[发明专利]逆变器式发电机

说明书

技术领域

本发明涉及逆变器式发电机，更详细地说涉及具有由发动机驱动的 发电部、并根据负载功率控制发动机转速的逆变器式发电机。

背景技术

这样的一种逆变器式发电机是众所周知的，即：将从由发动机驱动 的发电部输出的交流电在由晶闸管电桥构成的变流器中暂时变换为直流 电，并根据PWM信号(该PWM信号是使用目标输出电压波形的基准正 弦波和载波而生成的)驱动开关元件，从而将该直流电变换为预定频率 (商用频率)的交流电而输出，作为该逆变器式发电机的例子，可列举 下述专利文献1、2记载的技术。

在专利文献1记载的技术中，检测晶闸管的导通角，控制发动机转 速以使该导通角为目标导通角。

专利文献1：日本特开平11-308896号公报

专利文献2：日本特开平4-355672号公报

在专利文献1记载的技术中，如上所述，根据变流器的晶闸管的导 通角求出负载功率的估计值，根据该估计值来控制发动机转速，然而在 交流发电机输出电压的瞬态变动时发动机的旋转变动照原样传递，因而 特别是在轻负载等中难以精度良好地估计负载功率。因此，发动机转速 控制的响应性不一定充分。

因此，本发明的目的是解决上述课题，提供一种逆变器式发电机， 该逆变器式发电机取代根据晶闸管的导通率而根据功率因数等来计算负 载功率的估计值，并根据该估计值计算发动机目标转速，从而改善发动 机转速控制的响应性。

并且，在专利文献2记载所涉及的逆变器式发电机连接的负载中， 有水银灯等的低功率因数负载。这样的负载在电流稳定前功率因数不良， 因而起动时的冲击电流大，发动机的输出大多为过负载。结果，具有这 样的不利，即：与在电流稳定后驱动的情况相比，能以额定输出起动的 低功率因数负载的个数较少。

因此，本发明的另一目的是解决上述课题，提供一种逆变器式发电 机，该逆变器式发电机改善发动机转速控制的响应性，并且即使当连接 了低功率因数负载时，也尽量增加能以额定输出起动的个数。

发明内容

为了解决上述课题，发明第一方面涉及一种逆变器式发电机，该逆 变器式发电机具有：发动机，其具有由致动器开闭的节气门；发电部， 其由所述发动机驱动；变流器，其将从所述发电部输出的交流电变换为 直流电；逆变器，其具有开关元件，并将从所述变流器输出的直流电变 换为交流电而输出到负载；以及致动器控制单元，其控制所述致动器的 动作，所述逆变器式发电机的特征在于，所述逆变器式发电机具有：电 压电流检测单元，其检测从所述逆变器输出的交流电的电压和电流；功 率因数计算单元，其根据所述检测出的电压和电流来计算功率因数；负 载功率估计值计算单元，其至少根据所述检测出的电流和所述计算出的 功率因数，来计算提供给所述负载的负载功率的估计值；以及目标转速 确定单元，其根据所述计算出的负载功率的估计值来确定所述发动机的 目标转速，并且，所述致动器控制单元控制所述致动器的动作以达到所 述确定的目标转速。

第二方面涉及的逆变器式发电机构成为：所述负载功率估计值计算 单元使所述检测出的电流、所述计算出的功率因数以及额定输出电压相 乘，并将其积作为所述负载功率的估计值。

第三方面涉及的逆变器式发电机构成为，所述逆变器式发电机还具 有：低功率因数负载判断单元，其根据所述检测出的电压和电流，判断 所连接的负载是否是低功率因数负载；以及逆变器驱动单元，其根据 PWM信号驱动所述开关元件，将从所述逆变器输出的交流电变换为预定 频率的交流电，并在判断为所述连接的负载是低功率因数负载的情况下， 使输出电压减小预定量之后逐渐恢复到所述输出电压，其中PWM信号 是使用目标输出电压波形的基准正弦波和载波而生成的。

第四方面涉及的逆变器式发电机构成为：当所述检测出的电流的有 效值超过最大电流预定量、且根据所述检测出的电压和电流的相位差所 计算的功率因数不足预定值时，所述低功率因数负载判断单元判断为所 述负载是低功率因数负载。