(57)【要約】【課題】高電圧出力運転と低電圧出力運転とを切り替える際の操作性の向上を図ることができるエンジン発電機を提供する。【解決手段】高電圧出力運転と低電圧出力運転とを切り替える運転モード切替スイッチ２４には、電圧調整用可変抵抗器１８に接続する回路の抵抗を切り替える抵抗切替スイッチ２１と、電圧計２６に接続する回路を切り替える電圧測定回路切替スイッチ２２とが連動して切替可能に設けられ、抵抗切替スイッチは、高電圧出力運転時と低電圧出力運転時とで電圧調整用可変抵抗器に接続する回路の抵抗値を切り替え、電圧測定回路切替スイッチは、高電圧出力運転時には二つの出力端Ｕ，Ｖを電圧計に接続し、低電圧出力運転時には出力端Ｕと中性点Ｏとを電圧計に接続する。【選択図】図１
2014180173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力端（Ｕ，Ｖ，Ｗ）及び中性点（Ｏ）を有する三相四線式の同期発電機と、該同期発電機の発電電圧を、電圧調整用可変抵抗器で設定した電圧に自動調整する電圧自動調整器と、出力電圧を検出して表示する電圧計と、出力端（Ｕ，Ｖ）間、出力端（Ｖ，Ｗ）間、出力端（Ｕ，Ｗ）間からそれぞれ高電圧を出力する高電圧出力運転と、出力端（Ｕ）と中性点（Ｏ）との間、出力端（Ｖ）と中性点（Ｏ）との間、出力端（Ｗ）と中性点（Ｏ）との間からそれぞれ低電圧を出力する低電圧出力運転とを、前記電圧調整用可変抵抗器の抵抗値を調整することによって切替可能としたエンジン発電機において、前記高電圧出力運転と前記低電圧出力運転とを切り替える運転モード切替スイッチを備え、該運転モード切替スイッチには、前記電圧調整用可変抵抗器に接続する回路の抵抗を切り替える抵抗切替スイッチと、前記電圧計に接続する回路を切り替える電圧測定回路切替スイッチとが連動して切替可能に設けられ、前記抵抗切替スイッチは、前記高電圧出力運転時と前記低電圧出力運転時とで前記電圧調整用可変抵抗器に接続する回路の抵抗値を切り替え、前記電圧測定回路切替スイッチは、前記高電圧出力運転時には任意の二つの出力端を前記電圧計に接続する回路に切り替え、前記低電圧出力運転時には任意の一つの出力端と中性点とを前記電圧計に接続する回路に切り替えることを特徴とするエンジン発電機。
【請求項２】
前記同期発電機は、任意の一つの出力端に接続する巻線の中間位置と前記中性点とから補助低電圧電源を出力する回路を備えるとともに、前記運転モード切替スイッチは、前記抵抗切替スイッチ及び電圧測定回路切替スイッチに連動して切り替えられる補助低電圧電源切替スイッチを備え、該補助低電圧電源切替スイッチは、前記高電圧出力運転時には補助低電圧電源を出力可能な状態とし、前記低電圧出力運転時には、前記補助低電圧電源への出力を遮断することを特徴とする請求項１記載のエンジン発電機。
【請求項３】
前記抵抗切替スイッチは、前記高電圧出力運転時に前記電圧調整用可変抵抗器に接続する回路に直列に抵抗を挿入する回路に切り替え、前記低電圧出力運転時に前記電圧調整用可変抵抗器に接続する回路から前記抵抗を切り離す回路に切り替えるスイッチ、又は、前記高電圧出力運転時には前記電圧調整用可変抵抗器に接続する回路から前記抵抗を切り離す回路に切り替え、前記低電圧出力運転時に前記電圧調整用可変抵抗器に接続する回路に直列に抵抗を挿入する回路に切り替えるスイッチのいずれかのスイッチであることを特徴とする請求項１又は２記載のエンジン発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン発電機に関し、詳しくは、電圧調整用可変抵抗器の抵抗値を調整することによって高電圧出力運転と低電圧出力運転とを切り替えて運転するエンジン発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
