JPH0994661A - On-vehicle generator provided with welding function - Google Patents
On-vehicle generator provided with welding functionInfo
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- JPH0994661A JPH0994661A JP7275039A JP27503995A JPH0994661A JP H0994661 A JPH0994661 A JP H0994661A JP 7275039 A JP7275039 A JP 7275039A JP 27503995 A JP27503995 A JP 27503995A JP H0994661 A JPH0994661 A JP H0994661A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載した走
行エンジンを駆動源とする発電装置に関し、特に車両の
運行に必要な直流低電圧電流と、単相AC100V等の
商用電源と同等な高電圧交番電流及びアーク溶接に必要
な直流電源とを安定に供給することのできる溶接機能付
車載発電装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power generator using a running engine mounted on a vehicle as a drive source, and particularly to a DC low voltage current required for vehicle operation and a high power equivalent to a commercial power source such as single-phase AC100V. The present invention relates to a vehicle-mounted power generator with a welding function capable of stably supplying a voltage alternating current and a DC power source necessary for arc welding.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、自動車の発電機を使用したア
ーク溶接用の電源として、例えば特開昭50ー3634
1号公報に示すものがある。ここで開示されている技術
内容は、発電機の直流出力を通常のレギュレータに供給
するか、若しくはコンセントに供給するかを切り換える
スイッチを設けると共に、上記コンセントに対して車両
用バッテリーとは別のバッテリーを電気的に並列に接続
してアーク溶接の電源とし、アーク溶接を行っている際
に安定した直流出力を得るものである。2. Description of the Related Art Conventionally, as a power source for arc welding using a generator of an automobile, for example, JP-A-50-3634.
There is one shown in Japanese Patent Publication No. The technical content disclosed here is to provide a switch for switching whether to supply the DC output of the generator to a normal regulator or to an outlet, and for the outlet, a battery different from the vehicle battery. Are electrically connected in parallel to serve as a power source for arc welding, and a stable DC output is obtained during arc welding.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法ではコンセントの出力は直流であるため、溶接を行
った後、グラインダー等により仕上げ加工を行おうとす
る場合、グラインダー等に安定した電力を供給しなくて
はならず、別途AC100Vの電源を用意しなければな
らず、車両の搭載重量が増加して車両の燃費が悪化した
り、車両の積載容量が減少するといった問題を生じてい
た。However, in the above method, since the output of the outlet is direct current, when finishing is to be performed by a grinder or the like after welding, a stable power is supplied to the grinder or the like. Inevitably, a separate AC100V power source must be prepared, which causes problems such as an increase in the weight of the vehicle mounted, a deterioration in the fuel consumption of the vehicle, and a reduction in the loading capacity of the vehicle.
【0004】更に、スイッチがコンセント側に切り換わ
っている場合には、発電機の出力電圧が抵抗器を介して
車両バッテリーに接続されているので、車両バッテリー
に印加させる電圧が充電に適した例えばDC14〜1
4.5Vといった電圧範囲を大幅に越えてしまい、車両
バッテリーが過充電状態になって、最悪の場合には車両
バッテリーが破損してしまうという問題を有していた。Further, when the switch is switched to the outlet side, the output voltage of the generator is connected to the vehicle battery through the resistor, so that the voltage applied to the vehicle battery is suitable for charging, for example. DC14-1
There has been a problem that the voltage range of 4.5 V is greatly exceeded, the vehicle battery is overcharged, and in the worst case, the vehicle battery is damaged.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は上記に鑑み提案
されたもので、車両用の走行エンジンを駆動源とし、高
電圧の交流電流を発生する第1のステータコイルと低電
圧の交流電流を発生する第2のステータコイルと該第1
及び第2のステータコイルに作用する磁界を発生させる
界磁コイルとを有する発電機と、上記第1のステータコ
イルの出力電流を整流する第1の整流器と、第2のステ
ータコイルの出力電流を整流する第2及び第3の整流器
と、上記第1の整流器の出力を直流電圧安定化回路で安
定化すると共にインバータ回路を介して商用交流電源と
同等の安定化した高電圧交番電流に変換し、且つ上記第
2の整流器の出力を溶接用の直流電源に用いると共に上
記第3の整流器の出力を走行用の車両バッテリーに供給
する溶接機能付車載発電装置であって、上記界磁コイル
の励磁電流を制御する電流制御手段を設けると共に上記
高電圧交番電流の出力を遮断する外部出力制御手段及び
車両バッテリーに充電電流が印加するのを遮断する充電
制御手段を設け、上記溶接用の直流電源を使用する際に
は、上記高電圧交番電流の出力及び上記充電電流を遮断
して上記発電機の負荷を軽減させると共に、上記溶接用
の直流電源を使用しない場合には、上記車両バッテリー
の印加電圧が該車両バッテリーの充電に最適な電圧とな
るように界磁コイルの励磁電流を制御しながら上記車両
バッテリーに充電電流を供給し、且つ上記高電圧交番電
流の出力遮断を解除する溶接機能付車載発電装置を提供
するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in view of the above, and uses a traveling engine for a vehicle as a drive source and a first stator coil that generates a high-voltage alternating current and a low-voltage alternating current. Generating a second stator coil and the first stator coil
