JP3517733B2 - 同期発電機の自動電圧調整器 - Google Patents
同期発電機の自動電圧調整器Info
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- JP3517733B2 JP3517733B2 JP2000061756A JP2000061756A JP3517733B2 JP 3517733 B2 JP3517733 B2 JP 3517733B2 JP 2000061756 A JP2000061756 A JP 2000061756A JP 2000061756 A JP2000061756 A JP 2000061756A JP 3517733 B2 JP3517733 B2 JP 3517733B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、同期発電機の出力
電圧を所望の電圧に自動制御する同期発電機の自動電圧
調整器に関する。
電圧を所望の電圧に自動制御する同期発電機の自動電圧
調整器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の同期発電機の自動電圧調整器を図
３を参照して説明する。図において、１は同期発電機で
あり、同期発電機１で発生した電力をしゃ断器１８を介
して負荷１７に供給している。
３を参照して説明する。図において、１は同期発電機で
あり、同期発電機１で発生した電力をしゃ断器１８を介
して負荷１７に供給している。
【０００３】演算増幅器７は、同期発電機１の電圧を所
望の電圧に制御するための指令信号として電圧指令信号
発生器６が出力する指令信号Ｖｓと、同期発電機１の端
子電圧を検出する電圧検出器５の出力信号Ｖｄに基づい
て制御演算を行い、負荷インピーダンスの変動や同期発
電機１の回転数変動などに伴う発電機特性の変動を補償
し、同期発電機１の電圧が一定となるように界磁電圧を
操作する制御用デューティ信号ｏｎｄｕｔｙを出力す
る。パルス幅変調器８は、制御用デューティ信号に比例
したオン幅を持つパルス信号Ｖｐを出力し、スイッチン
グ素子４はパルス信号Ｖｐに従ってスイッチング動作す
る。
望の電圧に制御するための指令信号として電圧指令信号
発生器６が出力する指令信号Ｖｓと、同期発電機１の端
子電圧を検出する電圧検出器５の出力信号Ｖｄに基づい
て制御演算を行い、負荷インピーダンスの変動や同期発
電機１の回転数変動などに伴う発電機特性の変動を補償
し、同期発電機１の電圧が一定となるように界磁電圧を
操作する制御用デューティ信号ｏｎｄｕｔｙを出力す
る。パルス幅変調器８は、制御用デューティ信号に比例
したオン幅を持つパルス信号Ｖｐを出力し、スイッチン
グ素子４はパルス信号Ｖｐに従ってスイッチング動作す
る。
【０００４】スイッチング素子４は、同期発電機１の界
磁巻線に直列に接続され、これらの直列回路には直流電
源３によって直流の界磁電源電圧Ｖｆｓが印加される。
スイッチング素子４はパルス信号Ｖｐに従ってスイッチ
ング動作することにより、界磁電源電圧Ｖｆｓをチョッ
パ操作し、同期発電機１の界磁巻線に印加される平均電
圧Ｖｆを調節する。ダイオード２は、同期発電機１の界
磁巻線に並列且つカソード端子が直流電源３の正側出力
端子の方向となるよう接続され、スイッチング素子４が
オフしている期間に界磁電流が流れる経路を確保するフ
ライホイール機能を持っている。
磁巻線に直列に接続され、これらの直列回路には直流電
源３によって直流の界磁電源電圧Ｖｆｓが印加される。
スイッチング素子４はパルス信号Ｖｐに従ってスイッチ
ング動作することにより、界磁電源電圧Ｖｆｓをチョッ
パ操作し、同期発電機１の界磁巻線に印加される平均電
