JP3021552B2 - パルス移相装置 - Google Patents
パルス移相装置Info
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- JP3021552B2 JP3021552B2 JP2153272A JP15327290A JP3021552B2 JP 3021552 B2 JP3021552 B2 JP 3021552B2 JP 2153272 A JP2153272 A JP 2153272A JP 15327290 A JP15327290 A JP 15327290A JP 3021552 B2 JP3021552 B2 JP 3021552B2
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- Japan
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- pulse
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- power supply
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Description
【産業上の利用分野】 本発明は周波数が変動し得る交流電源を開閉するサイ
リスタの位相制御用点弧パルスなどのパルスを、与えら
れた直流レベルの位相制御指令（α指令ともいう）に対
応する位相のパルスとして出力するパルス移相装置、特
に、同期機のサイリスタ励磁方式におけるサイリスタ整
流器のサイリスタの位相制御用点弧パルスを発生するの
に適したパルス移相装置に関する。 なお以下各図において同一の符号は同一もしくは相当
部分を示す。
リスタの位相制御用点弧パルスなどのパルスを、与えら
れた直流レベルの位相制御指令（α指令ともいう）に対
応する位相のパルスとして出力するパルス移相装置、特
に、同期機のサイリスタ励磁方式におけるサイリスタ整
流器のサイリスタの位相制御用点弧パルスを発生するの
に適したパルス移相装置に関する。 なお以下各図において同一の符号は同一もしくは相当
部分を示す。
同期機に界磁電流を供給する直流電源装置は励磁装置
と称され、これには界磁電流を調整し制御する装置も含
まれている。この励磁装置の代表例として同期機の界磁
電流を励磁用変圧器及び整流器で制御する静止形励磁方
式があり、整流器にサイリスタ整流器を使用する方式は
通称サイリスタ励磁方式と称されている。このサイリス
タ励磁方式はサイリスタの点弧角を制御してサイリスタ
整流器の出力直流電圧を変化させ、それにより界磁電流
を調整する方式である。 サイリスタの点弧角を制御するために点弧パルスを使
用するが、この点弧パルスを発生するための装置として
パルス移相装置が使用される。 第４図はこの種のパルス移相装置を含んだ同期機のサ
イリスタ励磁装置の構成例を示すブロック回路図であ
り、第６図は第４図の要部の動作を説明するための波形
図である。 第４図において11は同期機、20はこの同期機11と同軸
に回転する永久磁石発電機（PMGとも略記する）（又は
速度発電機）、７はこの同期機の主回路電源である。８
はこの主回路電源７から励磁用変圧器22を介して給電さ
れるこの例では３相の電圧を整流して同期機11の界磁巻
線23に供給する直流電圧10を作り出すサイリスタ整流器
である。このサイリスタ整流器８により作られた直流電
圧10によって同期機11の界磁巻線23に流れる界磁電流が
調整される。 ５は点弧パルス移相器（FARとも略記する）で、この
移相器５は主回路電源７から励磁用変圧器22及び変圧器
21を介して同期信号９を、また永久磁石発電機20から同
期機11の回転速度に比例した信号20aを、また図外の上
位装置から、サイリスタ整流器８を制御すべき位相角に
応じたレベルの直流電圧としての位相制御指令（α指
令）１を入力し、このα指令１で指定された位相角のゲ
ートパルス６をサイリスタ整流器８内の図外のサイリス