And a field coil that generates a magnetic field that acts on the second stator coil, a first rectifier that rectifies the output current of the first stator coil, and an output current of the second stator coil. The outputs of the second and third rectifiers for rectifying and the output of the first rectifier are stabilized by a DC voltage stabilizing circuit and are converted into a stabilized high-voltage alternating current equivalent to that of a commercial AC power source via an inverter circuit. An on-vehicle power generator with a welding function, wherein the output of the second rectifier is used as a DC power source for welding and the output of the third rectifier is supplied to a vehicle battery for traveling, which excites the field coil. A current control means for controlling the current is provided, and an external output control means for shutting off the output of the high voltage alternating current and a charge control means for shutting off the application of the charging current to the vehicle battery are provided. When using the DC power supply for welding, when the output of the high-voltage alternating current and the charging current are cut off to reduce the load on the generator, and when the DC power supply for welding is not used, Supplying a charging current to the vehicle battery while controlling an exciting current of a field coil so that an applied voltage of the vehicle battery becomes an optimum voltage for charging the vehicle battery, and cutting off an output of the high voltage alternating current It is intended to provide a vehicle-mounted power generator with a welding function for canceling.
【0006】また、本発明は、車両アイドルアップ制御
手段を設け、上記溶接用の直流電源を使用する際には車
両用の走行エンジンの回転数を上げることにより上記発
電機の出力を増大させた溶接機能付車載発電装置を提供
するものである。Further, according to the present invention, the vehicle idle-up control means is provided, and when the DC power source for welding is used, the output of the generator is increased by increasing the rotation speed of the vehicle running engine. An on-vehicle power generator with a welding function is provided.
【0007】更に、本発明は、溶接用の直流電源の使用
時には、溶接装置と一体的に構成されると共に車両の走
行エンジン始動スイッチと電気的に直列に接続された溶
接スイッチの操作に基づいて、上記高電圧交番電流の出
力か若しくは上記充電電流の少なくともどちらか一方が
遮断される溶接機能付車載発電装置を提供するものであ
る。Further, the present invention is based on the operation of a welding switch which is constructed integrally with the welding device and is electrically connected in series with the running engine start switch of the vehicle when the DC power source for welding is used. The present invention provides a vehicle-mounted power generator with a welding function in which at least one of the output of the high-voltage alternating current and the charging current is shut off.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】図1に本発明の一実施形態に用い
る溶接機能付車載発電装置の回路構成を示す。この実施
形態で用いる発電機は汎用の小型車載発電機1であり、
車両用の走行エンジン(図示せず)を駆動源として該走
行エンジンのすぐ側に配置されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a circuit configuration of an on-vehicle power generator with a welding function used in an embodiment of the present invention. The generator used in this embodiment is a general-purpose small on-vehicle generator 1,
It is arranged immediately behind the vehicle running engine (not shown) as a drive source.
【0009】発電機1は、AC100Vの交流電流を発
生する第1のステータコイル1aの一端をY字状に結線
して三相出力のステータコイル部1′を構成し、ステー
タコイル1aの各巻線の途中からタップ1bをとり、こ
れを三相の低電圧の交流電流を発生する第2のステータ
コイルとする。そして、各ステータコイル1aの他端を
夫々発電機1に設けた接続端子1c、1d、1eと結線
してAC100Vの三相高電圧交流出力端子とする。ま
た、各タップ1bの出力を同じく接続端子1f、1g、
1hと結線して三相低電圧交流出力端子とする。In the generator 1, one end of a first stator coil 1a for generating an AC current of AC 100V is connected in a Y shape to form a stator coil portion 1'for three-phase output, and each winding of the stator coil 1a is formed. The tap 1b is taken in the middle of the step 1 and is used as a second stator coil for generating a three-phase low-voltage alternating current. Then, the other end of each stator coil 1a is connected to the connection terminals 1c, 1d, and 1e provided on the generator 1 to form a three-phase high-voltage AC output terminal of AC100V. In addition, the output of each tap 1b is the same as the connection terminals 1f, 1g,
Connect to 1h to make a three-phase low-voltage AC output terminal.