可搬式のエンジン発電機は、設置場所に応じて様々な負荷に電力を供給しなければならないため、例えば、モータなどの動力用電源として使用される三相交流２００Ｖの高電圧を出力する運転と、照明などの電灯用電源として使用される単相交流１００Ｖの低電圧を出力する運転とを、同期発電機の巻線の接続状態を変更することによって切替可能に形成しているものが多い（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−５７７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、同期発電機の巻線の接続状態を変更することなく、三相四線式の同期発電機における出力端子の接続状態を変更するとともに、同期発電機の発電電圧を調整することにより、２００Ｖの高電圧出力と１００Ｖの低電圧出力とを切替可能であるが、１００Ｖの低電圧出力を行う場合、同期発電機の発電電圧を１７３Ｖに設定する必要がある。このため、この種のエンジン発電機に慣れている操作員でなければ、出力端子から１００Ｖを確実に出力することが困難なときがあった。
【０００５】
そこで本発明は、高電圧出力運転と低電圧出力運転とを切り替える際の操作性の向上を図ることができるエンジン発電機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のエンジン発電機は、出力端（Ｕ，Ｖ，Ｗ）及び中性点（Ｏ）を有する三相四線式の同期発電機と、該同期発電機の発電電圧を、電圧調整用可変抵抗器で設定した電圧に自動調整する電圧自動調整器と、出力電圧を検出して表示する電圧計と、出力端（Ｕ，Ｖ）間、出力端（Ｖ，Ｗ）間、出力端（Ｕ，Ｗ）間からそれぞれ高電圧を出力する高電圧出力運転と、出力端（Ｕ）と中性点（Ｏ）との間、出力端（Ｖ）と中性点（Ｏ）との間、出力端（Ｗ）と中性点（Ｏ）との間からそれぞれ低電圧を出力する低電圧出力運転とを、前記電圧調整用可変抵抗器の抵抗値を調整することによって切替可能としたエンジン発電機において、前記高電圧出力運転と前記低電圧出力運転とを切り替える運転モード切替スイッチを備え、該運転モード切替スイッチには、前記電圧調整用可変抵抗器に接続する回路の抵抗を切り替える抵抗切替スイッチと、前記電圧計に接続する回路を切り替える電圧測定回路切替スイッチとが連動して切替可能に設けられ、前記抵抗切替スイッチは、前記高電圧出力運転時と前記低電圧出力運転時とで前記電圧調整用可変抵抗器に接続する回路の抵抗値を切り替え、前記電圧測定回路切替スイッチは、前記高電圧出力運転時には任意の二つの出力端を前記電圧計に接続する回路に切り替え、前記低電圧出力運転時には任意の一つの出力端と中性点とを前記電圧計に接続する回路に切り替えることを特徴としている。
【０００７】
さらに、本発明のエンジン発電機は、前記同期発電機が、任意の一つの出力端に接続する巻線の中間位置と前記中性点とから補助低電圧電源を出力する回路を備えるとともに、前記運転モード切替スイッチは、前記抵抗切替スイッチ及び電圧測定回路切替スイッチに連動して切り替えられる補助低電圧電源切替スイッチを備え、該補助低電圧電源切替スイッチは、前記高電圧出力運転時には補助低電圧電源を出力可能な状態とし、前記低電圧出力運転時には、前記補助低電圧電源への出力を遮断することを特徴としている。
【０００８】
また、前記抵抗切替スイッチは、前記高電圧出力運転時に前記電圧調整用可変抵抗器に接続する回路に直列に抵抗を挿入する回路に切り替え、前記低電圧出力運転時に前記電圧調整用可変抵抗器に接続する回路から前記抵抗を切り離す回路に切り替えるスイッチ、又は、前記高電圧出力運転時には前記電圧調整用可変抵抗器に接続する回路から前記抵抗を切り離す回路に切り替え、前記低電圧出力運転時に前記電圧調整用可変抵抗器に接続する回路に直列に抵抗を挿入する回路に切り替えるスイッチのいずれかのスイッチであることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のエンジン発電機によれば、運転モード切替スイッチを切り替えた際に、電圧調整用可変抵抗器に直列に抵抗を挿入したり、抵抗を切り離したりして電圧調整用可変抵抗器に接続する回路の抵抗を切り替えることにより、電圧調整用可変抵抗器を大きく操作しなくても、電圧自動調整器の設定電圧を高電圧用、低電圧用の設定電圧に自動的に調整することができ、かつ、一つの電圧調整用可変抵抗器により、高圧側及び低圧側それぞれの電圧の微調整が可能となる。