特許 7554098 エンジン駆動型発電機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-10

(45)【発行日】2024-09-19

(54)【発明の名称】エンジン駆動型発電機

(51)【国際特許分類】

   H02P 9/04 20060101AFI20240911BHJP

【ＦＩ】

H02P9/04 J

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2020185863

(22)【出願日】2020-11-06

(65)【公開番号】P2022075214

(43)【公開日】2022-05-18

【審査請求日】2023-10-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000241795

【氏名又は名称】北越工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002398

【氏名又は名称】弁理士法人小倉特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】古澤 孝志

【審査官】池田 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１１００９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２０１９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２３７５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２３５１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２１８９８０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電機本体と，前記発電機本体を駆動するエンジンを備えたエンジン駆動型発電機において，
前記発電機本体を，中性点を中心に１２０°の位相差でＹ結線された三相巻線と，前記三相巻線に接続された補助巻線を備えた交流発電機により構成し，該発電機本体に前記三相巻線で発生した所定電圧の三相交流を出力する三相出力部と，前記三相巻線の隣接する２線と前記補助巻線の組み合わせにより発生した所定電圧の単相交流を出力する単相出力部をそれぞれ設け，前記三相交流と単相交流を同時に取り出し可能に構成し，
前記発電機本体の前記単相出力部に，単相用遮断器と単相出力回路を介して単相出力端子台を接続すると共に，
前記発電機本体の前記三相出力部に，三相用遮断器と三相出力回路を介して三相出力端子台を接続し，
前記三相出力回路に，前記発電機本体が出力した三相交流を一旦直流に変換した後，指定された周波数の三相交流に変換して出力するインバータを設け，
前記インバータをバイパスして前記インバータの一次側と二次側で前記三相出力回路と連通するバイパス回路を設けると共に，
前記三相用遮断器と前記三相出力端子台間の接続を，前記三相出力回路，又は前記バイパス回路のうち選択したいずれか一方のみを介して行う，三相出力切替手段（ただし，予め設定された条件に従い選択する回路を自動的に変更するものを除く。）を設けたことを特徴とするエンジン駆動型発電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は，発電機本体を駆動するエンジンを備えたエンジン駆動型発電機に関する。

【背景技術】

【0002】

工事現場やイベント会場などの特に屋外において，電力により稼動する各種の作業機，照明器具，映像・音響機器，その他の機器（本明細書において単に「負荷」という。）を使用する場合，このような負荷に対する電力の供給源としてエンジン駆動型発電機が使用されている。

【0003】

この種エンジン駆動型発電機に発電機本体として搭載される交流発電機は，電機子コイルＶ，Ｗ，Ｕの結線を図５に示す三相結線から図６に示す単相結線に切り替えることで，１台の発電機本体で三相結線時には三相交流（一例として三相２００Ｖの交流）が，単相結線時には単相交流（一例として，単相２００Ｖ及び単相１００Ｖの交流）が出力されるように構成されている。

【0004】

そして，後掲の特許文献１には，このような電機子コイルＶ，Ｗ，Ｕの結線状態の切り替えという複雑な作業を，単一のカムスイッチを一回操作するだけで簡単に行うことができるようにすることで，１台の交流発電機で選択的に単相交流と三相交流のいずれも出力することができるようにした可変設定型発電機が提案されている（特許文献１の請求項１，図１参照）。

【0005】

このように，特許文献１に記載の発電機では，１台の発電機で単相交流，三相交流のいずれの出力も得られるが，単相交流と三相交流の出力は択一的に行えるものであって，単相交流と三相交流を同時に出力することはできない。

【0006】

しかし，例えばエンジン駆動型発電機を工事現場に電源として設置する場合を例に考えると，工事現場で使用する負荷には，例えば作業現場に侵入した水を排出するための水中ポンプなどの三相交流電力の供給を必要とする負荷（本明細書において「三相負荷」という。）と，工事現場に設置された仮設事務所内の照明器具や空調設備（エアコン），その他の備品（パソコン）等の単相交流電力の供給を必要とする負荷（本明細書において，「単相負荷」という。）が存在する。