【0010】一方、ステータコイル部1′に作用する磁
界を発生させる界磁コイル1iを設け、該界磁コイル1
iの一端を発電機1の匡体に接地すると共に、他端を接
続端子1jと結線する。そして、発電機1の匡体と電気
的に接続した接地端子1kを設ける。On the other hand, a field coil 1i for generating a magnetic field acting on the stator coil portion 1'is provided, and the field coil 1i is provided.
One end of i is grounded to the casing of the generator 1, and the other end is connected to the connection terminal 1j. Then, the ground terminal 1k electrically connected to the casing of the generator 1 is provided.
【0011】図2に本発明の一実施形態における車載発
電装置の概略の回路図を示す。図において、2aは三相
両波整流器であり、発電機1の三相AC100Vの出力
電流を整流するものである。尚、発電機1と整流器2a
との間には、電気的に導通を遮断する為の後述するリレ
ー7の接点部7aが設けられており、後述するようにリ
レー7のコイルに励磁電流が流れると回路を遮断するよ
うに動作する。そして、例えば、本発明の出願人が既に
特開平1−259798号公報で提案しているように、
整流器2aの出力を直流定電圧安定化回路2bを介して
安定化し、且つ平滑コンデンサ2dを並列接続して直流
高電圧源2を構成する。この際、本実施形態における車
載発電装置の出力である単相AC100Vと同等な高電
圧交番電流出力を確保するため、直流高電圧源2の出力
電圧を直流定電圧安定化回路2bの電圧検出部2b′で
検出し、その電圧に基づいて電流制御部2b″であるト
ランジスタのコレクタ・エミッタ間電流を制御すること
によって、直流高電圧源2の電圧値を例えばDC120
〜140Vとなるように制御している。FIG. 2 shows a schematic circuit diagram of an on-vehicle power generator according to an embodiment of the present invention. In the figure, 2a is a three-phase double-wave rectifier, which rectifies the output current of the three-phase AC 100V of the generator 1. The generator 1 and the rectifier 2a
And a contact portion 7a of a relay 7 which will be described later for electrically interrupting the electrical connection, are provided so as to interrupt the circuit when an exciting current flows through the coil of the relay 7 as described later. To do. And, for example, as already proposed by the applicant of the present invention in Japanese Patent Laid-Open No. 1-259798,
The output of the rectifier 2a is stabilized via the DC constant voltage stabilizing circuit 2b, and the smoothing capacitor 2d is connected in parallel to form the DC high voltage source 2. At this time, in order to secure a high-voltage alternating current output equivalent to the single-phase AC 100V that is the output of the vehicle-mounted power generator in the present embodiment, the output voltage of the DC high-voltage source 2 is set to the voltage detection unit of the DC constant voltage stabilizing circuit 2b. 2b ', and the collector-emitter current of the transistor, which is the current controller 2b ", is controlled based on the detected voltage, so that the voltage value of the DC high voltage source 2 is, for example, DC120.
The voltage is controlled to be ~ 140V.
【0012】更に、本実施形態では、直流高電圧源2の
出力をインバータ回路3により、商用単相AC100V
の電源と同じ実行値をもつ矩形波状の交番電流に変換し
ている。即ちインバータ回路3は、4個のスイッチング
素子Q1〜Q4(図ではトランジスタ)及び該スイッチ
ング素子Q1〜Q4に対して夫々並列且つ逆方向に接続
されたスイッチング素子保護用ダイオードD1〜D4で
構成されたスイッチング部3a及び該スイッチング部3
aを制御するインバータ制御部3bから構成されてい
る。Further, in this embodiment, the output of the DC high voltage source 2 is supplied to the commercial single-phase AC 100V by the inverter circuit 3.
It is converted into a rectangular wave alternating current with the same effective value as the power supply of. That is, the inverter circuit 3 is composed of four switching elements Q1 to Q4 (transistors in the figure) and switching element protection diodes D1 to D4 connected in parallel and in opposite directions to the switching elements Q1 to Q4, respectively. Switching unit 3a and switching unit 3
It is composed of an inverter control unit 3b for controlling a.