また、電圧計に接続する回路を切り替えることにより、電圧計の表示を高電圧用、低電圧用の表示に自動的に切り替えることができる。したがって、運転モード切替スイッチを切り換えるだけで、高電圧出力運転と低電圧出力運転とを容易かつ確実に切り替えることができる。また、高電圧出力運転時に補助低電圧電源を出力する回路を、低電圧出力運転時には遮断することにより、低電圧出力運転時における出力の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のエンジン発電機における高電圧出力運転時の状態の一形態例を示す回路図である。
【図２】同じく低電圧出力運転時の状態を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本形態例に示すエンジン発電機は、図示しないエンジンによって駆動される同期発電機１１を備えている。なお。以下の説明では、高電圧を三相交流２００Ｖ、低電圧を単相交流１００Ｖとして説明する。
【００１２】
この同期発電機１１は、３個の電機子巻線Ｘ，Ｙ，Ｚを中性点Ｏに対してＹ型に結線した三相四線式であって、各電機子巻線Ｘ，Ｙ，Ｚの出力端Ｕ，Ｖ，Ｗ及び前記中性点Ｏには、主電源用遮断器１２を介して主出力端子１３ｕ，１３ｖ，１３ｗ，１３ｏがそれぞれ接続されている。また、一つの電機子巻線Ｘの中間位置には、補助低電圧電源出力用の補助端子Ｕ３が設けられており、この補助端子Ｕ３と前記中性点Ｏとには、補助低電圧電源用遮断器１４を介して補助出力端子１５ｕ，１５ｏが接続されている。
【００１３】
さらに、同期発電機１１には、界磁巻線１６の電流を調節することによって同期発電機１１の発電電圧をあらかじめ設定された設定電圧に自動調整する自動電圧調整器（ＡＶＲ）１７が設けられており、該自動電圧調整器１７には、設定電圧を調節するための電圧調整用可変抵抗器１８が設けられている。なお、本形態例では、電圧調整用可変抵抗器の抵抗値と同期発電機の発電電圧との関係が自乗比例関係又は比例関係にある自動電圧調整器を用いている。
【００１４】
このような基本構成を有するエンジン発電機において、本形態例では、抵抗切替スイッチ２１、電圧測定回路切替スイッチ２２及び補助低電圧電源切替スイッチ２３を連動して切替可能な運転モード切替スイッチ２４が設けられており、運転モード切替スイッチ２４を高電圧出力運転、すなわち、三相交流２００Ｖを出力する運転に切り替えたときには、図１に示すように、各スイッチ２１，２２，２３が高電圧側に切り替わり、運転モード切替スイッチ２４を低電圧出力運転、すなわち、単相１００Ｖを出力する運転に切り替えたときには、図２に示すように、各スイッチ２１，２２，２３が低電圧側に切り替わる。
【００１５】
図１に示す高電圧出力運転時における前記抵抗切替スイッチ２１は、前記電圧調整用可変抵抗器１８に接続する回路１８ａに抵抗２５を直列に挿入する抵抗挿入回路２５ａ側に切り替わり、前記電圧測定回路切替スイッチ２２は、電圧計２６に接続する一方の電圧測定回路２６ａが出力端Ｖに接続する回路２６ｖ側に切り替わり、補助低電圧電源切替スイッチ２３は、前記補助端子Ｕ３及び前記中性点Ｏと前記補助低電圧電源用遮断器１４との間に設けられた接点２３ａを閉じて接続した状態に切り替わる。
【００１６】
