JP2019170132A - Power generation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発電システムに関する。 The present invention relates to a power generation system.
下記特許文献１には、単一の回転電機（発電機）で発電した発電電力を単一の電力変換器で電力変換してバッテリや電力系統等の負荷に供給する発電システムが開示されている。
ところで、発電システムを車両や航空機等に搭載するには、その発電システムの小型化を如何に実現するかが重要な問題となる。 By the way, in order to mount a power generation system on a vehicle, an aircraft, or the like, how to realize the miniaturization of the power generation system is an important issue.
そこで、発明者は、複数の電力変換器を並列接続し、その並列接続した電力変換器の各々を小型化することで、発電システム全体を小型化するという着想を得た。 Therefore, the inventor has obtained the idea of reducing the size of the entire power generation system by connecting a plurality of power converters in parallel and reducing the size of each of the parallel connected power converters.
しかしながら、電力変換器を並列接続すると、単一の回転電機で発電された電力を分割して各電力変換器に供給する分割経路が必要となるとともに、その各分割経路にリアクトルを配置して各分割経路間における横流電流を抑制する必要がある。そのため、単に電力変換器を並列接続するだけでは、発電システムの小型化に限界があり、発電システムのさらなる小型化を図ることが困難である。 However, when power converters are connected in parallel, a split path that divides the power generated by a single rotating electrical machine and supplies it to each power converter is required, and a reactor is arranged in each split path to It is necessary to suppress the cross current between the divided paths. Therefore, simply connecting the power converters in parallel has a limit on the miniaturization of the power generation system, and it is difficult to further reduce the size of the power generation system.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、単一の回転電機の電力を、互いに並列接続した複数の電力変換器で電力変換する発電システムにおいて、当該発電システムを小型化することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a power generation system that converts power of a single rotating electrical machine with a plurality of power converters connected in parallel to each other. It is to reduce the size.
本発明の一態様は、多相巻線が結線された複数の巻線群が互いに独立して設けられている単一の回転電機と、互いに並列に接続され、前記回転電機の電力を変換する複数の電力変換器と、を備え、前記巻線群のそれぞれには、一以上の前記電力変換器が電気的に接続されていることを特徴とする発電システムである。 One aspect of the present invention is such that a single rotating electrical machine in which a plurality of winding groups connected to multiphase windings are provided independently of each other and a parallel rotating electrical machine that converts electric power of the rotating electrical machine. A power generation system comprising: a plurality of power converters, wherein one or more of the power converters are electrically connected to each of the winding groups.
本発明の一態様は、上述の発電システムであって、前記電力変換器の数がＮ（Ｎ≧２）、前記巻線群の数がＭ（Ｍ≧２）である場合において、前記巻線群のそれぞれに接続されている前記電力変換器の数は、（Ｎ／Ｍ）である。 One aspect of the present invention is the above-described power generation system, in which the number of the power converters is N (N ≧ 2) and the number of the winding groups is M (M ≧ 2). The number of the power converters connected to each of the groups is (N / M).
本発明の一態様は、上述の発電システムであって、Ｎ及びＭは同数である。 One embodiment of the present invention is the above-described power generation system, where N and M are the same number.
本発明の一態様は、上述の発電システムであって、前記電力変換器の数がＮ（Ｎ≧２）、前記巻線群の数がＭ（Ｍ≧２）である場合において、前記電力変換器のそれぞれに接続されている前記巻線群の数は、（Ｍ／Ｎ）であり、２以上である。 One aspect of the present invention is the power generation system described above, in which the number of the power converters is N (N ≧ 2) and the number of the winding groups is M (M ≧ 2). The number of winding groups connected to each of the units is (M / N), which is 2 or more.
以上説明したように、本発明によれば、単一の回転電機の電力を、互いに並列接続した複数の電力変換器で電力変換する発電システムにおいて、当該発電システムを小型化することができる。 As described above, according to the present invention, in a power generation system that converts power of a single rotating electrical machine with a plurality of power converters connected in parallel to each other, the power generation system can be downsized.
