JP2793252B2 - 発電装置 - Google Patents

発電装置

Info

Publication number
JP2793252B2
JP2793252B2 JP1118706A JP11870689A JP2793252B2 JP 2793252 B2 JP2793252 B2 JP 2793252B2 JP 1118706 A JP1118706 A JP 1118706A JP 11870689 A JP11870689 A JP 11870689A JP 2793252 B2 JP2793252 B2 JP 2793252B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
converter
command value
induction generator
output current
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 - Fee Related
Application number
JP1118706A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02303400A (ja
Inventor
広 内野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP1118706A priority Critical patent/JP2793252B2/ja
Priority to AU55015/90A priority patent/AU610778B2/en
Priority to EP19900109045 priority patent/EP0398222B1/en
Priority to DE69014401T priority patent/DE69014401T2/de
Publication of JPH02303400A publication Critical patent/JPH02303400A/ja
Priority to US07/865,684 priority patent/US5255175A/en
Priority to US08/209,363 priority patent/US5483435A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2793252B2 publication Critical patent/JP2793252B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2101/00Special adaptation of control arrangements for generators
    • H02P2101/15Special adaptation of control arrangements for generators for wind-driven turbines

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、内燃機関で駆動される機械装置の余剰動力
を利用して電力を得る軸発電や、風力発電など、原動機
の回転速度が大幅に変化する用途に適した発電装置に関
する。
(従来の技術) 第6図は、従来の実施例の構成図である。図に於て、
1は原動機、2は原動機1により駆動される誘導発電
機、3は誘導発電機2の交流出力を直流に変換するコン
バータ、4は誘導発電機2の出力電流を検出する電流検
出器、8はコンバータ3のスイッチング素子を制御する
スイッチング制御回路、9はコンバータ3の直流出力側
に接続された初期励磁用の直流電源、10はコンバータ3
の出力電圧を検出する電圧検出器、11はコンバータ3の
出力電圧の指令値、13はコンバータ3から負荷へ供給す
る電力をオンオフするしゃ断器、14は負荷である。15〜
20はダイオード、21〜26はトランジスタで、以上のダイ
オード15〜20、トランジスタ21〜26はブリッジ接続され
コンバータ3を構成する。27はコンバータ3の出力電圧
を平滑するコンデンサである。初期励磁用の直流電流9
は、例えばダイオード28、バッテリー29で構成される。
70は誘導発電機2の回転速度を検出する回転検出器、71
は回転検出器70で検出される誘導発電機2の回転速度を
基準にして、誘導発電機2の出力電流の大きさとすべり
周波数を制御するすべり周波数制御回路、72はすべり周
波数制御回路71の出力として得られる電流指令値、73は
電流制御回路である。
以上の従来の構成に於て、コンバータ3の出力電圧指
令値11と、電圧検出器10で検出されるコンバータ3の出
力電圧が比較され、その偏差に応じて、誘導発電機2の
出力電流の大きさとすべり周波数を制御する。例えば、
出力電圧を増加する場合、誘導発電機2の出力電流を増
加すると共にすべり周波数を負の方向に増加して、誘導
発電機2の発電電界を増加する。即ち、すべり周波数制
御回路71では、回転検出器70で検出される誘導発電機2
の回転速度を基準にして、出力電圧の偏差に応じた振幅
とすべりを有する各相電流の瞬時指令値72を演算する。
次に、電流制御回路73では、電流検出器4で検出される
誘導発電機2の各相電流の瞬時値と各相電流の瞬時指令
