JP2640641B2 - AC generator voltage droop control device - Google Patents

AC generator voltage droop control device

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JP2640641B2
JP2640641B2 JP7098556A JP9855695A JP2640641B2 JP 2640641 B2 JP2640641 B2 JP 2640641B2 JP 7098556 A JP7098556 A JP 7098556A JP 9855695 A JP9855695 A JP 9855695A JP 2640641 B2 JP2640641 B2 JP 2640641B2
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豊 佐藤
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジン等
の原動機に直結された交流発電機の端子電圧を一定に制
御するために自動電圧調整装置を用いた交流発電機の電
圧垂下制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage drooping control device for an alternator using an automatic voltage regulator for controlling a terminal voltage of an alternator directly connected to a prime mover such as a diesel engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ディーゼルエンジン等の原動機に
直結された交流発電機の端子電圧を自動電圧調整装置に
て一定に制御する発電装置において、ポンプモータ、フ
ァンモータ等の負荷を直入れ駆動する場合、誘導電動機
の始動電流により交流発電機には過渡的に定格以上の大
電流が流れるため、自動電圧調整装置にて交流発電機の
電圧を一定に保つように制御する必要があるが、そうす
ると原動機は回転数が低下し、交流発電機の周波数降下
が起り、極端な場合にはエンジン停止の恐れがある。こ
の現象を回避するために、交流発電機の端子電圧が原動
機の回転数に略比例して変化するV/F一定制御を行う
自動電圧制御装置を使用し、誘導電動機の始動をスムー
ズに行う方法が用いられていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a power generator in which the terminal voltage of an AC generator directly connected to a prime mover such as a diesel engine is constantly controlled by an automatic voltage regulator, a load such as a pump motor or a fan motor is directly driven. In this case, a large current exceeding the rating flows transiently through the AC generator due to the starting current of the induction motor, so it is necessary to control the voltage of the AC generator with an automatic voltage regulator to keep it constant. The rotation speed of the prime mover decreases, and the frequency of the alternator decreases. In extreme cases, the engine may be stopped. In order to avoid this phenomenon, a method of smoothly starting the induction motor using an automatic voltage control device that performs V / F constant control in which the terminal voltage of the alternator changes substantially in proportion to the rotation speed of the prime mover is used. Was used.

【0003】しかし、急速にポンプモータ、ファンモー
タを起動する必要がある場合には、前述したV/F一定
制御では起動完了するまでの時間が長く、モータが急速
に起動できないという問題があった。また、交流発電機
とモータ負荷が一対の場合には、前述のV/F一定制御
は可能であるが、発電装置として定格周波数付近でモー
タ負荷を直入れ起動する場合は、モータの起動中、前述
したように交流発電機の周波数降下が生じ、交流発電機
に接続されている他の負荷が周波数降下の影響を受ける
という問題が生じていた。従って、原動機をモータ直入
れ起動に連続的に耐えられる容量に選定する必要があ
り、大型の発電装置になるという問題があった。
However, when it is necessary to quickly start the pump motor and the fan motor, the above-described constant V / F control has a long time until the start is completed, and the motor cannot be started quickly. . Further, when the AC generator and the motor load are paired, the above-described constant V / F control is possible. As described above, the frequency drop of the AC generator occurs, and another load connected to the AC generator is affected by the frequency drop. Therefore, it is necessary to select a prime mover having a capacity that can continuously withstand the direct drive of the motor, and there is a problem that a large-sized power generator is required.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
解決するためになされたもので、その目的は発電装置と
して定格周波数付近でモータを急速に直入れ起動する場
合においても大型の発電装置を用いる事なく原動機の周
波数降下が抑制できる交流発電機の電圧垂下制御装置を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and has as its object to provide a large-sized power generator which can be used as a power generator even when a motor is quickly inserted directly around a rated frequency and started. It is an object of the present invention to provide a voltage drooping control device of an AC generator that can suppress a frequency drop of a prime mover without using a motor.

