JP2010130776A - Initial exciting device of power generator - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、発電機の初期励磁装置に関するものである。 The present invention relates to an initial excitation device for a generator.
従来の発電機の初期励磁装置では、直流電源からの電流を電流抑制用の初期励磁抵抗と逆流防止のダイオードと、コンタクタを通して発電機の界磁回路に電流を流すことにより、発電機の起動時(初期励磁時)の初期電圧を発生させていた。そして、発電機の出力電圧が発生し、サイリスタ整流器が動作することにより直流電源からの電流がゼロになったときに自動的にダイオードはオフする。その後コンタクタが開路するように構成されている。
また、上記ダイオードをサイリスタ素子とし、サイリスタ素子の制御回路を追加し、同様に発電機の起動時の初期電圧を発生させているものがある(例えば、特許文献1参照)。
In the conventional initial generator excitation device, the current from the DC power source is passed through the contactor to the initial excitation resistor for current suppression, the backflow prevention diode, and the contactor to the generator field circuit. The initial voltage (during initial excitation) was generated. When the output voltage of the generator is generated and the thyristor rectifier is operated, the current from the DC power supply becomes zero, and the diode is automatically turned off. The contactor is then configured to open.
In addition, there is a device in which the diode is a thyristor element and a control circuit for the thyristor element is added to similarly generate an initial voltage when the generator is started (for example, see Patent Document 1).
従来の発電機の初期励磁装置は以上のように構成され、初期励磁装置専用のサイリスタ素子及びその制御回路が必要となり、部品数が多く、製造費用の増大、装置寸法の増大、部品数が多いことによる故障率の上昇などの問題点があった。 The conventional initial exciter of the generator is configured as described above, and requires a thyristor element dedicated to the initial exciter and its control circuit. There was a problem such as an increase in failure rate.
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、部品数を削減できる発電機の初期励磁装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain an initial excitation device for a generator that can reduce the number of parts.
この発明に係る発電機の初期励磁装置においては、
初期励磁回路と界磁放電回路と切り替え手段とを有する発電機の初期励磁装置であって、
初期励磁回路は、初期励磁回路用開閉手段と電流抑制抵抗と直流電源とを有し、初期励磁回路用開閉手段と電流抑制抵抗と直流電源とが直列に接続され、励磁装置により励磁電流遮断手段を介して励磁電流が供給される発電機の界磁巻線に接続されるものであり、
界磁放電回路は、界磁放電回路用開閉手段と界磁放電抵抗とが直列に接続され、界磁巻線に並列に接続されるものであり、
切り替え手段は、初期励磁回路用開閉手段と界磁放電回路用開閉手段との兼用及び電流抑制抵抗と界磁放電抵抗との兼用との少なくとも一方の兼用を可能とするものであって、切り替え手段により初期励磁回路が界磁巻線に接続され発電機の起動に際し初期励磁回路用開閉手段を閉路したとき直流電源から電流抑制抵抗を介して界磁巻線に電流が供給されて発電機が励磁される第1の接続状態と、界磁放電回路が界磁巻線に接続され界磁放電回路用開閉手段が閉路されているときに励磁電流遮断手段が励磁電流を遮断したとき界磁巻線から界磁放電抵抗に電流が流れるようにされた第2の接続状態とを切り替えるものである。
In the initial excitation device of the generator according to the present invention,
An initial excitation device for a generator having an initial excitation circuit, a field discharge circuit, and switching means,
The initial excitation circuit has an initial excitation circuit switching means, a current suppression resistor, and a DC power supply. The initial excitation circuit switching means, the current suppression resistance, and the DC power supply are connected in series, and the excitation current cutoff means is connected by an excitation device. Is connected to the field winding of the generator to which the excitation current is supplied via
In the field discharge circuit, the field discharge circuit switching means and the field discharge resistor are connected in series and connected in parallel to the field winding.
The switching means enables both the initial excitation circuit switching means and the field discharge circuit switching means and at least one of the current suppression resistance and the field discharge resistance. When the initial excitation circuit is connected to the field winding and the initial excitation circuit switching means is closed when the generator is started, current is supplied from the DC power source to the field winding via the current suppression resistor to excite the generator. The first connection state, and when the field discharge circuit is connected to the field winding and the field discharge circuit switching means is closed, the field winding is when the field cut-off means cuts off the field current. Is switched to a second connection state in which a current flows through the field discharge resistor.