以下、本発明の一実施形態に係る発電システムを、図面を用いて説明する。なお、図面において、同一又は類似の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省く場合がある。また、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。 Hereinafter, a power generation system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or similar parts may be denoted by the same reference numerals and redundant description may be omitted. In addition, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for a clearer description.
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る発電システムの概略構成の一例を示す図である。図１に示すように、発電システムＡは、発電機１及び電力変換装置２を備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a power generation system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the power generation system A includes a
発電機１は、回転電機の一つであって、再生可能エネルギーや蒸気タービン等により回転駆動されることで電力（以下、「発電電力」という。）を発電する交流発電機である。
The
この発電機１には、多相巻線が結線された複数の巻線群１１（１１−１，１１−２，…，１１−Ｍ（Ｍ：２以上の整数））が互いに独立して設けられている。ここで、独立とは、電気的に互いに絶縁されている状態である。以下に、本発明の発電機１の構成について、具体的に説明する。なお、複数の巻線群１１−１，１１−２，…１１−Ｍのそれぞれを区別しない場合には、単に「巻線群１１」と標記する。
The
発電機１は、Ｍ個の巻線群１１がそれぞれ独立して巻回されているステータと、当該ステータに対して相対回転可能に設けられるロータを備える。すなわち、発電機１は、ステータに巻回される巻線がＭ個の巻線群１１に分割されて多重化されている。
The
各巻線群１１は、多相の巻線（以下、「多相巻線」）１２を備える。なお、本実施形態では、多相巻線１２の相数を三相とするが、本実施形態ではこれに限定されず、三相以外の複数相であってもよい。
Each
各巻線群１１は、Ｕ相の巻線であるＵ相巻線１２ｕ、Ｖ相の巻線であるＶ相巻線１２ｖ、及びＷ相の巻線であるＷ相巻線１２ｗを備える。Ｕ相巻線１２ｕ、Ｖ相巻線１２ｖ、及びＷ相巻線１２ｗはスター結線で接続されている。
Each
具体的には、Ｕ相巻線１２ｕ、Ｖ相巻線１２ｖ、及びＷ相巻線１２ｗの一端は、それぞれ中性点Ｐに接続されている。さらに、Ｕ相巻線１２ｕ、Ｖ相巻線１２ｖ、及びＷ相巻線１２の他端は、それぞれ電力変換装置２に接続されている。
Specifically, one end of each of the U-phase winding 12u, the V-phase winding 12v, and the W-
電力変換装置２は、発電機１が発電した交流の発電電力を直流に変換して負荷Ｆに供給する。この負荷Ｆとは、電源装置であってもよいし、電力系統であってもよい。
The
以下に、本実施形態に係る電力変換装置２について、具体的に説明する。
Below, the
電力変換装置２は、Ｎ個の電力変換器２１（２１−１，２１−２，…，２１−Ｎ（Ｎ：２以上の整数））を備える。なお、Ｎ個の電力変換器２１−１，２１−２，…，２１−Ｎのそれぞれを区別しない場合には、単に「電力変換器２１」と標記する。例えば、電力変換器２１は、コンバータである。
The
各電力変換器２１は、各巻線群１１−１，１１−２，…，１１−Ｍのそれぞれに対応して設けられている。具体的には、第１の実施形態において、電力変換装置２は、巻線群１１−１，１１−２，…，１１−Ｍと同数（Ｎ＝Ｍ）の電力変換器２１−１，２１−２，…，２１−Ｎを備え、各巻線群１１−１，１１−２，…，１１−Ｍと各電力変換器２１−１，２１−２，…，２１−Ｎとは１：１で電気的に接続されている。
Each
電力変換器２１−１は、巻線群１１−１におけるＵ相巻線１２ｕ、Ｖ相巻線１２ｖ、及びＷ相巻線１２ｗの他端にそれぞれ電気的に接続されている。そして、電力変換器２１−１は、発電機１のロータが回転することで、巻線群１１−１のＵ相巻線１２ｕ、Ｖ相巻線１２ｖ、及びＷ相巻線１２ｗに発生した発電電力を直流に変換して負荷Ｆに供給する。
The power converter 21-1 is electrically connected to the other end of the U-phase winding 12u, the V-phase winding 12v, and the W-phase winding 12w in the winding group 11-1. The power converter 21-1 generates power generated in the U-phase winding 12u, the V-phase winding 12v, and the W-phase winding 12w of the winding group 11-1 as the rotor of the