値72を比較して、スイッチング制御回路8によりコンバ
ータ3を制御して、誘電発電機2の出力電流を制御す
る。この様にして誘導発電機2の発電電力を制御するこ
とにより、負荷14の消費電力の変化に拘らず、コンバー
タ3の出力電圧を一定に制御することが出来る。
(発明が解決しようとする課題) 以上述べた従来の構成では、振動、温度、湿度などの
点で条件の悪い原動機1の近くに設置する回転検出器70
を必要とするから、回転検出器70が故障するトラブルが
多かった。また、原動機1の振動や電磁的なノイズによ
り、回転検出器70の出力信号が乱されると、これを基に
して制御される誘導発電機2の出力電流が乱され安定な
制御が出来なくなることがあった。あるいは回転検出器
70の精度が悪いと、誘導発電機2の出力電流波形が歪み
良好な特性が得られないため、精度の高い高価な回転検
出器が必要であった。
本発明は、以上述べた従来の発電装置の欠点を除去す
るために、回転検出器を使用しない発電装置を提供する
ことを目的としている。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段及び作用) 本発明は、誘導発電機とコンバータで構成され、コン
バータの出力に直流を得る発電装置に於て、誘導発電機
の出力電流波形は、誘導発電機の磁束と、回転速度と、
巻線のインピーダンスと、直流出力電圧と、負荷によっ
て決まり、特に、回転速度の変化に追従して出力電流波
形が変化していくことに着目し、電流波形に応じてコン
バータを制御することにより、回転検出器を使用しない
で安定な発電制御を行えるようにしたものである。
(実施例) 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は、本発明の一実施例構成図である。図に於
て、1〜4,8〜11,13〜29は、第6図で述べた、従来の実
施例の構成図の同一記号と同一である。5は誘導発電機
2の出力電流振幅指令値、6は電流検出器4で検出され
る誘導発電機2の出力電流と出力電流振幅指令値5を比
較する比較器、7は発電運転を開始するときにコンバー
タ3のスイッチング順序を規制する論理回路、12は出力
電圧指令値11とコンバータ3の出力電圧を比較してその
偏差に応じて出力電流振幅指令値5を制御する電圧制御
回路である。
第2図は、第1図に示す論理回路7の詳細な構成図
で、30〜47はアンド回路、48〜53はオア回路、54〜56は
フリップフロップ、57〜62はトランジスタ21〜26のオフ
信号、63〜68ははトランジスタ21〜26のオフ信号69はオ
フ禁止条件除外信号である。
第3図は、誘導発電機を励磁して電圧を立ち上げる初
期状態の、本発明の作用を現す波形図である。図に於
て、(1)は誘導発電機2のU相電流、(2)はV相電
流、(3)はW相電流である。(4)は出力電流振幅指
令値5の正側指令値、(5)は負側指令値である。
(6)はU相トランジスタ21,22のオンオフ状態を現す
信号で、“1"のときトランジスタ21がオン、トランジス
タ22がオフ、“0"のときトランジスタ21がオフ、トラン
ジスタ22がオンとする。同様に(7)はV相トランジス
タ23,24のオンオフ状態を現す信号、(8)はW相トラ
ンジスタ25,26のオンオフ状態を現す信号である。
(9)はU相電圧、(10)はU相誘起電圧、(11)は誘
導発電機2が発生する電力、(12)は誘導発電機2の反
抗トルク、(13)は出力電圧指令値11、(14)はコンバ
ータ3の出力電圧である。
第3図時刻t1に於て、トランジスタ22及び24及び25を
オンすると、初期励磁用直流電源9から電流が供給さ
れ、W相電流(3)は正の方向に増加し、U相電流
(1)及びV相電流(2)は負の方向に増加する。
時刻t2に於て、W相電流(3)が振幅指令値(4)に
達するが、もしこのとき、W相トランジスタ25をオフし
26をオンすると、コンバータ3の下側アームを構成する
トランジスタ22,24,26が同時にオンになり誘導発電機2
に供給される電圧が零になるため、以降U,V,W相電流は
零に減衰してしまう。従って、コンバータ3の下側アー
ムを構成するトランジスタ22,24,26が同時にオンになる
状態と、上側アームが同時にオンになる状態を禁止しな
ければならない。
第2図は、オフ禁止条件を含む論理回路である。時刻
t2に於て、W相電流(3)が振幅指令値(4)に達する
と、トランジスタ25オフ指令61が“1"になるが、このと
きアンド回路42の他方の入力は、トランジスタ22がオン
になっているため“0"になっている。またアンド回路43
の他方の入力は、トランジスタ24がオンになっているた
め“0"になっている。またアンド回路44の他方の入力
は、オフ禁止除外信号が与えられおらず“0"になってい
るものとすれば、トランジスタ25オフ指令61は、次段の
オア回路52へ伝達されない。
時刻t3に於て、U相電流(1)が振幅指令値(5)に
達すると、トランジスタ22オフ指令58が“1"になる。こ
のときアンド回路33の他方の入力は、トランジスタ23が
オフになっているため“1"になっている。従って、アン
ド回路33の出力が“1"になり、この信号はオア回路49を
通過してフリップフロップ54をリセットする。そのた
め、フリップフロップ54の反転出力であるトランジスタ