この発明に係る発電機の初期励磁装置は、
初期励磁回路と界磁放電回路と切り替え手段とを有する発電機の初期励磁装置であって、
初期励磁回路は、初期励磁回路用開閉手段と電流抑制抵抗と直流電源とを有し、初期励磁回路用開閉手段と電流抑制抵抗と直流電源とが直列に接続され、励磁装置により励磁電流遮断手段を介して励磁電流が供給される発電機の界磁巻線に接続されるものであり、
界磁放電回路は、界磁放電回路用開閉手段と界磁放電抵抗とが直列に接続され、界磁巻線に並列に接続されるものであり、
切り替え手段は、初期励磁回路用開閉手段と界磁放電回路用開閉手段との兼用及び電流抑制抵抗と界磁放電抵抗との兼用との少なくとも一方の兼用を可能とするものであって、切り替え手段により初期励磁回路が界磁巻線に接続され発電機の起動に際し初期励磁回路用開閉手段を閉路したとき直流電源から電流抑制抵抗を介して界磁巻線に電流が供給されて発電機が励磁される第1の接続状態と、界磁放電回路が界磁巻線に接続され界磁放電回路用開閉手段が閉路されているときに励磁電流遮断手段が励磁電流を遮断したとき界磁巻線から界磁放電抵抗に電流が流れるようにされた第2の接続状態とを切り替えるものであるので、
部品数を削減できる。
An initial excitation device for a generator according to the present invention is:
An initial excitation device for a generator having an initial excitation circuit, a field discharge circuit, and switching means,
The initial excitation circuit has an initial excitation circuit switching means, a current suppression resistor, and a DC power supply. The initial excitation circuit switching means, the current suppression resistance, and the DC power supply are connected in series, and the excitation current cutoff means is connected by an excitation device. Is connected to the field winding of the generator to which the excitation current is supplied via
In the field discharge circuit, the field discharge circuit switching means and the field discharge resistor are connected in series and connected in parallel to the field winding.
The switching means enables both the initial excitation circuit switching means and the field discharge circuit switching means and at least one of the current suppression resistance and the field discharge resistance. When the initial excitation circuit is connected to the field winding and the initial excitation circuit switching means is closed when the generator is started, current is supplied from the DC power source to the field winding via the current suppression resistor to excite the generator. The first connection state, and when the field discharge circuit is connected to the field winding and the field discharge circuit switching means is closed, the field winding is when the field cut-off means cuts off the field current. To switch to the second connection state in which current flows from the field discharge resistor to the field discharge resistor,
The number of parts can be reduced.
実施の形態1.
図1は、この発明を実施するための実施の形態1である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。図1において、通常の発電状態では、発電機(この実施の形態においては同期発電機)の界磁巻線1にはサイリスタ整流器2が接続されている。界磁巻線1は、正極側及び負極側端子1a,1bを有する。サイリスタ整流器2は、図示しない発電機の電機子巻線から供給される三相交流を整流して直流に変換し、界磁巻線1に励磁電流を供給する。サイリスタ整流器2は、この発明における励磁装置であるとともに励磁電流遮断手段としても機能する。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an initial excitation device for a generator according to a first embodiment for carrying out the present invention. In FIG. 1, in a normal power generation state, a
ところで、この実施の形態においては、発電機の初期励磁装置は、界磁放電回路110及び初期励磁回路210を有する。界磁放電回路110は、並列に接続された兼用開閉手段としてのサイリスタスイッチ3a,3b、このサイリスタスイッチ3a,3bをそれぞれ制御する制御回路4a,4b、界磁放電抵抗5を有する。界磁放電回路110は、並列に接続されたサイリスタスイッチ3a,3b及び界磁放電抵抗5が切り替えスイッチ12により直列に接続されて構成され、界磁巻線1に並列に接続されている。なお、界磁放電回路110は重要であるので、この実施の形態においては、サイリスタスイッチ3a,3bを並列に接続して二重化して信頼性の向上を図っている。
By the way, in this embodiment, the initial exciter of the generator has a
初期励磁回路210は、並列に接続されたサイリスタスイッチ3a,3b、このサイリスタスイッチ3a,3bをそれぞれ制御する制御回路4a,4b、抑制抵抗電源直列回路7にて構成されている。抑制抵抗電源直列回路7は、正側及び負側出力端子7a,7b、電流抑制抵抗8、直流電源9を有し、この実施の形態においては直流電源9の正極側が電流抑制抵抗8を介して正側出力端子7aに、直流電源9の負極側が負側出力端子7bに接続されている。
The
初期励磁回路210において、並列に接続されたサイリスタスイッチ3a,3b、電流抑制抵抗8、直流電源9がこの順で切り替えスイッチ12により直列に接続され、並列に接続されたサイリスタスイッチ3a,3bが界磁巻線1の正極側端子1aに接続され、抑制抵抗電源直列回路7の負側出力端子7bが界磁巻線1の負極側端子1bに接続されている。界磁放電回路110と初期励磁回路210とは、並列に接続された兼用開閉手段としてのサイリスタスイッチ3a,3b、このサイリスタスイッチ3a,3bをそれぞれ制御する制御回路4a,4bを兼用している。
In the
切り替えスイッチ12は、サイリスタスイッチ3a,3bと電流抑制抵抗8との接続と、サイリスタスイッチ3a,3bと界磁放電抵抗5との接続とに切り替えるスイッチである。発電機の起動時は切り替えスイッチ12によりサイリスタスイッチ3a,3bと電流抑制抵抗8との接続に切り替えられ、サイリスタスイッチ3a,3b、電流抑制抵抗8、直流電源9が直列に接続されて界磁放電回路110が形成され、界磁巻線1の正極側端子1a及び負極側端子1b間に接続される。制御回路4a,4bは界磁放電時だけでなく、起動時にもサイリスタスイッチ3a,3bをオンさせる制御ロジックを有する。
The
サイリスタスイッチ3a,3bはこの発明における界磁放電回路用開閉手段と初期励磁回路用開閉手段とを兼ねている。このサイリスタスイッチ3a,3bは、発電機の起動時に電圧が立ち上がり発電機から電力が供給されるサイリスタ整流器2の電圧が直流電源9の電圧よりも高くなったときにオフになり、サイリスタ整流器2から直流電源9への電流の逆流を防止する。また、通常の運転時にサイリスタ整流器2から界磁放電抵抗5に電流が流れるのを防止する。
The
次に動作について説明する。
発電機の起動時、切り替えスイッチ12によりサイリスタスイッチ3a,3bの接続は電流抑制抵抗8側に切り替えられる。その後、制御回路4a,4bがサイリスタスイッチ3a,3bをオンすることにより、直流電源9から界磁巻線1に界磁電流が供給される。この界磁電流により発電機電圧が発生することにより、サイリスタ整流器2が動作し、サイリスタ整流器2から界磁電流が供給される。
Next, the operation will be described.