【0013】また、本実施形態では、図3に示す様に、
スイッチング素子Q1〜Q4をインバータ制御部3bか
ら出力される制御信号に基づいて順次切り替えることに
より、直流高電圧源2の出力を矩形波状の単相の交番電
流に変換している。この制御方法は、例えば本発明の出
願人が既に提案している特公平7−46907号公報と
同様であり、無負荷時のスイッチング素子の寄生容量の
影響や誘導負荷をインバータ回路3の出力端子T1、T
2に接続した際の誘導逆起電力の影響を防ぐ上で極めて
有効に作用する。尚、スイッチング素子をパワーMOS
FETとすることにより、素子のON抵抗を低くして変
換効率を高めると共に発熱を抑えて更に装置の小型化を
図ることもできる。この場合、パワーMOSFETは構
造的に並列に逆方向の寄生ダイオードが形成されるの
で、D1〜D4は回路から除外してもよい。Further, in this embodiment, as shown in FIG.
By sequentially switching the switching elements Q1 to Q4 based on the control signal output from the inverter control section 3b, the output of the DC high voltage source 2 is converted into a rectangular wave single-phase alternating current. This control method is similar to, for example, Japanese Patent Publication No. 7-46907, which has been already proposed by the applicant of the present invention. The control method affects the influence of the parasitic capacitance of the switching element and the inductive load when no load is applied to the output terminal of the inverter circuit 3. T1, T
It works extremely effectively in preventing the influence of the induced back electromotive force when it is connected to 2. The switching element is a power MOS.
By using the FET, the ON resistance of the element can be lowered to improve the conversion efficiency, heat generation can be suppressed, and the device can be further downsized. In this case, since the power MOSFET is structurally formed with the parasitic diode in the reverse direction in parallel, D1 to D4 may be excluded from the circuit.
【0014】また、発電機1の低電圧三相交流出力は、
三相両波整流器4で直流に整流されて溶接装置5に供給
される。該溶接装置5は、三相両波整流器4のプラス側
の出力と電気的に接続されると共に溶接棒を保持する溶
接ホルダー部5aと、スイッチ部5b、及び三相両波整
流器4のマイナス側の出力と電気的に接続された被溶接
物5′から構成され、溶接時にはスイッチ部5bがON
になるように設定されている。尚、本実施形態では、ス
イッチ部5bは後述するキースイッチ6と電気的に直列
に接続されており、該キースイッチ6がONで、且つス
イッチ部5bがONである場合、リレー7のコイルに電
流が流れて、上記接点部7aを遮断状態にすると共に、
後述するサイリスタ制御部11及び車両アイドルアップ
制御部13の入力が”H”レベルになる。しかしなが
ら、スイッチ部5bのみがOFFである場合には、リレ
ー7はOFF状態になって、接点部7aがONになり、
端子T1、T2から商用AC100Vと同等な高電圧交
番電流が出力可能になると共に、サイリスタ制御部11
及び車両アイドルアップ制御部13の入力は”L”レベ
ルになる。The low-voltage three-phase AC output of the generator 1 is
It is rectified into a direct current by the three-phase double-wave rectifier 4 and supplied to the welding device 5. The welding device 5 includes a welding holder portion 5a that is electrically connected to the positive side output of the three-phase double-wave rectifier 4 and holds a welding rod, a switch portion 5b, and a negative side of the three-phase double-wave rectifier 4. It is composed of the work piece 5'which is electrically connected to the output of the
Is set to. In the present embodiment, the switch unit 5b is electrically connected in series with the key switch 6 described later, and when the key switch 6 is ON and the switch unit 5b is ON, the switch unit 5b is connected to the coil of the relay 7. An electric current flows so that the contact 7a is cut off, and
The inputs of the thyristor control unit 11 and the vehicle idle-up control unit 13, which will be described later, become "H" level. However, when only the switch unit 5b is OFF, the relay 7 is turned OFF and the contact unit 7a is turned ON,
A high voltage alternating current equivalent to a commercial AC100V can be output from the terminals T1 and T2, and the thyristor control unit 11
And the input of the vehicle idle-up control unit 13 becomes "L" level.
