JPH01136599A - Exciting method for synchronous generator - Google Patents

Exciting method for synchronous generator

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JPH01136599A
JPH01136599A JP62294226A JP29422687A JPH01136599A JP H01136599 A JPH01136599 A JP H01136599A JP 62294226 A JP62294226 A JP 62294226A JP 29422687 A JP29422687 A JP 29422687A JP H01136599 A JPH01136599 A JP H01136599A
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整 伊藤
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  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent droppage of exciting voltage when an initial excitation power source is separated, by resetting an exciting voltage command to be provided to a phase controller to a preset value corresponding to an actual exciting voltage prior to the separation at the time of starting. CONSTITUTION:When a synchronous generator is started, a switch 3 is turned ON through a sequence controller 56 so as to feed exciting current from an initial excitation power source 2. Output signal from an error amplifier 53 is zero at this time. When terminal voltage increases to a first predetermined level (50% of rated value), the sequence controller 56 initiates error amplifying operation of the error amplifier 53. When the terminal voltage reaches to a second predetermined level (90% of rated value), the sequence controller 56 turns the switch 3 OFF to separate the initial excitation power source and turns an exciting voltage reset switch ON. Consequently, the error amplifier 53 starts control operation with a reset value being employed as an initial value of exciting voltage command.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、特に改良した自動電圧調整器を用い。[Detailed description of the invention] [Purpose of the invention] (Industrial application field) The present invention employs a particularly improved automatic voltage regulator.

確実にかつ速やかに電圧を確立させる同期発電機の励磁
方法に関する。
This invention relates to a method for exciting a synchronous generator that establishes voltage reliably and quickly.

(従来の技術) 近年、同期発電機は自己の端子電圧より励磁用の電源を
とる自励式発電機が多く用いられている。
(Prior Art) In recent years, many synchronous generators are self-excited generators that derive power for excitation from their own terminal voltage.

自励式発電機では、端子電圧の制御を行わないと端子電
圧の上昇につれて励磁電圧も上昇し、さらに端子電圧が
上昇するという正帰還により端子電圧が不安定となる。
In a self-excited generator, unless the terminal voltage is controlled, as the terminal voltage increases, the excitation voltage also increases, and the terminal voltage becomes unstable due to positive feedback in which the terminal voltage further increases.

そこで自動電圧調整器(以下AVRと称す)により、励
磁を調節して端子電圧を一定に保っている。自励式発電
機の始動時には。
Therefore, an automatic voltage regulator (hereinafter referred to as AVR) adjusts the excitation to keep the terminal voltage constant. When starting a self-excited generator.

電圧を確立させる励磁パワーを得るために、ある程度の
初期電圧が必要である。界磁鉄心の残留磁束による端子
電圧をこの初期電圧とする場合もあるが、発電機設計の
自由度を上げるため、また電圧確立の確実塵を上げるた
め、別の初期励磁電源を用意して始動時のみこの電源か
ら励磁用電源をとり、ある程度の初期電圧が確立すると
初期励磁電源を切り放して自己の端子電圧から励磁用電
源をとる方法が多く用いられている。
Some initial voltage is required to obtain the excitation power to establish the voltage. In some cases, the terminal voltage due to the residual magnetic flux of the field core is used as this initial voltage, but in order to increase the degree of freedom in generator design and to ensure voltage establishment, a separate initial excitation power source is prepared for startup. A method is often used in which the excitation power source is taken from this power source only at certain times, and when a certain initial voltage is established, the initial excitation power source is cut off and the excitation power source is taken from the own terminal voltage.

第6図は、このように一般に用いられている自励式発電
機の構成例の図である。第6図において、1は同期発電
機、2は初期励磁電源、3は初期励磁電源切り放し用の
スイッチ、4は逆流防止用ダイオード、5はAVRであ
る。また51〜56はAVR5を構成する要素で、51
は電圧設定器、52は電圧検出器、53は誤差増幅器、
54は位相制御器、55は電力変換器、56はシーケン
ス制御器である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of such a commonly used self-excited generator. In FIG. 6, 1 is a synchronous generator, 2 is an initial excitation power source, 3 is a switch for turning off the initial excitation power source, 4 is a backflow prevention diode, and 5 is an AVR. In addition, 51 to 56 are elements constituting AVR5, and 51 to 56 are elements constituting AVR5.
is a voltage setter, 52 is a voltage detector, 53 is an error amplifier,
54 is a phase controller, 55 is a power converter, and 56 is a sequence controller.