【0007】

そのため，特許文献１に記載の発電機を発電機本体として搭載したエンジン駆動型発電機をこのような工事現場に電源として設置する場合，三相負荷用の電源としてのエンジン駆動型発電機と，単相負荷用の電源としてのエンジン駆動型発電機をそれぞれ別個に準備する必要があり，発電機の調達，運搬，設置などに多大な労力負担や経済的負担が強いられるだけでなく，工事現場内における設置スペースの確保も必要となる。さらに設置する発電機の台数分の燃料を消費することから経済的負担だけでなく環境への負荷が高いものとなっている。

【0008】

このように，単相交流又は三相交流のいずれか一方を選択的にしか出力することができない従来の発電機に対し，単相交流と三相交流の出力を同時に行うことができるようにした発電機も提案されている。

【0009】

このような発電機の構成として，発電機本体１０の電機子コイルに，図７及び図８に示すようにＹ結線された三相巻線Ｖ，Ｗ，Ｕの他に，所定の補助巻線Ｎ又はＮ_１，Ｎ_２を追加することで，図５及び図６を参照して説明したように電機子コイルの結線状態を変更することなく，一台の交流発電機で単相交流と三相交流の同時出力が得られるようにした交流発電機も提案されている（特許文献２の請求項１，図１，図２，及び特許文献３の請求項１，図３参照）。

【0010】

また，前掲の特許文献２又は３に記載の同期発電機（図７，図８参照）では，出力周波数を変更するためには発電機の回転速度，従ってエンジンの回転速度の変更が必要となることに鑑み，後掲の特許文献４には，図９に示すように発電機本体の出力を整流器で直流電圧に変換した後，三相インバータで三相交流電圧に変換し，この三相交流電圧を，二次側結線をスター型結線とした三相変圧器に入力し，この三相変圧器の二次側結線の所定の位置間より出力を得ることで，エンジンの回転速度を変化させることなく，発電機本体が出力した三相交流を所望周波数の単相交流と三相交流に変更して同時に出力できるようにしたインバータ式のエンジン駆動型発電機も提案されている（特許文献４の請求項１，図１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【文献】特開２００６－８７２４２号公報

【文献】特開２０１５－２０１９１８号公報

【文献】特開２００４－７２９８５号公報

【文献】特開２０１２－２３１５６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

ここで，三相負荷が三相誘導電動機を備えるものである場合，この三相誘導電動機は供給電力の周波数に比例して回転速度が変化することから，三相出力端子台より出力される三相出力の周波数を可変とすることができれば，三相負荷を定格回転速度で運転するだけでなく，工事現場の状況等に応じて定格回転速度以下の任意の回転速度で運転させることができるようになり，便利である。

【0013】

また，三相誘導電動機を備えた三相負荷では，定格電流の３～８倍の始動電流が流れるため，負荷容量の３倍以上の発電容量の発電機を使用する必要があると共に，このような負荷が頻繁に始動，停止を繰り返す用途で使用されると消費電力も大きくなってエンジンの燃料消費量も増大することとなるが，このような三相負荷の始動を，供給電力の周波数を無段階に上昇させながら行うことで，三相誘導電動機の始動電流を抑制することができ，既存のものに比較して発電容量の小さい発電機で三相負荷を始動させることができると共に，消費電力，従って燃料消費量を低減させることができる。

【0014】

そのため，三相出力端子台を介して出力される三相交流の周波数を変化させることができるエンジン駆動型発電機に対する要望は高い。

【0015】

ここで，前掲の特許文献２，３に記載の交流発電機を発電機本体として搭載したエンジン駆動型発電機を想定すると，このようなエンジン駆動型発電機においても，発電機本体の回転速度，従ってエンジンの回転速度を変化させれば，発電機本体が出力する三相交流の周波数を変化させることができる。

【0016】

しかし，発電機の回転速度を変化させて周波数を変化させる場合，発電機本体の出力電力が変化するために安定した出力での電力供給ができなくなるだけでなく，この方法では，三相交流の出力周波数だけでなく，単相交流の出力周波数も同時に変化させてしまうこととなる。