【0015】一方、発電機1の低電圧三相交流出力は、
三相サイリスタ両波整流器8に供給させる。この際、サ
イリスタ制御部11の入力が”L”レベルの場合、サイ
リスタ制御部11から”H”レベルのサイリスタ制御信
号が出力され、上記低電圧三相交流出力は三相サイリス
タ両波整流器8で整流されて、車両バッテリー9及び車
両電装品10に供給すると共に、キースイッチ6を介し
て発電機1の界磁コイル1iの励磁電流を制御する電流
制御回路12を電気的に直列に接続する。On the other hand, the low-voltage three-phase AC output of the generator 1 is
The three-phase thyristor is supplied to the dual-wave rectifier 8. At this time, when the input of the thyristor control unit 11 is at "L" level, the thyristor control unit 11 outputs a "H" level thyristor control signal, and the low voltage three-phase AC output is output by the three-phase thyristor double-wave rectifier 8. The current is rectified and supplied to the vehicle battery 9 and the vehicle electrical components 10, and a current control circuit 12 for controlling the exciting current of the field coil 1i of the generator 1 is electrically connected in series via the key switch 6.
【0016】そして、電流制御回路12は電圧検出部1
2aと電流制御部12bであるトランジスタから構成さ
れており、三相サイリスタ両波整流器8の出力電圧を電
圧検出部12aで検出し、三相サイリスタ両波整流器8
の出力電圧が車両バッテリー9の充電に最適な電圧値で
ある14〜14.5V(12Vバッテリー使用の場合)
となるように、電流制御部12bであるトランジスタの
コレクタ・エミッタ間電流を制御するものである。尚、
三相サイリスタ両波整流器8の出力電圧が車両の走行等
に障害となる例えばDC9V程度まで低下している場
合、発電機1の界磁コイル1iに励磁電流が流れるのを
遮断する機能を持たせて、車両バッテリー9があがって
しまうのを防止している。Then, the current control circuit 12 includes the voltage detector 1
2a and a current control unit 12b, which are transistors, and the output voltage of the three-phase thyristor double-wave rectifier 8 is detected by the voltage detection unit 12a.
Output voltage is the optimum voltage value for charging the vehicle battery 9 14-14.5V (when using 12V battery)
Thus, the collector-emitter current of the transistor, which is the current controller 12b, is controlled so that still,
When the output voltage of the three-phase thyristor double-wave rectifier 8 is lowered to, for example, about DC9V which is an obstacle to running of the vehicle, the field coil 1i of the generator 1 has a function of blocking the flow of the exciting current. Therefore, the vehicle battery 9 is prevented from running up.
【0017】一方、サイリスタ制御部11の入力が”
H”レベルの場合、サイリスタ制御部11から”L”レ
ベルのサイリスタ制御信号が出力され、上記低電圧三相
交流出力は三相サイリスタ両波整流器8で遮断されて出
力されない。即ち、キースイッチ6及びスイッチ部5b
が夫々ONの場合、高電圧交番電流出力及び車両バッテ
リー9及び車両電装品10に出力される低電圧直流出力
は遮断されると共に、車両バッテリー9の出力電圧に基
づいた励磁電流が発電機1の界磁コイル1iに印加され
て低電圧三相交流出力が発生し、両波整流器4で整流さ
れた低電圧直流電流が溶接装置5に供給されるものであ
る。このため、発電機1の総出力電力は全て溶接装置5
に供給され、該溶接装置5では安定したアーク溶接を行
うことが可能となる。尚、一回の溶接作業に要する時間
はほんの数秒だけであり、その他の時間は車両バッテリ
ー9は充電状態に置かれているので、溶接作業によって
車両バッテリー9があがってしまうような事態は起こら
ない。On the other hand, the input of the thyristor control unit 11 is "
In the case of the H "level, the thyristor control unit 11 outputs the" L "level thyristor control signal, and the low voltage three-phase AC output is cut off by the three-phase thyristor double-wave rectifier 8 and is not output. And switch section 5b
When each is ON, the high voltage alternating current output and the low voltage DC output to the vehicle battery 9 and the vehicle electrical components 10 are cut off, and the exciting current based on the output voltage of the vehicle battery 9 is applied to the generator 1. A low-voltage three-phase AC output is generated by being applied to the field coil 1i, and the low-voltage DC current rectified by the double-wave rectifier 4 is supplied to the welding device 5. Therefore, the total output power of the generator 1 is entirely the welding device 5
And the stable arc welding can be performed in the welding device 5. It should be noted that since the time required for one welding operation is only a few seconds and the vehicle battery 9 is in the charged state during the other time, a situation in which the vehicle battery 9 goes up due to the welding operation does not occur. .