【0005】また、本発明の他の目的は、特性の違うポ
ンプモータやファンモータ等の負荷が交流発電機に接続
された場合においても、スムーズに起動させるために各
々の制御対象の特性に応じて、動作時の設定を容易に変
更できる交流発電機の電圧垂下制御装置を提供すること
にある。
Another object of the present invention is to provide a pump motor and a fan motor having different characteristics in accordance with the characteristics of each control object in order to smoothly start even when the load is connected to an AC generator. Another object of the present invention is to provide a voltage drooping control device for an alternator that can easily change settings during operation.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1は、原動機と、前記原動機に直結
された交流発電機と、前記交流発電機の端子電圧を一定
に制御する自動電圧調整装置と、前記交流発電機の出力
交流電流を検出する交流電流検出回路と、前記検出した
交流電流を交流電圧に変換する交流電流電圧変換回路
と、前記交流電流電圧変換回路の出力交流電圧を直流電
圧に変換し平滑する直流電圧変換回路と、前記直流電圧
変換回路の出力信号に応じて直流発電機の出力電圧を垂
下させる信号を前記自動電圧調整装置の誤差増幅回路ま
たは電圧基準回路に入力する電圧垂下回路とを備えた交
流発電機の電圧垂下制御装置において、前記電圧垂下回
路は、前記交流発電機の定格電流以上において前記交流
発電機の出力電圧を垂下させる電圧垂下開始点を可変で
設定できる電圧垂下開始点設定回路と、前記電圧垂下開
始点設定回路にて設定された以上の交流発電機電流が流
れるとその発電機交流電流に対する電圧の垂下量の割合
が可変で設定できる垂下率可変回路と、前記交流発電機
の電圧垂下量を可変で設定できる垂下量設定回路とから
構成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to control a prime mover, an AC generator directly connected to the prime mover, and a constant terminal voltage of the AC generator. An automatic voltage regulator, an AC current detection circuit for detecting an output AC current of the AC generator, an AC current / voltage conversion circuit for converting the detected AC current to an AC voltage, and an output of the AC current / voltage conversion circuit. A DC voltage conversion circuit for converting an AC voltage to a DC voltage and smoothing the signal; and a signal for drooping the output voltage of the DC generator in accordance with an output signal of the DC voltage conversion circuit. A voltage drooping control device for an AC generator having a voltage drooping circuit input to a circuit, wherein the voltage drooping circuit outputs an output voltage of the AC generator at a rated current of the AC generator or more. A voltage droop start point setting circuit capable of variably setting a voltage droop start point to be dropped, and a droop amount of a voltage with respect to the generator AC current when the AC generator current flows beyond the voltage set by the voltage droop start point setting circuit. And a droop rate variable circuit capable of variably setting the voltage droop amount of the AC generator.

【0007】本発明の請求項2は、請求項1記載の交流
発電機の電圧垂下制御装置において、電圧垂下開始点設
定回路および電圧垂下量設定回路をオペアンプで構成す
ることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the voltage drooping control device for an AC generator according to the first aspect, the voltage drooping start point setting circuit and the voltage drooping amount setting circuit are constituted by operational amplifiers.

【0008】本発明の請求項3は、請求項1記載の交流
発電機の電圧垂下制御装置において、交流発電機の出力
電流を検出する交流電流検出回路に使用する検出器は、
交流CTまたはホール素子型CTであることを特徴とす
る。
According to a third aspect of the present invention, in the voltage drop control device for an AC generator according to the first aspect, a detector used for an AC current detection circuit for detecting an output current of the AC generator is:
It is an AC CT or a Hall element type CT.

【0009】本発明の請求項4は、請求項1記載の交流
発電機の電圧垂下制御装置において、交流発電機の有効
電力を検出する検出器を備え、この検出器の有効電力信
号を交流電流信号に代えて電圧垂下回路に供給すること
を特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a voltage drooping control device for an AC generator according to the first aspect of the present invention, further comprising a detector for detecting an active power of the AC generator. It is characterized in that it is supplied to a voltage droop circuit instead of a signal.

【0010】本発明の請求項5は、請求項1記載の交流
発電機の電圧垂下制御装置において、前記交流発電機
は、交流励磁機、回転整流器を付加したブラシレス励磁
方式の発電機であることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the voltage drop control device for an AC generator according to the first aspect, the AC generator is a generator of a brushless excitation type to which an AC exciter and a rotary rectifier are added. It is characterized by.

【0011】[0011]

【作用】本発明の交流発電機の電圧垂下制御装置は、交
流発電機に接続したファンモータ、ポンプモータ負荷等
の起動時に大電流が流れた場合、交流発電機の出力電流
を検出し、電圧垂下開始点設定回路にて設定された値以
上において、交流発電機の電圧を垂下させる。この時、
電圧垂下開始点は、ファン、ポンプモータ負荷等の起動
時の起動電流を考慮して、その電圧垂下開始点設定回路
にて設定された値以上になると電圧を垂下させるように
設定し、起動が完了したときには電圧を垂下させないよ
うにする。このようにして原動機の周波数降下を抑制す
る事ができる。
The voltage drooping control device for an AC generator according to the present invention detects an output current of the AC generator when a large current flows at the time of starting a fan motor, a pump motor load or the like connected to the AC generator. The voltage of the AC generator is drooped at a value equal to or higher than the value set by the droop start point setting circuit. At this time,
The voltage drooping start point is set so that the voltage droops when the voltage becomes equal to or higher than the value set by the voltage drooping start point setting circuit in consideration of the starting current at the time of starting the fan, the pump motor load, and the like. Do not allow the voltage to drop when completed. Thus, the frequency drop of the prime mover can be suppressed.