【0017】

一方，前掲の特許文献４に記載のエンジン駆動型発電機では，発電機本体の回転速度を変化させることなく三相インバータが出力する三相交流の周波数を変化させることで，負荷に供給する電力の周波数を変更することができることから，出力周波数を変化させた場合であっても安定した出力で電力供給を行うことができる。

【0018】

しかし，特許文献４に記載のエンジン駆動型発電機の構成でも，三相インバータが出力する三相交流の周波数を変化させると，三相出力端子台を介して出力される三相交流の周波数のみならず，単相出力端子台を介して出力される単相交流の周波数についても同時に変化させてしまうことになる。

【0019】

このように，従来のエンジン駆動型発電機においても出力する単相交流と三相交流の周波数を変更することはできるものの，単相出力端子台より出力される単相交流の周波数を所定の周波数に維持しつつ，三相出力端子台より出力される三相交流の出力周波数のみを変更することができるようになっていない。

【0020】

そのため，単相出力端子台に仮設事務所内の照明器具や空調設備（エアコン），その他の備品（パソコン等）を単相負荷として接続した状態で，三相出力端子台に接続された三相負荷に供給される三相交流の周波数を変更するために，エンジンの回転速度を変更し，又は，三相インバータが出力する三相交流の周波数を変化させると，単相出力端子台に接続された単相負荷に供給される単相交流の周波数も変化するため，単相負荷に作動不良や故障を生じさせるおそれがある。

【0021】

このことから，従来のエンジン駆動型発電機では，例えば，商用電源に対応して５０Hzと６０Hz間で周波数を切り替える場合のように，単相出力端子台より出力される単相交流と，三相出力端子台より出力される三相交流双方の周波数を同時に変更するような用途でしか出力周波数を変更することができず，単相負荷に対し供給される単相交流の周波数を一定に維持したまま，前述した三相負荷の回転速度の制御や始動電流の抑制を目的として，三相負荷に対して供給する三相交流の周波数のみを変化させることができるようにはなっていない。

【0022】

そこで本発明は，上記従来技術における欠点を解消するために成されたもので，単相出力端子台に接続された単相負荷に対する一定周波数の単相交流の供給と，三相出力端子台に接続された三相負荷に対する，周波数が変更された三相交流の出力を同時に行うことができるエンジン駆動型発電機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0023】

以下に，課題を解決するための手段を，発明を実施するための形態で使用する符号と共に記載する。この符号は，特許請求の範囲の記載と，発明を実施するための形態の記載との対応を明らかにするためのものであり，言うまでもなく，本発明の技術的範囲の解釈に制限的に用いられるものではない。

【0024】

上記目的を達成するために，本発明のエンジン駆動型発電機１は，
発電機本体１０と，前記発電機本体１０を駆動するエンジン（図示せず）を備えたエンジン駆動型発電機１において，
前記発電機本体１０を，中性点Ｏを中心に１２０°の位相差でＹ結線された三相巻線Ｖ，Ｗ，Ｕと，前記三相巻線Ｖ，Ｗ，Ｕに接続された補助巻線（図７の例ではＮ，図８の例ではＮ１及びＮ２）を備えた交流発電機により構成し，該発電機本体１０に前記三相巻線Ｖ，Ｗ，Ｕで発生した所定電圧の三相交流を出力する三相出力部（出力端子ｖ，ｗ，ｕ）と，前記三相巻線Ｖ，Ｗ，Ｕの隣接する２線（図示の例ではＷ，Ｕ）と前記補助巻線（図７の例ではＮ，図８の例ではＮ１及びＮ２）の組み合わせにより発生した所定電圧（一例として１００Ｖ又は２００Ｖ）の単相交流を出力する単相出力部（図７の例では出力端子ｕ，ｎ，ｗ，図８の例ではｎ１，ｏ，ｎ２）をそれぞれ設け，前記三相交流と単相交流を同時に取り出し可能に構成し，
前記発電機本体１０の前記単相出力部（図７の例では出力端子ｕ，ｎ，ｗ，図８の例ではｎ１，ｏ，ｎ２）に，単相用遮断器４１と単相出力回路４２を介して単相出力端子台５２を接続すると共に，
前記発電機本体１０の前記三相出力部（出力端子Ｖ，Ｗ，Ｕ）に，三相用遮断器３１と三相出力回路３２を介して三相出力端子台５１を接続し，
前記三相出力回路３２に，前記発電機本体１０が出力した三相交流を一旦直流に変換した後，指定された周波数の三相交流に変換して出力するインバータ３３を設け，
前記インバータ３３をバイパスして前記インバータ３３の一次側と二次側で前記三相出力回路３２と連通するバイパス回路３４を設け，
前記三相用遮断器３１と前記三相出力端子台５１間の接続を，前記三相出力回路３２，又は前記バイパス回路３４のうち選択したいずれか一方のみを介して行う，三相出力切替手段３５（ただし，予め設定された条件に従い選択する回路を自動的に変更するものを除く。）を設けたことを特徴とする（請求項１：図３参照）。