22オフ信号64が“1"になり、トランジスタ22をオフす
る。同時に、フリップフロップ54の非反転出力であるト
ランジスタ21オフ信号63が“0"になり、トランジスタ21
をオンする。
以上の動作により、トランジスタ22オフ信号64が“1"
になると、このときトランジスタ25オフ指令61が“1"に
なっているから、アンド回路42の出力が“1"になり、こ
の信号は、オア回路52を通過してフリップフロップ56を
セットする。そのため、フリップフロップ56の非反転出
力であるトランジスタ25オフ信号67が“1"になり、トラ
ンジスタ25をオフする。同時に、フリップフロップ56の
反転出力であるトランジスタ26オフ信号68が“0"にな
り、トランジスタ26をオンする。
続いて、V相電流(2)が振幅指令値(5)に達する
と、トランジスタ24オフ指令60が“1"になる。このとき
アンド回路39の他方の入力は、トランジスタ25がオフに
なっているため“1"になっている。従って、アンド回路
39の出力が“1"になり、この信号はオア回路51を通過し
てフリップフロップ55をリセットする。そのため、フリ
ップフロップ55の反転出力であるトランジスタ24オフ信
号66が“1"になり、トランジスタ24をオフする。同時
に、フリップフロップ55の非反転出力であるトランジス
タ23オフ信号65が“0"になり、トランジスタ23をオンす
る。
以上の一連の動作により、トランジスタ21,23,26がオ
ン、22,24,25がオフの状態になり、U相電流(1)とV
相電流(2)は正の方向に変化しW相電流(3)は負の
方向に変化する。以下時刻t10まで同様の動作を繰り返
す。
次に時刻t11に於て、W相電流(3)が振幅指令値
(5)に達すると、トランジスタ26オフ指令62が“1"に
なる、このとき時刻t10に於て、トランジスタ21が既に
オフになっているため、トランジスタ21オフ信号63が
“1"になっている。従って、アンド回路45の出力が“1"
になり、この信号はオア回路53を通過してフリップフロ
ップ56をリセットする。そのため、フリップフロップ56
の反転出力であるトランジスタ26オフ信号68が“1"にな
り、トランジスタ28をオフする。同時に、フリップフロ
ップ56の非反転出力であるトランジスタ25オフ信号67が
“0"になり、トランジスタ25をオンする。以降の動作に
於ては、オフ禁止を行う必要が無くなり、オフ禁止除外
信号69を“1"にして良い。オフ禁止除外信号69を“1"に
した以降は、トランジスタ21〜26オフ指令57〜62は、ア
ンド回路32,35,38,41,44,47により、無条件に次段へ伝
達される。
以上のスイッチング制御に於て、出力電流振幅指令値
5の正側指令値(4)と、負側指令値(5)を徐々に増
加させると、U相電流(1)、V相電流(2)、W相電
流(3)が正側指令値(4)または負側指令値(5)に
達するタイミングが徐々に遅くなり、従ってU,V,W相電
流の周波数が徐々に低くなる。これにより誘導発電機2
に与えられる発電方向のすべりが増加し起電力が発生し
増大する。これに伴って、コンバータ3の出力電圧(1
4)が増加していく。この電圧がバッテリー29の電圧よ
り高くなるとダイオード28が逆バイアスされ、初期励磁
用の直流電源9はオフされる。
第4図は、誘導発電機の電圧を指令値まで立ち上げる
過程の、本発明の作用を現す波形図である。出力電流振
幅指令値5の正側指令値(4)と、負側指令値(5)を
増加させることにより、U相電流(1)、V相電流
(2)、W相電流(3)が増加する。これにより、コン
バータ3の出力電圧(14)は、(13)で示す出力電圧指
令値11に近づいていく。
第5図は、誘導発電機の電圧が指令値まで立ち上がっ
た後負荷を投入し電圧制御を行う過程の、本発明の作用
を現す波形図である。図の時刻t12に於て、しゃ断器13
をオンすると負荷14に電力(15)が供給される。このと
きコンバータ3の出力電圧(14)は、(13)で示す出力
電圧指令値11より低下するが、電圧制御回路12をオンす
ることにより、その偏差に応じた電圧制御信号(16)が
発生する。これにより出力電流振幅指令値5の正側指令
値(4)と、負側指令値(5)を制御すれば、U相電流
(1)、V相電流(2)、W相電流(3)を制御するこ
とができる。この様にしてコンバータ3の出力電圧(1
4)を制御することができる。
以上の説明では、コンバータを構成するスイッチング
素子としてトランジスタを使用した場合について説明し
たが、ゲートターンオフサイリスタ(GTO)や他のスイ
ッチング素子あるいは、強制転流回路を有するサイリス
タ回路など、他のスイッチング手段を用いてコンバータ
を構成しても良い。
〔発明の効果〕
以上述べた様に本発明によれば、振動、温度、湿度な
どの点で条件の悪い原動機の近くに設置する回転検出器
が不要になる。従って、回転検出器の故障に起因するト
ラブルが無くなる。
また従来、原動機の振動や電磁的なノイズにより、回
転検出器の出力信号が乱され、これを基にして制御され
る誘導発電機の出力電流が乱されて安定な発電制御が出
来なくなることがあったが、本発明によれば安定な発電
制御が可能になる。
また従来、回転検出器の精度が悪いと、誘導発電機の
出力電流波形が歪み良好な特性が得られないため、精度
の高い高価な回転検出器が必要であったが、本発明によ