電力変換器２１−２は、巻線群１１−２におけるＵ相巻線１２ｕ、Ｖ相巻線１２ｖ、及びＷ相巻線１２ｗの他端にそれぞれ電気的に接続されている。そして、電力変換器２１−２は、発電機１のロータが回転することで、巻線群１１−２のＵ相巻線１２ｕ、Ｖ相巻線１２ｖ、及びＷ相巻線１２ｗに発生した発電電力を直流に変換して負荷Ｆに供給する。
The power converter 21-2 is electrically connected to the other ends of the U-phase winding 12u, the V-phase winding 12v, and the W-phase winding 12w in the winding group 11-2. The power converter 21-2 generates power generated in the U-phase winding 12u, the V-phase winding 12v, and the W-phase winding 12w of the winding group 11-2 as the rotor of the
電力変換器２１−Ｎは、巻線群１１−ＭにおけるＵ相巻線１２ｕ、Ｖ相巻線１２ｖ、及びＷ相巻線１２ｗの他端にそれぞれ電気的に接続されている。そして、電力変換器２１−Ｎは、発電機１のロータが回転することで、巻線群１１−ＭのＵ相巻線１２ｕ、Ｖ相巻線１２ｖ、及びＷ相巻線１２ｗに発生した発電電力を直流に変換して負荷Ｆに供給する。
The power converter 21-N is electrically connected to the other ends of the U-phase winding 12u, the V-phase winding 12v, and the W-phase winding 12w in the winding group 11-M. The power converter 21-N generates power generated in the U-phase winding 12u, the V-phase winding 12v, and the W-
次に、第１の実施形態に係る発電システムの構成における作用効果について、説明する。図２は、従来の発電機１１０を用いた発電システム１００の構成を示す図である。
Next, the effect in the structure of the electric power generation system which concerns on 1st Embodiment is demonstrated. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a
図２の発電システム１００では、単一の発電機１１０で発電した発電電力を、複数の電力変換器１２０で直流に変換して負荷Ｆに供給するために、発電機１の相巻線１２ｕ、Ｖ相巻線１２ｖ、及びＷ相巻線１２ｗのそれぞれから各電力変換器１２０への電力伝送経路を、それぞれ分岐することで、並列接続する各電力変換器１２０に発電電力を分配している。
In the
上記電力伝送経路の分岐による電力分配では、各電力伝送経路の経路長や各電力変換器１２０の個体差による抵抗値、インダクタンス値等の違いにより、分岐後の各電力伝送経路の間で横流電流が流れる。そのため、その横流電流を抑制するために分岐後の電力伝送経路のそれぞれに、上記個体差を無視できる程度に大きいリアクトル１３０が必要となる。ただし、このリアクトル１３０の追加が、発電システム１００のさらなる小型化を妨げる。
In the power distribution by the branching of the power transmission path, the cross current flows between the power transmission paths after branching due to differences in resistance value, inductance value, and the like due to the path length of each power transmission path and individual differences of each
一方、第１の実施形態に係る発電システムＡは、並列に接続された電力変換器２１−１，２１−２，…，２１−Ｎと同数の独立した多相巻線１２（巻線群１１−１，１１−２，…，１１−Ｍ（Ｍ＝Ｎ））を有する単一の発電機１を備える。 On the other hand, the power generation system A according to the first embodiment includes the same number of independent multiphase windings 12 (winding group 11) as the power converters 21-1, 21-2, ..., 21-N connected in parallel. -1, 11-2,..., 11-M (M = N)).