【発明の効果】

【0027】

以上で説明した本発明の構成により，本発明のエンジン駆動型発電機１によれば，発電機本体１０が出力した所定周波数の単相交流をそのまま単相３線式の単相出力端子台５２より出力しつつ，発電機本体１０が出力した三相交流をインバータ３３で周波数を変更して得た三相交流を，三相３線式の三相出力端子台５１より同時に出力することができた。

【0028】

その結果，単相出力端子台５２に，工事現場に設置された仮設事務所の単相１００Ｖの照明やパソコン等の単相負荷６６，単相２００Ｖの空調設備（エアコン），パソコン等の単相負荷６５を接続して作動させつつ，単相負荷６５，６６に供給する単相交流の周波数を変更することなく，三相出力端子台５１に接続された三相負荷６１に対する出力周波数のみを変更することができた。

【0029】

これにより，単相出力端子台５２に接続されている単相負荷６５，６６の動作に影響を与えることなく，三相出力端子台５１に接続された三相負荷６１が三相誘導電動機を備えるものである場合，始動電流の上昇を抑制した状態で始動させることができ，また，三相負荷６１の回転速度を定格回転速度以下の任意の速度に調整することが可能となった。

【0030】

前記インバータ３３をバイパスして前記インバータ３３の一次側と二次側で前記三相出力回路３２と連通するバイパス回路を設けると共に，前記三相用遮断器３１と前記三相出力端子台５１間を，前記三相出力回路３２，又は前記バイパス回路３４のいずれか一方を介して行う，三相出力切替手段３５を設けた構成では，三相出力端子台５１からの出力を，インバータ３３を介して周波数変更が行われた三相交流の出力と，インバータ３３をバイパスして発電機本体１０が出力した三相交流の直接出力とを択一的に選択することができた。

【0031】

その結果，三相出力端子台５１に接続される三相負荷６１が，スターデルタ起動の三相誘導電動機を備えた三相負荷である場合や，三相負荷６１自体が制御用インバータを備えている場合等，インバータ３３によって周波数が変更された三相交流の入力を必要としないものである場合には，三相出力切替手段３５の操作によって三相出力回路３２を介した出力を止めて，バイパス回路を介して発電機本体１０が出力した三相交流を直接，三相負荷６１に供給することができた。

【0032】

更に，前記三相用遮断器３１と前記インバータ３３間で前記三相出力回路３２から分岐した分岐回路３７と，該分岐回路３７に接続された第２三相出力端子台５１’を設けた構成では，インバータ３３によって周波数が変更された三相交流と，単相交流の同時出力が行えるだけでなく，更に，インバータ３３による周波数変更を経ることなく，発電機本体１０が出力した三相交流についてもそのまま同時に出力させることができた。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明のエンジン駆動型発電機の外観斜視図。