電力変換器55としては、第6図に示すように、SCR
の純ブリツジ回路による余波整流器が用いられている。
As the power converter 55, as shown in FIG.
A wave rectifier using a pure bridge circuit is used.

SCHの純ブリツジ回路は発電機の界磁回路のような誘
導性負荷時にはSCR制御角を900 としたとき出力
電圧が零、90’以下の時に正電圧、90°以上の時に
負電圧となる特性の回路である。この回路が用いられて
いるのは発電機の界磁にかかる励磁電圧を正負両方の電
圧とすることで、励磁電流をすばやく増減させることに
より。
SCH's pure bridge circuit has the characteristic that when the SCR control angle is an inductive load such as a generator's field circuit, the output voltage is zero when the SCR control angle is 900, positive voltage when the angle is 90° or less, and negative voltage when the angle is 90° or more. This is the circuit. This circuit is used by making the excitation voltage applied to the generator's field both positive and negative voltages, and quickly increasing and decreasing the excitation current.

同期発電機端子電圧制御の応答を上げるためである。This is to increase the response of synchronous generator terminal voltage control.

また第7図は、従来の誤差増幅器の例である。Further, FIG. 7 shows an example of a conventional error amplifier.

第7図において531は演算増幅器、532.533.
534は抵抗器、535はコンデンサ、536は誤差増
幅リセットスイッチである。誤差増幅器53は、比例積
分器としている。これは、直流ゲインを上げて、定常誤
差を小さくするためである。
In FIG. 7, 531 is an operational amplifier, 532.533.
534 is a resistor, 535 is a capacitor, and 536 is an error amplification reset switch. The error amplifier 53 is a proportional integrator. This is to increase the DC gain and reduce the steady-state error.

以下、第6図および第7図を用いて、従来の同期発電機
の励磁方法について説明する。まず、通常の運転から説
明する。電圧設定器51は、同期発電機1の端子電圧指
令信号を設定する設定器である。この端子電圧指令信号
は、電圧検出器52により検出される同期発電機1の端
子電圧帰還信号と共に誤差増幅器53に入力される。誤
差増幅器53では、通常運転時はシーケンス制御器56
により第7図の誤差増幅リセットスイッチ536はオフ
になっているので、両信号の誤差を増幅して励磁電圧指
令として位相制御器54に出力する。
A conventional method of exciting a synchronous generator will be described below with reference to FIGS. 6 and 7. First, normal operation will be explained. The voltage setting device 51 is a setting device that sets a terminal voltage command signal of the synchronous generator 1. This terminal voltage command signal is input to the error amplifier 53 together with the terminal voltage feedback signal of the synchronous generator 1 detected by the voltage detector 52. In the error amplifier 53, during normal operation, the sequence controller 56
Since the error amplification reset switch 536 in FIG. 7 is turned off, the error in both signals is amplified and output to the phase controller 54 as an excitation voltage command.

位相制御器54は、電力変換器55の出力電圧が指令さ
れた値になるような制御角で電力変換器55のSCRに
ゲートパルスを与える。つまり、同期発=3− 電機1の端子電圧帰還信号が端子電圧指令信号の値より
小さければ、SCR制御角を小さくして界磁電圧を大き
くすることにより界磁電流を増して同期発電機端子電圧
を増加させる。逆に、同期発電機1の端子電圧帰還信号
が端子電圧指令信号の値より大きければ、S’CR制御
角を大きくして界磁電圧を小さくすることにより界磁電
流を減らして同期発電機1の端子電圧を減少させる。こ
れにより、同期発電機1の端子電圧を一定に保つ。
The phase controller 54 applies a gate pulse to the SCR of the power converter 55 at a control angle such that the output voltage of the power converter 55 becomes a commanded value. In other words, if the terminal voltage feedback signal of electric machine 1 is smaller than the value of the terminal voltage command signal, the field current is increased by decreasing the SCR control angle and increasing the field voltage. Increase voltage. Conversely, if the terminal voltage feedback signal of the synchronous generator 1 is larger than the value of the terminal voltage command signal, the S'CR control angle is increased and the field voltage is decreased to reduce the field current and the synchronous generator 1 Decrease the terminal voltage of This keeps the terminal voltage of the synchronous generator 1 constant.