【0018】本実施形態では、上記したような構成に加
えて、車両アイドルアップ制御部13を設けている。車
両アイドルアップ制御部13は、例えば本発明の出願人
が既に提案している特公平5−74297号公報にて開
示されたものと技術思想的には同様である。本実施形態
においては、アイドルアップの条件として、溶接装置5
のスイッチ部5bがONになった際、上記したように車
両アイドルアップ制御部13は”H”レベルの入力を検
出してアイドルアップ制御信号を出力し、これに基づい
て車両のアイドルアップ装置14が制御され、走行エン
ジンの回転数が増加し、これに伴って発電機1の出力も
増大する。その結果、溶接装置5に供給される電力も増
大し、更に安定したアーク溶接が実施できるようにな
る。In the present embodiment, a vehicle idle-up control section 13 is provided in addition to the above-mentioned configuration. The vehicle idle-up control unit 13 is technically the same as that disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 5-74297 proposed by the applicant of the present invention. In this embodiment, the welding device 5 is used as the condition for idle up.
When the switch unit 5b of the vehicle is turned on, the vehicle idle-up control unit 13 detects the "H" level input and outputs an idle-up control signal as described above. Is controlled, the rotational speed of the running engine is increased, and the output of the generator 1 is also increased accordingly. As a result, the electric power supplied to the welding device 5 also increases, and more stable arc welding can be performed.
【0019】このように構成した本実施形態の溶接機能
付車載発電装置においては、走行エンジンによって駆動
される1台の発電機1の出力に基づいて溶接装置5の直
流電源、商用AC100Vと同等の実効値を有する高電
圧交番電流、及び車両走行用の低電圧直流出力を得るこ
とにより、車両のエンジンスペース内に装置の全てを配
設することができる。In the vehicle-mounted power generator with a welding function of this embodiment having the above-described structure, the DC power source of the welding device 5 and the commercial AC 100V are equivalent to the output of one generator 1 driven by the running engine. By obtaining a high voltage alternating current having an effective value and a low voltage DC output for running the vehicle, it is possible to install all of the devices in the engine space of the vehicle.
【0020】また、本実施形態の溶接機能付車載発電装
置では、溶接時には、その他の出力を遮断すると共に走
行エンジンの回転数を増加させて発電機1の出力を増大
させているので、形状が大型な大電力用の発電機を用い
なくても済み、しかも回路構成が簡単であって使用部品
数も少なく、且つ市販の部品のみで製造することが可能
となる。このため、部品の調達が容易であると共に製造
コストも低く抑えることが実現できる。しかも必要に応
じて回路をその構成要素毎に分散して配設することが可
能なので、小型の自動車のエンジンスペース内に全てを
収納することができる。更に、大きな負荷に対しても充
分な出力電圧を維持することが可能であり、しかもエネ
ルギーのロスを少なくできるので、高効率な車載発電装
置を低価格で提供することができる。Further, in the on-vehicle power generator with a welding function of this embodiment, at the time of welding, other outputs are cut off and the rotational speed of the running engine is increased to increase the output of the generator 1, so that the shape is It is not necessary to use a large generator for large electric power, the circuit configuration is simple, the number of parts used is small, and it is possible to manufacture with only commercially available parts. Therefore, it is possible to easily procure parts and to keep the manufacturing cost low. In addition, the circuit can be arranged in a distributed manner for each constituent element as needed, so that the entire circuit can be housed in the engine space of a small automobile. Further, it is possible to maintain a sufficient output voltage even for a large load and to reduce energy loss, so that it is possible to provide a highly efficient vehicle-mounted power generation device at a low price.
【0021】以上本発明を実施形態に基づいて説明した
が、本発明は上記した実施形態に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限りど
のようにでも実施できる。例えば、本実施形態では、発
電機、整流器を三相とし、高電圧交番出力電流を単相と
したが、その逆であっても同様な効果を得ることができ
る。 また、スイッチング素子に印加する制御信号を連
続的に変動させることによって、商用単相AC100V
の電源と同じ正弦波の交流出力とすることも可能であ
り、必要に応じて任意に実施できる。但し、この場合、
スイッチング素子の発熱が大きくなるため、別途放熱対
策を施さなければならないことはもちろんである。更
に、本発明では整流器4を三相サイリスタ整流器とし
て、溶接装置5のスイッチ部5bがONの場合のみ、溶
接装置5に電圧が供給される構成としてもよいことはも
ちろんである。Although the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be carried out in any manner as long as the configurations described in the claims are not changed. For example, in the present embodiment, the generator and the rectifier have three phases, and the high-voltage alternating output current has a single phase, but the same effect can be obtained even if they are reversed. Further, by continuously varying the control signal applied to the switching element, a commercial single-phase AC100V
It is also possible to use the same sine wave AC output as that of the power supply of, and it can be arbitrarily implemented as needed. However, in this case,
Since the switching element generates a large amount of heat, it is needless to say that separate heat radiation measures must be taken. Furthermore, in the present invention, the rectifier 4 may be a three-phase thyristor rectifier, and the voltage may be supplied to the welding device 5 only when the switch portion 5b of the welding device 5 is ON.