【図2】本発明のエンジン駆動型発電機の説明図。

【図3】本発明のエンジン駆動型発電機の変更例を示す説明図。

【図4】本発明のエンジン駆動型発電機の別の変更例を示す説明図。

【図5】従来の交流発電機の電機子コイル（三相結線）の説明図。

【図6】従来の交流発電機の電機子コイル（単相結線）の説明図。

【図7】単相－三相の同時出力が可能な交流発電機の説明図（特許文献２）。

【図8】単相－三相の同時出力が可能な交流発電機の説明図（特許文献３）。

【図9】単相－三相の同時出力が可能なエンジン駆動型発電機の説明図（特許文献４）。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下に，添付図面を参照しながら本発明のエンジン駆動型発電機１の構成につき説明する。

【0035】

図１において符号１は本発明のエンジン駆動型発電機であり，このエンジン駆動型発電機１は，三相交流発電機である発電機本体１０，該発電機本体１０を駆動するエンジン（図示せず）等の，エンジン駆動型発電機１の構成機器を収容する防音箱２を備えている。

【0036】

この防音箱２のいずれかの側壁には，防音箱２の内部側に向かって陥没する凹部を形成し，この凹部内に，後述するインバータ３３，及び，三相出力端子台５１及び単相出力端子台５２を備えた出力端子盤５０が設けられている。

【0037】

また，インバータ３３や出力端子盤５０を設けた防音箱２の側壁と同一の側壁，又は別の側壁（図示の例では別の側壁）に，同様に防音箱２の内部側に向かって陥没する凹部を形成し，この凹部内に，各種スイッチ類や計器類を備えた発電機の制御盤２０が設けられている。

【0038】

本発明のエンジン駆動型発電機１に搭載する発電機本体１０は，三相交流と単相交流を同時に出力可能な発電機であり，図７及び図８を参照して説明したように，中性点Ｏを中心に１２０°の位相差でＹ結線された三相巻線Ｖ，Ｗ，Ｕと，前記三相巻線Ｖ，Ｗ，Ｕに接続された補助巻線Ｎ（図７参照），又はＮ_１及びＮ_２（図８参照）を備える交流発電機を使用する。

【0039】

本実施形態では，一例として図７に示したように三相巻線Ｖ，Ｗ，Ｕのうち，Ｖ相巻線の誘起電圧に対しベクトル和で１／２で，かつ１８０°の位相差を有する誘起電圧を発生させる補助巻線Ｎが中性点Ｏに接続された交流発電機を使用している。

【0040】

このような補助巻線Ｎを備えた交流発電機では，図７に示すように三相巻線Ｖ，Ｗ，Ｕの各端部に設けられた出力端子ｖ，ｗ，ｕより所定電圧の三相交流（一例として２００Ｖの三相交流）が得られると共に，図示の例ではＵ巻線の端部に設けた出力端子ｕと補助巻線Ｎの端部に設けた出力端子ｎ間，又は，Ｗ巻線の端部に設けた出力端子ｗと補助巻線Ｎの端部に設けた出力端子ｎ間で，前記三相交流の所定電圧に対し１／２の電圧の単相交流（一例として１００Ｖの単相交流）が，また，Ｕ巻線の端部に設けた出力端子ｕとＷ巻線の端部に設けた出力端子ｗ間で前記三相交流の電圧と同電圧の単相交流（一例として２００Ｖの単相交流）が得られるように構成されている。

【0041】

従って，図示の例では出力端子ｖ，ｗ，ｕの組合せが発電機本体１０の三相出力部を成すと共に，出力端子ｕ，ｎ，ｗの組合せが発電機本体１０の単相出力部を成す。

【0042】

このように構成された発電機本体１０を備えたエンジン駆動型発電機１において，発電機本体１０の三相出力部（出力端子ｖ，ｗ，ｕ）には，図２に示すように三相用遮断器３１と三相出力回路３２を介して防音箱２の側面に設けた出力端子盤５０の三相３線式の三相出力端子台５１に接続されていると共に，発電機本体１０の単相出力部（出力端子ｕ，ｎ，ｗ）には，単相用遮断器４１及び単相出力回路４２を介して防音箱２の側面に設けた出力端子盤５０の単相３線式の単相出力端子台５２が接続されている。