タのゲートに与えてこのサイリスタの点弧を行わせる。 なお２はα指令１に必要に応じて付加されるバイアス
電圧の調整抵抗、3,4はそれぞれα指令１の最大値，最
小値を規制するリミッタである。 第６図は上から順に３相の１相分についての同期信号
９、点弧パルス移相器５に直接，α指令１が入力される
ものとしたときのα指令１およびこの指令１と切り合う
鋸歯状波ST（なおこの鋸歯状波STは移相器５内で作られ
る。）、およびゲートパルス６のそれぞれの波形を示
す。そして同図（Ａ）は例えば定格周波数の場合を、同
図（Ｂ）はこの周波数がｎ倍、つまり同期機11の回転速
度が定格速度のｎ倍（但しこの例では３倍）となった場
合をそれぞれ示す。 ここで同期信号９は３相の主回路電源７の当該相につ
いての正弦波であり、移相器５内では永久磁石発電機20
の出力信号20aに比例した勾配を持つ鋸歯状波STが作ら
れるようになっており、この鋸歯状波STは同期信号９の
ゼロクロス点ごとにゼロリセットおよびスタートを繰り
返す。 一方、α指令１は０レベルから前記鋸歯状波STの振幅
に等しいレベルまで有効となる可変可能な直流電圧であ
り、移相器５はこの鋸歯状波STとα指令１とが交わる
（切り合う）時点でゲートパルス６を出力することによ
り、位相角が０°〜180°（電気角）に可変し得る、そ
して同一レベルのα指令１を入力している限りは主回路
電源７の周波数変化に無関係に一定の位相角の（即ち主
回路電源７の周波数変動に合わせて点弧位相が追従す
る）、ゲートパルス６を作り出すことができる。 また第５図は従来のパルス移相装置の他の構成例を示
すブロック図で、この第５図の機能は第４図と同じであ
る。但し第５図の点弧パルス移相器5Aは第４図の移相器
５と同様に同期信号９に同期した鋸歯状波STを発生し、
この鋸歯状波とα指令を比較しゲートパルス６を出力す
る機能を持つが、この移相器5Aは、前記鋸歯状波STの平
均電圧を求める鋸歯状波加算回路12、この平均電圧値に
対する所定の指令値を設定する周波数設定器14、この指
令値と実際値との偏差をPI増巾して、前記指令値と実際
値とが一致するように鋸歯状波STの振巾を可変調節する
自動周波数補正調節器13を備えている。 従って鋸歯状波STの振巾は常に一定となり、移相器5A
は第４図の移相器５と同様にα指令１の値が一定である
限り、電源周波数の変動にかかわらず一定の位相のゲー
トパルス６を発生することができる。
と称され、これには界磁電流を調整し制御する装置も含
まれている。この励磁装置の代表例として同期機の界磁
電流を励磁用変圧器及び整流器で制御する静止形励磁方
式があり、整流器にサイリスタ整流器を使用する方式は
通称サイリスタ励磁方式と称されている。このサイリス
タ励磁方式はサイリスタの点弧角を制御してサイリスタ
整流器の出力直流電圧を変化させ、それにより界磁電流
を調整する方式である。 サイリスタの点弧角を制御するために点弧パルスを使
用するが、この点弧パルスを発生するための装置として
パルス移相装置が使用される。 第４図はこの種のパルス移相装置を含んだ同期機のサ
イリスタ励磁装置の構成例を示すブロック回路図であ
り、第６図は第４図の要部の動作を説明するための波形
図である。 第４図において11は同期機、20はこの同期機11と同軸
に回転する永久磁石発電機（PMGとも略記する）（又は
速度発電機）、７はこの同期機の主回路電源である。８
はこの主回路電源７から励磁用変圧器22を介して給電さ
れるこの例では３相の電圧を整流して同期機11の界磁巻
線23に供給する直流電圧10を作り出すサイリスタ整流器
である。このサイリスタ整流器８により作られた直流電
圧10によって同期機11の界磁巻線23に流れる界磁電流が
調整される。 ５は点弧パルス移相器（FARとも略記する）で、この
移相器５は主回路電源７から励磁用変圧器22及び変圧器
21を介して同期信号９を、また永久磁石発電機20から同
期機11の回転速度に比例した信号20aを、また図外の上
位装置から、サイリスタ整流器８を制御すべき位相角に
応じたレベルの直流電圧としての位相制御指令（α指
令）１を入力し、このα指令１で指定された位相角のゲ