When the generator is started, the connection of the
サイリスタ整流器2の出力電圧が直流電源9の電圧よりも高くなると、直流電源9からの電流供給がなくなり、サイリスタスイッチ3a,3bがオフする。そして、切り替えスイッチ12は、サイリスタスイッチ3a,3bの接続を界磁放電抵抗5側へ切り替える。これにより、初期励磁回路210を構成する直流電源9及び電流抑制抵抗8は切り離され、界磁放電抵抗5がサイリスタスイッチ3a,3bと直列に接続され、界磁放電回路110が界磁巻線1に並列に接続される。
When the output voltage of the
以上のように、この実施の形態によれば、サイリスタスイッチ3a,3bを界磁放電回路110と初期励磁回路210とで兼用できるため、部品数や構成機器の数を少なくでき、製造費用の削減、装置寸法の縮小化、部品数が減少することによる信頼性向上などの効果を奏する。
As described above, according to this embodiment, since the
なお、以上では、一般的に二重化され、サイリスタスイッチ3a及びサイリスタスイッチ3bとが並列に設けられているものを示したが、1重あるいはさらに多くの並列数となる場合も同様の効果を奏する。また、電流抑制抵抗電源直列回路7は、電流抑制抵抗8と直流電源9との接続順を逆にしたものであってもよい。
In the above description, the dual configuration is generally shown in which the thyristor switch 3a and the
実施の形態2.
図2は、実施の形態2である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。図2において、サイリスタスイッチ3a,3bと兼用抵抗21とが直列に接続され兼用直列回路23を構成している。切り替えスイッチ12は、兼用直列回路23の接続先を界磁巻線1の負極側端子1b側と直流電源9の正極側とに切り替える。
FIG. 2 is a configuration diagram showing the configuration of the initial excitation device for the generator according to the second embodiment. In FIG. 2, thyristor switches 3 a and 3 b and a shared
発電機の起動時、切り替えスイッチ12は直流電源9側に切り替えられ、兼用直列回路23と直流電源9とが直列に接続され、初期励磁回路220が形成される。その後、制御回路4a,4bがサイリスタスイッチ3a,3bをオンすることにより、直流電源9から兼用抵抗21及びサイリスタスイッチ3a,3bを経由して界磁巻線1に界磁電流が供給される。この界磁電流により発電機電圧が発生する。
At the time of starting the generator, the
発電機電圧が所定値まで上昇すると、専らサイリスタ整流器2から界磁巻線1に励磁電流が供給されるようになり、直流電源9からの電流供給がなくなり、サイリスタスイッチ3a,3bがオフする。そして、切り替えスイッチ12は、界磁巻線1の負極側端子1b側に切り替えられ、サイリスタスイッチ3a,3bと界磁放電抵抗5とが直列に接続された兼用直列回路23が界磁放電回路120として界磁巻線1と並列に接続される。これにより、初期励磁回路220を構成する直流電源9は切り離される。
When the generator voltage rises to a predetermined value, the exciting current is supplied exclusively from the
この実施の形態によれば、実施の形態1と同様にサイリスタスイッチ3a,3bを初期励磁回路と界磁放電回路とで兼用できることに加え兼用抵抗21が電流抑制抵抗と界磁放電抵抗とを兼ねるので、すなわち兼用直列回路23を設けたので、さらに部品数(構成機器の数)を少なくでき、製造費用の削減、装置寸法の縮小化、部品数が減少することによる信頼性向上などの効果を奏する。
According to this embodiment, the thyristor switches 3a and 3b can be used both as the initial excitation circuit and the field discharge circuit as in the first embodiment, and the
実施の形態3.
