、補助整
流器１１の直流側から取出す発を機電圧がこの基準電圧
を越えると、コンパレータ１４からリレー２２に信号が
送出され、予備励磁電流を遮断する予励遮断接点２２Ａ
と、クラッチ４を解放させるクラッチ解放接点２２Ｂと
を開路にする。

第３図は第１図に示す第１実施例回路、または第２図に
示す第２実施例回路の動作をあられしたグラフであって
、横軸は発１ｉ１１１２の回転速度、縦軸は発電機２の
出力電圧をあられしている。

この第３図のグラフであきらかなように、エンジン３の
始動とともに界磁巻線２Ｆに予備励Ｍｉｉｔ流を供給す
ることにより、交流発電機２は速やかに自刃で励磁を流
を流しはしめるので、発電機の速度と電圧との関係が一
定となる。

〔発明の効果］ この発明によれば、エンジンで駆動される自助式の発電
機を始動する際に、別途に設けた一定電圧電源から発電
機界磁巻線に予備励磁電流を供給するように回路を構成
することにより、残留電圧による従来の電圧立上げ方式
にくらべて、素早く電圧が立上がり、かつ発ｉｔｓ速度
と発ｔｍ電圧との関係が一定となる。その結果、発電機
電圧から発電機速度を推定する際の誤差が解消され、エ
ンジンが自刃で運転を継続できる速度を発１ｔｍ電圧か
ら確実に検出でき、始動失敗となる不具合を確実に回避
できる効果が得られる。

さらに発電機負荷がバッテリーの場合は、予備励磁電流
を流すための一定電圧電源Ａとしてこのバッテリーを使
用できるので、回路を簡素化できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例をあられした回路図、第２
図は本発明の第２実施例をあられした回路図、第３図は
第１図に示す第１実施例回路、または第２図に示す第２
実施例回路の動作をあられしたグラフ、第４図は自励式
発電機とそのエンジンとで構成したエンジン発ｔＩ！の
従来例を示した回路図、第５図は第４図に示す従来例回
路の代表的な動作例を示したグラフ、第６図は第４図に
示す従来例回路において残留電圧がばらついた場合の動
作例を示したグラフである。 ２・・・交流発電機、２Ｆ・・・界磁巻線、３・・・エ
ンジン、４・・・クラッチ、５・・・セルモータ、６・
・・遮断器、７・・・主整流器、８・・・負荷、９・・
・主バツテリ−，１１・・・補助整流器、１２・・・界
磁調整器、１３・・・電圧検出器、１４・・・コンパレ
ータ、２１・・・予備励磁回路、２１Ａ・・・始動スイ
ッチ、２１Ｂ・・・制限抵抗、２２・・・リレー、２２
Ａ・・・予励遮断接点、２２Ｂ・・・クラッチ解放接点
、２３・・・２１Ａタ古責Ｄス４ツ千 第　１　図 図 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）発電機の出力電圧を当該発電機の励磁電源にしてい
   る自励式発電機と、この発電機を駆動するエンジンと、
   このエンジンを始動させるセルモータと、前記発電機の
   出力電圧が所定値に到達すれば、前記エンジンとセルモ
   ータとの結合を解放するクラッチとを備えているエンジ
   ン発電機において、一定電圧電源と、前記エンジン発電
   機の始動指令によりこの一定電圧電源から前記発電機の
   界磁に励磁電流を供給する予備励磁回路と、この発電機
   の出力電圧が所定値に到達すれば、前記クラッチに解放
   指令を与えるクラッチ解放手段と、前記予備励磁回路を
   遮断する予備励磁回路遮断手段とを備えていることを特
   徴とするエンジン発電機の予備励磁回路。 ２）バッテリーを負荷にしている発電機の出力電圧を当
   該発電機の励磁電源にしている自励式発電機と、この発
   電機を駆動するエンジンと、このエンジンを始動させる
   セルモータと、前記発電機の出力電圧が所定値に到達す
   れば、前記エンジンとセルモータとの結合を解放するク
   ラッチとを備えているエンジン発電機において、前記エ
   ンジン発電機の始動指令により、前記バッテリーからこ
   の発電機の界磁に励磁電流を供給する予備励磁回路と、
   この発電機の出力電圧が所定値に到達すれば、前記クラ
   ッチに解放指令を与えるクラッチ解放手段と、前記予備
   励磁回路を遮断する予備励磁回路遮断手段とを備えてい
   ることを特徴とするエンジン発電機の予備励磁回路。