れば、回転検出器が不要になるから、回転検出器のコス
ト、配線のコスト、保守のコストが削除される。
従って本発明によれば、信頼性が高く、高性能で、し
かも低コストの発電装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示す構成図、第2図は、
本発明を構成する第1図の論理回路の詳細な構成図、第
3図は、誘導発電機を励磁して電圧を立ち上げる初期状
態の、本発明の作用を現す波形図、第4図は、誘導発電
機の電圧を指令値まで立ち上げる過程の、本発明の作用
を現す波型図、第5図は、誘導発電機の電圧が指令値ま
で立ち上がった後負荷を投入し電圧制御を行う過程の、
本発明の作用を現す波形図、第6図は、従来の実施例の
構成図である。 1……原動機、2……誘導発電機、3……コンバータ、
4……電流検出器、5……出力電流振幅指令値、6……
比較器、7……論理回路、8……スイッチング制御回
路、9……直流電源、10……電圧検出器、11……出力電
圧指令値、12……電圧制御回路、13……しゃ断器、14…
…負荷、15〜20……ダイオード、21〜26……トランジス
タ、27……コンデンサ、28……ダイオード、29……バッ
テリー、30〜47……アンド回路、48〜53……オア回路、
54〜56……フリップフロップ、57……トランジスタ21オ
フ指令、58……トランジスタ24オフ指令、59……トラン
ジスタ25オフ指令、60……トランジスタ24オフ指令、61
……トランジスタ25オフ指令、62……トランジスタ26オ
フ指令、63……トランジスタ21オフ信号、64……トラン
ジスタ22オフ信号、65……トランジスタ23オフ信号、66
……トランジスタ24オフ信号、67……トランジスタ25オ
フ信号、68……トランジスタ26オフ信号、69……オフ禁
止条件除外信号、70……回転検出器、71……すべり周波
数制御回路、72……電流指令値、73……電流制御回路。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原動機により駆動される誘導発電機と、そ
    の誘導発電機の交流出力を直流に変換するコンバータ
    と、前記コンバータの入力側で前記誘導発電機の各相の
    出力電流を検出する電流検出器と、前記誘導発電機の出
    力電流振幅指令値と、その出力電流振幅指令値と前記電
    流検出器の出力を比較して、前記コンバータを構成する
    スイッチング素子のオフ指令を発生する比較器と、その
    比較器の出力信号により前記コンバータのスイッチング
    素子を制御するスイッチング制御回路から構成され、前
    記誘導発電機の出力電流が前記出力電流振幅指令値を越
    えないように前記コンバータを制御することを特徴とす
    る発電装置。
  2. 【請求項2】原動機により駆動される誘導発電機と、そ
    の誘導発電機の交流出力を直流に変換するコンバータ
    と、そのコンバータの直流出力側に接続された初期励磁
    用の直流電源と、前記コンバータの入力側で前記誘導発
    電機の各相の出力電流を検出する電流検出器と、前記誘
    導発電機の出力電流振幅指令値と、その出力電流振幅指
    令値と前記電流検出器の出力を比較して、前記コンバー
    タを構成するスイッチング素子のオフ指令を発生する比
    較器と、その比較器の出力信号に対して前記コンバータ
    のスイッチング禁止条件を与える論理回路と、その論理
    回路の出力信号により前記コンバータのスイッチング素
    子を制御するスイッチング制御回路から構成され、前記
    出力電流振幅指令値を徐々に増加しながら、前記誘導発
    電機の出力電流が前記出力電流振幅指令値を越えないよ
    うに前記コンバータを制御することにより、前記誘導発
    電機の出力電圧を立ち上げることを特徴とする発電装
    置。
  3. 【請求項3】原動機により駆動される誘導発電機と、そ
    の誘導発電機の交流出力を直流に変換するコンバータ
    と、前記コンバータの入力側で前記誘導発電機の各相の
    出力電流を検出する電流検出器と、前記コンバータの出
    力電圧を検出する電圧検出器と、前記コンバータの出力
    電圧の指令値と、その出力電圧の指令値と前記電圧検出
    器の出力信号を比較して前記誘導発電機の出力電流振幅
    指令値を発生する電圧制御回路と、前記出力電流振幅指
    令値と前記電流検出器の出力を比較して、前記コンバー
    タを構成するスイッチング素子のオフ指令を発生する比
    較器と、その比較器の出力信号により前記コンバータの
    スイッチング素子を制御するスイッチング制御回路から
    構成され、前記誘導発電機の出力電流が前記出力電流振
    幅指令値を越えないように前記コンバータを制御して、
    前記コンバータの出力電圧を制御することを特徴とする
    発電装置。
JP1118706A 1989-05-15 1989-05-15 発電装置 Expired - Fee Related JP2793252B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1118706A JP2793252B2 (ja) 1989-05-15 1989-05-15 発電装置