【0022】[0022]
【発明の効果】本発明の溶接機能付車載発電装置におい
ては、1台の汎用の小型発電機から溶接装置の直流電
源、商用AC100Vと同等の安定化した高電圧交番電
流、及び車両運行用の直流低電圧を得る構成としたこと
により、必要に応じて車両のエンジンスペース内に配設
することができる。また、溶接に際しては、それ以外の
出力を遮断する構成としたため、溶接時には、発電機は
溶接に必要な電力を供給するだけで済むので溶接機に必
要充分な電圧を供給でき、且つ溶接時以外には、車両バ
ッテリーに充電に適した電圧を供給すると共に、上記高
電圧交番電流出力をグラインダー等の電源とすることが
可能であるので、車両バッテリーが過充電等によって破
損することはなく、且つ溶接後の仕上げ作業の電源を新
たに確保する必要がなくなる。According to the on-vehicle power generator with welding function of the present invention, one general-purpose small generator is used for a DC power source of the welding device, a stable high-voltage alternating current equivalent to a commercial AC 100V, and a vehicle operation. With the configuration that obtains the DC low voltage, it can be arranged in the engine space of the vehicle as needed. In addition, since the output is cut off during welding, the generator only needs to supply the electric power required for welding during welding, so it is possible to supply sufficient voltage to the welding machine and at times other than during welding. In addition, since it is possible to supply a voltage suitable for charging the vehicle battery and use the high-voltage alternating current output as a power source for a grinder or the like, the vehicle battery is not damaged by overcharging or the like, and There is no need to secure a new power source for finishing work after welding.
【0023】また、本発明の溶接機能付車載発電装置
は、回路構成が簡単であって使用部品数も少なくて済
み、市販の部品で製造できるので、部品の調達が容易で
あると共に製造コストも低く抑えることができ、且つ必
要に応じて回路をその構成要素毎に分散することが可能
であるために小型車両にも容易に搭載でき、しかもエネ
ルギーのロスを少なくできるので、高効率な溶接機能付
車載発電装置を低価格で提供することができる等、優れ
た効果を奏する。Further, the on-vehicle power generator with a welding function of the present invention has a simple circuit configuration, requires a small number of parts, and can be manufactured with commercially available parts. Therefore, the parts can be easily procured and the manufacturing cost can be reduced. Since it can be kept low and the circuit can be distributed for each constituent element as needed, it can be easily installed in small vehicles, and energy loss can be reduced, so highly efficient welding function. It is possible to provide an in-vehicle power generator with a built-in power generator at a low price, which has excellent effects.
【図1】本発明の一実施形態における発電機の回路図で
ある。FIG. 1 is a circuit diagram of a generator according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施形態における車載発電装置の概
略の回路図である。FIG. 2 is a schematic circuit diagram of an in-vehicle power generator according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施形態におけるインバータ回路の
スイッチング素子の制御方法を示すタイミング図であ
る。FIG. 3 is a timing diagram showing a method for controlling a switching element of an inverter circuit according to an embodiment of the present invention.