同期発電機1の始動時は、シーケンス制御器56により
スイッチ3をオンして初期励磁電源2から励磁電流を供
給する。このとき誤差増幅リセットスイッチ536は、
 シーケンス制御器56からの指令によりオンで、誤差
増幅器53をリセットして励磁電圧指令を電圧零とする
。位相制御器54は、励磁電圧指令が電圧零の時に、電
力変換器55のSCR制御角が最大つまりγリミットと
なる特性のものである。端子電圧が初期励磁電源2によ
り所定の第一の値(例えば定格の50%)まで上昇する
と、シーケンス制御器56は誤差増幅リセットスイッチ
=4− 536をオフして誤差増幅を開始させる。励磁電圧が増
加して端子電圧が所定の第二の値(例えば定格の90%
)に達すると、スイッチ3をオフして初期励磁電源2を
切り放して通常運転にはいる。
When starting the synchronous generator 1, the sequence controller 56 turns on the switch 3 to supply excitation current from the initial excitation power source 2. At this time, the error amplification reset switch 536
When turned on by a command from the sequence controller 56, the error amplifier 53 is reset and the excitation voltage command is set to zero. The phase controller 54 has a characteristic that when the excitation voltage command is zero, the SCR control angle of the power converter 55 is at the maximum, that is, the γ limit. When the terminal voltage increases to a predetermined first value (for example, 50% of the rating) by the initial excitation power source 2, the sequence controller 56 turns off the error amplification reset switch=4-536 to start error amplification. The excitation voltage increases and the terminal voltage reaches a predetermined second value (for example, 90% of the rating).
), the switch 3 is turned off, the initial excitation power supply 2 is cut off, and normal operation begins.

(発明が解決しようとする問題点) 従来の同期発電機励磁方式における始動時の各部信号の
時間変化に対する特性を第8図に示す。
(Problems to be Solved by the Invention) FIG. 8 shows the characteristics of the signals of various parts over time during starting in the conventional synchronous generator excitation system.

図において、信号Aは同期発電機1の端子電圧値、信号
Bはシーケンス制御器56がスイッチ3のオン、オフを
指令する信号、信号Cは同期発電機1の励磁電圧、信号
りは同期発電機1の励磁電流、信号Eは位相制御器54
に入力される励磁電圧指令信号である。
In the figure, signal A is the terminal voltage value of synchronous generator 1, signal B is a signal from which the sequence controller 56 instructs the switch 3 to turn on or off, signal C is the excitation voltage of synchronous generator 1, and signal 1 is the synchronous generator. Excitation current of machine 1, signal E is phase controller 54
This is the excitation voltage command signal input to the

第8図の時刻T2においてスイッチ3がオフする直前の
励磁電圧の瞬時波形を第9図に、時刻T2においてスイ
ッチ3がオフした直後の励磁電圧の瞬時波形を第10図
に、 時刻T3における励磁電圧の瞬時波形を第11図
にしめす。第9図、第10図、第11図において、実線
が励磁電圧波形、破線が同期発電機1の端子電圧波形で
ある。第8図の信号Aより解るように従来の同期発電機
励磁方式によれば、スイッチ3をオフして初期励磁電源
2を切り放したときに端子電圧が大きく低下する。これ
は、初期励磁電源が接続されていると、この電源により
ほとんどの励磁電流が供給され、第9図のとと<SCR
制御角は906よりもかなり大きくなっており、この状
態からスイッチ3がオフして初期励磁電源が切り放され
ると、励磁電圧は第10図のように平均電圧が負の電圧
となり、励磁電流が減少して端子電圧が急激に低下する
ためである。
Figure 9 shows the instantaneous waveform of the excitation voltage just before the switch 3 is turned off at time T2 in Figure 8, Figure 10 shows the instantaneous waveform of the excitation voltage just after the switch 3 is turned off at time T2, and the excitation voltage at time T3. Figure 11 shows the instantaneous voltage waveform. 9, FIG. 10, and FIG. 11, the solid line is the excitation voltage waveform, and the broken line is the terminal voltage waveform of the synchronous generator 1. As can be seen from signal A in FIG. 8, according to the conventional synchronous generator excitation system, when the switch 3 is turned off and the initial excitation power source 2 is disconnected, the terminal voltage drops significantly. This is because when the initial excitation power supply is connected, most of the excitation current is supplied by this power supply, and as shown in Fig. 9, <SCR
The control angle is considerably larger than 906, and when switch 3 is turned off in this state and the initial excitation power source is cut off, the average voltage of the excitation voltage becomes a negative voltage as shown in Figure 10, and the excitation current This is because the voltage decreases and the terminal voltage drops rapidly.