圧Ｖｆを調節する。ダイオード２は、同期発電機１の界
磁巻線に並列且つカソード端子が直流電源３の正側出力
端子の方向となるよう接続され、スイッチング素子４が
オフしている期間に界磁電流が流れる経路を確保するフ
ライホイール機能を持っている。
【０００５】以上のような構成により、負荷量や回転数
の変動により同期発電機１の出力電圧が変動しても、自
動的に界磁電圧Ｖｆの印加量を調節し、同期発電機１の
出力電圧を一定に制御することができる。
の変動により同期発電機１の出力電圧が変動しても、自
動的に界磁電圧Ｖｆの印加量を調節し、同期発電機１の
出力電圧を一定に制御することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、同期
発電機１の出力端子にしゃ断器１８を介して負荷１７が
接続された回路において、発電機負荷運転中の界磁電圧
Ｖｆは、負荷電流による電機子反作用のため、無負荷時
の界磁電圧よりも多く印加されており、その結果、界磁
電流Ｉｆも無負荷時よりも多く流れている。
発電機１の出力端子にしゃ断器１８を介して負荷１７が
接続された回路において、発電機負荷運転中の界磁電圧
Ｖｆは、負荷電流による電機子反作用のため、無負荷時
の界磁電圧よりも多く印加されており、その結果、界磁
電流Ｉｆも無負荷時よりも多く流れている。
【０００７】このような負荷運転中にしゃ断器１８を開
き、瞬時に無負荷状態にすると、無負荷定格電圧時より
も多くの界磁電流Ｉｆが流れるため、図４に示すよう
に、発電機電圧Ｖｇは急激に上昇し、電圧オーバーシュ
ートが発生する。演算増幅器７は、急激に上昇した発電
機電圧Ｖｇを定格電圧に戻すために、制御用デューティ
信号のデューティ値を一時的にゼロにし、スイッチング
素子４のスイッチング動作を停止しオフ状態にするよう
に働く。スイッチング素子４がオフしている期間中は、
同期発電機１の界磁巻線には直流電源３からの直流電圧
Ｖｆｓは印加されず、界磁電流Ｉｆは界磁巻線とダイオ
ード２から成る閉回路を循環し、この閉回路の時定数で
減少する。界磁電流Ｉｆの減少に伴って発電機電圧Ｖｇ
も減少し、定格電圧付近まで下がると演算増幅器７は再
び制御用デューティ信号のデューティ値を上昇させ、無
負荷時の定格電圧に必要な界磁電流Ｉｆが流れるように
スイッチング素子４のスイッチング動作を再開して界磁
電圧Ｖｆを調節する。
き、瞬時に無負荷状態にすると、無負荷定格電圧時より
も多くの界磁電流Ｉｆが流れるため、図４に示すよう
に、発電機電圧Ｖｇは急激に上昇し、電圧オーバーシュ
ートが発生する。演算増幅器７は、急激に上昇した発電
機電圧Ｖｇを定格電圧に戻すために、制御用デューティ
信号のデューティ値を一時的にゼロにし、スイッチング
素子４のスイッチング動作を停止しオフ状態にするよう
に働く。スイッチング素子４がオフしている期間中は、
同期発電機１の界磁巻線には直流電源３からの直流電圧
Ｖｆｓは印加されず、界磁電流Ｉｆは界磁巻線とダイオ
ード２から成る閉回路を循環し、この閉回路の時定数で
減少する。界磁電流Ｉｆの減少に伴って発電機電圧Ｖｇ
も減少し、定格電圧付近まで下がると演算増幅器７は再
び制御用デューティ信号のデューティ値を上昇させ、無
負荷時の定格電圧に必要な界磁電流Ｉｆが流れるように
スイッチング素子４のスイッチング動作を再開して界磁
電圧Ｖｆを調節する。
【０００８】このとき、演算増幅器７は負荷しゃ断器直
後の電圧オーバーシュートを制御するため、制御用デュ
ーティ信号のデューティ値を一時的にゼロにするが、ゼ
ロ期間中の界磁電流Ｉｆの減少速度は同期発電機１の界
磁巻線とダイオード２から成る閉回路の時定数に支配さ
れており、演算増幅器７による制御用デューティ信号の
調節では、界磁電流Ｉｆの減少速度をそれ以上早めるこ