【0012】また、電圧垂下開始点の設定値は可変抵抗
器にて可変できる。ここで、特性の違うファンモータ、
ポンプモータ負荷等が制御対象になっても電圧垂下開始
点は可変抵抗器で容易に設定変更が可能である。また、
同一のファンモータ、ポンプモータ負荷等において、運
転時間の経過により、性能劣化した場合においても、そ
の劣化した性能に合うように電圧垂下開始点を可変抵抗
器を用いて容易に変更できる。
Further, the set value of the voltage droop start point can be varied by a variable resistor. Here, fan motors with different characteristics
Even if a pump motor load or the like is to be controlled, the voltage drooping start point can be easily changed with a variable resistor. Also,
Even if the performance of the same fan motor, pump motor load, or the like is deteriorated due to the elapse of the operation time, the voltage droop start point can be easily changed using the variable resistor to match the deteriorated performance.

【0013】さらに、交流発電機の出力電流に対する電
圧垂下の割合である電圧垂下率も可変できる。前記電圧
垂下開始点を変化させると電圧垂下終了点も変化してし
まうが、交流発電機の特性によっては電圧垂下開始点は
変化させても、電圧垂下終了点は一定にしておきたいと
き、電圧垂下率を変化させる事で可能となり、可変抵抗
器において容易に実現できる。また、ファン、ポンプモ
ータの実起動電流を考慮して決められる電圧垂下量(電
圧垂下リミット点)もファンモータ、ポンプモータ負荷
等の性能に応じて、可変抵抗器で容易に変更する事が出
来る。従って、1種類の電圧垂下制御装置にて適用でき
る用途を可変抵抗器によって調整する事で拡大する事が
できる。
Furthermore, the voltage droop rate, which is the ratio of the voltage droop to the output current of the alternator, can also be varied. Changing the voltage droop start point will also change the voltage droop end point, but depending on the characteristics of the AC generator, even if the voltage droop start point is changed, if the voltage droop end point is desired to be kept constant, the voltage It becomes possible by changing the droop rate, and can be easily realized in a variable resistor. Also, the voltage droop amount (voltage droop limit point) determined in consideration of the actual starting current of the fan and the pump motor can be easily changed by the variable resistor according to the performance of the fan motor, the pump motor load and the like. . Therefore, the application that can be applied to one type of voltage drooping control device can be expanded by adjusting the variable resistor.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。まず、本発明が適用される電圧垂下制御装置100
と自動電圧制御装置(以下AVRと略す)200との接
続構成を示す図3について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a voltage drooping control device 100 to which the present invention is applied
FIG. 3 showing a connection configuration between an automatic voltage control device (hereinafter abbreviated as AVR) 200 and the automatic voltage control device 200 will be described.

【0015】図3において、1は原動機、2は原動機1
に直結された交流発電機、3は交流発電機2の出力交流
電流を検出する交流電流検出回路の交流CTである。な
お、AVR200は周知であるので、その詳細な説明は
省略する。
In FIG. 3, 1 is a prime mover and 2 is a prime mover 1.
An AC generator 3 directly connected to the AC generator 3 is an AC CT of an AC current detection circuit for detecting an output AC current of the AC generator 2. Since the AVR 200 is well known, a detailed description thereof will be omitted.

【0016】電圧垂下制御装置100の出力電圧VD
は、AVR200の誤差増幅アンプ60に入力される。
誤差増幅アンプ60では、交流発電機2の交流電圧を検
出トランス50にて降圧した発電機検出電圧VGと電圧
基準回路にて設定された基準電圧VSが減算される。誤
差増幅アンプ60の出力は、位相制御回路70に入力さ
れ、またAVR200の出力は交流発電機2の界磁巻線
2aを制御する。
Output voltage VD of voltage drooping control device 100
Is input to the error amplification amplifier 60 of the AVR 200.
In the error amplification amplifier 60, a generator detection voltage VG obtained by stepping down the AC voltage of the AC generator 2 by the detection transformer 50 and a reference voltage VS set by a voltage reference circuit are subtracted. The output of error amplifier 60 is input to phase control circuit 70, and the output of AVR 200 controls field winding 2a of AC generator 2.

【0017】今、一例として基準電圧VSをマイナス信
号、発電機検出電圧VGをプラス信号、電圧垂下制御装
置の出力信号VDをプラス信号に設定する。電圧垂下制
御装置100の出力信号が0Vの場合は、通常のAVR
運転にて交流発電機2の電圧は定格電圧一定に制御され
ている。ファン、ポンプ等のモータが直入れ始動され、
交流発電機2に定格電流以上の電流が流れると、電圧垂
下制御装置100より出力信号VDが出力され、基準電
圧VSに対しあたかも交流発電機の検出電圧が増加した
ように誤差増幅回路は制御し、その結果AVR200は
交流発電機2の出力電圧を垂下させる。
As an example, the reference voltage VS is set to a minus signal, the generator detection voltage VG is set to a plus signal, and the output signal VD of the voltage drooping control device is set to a plus signal. When the output signal of the voltage drooping control device 100 is 0 V, the normal AVR
During operation, the voltage of the alternator 2 is controlled to a constant rated voltage. Motors such as fans and pumps are directly inserted and started,
When a current equal to or greater than the rated current flows through the alternator 2, an output signal VD is output from the voltage drooping control device 100, and the error amplifier circuit controls the reference voltage VS as if the detected voltage of the alternator increased. As a result, the AVR 200 causes the output voltage of the AC generator 2 to drop.