図3は、実施の形態3である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。図3において、サイリスタスイッチ3a,3bと兼用抵抗31とが直列に接続され兼用直列回路33を構成している。さらに、付加抵抗電源直列回路37が設けられている。付加抵抗電源直列回路37には直流電源9と付加抵抗34が設けられている。切り替えスイッチ12は、兼用直列回路33の接続先を界磁巻線1の負極側端子1bと、抑制抵抗電源直列回路37の正側出力端子37aとに切り替える。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 3 is a configuration diagram showing the configuration of the initial excitation device for the generator according to the third embodiment. In FIG. 3,
切り替えスイッチ12により接続先として電流抑制抵抗34側が選択された場合、兼用抵抗31と付加抵抗34との直列回路が形成され、この直列回路が電流抑制抵抗として機能する初期励磁回路230が形成される。また、切り替えスイッチ12により接続先として界磁巻線1の負極側端子1b側が選択された場合、サイリスタスイッチ3a,3bと兼用抵抗31とが直列に接続された兼用直列回路33が界磁放電回路130として界磁巻線1に並列に接続される。
When the
一般的に界磁放電抵抗の抵抗値は、電流抑制抵抗の抵抗値よりも小さい。従って、先に示した実施の形態2では、十分な初期励磁電流の抑制効果が得られない場合がある。この実施の形態3は、この問題を解決するために付加抵抗34を設けて、起動時には兼用抵抗31と付加抵抗34とが電流抑制抵抗の役割を果たすようにした。
Generally, the resistance value of the field discharge resistor is smaller than the resistance value of the current suppressing resistor. Therefore, in the above-described second embodiment, a sufficient effect of suppressing the initial excitation current may not be obtained. In the third embodiment, in order to solve this problem, an
この実施の形態によれば、起動時に界磁巻線に供給する界磁電流の大きさと界磁放電電流の大きさを任意に選ぶことができ、部品数等の削減効果に加え、設計の自由度が大きくなる。また、実施の形態1における電流抑制抵抗8に比べて小さい容量の付加抵抗34を用いることができる。
なお、兼用直列回路33は、サイリスタスイッチ3a,3bと兼用抵抗31との接続順を入れ替えて、兼用抵抗31を界磁巻線1の正極側端子1aに、サイリスタスイッチ3a,3bを切り替えスイッチ12に接続するようにしてもよい。
According to this embodiment, the magnitude of the field current supplied to the field winding and the magnitude of the field discharge current at the start-up can be arbitrarily selected. In addition to the effect of reducing the number of parts, etc., the design freedom The degree is increased. Further, the
In the dual-
実施の形態4.
図4は、実施の形態4である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。図4において、切り替え装置41は、第1ないし第3の端子41a〜41c、一方向導通手段としてのダイオード42、電磁開閉手段としてのコンタクタ43を有する。コンタクタ43は電磁コイルにより開閉される開閉接点を有し、ダイオード42は一方の端子から他方の端子の方向へ導通可能とするものであり、第1の端子41aに上記開閉接点の一方と一方向導通手段の他方の端子とが接続され、第2の端子41bに開閉接点の他方が接続され、第3の端子41cに一方向導通手段の一方の端子が接続されている。ダイオード42は、起動時にコンタクタ43を閉路したときに直流電源9から界磁放電抵抗5に電流が流れるのを防止する。
FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a configuration of an initial excitation device for a generator according to a fourth embodiment. In FIG. 4, the switching
切り替え装置41の第1の端子41aは、サイリスタスイッチ3a,3bを介して界磁巻線1の正極側端子1aに接続され、第2の端子41bは界磁放電抵抗5に接続され、第3の端子41cは電流抑制抵抗電源直列回路7の正側出力端子7aに接続されている。また、電流抑制抵抗電源直列回路7の負側出力端子7bは、界磁巻線1の負極側端子1bに接続されている。界磁放電回路140は、サイリスタスイッチ3a,3bと界磁放電抵抗5とがダイオード42を介して直列に接続されて構成されている。初期励磁回路240は、サイリスタスイッチ3a,3bと電流抑制抵抗電源直列回路7とがコンタクタ43を介して直列に接続されて構成されている。その他の構成については、図1に示した実施の形態1と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
The
動作は実施の形態1で示したものと同様であるが、起動時にはコンタクタ43を閉路し、初期励磁回路240を界磁巻線1に並列に接続し、直流電源9から初期励磁電流を供給する。発電機の電圧が立ち上がってサイリスタ整流器2の出力電圧が直流電源9の電圧よりも高くなり、直流電源9からの電流がゼロになってから、コンタクタ6を開路する。コンタクタ6を開路すると、サイリスタスイッチ3a,3bと電流抑制抵抗5とが直列に接続された界磁放電回路140が界磁巻線1に接続された状態となる。
Although the operation is the same as that shown in the first embodiment, the
この実施の形態によれば、サイリスタスイッチ3a,3bを界磁放電回路140と初期励磁回路240とでこの発明における兼用開閉手段として兼用することができる。また、切り替え装置41をダイオード42とコンタクタ43にて上記のように構成したので、図1や図2に示した切り替えスイッチ12に切り替え不良が発生した場合のように、界磁放電回路が機能しなくなるリスクを軽減できる。また、大電流を切り替えできる切り替えスイッチは汎用品が少ないが、切り替えスイッチに比し市販性の高いコンタクタを用いることができるため、製造が容易である。
According to this embodiment, the thyristor switches 3a and 3b can be shared by the
実施の形態5.
図5は、実施の形態5である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。図5において、兼用開閉手段としてのサイリスタスイッチ3a,3bと兼用抵抗21とが直列に接続され兼用直列回路23を構成している。切り替え装置41は、図4に示したものと同様のものである。切り替え装置41の第1の端子41aは、兼用直列回路23を介して界磁巻線1の正極側端子1aに接続され、第2の端子41bは界磁巻線1の負極側端子1bに接続され、第3の端子41cは直流電源9の正極側に接続されている。
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a configuration of an initial excitation device for a generator according to a fifth embodiment. In FIG. 5, thyristor switches 3 a and 3 b serving as dual-purpose opening / closing means and a dual-
界磁放電回路150は、サイリスタスイッチ3a,3bと兼用抵抗21とが直列に接続されて構成され、切り替え装置41を介して界磁巻線1の負極側端子1bに接続されている。初期励磁回路250は、サイリスタスイッチ3a,3bと兼用抵抗21とを有する兼用直列回路23がコンタクタ43を介して直流電源9に直列に接続されて構成されている。その他の構成については、図4に示した実施の形態4と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
The
この実施の形態5によれば、実施の形態2の効果に、さらに実施の形態4の効果を加えることができる。すなわち、サイリスタスイッチ3a,3b及び兼用抵抗21を界磁放電回路150と初期励磁回路250とで兼用することにより、部品数を少なくでき、製造費用の削減、装置寸法の縮小化、部品数が減少することによる信頼性向上などの効果を奏する。
According to the fifth embodiment, the effects of the fourth embodiment can be further added to the effects of the second embodiment. That is, by using the thyristor switches 3a and 3b and the shared
さらに、切り替え装置41をダイオード42とコンタクタ43にて上記のように構成したので、図1や図2に示した切り替えスイッチ12に切り替え不良が発生した場合のように、界磁放電回路が機能しなくなるリスクを軽減できる。また、大電流を切り替えできる切り替えスイッチは汎用品が少ないが、切り替えスイッチに比し市販性の高いコンタクタを用いることができるため、製造が容易である。
Further, since the switching
実施の形態6.
図6は、実施の形態6である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。図6において、兼用開閉手段としてのサイリスタスイッチ3a,3bと兼用抵抗31とが直列に接続され兼用直列回路33を構成している。付加抵抗電源直列回路37は図3に示したものと同様のものであり、切り替え装置41は図4に示したものと同様のものである。切り替え装置41の第1の端子41aは、兼用直列回路33を介して界磁巻線1の正極側端子1aに接続され、第2の端子41bは界磁巻線1の負極側端子1bに接続され、第3の端子41cは付加抵抗電源直列回路37の正側出力端子37aに接続されている。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 6 is a configuration diagram showing the configuration of the initial excitation device for a generator according to the sixth embodiment. In FIG. 6,
界磁放電回路160は、サイリスタスイッチ3a,3bと兼用抵抗31とが直列に接続されて構成され、切り替え装置41を介して界磁巻線1の負極側端子1bに接続されている。初期励磁回路260は、サイリスタスイッチ3a,3bと兼用抵抗31とを有する兼用直列回路33がコンタクタ43を介して付加抵抗34及び直流電源9に直列に接続されて構成されている。その他の構成については、図5に示したものと同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
The
この実施の形態6によれば、実施の形態5で述べた効果に加え、さらに実施の形態3の効果を奏する。すなわち、起動時に界磁巻線に供給する界磁電流の大きさと界磁放電電流の大きさを任意に選ぶことができ、部品数等の削減効果に加え、設計の自由度が大きくなる。さらに、切り替え装置41をダイオード42とコンタクタ43にて上記のように構成したので、図1や図2に示した切り替えスイッチ12に切り替え不良が発生した場合のように、界磁放電回路が機能しなくなるリスクを軽減できる。また、大電流を切り替えできる切り替えスイッチは汎用品が少ないが、切り替えスイッチに比し市販性の高いコンタクタを用いることができるため、製造が容易である。
According to the sixth embodiment, in addition to the effects described in the fifth embodiment, the effects of the third embodiment are further exhibited. That is, the magnitude of the field current supplied to the field winding and the magnitude of the field discharge current at the start-up can be arbitrarily selected, and the degree of freedom in design is increased in addition to the effect of reducing the number of parts. Further, since the switching
実施の形態7.
