JP2749728B2 - 同期機の励磁制御装置 - Google Patents
同期機の励磁制御装置Info
- Publication number
- JP2749728B2 JP2749728B2 JP3213590A JP21359091A JP2749728B2 JP 2749728 B2 JP2749728 B2 JP 2749728B2 JP 3213590 A JP3213590 A JP 3213590A JP 21359091 A JP21359091 A JP 21359091A JP 2749728 B2 JP2749728 B2 JP 2749728B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- constant
- lag
- synchronous machine
- exciter
- gain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、同期機の励磁制御装置
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は例えば特開昭５８−１７６０００
号公報に示された従来の同期機の励磁系の構成図であ
る。図において、１は同期発電機、２は同期発電機の界
磁巻線、３は励磁機、４は同期発電機１の電圧を検出す
るための計器用変圧器ＰＴ、５は同期発電機１の電流を
検出するための計器用変流器ＣＴ、６は自動電圧調整装
置ＡＶＲである。自動電圧調整装置６は電圧検出部６
１、制御目標電圧を設定する基準部６２、この基準部６
２が設定する制御目標電圧と電圧検出部６１が出力する
検出電圧との偏差を増幅する増幅部６３、電圧制御の安
定性を高めるための位相補償部６４、加算部６５および
励磁機３へ制御信号を送出する増幅部６６からなる。７
は系統安定化装置であって、系統の安定度を高めるため
に、ＰＴ４とＣＴ５の出力から電力を検出し、ＡＶＲ６
の加算部６５に補助信号として与える。８は電圧Ｖ／周
波数Ｈｚ制限装置であって、ＰＴ４とＣＴ５の出力から
Ｖ／Ｈｚ値を検出し、同期発電機１の出力のＶ／Ｈｚ値
が所定値以上にならないように制限するために、ＡＶＲ
６の加算部６５に補助信号として与えられる。９は低励
磁制限装置であって、ＰＴ４とＣＴ５の出力から有効電
力と無効電力を検出し、同期発電機１の運転状態が一定
値以下にならないように、ＡＶＲ６の加算部６５に補助
信号として与える。１０は界磁電流を検出するためのシ
ャントである。１１は過励磁制限装置であって、シャン
ト１０の検出電流が設定値を超えると補助信号をＡＶＲ
６の加算部６５に与える。
号公報に示された従来の同期機の励磁系の構成図であ
る。図において、１は同期発電機、２は同期発電機の界
磁巻線、３は励磁機、４は同期発電機１の電圧を検出す
るための計器用変圧器ＰＴ、５は同期発電機１の電流を
検出するための計器用変流器ＣＴ、６は自動電圧調整装
置ＡＶＲである。自動電圧調整装置６は電圧検出部６
１、制御目標電圧を設定する基準部６２、この基準部６
２が設定する制御目標電圧と電圧検出部６１が出力する
検出電圧との偏差を増幅する増幅部６３、電圧制御の安
定性を高めるための位相補償部６４、加算部６５および
励磁機３へ制御信号を送出する増幅部６６からなる。７
は系統安定化装置であって、系統の安定度を高めるため
に、ＰＴ４とＣＴ５の出力から電力を検出し、ＡＶＲ６
の加算部６５に補助信号として与える。８は電圧Ｖ／周
波数Ｈｚ制限装置であって、ＰＴ４とＣＴ５の出力から
Ｖ／Ｈｚ値を検出し、同期発電機１の出力のＶ／Ｈｚ値
が所定値以上にならないように制限するために、ＡＶＲ
６の加算部６５に補助信号として与えられる。９は低励
磁制限装置であって、ＰＴ４とＣＴ５の出力から有効電
力と無効電力を検出し、同期発電機１の運転状態が一定
値以下にならないように、ＡＶＲ６の加算部６５に補助
信号として与える。１０は界磁電流を検出するためのシ
ャントである。１１は過励磁制限装置であって、シャン
ト１０の検出電流が設定値を超えると補助信号をＡＶＲ
６の加算部６５に与える。
【０００３】図４は、励磁機３として回転形励磁機を用
いた励磁系のＡＶＲ６の伝達関数ブロック図である。励
磁機３および同期発電機１はそれぞれゲインおよび一次
遅れの関数で一般的に表すことができ、ＡＶＲ６は、増
幅部６３をゲイン、位相補償部６４を一次進み関数、増
幅部６６をゲインで表現できる。このうち励磁機３の定
数ゲインＫE 、時定数ＴE および同期発電機１の定数Ｋ
G 、ＴG は機器に固有の固定値であり、また増幅部６６