【0018】図1は本発明の一実施例(請求項1)であ
る交流電機の電圧垂下制御装置の構成図であり、既に説
明した図3と同一部分には同一符号を付して重複説明は
省略する。
FIG. 1 is a block diagram of a voltage drooping control device for an AC electric machine according to an embodiment (claim 1) of the present invention. The same parts as those in FIG. Is omitted.

【0019】同図において、4は交流CT3により検出
した交流電流を交流電圧に変換する交流電流電圧変換回
路の抵抗である。直流電圧変換回路は、交流電圧を単相
全波整流し直流電圧に変換するダイオード5a〜5d
と、整流した直流電圧を平滑する抵抗6とコンデンサ7
で構成され、交流発電機の出力電流に比例した直流電圧
が出力される。
In FIG. 1, reference numeral 4 denotes a resistor of an AC current / voltage conversion circuit for converting an AC current detected by the AC CT 3 into an AC voltage. The DC voltage conversion circuit includes diodes 5a to 5d that perform single-phase full-wave rectification on the AC voltage and convert the AC voltage into a DC voltage.
And a resistor 6 and a capacitor 7 for smoothing the rectified DC voltage.
And outputs a DC voltage proportional to the output current of the AC generator.

【0020】また、交流電流発電機の定格電流以上にお
いて、交流発電機の出力電圧を垂下させる電圧垂下開始
点を設定する電圧垂下開始点設定回路は、前記直流電圧
変換回路の出力に抵抗器8を直列、次に可変抵抗器9を
並列、さらにツェナーダイオード10を直列に接続した
回路から構成される。この電圧垂下開始点設定回路出力
に、可変抵抗器11とツェナーダイオード12と可変抵
抗器13を並列に接続し垂下量設定回路を構成する。こ
の垂下量設定回路は電圧垂下開始点設定回路にて設定さ
れた値以上の交流発電機電流が流れると、交流発電機2
の電圧垂下量を設定する回路である。
A voltage drooping start point setting circuit for setting a voltage drooping start point for drooping the output voltage of the AC generator when the rated current of the AC generator is higher than the rated current of the AC generator is connected to a resistor 8 connected to the output of the DC voltage conversion circuit. Are connected in series, then a variable resistor 9 is connected in parallel, and a zener diode 10 is connected in series. A variable resistor 11, a zener diode 12, and a variable resistor 13 are connected in parallel to the output of the voltage droop start point setting circuit to constitute a droop amount setting circuit. This droop amount setting circuit, when the AC generator current that is equal to or greater than the value set by the voltage droop start point setting circuit flows,
Is a circuit for setting the amount of voltage droop.

【0021】次に、本実施例の作用について説明する。
交流CT3により検出した交流電流は抵抗4で交流電圧
に変換された後、ダイオード5a〜5dと抵抗6とコン
デンサ7からなる直流電圧変換回路により交流電圧を整
流し,平滑された直流電圧は、抵抗器8と可変抵抗器9
にて分圧され、電圧垂下開始点設定回路にて設定された
電流値以上になるとツェナーダイオード10のツェナー
電圧が出力される。ここで、ツェナーダイオードはそれ
に印加される電圧がそのツェナー電圧以下では無限大の
抵抗値を、ツェナー電圧以上では零の抵抗値を示す素子
である。
Next, the operation of this embodiment will be described.
After the AC current detected by the AC CT 3 is converted into an AC voltage by the resistor 4, the AC voltage is rectified by a DC voltage conversion circuit including diodes 5 a to 5 d, a resistor 6 and a capacitor 7, and the smoothed DC voltage is Device 8 and variable resistor 9
When the voltage becomes equal to or higher than the current value set by the voltage drooping start point setting circuit, the Zener voltage of the Zener diode 10 is output. Here, the Zener diode is an element that exhibits an infinite resistance value when the voltage applied thereto is equal to or lower than the Zener voltage, and has a zero resistance value when the voltage equal to or higher than the Zener voltage.