ートパルス６をサイリスタ整流器８内の図外のサイリス
タのゲートに与えてこのサイリスタの点弧を行わせる。 なお２はα指令１に必要に応じて付加されるバイアス
電圧の調整抵抗、3,4はそれぞれα指令１の最大値，最
小値を規制するリミッタである。 第６図は上から順に３相の１相分についての同期信号
９、点弧パルス移相器５に直接，α指令１が入力される
ものとしたときのα指令１およびこの指令１と切り合う
鋸歯状波ST（なおこの鋸歯状波STは移相器５内で作られ
る。）、およびゲートパルス６のそれぞれの波形を示
す。そして同図（Ａ）は例えば定格周波数の場合を、同
図（Ｂ）はこの周波数がｎ倍、つまり同期機11の回転速
度が定格速度のｎ倍（但しこの例では３倍）となった場
合をそれぞれ示す。 ここで同期信号９は３相の主回路電源７の当該相につ
いての正弦波であり、移相器５内では永久磁石発電機20
の出力信号20aに比例した勾配を持つ鋸歯状波STが作ら
れるようになっており、この鋸歯状波STは同期信号９の
ゼロクロス点ごとにゼロリセットおよびスタートを繰り
返す。 一方、α指令１は０レベルから前記鋸歯状波STの振幅
に等しいレベルまで有効となる可変可能な直流電圧であ
り、移相器５はこの鋸歯状波STとα指令１とが交わる
（切り合う）時点でゲートパルス６を出力することによ
り、位相角が０°〜180°（電気角）に可変し得る、そ
して同一レベルのα指令１を入力している限りは主回路
電源７の周波数変化に無関係に一定の位相角の（即ち主
回路電源７の周波数変動に合わせて点弧位相が追従す
る）、ゲートパルス６を作り出すことができる。 また第５図は従来のパルス移相装置の他の構成例を示
すブロック図で、この第５図の機能は第４図と同じであ
る。但し第５図の点弧パルス移相器5Aは第４図の移相器
５と同様に同期信号９に同期した鋸歯状波STを発生し、
この鋸歯状波とα指令を比較しゲートパルス６を出力す
る機能を持つが、この移相器5Aは、前記鋸歯状波STの平
均電圧を求める鋸歯状波加算回路12、この平均電圧値に
対する所定の指令値を設定する周波数設定器14、この指
令値と実際値との偏差をPI増巾して、前記指令値と実際
値とが一致するように鋸歯状波STの振巾を可変調節する
自動周波数補正調節器13を備えている。 従って鋸歯状波STの振巾は常に一定となり、移相器5A
は第４図の移相器５と同様にα指令１の値が一定である
限り、電源周波数の変動にかかわらず一定の位相のゲー
トパルス６を発生することができる。
しかしながら従来の技術で述べた第４図の方式では、
外部に永久磁石付発電機（もしくは速度発電機）20等の
主回路電源周波数に比例した電圧発生手段を必要とし、
コストアップにつながる欠点があった。 また同じく第５図の方式では制御装置内部の回路構成
が複雑で、かつ調整に時間を要する欠点があった。 そこでこの発明は、以上の欠点を解消するパルス移相
装置を提供することを課題とする。
外部に永久磁石付発電機（もしくは速度発電機）20等の
主回路電源周波数に比例した電圧発生手段を必要とし、
コストアップにつながる欠点があった。 また同じく第５図の方式では制御装置内部の回路構成
が複雑で、かつ調整に時間を要する欠点があった。 そこでこの発明は、以上の欠点を解消するパルス移相
装置を提供することを課題とする。
前記の課題を解決するための本発明の装置は、『周波
数が変動し得る交流電源（主回路電源７など）に対する
所望の可変し得る位相のパルス（ゲートパルス６など）
を発生するパルス移相装置において、 （同期信号９などを入力することにより）少なくとも
前記交流電源に同期した鋸歯状波であって、その波形の
ランプ部が常に一定の勾配を持つ鋸歯状波（STなど）を
発生する手段（点弧パルス移相器50など）と、 発生させるべき前記パルスの位相に相当する直流信号
（α指令１など）のレベルを前記交流電源の周波数に反
比例したレベル（の変換α指令αＦなど）に変換する手
段（F/V変換器15,割算器16の組み合わせ、又はF/V変換
器15,掛算器17,増巾器18の組み合わせなど）と、 この反比例した直流信号のレベルと前記鋸歯状波のラ
ンプ部のレベルとが一致した時点で前記パルスを発生す
る手段（点弧パルス移相器50など）とを備えた』ものと
する。
数が変動し得る交流電源（主回路電源７など）に対する
所望の可変し得る位相のパルス（ゲートパルス６など）
を発生するパルス移相装置において、 （同期信号９などを入力することにより）少なくとも
前記交流電源に同期した鋸歯状波であって、その波形の
ランプ部が常に一定の勾配を持つ鋸歯状波（STなど）を
発生する手段（点弧パルス移相器50など）と、 発生させるべき前記パルスの位相に相当する直流信号
（α指令１など）のレベルを前記交流電源の周波数に反
比例したレベル（の変換α指令αＦなど）に変換する手
段（F/V変換器15,割算器16の組み合わせ、又はF/V変換
器15,掛算器17,増巾器18の組み合わせなど）と、 この反比例した直流信号のレベルと前記鋸歯状波のラ
ンプ部のレベルとが一致した時点で前記パルスを発生す
る手段（点弧パルス移相器50など）とを備えた』ものと
する。
以下第１図ないし第３図に基づいて本発明の実施例を
説明する。第１図は本発明の第１の実施例としての構成
を示すブロック回路図で第４図に対応し、第３図は第１
図の要部動作を示す波形図で第６図に対応する。 第１図においては第４図に対し永久磁石発電機20が省
略され、点弧パルス移相器が新たな移相器50に置き換わ
ると共に、同期信号９の周波数を電圧に変換するF/V変
換器15、およびα指令１のレベルをF/V変換器15の出力1
5aで割算してその割算器出力を変換α指令αＦとして新
たな点弧パルス移相器50に与える割算器16が新設されて
いる。 ここで新たな移相器50は同期信号９に同期して、常に
同一の勾配を持つ鋸歯状波STを発生し、第３図に示すよ
うに変換α指令αＦのレベルとこの鋸歯状波STのランプ
部のレベルとが一致する（切り合う）時点でゲートパル
ス６を出力する。 次に第３図を参照しつつ第１図の動作を述べる。主回
路電源７の周波数が定格周波数の状態の第３図（Ａ）に
おいては、例えばF/A変換器15の出力15aは１のレベルで
α指令１はそのままのレベルが割算器16の出力、即ち変
換α指令αＦとして移相器50に入力されるものとする。 次に第３図（Ｂ）のように主回路電源の周波数が同図
（Ａ）の３倍になると、F/V変換器15の出力15aは３のレ
ベルとなり、割算器16からは入力したα指令１の1/3の
レベルの割算器出力、即ち変換α指令αＦが移相器50に
出力されることになり、移相器50からはα指令１のレベ
ルが一定であれば同図（Ａ）と同じ位相角のゲートパル
ス６が出力される。 次に第２図は本発明の第２の実施例としての構成を示
すもので、この第２図の機能は第１図と同じであり、第
２図では第１図の割算器16の機能を増巾器18とその負帰
還回路に設けられた掛算器17によって実現したものであ
る。即ち増巾器18の出力（これは変換α指令αＦに等し
い）と、F/V変換器の出力15aとは掛算されて掛算値がα
指令１から減算され、この減算値が増巾器18によって増
巾されて変換α指令αＦとなる。ここで増巾器18の増巾
率が充分大きければ変換α指令αＦはα指令１を電源周
波数で割った値に比例する。換言すれば一定レベルのα
指令１に対しαＦのレベルは電源周波数に反比例して変
化し、電源周波数の変動に追従した一定の位相角のゲー
トパルス６が得られる。
説明する。第１図は本発明の第１の実施例としての構成
を示すブロック回路図で第４図に対応し、第３図は第１
図の要部動作を示す波形図で第６図に対応する。 第１図においては第４図に対し永久磁石発電機20が省
略され、点弧パルス移相器が新たな移相器50に置き換わ
ると共に、同期信号９の周波数を電圧に変換するF/V変
換器15、およびα指令１のレベルをF/V変換器15の出力1
5aで割算してその割算器出力を変換α指令αＦとして新
たな点弧パルス移相器50に与える割算器16が新設されて
いる。 ここで新たな移相器50は同期信号９に同期して、常に
同一の勾配を持つ鋸歯状波STを発生し、第３図に示すよ
うに変換α指令αＦのレベルとこの鋸歯状波STのランプ
部のレベルとが一致する（切り合う）時点でゲートパル
ス６を出力する。 次に第３図を参照しつつ第１図の動作を述べる。主回
路電源７の周波数が定格周波数の状態の第３図（Ａ）に
おいては、例えばF/A変換器15の出力15aは１のレベルで
α指令１はそのままのレベルが割算器16の出力、即ち変
換α指令αＦとして移相器50に入力されるものとする。 次に第３図（Ｂ）のように主回路電源の周波数が同図
（Ａ）の３倍になると、F/V変換器15の出力15aは３のレ
ベルとなり、割算器16からは入力したα指令１の1/3の
レベルの割算器出力、即ち変換α指令αＦが移相器50に
出力されることになり、移相器50からはα指令１のレベ
ルが一定であれば同図（Ａ）と同じ位相角のゲートパル
ス６が出力される。 次に第２図は本発明の第２の実施例としての構成を示
すもので、この第２図の機能は第１図と同じであり、第
２図では第１図の割算器16の機能を増巾器18とその負帰
還回路に設けられた掛算器17によって実現したものであ
る。即ち増巾器18の出力（これは変換α指令αＦに等し
い）と、F/V変換器の出力15aとは掛算されて掛算値がα
指令１から減算され、この減算値が増巾器18によって増
巾されて変換α指令αＦとなる。ここで増巾器18の増巾
率が充分大きければ変換α指令αＦはα指令１を電源周
波数で割った値に比例する。換言すれば一定レベルのα
指令１に対しαＦのレベルは電源周波数に反比例して変
化し、電源周波数の変動に追従した一定の位相角のゲー
トパルス６が得られる。
本発明によれば、周波数が変動し得る交流電源として
の主回路電源７に対する所望の可変し得る位相のゲート
パルス６を発生するパルス移相装置において、 同期信号９を入力することにより少なくとも前記主回
路電源７に同期した鋸歯状波であって、その波形のラン
プ部が常に一定の勾配を持つ鋸歯状波STを発生する点弧
パルス移相器50と、 発生させるべき前記ゲートパルス６の位相に相当する
直流信号としてのα指令１のレベルを前記交流電源の周
波数に反比例したレベルの変換α指令αＦに変換する手
段としてのF/V変換器15,割算器16の組み合わせ、又はF/
V変換器15、掛算器17、増巾器18の組み合わせとを備
え、 前記点弧パルス移相器50がこの反比例した変換α指令
αＦのレベルと前記鋸歯状波STのランプ部のレベルとが
一致した時点で前記パルスを発生するようにしたので、 本発明のパルス移相装置は従来方式の課題となってい
た外部取り付け部品が不要となり、そして調整機能も不
要となり、制御装置内部の演算機能のみで構成されるの
で、調整に費やす時間が短縮される。
の主回路電源７に対する所望の可変し得る位相のゲート
パルス６を発生するパルス移相装置において、 同期信号９を入力することにより少なくとも前記主回
路電源７に同期した鋸歯状波であって、その波形のラン
プ部が常に一定の勾配を持つ鋸歯状波STを発生する点弧
パルス移相器50と、 発生させるべき前記ゲートパルス６の位相に相当する
直流信号としてのα指令１のレベルを前記交流電源の周
波数に反比例したレベルの変換α指令αＦに変換する手
段としてのF/V変換器15,割算器16の組み合わせ、又はF/
V変換器15、掛算器17、増巾器18の組み合わせとを備
え、 前記点弧パルス移相器50がこの反比例した変換α指令
αＦのレベルと前記鋸歯状波STのランプ部のレベルとが
一致した時点で前記パルスを発生するようにしたので、 本発明のパルス移相装置は従来方式の課題となってい
た外部取り付け部品が不要となり、そして調整機能も不
要となり、制御装置内部の演算機能のみで構成されるの
で、調整に費やす時間が短縮される。
第１図，第２図はそれぞれ本発明によるパルス移相装置
のそれぞれ異なる実施例を含む同期機のサイリスタ励磁
装置の構成を示すブロック回路図、 第３図は第１図，第２図の要部動作を示す波形図、 第４図，第５図はそれぞれ第１図に対応する従来の異な
る構成例を示すブロック回路図、 第６図は第４図，第５図の要部動作を示す波形図であ
る。 1:α指令、50:点弧パルス移相器、6:ゲートパルス、7:
主回路電源、8:サイリスタ整流器、9:同期信号、10:直
流電圧、11:同期機、15:F/V変換器、16:割算器、17:掛
算器、18:増巾器、ST:鋸歯状波、αF:変換α指令。
のそれぞれ異なる実施例を含む同期機のサイリスタ励磁
装置の構成を示すブロック回路図、 第３図は第１図，第２図の要部動作を示す波形図、 第４図，第５図はそれぞれ第１図に対応する従来の異な
る構成例を示すブロック回路図、 第６図は第４図，第５図の要部動作を示す波形図であ
る。 1:α指令、50:点弧パルス移相器、6:ゲートパルス、7:
主回路電源、8:サイリスタ整流器、9:同期信号、10:直
流電圧、11:同期機、15:F/V変換器、16:割算器、17:掛
算器、18:増巾器、ST:鋸歯状波、αF:変換α指令。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 9/30 H02P 7/63
Claims (1)
- 【請求項１】周波数が変動し得る交流電源に対する所望
の可変し得る位相のパルスを発生するパルス移相装置に
おいて、 少なくとも前記交流電源に同期した鋸歯状波であって、
その波形のランプ部が常に一定の勾配を持つ鋸歯状波を
発生する手段と、 発生させるべき前記パルスの位相に相当する直流信号の
レベルを前記交流電源の周波数に反比例したレベルに変
換する手段と、 この反比例した直流信号レベルと前記鋸歯状波のランプ
部のレベルとが一致した時点で前記パルスを発生する手
段とを備えたことを特徴とするパルス移相装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2153272A JP3021552B2 (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | パルス移相装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2153272A JP3021552B2 (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | パルス移相装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0446591A JPH0446591A (ja) | 1992-02-17 |
| JP3021552B2 true JP3021552B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=15558838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2153272A Expired - Lifetime JP3021552B2 (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | パルス移相装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3021552B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6570086B1 (en) | 2000-06-06 | 2003-05-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Cooling structure of communication device |
| KR20090079595A (ko) | 2008-01-18 | 2009-07-22 | 주식회사 케이엠더블유 | 인쇄 회로 기판의 장착 방법 |
-
1990
- 1990-06-12 JP JP2153272A patent/JP3021552B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0446591A (ja) | 1992-02-17 |
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