電圧調整用可変抵抗器１８に接続する回路１８ａに直列に抵抗２５が挿入されることにより、電圧調整用可変抵抗器１８を通る全体の回路の抵抗値が、電圧調整用可変抵抗器１８の中間位置で同期発電機１１の発電電圧を２００Ｖにするのに適した抵抗値になるため、電圧調整用可変抵抗器１８を殆ど調整することなく、自動電圧調整器１７が出力電圧検出回路２７を介して検出した出力端Ｕ，Ｗの電圧が２００Ｖになるように、界磁巻線１６の電流を自動的に調整する。これにより、出力端（Ｕ，Ｖ）間、出力端（Ｖ，Ｗ）間、出力端（Ｕ，Ｗ）間に、それぞれ交流２００Ｖが出力され、中性点Ｏと各出力端Ｕ，Ｖ，Ｗとの間に交流１１５Ｖがそれぞれ出力され、さらに、補助端子Ｕ３と前記中性点Ｏとの間には、交流１００Ｖが出力される。
【００１７】
これにより、主出力端子１３ｕ，１３ｖ、１３ｗ，１３ｏからモータなどの動力用として三相四線式の交流２００Ｖを供給することができ、補助低電圧電源用遮断器１４を投入することにより、補助出力端子１５ｕ，１５ｏから照明などの電灯用として単相交流１００Ｖを供給することができる。
【００１８】
また、電圧計２６は、他方の電圧測定回路２６ｂが出力端Ｕに常時接続された状態になっているため、出力端Ｖに接続する回路２６ｖに接続した一方の電圧測定回路２６ａと他方の電圧測定回路２６ｂとによって出力端（Ｕ，Ｖ）間の電圧、すなわち、２００Ｖを測定することになるので、電圧計２６の表示は２００Ｖを示すことになる。したがって、運転モード切替スイッチ２４を、２００Ｖを出力する高電圧出力運転に切り替えたときは、電圧計２６の表示が２００Ｖになるように電圧調整用可変抵抗器１８を調整することにより、主出力端子１３ｕ，１３ｖ、１３ｗ，１３ｏにおける電圧を２００Ｖに、補助出力端子１５ｕ，１５ｏにおける電圧を１００Ｖに、それぞれ調整することができる。
【００１９】
一方、運転モード切替スイッチ２４を低電圧出力運転、すなわち、主出力端子１３ｕ，１３ｖ、１３ｗ，１３ｏから単相１００Ｖを出力する運転に切り替えたときには、図２に示すように、前記抵抗切替スイッチ２１は、前記電圧調整用可変抵抗器１８に接続する回路１８ａが抵抗を設けていない回路２５ｂに接続した状態に切り替わり、前記電圧測定回路切替スイッチ２２は、電圧計２６に接続する一方の電圧測定回路２６ａが中性点Ｏに接続する回路２６ｏに切り替わり、補助低電圧電源切替スイッチ２３は、接点２３ａを開放状態として前記補助端子Ｕ３及び前記中性点Ｏと前記補助低電圧電源用遮断器１４とを遮断した状態に切り替わる。
【００２０】
電圧調整用可変抵抗器１８に接続する回路１８ａから前記抵抗２５を切り離すことにより、電圧調整用可変抵抗器１８を通る全体の回路の抵抗値が、電圧調整用可変抵抗器１８の中間位置で同期発電機１１の発電電圧を１７３Ｖにするのに適した抵抗値になるため、電圧調整用可変抵抗器１８を殆ど調整することなく、自動電圧調整器１７が出力電圧検出回路２７を介して検出した出力端Ｕ，Ｗの電圧が１７３Ｖになるように、界磁巻線１６の電流を自動的に調整する。これにより、出力端（Ｕ，Ｖ）間、出力端（Ｖ，Ｗ）間、出力端（Ｕ，Ｗ）間に、それぞれ交流１７３Ｖが出力され、出力端Ｕと中性点Ｏとの間、出力端Ｖと中性点Ｏとの間、出力端Ｗと中性点Ｏとの間からそれぞれ単相交流１００Ｖが出力され、補助端子Ｕ３と前記中性点Ｏとの間には、単相交流８７Ｖが出力される状態になる。
【００２１】
したがって、各主出力端子１３ｕ，１３ｖ、１３ｗ，１３ｏをそれぞれ組み合わせて使用することにより、照明などの電灯用として単相交流１００Ｖを供給することが可能となる。一方、各主出力端子から単相交流１００Ｖを供給しているので、補助出力端子１５ｕ，１５ｏからの低電圧出力は不要であることから、補助低電圧電源切替スイッチ２３を開放することにより、補助低電圧電源用遮断器１４を投入しても補助出力端子１５ｕ，１５ｏへの出力が遮断されるため、補助端子Ｕ３と前記中性点Ｏとの間から電力を取り出した際の同期発電機１１の発電効率の低下を生じることがなく、単相交流１００Ｖと間違えて単相交流８７Ｖを使用することもなくなる。これにより、同期発電機１１を効率よく運転することができ、同期発電機１１が有する発電能力に見合った単相交流１００Ｖを供給することができる。