AU55015/90A AU610778B2 (en) 1989-05-15 1990-05-11 Power generation system
EP19900109045 EP0398222B1 (en) 1989-05-15 1990-05-14 Power generation system
DE69014401T DE69014401T2 (de) 1989-05-15 1990-05-14 Stromversorgungssystem.
US07/865,684 US5255175A (en) 1989-05-15 1992-04-08 Power generation system having induction generator and controlled bridge rectifier
US08/209,363 US5483435A (en) 1989-05-15 1994-03-14 Power generation system having induction generator and controlled bridge rectifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1118706A JP2793252B2 (ja) 1989-05-15 1989-05-15 発電装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02303400A JPH02303400A (ja) 1990-12-17
JP2793252B2 true JP2793252B2 (ja) 1998-09-03

Family

ID=14743111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1118706A Expired - Fee Related JP2793252B2 (ja) 1989-05-15 1989-05-15 発電装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2793252B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69518553T2 (de) * 1994-01-31 2001-04-26 Denso Corp Vorrichtung zur Leistungserzeugung für Fahrzeuge

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02303400A (ja) 1990-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7944161B2 (en) DC bus discharge in an electric motor system
JP5281329B2 (ja) インバータ発電機
CN109995304A (zh) 一种基于调节pwm载波频率降低开关磁阻电机噪声的方法
JP2004215497A (ja) 始動機/発電機システム及びその制御asic
US5483435A (en) Power generation system having induction generator and controlled bridge rectifier
JP2009232604A (ja) 回転電機制御システム
JP4062074B2 (ja) 三相ブラシレスdcモータの制御方法
JP2793252B2 (ja) 発電装置
JP5008749B2 (ja) 電源装置
JPH07115791A (ja) 電気自動車用制御装置
JP2818201B2 (ja) 発電システム
JP2909256B2 (ja) 誘導発電機の制御装置
JPH05308778A (ja) 電気自動車駆動用インバータ
JP2911337B2 (ja) 交流励磁形同期機の始動装置
JPH0662553A (ja) 車両用三相交流発電電動機
JPH037099A (ja) 発電装置の制御方法
JP2001292577A (ja) インバータ発電装置
JP2000152683A (ja) ブラシレスdcモータの制御方法
US10355633B2 (en) Method and control device of a multiphase synchronous rotating electric machine with excitation and corresponding vehicle alterno-starter
JPH06253599A (ja) 誘導発電機の制御方法およびその制御装置
US20200259436A1 (en) Method for changing between block control and pwm control of an electric machine
JP2000270558A (ja) インバータ・コンバータの直流電圧設定装置
JPS5943840Y2 (ja) インバ−タ
JP3131532B2 (ja) 誘導発電機制御装置
JP2022184437A (ja) 電動発電機の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees