JP2014087141A - 回転機およびそのドライブシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】2組の3相巻線を備えた回転機と、同一の直流電源に接続された2組のインバータとを備え、2組のインバータの交流端子が回転機の各組の3相巻線にそれぞれ接続されている回転機のドライブシステムであって、回転機は、複数のスロットに巻線を収納して固定子を形成し、2組の3相巻線を備え、各組の同相の巻き線は前記複数のスロットのうち互いに電気角が180度位相が相違するスロット位置から巻き始め、互いに電気角が180度位相が相違するスロット位置で巻き終わり、各組の3相巻線の巻き終わり点をそれぞれ共通接続しており、2組の3相巻線には大きさが等しく位相が反転する交流電圧が印加されることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
また、ゲート信号を作るため、キャリアとの大小比較によりゲート信号を算出したが、たとえば空間ベクトル変調によりゲート信号を算出しても良い。空間ベクトル変調を実施する際には、1スイッチング周期中の電圧ベクトルの選定順番を、2レベルインバータ210、220で逆にすることにより、本実施例と同様の効果を得ることが可能となる。
パターン1:IGBT素子230m、230nをオン、230s、230vはオフ。
パターン2:IGBT素子230n、230sをオン、230m、230vはオフ。
パターン3:IGBT素子230s、230vをオン、230m、230nはオフ。
6:負荷
7:シャフト
10:同期機
20、21、23:インバータシステム
30:整流器
210、220:2レベルインバータ
230、240、250:3レベルインバータ
210m、210o、210p、210q、210r、230m、230n、230o、230p、230q、230r、230s、230t、230u、230v、230w、230x:IGBT素子
230a、230b、230c、230d、230e、230f:ダイオード
50:電力系統
100、101:コントローラ
900:風力発電装置
10A、10X、10u:巻線
10s:スロット
81A、81C、81X、81Y:電流センサ
82AB、82BC、82XY、82YZ:電圧センサ
240、250:リアクトル
400、400P、400N:直流コンデンサ
Claims (15)
- 複数のスロットに巻線を収納して固定子を形成し、
2組の3相巻線を備え、各組の同相の巻き線は前記複数のスロットのうち互いに電気角が180度位相が相違するスロット位置から巻き始め、互いに電気角が180度位相が相違するスロット位置で巻き終わり、
各組の3相巻線の巻き終わり点をそれぞれ共通接続し、
前記2組の3相巻線には大きさが等しく位相が反転する交流電圧を印加することを特徴とする回転機。 - 請求項1記載の回転機であって、
回転機が交流励磁発電機であることを特徴とする回転機。 - 請求項1記載の回転機であって、
回転機が同期機であることを特徴とする回転機。 - 請求項1記載の回転機であって、
回転機が誘導機であることを特徴とする回転機。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の回転機であって、
回転機が短節巻であることを特徴とする回転機。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の回転機であって、
回転機が全節巻であることを特徴とする回転機。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の回転機であって、
回転機の3相巻線の相あたりの巻き数が等しいことを特徴とする回転機。 - 2組の3相巻線を備えた回転機と、同一の直流電源に接続された2組のインバータとを備え、2組のインバータの交流端子が前記回転機の各組の3相巻線にそれぞれ接続されている回転機のドライブシステムであって、
前記回転機は、
複数のスロットに巻線を収納して固定子を形成し、
2組の3相巻線を備え、各組の同相の巻き線は前記複数のスロットのうち互いに電気角が180度位相が相違するスロット位置から巻き始め、互いに電気角が180度位相が相違するスロット位置で巻き終わり、
各組の3相巻線の巻き終わり点をそれぞれ共通接続しており、
前記2組の3相巻線には大きさが等しく位相が反転する交流電圧が印加されることを特徴とする回転機のドライブシステム。 - 請求項8記載の回転機のドライブシステムであって、
前記2組のインバータを制御する2組のコントローラを備え、該コントローラはキャリアを搬送波としたPWMによりインバータの点弧タイミングを制御するとともに、各コントローラに与えられる前記キャリアは位相反転されたものとされることを特徴とする回転機のドライブシステム。 - 請求項8記載の回転機のドライブシステムであって、
前記2組のインバータを制御する2組のコントローラを備え、該コントローラは前記インバータを空間ベクトル制御によりインバータの点弧タイミングを制御するとともに、電圧ベクトルパターンがインバータの点弧スイッチング1周期にわたって順番が逆であることを特徴とする回転機のドライブシステム。 - 請求項8乃至請求項10のいずれか1項に記載の回転機のドライブシステムであって、
回転機と前記2組のインバータを結ぶ配線長さが略等しいことを特徴とする回転機のドライブシステム。 - 請求項8乃至請求項11のいずれか1項に記載の回転機のドライブシステムであって、
前記インバータが3レベルインバータであることを特徴とする回転機のドライブシステム。 - 請求項8乃至請求項12のいずれか1項に記載の回転機のドライブシステムであって、
前記インバータをリアクトルを介して前記回転機に接続し、該リアクトルが鉄心を備えることを特徴とする回転機のドライブシステム。 - 請求項8乃至請求項13のいずれか1項に記載の回転機のドライブシステムであって、
回転機が発電機である場合に、前記直流電源は一方を交流電源側に接続し、他方を直流回路を介して前記2組のインバータに接続した第2の2組のインバータであって、前記直流回路はその線間に直列コンデンサを備え、前記2組のインバータと前記第2の2組のインバータを構成する各インバータは、前記直列コンデンサの接続点と前記直列回路の正負端子間に接続されていることを特徴とする回転機のドライブシステム。 - 請求項14に記載の回転機のドライブシステムであって、
前記第2のインバータを構成する2組のインバータは連系変圧器を介して前記交流電源に接続され、
前記連系変圧器は、3脚の各脚に巻回された交流電源側巻線と、3脚の各脚に巻回された前記第2のインバータを構成する2組のインバータ側巻線とを備え、前記連系変圧器の脚の一部が設置されていることを特徴とする回転機のドライブシステム。
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