図7は、実施の形態7である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。上述の各実施の形態に示したように、界磁放電回路は発電機停止時に必要な回路であり、高い信頼性を要求されるため、通常二重化されている。この実施の形態7は、高い信頼性を要求される界磁放電回路の信頼性の低下を防止するために、二重化されたサイリスタスイッチ3a,3bのうち、一方のみに切り替えスイッチ71を接続するようにしたものである。その他の構成については、図1に示した実施の形態1と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
FIG. 7 is a configuration diagram showing the configuration of the initial excitation device for a generator according to the seventh embodiment. As shown in the above-described embodiments, the field discharge circuit is a circuit necessary when the generator is stopped, and is required to have high reliability. In the seventh embodiment, the
このように構成することにより、界磁放電回路170は、サイリスタスイッチ3dと界磁放電抵抗5とが切り替えスイッチ71を介することなく直列に接続されて構成される。起動時は、サイリスタスイッチ3bと電流抑制抵抗8と直流電源9とが切り替えスイッチ71により直列に接続されて初期励磁回路270として界磁巻線1に並列に接続される。このとき、制御回路4dはサイリスタスイッチ3dを非導通状態に制御する。起動が完了すれば、サイリスタスイッチ3bをオフにし、切り替えスイッチ71を界磁放電抵抗5側に切り替える。
With this configuration, the
これにより、サイリスタスイッチ3b,3dが並列に接続され、並列に接続されたサイリスタスイッチ3b,3dと界磁放電抵抗5とが直列に接続された界磁放電回路170が、界磁巻線1に接続された接続状態となる。このように、起動後の通常運転状態では、界磁放電抵抗5はサイリスタスイッチ3dにより切り替えスイッチ71及びサイリスタスイッチ3bを介することなく界磁巻線1に接続されるとともに、切り替えスイッチ71及びサイリスタスイッチ3bを介して界磁巻線1に接続され、両者にて二重化される。
Thereby, the
この実施の形態によれば、界磁放電抵抗5をサイリスタスイッチ3b及び切り替えスイッチ71を介して界磁巻線1の正極側端子1aに接続するとともに、サイリスタスイッチ3dにより切り替えスイッチ71を介することなく界磁巻線1の正極側端子1aに接続するようにされているので、サイリスタスイッチ3bを初期励磁回路170と界磁放電回路270とで兼用できるとともに、サイリスタスイッチ3dとサイリスタスイッチ3bとを並列にして二重化されているので、部品数の増加を抑制しながら、高い信頼性が確保できる。また、部品数の増加の抑制により、製造費用の削減、装置寸法の縮小化、機器数量が減少することによる信頼性向上になるという効果を奏する。
According to this embodiment, the
実施の形態8.
図8は、実施の形態8である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。図8において、図7に示した実施の形態7の切り替えスイッチ71を図4に示した切り替え装置41に置き換えたものである。その他の構成については、図7に示した実施の形態7と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
FIG. 8 is a configuration diagram showing the configuration of the initial excitation device for a generator according to the eighth embodiment. In FIG. 8, the
このように構成することにより、界磁放電回路180は、サイリスタスイッチ3dと界磁放電抵抗5とがコンタクタ43を介することなく直列に接続されて構成される。起動時は、サイリスタスイッチ3bと電流抑制抵抗8と直流電源9とがコンタクタ43により直列に接続されて初期励磁回路280として界磁巻線1に並列に接続される。このとき、制御回路4dはサイリスタスイッチ3dを非導通状態に制御する。起動が完了すれば、サイリスタスイッチ3bをオフにしコンタクタ43を開路する。
With this configuration, the
これにより、サイリスタスイッチ3b,3dが並列に接続され、並列に接続されたサイリスタスイッチ3b,3dと界磁放電抵抗5とがダイオード5を介して直列に接続された界磁放電回路180が、界磁巻線1に接続された接続状態となる。このように、起動後の通常運転状態では、界磁放電抵抗5は並列に接続されたサイリスタスイッチ3b,3dによりコンタクタ43を介することなく界磁巻線1に接続され、界磁放電回路用開閉手段が二重化される。
Thus, the thyristor switches 3b and 3d are connected in parallel, and the
この実施の形態によれば、界磁放電抵抗5を、サイリスタスイッチ3bを介して界磁巻線1の正極側端子1aに接続するとともに、サイリスタスイッチ3dによりコンタクタ43を介することなく界磁巻線1の正極側端子1aに接続するようにしたので、界磁放電回路用開閉手段が二重化されるとともに、サイリスタスイッチ3bを初期励磁回路180と界磁放電回路280とで兼用できるので、部品数の増加を抑制しながら、高い信頼性が確保できる。また、部品数の増加の抑制により、製造費用の削減、装置寸法の縮小化、機器数量が減少することによる信頼性向上になるという効果を奏する。
According to this embodiment, the
1 界磁巻線、1a 正極側端子、1b 負極は輪端子、2 サイリスタ整流器、
3a,3b サイリスタスイッチ、4a,4b 制御回路、5 界磁放電抵抗、
7 電流抑制抵抗電源直列回路、7a 正側出力端子、7b 負側出力端子、
8 電流抑制抵抗、9 直流電源、12 切り替えスイッチ、21,31 兼用抵抗、
33 兼用直列回路、37 付加抵抗電源直列回路、37a 正側出力端子、
37b 負側出力端子、41 切り替え装置、41a〜43c 第1〜第3の端子、
42 ダイオード、43 コンタクタ、71 切り替えスイッチ、
110,120,130,140,150,160,170,180 界磁放電回路、
210,220,230,240,250,260,270,280 初期励磁回路。
1 field winding, 1a positive terminal, 1b negative terminal is ring terminal, 2 thyristor rectifier,
3a, 3b thyristor switch, 4a, 4b control circuit, 5 field discharge resistance,
7 current suppression resistor power supply series circuit, 7a positive output terminal, 7b negative output terminal,
8 Current suppression resistor, 9 DC power supply, 12 selector switch, 21 and 31 combined resistance,
33 Combined Series Circuit, 37 Additional Resistance Power Supply Series Circuit, 37a Positive Output Terminal,
37b negative side output terminal, 41 switching device, 41a-43c 1st-3rd terminal,
42 diodes, 43 contactors, 71 selector switch,
110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180 field discharge circuit,
210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280 Initial excitation circuit.