これにより、発電機１の相巻線１２ｕ、Ｖ相巻線１２ｖ、及びＷ相巻線１２ｗのそれぞれから各電力変換器２１−１，２１−２，…，２１−Ｎへの電力伝送経路を分岐する必要がない。そのため、横流電流が流れず、上記リアクトル１３０を設ける必要がない。したがって、発電システムＡは、発電システム１００よりもさらなる小型化及び重量の抑制が可能となる。さらに、多相巻線１２のいずれかに断線等の故障が発生した場合であっても、その故障が発生した多相巻線１２とは異なる独立した多相巻線１２で発電することが可能であり、冗長性・信頼性の向上が可能となる。
Thereby, the power transmission path from each of the phase winding 12u, the V-phase winding 12v, and the W-phase winding 12w of the
（第２の実施形態）
以下に、第２の実施形態に係る発電システムＢについて、図３を用いて説明する。
図３は、第２の実施形態に係る発電システムＢの概略構成の一例を示す図である。図３に示すように、発電システムＢは、発電機１、電力変換装置２Ｂ、及び複数のリアクトル３を備える。
(Second Embodiment)
Below, the electric power generation system B which concerns on 2nd Embodiment is demonstrated using FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a power generation system B according to the second embodiment. As shown in FIG. 3, the power generation system B includes a
電力変換装置２Ｂは、Ｎ個の電力変換器２１Ｂ（２１Ｂ−１，２１Ｂ−２，…，２１Ｂ−Ｎ）を備える。
The
電力変換器２１Ｂは、各巻線群１１−１，１１−２，…，１１−Ｍごとに２つ設けられている。具体的には、第２の実施形態において、電力変換装置２は、巻線群１１−１，１１−２，…，１１−Ｍの数の２倍（Ｎ＝２×Ｍ）の電力変換器２１Ｂ−１，２１Ｂ−２，…，２１Ｂ−Ｎを備え、巻線群１１−１，１１−２，…，１１−Ｍと各電力変換器２１Ｂ−１，２１Ｂ−２，…，２１Ｂ−Ｎとは１：２で電気的に接続されている。
Two
具体的に、巻線群１１−１におけるＵ相巻線１２ｕの他端からの電力伝送経路Ｗｕは、分岐点Ｓｕで分岐経路Ｗ１及びＷ２に分岐し、当該分岐経路Ｗ１が電力変換器２１Ｂ−１に接続され、当該分岐経路Ｗ２が電力変換器２１Ｂ−２に接続される。
また、巻線群１１−１におけるＶ相巻線１２ｖの他端からの電力伝送経路Ｗｖは、分岐点Ｓｖで分岐経路Ｗ３及びＷ４に分岐し、当該分岐経路Ｗ３が電力変換器２１Ｂ−１に接続され、当該分岐経路Ｗ４が電力変換器２１Ｂ−２に接続される。
さらに、巻線群１１−１におけるＷ相巻線１２ｗの他端からの電力伝送経路Ｗｗは、分岐点Ｓｗで分岐経路Ｗ５及びＷ６に分岐し、当該分岐経路Ｗ５が電力変換器２１Ｂ−１に接続され、当該分岐経路Ｗ６が電力変換器２１Ｂ−２に接続される。
Specifically, the power transmission path Wu from the other end of the U-phase winding 12u in the winding group 11-1 branches into branch paths W1 and W2 at the branch point Su, and the branch path W1 is the
Further, the power transmission path Wv from the other end of the V-phase winding 12v in the winding group 11-1 branches into branch paths W3 and W4 at the branch point Sv, and the branch path W3 passes to the
Furthermore, the power transmission path Ww from the other end of the W-phase winding 12w in the winding group 11-1 branches into branch paths W5 and W6 at the branch point Sw, and the branch path W5 is connected to the