【0022】ツェナーダイオード10にかかる電圧が低
いとツェナーの抵抗値は無限大であるので、可変抵抗器
9と抵抗器8の分圧で可変抵抗器9の両端電圧がツェナ
ーダイオード10の両端にかかる。可変抵抗器9にかか
る電圧とツェナーダイオード10にかかる電圧が一致し
た点が電圧垂下開始点で、交流発電機2の出力電流がそ
れ以上に増加すると電圧垂下信号が出力され始める。
When the voltage applied to the Zener diode 10 is low, the resistance value of the Zener is infinite, so that the voltage across the variable resistor 9 is applied across the Zener diode 10 by the voltage division of the variable resistor 9 and the resistor 8. . The point at which the voltage applied to the variable resistor 9 and the voltage applied to the Zener diode 10 match is the voltage drooping start point. When the output current of the alternator 2 further increases, a voltage droop signal starts to be output.

【0023】したがって、ツェナーダイオード10のツ
ェナー電圧が出力できる交流発電機の出力電流の大きさ
は、可変抵抗器9の値によって変化させることができ
る。例えば、標準の設定値を交流発電機2の定格電流の
150%とする。この時、可変抵抗器9の抵抗値を大き
くすると、標準の設定値より小さい値でツェナー電圧が
出力される。従って、電圧垂下開始点は標準の設定値よ
り小さい値となる。逆に可変抵抗器9の抵抗値を小さく
すると、ツェナー電圧を出力するために標準の設定値よ
り大きい値が必要になる。従って、電圧垂下開始点は標
準の設定値より大きい値となる。ここで、ツェナーダイ
オード10のツェナー電圧と可変抵抗器9の抵抗値を、
例えば交流発電機2の定格電流の150%相当に選定す
ると、交流発電機2の定格電流の150%以下の電流が
流れた場合には、ツェナーダイオード10はオフ状態で
あり、電圧垂下制御装置100の出力電圧は0Vであ
る。
Therefore, the magnitude of the output current of the AC generator that can output the Zener voltage of the Zener diode 10 can be changed by the value of the variable resistor 9. For example, the standard set value is set to 150% of the rated current of the alternator 2. At this time, when the resistance value of the variable resistor 9 is increased, the Zener voltage is output at a value smaller than the standard set value. Therefore, the voltage droop start point has a value smaller than the standard set value. Conversely, when the resistance value of the variable resistor 9 is reduced, a value larger than a standard set value is required to output a Zener voltage. Therefore, the voltage droop start point has a value larger than the standard set value. Here, the Zener voltage of the Zener diode 10 and the resistance value of the variable resistor 9 are
For example, if it is selected to be equivalent to 150% of the rated current of the alternator 2, the Zener diode 10 is in the off state when the current of 150% or less of the rated current of the alternator 2 flows, and the voltage drooping control device 100 Is 0V.

【0024】次に、交流発電機2に定格電流の150%
以上の電流が流れると、ツェナーダイオード10はオン
状態となり、電圧垂下制御装置100の出力電圧は、交
流発電機2の定格電流の150%以上の電流に比例して
増加していく。この増加の割合は変化させることが出来
る。しかして、出力電圧は可変抵抗器11とツェナーダ
イオード12と可変抵抗器13による電圧リミットにて
制限され、電圧垂下量が決定される。
Next, the AC generator 2 is supplied with 150% of the rated current.
When the above current flows, the Zener diode 10 is turned on, and the output voltage of the voltage drooping control device 100 increases in proportion to a current of 150% or more of the rated current of the AC generator 2. The rate of this increase can be varied. Thus, the output voltage is limited by the voltage limit of the variable resistor 11, the zener diode 12, and the variable resistor 13, and the voltage droop amount is determined.

【0025】また、可変抵抗器9の両端の電圧をツェナ
ーダイオード10と可変抵抗器11で分圧し、可変抵抗
器11の両端の電圧からツェナーダイオード12のツェ
ナー電圧を出力している。可変抵抗器11を変化させる
と、可変抵抗器9、11及び13の合成抵抗値が変化
し、交流発電機2の出力電流に対する電圧垂下制御装置
100の出力電圧が変化する。さらに、可変抵抗器11
の抵抗値を大きく設定すると交流発電機2の出力電流に
対する出力電圧が大きくなり、逆に、可変抵抗器11の
抵抗値を小さく設定すると交流発電機2の出力電流に対
する出力電圧が小さくなる。以上の事より電圧垂下開始
点以降の交流発電機2の出力電流に対する出力電圧の垂
下量の割合である電圧垂下率(垂下の傾斜)を変える事
が可能である。
The voltage across the variable resistor 9 is divided by a Zener diode 10 and a variable resistor 11, and the Zener voltage of the Zener diode 12 is output from the voltage across the variable resistor 11. When the variable resistor 11 is changed, the combined resistance value of the variable resistors 9, 11, and 13 changes, and the output voltage of the voltage drooping control device 100 with respect to the output current of the AC generator 2 changes. Further, the variable resistor 11
When the resistance value of the variable resistor 11 is set to be large, the output voltage with respect to the output current of the AC generator 2 becomes large, and when the resistance value of the variable resistor 11 is set small, the output voltage with respect to the output current of the AC generator 2 becomes small. From the above, it is possible to change the voltage droop rate (the droop slope) which is the ratio of the droop amount of the output voltage to the output current of the AC generator 2 after the voltage droop start point.