とはできない。従って、負荷しゃ断時の電圧オーバーシ
ュートの最大値をさらに低下させて、発電装置全体の耐
電圧量を下げ、コスト面や性能面での機器の最適化を行
うことができなかった。
後の電圧オーバーシュートを制御するため、制御用デュ
ーティ信号のデューティ値を一時的にゼロにするが、ゼ
ロ期間中の界磁電流Ｉｆの減少速度は同期発電機１の界
磁巻線とダイオード２から成る閉回路の時定数に支配さ
れており、演算増幅器７による制御用デューティ信号の
調節では、界磁電流Ｉｆの減少速度をそれ以上早めるこ
とはできない。従って、負荷しゃ断時の電圧オーバーシ
ュートの最大値をさらに低下させて、発電装置全体の耐
電圧量を下げ、コスト面や性能面での機器の最適化を行
うことができなかった。
【０００９】本発明は、上記状況に鑑みてなされたもの
で、その目的は負荷しゃ断時の発電機電圧オーバーシュ
ート量を速やかに抑制する機能を備えた同期発電機の自
動電圧調整器を提供することにある。
で、その目的は負荷しゃ断時の発電機電圧オーバーシュ
ート量を速やかに抑制する機能を備えた同期発電機の自
動電圧調整器を提供することにある。
【００１０】
【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の同期発電機の自動電圧調整器
は、同期発電機の界磁巻線に直列に接続され、スイッチ
ング動作により界磁電圧を調整するスイッチング素子
と、前記界磁巻線と前記スイッチング素子から成る直列
回路に直流電圧を供給する直流電源と、前記界磁巻線に
並列接続される、抵抗器およびスイッチの並列回路とダ
イオードから成る直列回路と、前記同期発電機の端子電
圧を検出する電圧検出器と、前記同期発電機の電圧を所
望の電圧に制御するための指令信号として電圧指令信号
発生器が出力する指令信号と前記電圧検出器の出力信号
に基づいて制御演算する演算増幅器と、前記電圧検出器
の出力信号に基づき負荷変動や前記同期発電機の回転数
変動に伴う発電機出力特性の変動を補償し、発電機の電
圧を一定に保つようにパルス幅が決定されたパルス変調
信号を前記スイッチング素子に供給するスイッチング制
御手段から成る同期発電機の自動電圧調整器において、
前記電圧検出器の出力信号の所定のレベルに相当する信
号を出力する第１の信号発生器と、前記電圧検出器の出
力信号が第１の信号発生器の出力信号よりも大きい場合
に真を出力する第１の比較器と、前記演算増幅器の出力
信号の所定のレベルに相当する信号を出力する第２の信
号発生器と、前記演算増幅器の出力信号が第２の信号発
生器の出力信号よりも小さい場合に真を出力する第２の
比較器と、第１の比較器の出力信号と第２の比較器の出
力信号の論理積を出力する論理積器と、論理積器の出力
する信号に基づいて前記スイッチを開閉するスイッチ駆
動回路を備えたことを特徴とする。
に、本発明の請求項１の同期発電機の自動電圧調整器
は、同期発電機の界磁巻線に直列に接続され、スイッチ
ング動作により界磁電圧を調整するスイッチング素子
と、前記界磁巻線と前記スイッチング素子から成る直列
回路に直流電圧を供給する直流電源と、前記界磁巻線に
並列接続される、抵抗器およびスイッチの並列回路とダ
イオードから成る直列回路と、前記同期発電機の端子電
圧を検出する電圧検出器と、前記同期発電機の電圧を所
望の電圧に制御するための指令信号として電圧指令信号
発生器が出力する指令信号と前記電圧検出器の出力信号
に基づいて制御演算する演算増幅器と、前記電圧検出器
の出力信号に基づき負荷変動や前記同期発電機の回転数
変動に伴う発電機出力特性の変動を補償し、発電機の電
圧を一定に保つようにパルス幅が決定されたパルス変調
信号を前記スイッチング素子に供給するスイッチング制