のゲインＫ2 はＡＶＲ６の出力増幅ゲインであるから、
これも固定値である。一方、増幅部６３のゲインＫ1 、
位相補償部６４の定数Ｔlead、Ｔlag は一般に例えばボ
リューム等で設定可能な可変定数であり、ＡＶＲ６の電
圧制御特性をこれらの可変定数（制御定数）Ｋ1 、Ｔ
lead、Ｔlag で決定できるようにしてる。これらの定数
は、励磁機３、同期発電機１の上記定数を基にあらかじ
め設計しておき、最終的には個々に調整する。
いた励磁系のＡＶＲ６の伝達関数ブロック図である。励
磁機３および同期発電機１はそれぞれゲインおよび一次
遅れの関数で一般的に表すことができ、ＡＶＲ６は、増
幅部６３をゲイン、位相補償部６４を一次進み関数、増
幅部６６をゲインで表現できる。このうち励磁機３の定
数ゲインＫE 、時定数ＴE および同期発電機１の定数Ｋ
G 、ＴG は機器に固有の固定値であり、また増幅部６６
のゲインＫ2 はＡＶＲ６の出力増幅ゲインであるから、
これも固定値である。一方、増幅部６３のゲインＫ1 、
位相補償部６４の定数Ｔlead、Ｔlag は一般に例えばボ
リューム等で設定可能な可変定数であり、ＡＶＲ６の電
圧制御特性をこれらの可変定数（制御定数）Ｋ1 、Ｔ
lead、Ｔlag で決定できるようにしてる。これらの定数
は、励磁機３、同期発電機１の上記定数を基にあらかじ
め設計しておき、最終的には個々に調整する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のも
のでは、可変定数Ｋ1 、Ｔlead、Ｔlag を個々に設定し
なくてはならず、励磁機３、同期機１の各定数が設計段
階での値と実機での値とに差異がある場合、調整および
調整の仕方が面倒になる上、調整者によってバラツキが
生じ、必ずしも最適値にはならないという問題があっ
た。
のでは、可変定数Ｋ1 、Ｔlead、Ｔlag を個々に設定し
なくてはならず、励磁機３、同期機１の各定数が設計段
階での値と実機での値とに差異がある場合、調整および
調整の仕方が面倒になる上、調整者によってバラツキが
生じ、必ずしも最適値にはならないという問題があっ
た。
【０００５】本発明はこの問題を解消するためになされ
たもので、同期機や励磁機の機器定数を設定するだけ
で、ＡＶＲの制御定数を自動的に得ることができる同期
機の励磁制御装置を提供することを目的とする。
たもので、同期機や励磁機の機器定数を設定するだけ
で、ＡＶＲの制御定数を自動的に得ることができる同期
機の励磁制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、同期機の出力電圧と基準値との偏差を増幅
する増幅部と、この増幅部の出力の位相を調整する位相
補償部とを有し、上記同期機の励磁機の出力を制御する
自動電圧調整装置を備えた同期機の励磁制御装置におい
て、上記自動電圧調整装置の電圧制御特性を決定する上
記増幅部の定数及び上記位相補償部の定数を演算する制
御定数演算部を設け、上記自動電圧調整装置の伝達関数
に対応して上記各定数を夫々所定の式にもとづいて演算
するようにしたものである。
するために、同期機の出力電圧と基準値との偏差を増幅
する増幅部と、この増幅部の出力の位相を調整する位相
補償部とを有し、上記同期機の励磁機の出力を制御する
自動電圧調整装置を備えた同期機の励磁制御装置におい
て、上記自動電圧調整装置の電圧制御特性を決定する上
記増幅部の定数及び上記位相補償部の定数を演算する制
御定数演算部を設け、上記自動電圧調整装置の伝達関数
に対応して上記各定数を夫々所定の式にもとづいて演算
するようにしたものである。
【０００７】
【作用】本発明では、励磁機と同期機の機器定数および
制御仕様定数を設定することにより、制御定数演算部が
ＡＶＲの伝達関数に対応して制御定数を所定の式にもと
づいて演算する。
制御仕様定数を設定することにより、制御定数演算部が
ＡＶＲの伝達関数に対応して制御定数を所定の式にもと
づいて演算する。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の１実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
【０００９】図１において、１００は制御定数演算部で
ある。１０１は同期発電機１のゲインＫG を設定するＫ
G 設定器、１０２は同期発電機１の時定数ＴG を設定す
るＴG 設定器、１０３は励磁機３のゲインＫE を設定す
るＫE 設定器、１０４は励磁機３の時定数ＴE を設定す
るＴE 設定器、１０５は制御定数演算部１００に対して