【0026】以上説明した電圧垂下制御装置100の発
電機出力電流に対する出力電圧特性を図2に示す。ここ
で、一例として電圧垂下開始点設定回路を発電機出力電
流150%で垂下が開始するように、垂下量設定回路に
おいて電圧垂下量を設定し、それにより電圧リミット開
始点を300%に設定した特性を図2の実線で示してい
る。この特性図から可変抵抗器9を電圧垂下開始点Xが
X’に変化するように設定すると、電圧垂下終了点Yも
同時に変わるため、可変抵抗器11にて電圧垂下終了点
が300%になるように電圧垂下率を設定する。また、
電圧垂下量は可変抵抗器13にて設定する。このように
電圧垂下開始点、垂下量、垂下率は用途に応じて設定可
能であり、可変である。また、電圧垂下開始点、垂下
量、垂下率の設定は、それぞれ可変抵抗器9、11、1
3を用いて行うので、1種類の電圧制御装置で容易に使
用範囲を拡大する事ができる。
FIG. 2 shows the output voltage characteristics of the voltage drooping control device 100 described above with respect to the generator output current. Here, as an example, the voltage droop amount is set in the droop amount setting circuit so that the voltage droop start point setting circuit starts drooping at the generator output current of 150%, thereby setting the voltage limit start point to 300%. The characteristics are shown by the solid line in FIG. When the variable resistor 9 is set such that the voltage droop start point X changes to X ′ from this characteristic diagram, the voltage droop end point Y also changes at the same time, so that the voltage droop end point of the variable resistor 11 becomes 300%. The voltage droop rate as follows. Also,
The voltage droop amount is set by the variable resistor 13. As described above, the voltage droop start point, the droop amount, and the droop rate can be set according to the application and are variable. The setting of the voltage droop start point, the droop amount, and the droop rate are respectively performed by the variable resistors 9, 11, 1
3, the range of use can be easily expanded with one type of voltage control device.

【0027】(他の実施例)上記実施例では図1に示す
電圧垂下制御装置の構成は簡単なディスクリート回路構
成としたが、本発明はこれに限るものではなく電圧垂下
開始点設定回路および電圧垂下量設定回路をPOアンプ
で構成(請求項2対応)しても同様の効果が得られる。
また上記実施例では電圧垂下制御装置をハードウエアに
て構成しているが、CPUを用いてソフトウエアにて実
現しても同様の効果が得られる。
(Other Embodiments) In the above embodiment, the configuration of the voltage droop control device shown in FIG. 1 is a simple discrete circuit configuration. However, the present invention is not limited to this. The same effect can be obtained even if the droop amount setting circuit is constituted by a PO amplifier (corresponding to claim 2).
In the above embodiment, the voltage drooping control device is configured by hardware, but the same effect can be obtained by realizing the voltage drooping control device by software using a CPU.

【0028】また、上記実施例では電圧垂下制御装置の
出力信号は、自動電圧調整装置の誤差増幅回路に減算す
る構成としたが、自動電圧調整装置の電圧基準回路に減
算する構成としても同様の効果が、また検出回路に減算
する構成としても同様の効果が得られる。
In the above embodiment, the output signal of the voltage drooping control device is subtracted from the error amplifier circuit of the automatic voltage regulator, but the same applies to the configuration in which the output signal is subtracted from the voltage reference circuit of the automatic voltage regulator. The same effect can be obtained even if the effect is subtracted from the detection circuit.

【0029】さらに交流発電機の出力電流を検出する交
流電流検出回路は、交流CTを使用しているが、ホール
素子型CTを使用する構成(請求項3対応)でも同様の
効果が得られる。また、交流発電機の出力電流の代りに
有効電力を検出(請求項4対応)しても同様の効果が得
られる。また、上記実施例では交流発電機は励磁機を含
まない構成としているが、交流励磁機、回転整流器を付
加したブラシレス励磁方式の発電機(請求項5対応)に
も適用できる。
Further, although the AC current detection circuit for detecting the output current of the AC generator uses the AC CT, the same effect can be obtained by using a Hall element type CT (corresponding to claim 3). The same effect can be obtained by detecting the active power instead of the output current of the AC generator (corresponding to claim 4). In the above embodiment, the AC generator does not include an exciter. However, the present invention can also be applied to a brushless excitation type generator to which an AC exciter and a rotary rectifier are added (corresponding to claim 5).