Claims (7)
上記初期励磁回路は、初期励磁回路用開閉手段と電流抑制抵抗と直流電源とを有し、上記初期励磁回路用開閉手段と上記電流抑制抵抗と上記直流電源とが直列に接続され、励磁装置により励磁電流遮断手段を介して励磁電流が供給される発電機の界磁巻線に接続されるものであり、
上記界磁放電回路は、界磁放電回路用開閉手段と界磁放電抵抗とが直列に接続され、上記界磁巻線に並列に接続されるものであり、
上記切り替え手段は、上記初期励磁回路用開閉手段と上記界磁放電回路用開閉手段との兼用及び上記電流抑制抵抗と上記界磁放電抵抗との兼用との少なくとも一方の兼用を可能とするものであって、上記切り替え手段により上記初期励磁回路が上記界磁巻線に接続され上記発電機の起動に際し上記初期励磁回路用開閉手段を閉路したとき上記直流電源から上記電流抑制抵抗を介して上記界磁巻線に電流が供給されて上記発電機が励磁される第1の接続状態と、上記界磁放電回路が上記界磁巻線に接続され上記界磁放電回路用開閉手段が閉路されているときに上記励磁電流遮断手段が上記励磁電流を遮断したとき上記界磁巻線から上記界磁放電抵抗に電流が流れるようにされた第2の接続状態とを切り替えるものである
発電機の初期励磁装置。 An initial excitation device for a generator having an initial excitation circuit, a field discharge circuit, and switching means,
The initial excitation circuit has an initial excitation circuit switching means, a current suppression resistor, and a DC power source, and the initial excitation circuit switching means, the current suppression resistor, and the DC power source are connected in series, and It is connected to the field winding of the generator to which the excitation current is supplied via the excitation current cutoff means,
In the field discharge circuit, the field discharge circuit switching means and the field discharge resistor are connected in series and connected in parallel to the field winding,
The switching means can be used both as the initial excitation circuit switching means and the field discharge circuit switching means and at least one of the current suppression resistance and the field discharge resistance. When the initial excitation circuit is connected to the field winding by the switching means and the initial excitation circuit opening / closing means is closed when the generator is started up, the field is supplied from the DC power source through the current suppression resistor. A first connection state in which a current is supplied to the magnetic winding and the generator is excited, and the field discharge circuit is connected to the field winding and the field discharge circuit switching means is closed. When the exciting current interrupting means interrupts the exciting current, the initial excitation of the generator is switched to the second connection state in which current flows from the field winding to the field discharge resistor. apparatus.
上記切り替え手段は、上記兼用開閉手段と上記電流抑制抵抗電源直列回路とが直列に接続されて上記初期励磁回路として上記界磁巻線に接続される上記第1の接続状態と、上記兼用開閉手段と上記界磁放電抵抗とが直列に接続されて上記界磁放電回路として上記界磁巻線に接続される上記第2の接続状態と、に切り替えるものであることを特徴とする請求項1に記載の発電機の初期励磁装置。 The initial excitation circuit switching means and the field discharge circuit switching means are also used as dual switching means, and the initial excitation circuit is a current suppression resistor power supply series in which the current suppression resistor and the DC power supply are connected in series. A circuit is formed,
The switching means includes the first connection state in which the dual-purpose switching means and the current suppression resistor power supply series circuit are connected in series and connected to the field winding as the initial excitation circuit, and the dual-purpose switching means. 2 and the field discharge resistor are connected in series to switch to the second connection state connected to the field winding as the field discharge circuit. Initial generator excitation device described.