御手段から成る同期発電機の自動電圧調整器において、
前記電圧検出器の出力信号の所定のレベルに相当する信
号を出力する第１の信号発生器と、前記電圧検出器の出
力信号が第１の信号発生器の出力信号よりも大きい場合
に真を出力する第１の比較器と、前記演算増幅器の出力
信号の所定のレベルに相当する信号を出力する第２の信
号発生器と、前記演算増幅器の出力信号が第２の信号発
生器の出力信号よりも小さい場合に真を出力する第２の
比較器と、第１の比較器の出力信号と第２の比較器の出
力信号の論理積を出力する論理積器と、論理積器の出力
する信号に基づいて前記スイッチを開閉するスイッチ駆
動回路を備えたことを特徴とする。
【００１１】本発明の請求項２は、請求項１記載の同期
発電機の自動電圧調整器において、前記スイッチは半導
体スイッチ素子からなることを特徴とする。本発明の請
求項３は、請求項１記載の同期発電機の自動電圧調整器
において、前記電圧検出器の出力信号の所定のレベルが
前記同期発電機の目標出力電圧値以上であることを特徴
とする。
発電機の自動電圧調整器において、前記スイッチは半導
体スイッチ素子からなることを特徴とする。本発明の請
求項３は、請求項１記載の同期発電機の自動電圧調整器
において、前記電圧検出器の出力信号の所定のレベルが
前記同期発電機の目標出力電圧値以上であることを特徴
とする。
【００１２】本発明の請求項４は、請求項１記載の同期
発電機の自動電圧調整器において、前記演算増幅器の出
力信号の所定のレベルが前記パルス幅変調信号のデュー
ティが零となる場合の値であることを特徴とする。本発
明の請求項１乃至請求項４によると、電圧検出器により
検出された端子電圧が所定電圧値以上で、かつ、スイッ
チング制御手段の出力するパルス幅変調信号のデューテ
ィが所定デューティ値以下の時、負荷しゃ断器による発
電機電圧オーバーシュート期間中であると判断し、電圧
オーバーシュート期間のみスイッチを開いて抵抗器を接
続することで、発電機界磁電流の減衰を早め、その結果
発電機電圧オーバーシュート量を速やかに抑制すること
ができる。
発電機の自動電圧調整器において、前記演算増幅器の出
力信号の所定のレベルが前記パルス幅変調信号のデュー
ティが零となる場合の値であることを特徴とする。本発
明の請求項１乃至請求項４によると、電圧検出器により
検出された端子電圧が所定電圧値以上で、かつ、スイッ
チング制御手段の出力するパルス幅変調信号のデューテ
ィが所定デューティ値以下の時、負荷しゃ断器による発
電機電圧オーバーシュート期間中であると判断し、電圧
オーバーシュート期間のみスイッチを開いて抵抗器を接
続することで、発電機界磁電流の減衰を早め、その結果
発電機電圧オーバーシュート量を速やかに抑制すること
ができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は本発明の一実施例である同期
発電機の自動電圧調整器の構成図であり、本実施例が既
に説明した図３の従来の同期発電機の自動電圧調整器と
相違する構成は、抵抗器９と、半導体スイッチ素子（ト
ランジスタ等）からなるスイッチ１０と、電圧検出器５
の出力信号の所定のレベルに相当する信号を出力できる
第１の信号発生器１１と、第１の比較器１２と、演算増
幅器７の出力信号の所定のレベルに相当する信号を出力
する第２の信号発生器１３と、第２の比較器１４と、第
１の比較器１２と第２の比較器１４の論理積を出力する
論理積器１５と、論理積器１５の出力信号が真の場合に
スイッチ１０を開くよう駆動するスイッチ駆動回路１６
を備えている点であり、その他の構成要素は同一である
ので、同一部分には同一符号を付して重複説明は省略す
る。
参照して説明する。図１は本発明の一実施例である同期
発電機の自動電圧調整器の構成図であり、本実施例が既