巻線群１１−２におけるＵ相巻線１２ｕの他端からの電力伝送経路Ｗｕは、分岐点Ｓｕで分岐経路Ｗ７及びＷ８に分岐し、当該分岐経路Ｗ７が電力変換器２１Ｂ−３に接続され、当該分岐経路Ｗ８が電力変換器２１Ｂ−４に接続される。
また、巻線群１１−２におけるＶ相巻線１２ｖの他端からの電力伝送経路Ｗｖは、分岐点Ｓｖで分岐経路Ｗ９及びＷ１０に分岐し、当該分岐経路Ｗ９が電力変換器２１Ｂ−３に接続され、当該伝送経路Ｗ１０が電力変換器２１Ｂ−４に接続される。
さらに、巻線群１１−２におけるＷ相巻線１２ｗの他端からの電力伝送経路Ｗｗは、分岐点Ｓｗで分岐経路Ｗ１１及びＷ１２に分岐し、当該分岐経路Ｗ１１が電力変換器２１Ｂ−３に接続され、当該分岐経路Ｗ１２が電力変換器２１Ｂ−４に接続される。
The power transmission path Wu from the other end of the U-phase winding 12u in the winding group 11-2 branches into branch paths W7 and W8 at the branch point Su, and the branch path W7 is connected to the
In addition, the power transmission path Wv from the other end of the V-phase winding 12v in the winding group 11-2 branches into branch paths W9 and W10 at the branch point Sv, and the branch path W9 passes to the
Furthermore, the power transmission path Ww from the other end of the W-phase winding 12w in the winding group 11-2 branches to the branch paths W11 and W12 at the branch point Sw, and the branch path W11 passes to the
巻線群１１−ＭにおけるＵ相巻線１２ｕの他端からの電力伝送経路Ｗｕは、分岐点Ｓｕで分岐経路Ｗ１３及びＷ１４に分岐し、当該分岐経路Ｗ１３が電力変換器２１Ｂ−（Ｎ−１）に接続され、当該分岐経路Ｗ１４が電力変換器２１Ｂ−Ｎに接続される。
また、巻線群１１−ＭにおけるＶ相巻線１２ｖの他端からの電力伝送経路Ｗｖは、分岐点Ｓｖで分岐経路Ｗ１５及びＷ１６に分岐し、当該分岐経路Ｗ１５が電力変換器２１Ｂ−（Ｎ−１）に接続され、当該伝送経路Ｗ１６が電力変換器２１Ｂ−Ｎに接続される。
さらに、巻線群１１−ＭにおけるＷ相巻線１２ｗの他端からの電力伝送経路Ｗｗは、分岐点Ｓｗで分岐経路Ｗ１７及びＷ１８に分岐し、当該分岐経路Ｗ１７が電力変換器２１Ｂ−（Ｎ−１）に接続され、当該分岐経路Ｗ１８が電力変換器２１Ｂ−Ｎに接続される。
The power transmission path Wu from the other end of the U-phase winding 12u in the winding group 11-M branches to the branch paths W13 and W14 at the branch point Su, and the branch path W13 is the
Further, the power transmission path Wv from the other end of the V-phase winding 12v in the winding group 11-M branches to the branch paths W15 and W16 at the branch point Sv, and the branch path W15 corresponds to the
Furthermore, the power transmission path Ww from the other end of the W-phase winding 12w in the winding group 11-M branches into branch paths W17 and W18 at the branch point Sw, and the branch path W17 is connected to the
リアクトル３は、すべての分岐経路Ｗ１〜Ｗ１８に設けられている。すなわち、各巻線群１１と各電力変換器２１Ｂとの間の電力伝送経路のすべての分岐経路においてリアクトル３が設けられている。そして、リアクトル３は、各分岐経路Ｗ１〜Ｗ１８間での横流電流を抑制する。