このとき端子電圧は定格電圧よりも低いので、誤差増幅
器53が働いて第8図の信号Eの様に励磁電圧指令を増
加しようとするが、誤差増幅器53は制御系の安定化を
はかるため応答に遅れを持つので、端子電圧の低下はす
ぐには回復しない。誤差増幅器53の制御により励磁電
圧指令が増加し、SCR制御角が小さくなって端子電圧
が確立したときの励磁電圧が第11図である。
At this time, since the terminal voltage is lower than the rated voltage, the error amplifier 53 works to increase the excitation voltage command as shown in signal E in Figure 8, but the error amplifier 53 responds in order to stabilize the control system. Since there is a delay, the drop in terminal voltage does not recover immediately. FIG. 11 shows the excitation voltage when the excitation voltage command increases under the control of the error amplifier 53, the SCR control angle decreases, and the terminal voltage is established.

この端子電圧の低下は、同期発電機の始動時間を長くす
るだけでなく、誤差増幅器53の応答が遅い場合や、初
期励磁電源2の電圧が低い場合には、端子電圧が必要な
初期電圧以下に低下して始動できない場合も生ずる。特
に、誤差増幅器53の応答は、同期発電機1の接続され
る電力系統の特性により、遅れを持せたねばならない場
合が多くある。
This decrease in terminal voltage not only lengthens the starting time of the synchronous generator, but also causes the terminal voltage to be lower than the required initial voltage if the response of the error amplifier 53 is slow or the voltage of the initial excitation power supply 2 is low. In some cases, the engine speed may drop to such low levels that it may not be possible to start. In particular, the response of the error amplifier 53 must often have a delay depending on the characteristics of the power system to which the synchronous generator 1 is connected.

これらの特性を考慮しての同期発電機及び動磁系の設計
は複雑で時間がかかり、またシステムの構成にいろいろ
な制約を付けていた。例えば、非常用発電機においては
、停電から非常用発電機の始動までの時間が長くなるた
め、この間に電力を供給するバッテリーを電源とした無
停電電源のバッテリー容量を大きな物にする必要があっ
た。
Designing a synchronous generator and a magnetic dynamic system in consideration of these characteristics is complicated and time-consuming, and also imposes various restrictions on the system configuration. For example, with an emergency generator, it takes a long time from a power outage to the start of the emergency generator, so it is necessary to increase the battery capacity of the uninterruptible power supply that uses the battery that supplies power during this time. Ta.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(問題点を解決するための手段) 本発明の同期発電機の励磁方法は、同期発電機の始動時
における初期励磁電源を切り放す時に、位相制御回路に
与える励磁電圧指令を切り放す前の実際の励磁電圧に対
応する所定の値にリセットすることにより、励磁電圧の
低下を防ぐことを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) The synchronous generator excitation method of the present invention is characterized in that when the initial excitation power source is cut off at the time of starting the synchronous generator, the excitation voltage command given to the phase control circuit is The excitation voltage is reset to a predetermined value corresponding to the excitation voltage to prevent the excitation voltage from decreasing.

(作用) 本発明においては、前記の手段により初期励磁電源切り
放し時の励磁電圧の低下を防ぐことができ、同期発電機
端子電圧の落込みをなくすことが出来る。これにより始
動時の電圧立ち上がりを速く出来るだけでなく、誤差増
幅器の応答が遅い場合や、初期励磁電源の電圧が低い場
合でも、端子電圧の低下がないため、確実な始動が可能
である。
(Function) In the present invention, the above-mentioned means can prevent a drop in the excitation voltage when the initial excitation power source is turned off, and can eliminate a drop in the synchronous generator terminal voltage. As a result, not only can the voltage rise at the time of starting be made faster, but also even if the response of the error amplifier is slow or the voltage of the initial excitation power supply is low, there is no drop in the terminal voltage, so reliable starting is possible.

(実施例) 以下本発明の同期発電機の励磁方法を適用する第1図お
よび第5図に示す実施例について説明する。第1図およ
び第5図において第6図と同一の符号のものは同一の構
成要素を示す。
(Embodiment) The embodiment shown in FIGS. 1 and 5 to which the synchronous generator excitation method of the present invention is applied will be described below. In FIGS. 1 and 5, the same reference numerals as in FIG. 6 indicate the same components.