に説明した図３の従来の同期発電機の自動電圧調整器と
相違する構成は、抵抗器９と、半導体スイッチ素子（ト
ランジスタ等）からなるスイッチ１０と、電圧検出器５
の出力信号の所定のレベルに相当する信号を出力できる
第１の信号発生器１１と、第１の比較器１２と、演算増
幅器７の出力信号の所定のレベルに相当する信号を出力
する第２の信号発生器１３と、第２の比較器１４と、第
１の比較器１２と第２の比較器１４の論理積を出力する
論理積器１５と、論理積器１５の出力信号が真の場合に
スイッチ１０を開くよう駆動するスイッチ駆動回路１６
を備えている点であり、その他の構成要素は同一である
ので、同一部分には同一符号を付して重複説明は省略す
る。
【００１４】次に、本実施例の作用を、負荷しゃ断に伴
う電気量の変化を示す図２の特性図を参照して説明す
る。演算増幅器７は、同期発電機１の電圧を所望の電圧
に制御するための指令信号として電圧指令信号発生器６
が出力する指令信号Ｖｓと、同期発電機１の端子電圧を
検出する電圧検出器５の出力信号Ｖｄに基づいて制御演
算を行い、負荷インピーダンスの変動や同期発電機１の
回転数変動などに伴う発電機特性の変動を補償し、同期
発電機１の電圧が一定となるように界磁電圧を操作する
制御用デューティ信号ｏｎｄｕｔｙを出力する。パルス
幅変調器８は、制御用デューティ信号に比例したオン幅
を持つパルス信号Ｖｐを出力し、スイッチング素子４は
パルス信号Ｖｐに従ってスイッチング動作する。
う電気量の変化を示す図２の特性図を参照して説明す
る。演算増幅器７は、同期発電機１の電圧を所望の電圧
に制御するための指令信号として電圧指令信号発生器６
が出力する指令信号Ｖｓと、同期発電機１の端子電圧を
検出する電圧検出器５の出力信号Ｖｄに基づいて制御演
算を行い、負荷インピーダンスの変動や同期発電機１の
回転数変動などに伴う発電機特性の変動を補償し、同期
発電機１の電圧が一定となるように界磁電圧を操作する
制御用デューティ信号ｏｎｄｕｔｙを出力する。パルス
幅変調器８は、制御用デューティ信号に比例したオン幅
を持つパルス信号Ｖｐを出力し、スイッチング素子４は
パルス信号Ｖｐに従ってスイッチング動作する。
【００１５】スイッチング素子４は、同期発電機１の界
磁巻線に直列に接続され、これらの直列回路には、直流
電流３によって界磁電源電圧Ｖｆｓが印加される。スイ
ッチング素子４はパルス信号Ｖｐに従ってスイッチング
動作することにより、界磁電源電圧Ｖｆｓをチョッパ操
作し、同期発電機１の界磁巻線に印加される平均電圧Ｖ
ｆを調節する。抵抗９とスイッチ１０は並列接続され、
ダイオード２と直列回路を成し、この直列回路は同期発
電機１の界磁巻線に並列に接続される。また、ダイオー
ド２は直流電源３の正側端子の方向にカソード端子が接
続される。スイッチ１０は通常運転時は閉じており、ス
イッチング素子４がオフしている期間、界磁電流は界磁
巻線とダイオード２とスイッチ１０から成る経路を流れ
る。
磁巻線に直列に接続され、これらの直列回路には、直流
電流３によって界磁電源電圧Ｖｆｓが印加される。スイ
ッチング素子４はパルス信号Ｖｐに従ってスイッチング
動作することにより、界磁電源電圧Ｖｆｓをチョッパ操
作し、同期発電機１の界磁巻線に印加される平均電圧Ｖ
ｆを調節する。抵抗９とスイッチ１０は並列接続され、
ダイオード２と直列回路を成し、この直列回路は同期発
電機１の界磁巻線に並列に接続される。また、ダイオー
ド２は直流電源３の正側端子の方向にカソード端子が接
続される。スイッチ１０は通常運転時は閉じており、ス
イッチング素子４がオフしている期間、界磁電流は界磁
巻線とダイオード２とスイッチ１０から成る経路を流れ
る。
【００１６】以上のような構成により、負荷変動や回転