【００２２】
また、電圧計２６は、出力端Ｕに常時接続された他方の電圧測定回路２６ｂと、中性点Ｏに接続する回路２６ｏに接続した一方の電圧測定回路２６ａとによって出力端Ｖと中性点Ｏとの間の電圧である１００Ｖを測定することになるので、電圧計２６の表示は１００Ｖを示すことになる。したがって、運転モード切替スイッチ２４を、１００Ｖを出力する低電圧出力運転に切り替えたときは、電圧計２６の表示が１００Ｖになるように電圧調整用可変抵抗器１８を調整することにより、各主出力端子１３ｕ，１３ｖ、１３ｗと中性点からの主出力端子１３ｏとの間の電圧を１００Ｖに調整することができる。
【００２３】
このように、運転モードを高電圧、低電圧に切り替える際に、自動電圧調整器１７の電圧調整用可変抵抗器１８を通る回路の抵抗値を切り替えるとともに電圧計２６に接続する回路を切り替えることにより、電圧調整用可変抵抗器１８を大きく操作することなく、電圧計２６の表示を見ながら電圧調整用可変抵抗器１８を僅かに調整することにより、出力を２００Ｖ又は１００Ｖに容易かつ確実に設定することができる。また、１００Ｖ出力時に不要となる補助出力を遮断することにより、発電機１１を効率よく運転することができる。
【００２４】
例えば、抵抗２５を使用せずに電圧調整用可変抵抗器１８のみで発電電圧を調整する場合、電圧調整用可変抵抗器１８の抵抗値を８０Ωにしたときに発電電圧が１７３Ｖになり、抵抗値を１００Ωにしたときに発電電圧が２００Ｖになるときには、２００Ｖ出力と１００Ｖ出力とで電圧調整用可変抵抗器１８を８０Ωと１００Ωとに大きく調整しなければならないが、抵抗値が２０Ωの抵抗２５を使用するとともに、電圧調整用可変抵抗器１８の中間的な抵抗値を８０Ωに設定することにより、抵抗２５を切り離したときには、電圧調整用可変抵抗器１８の中間的な抵抗値が１００Ｖ出力に対応した８０Ωになり、抵抗２５を直列に挿入したときには、電圧調整用可変抵抗器１８を中間的な位置にしたままで２００Ｖ出力に対応した抵抗値である１００Ωになるので、電圧調整用可変抵抗器１８の抵抗値を殆ど調整することなく、２００Ｖ出力と１００Ｖ出力とに対応することができる。
【００２５】
なお、電圧調整用可変抵抗器の抵抗値と同期発電機の発電電圧との関係が反比例関係にある自動電圧調整器を使用した場合は、自動電圧調整器１７の電圧調整用可変抵抗器１８を通る回路の抵抗値を高電圧出力運転では小さくし、低電圧出力運転では大きくなるように形成すればよく、例えば、前記形態例における抵抗切替スイッチ２１を、低電圧出力運転では電圧調整用可変抵抗器１８に接続する回路１８ａに直列に抵抗２５を挿入する抵抗挿入回路２５ａに切り替え、高電圧出力運転では、抵抗２５を切り離した回路２５ｂに接続するように、逆方向に作動させればよい。
【００２６】
また、電圧調整用可変抵抗器１８に直列に挿入する抵抗２５は可変抵抗であってもよく、両抵抗挿入回路２５ａ，２５ｂに抵抗値が異なる抵抗や可変抵抗を設けておくこともできる。さらに、本形態例では、高電圧出力を２００Ｖ、低電圧出力を１００Ｖとして説明したが、他の電圧、例えば２２０Ｖと１１０Ｖとの関係でも同様である。
【符号の説明】
【００２７】
１１…同期発電機、１２…主電源用遮断器、１３ｕ，１３ｖ，１３ｗ，１３ｏ…主出力端子、１４…補助低電圧電源用遮断器、１５ｕ，１５ｏ…補助出力端子、１６…界磁巻線、１７…自動電圧調整器、１８…電圧調整用可変抵抗器、１８ａ…回路、２１…抵抗切替スイッチ、２２…電圧測定回路切替スイッチ、２３…補助低電圧電源切替スイッチ、２３ａ…接点、２４…運転モード切替スイッチ、２５…抵抗、２５ａ…抵抗挿入回路、２５ｂ…回路、２６…電圧計、２６ａ，２６ｂ…電圧測定回路、２６ｖ…回路、２６ｏ…回路、２７…出力電圧検出回路、Ｏ…中性点、Ｘ，Ｙ，Ｚ…電機子巻線、Ｕ，Ｖ，Ｗ…出力端、Ｕ３…補助端子
【図１】
2014180173.tif 000003
【図２】
2014180173.tif 000004