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
交流発電機に接続したファンモータ、ポンプモータ負荷
等の起動時に大電流が流れた場合、交流発電機の出力電
流を検出し、電圧垂下開始点設定回路にて設定された値
以上において、交流発電機の電圧を垂下させる。電圧垂
下開始点は、ファン、ポンプモータ負荷等の起動時の起
動電流を考慮して一定以上の値になると垂下させるよう
に設定し、起動が完了したときには電圧を垂下させてい
るので、原動機の周波数降下を抑制できる。従って、大
型の発電装置を用いる事なく、発電装置として確定周波
数付近でモータを急速に直入れ起動する場合において
も、原動機の周波数降下が抑制できる。
As described above, according to the present invention,
If a large current flows when starting the fan motor, pump motor load, etc. connected to the AC generator, the output current of the AC generator is detected, and when the current exceeds the value set by the voltage droop start point setting circuit, the AC power is generated. Drop the machine voltage. The voltage drooping start point is set so that the voltage droops when it becomes a certain value or more in consideration of the starting current at the time of starting the fan, pump motor load, etc.When the start is completed, the voltage droops. Frequency drop can be suppressed. Therefore, even when the motor is quickly inserted directly around the determined frequency as the power generating device without using a large power generating device, the frequency drop of the prime mover can be suppressed.

【0031】また、電圧垂下開始点の設定値は可変抵抗
器にて可変できるので、特性の違うファモータ、ポンプ
モータ負荷等が制御対象になっても、電圧垂下開始点は
可変抵抗器で容易に設定変更が可能である。さらに、同
一のファンモータ、ポンプモータ負荷等において、運転
時間の経過により性能劣化した場合においても、その劣
化した性能に合うように電圧垂下開始点を可変抵抗器を
用いて容易に変更することができる。また、交流発電機
の出力電流に対する電圧垂下の割合である電圧垂下率も
可変できる。前記電圧垂下開始点を変化させると電圧垂
下終了点も変化してしまうが、交流発電機の性能によっ
ては、電圧垂下開始点は変化させても電圧垂下終了点
は、一定にしておきたいとき、電圧垂下率を変化する事
で可能となり、可変抵抗器において容易に実現できる。
また、ファン、ポンプモータの実起動電流を考慮して決
められる電圧垂下量(電圧垂下リミット点)も可変抵抗
器において可変出来るため、ファンモータ、ポンプモー
タ負荷等の性能に応じて容易に変更する事が出来る。従
って、1種類の電圧垂下制御装置にて適用できる用途を
可変抵抗器によって調整する事で拡大する事ができる。
Further, since the set value of the voltage drooping start point can be varied by the variable resistor, even if a fa motor, a pump motor load, etc. having different characteristics are to be controlled, the voltage drooping start point can be easily set by the variable resistor. Settings can be changed. Furthermore, even when the performance of the same fan motor, pump motor load, or the like is deteriorated due to the elapse of the operation time, the voltage droop start point can be easily changed using a variable resistor to match the deteriorated performance. it can. Also, the voltage droop rate, which is the ratio of the voltage droop to the output current of the alternator, can be varied. When changing the voltage droop start point, the voltage droop end point also changes, but depending on the performance of the AC generator, when the voltage droop start point is changed, the voltage droop end point is desired to be kept constant. It becomes possible by changing the voltage droop rate, and can be easily realized in a variable resistor.
Also, the voltage droop amount (voltage droop limit point) determined in consideration of the actual starting currents of the fan and the pump motor can be varied by the variable resistor, so that it can be easily changed according to the performance of the fan motor, the pump motor load and the like. I can do things. Therefore, the application that can be applied to one type of voltage drooping control device can be expanded by adjusting the variable resistor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の交流発電機の電圧垂下制御
装置の構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a voltage drooping control device of an AC generator according to an embodiment of the present invention.

【図2】交流発電機の出力電流に対する本発明の電圧垂
下制御装置の出力電圧特性図。
FIG. 2 is an output voltage characteristic diagram of the voltage drooping control device of the present invention with respect to the output current of the AC generator.

【図3】本発明が適用される電圧垂下制御装置と自動電
圧調整装置の接続構成図。
FIG. 3 is a connection configuration diagram of a voltage drooping control device to which the present invention is applied and an automatic voltage adjustment device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…原動機、2…交流発電機、2a…交流発電機の界磁
巻線、3…交流CT、4…電流・電圧変換用抵抗、5a
〜5d…整流用ダイオード、6…平滑用抵抗、7…平滑
用コンデンサ、8…電圧垂下開始点設定用抵抗器、9…
電圧垂下開始点設定用可変抵抗器、10…電圧垂下開始
点設定用ツェナーダイオード、11…電圧垂下率設定用
可変抵抗器、12…電圧垂下量設定用ツェナーダイオー
ド、13…電圧垂下量設定用可変抵抗器、100…電圧
垂下制御装置、50…検出トランス、60…誤差増幅ア
ンプ、70…移送制御回路、200…AVR。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Prime motor, 2 ... AC generator, 2a ... Field winding of AC generator, 3 ... AC CT, 4 ... Current / voltage conversion resistance, 5a
~ 5d: rectifying diode, 6: smoothing resistor, 7: smoothing capacitor, 8: resistor for setting voltage droop start point, 9 ...
Variable resistor for setting voltage droop start point, 10 ... Zener diode for setting voltage droop start point, 11 ... Variable resistor for setting voltage droop rate, 12 ... Zener diode for setting voltage droop amount, 13 ... Variable for setting voltage droop amount Resistor, 100: Voltage drooping control device, 50: Detection transformer, 60: Error amplification amplifier, 70: Transfer control circuit, 200: AVR.