1 発電機 1′ ステータコイル部 1a 第1のステータコイル 1b 第1のステータコイルのタップ 1c、1d、1e 三相高電圧交流出力端子 1f、1g、1h 三相低電圧交流出力端子 1i 界磁コイル 2 直流高電圧源 2a、4 三相両波整流器 2b 定電圧安定化回路 3 インバータ回路 5 溶接装置 5b スイッチ部 6 キースイッチ 7 リレー 8 三相サイリスタ両波整流器 9 車両バッテリー 11 サイリスタ制御部 12 電流制御回路 13 車両アイドルアップ制御部 14 アイドルアップ装置 T1、T2 出力端子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 generator 1'stator coil part 1a first stator coil 1b first stator coil tap 1c, 1d, 1e three-phase high-voltage AC output terminal 1f, 1g, 1h three-phase low-voltage AC output terminal 1i field coil 2 DC high voltage source 2a, 4 three-phase double-wave rectifier 2b Constant voltage stabilizing circuit 3 Inverter circuit 5 Welding device 5b Switch part 6 Key switch 7 Relay 8 Three-phase thyristor double-wave rectifier 9 Vehicle battery 11 Thyristor control part 12 Current control Circuit 13 Vehicle idle-up control unit 14 Idle-up device T1, T2 output terminals
Claims (3)
圧の交流電流を発生する第1のステータコイルと低電圧
の交流電流を発生する第2のステータコイルと該第1及
び第2のステータコイルに作用する磁界を発生させる界
磁コイルとを有する発電機と、上記第1のステータコイ
ルの出力電流を整流する第1の整流器と、第2のステー
タコイルの出力電流を整流する第2及び第3の整流器
と、上記第1の整流器の出力を直流電圧安定化回路で安
定化すると共にインバータ回路を介して商用交流電源と
同等の安定化した高電圧交番電流に変換し、且つ上記第
2の整流器の出力を溶接用の直流電源に用いると共に上
記第3の整流器の出力を走行用の車両バッテリーに供給
する溶接機能付車載発電装置であって、上記界磁コイル
の励磁電流を制御する電流制御手段を設けると共に上記
高電圧交番電流の出力を遮断する外部出力制御手段及び
車両バッテリーに充電電流が印加するのを遮断する充電
制御手段を設け、上記溶接用の直流電源を使用する際に
は、上記高電圧交番電流の出力及び上記充電電流を遮断
して上記発電機の負荷を軽減させると共に、上記溶接用
の直流電源を使用しない場合には、上記車両バッテリー
の印加電圧が該車両バッテリーの充電に最適な電圧とな
るように界磁コイルの励磁電流を制御しながら上記車両
バッテリーに充電電流を供給し、且つ上記高電圧交番電
流の出力遮断を解除することを特徴とする溶接機能付車
載発電装置。1. A first stator coil for generating a high-voltage alternating current, a second stator coil for generating a low-voltage alternating current, and a first and a second stator coils, which are driven by a running engine for a vehicle. A generator having a field coil that generates a magnetic field that acts on the stator coil, a first rectifier that rectifies the output current of the first stator coil, and a second rectifier that rectifies the output current of the second stator coil. And a third rectifier and the output of the first rectifier are stabilized by a DC voltage stabilizing circuit, converted into a stabilized high-voltage alternating current equivalent to that of a commercial AC power source via an inverter circuit, and An on-vehicle power generator with a welding function, which uses the output of the rectifier No. 2 as a DC power source for welding and supplies the output of the third rectifier to a vehicle battery for traveling, which controls the exciting current of the field coil. An external output control means for cutting off the output of the high voltage alternating current and a charging control means for cutting off the application of the charging current to the vehicle battery are provided with the current control means, and when the DC power source for welding is used. The load of the generator is reduced by shutting off the output of the high-voltage alternating current and the charging current, and when the DC power source for welding is not used, the applied voltage of the vehicle battery is the vehicle battery. With the welding function, the charging current is supplied to the vehicle battery while the excitation current of the field coil is controlled so that the voltage becomes the most suitable voltage for charging, and the output cutoff of the high-voltage alternating current is released. In-vehicle power generator.
溶接用の直流電源を使用する際には車両用の走行エンジ
ンの回転数を上げて上記発電機の出力を増大させること
を特徴とする請求項1に記載の溶接機能付車載発電装
置。2. A vehicle idle-up control means is provided to increase the rotational speed of a running engine for a vehicle to increase the output of the generator when the DC power source for welding is used. Item 1. A vehicle-mounted power generator with a welding function according to Item 1.
装置と一体的に構成されると共に車両の走行エンジン始
動スイッチと電気的に直列に接続された溶接スイッチの
操作に基づいて、上記高電圧交番電流の出力か若しくは
上記充電電流の少なくともどちらか一方が遮断されるこ
とを特徴とする請求項1乃至請求項2の何れかに記載の
溶接機能付車両発電装置。3. When the DC power source for welding is used, the high voltage is set based on the operation of a welding switch which is configured integrally with the welding device and is electrically connected in series with a running engine start switch of the vehicle. 3. The vehicle generator with a welding function according to claim 1, wherein at least one of the output of the voltage alternating current and the charging current is cut off.
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1995
- 1995-09-29 JP JP7275039A patent/JP2952372B2/en not_active Expired - Fee Related
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