第1図において、本発明の同期発電機の励磁方法を実現
するために、誤差増幅器53から位相制御器54に対す
る指令系に、初期励磁電源を切り放す時に位相制御器に
与える励磁電圧指令を切り放す前の実際の励磁電圧に対
応する所定の値にリセッ1−する励磁電圧指令リセット
器57を設けたことを特徴とする。第2図は励磁電圧指
令リセッ1〜器57の具体的回路構成例である。第2図
において、571はリセット値加算用の演算増幅器、5
72は極性反転用の演算増幅器、573〜577は演算
用の抵抗、578は励磁電圧リセットスイッチで励磁電
圧指令に与えるバイアスを入れ切りするものである。5
79はリセット値設定器である。
In FIG. 1, in order to realize the synchronous generator excitation method of the present invention, the excitation voltage command given to the phase controller is switched from the error amplifier 53 to the command system for the phase controller 54 when the initial excitation power source is disconnected. The present invention is characterized in that an excitation voltage command resetter 57 is provided which resets the excitation voltage to a predetermined value corresponding to the actual excitation voltage before release. FIG. 2 shows a specific example of the circuit configuration of the excitation voltage command reset units 1 to 57. In FIG. 2, 571 is an operational amplifier for adding reset values;
72 is an operational amplifier for polarity reversal, 573 to 577 are resistors for calculation, and 578 is an excitation voltage reset switch that turns on and off the bias applied to the excitation voltage command. 5
79 is a reset value setter.

次に本発明の同期発電機の励磁方法を第1図、第2図、
第3図、第4図および第7図を用いて説明する。
Next, the excitation method of the synchronous generator of the present invention is shown in FIGS. 1 and 2.
This will be explained using FIGS. 3, 4, and 7.

まず第2図の励磁電圧指令リセット器57の演算用抵抗
573〜577は、抵抗値が同じ抵抗であり、従って、
リセット値加算用の演算増幅器571、極性反転用の演
算増幅器572のゲインは1である。通常の運転時は、
第1図のシーケンス制御器56により第2図の励磁電圧
リセッI〜スイッチ578がオンしており、励磁電圧指
令にはリセット値設定器579による一定値の信号が加
算されている。しかし、従来と同様の第7図のような、
誤差増幅器53は、比例積分増幅器なので直流ゲインは
無限大であり、第2図のリセット値設定器579による
信号にかかわらず、励磁電圧は同期発電機1の端子電圧
を設定値に保つ値に制御される。すなわち、通常運転中
は、従来の制御方法の特性を損なうことなくまったく同
じ特性となる。
First, the calculation resistors 573 to 577 of the excitation voltage command resetter 57 in FIG. 2 have the same resistance value, and therefore,
The gains of the operational amplifier 571 for adding the reset value and the operational amplifier 572 for polarity inversion are 1. During normal operation,
The excitation voltage reset I switch 578 in FIG. 2 is turned on by the sequence controller 56 in FIG. 1, and a constant value signal from the reset value setter 579 is added to the excitation voltage command. However, as shown in Figure 7, which is the same as before,
Since the error amplifier 53 is a proportional-integral amplifier, the DC gain is infinite, and the excitation voltage is controlled to a value that maintains the terminal voltage of the synchronous generator 1 at the set value, regardless of the signal from the reset value setter 579 in FIG. be done. That is, during normal operation, the characteristics are exactly the same as those of the conventional control method without any loss of characteristics.

次に本発明の特徴である同期発電機1の始動時の制御に
ついて説明する。始動時は、シーケンス制御器56によ
りスイッチ3をオンして初期励磁電源2から励磁電流を
供給する。このとき誤差増幅器53の第7図の誤差増幅
リセットスイッチ536は、シーケンス制御器56から
の指令によりオンで、誤差増幅器53をリセットして出
力信号を電圧零とする。また、励磁電圧指令リセット器
57の第2図の励磁電圧リセットスイッチ578は、 
シーケンス制御器56からの指令によりオフで、リセッ
ト値設定器579は切り放されており、位相制御器54
に与えられる励磁電圧指令も零となっている。
Next, control at the time of starting the synchronous generator 1, which is a feature of the present invention, will be explained. At the time of starting, the sequence controller 56 turns on the switch 3 and supplies excitation current from the initial excitation power source 2. At this time, the error amplification reset switch 536 of FIG. 7 of the error amplifier 53 is turned on in response to a command from the sequence controller 56, resetting the error amplifier 53 and making the output signal zero voltage. Further, the excitation voltage reset switch 578 in FIG. 2 of the excitation voltage command resetter 57 is
It is turned off by a command from the sequence controller 56, the reset value setting device 579 is disconnected, and the phase controller 54 is turned off.
The excitation voltage command given to is also zero.