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 原動機と、前記原動機に直結された交流
発電機と、前記交流発電機の端子電圧を一定に制御する
自動電圧調整装置と、前記交流発電機の出力交流電流を
検出する交流電流検出回路と、前記検出した交流電流を
交流電圧に変換する交流電流電圧変換回路と、前記交流
電流電圧変換回路の出力交流電圧を直流電圧に変換し平
滑する直流電圧変換回路と、前記直流電圧変換回路の出
力信号に応じて直流発電機の出力電圧を垂下させる信号
を前記自動電圧調整装置の誤差増幅回路または電圧基準
回路に入力する電圧垂下回路とを備えた交流発電機の電
圧垂下制御装置において、前記電圧垂下回路は、前記交
流発電機の定格電流以上において前記交流発電機の出力
電圧を垂下させる電圧垂下開始点を可変で設定できる電
圧垂下開始点設定回路と、前記電圧垂下開始点設定回路
にて設定された以上の交流発電機電流が流れるとその発
電機交流電流に対する電圧の垂下量の割合が可変で設定
できる垂下率可変回路と、前記交流発電機の電圧垂下量
を可変で設定できる垂下量設定回路とから構成されてい
ることを特徴とする交流発電機の電圧垂下制御装置。
1. A motor, an AC generator directly connected to the motor, an automatic voltage regulator for controlling a terminal voltage of the AC generator to be constant, and an AC current for detecting an output AC current of the AC generator. A detection circuit, an AC current / voltage conversion circuit for converting the detected AC current to an AC voltage, a DC voltage conversion circuit for converting an output AC voltage of the AC current / voltage conversion circuit to a DC voltage, and smoothing the DC voltage conversion circuit; A voltage drooping control device for an alternator including a voltage drooping circuit for inputting a signal for drooping an output voltage of a DC generator to an error amplifier circuit or a voltage reference circuit of the automatic voltage regulator according to an output signal of the circuit. The voltage drooping circuit is capable of variably setting a voltage drooping start point at which the output voltage of the AC generator droops above the rated current of the AC generator. And a droop rate variable circuit capable of variably setting a ratio of a voltage droop amount to the generator AC current when an AC generator current greater than that set by the voltage droop start point setting circuit flows; and And a droop amount setting circuit capable of variably setting a voltage droop amount of the machine.
【請求項2】 請求項1記載の交流発電機の電圧垂下制
御装置において、電圧垂下開始点設定回路および電圧垂
下量設定回路をオペアンプで構成することを特徴とする
交流発電機の電圧垂下制御装置。
2. The voltage drooping control device for an AC generator according to claim 1, wherein the voltage drooping start point setting circuit and the voltage drooping amount setting circuit are configured by an operational amplifier. .
【請求項3】 請求項1記載の交流発電機の電圧垂下制
御装置において、交流発電機の出力電流を検出する交流
電流検出回路に使用する検出器は、交流CTまたはホー
ル素子型CTであることを特徴とする交流発電機の電圧
垂下制御装置。
3. The voltage drop control device for an AC generator according to claim 1, wherein a detector used in an AC current detection circuit for detecting an output current of the AC generator is an AC CT or a Hall element type CT. A voltage drooping control device for an alternator.
【請求項4】 請求項1記載の交流発電機の電圧垂下制
御装置において、交流発電機の有効電力を検出する検出
器を備え、この検出器の有効電力信号を交流電流信号に
代えて電圧垂下回路に供給することを特徴とする交流発
電機の電圧垂下制御装置。
4. The voltage drop control device for an AC generator according to claim 1, further comprising a detector for detecting an active power of the AC generator, wherein the active power signal of the detector is replaced with an AC current signal and the voltage is dropped. A voltage drop control device for an alternator, which is supplied to a circuit.
【請求項5】 請求項1記載の交流発電機の電圧垂下制
御装置において、前記交流発電機は、交流励磁機、回転
整流器を付加したブラシレス励磁方式の発電機であるこ
とを特徴とする交流発電機の電圧垂下制御装置。
5. An AC generator according to claim 1, wherein said AC generator is a brushless excitation type generator to which an AC exciter and a rotary rectifier are added. Machine voltage droop control device.
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