【0043】

前述の三相用遮断器３１と単相用遮断器４１は，いずれも防音箱２の側面に設けた制御盤２０上に設けることが好ましく（図１参照），これにより，機外より三相用遮断器３１及び単相用遮断器４１を操作して三相２００Ｖの三相負荷６１や単相２００Ｖの単相負荷６５及び単相１００Ｖの単相負荷６６に対する電力の供給を開始／停止できるように構成されている。

【0044】

なお，本発明のエンジン駆動型発電機１に発電機本体１０として搭載する交流発電機は，補助巻線Ｎ，又はＮ_１とＮ_２の追加によって三相交流と単相交流を同時に出力できるものであれば，図２及び図７に示す交流発電機に限定されず，図８を参照して説明した交流発電機，その他の既知の交流発電機を使用するものとしても良い。

【0045】

この場合，当該発電機本体１０において三相交流，又は単相交流の出力が得られる出力端子を前述の三相出力部及び単相出力部とする。

【0046】

従って，図８に示す交流発電機を発電機本体１０とする場合，出力端子ｖ，ｗ，ｕが発電機本体１０の三相出力部を成す点については図７を参照して説明した交流発電機を発電機本体１０とする場合と同様であるが，単相出力部については，補助巻線Ｎ_１，Ｎ_２の端部に接続された出力端子ｎ_１，ｎ_２と中性点Ｏに接続された出力端子ｏが図８に示した交流発電機から成る発電機本体１０の単相出力部となる。

【0047】

前述した三相出力回路３２と単相出力回路４２のうち，単相出力回路４２は発電機本体１０が出力した単相交流をそのまま単相出力端子台５２を介して単相負荷６５，６６に対し出力することができるように構成されている一方，三相出力回路３２は，発電機本体１０が出力した三相交流を，オペレータ等によって指定された所定周波数の三相交流に変換して三相出力端子台５１より出力することができるように構成されている。

【0048】

このような周波数の変更を可能とするため，三相出力回路３２にはインバータ３３が設けられており，このインバータ３３において，発電機本体１０が出力した三相交流をインバータ内に設けたコンバータで一旦直流に整流し，その後，オペレータ等によって指定された所定周波数の三相交流に再変換した後，三相出力端子台５１を介して三相負荷６１に出力する。

【0049】

このインバータ３３が出力する三相交流の周波数は，例えば制御盤２０に設けられたロータリースイッチなどによって構成される周波数設定手段２１をオペレータが操作することにより指定できるように構成されている。

【0050】

なお，インバータ３３に出力させる三相交流の周波数の指定は，発電機本体１０が出力する三相交流の周波数とは異なる周波数を指定するものであっても良く，また，発電機本体１０が出力する三相交流の周波数と同一の周波数であっても良い。

【0051】

従って，発電機本体１０が商用電源に対応した５０Hz又は６０Hzの交流を出力するように設定されている場合，インバータが出力する三相交流の周波数の指定は，商用電源に対応した５０Hz又は６０Hzと同一周波数を指定するものであっても，これとは異なる任意の周波数を指定するものであっても良い。

【0052】

このインバータ３３は，発電機本体１０が出力した三相交流の入力が開始されると，出力開始から所定時間をかけて指定された所定の周波数となるまで，周波数を無段階に上昇させながら三相交流の出力を開始すると共に，その後，発電機本体１０から三相交流の入力が継続されている間，周波数の指定変更がされるまで，指定された周波数の三相交流を継続して出力するように構成されている。

【0053】

以上のように構成された本発明のエンジン駆動型発電機１において，三相出力端子台５１に三相負荷６１を，単相出力端子台５２に単相負荷６５をそれぞれ接続した状態で，エンジンを起動して発電機本体１０を一例として１５００min^-1又は１８００min^-1で運転して，発電機本体１０より商用電源に対応した５０Hz又は６０Hzの交流を出力させる。

【0054】

この状態で，三相用遮断器３１を閉じて，発電機本体１０に三相出力回路３２を接続すると，インバータ３３に対し発電機本体１０が出力した５０Hz又は６０Hzの三相交流の入力が開始される。