このとき位相制御器54は、励磁電圧指令が電圧零の時
に、電力変換器55のSCR制御角が最大っまりγリミ
ットとなる特性のものであるのは従来と同一である。初
期励磁電源2により端子電圧が、所定の第一の値(例え
ば定格の50%)まで上昇すると、シーケンス制御器5
6は、第7図の誤差増幅リセットスイッチ536をオフ
して誤差増幅を開始させる。励磁電圧が増加して、端子
電圧が所定の第二の値(例えば定格の90%)に達する
と、シーケンス制御器56は、スイッチ3をオフして初
期励磁電源を切り放すと同時に、励磁電圧リセットスイ
ッチ578をオンする。
At this time, the phase controller 54 has the same characteristic as the conventional one that when the excitation voltage command is zero voltage, the SCR control angle of the power converter 55 is maximized to the γ limit. When the terminal voltage rises to a predetermined first value (for example, 50% of the rating) by the initial excitation power source 2, the sequence controller 5
6 turns off the error amplification reset switch 536 in FIG. 7 to start error amplification. When the excitation voltage increases and the terminal voltage reaches a predetermined second value (for example, 90% of the rating), the sequence controller 56 turns off the switch 3 to cut off the initial excitation power supply, and at the same time decreases the excitation voltage. Turn on the reset switch 578.

また、誤差増幅リセットスイッチ536を一瞬オンにし
てオフにもどす。これにより、誤差増幅器53のコンデ
ンサ535の電荷は放電されて零電圧となり、代わりに
リセット値設定器579で設定された信号が励磁電圧指
令となる。誤差増幅リセットスイッチがオフにもどると
、この時の値を、励磁電圧指令の初期値として制御が始
まる。
Additionally, the error amplification reset switch 536 is momentarily turned on and turned off again. As a result, the charge in the capacitor 535 of the error amplifier 53 is discharged to zero voltage, and instead, the signal set by the reset value setting device 579 becomes the excitation voltage command. When the error amplification reset switch returns to off, control starts using the value at this time as the initial value of the excitation voltage command.

この制御過程における各部信号の時間変化に対する特性
を第3図に示す。第3図において、第8図と同様に信号
Aは同期発電機1の端子電圧値、信号Bはシーケンス制
御器56がスイッチ3のオン、オフを指令する信号、信
号Cは同期発電機1の励磁電圧、信号りは同期発電機1
の励磁電流、信号Eは位相制御器54に入力される励磁
電圧指令信号である。また、信号Fはシーケンス制御器
56が誤差増幅リセットスイッチ536のオン、オフを
指令する信号、信号Gは誤差増幅器53の出力信号、信
号Hはシーケンス制御器56が励磁電圧リセットスイッ
チ578のオン、オフを指令する信号である。
FIG. 3 shows the characteristics of each part signal over time in this control process. In FIG. 3, as in FIG. 8, signal A is the terminal voltage value of the synchronous generator 1, signal B is the signal from which the sequence controller 56 instructs the switch 3 to turn on or off, and signal C is the terminal voltage value of the synchronous generator 1. Excitation voltage and signal are synchronous generator 1
The excitation current and signal E are excitation voltage command signals input to the phase controller 54. Further, the signal F is a signal that the sequence controller 56 instructs to turn on or off the error amplification reset switch 536, the signal G is the output signal of the error amplifier 53, and the signal H is a signal that the sequence controller 56 instructs to turn on or off the excitation voltage reset switch 578. This is a signal that commands OFF.

第4図は第3図の時刻T2において、スイッチ3がオフ
した直後の励磁電圧の瞬時波形である。
FIG. 4 shows the instantaneous waveform of the excitation voltage immediately after the switch 3 is turned off at time T2 in FIG.

第9図、第10図、第11図と同様に、実線が励磁電圧
波形、破線が同期発電機1の端子電圧波形である。時刻
T。、 T1. T、、 T、は、それぞれ、第8図と
同一のタイミングであり、時刻T2においてスイッチ3
がオフする直前の励磁電圧の瞬時波形は第9図と、時刻
T3における励磁電圧の瞬時波形は第11図と同一であ
る。
Similar to FIGS. 9, 10, and 11, the solid line is the excitation voltage waveform, and the broken line is the terminal voltage waveform of the synchronous generator 1. Time T. , T1. T, , T, are the same timings as in FIG. 8, and switch 3 is turned off at time T2.
The instantaneous waveform of the excitation voltage immediately before turning off is the same as that shown in FIG. 9, and the instantaneous waveform of the excitation voltage at time T3 is the same as that shown in FIG. 11.

