JP2017169442A - ターニングギヤによるクロスコンパウンドシステムのロータ同期 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
102 2極(2−P)交流(AC)発電機
104 4極(4−P)AC発電機
106 2−Pロータ
108 4−Pロータ
110 HP非回転ステータ
112 LP非回転ステータ
114 三相AC電力
115 配電網
116 HPノッチ
118 LPノッチ
120 HPセンサ
122 LPセンサ
124 HPノッチ信号
126 LPノッチ信号
128 ノッチ監視コントローラ
129 HP励磁システム
130 LP励磁システム
132 HP界磁遮断器
134 LP界磁遮断器
136 HP界磁巻線
138 LP界磁巻線
140 HP励磁システムコントローラ
142 LP励磁システムコントローラ
143 相互連結部
144 HP励磁制御信号
146 LP励磁制御信号
148 HP界磁遮断器制御信号
150 LP界磁遮断器制御信号
152 DC電線路
154 DC電線路
156 電力発生設備
200 同期前のロータ同期システム
202 HP方形波パルス
204 LP方形波パルス
206 HP仮想正弦波
208 LP仮想正弦波
210 ヒューマンマシンインタフェース(HMI)
212 ターニングギヤコントローラ
214 ターニングギヤ信号
216 オフセット
218 LPゼロクロス時間
220 HPゼロクロス時間
222 HP回転周期
224 LP回転周期
300 同期時のロータ同期システム
302 バイアス
304 右
306 時間軸
308 仮想同期した正弦波
310 バイアスした信号
400 方法
402 決定すること
404 励磁すること
406 決定すること
408 係合解除すること
Claims (20)
- 起動中に1つまたは複数のターニングギヤによりクロスコンパウンド発電機システム(100)を同期させる方法であって、
前記クロスコンパウンド発電機システム(100)に結合されたノッチ監視コントローラ(128)を介して
前記クロスコンパウンド発電機システム(100)の第1のロータ(106)の第1の角速度の値と、
前記クロスコンパウンド発電機システム(100)の第2のロータ(108)の第2の角速度の値と、
を決定することと、
前記ノッチ監視コントローラ(128)を介して、前記第1および第2のロータ(106、108)を同時に励磁して、それらの間の電気機械式結合を達成することと、
前記ノッチ監視コントローラ(128)を介して、オフセット(216)の較正値が一定値であるときの時間の値を決定することであって、前記オフセット(216)が前記第2のロータ(108)に対する前記第1のロータ(106)の位相アライメントを代表し、前記オフセット(216)がそれらの間の成功した電気機械式結合を示す、決定することと、
前記クロスコンパウンド発電機システム(100)から前記1つまたは複数のターニングギヤを係合解除することと、を含む、方法。 - 前記第1のロータ(106)の第1の角速度の値を決定することは、
第1のセンサを介して、前記第1のロータ(106)の複数の回転を検知することであって、前記複数の回転の各回転についての第1の経過時間の値が前記第1のロータ(106)の第1の回転周期と実質上等しい、検知することと、
第1の回転信号を前記第1のセンサから前記ノッチ監視コントローラ(128)に伝達することと、
前記第1の角速度を前記第1の経過時間の前記値から決定することと、
を含む、請求項1記載の方法。 - 前記第2のロータ(108)の第2の角速度の値を決定することは、
第2のセンサを介して、前記第2のロータ(108)の複数の回転を検知することであって、前記複数の回転の各回転についての第2の経過時間の値が前記第2のロータ(108)の第2の回転周期と実質上等しい、検知することと、
第2の回転信号を前記第2のセンサから前記ノッチ監視コントローラ(128)に伝達することと、
前記第2の角速度を前記第2の経過時間の前記値から決定することと、
を含む、請求項1記載の方法。 - オフセット(216)の較正値が一定値であるときの時間の値を決定することは、