【0055】

インバータ３３に対し発電機本体１０からの三相交流の入力が開始されると，インバータの電源がONとなって出力待機状態となると共に，この状態で制御盤２０上に設けられているインバータ出力スイッチ２２をONにして出力の開始が指令されると，インバータ３３は一例としてゼロ周波数から所定時間をかけて無段階に指定された周波数まで周波数を増加させるように三相交流の出力を開始する。

【0056】

このインバータ３３が出力する三相交流の周波数の指定は，前述のように制御盤２０に設けたロータリースイッチ等によって構成される周波数設定手段２１をオペレータが操作することにより行えるように構成されている。

【0057】

このように制御盤２０上に三相用遮断器３１と単相用遮断器４１，周波数設定手段２１，インバータ出力スイッチ２２を設けていることから，オペレータが速やかに操作することがきる。

【0058】

これにより，三相出力端子台５１に接続された三相負荷６１は徐々に回転速度を増大させながら始動されることで，三相負荷６１の始動電流の上昇が抑制されると共に，その後，インバータ３３は指定された周波数の三相交流の出力を継続することで，三相負荷６１の回転速度を前述の周波数設定手段２１で指定した周波数に応じた回転速度に維持させることができる。

【0059】

一方，単相出力端子台５２に接続された単相出力回路４２には，前述したインバータを設けることなく，発電機本体１０が発生した単相交流をそのまま単相出力端子台５２に出力するように構成されており，単相用遮断器４１を閉じて単相出力端子台５２に接続された単相負荷６５に対する給電を開始すると，単相負荷６５に対しては発電機本体１０が出力した，商用電源に対応する５０Hz又は６０Hzの単相交流をそのまま供給することができる。

【0060】

このように構成することで，本発明のエンジン駆動型発電機１では，仮設事務所に設けた単相１００Vの照明器具やパソコン等の単相負荷６６，単相２００Vの空調設備（エアコン）の単相負荷６５に供給する単相交流の出力周波数を変化させることなく商用電源に対応した５０Hz又は６０Hzで一定に維持したまま，水中ポンプなどの三相負荷６１に対し供給する三相交流の出力周波数のみをインバータ３３で変更して，三相負荷６１の始動や回転速度を好適に制御することができるものとなっている。

【0061】

これにより，三相負荷用の電源としてのエンジン駆動型発電機と，単相負荷用の電源としてのエンジン駆動型発電機をそれぞれ別個に準備する必要はなく，エンジン駆動型発電機を既存の発電量よりも小さい発電機にすることができると共に，三相負荷の回転速度を好適に低く制御できるから，エンジン駆動型発電機の燃料消費量を低減し，経済的負担だけでなく環境への負荷を低減することができるものとなっている。

【0062】

以上，図２を参照して説明した本発明のエンジン駆動型発電機１では，三相出力端子台５１からはインバータ３３によって周波数が変更された三相交流のみを出力できるようにした構成例を示したが，この構成に代えて，図３に示すように，三相出力端子台５１からの出力を，インバータ３３によって周波数が変更された三相交流と，周波数を変更することなく発電機本体１０が出力したそのままの三相交流を選択的に出力させることができるように構成しても良い。

【0063】

このような三相交流の出力を選択可能とするために，図３のエンジン駆動型発電機１では，一端３４ａをインバータ３３の一次側（入力側）で三相出力回路３２に接続すると共に，他端３４ｂをインバータ３３の二次側（出力側）で三相出力回路３２に接続してインバータ３３をバイパスするバイパス回路３４を設けている。

【0064】

そして，バイパス回路３４の一端３４ａの接続位置とインバータ３３間における三相出力回路３２と，バイパス回路３４の他端３４ｂの接続位置とインバータ３３間における三相出力回路３２に，三相出力回路３２を開閉する三相出力回路用開閉器３５１，３５２をそれぞれ設けると共に，バイパス回路３４にバイパス回路３４を開閉するバイパス回路用開閉器３５３を設け，三相出力回路用開閉器３５１，３５２とバイパス回路用開閉器３５３の動作を機械的又は電気的にリンクさせて構成された三相出力切替手段３５を設けている。