数などにより同期発電機１の出力電圧が変動しても、自
動的に界磁電圧Ｖｆの印加量を調節し、同期発電機１の
出力電圧を一定に制御することができる。
数などにより同期発電機１の出力電圧が変動しても、自
動的に界磁電圧Ｖｆの印加量を調節し、同期発電機１の
出力電圧を一定に制御することができる。
【００１７】また、第１の信号発生器１１は同期発電機
１が目標出力電圧値（例えば定格電圧）で運転されてい
ることが確認できるような電圧検出器５の出力信号レベ
ル（目標出力電圧値以上の値，例えば定格電圧時のレベ
ル）に相当する信号Ｖｄ*を発生し、第１の比較器１２
は信号Ｖｄ* と電圧検出器５の出力信号Ｖｄを比較して
信号Ｖｄが信号Ｖｄ* よりも大きい場合に真となる論理
信号Ａを出力する。第２の信号発生器１３は同期発電機
１の電圧の急激な上昇が確認できるような演算増幅器７
の出力信号レベル（所定デューティ値例えば０レベル）
に相当する信号ｏｎｄｕｔｙ * を発生し、第２の比較器
１４は信号ｏｎｄｕｔｙ * と信号ｏｎｄｕｔｙを比較し
て信号ｏｎｄｕｔｙが信号ｏｎｄｕｔｙ * よりも小さい
場合に真となる論理信号Ｂを出力する。論理積器１５は
第１の比較器１２と第２の比較器１４の論理信号Ａ，Ｂ
の論理積信号Ｃを出力し、スイッチ駆動回路１６は論理
積信号Ｃが真の場合にスイッチ１０を開くように駆動す
る。
１が目標出力電圧値（例えば定格電圧）で運転されてい
ることが確認できるような電圧検出器５の出力信号レベ
ル（目標出力電圧値以上の値，例えば定格電圧時のレベ
ル）に相当する信号Ｖｄ*を発生し、第１の比較器１２
は信号Ｖｄ* と電圧検出器５の出力信号Ｖｄを比較して
信号Ｖｄが信号Ｖｄ* よりも大きい場合に真となる論理
信号Ａを出力する。第２の信号発生器１３は同期発電機
１の電圧の急激な上昇が確認できるような演算増幅器７
の出力信号レベル（所定デューティ値例えば０レベル）
に相当する信号ｏｎｄｕｔｙ * を発生し、第２の比較器
１４は信号ｏｎｄｕｔｙ * と信号ｏｎｄｕｔｙを比較し
て信号ｏｎｄｕｔｙが信号ｏｎｄｕｔｙ * よりも小さい
場合に真となる論理信号Ｂを出力する。論理積器１５は
第１の比較器１２と第２の比較器１４の論理信号Ａ，Ｂ
の論理積信号Ｃを出力し、スイッチ駆動回路１６は論理
積信号Ｃが真の場合にスイッチ１０を開くように駆動す
る。
【００１８】ここで、第１の比較器１２の論理信号Ａが
真であることは、同期発電機１が定格電圧運転中である
ことを意味する。また、第２の比較器１４の論理信号Ｂ
が真であることは、同期発電機１の電圧が急激に上昇し
ていることを意味する。そして、同期発電機１の定格電
圧運転中に電圧が急激に上昇する場合は、負荷しゃ断後
の電圧オーバーシュート発生期間中のみである。したが
って、論理信号Ａ，Ｂが同時に真であることはオーバー
シュートが発生していることを意味している。すなわ
ち、論理積器１５によって出力される論理積信号Ｃが真
であることは電圧オーバーシュート期間であることを示
す。スイッチ１０は通常運転時は閉じており、抵抗９を
短絡しているが、論理積信号Ｃが真になると、スイッチ
駆動回路１６によってスイッチ１０が開かれ抵抗９が有
効になり、同期発電機１の界磁回路は界磁巻線とダイオ
ード２と抵抗９の直列回路になる。すなわち、オーバー
シュート期間中は界磁回路の時定数が短縮し、界磁電流
の減衰が早くなる。
真であることは、同期発電機１が定格電圧運転中である
ことを意味する。また、第２の比較器１４の論理信号Ｂ
が真であることは、同期発電機１の電圧が急激に上昇し
ていることを意味する。そして、同期発電機１の定格電
圧運転中に電圧が急激に上昇する場合は、負荷しゃ断後
の電圧オーバーシュート発生期間中のみである。したが