前記ノッチ監視コントローラ(128)を介して、前記第1のロータ(106)の第1の回転周期を代表する第1の仮想正弦波と、前記第2のロータ(108)の第2の回転周期を代表する第2の仮想正弦波と、を決定することと、
前記ノッチ監視コントローラ(128)を介して、
前記第1の仮想正弦波の第1のゼロクロス時間の値と前記第2の仮想正弦波の第2のゼロクロス時間の値との間の差の値と、
前記第1の回転周期を代表する第1の回転信号の第1の到来時間と前記第2の回転周期を代表する第2の回転信号の第2の到来時間との間の差の値と、
の少なくとも一方を決定することと、
を含む、請求項1記載の方法。 - 前記オフセット(216)の前記較正値を、
所定の一定の数の値と、
所定の範囲の一定の数の値と、
の少なくとも一方と比較することを更に含む、請求項1記載の方法。 - 前記第1および第2のロータ(106、108)を同時に励磁することは、
前記ノッチ監視コントローラ(128)を介して、
第1の励磁制御信号を前記第1のロータ(106)の第1の巻線に結合された第1の励磁システムコントローラに、
第2の励磁制御信号を前記第2のロータ(108)の第2の巻線に結合された第2の励磁システムコントローラに、同時に伝達することを含み、前記同時に伝達することが前記第1のロータ(106)および前記第2のロータ(108)のロックインを促進させ、
前記クロスコンパウンド発電機システム(100)から前記1つまたは複数のターニングギヤを係合解除することは、
前記クロスコンパウンド発電機システム(100)および前記ノッチ監視コントローラ(128)に結合されたターニングギヤコントローラ(212)を介して、前記1つまたは複数のターニングギヤの回転結合する状態の存在または不存在を代表するターニングギヤ信号を、前記第1および第2のロータ(106、108)の少なくとも一方に、伝達することを含む、請求項1記載の方法。 - 前記ノッチ監視コントローラ(128)に結合されたヒューマンマシンインタフェース(210)を介して、
前記第1の角速度の前記値と、
前記第2の角速度の前記値と、
前記オフセット(216)の前記較正値と、
前記オフセット(216)の前記較正値が一定であるときの前記時間の前記値と、
前記第1の仮想正弦波と、
前記第2の仮想正弦波と、
前記第1のゼロクロス時間の前記値と前記第2のゼロクロス時間の前記値との間の前記差の前記値と、
前記第1の到来時間と前記第2の到来時間との間の前記差の前記値と、
のうちの少なくとも1つを表示することを更に含む、請求項4記載の方法。 - 前記ノッチ監視コントローラ(128)を介して、前記オフセット(216)の前記較正値に実質上等しいバイアスの値を、
前記第1の到来時間と、
前記第2の到来時間と、
前記第1のゼロクロス時間と、
前記第2のゼロクロス時間と、のうちの少なくとも1つに適用することであって、前記適用することが、オフセット(216)の前記較正値が一定値であるときの前記時間の後に実行される、適用することと、
前記第1および第2のロータ(106、108)を前記同時励磁することを繰り返すことであるが、前記オフセット(216)の前記較正値が一定でない場合に前記1つまたは複数のターニングギヤを前記クロスコンパウンド発電機システム(100)から係合解除しないことと、
を更に含む、請求項4記載の方法。 - 第1のロータ(106)と、第2のロータ(108)と、前記第1および第2のロータ(106、108)の少なくとも一方に結合された1つまたは複数のターニングギヤと、を有するクロスコンパウンド発電機用の同期システムであって、
前記クロスコンパウンド発電機に結合されたノッチ監視コントローラ(128)であって、前記ノッチ監視コントローラ(128)が、オフセット(216)の較正値が一定値であるときの時間の値を決定するように構成され、前記オフセット(216)が前記第2のロータ(108)に対する前記第1のロータ(106)の位相アライメントを代表し、前記オフセット(216)がそれらの間の成功した電気機械式結合を示す、ノッチ監視コントローラ(128)と、
前記第1のロータ(106)の回転を検出するための前記クロスコンパウンド発電機に結合された第1のセンサと、