【0065】

この三相出力切替手段３５は，前述のリンクによって三相出力回路用開閉器３５１，３５２を閉じるとバイパス回路用開閉器３５３が開き，逆に三相出力回路用開閉器３５１，３５２を開くとバイパス回路用開閉器３５３が閉じるように構成されている。

【0066】

これにより三相出力回路用開閉器３５１，３５２を開いてインバータ３３と三相出力回路３２の電気的な接続を遮断すると，バイパス回路用開閉器３５３を閉じてバイパス回路３４を通電させて三相出力端子台５１から発電機本体１０が出力した三相交流をそのまま出力させる。

【0067】

一方，三相出力回路用開閉器３５１，３５２を閉じてインバータ３３と三相出力回路３２を電気的に接続すると，バイパス回路用開閉器３５３を開いてバイパス回路３４を遮断し，三相出力端子台５１からインバータ３３によって周波数が変更された三相交流を出力させるように構成されている。

【0068】

このように，三相出力端子台５１の出力を切り替える三相出力切替手段３５に前述の動作を行わせるための操作レバーや操作スイッチ等の，三相出力切替手段３５の操作部３６は，図１に示すように防音箱２の側壁に設けた制御盤２０に設け，機外より三相出力の出力形式を切り替えることができるようにすることが好ましい。

【0069】

このように構成することで，三相出力切替手段３５の切替により，三相出力端子台５１にインバータ３３によって周波数が変更された三相交流の入力が好ましい三相負荷６１が接続されている場合には，三相出力回路３２を介してインバータ３３が変更した三相交流を出力し，一方，発電機本体１０が出力した三相交流をそのまま入力することが好ましい三相負荷６１に対し給電を行う場合には，バイパス回路３４を介して発電機本体１０が出力した三相交流をそのまま出力することができ，三相出力端子台５１に接続されている三相負荷６１の特性に応じて適切な三相交流を出力することが可能となる。

【0070】

更に，上記図３を参照した本発明のエンジン駆動型発電機では，１つの三相出力端子台５１よりインバータ３３によって周波数が変更された三相交流と，圧縮機本体１０が出力したそのままの三相交流のいずれか一方を選択的に出力できるようにしたエンジン駆動型発電機１の構成例を示した。

【0071】

これに対し，図４に示すエンジン駆動型発電機１では，単相出力端子台５２を介した単相交流の出力と，三相出力端子台５１を介してインバータによって周波数が変更された三相出力の同時出力が行えるだけでなく，別途設けられた三相３線式の第２三相出力端子台５１’を介して周波数変更することなく発電機本体１０が出力した三相交流そのままの出力についても同時に行うことができるように構成されている。

【0072】

このような同時出力を可能とするために，図４に示すエンジン駆動型発電機１では，三相用遮断器３１とインバータ３３間の三相出力回路３２より分岐する分岐回路３７を設け，この分岐回路３７の先端に第２三相出力端子台５１’を接続する構成を採用している。

【符号の説明】

【0073】

１ エンジン駆動型発電機
２ 防音箱
１０ 発電機本体
２０ 制御盤
２１ 周波数設定手段
２２ インバータ出力スイッチ
３１ 三相用遮断器
３２ 三相出力回路
３３ インバータ
３４ バイパス回路
３４ａ 一端（バイパス回路の）
３４ｂ 他端（バイパス回路の）
３５ 三相出力切替手段
３５１，３５２ 三相出力回路用開閉器
３５３ バイパス回路用開閉器
３６ 操作部（出力切替手段の）
３７ 分岐回路
４１ 単相用遮断器
４２ 単相出力回路
５０ 出力端子盤
５１ 三相出力端子台
５１’ 第２三相出力端子台
５２ 単相出力端子台
６１ 三相負荷（三相２００Ｖ）
６５ 単相負荷（単相２００Ｖ）
６６ 単相負荷（単相１００Ｖ）
Ｖ，Ｗ，Ｕ 三相巻線
Ｎ，Ｎ_１，Ｎ_２ 補助巻線
Ｏ 中性点
ｖ，ｗ，ｕ，ｎ，ｎ_１，ｎ_２，ｏ 出力端子（発電機本体の）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】