第8図と第3図を比較するとわかるように、本発明の励
磁方法によれば、従来方式にあった様な初期励磁電源2
を切り放した時の同期発電機1の端子電圧の低下を無く
することができる。これは、初期励磁電源2を切り放す
時刻T2において、励磁電圧指令信号の値を第2図のリ
セット値設定器579により設定される値にリセットし
なおしているためである。 リセット値設定器579に
セットする電圧は、この例では、同期発電機1の端子電
圧が90%の時の電力変換器55の出力電圧であり、あ
らかじめ計算または実験によって簡単に求められる。 
これにより時刻T2において励磁電流が減少することは
なく、迅速で確実な同期発電機の始動が出来る。
As can be seen by comparing FIG. 8 and FIG. 3, according to the excitation method of the present invention, the initial excitation power source 2
It is possible to eliminate a drop in the terminal voltage of the synchronous generator 1 when the synchronous generator 1 is disconnected. This is because the value of the excitation voltage command signal is reset to the value set by the reset value setter 579 in FIG. 2 at time T2 when the initial excitation power source 2 is disconnected. In this example, the voltage set in the reset value setter 579 is the output voltage of the power converter 55 when the terminal voltage of the synchronous generator 1 is 90%, and can be easily determined by calculation or experiment in advance.
As a result, the exciting current does not decrease at time T2, and the synchronous generator can be started quickly and reliably.

次に本発明の励磁方法を適用する励磁装置の他の実施例
を第5図に示す。第5図に於て新たに58は加算器、5
91は励磁電圧検出器、592は励磁電圧指令演算器、
593はサンプルホールド器を付加したものである。ま
た、第6図、第3図と同一番号のものは同一の構゛成要
素を示す。この例では、第2図に示した例のようなリセ
ット値設定器579を設けず、励磁電圧検出器591に
より検出した励磁電圧から適当な励磁電圧指令値を演算
し、初期励磁電源2を切り放す直前の値をサンプルホー
ルド器593でホールドして励磁電圧指令のリセット値
とする方式である。これによれば事前の試験、調整等が
省略できる。
Next, another embodiment of an excitation device to which the excitation method of the present invention is applied is shown in FIG. In FIG. 5, 58 is a new adder;
91 is an excitation voltage detector, 592 is an excitation voltage command calculator,
593 has a sample and hold device added. Also, the same numbers as in FIGS. 6 and 3 indicate the same components. In this example, the reset value setter 579 as in the example shown in FIG. This is a method in which the value immediately before release is held in a sample hold device 593 and used as the reset value of the excitation voltage command. According to this, preliminary tests, adjustments, etc. can be omitted.

また、第2図の例では、時刻T2において誤差増幅器5
3を一瞬リセットするようにしたが、発電機定数等の条
件により励磁電圧指令のリセット値に誤差が許容される
場合は、誤差増幅器53をリセットせず、 リセット値
設定器579の信号を誤差増幅器53の出力信号に加算
するだけでも良い。さらに第1図および第5図に示した
本発明の実施例では、直接励磁方式での構成としている
が、ブラシレス励磁機などの励磁機を用いる構成におい
ても、本発明が同様の効果を発揮するのは明らかである
Furthermore, in the example of FIG. 2, at time T2, the error amplifier 5
3 is reset momentarily, but if an error is allowed in the reset value of the excitation voltage command due to conditions such as the generator constant, the error amplifier 53 is not reset and the signal from the reset value setter 579 is sent to the error amplifier. It is sufficient to simply add it to the output signal of 53. Furthermore, although the embodiments of the present invention shown in FIGS. 1 and 5 are configured using a direct excitation method, the present invention exhibits similar effects even in a configuration using an exciter such as a brushless exciter. It is clear that

なお、以上の実施例では、制御をアナログ回路のハード
ウェアによりおこなう例を示したが、本発明の実現手段
は、これに限るものではなく、マイクロコンピュータ等
を用いてソフトウェアプログラムにより行っても良い。
In addition, although the above embodiment shows an example in which the control is performed by analog circuit hardware, the means for realizing the present invention is not limited to this, and may be performed by a software program using a microcomputer or the like. .