前記第2のロータ(108)の回転を検出するための前記クロスコンパウンド発電機に結合された第2のセンサと、
を含み、
前記ノッチ監視コントローラ(128)が、前記オフセット(216)の前記値が一定であるときの前記時間の後に前記第1および第2のロータ(106、108)を同時励磁するように更に構成される、同期システム。 - 前記ノッチ監視コントローラ(128)に結合されたヒューマンマシンインタフェース(210)を更に含み、前記ヒューマンマシンインタフェース(210)は、前記同期システムに関連する動作情報を表示するように構成され、前記動作情報は、
前記第1のロータ(106)の第1の角速度の値と、
前記第2のロータ(108)の第2の角速度の値と、
前記オフセット(216)の前記較正値と、
前記オフセット(216)の前記較正値が一定であるときの前記時間の前記値と、
前記第1のロータ(106)の第1の回転周期を代表する第1の仮想正弦波と、
前記第2のロータ(108)の第2の回転周期を代表する第2の仮想正弦波と、
のうちの少なくとも1つを含む、請求項9記載の同期システム。 - 前記クロスコンパウンド発電機は、前記第1のロータ(106)に結合された第1の巻線と、前記第2のロータ(108)に結合された第2の巻線と、を更に含み、前記同期システムは、励磁システムを更に含み、前記励磁システムは、
前記ノッチ監視コントローラ(128)および前記第1の巻線に結合された第1の励磁システムと、
前記ノッチ監視コントローラ(128)および前記第2の巻線に結合された第2の励磁システムと、
前記ノッチ監視コントローラ(128)および前記第1の励磁システムに結合された第1の励磁システムコントローラと、
前記ノッチ監視コントローラ(128)および前記第2の励磁システムに結合された第2の励磁システムコントローラと、を含み、前記ノッチ監視コントローラ(128)は、
第1の励磁制御信号を前記第1の励磁システムコントローラに伝達して前記第1の巻線の励磁を促進させると共に、
第2の励磁制御信号を前記第2の励磁システムコントローラに伝達して前記第2の巻線の励磁を促進させるように更に構成される、
請求項9記載の同期システム。 - 前記第1の励磁システムおよび前記第1のロータ(106)に結合された第1の界磁遮断器と、
前記第2の励磁システムおよび前記第2のロータ(108)に結合された第2の界磁遮断器と、を更に含み、
前記第1の励磁システムコントローラは、第1の界磁遮断器制御信号を前記第1の界磁遮断器に伝達して前記第1の励磁システムから前記第1の巻線への第1の電流の流れを可能にするように構成され、
前記第2の励磁システムコントローラは、第2の界磁遮断器制御信号を前記第2の界磁遮断器に伝達して前記第2の励磁システムから前記第2の巻線への第2の電流の流れを可能にするように構成される、請求項11記載の同期システム。 - 前記第1の励磁システムおよび前記第2の励磁システムに結合された相互連結部を更に含み、前記相互連結部は、第1および第2の励磁制御信号を共に伝達することを促進させて前記第1および第2のロータ(106、108)の同時励磁を更に促進させるように構成される、請求項11記載の同期システム。
- 前記クロスコンパウンド発電機および前記ノッチ監視コントローラ(128)に結合されたターニングギヤコントローラ(212)を更に含み、前記ターニングギヤコントローラ(212)は、前記1つまたは複数のターニングギヤの回転結合する状態の存在または不存在を代表するターニングギヤ信号を、前記第1および第2のロータ(106、108)の少なくとも一方に、伝達するように構成される、請求項9記載の同期システム。
- クロスコンパウンド発電機と同期システムとを含む電力発生設備であって、
前記クロスコンパウンド発電機は、
第1のロータ(106)を含む第1の発電機と、
第2のロータ(108)を含む第2の発電機と、
前記第1および第2のロータ(106、108)の少なくとも一方に回転可能に結合された1つまたは複数のターニングギヤと、を含み、
前記同期システムは、