The
なお、第２の実施形態では、電力変換器２１Ｂ−１，２１Ｂ−２，…，２１Ｂ−Ｎの数Ｎが、巻線群１１−１，１１−２，…，１１−Ｍの数Ｍの２倍の値（（Ｎ／Ｍ）＝２）である場合について説明したが、これに限定されない。例えば、（Ｎ／Ｍ）の値が２以上であればよい。
In the second embodiment, the number N of
上述したように、第２の実施形態に係る発電システムＢは、並列接続される電力変換器２１Ｂの数がＮ（Ｎ≧２）、巻線群１１の数がＭ（Ｍ≧２）である場合において、巻線群１１のそれぞれに接続されている電力変換器２１Ｂの数は、（Ｎ／Ｍ）であって２以上である。
As described above, in the power generation system B according to the second embodiment, the number of
このような構成により、各電力変換器２１Ｂを従来よりも小型化できるため、発電システムＢ全体を小型化できる。また、並列接続された各電力変換器２１Ｂの配置自由度（設計自由度）を向上させることができる。さらに、多相巻線１２のいずれかに断線等の故障が発生した場合であっても、その故障が発生した多相巻線１２とは異なる独立した多相巻線１２で発電することが可能であり、冗長性・信頼性の向上が可能となる。
With such a configuration, each
（第３の実施形態）
以下に、第３の実施形態に係る発電システムＣについて、図４を用いて説明する。
図４は、第３の実施形態に係る発電システムＣの概略構成の一例を示す図である。図４に示すように、発電システムＣは、発電機１Ｃ、及び電力変換装置２を備える。
(Third embodiment)
Hereinafter, a power generation system C according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a power generation system C according to the third embodiment. As shown in FIG. 4, the power generation system C includes a
発電機１Ｃには、多相巻線が結線された複数の巻線群１１Ｃ（１１Ｃ−１，１１Ｃ−２，…，１１Ｃ−Ｍ（Ｍ：２以上の整数））が互いに独立して設けられている。以下に、本発明の発電機１の構成について、具体的に説明する。なお、複数の巻線群１１Ｃ−１，１１Ｃ−２，…１１Ｃ−Ｍのそれぞれを区別しない場合には、単に「巻線群１１Ｃ」と標記する。
The generator 1C is provided with a plurality of winding groups 11C (11C-1, 11C-2,..., 11C-M (M: an integer greater than or equal to 2)) in which multiphase windings are connected to each other. ing. Below, the structure of the
発電機１Ｃは、Ｍ個の巻線群１１がそれぞれ独立して巻回されているステータと、当該ステータに対して相対回転可能に設けられるロータを備える。すなわち、発電機１は、ステータに巻回される巻線がＭ個の巻線群１１Ｃに分割されて多重化されている。
The
各巻線群１１Ｃは、多相の巻線（以下、「多相巻線」）１２を備える。なお、本実施形態では、多相巻線１２の相数を三相とするが、本実施形態ではこれに限定されず、三相以外の複数相であってもよい。
Each winding
各巻線群１１Ｃは、Ｕ相の巻線であるＵ相巻線１２ｕ、Ｖ相の巻線であるＶ相巻線１２ｖ、及びＷ相の巻線であるＷ相巻線１２ｗを備える。Ｕ相巻線１２ｕ、Ｖ相巻線１２ｖ、及びＷ相巻線１２ｗはスター結線で接続されている。 Each winding group 11C includes a U-phase winding 12u that is a U-phase winding, a V-phase winding 12v that is a V-phase winding, and a W-phase winding 12w that is a W-phase winding. The U-phase winding 12u, the V-phase winding 12v, and the W-phase winding 12w are connected by star connection.