演算するか否かを指令するためのチューニングスイッチ
である。他の構成は図３のものと同じである。
ある。１０１は同期発電機１のゲインＫG を設定するＫ
G 設定器、１０２は同期発電機１の時定数ＴG を設定す
るＴG 設定器、１０３は励磁機３のゲインＫE を設定す
るＫE 設定器、１０４は励磁機３の時定数ＴE を設定す
るＴE 設定器、１０５は制御定数演算部１００に対して
演算するか否かを指令するためのチューニングスイッチ
である。他の構成は図３のものと同じである。
【００１０】次に、本実施例の動作を図２のフローチャ
ートを参照して説明する。制御定数演算部１００は、零
クロス周波数ωc 、位相余裕θm が内部設定されて
おり、外部からはゲインＫG 、時定数ＴG 、ゲイン
ＫE 、時定数ＴE が設定される。チューニングスイ
ッチ１０５がオンされると、下記（１）式、（３）式、
（４）式の演算を実行する。
ートを参照して説明する。制御定数演算部１００は、零
クロス周波数ωc 、位相余裕θm が内部設定されて
おり、外部からはゲインＫG 、時定数ＴG 、ゲイン
ＫE 、時定数ＴE が設定される。チューニングスイ
ッチ１０５がオンされると、下記（１）式、（３）式、
（４）式の演算を実行する。
【００１１】 Ｔlead＝ＴE （１）
【００１２】図２の伝達関数ブロックの前向き伝達関数
は、
は、
【００１３】
【００１４】ここで、（２）式の関数が零クロス周波数
ωｃ、位相余裕θｍという特性を持つ様にするために
は、Ｔlag は次のように決定される。
ωｃ、位相余裕θｍという特性を持つ様にするために
は、Ｔlag は次のように決定される。
【００１５】
【００１６】更に、Ｋ1 も同様に、次のように決定され
る。
る。
【００１７】
【００１８】本実施例のＡＶＲ６はこのようにして演算
された制御定数Ｋ1、Ｔlead、Ｔlag により励磁制御を
行なう。
された制御定数Ｋ1、Ｔlead、Ｔlag により励磁制御を
行なう。
【００１９】このように、本実施例によれば、同期発電
機１のゲインＫG 、同期発電機１の時定数ＴG 、励磁機
３のゲインＫE 、励磁機３の時定数ＴE を設定するだけ
で、制御定数Ｋ1 、Ｔlead、Ｔlag が自動的に演算され
るので、制御定数の調整は容易であり、最適制御定数を
得ることができ、当然に調整者による制御定数のバラツ
キは生じない。
機１のゲインＫG 、同期発電機１の時定数ＴG 、励磁機
３のゲインＫE 、励磁機３の時定数ＴE を設定するだけ
で、制御定数Ｋ1 、Ｔlead、Ｔlag が自動的に演算され
るので、制御定数の調整は容易であり、最適制御定数を
得ることができ、当然に調整者による制御定数のバラツ
キは生じない。
【００２０】なお、上記実施例では、励磁機３として、
ゲインおよび一次遅れ特性を持つ回転形励磁機を使用し
た場合について述べたが、一次遅れを殆ど無視すること
ができる静止形励磁機を使用する場合も本発明を実施し
て同様の効果を得ることができる。
ゲインおよび一次遅れ特性を持つ回転形励磁機を使用し
た場合について述べたが、一次遅れを殆ど無視すること
ができる静止形励磁機を使用する場合も本発明を実施し
て同様の効果を得ることができる。
【００２１】また、ＡＶＲ６の制御関数として、ゲイン
および一次進み遅れ関数を示したが、励磁機の遅れを補
償するためにマイナーループである励磁機出力フィード
バックループを設けたものでもよい。
および一次進み遅れ関数を示したが、励磁機の遅れを補
償するためにマイナーループである励磁機出力フィード
バックループを設けたものでもよい。
【００２２】また、同期発電機１のゲインＫG 、同期
発電機１の時定数ＴG 、励磁機３のゲインＫE 、励
磁機３の時定数ＴE はハードウェア（設定器）で与え
る構成となっているが、ＡＶＲをディジタル系で構成す
る場合は内部パラメータとして有する構成としてもよ
い。
発電機１の時定数ＴG 、励磁機３のゲインＫE 、励
磁機３の時定数ＴE はハードウェア（設定器）で与え
る構成となっているが、ＡＶＲをディジタル系で構成す
る場合は内部パラメータとして有する構成としてもよ
い。
【００２３】
【発明の効果】本発明は以上説明した通り、制御仕様が
決まると、同期機や励磁機の機器定数を設定するだけ
で、ＡＶＲの制御定数を自動的に得ることができるか
ら、調整が容易である上、調整者によるバラツキを無く
すことができ、常に最適条件での制御が可能になる。
決まると、同期機や励磁機の機器定数を設定するだけ
で、ＡＶＲの制御定数を自動的に得ることができるか
ら、調整が容易である上、調整者によるバラツキを無く
