[发明专利]引擎发电装置

说明书

本发明涉及引擎发电装置，尤其涉及考虑温度影响、对应于负荷来控制引擎的旋转次数的引擎发电装置。

在作为交流电源装置使用的引擎发电机中使用用于稳定输出频率的换流器的情况多起来。这种引擎发电机中，驱动连接于发电机的引擎而产生交流，在一旦把该交流变换为直流后，由换流器装置变换为商用频率的交流并输出。使用换流器的发电机中，由于输出频率不依赖于引擎旋转次数，可通过控制引擎旋转次数来对应于负荷进行输出控制。

例如，日本专利公开特开平5-18285号公报中记载的换流器式引擎发电机根据换流器装置的输出电流检测负荷，根据该检测结果控制引擎的节流阀(throttle)开口度。通过这种控制，无论负荷怎样变动，可把输出电压基本保持恒定。

另外，日本专利公开特开平5-146200号公报中记载了一种引擎发电机，在换流器装置的输入侧检测发电机的输出电压，将该输出电压与预先设定的基准电压作比较，得到对应于负荷的引擎旋转次数。

另外，本申请人提出一种具有由对引擎发电机的输出电流进行整流的半导体整流元件所构成的整流器的引擎发电机(日本专利公开特开平11-308896)，为把整流器的输出电压控制到目标值，把所述半导体整流元件的导通角收敛(限制)在设定为小于最大导通角的目标导通角以控制引擎旋转次数。根据这种发电机，由于发电机常常以有裕量的状态运转，在裕量范围内可迅速响应于负荷增大。还有，引擎旋转的变动基本不对输出电压产生影响。

希望对控制成把半导体整流元件的导通角收敛在设定为小于最大导通角的目标导通角的上述发电机作进一步改善。通常发电机容易受到温度影响。尤其是在使用在转子中使用了永磁的永磁发电机的情况下，在低温时，由于磁体磁场强、绕组电阻也低，从而损耗小。与此相反，在高温时，由于磁体磁场弱、绕组电阻高，损耗大，从而输出比低温时降低了。在一个例子中，高温时与低温时相比输出降低了10％左右。因此，在所述半导体整流元件的目标导通比(例如硅控整流器的目标导通角)一定时，把高温时引擎旋转次数控制到比低温时增长  10％。

在这样的发电机特性的基础上，设定适合高温时的参数进行控制时，在低温时无论有怎样的输出负荷，发电机的能力都有裕量。这样一来，为了硅控整流器的导通角不超过基准值，不进行增大引擎旋转次数的控制。结果，即使设定目标旋转次数进行引擎旋转次数的控制，由于不增大引擎旋转次数，恐怕造成引擎输出不足、引擎过载。

例如，设引擎旋转次数可变范围在3000～5000rpm，常温时负荷输出为1000VA、引擎旋转次数为4000rpm。这里，气温下降到-15度时，由于发电机的效率提高、其输出电压比常温时上升，如果负荷输出与常温时相同，为1000VA，引擎旋转次数变为3000～3200rpm左右。在这样低的引擎旋转次数输出与4000rpm时同样的1000VA对于引擎而言是困难的(过载)。

反过来说，在比常温高的温度，由于发电机的效率降低、其输出电压比常温时低，引擎旋转次数就上升到必要值以上了。该温度的影响在如开始时那样的发电机处于冷却状态和如连续运转中那样发电机处于热状态中同样表现出来，因发电机的温度左右旋转次数特性。

本发明的目的是提供一种引擎发电装置，可通过使实际发电能力常常有适当裕量来相对宽范围的电负荷稳定地控制输出电压，并且不受到温度左右来平滑地控制引擎旋转次数。

本发明的第一特征是在具有由整流引擎驱动的发电机的输出电流的半导体整流元件构成的转换器和把从所述转换器输出的直流变换为规定频率的交流的的换流器的引擎发电装置中，包括：控制用于把所述转换器的输出电压控制到目标值的所述半导体整流元件的导通的半导体整流元件驱动电路、检测所述半导体整流元件的导通比的导通比检测装置、控制所述引擎旋转次数以把所述导通比检测装置检测的导通比收敛在目标比率中的引擎旋转次数控制装置、对应于所述发电机的温度修正所述目标比率的修正装置。

另外，本发明的第二特征在于所述修正装置形成为在所述发电机的温度比预定的基准温度低时缩小所述目标比率、在所述温度比所述基准温度高时增大所述目标比率，第三特征在于由构成所述换流器或整流器的功率控制元件的温度代表所述发电机的温度。

另外，本发明的第四特征在于所述导通比以所述半导体整流元件的导通角代表，所述目标比率是目标导通角。还有，本发明的第五特征在于所述发电机是永磁发电机。