具体的には、Ｕ相巻線１２ｕ、Ｖ相巻線１２ｖ、及びＷ相巻線１２ｗの一端は、それぞれ中性点Ｐに接続されている。さらに、Ｕ相巻線１２ｕ、Ｖ相巻線１２ｖ、及びＷ相巻線１２の他端は、それぞれ電力変換装置２に接続されている。
Specifically, one end of each of the U-phase winding 12u, the V-phase winding 12v, and the W-phase winding 12w is connected to the neutral point P. Furthermore, the other ends of the U-phase winding 12u, the V-phase winding 12v, and the W-phase winding 12 are connected to the
電力変換装置２は、Ｎ個の電力変換器２１（２１−１，２１−２，…，２１−Ｎ（Ｎ：２以上の整数））を備える。なお、Ｎ個の電力変換器２１−１，２１−２，…，２１−Ｎのそれぞれを区別しない場合には、単に「電力変換器２１」と標記する。例えば、電力変換器２１は、コンバータである。
The
第３の実施形態において、電力変換装置２は、巻線群１１−１，１１−２，…，１１−Ｍの数Ｍの１／２の数Ｎの電力変換器２１−１，２１−２，…，２１−Ｎを備え、各巻線群１１−１，１１−２，…，１１−Ｍと各電力変換器２１−１，２１−２，…，２１−Ｎとは２：１で電気的に接続されている。
In the third embodiment, the
具体的には、電力変換器２１−１は、巻線群１１−１のＵ相巻線１２ｕの他端と、巻線群１１−２のＵ相巻線１２ｕの他端と、のそれぞれに接続されている。また、電力変換器２１−１は、巻線群１１−１のＶ相巻線１２ｖの他端と、巻線群１１−２のＶ相巻線１２ｖの他端と、のそれぞれに接続されている。さらに、電力変換器２１−１は、巻線群１１−１のＷ相巻線１２ｗの他端と、巻線群１１−２のＷ相巻線１２ｗの他端と、のそれぞれに接続されている。 Specifically, the power converter 21-1 is connected to each of the other end of the U-phase winding 12 u of the winding group 11-1 and the other end of the U-phase winding 12 u of the winding group 11-2. It is connected. The power converter 21-1 is connected to the other end of the V-phase winding 12v of the winding group 11-1 and the other end of the V-phase winding 12v of the winding group 11-2. Yes. Furthermore, the power converter 21-1 is connected to each of the other end of the W-phase winding 12w of the winding group 11-1 and the other end of the W-phase winding 12w of the winding group 11-2. Yes.
具体的には、電力変換器２１−２は、巻線群１１−３のＵ相巻線１２ｕの他端と、巻線群１１−４のＵ相巻線１２ｕの他端と、のそれぞれに接続されている。また、電力変換器２１−２は、巻線群１１−３のＶ相巻線１２ｖの他端と、巻線群１１−４のＶ相巻線１２ｖの他端と、のそれぞれに接続されている。さらに、電力変換器２１−２は、巻線群１１−３のＷ相巻線１２ｗの他端と、巻線群１１−４のＷ相巻線１２ｗの他端と、のそれぞれに接続されている。 Specifically, the power converter 21-2 is connected to each of the other end of the U-phase winding 12u of the winding group 11-3 and the other end of the U-phase winding 12u of the winding group 11-4. It is connected. The power converter 21-2 is connected to each of the other end of the V-phase winding 12v of the winding group 11-3 and the other end of the V-phase winding 12v of the winding group 11-4. Yes. Furthermore, the power converter 21-2 is connected to each of the other end of the W-phase winding 12w of the winding group 11-3 and the other end of the W-phase winding 12w of the winding group 11-4. Yes.
具体的には、電力変換器２１−Ｍは、巻線群１１−（Ｍ−１）のＵ相巻線１２ｕの他端と、巻線群１１−ＭのＵ相巻線１２ｕの他端と、のそれぞれに接続されている。また、電力変換器２１−Ｍは、巻線群１１−（Ｍ−１）のＶ相巻線１２ｖの他端と、巻線群１１−ＭのＶ相巻線１２ｖの他端と、のそれぞれに接続されている。さらに、電力変換器２１−Ｍは、巻線群１１−（Ｍ−１）のＷ相巻線１２ｗの他端と、巻線群１１−ＭのＷ相巻線１２ｗの他端と、のそれぞれに接続されている。 Specifically, the power converter 21-M includes the other end of the U-phase winding 12u of the winding group 11- (M-1) and the other end of the U-phase winding 12u of the winding group 11-M. , Connected to each of. The power converter 21-M includes the other end of the V-phase winding 12v of the winding group 11- (M-1) and the other end of the V-phase winding 12v of the winding group 11-M. It is connected to the. Further, the power converter 21-M includes the other end of the W-phase winding 12w of the winding group 11- (M-1) and the other end of the W-phase winding 12w of the winding group 11-M. It is connected to the.