前記クロスコンパウンド発電機に結合されたノッチ監視コントローラ(128)であって、前記ノッチ監視コントローラ(128)が、オフセット(216)の較正値が一定値であるときの時間の値を決定するように構成され、前記オフセット(216)が前記第2のロータ(108)に対する前記第1のロータ(106)の位相アライメントを代表し、前記オフセット(216)がそれらの間の成功した電気機械式結合を示す、ノッチ監視コントローラ(128)と、
前記第1のロータ(106)の回転を検出するための前記クロスコンパウンド発電機に結合された第1のセンサと、
前記第2のロータ(108)の回転を検出するための前記クロスコンパウンド発電機に結合された第2のセンサと、を含み、
前記ノッチ監視コントローラ(128)が、前記オフセット(216)の前記値が一定であるときの前記時間の後に前記第1および第2のロータ(106、108)を同時励磁するように更に構成される、電力発生設備。 - 前記ノッチ監視コントローラ(128)に結合されたヒューマンマシンインタフェース(210)を更に含み、前記ヒューマンマシンインタフェース(210)は、前記同期システムに関連する動作情報を表示するように構成され、前記動作情報は、
前記第1のロータ(106)の第1の角速度の値と、
前記第2のロータ(108)の第2の角速度の値と、
前記オフセット(216)の前記較正値と、
前記オフセット(216)の前記較正値が一定であるときの前記時間の前記値と、
前記第1のロータ(106)の第1の回転周期を代表する第1の仮想正弦波と、
前記第2のロータ(108)の第2の回転周期を代表する第2の仮想正弦波と、
のうちの少なくとも1つを含む、請求項15記載の電力発生設備。 - 前記クロスコンパウンド発電機は、前記第1のロータ(106)に結合された第1の巻線と、前記第2のロータ(108)に結合された第2の巻線と、を更に含み、前記同期システムは、励磁システムを更に含み、前記励磁システムは、
前記ノッチ監視コントローラ(128)および前記第1の巻線に結合された第1の励磁システムと、
前記ノッチ監視コントローラ(128)および前記第2の巻線に結合された第2の励磁システムと、
前記ノッチ監視コントローラ(128)および前記第1の励磁システムに結合された第1の励磁システムコントローラと、
前記ノッチ監視コントローラ(128)および前記第2の励磁システムに結合された第2の励磁システムコントローラと、を含み、前記ノッチ監視コントローラ(128)は、
第1の励磁制御信号を前記第1の励磁システムコントローラに伝達して前記第1の巻線の励磁を促進させると共に、
第2の励磁制御信号を前記第2の励磁システムコントローラに伝達して前記第2の巻線の励磁を促進させるように更に構成される、請求項15記載の電力発生設備。 - 前記第1の励磁システムおよび前記第1のロータ(106)に結合された第1の界磁遮断器と、
前記第2の励磁システムおよび前記第2のロータ(108)に結合された第2の界磁遮断器と、を更に含み、
前記第1の励磁システムコントローラは、第1の界磁遮断器制御信号を前記第1の界磁遮断器に伝達して前記第1の励磁システムから前記第1の巻線への第1の電流の流れを可能にするように構成され、
前記第2の励磁システムコントローラは、第2の界磁遮断器制御信号を前記第2の界磁遮断器に伝達して前記第2の励磁システムから前記第2の巻線への第2の電流の流れを可能にするように構成される、請求項17記載の電力発生設備。 - 前記第1の励磁システムおよび前記第2の励磁システムに結合された相互連結部を更に含み、前記相互連結部は、第1および第2の励磁制御信号を共に伝達することを促進させて前記第1および第2のロータ(106、108)の同時励磁を更に促進させるように構成される、請求項17記載の電力発生設備。
- 前記クロスコンパウンド発電機および前記ノッチ監視コントローラ(128)に結合されたターニングギヤコントローラ(212)を更に含み、前記ターニングギヤコントローラ(212)は、前記1つまたは複数のターニングギヤの回転結合する状態の存在または不存在を代表するターニングギヤ信号を、前記第1および第2のロータ(106、108)の少なくとも一方に、伝達するように構成される、請求項15記載の電力発生設備。
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