すことができ、常に最適条件での制御が可能になる。
【図１】本発明の実施例を示すブロック構成図である。
【図２】上記実施例における演算フローチャートであ
る。
る。
【図３】従来の同期機の励磁制御装置を示す構成図であ
る。
る。
【図４】一般的な励磁系の伝達関数ブロック図である。
１ 同期発電機 ２ 界磁巻線 ３ 励磁機 ６ ＡＶＲ １００ 制御定数演算部 １０１ ＫG 設定器 １０２ ＴG 設定器 １０３ ＫE 設定器 １０４ ＴE 設定器 １０５ チューニングスイッチ
Claims (1)
- 【請求項１】 同期機の出力電圧と基準値との偏差を増
幅する増幅部と、この増幅部の出力の位相を調整する位
相補償部とを有し、上記同期機の励磁機の出力を制御す
る自動電圧調整装置を備えた同期機の励磁制御装置にお
いて、上記自動電圧調整装置の電圧制御特性を決定する
上記増幅部の定数及び上記位相補償部の定数を演算する
制御定数演算部を設け、上記自動電圧調整装置の下記の
伝達関数に対応して、上記増幅部の定数Ｋ及び上記位相
補償部の定数ＴleadとＴlag を夫々次式にもとづいて演
算するようにしたことを特徴とする同期機の励磁制御装
置。 自動電圧調整装 １ １ 置の伝達関数：Ｋ・ＫE ・ＫG ・───────・─────── １＋Ｔ lag ・Ｓ １＋Ｔ G ・Ｓ 〔１＋（ωc Ｔlag )2 〕1/2 ・〔１＋ (ωc ＴG )2 〕1/2 Ｋ＝──────────────────────────── Ａ・ＫE ・ＫG Ｔlead＝ＴE tan 〔 180°−θm − tan-1( ωc ＴG ）〕 Ｔlag ＝─────────────────── ωc ただし Ｋ ：増幅部のゲイン Ｔlead ：一次進み関数 Ｔlag ：一次遅れ関数 ＫE ：励磁機のゲイン ＴE ：励磁機の時定数 ＫG ：同期機のゲイン ＴG ：同期機の時定数 Ａ ：定数 ωc ：零クロス周波数 θm ：位相余裕
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3213590A JP2749728B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 同期機の励磁制御装置 |
| US07/910,240 US5440222A (en) | 1991-07-15 | 1992-07-09 | Excitation control apparatus for synchronous machine |
| EP92111882A EP0523586B1 (en) | 1991-07-15 | 1992-07-13 | Excitation control apparatus for synchronous machine |
| DE69208169T DE69208169T2 (de) | 1991-07-15 | 1992-07-13 | Erregungsregelvorrichtung für Synchronmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3213590A JP2749728B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 同期機の励磁制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0564499A JPH0564499A (ja) | 1993-03-12 |
| JP2749728B2 true JP2749728B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=16641721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3213590A Expired - Lifetime JP2749728B2 (ja) | 1991-07-15 | 1991-08-26 | 同期機の励磁制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2749728B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06311795A (ja) * | 1993-04-23 | 1994-11-04 | Meidensha Corp | 水力発電所用ディジタル制御装置の設定値制御方式 |
| JP3834772B2 (ja) * | 2002-09-24 | 2006-10-18 | 西芝電機株式会社 | 同期発電機の自動電圧調整器 |