上記初期励磁回路は、正側出力端子と負側出力端子とを有するものであり、上記電流抑制抵抗電源直列回路は上記電流抑制抵抗と上記直流電源とが直列に接続されるとともに上記直流電源の極性が上記両出力端子の極性と一致するようにして上記両出力端子に接続されて形成されたものであり、
上記切り替え手段は、電磁開閉手段と一方向導通手段と第1ないし第3の端子とを有するものであって、上記電磁開閉手段は電磁コイルにより開閉される開閉接点を有し、上記一方向導通手段は一方の端子から他方の端子の方向へ導通可能とするものであり、上記第1の端子に上記開閉接点の一方と上記一方向導通手段の上記他方又は一方の端子とが接続され、上記第2の端子に上記開閉接点の他方が接続され、上記第3の端子に上記一方向導通手段の上記一方又は他方の端子が接続されたものであり、
上記切り替え手段の上記第1の端子が上記兼用開閉手段に接続され上記第2の端子が上記電流抑制抵抗電源直列回路の上記正側又は負側出力端子に接続され上記第3の端子が上記界磁放電抵抗に接続され、
かつ上記切り替え手段の上記第1の端子が上記兼用開閉手段を介して上記界磁巻線の上記正極側又は負極側端子に接続され上記第3の端子が上記界磁放電抵抗を介して上記界磁巻線の上記負極側又は正極側端子に接続されるものであることを特徴とする請求項2に記載の発電機の初期励磁装置。 The field winding has a positive terminal and a negative terminal,
The initial excitation circuit has a positive output terminal and a negative output terminal, and the current suppression resistor power supply series circuit includes the current suppression resistor and the DC power supply connected in series and the DC power supply. It is formed by connecting to both output terminals so that the polarity matches the polarity of both output terminals,
The switching means includes electromagnetic switching means, one-way conduction means, and first to third terminals, and the electromagnetic switching means has an opening / closing contact that is opened and closed by an electromagnetic coil, and the one-way conduction. The means is capable of conducting from one terminal to the other terminal, and one of the switching contacts and the other or one terminal of the one-way conducting means are connected to the first terminal, The other of the switching contacts is connected to a second terminal, and the one or other terminal of the one-way conduction means is connected to the third terminal,
The first terminal of the switching means is connected to the dual opening / closing means, the second terminal is connected to the positive or negative output terminal of the current suppression resistor power supply series circuit, and the third terminal is connected to the field. Connected to the magneto-discharge resistor,
The first terminal of the switching means is connected to the positive or negative terminal of the field winding via the dual opening / closing means, and the third terminal is connected to the field via the field discharge resistor. The initial excitation device for a generator according to claim 2, wherein the initial excitation device is connected to the negative electrode side or the positive electrode side terminal of the magnetic winding.
上記切り替え手段は、上記兼用直列回路と上記直流電源とが直列に接続されて上記初期励磁回路として上記界磁巻線に接続される上記第1の接続状態と、上記兼用直列回路が上記界磁放電回路として上記界磁巻線に接続される上記第2の接続状態と、に切り替えるものであることを特徴とする請求項1に記載の発電機の初期励磁装置。 The initial excitation circuit switching means and the field discharge circuit switching means are also used as dual switching means, and the current suppression resistor and the field discharge resistor are also used as dual resistances. A dual-purpose series circuit in which a dual-purpose resistor is connected in series is formed,
The switching means includes the first connection state in which the dual-purpose series circuit and the DC power supply are connected in series to be connected to the field winding as the initial excitation circuit, and the dual-purpose series circuit is the field magnet. The generator initial excitation apparatus according to claim 1, wherein the generator is switched to the second connection state connected to the field winding as a discharge circuit.
上記初期励磁回路は、付加抵抗と正側出力端子と負側出力端子とを有するものであり、上記付加抵抗と上記直流電源とが直列に接続されるとともに上記直流電源の極性が上記両出力端子の極性と一致するようにして上記両端子に接続された付加抵抗直流電源直列回路が形成されたものであり、
上記切り替え手段は、電磁開閉手段と一方向導通手段と第1ないし第3の端子とを有するものであって、上記電磁開閉手段は電磁コイルにより開閉される開閉接点を有し、上記一方向導通手段は一方の端子から他方の端子の方向へ導通可能とするものであり、上記第1の端子に上記開閉接点の一方と上記一方向導通手段の上記他方又は一方の端子とが接続され、上記第2の端子に上記開閉接点の他方が接続され、上記第3の端子に上記一方向導通手段の上記一方又は他方の端子が接続されたものであり、
上記切り替え手段の上記第1の端子が上記兼用直列回路に接続され上記第2の端子が上記電源直列回路の上記正側又は負側出力端子に接続され上記第3の端子が上記界磁巻線の上記負極側又は正極側端子に接続され、
かつ上記切り替え手段の上記第1の端子が上記兼用開閉手段を介して上記界磁巻線の上記正極側又は負極側端子に接続されるものであることを特徴とする請求項5に記載の発電機の初期励磁装置。 The field winding has a positive terminal and a negative terminal,
The initial excitation circuit has an additional resistor, a positive output terminal, and a negative output terminal. The additional resistor and the DC power supply are connected in series, and the polarity of the DC power supply is the both output terminals. The additional resistance DC power supply series circuit connected to both terminals is formed so as to match the polarity of
The switching means includes electromagnetic switching means, one-way conduction means, and first to third terminals, and the electromagnetic switching means has an opening / closing contact that is opened and closed by an electromagnetic coil, and the one-way conduction. The means is capable of conducting from one terminal to the other terminal, and one of the switching contacts and the other or one terminal of the one-way conducting means are connected to the first terminal, The other of the switching contacts is connected to a second terminal, and the one or other terminal of the one-way conduction means is connected to the third terminal,
The first terminal of the switching means is connected to the dual-purpose series circuit, the second terminal is connected to the positive or negative output terminal of the power supply series circuit, and the third terminal is the field winding. Connected to the negative electrode side or positive electrode side terminal of
6. The power generation according to claim 5, wherein the first terminal of the switching means is connected to the positive or negative terminal of the field winding via the dual opening / closing means. Machine initial excitation device.
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