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明においては、同期発電機の始動時に
おける初期励磁電源を切り放す時に、位相制御器に与え
る励磁電圧指令を切り放す前の実際の励磁電圧に対応す
る所定の値にリセットすることにより、初期励磁電源切
り放し時の励磁電圧の低下を防ぐことができ、同期発電
機端子電圧の落込みをなくすことができる。これにより
始動時の電圧立ち上がりを速くできるだけでなく、誤差
増幅器の応答が遅い場合や、励磁系の損失が大きくかつ
始動に必要な初期電圧が大きい場合、初期励磁電源の電
圧が低い場合でも、端子電圧の低下がないために確実な
始動が可能である。したがって、同期発電機及び励磁系
の設計における制約事項を大幅に少なくすることができ
、従来は複雑で時間がかかっていた設計時間の短縮も図
れる。
As described above, in the present invention, when the initial excitation power source is cut off at the time of starting the synchronous generator, the excitation voltage command given to the phase controller is reset to a predetermined value corresponding to the actual excitation voltage before being cut off. By doing so, it is possible to prevent a drop in the excitation voltage when the initial excitation power source is turned off, and it is possible to eliminate a drop in the synchronous generator terminal voltage. This not only speeds up the voltage rise at startup, but also allows the terminal to Reliable starting is possible because there is no voltage drop. Therefore, restrictions on the design of the synchronous generator and excitation system can be significantly reduced, and the design time, which was conventionally complicated and time-consuming, can also be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の同期発電機の励磁方法を適用する励磁
装置の一実施例を示す回路構成図、第2図は本発明に使
用する励磁電圧指令リセット器の具体的回路構成図、第
3図は本発明の詳細な説明するための各部波形図、第4
図は本発明の方法を説明するための瞬時励磁電圧波形図
、第5図は本発明が適用する励磁装置の他の実施例を示
す回路構成図、第6図は従来の自励式発電機を示す回路
構成図、第7図は従来の誤差増幅器の回路構成図、第8
図は従来の励磁方法を説明するための各部波形図、第9
図、第10図、第11図は従来の方法を説明するための
瞬時励磁電圧波形図である。 1・・同期発電機    2・・・初期励磁電源3・・
・初期励磁電源切り放し用のスイッチ4・・・逆流防止
用ダイオード  5・・・AVR51・・・電圧設定器
    52・・・電圧検出器53・・・誤差増幅器 
   54・・・位相制御器55・・・電力変換器  
 56・・・シーケンス制御器531・・・演算増幅器
  532.533.534・・・抵抗器535・・・
コンデンサ
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of an excitation device to which the synchronous generator excitation method of the present invention is applied, and FIG. 2 is a specific circuit configuration diagram of an excitation voltage command reset device used in the present invention. Figure 3 is a waveform diagram of each part for detailed explanation of the present invention.
The figure is an instantaneous excitation voltage waveform diagram for explaining the method of the present invention, Figure 5 is a circuit configuration diagram showing another embodiment of the excitation device to which the present invention is applied, and Figure 6 is a diagram of a conventional self-excited generator. 7 is a circuit diagram of a conventional error amplifier, and Figure 8 is a circuit diagram of a conventional error amplifier.
The figure is a waveform diagram of each part to explain the conventional excitation method.
10 and 11 are instantaneous excitation voltage waveform diagrams for explaining the conventional method. 1...Synchronous generator 2...Initial excitation power supply 3...
- Switch for turning off the initial excitation power supply 4... Diode for backflow prevention 5... AVR51... Voltage setter 52... Voltage detector 53... Error amplifier
54... Phase controller 55... Power converter
56... Sequence controller 531... Operational amplifier 532.533.534... Resistor 535...
capacitor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、同期発電機と、この同期発電機の端子電圧と端子電
圧指令値とを比較しその誤差値に応じた励磁電圧指令値
で位相制御器を介して励磁電流を調整して発電機電圧を
一定に保つ自動電圧調整器と、初期励磁電源とを具備し
、始動時は前記初期励磁電源および前記自動電圧調整器
により励磁され、電圧が所定の値に達したのちは前記初
期励磁電源を切り放して前記自動電圧調整器のみにより
励磁される同期発電機において、初期励磁電源を切り放
す時に前記位相制御器に与える励磁電圧指令値を切り放
す前の実際の励磁電圧に対応する所定の値にリセットす
ることを特徴とする同期発電機の励磁方法。
1. Compare the terminal voltage of the synchronous generator and the terminal voltage command value, and adjust the excitation current via the phase controller with the excitation voltage command value according to the error value to adjust the generator voltage. It is equipped with an automatic voltage regulator that maintains a constant voltage and an initial excitation power supply, and when starting, it is excited by the initial excitation power supply and the automatic voltage regulator, and after the voltage reaches a predetermined value, the initial excitation power supply is turned off. In a synchronous generator excited only by the automatic voltage regulator, the excitation voltage command value given to the phase controller when the initial excitation power source is cut off is reset to a predetermined value corresponding to the actual excitation voltage before the initial excitation power supply is cut off. A synchronous generator excitation method characterized by:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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