なお、第３の実施形態では、電力変換器２１のそれぞれに接続されている巻線群１１の数が２である場合について、説明したがこれに限定されず、電力変換器２１のそれぞれに接続されている巻線群１１の数が２以上であればよい。すなわち、電力変換器２１のそれぞれに接続されている巻線群１１の数が（Ｍ／Ｎ）であって、２以上であればよい。ただし、Ｎ及びＭがともに２以上である。
In the third embodiment, the case where the number of winding
上述したように、第３の実施形態に係る発電システムＣは、並列接続される電力変換器２１の数がＮ（Ｎ≧２）、巻線群１１の数がＭ（Ｍ≧２）である場合において、電力変換器２１のそれぞれに接続されている巻線群の数は、（Ｍ／Ｎ）であり、２以上である。
As described above, in the power generation system C according to the third embodiment, the number of
このような構成により、横流電流が生じず、上記リアクトル１３０を設ける必要がない。したがって、発電システムＣは、さらなる小型化及び重量の抑制が可能となる。さらに、多相巻線１２のいずれかに断線等の故障が発生した場合であっても、その故障が発生した多相巻線１２とは異なる独立した多相巻線１２で発電することが可能であり、冗長性・信頼性の向上が可能となる。
With such a configuration, a cross current does not occur and the
上述したように、第１の実施形態から第３の実施形態における発電システムは、多相巻線が結線された複数の巻線群が互いに独立して設けられている単一の回転電機（発電機）と、互いに並列に接続され、その回転電機の電力を変換する複数の電力変換器と、を備え、その巻線群のそれぞれには、一以上の電力変換器が電気的に接続されている。 As described above, the power generation system according to the first to third embodiments includes a single rotating electrical machine (power generation system) in which a plurality of winding groups connected to multiphase windings are provided independently of each other. And a plurality of power converters connected in parallel to each other and converting the power of the rotating electrical machine, and each of the winding groups is electrically connected with one or more power converters. Yes.
このような構成により、単一の回転電機の電力を、互いに並列接続した複数の電力変換器で電力変換する発電システムにおいて、当該発電システムを小型化することができる。 With such a configuration, in a power generation system that converts power of a single rotating electrical machine with a plurality of power converters connected in parallel to each other, the power generation system can be reduced in size.
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.
Ａ，Ｂ，Ｃ 発電システム
１，１Ｃ 発電機
２，２Ｂ 電力変換装置
１１，１１Ｃ 巻線群
１２ 多相巻線
２１，２１Ｂ 電力変換器
A, B, C
Claims (4)
互いに並列に接続され、前記回転電機の電力を変換する複数の電力変換器と、
を備え、
前記巻線群のそれぞれには、一以上の前記電力変換器が電気的に接続されていることを特徴とする発電システム。 A single rotating electrical machine in which a plurality of winding groups in which multiphase windings are connected are provided independently of each other;
A plurality of power converters connected in parallel to each other to convert the electric power of the rotating electrical machine;
With
One or more said power converters are electrically connected to each of the said winding group, The electric power generation system characterized by the above-mentioned.
前記巻線群のそれぞれに接続されている前記電力変換器の数は、（Ｎ／Ｍ）であることを特徴とする、請求項１に記載の発電システム。 In the case where the number of power converters is N (N ≧ 2) and the number of winding groups is M (M ≧ 2),
The power generation system according to claim 1, wherein the number of the power converters connected to each of the winding groups is (N / M).
前記電力変換器のそれぞれに接続されている前記巻線群の数は、（Ｍ／Ｎ）であり、２以上であることを特徴とする、請求項１に記載の発電システム。 In the case where the number of power converters is N (N ≧ 2) and the number of winding groups is M (M ≧ 2),
2. The power generation system according to claim 1, wherein the number of the winding groups connected to each of the power converters is (M / N) and is 2 or more.
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| JP2002027717A (en) * | 2000-07-05 | 2002-01-25 | Denso Corp | Rotating electric machine for vehicle |
| JP2003083209A (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-19 | Mitsuba Corp | Starter generator |
| JP2016010188A (en) * | 2014-06-23 | 2016-01-18 | 株式会社デンソー | Control device for multiple winding rotary electric machine |
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