| JP4817008B2 (ja) * | 2005-12-06 | 2011-11-16 | 西芝電機株式会社 | 同期発電機またはブラシレス同期発電機の自動電圧調整器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6430498A (en) * | 1987-07-24 | 1989-02-01 | Univ Tokai | Generator optimum stabilizing control method |
| JP2540202B2 (ja) * | 1989-03-01 | 1996-10-02 | 富士電機株式会社 | 発電機の多変数制御システムにおける補正制御方式 |
-
1991
- 1991-08-26 JP JP3213590A patent/JP2749728B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0564499A (ja) | 1993-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0523586B1 (en) | Excitation control apparatus for synchronous machine | |
| JP2948887B2 (ja) | 電動機の速度制御装置 | |
| US4721861A (en) | Turbine helper drive apparatus | |
| JP2749728B2 (ja) | 同期機の励磁制御装置 | |
| JP2690217B2 (ja) | 同期機の励磁制御装置 | |
| JP2877181B2 (ja) | 同期機の励磁制御装置 | |
| JPH0697880B2 (ja) | 同期機の励磁制御装置 | |
| JP3985210B2 (ja) | 誘導電動機の制御装置 | |
| JP2535210B2 (ja) | 同期発電機の自動電圧調整装置 | |
| JP3944659B2 (ja) | 誘導電動機の制御装置 | |
| JP2004350437A (ja) | 同期発電機の自動電圧調整器 | |
| JP3770286B2 (ja) | 誘導電動機のベクトル制御方法 | |
| JPH0984378A (ja) | 電流制御系の定数決定方法及びその定数決定装置 | |
| JPH05300800A (ja) | 励磁制御装置 | |
| JP3306334B2 (ja) | 電流補償装置 | |
| JP2000184785A (ja) | 電流制御系の電流制御ゲイン調整方法と調整装置 | |
| JPH07327322A (ja) | 有効電力補償装置及び横流補償装置 | |
| JPS63144798A (ja) | 同期機の励磁制御装置 | |
| JP2713857B2 (ja) | 抵抗変動補償付きセンサレスインバータ装置 | |
| JPH0638718B2 (ja) | 同期機励磁制御装置 | |
| JPH11299300A (ja) | インバータ制御装置 | |
| JPS5915268Y2 (ja) | 電流形インバ−タによる誘導電動機のすべり周波数制御装置 | |
| JPS6337599B2 (ja) | ||
| JPH08126204A (ja) | 系統安定化装置 | |
| JPS5921293A (ja) | 誘導電動機のトルク制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080220 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090220 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100220 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100220 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110220 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220 Year of fee payment: 14 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220 Year of fee payment: 14 |