って、論理信号Ａ，Ｂが同時に真であることはオーバー
シュートが発生していることを意味している。すなわ
ち、論理積器１５によって出力される論理積信号Ｃが真
であることは電圧オーバーシュート期間であることを示
す。スイッチ１０は通常運転時は閉じており、抵抗９を
短絡しているが、論理積信号Ｃが真になると、スイッチ
駆動回路１６によってスイッチ１０が開かれ抵抗９が有
効になり、同期発電機１の界磁回路は界磁巻線とダイオ
ード２と抵抗９の直列回路になる。すなわち、オーバー
シュート期間中は界磁回路の時定数が短縮し、界磁電流
の減衰が早くなる。
【００１９】本実施例は、以上のような構成により発電
機電圧Ｖｇがオーバーシュート中であることを検出し、
その期間のみスイッチ１０を開いて抵抗器９を有効にす
ることで、発電機界磁電流Ｉｆの減衰を早め、その結果
発電機電圧Ｖｇのオーバーシュート量を速やかに抑制す
ることが可能となる。
機電圧Ｖｇがオーバーシュート中であることを検出し、
その期間のみスイッチ１０を開いて抵抗器９を有効にす
ることで、発電機界磁電流Ｉｆの減衰を早め、その結果
発電機電圧Ｖｇのオーバーシュート量を速やかに抑制す
ることが可能となる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
同期発電機の負荷しゃ断後の過渡期間において界磁電流
を速やかに減衰させることによって、電圧オーバーシュ
ート量を抑制し、システムを構成する機器の耐電圧量を
下げ、コスト的にも性能的にも装置の最適化を可能にす
る、という優れた効果を奏する。
同期発電機の負荷しゃ断後の過渡期間において界磁電流
を速やかに減衰させることによって、電圧オーバーシュ
ート量を抑制し、システムを構成する機器の耐電圧量を
下げ、コスト的にも性能的にも装置の最適化を可能にす
る、という優れた効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例である同期発電機の自動電圧
調整器の構成図。
調整器の構成図。
【図２】図１の負荷しゃ断に伴う定格電圧、界磁電流、
界磁電圧、制御信号、パルス信号の変化を説明するため
の特性図。
界磁電圧、制御信号、パルス信号の変化を説明するため
の特性図。
【図３】従来の同期発電機の自動電圧調整器の構成図。
【図４】図３の負荷しゃ断に伴う定格電圧、界磁電流、
界磁電圧、制御信号、パルス信号の変化を説明するため
の特性図。
界磁電圧、制御信号、パルス信号の変化を説明するため
の特性図。
１…同期発電機、２…ダイオード、３…直流電流、４…
スイッチング素子、５…電圧検出器、６…電圧指令信号
発生器、７…演算増幅器、８…パルス幅変調器、９…抵
抗器、１０…スイッチ、１１，１３…信号発生器、１
２，１４…比較器、１５…論理積器、１６…スイッチ駆
動回路、１７…負荷、１８…しゃ断器。
スイッチング素子、５…電圧検出器、６…電圧指令信号
発生器、７…演算増幅器、８…パルス幅変調器、９…抵
抗器、１０…スイッチ、１１，１３…信号発生器、１
２，１４…比較器、１５…論理積器、１６…スイッチ駆
動回路、１７…負荷、１８…しゃ断器。
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(72)発明者 岡本 宏
静岡県富士市蓼原336番地 東芝キヤリ
ア株式会社内
(72)発明者 井出 祐一
東京都港区新橋三丁目３番９号 東芝エ
ー・ブイ・イー株式会社内
(56)参考文献 特開 昭62−203599（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−36198（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−84213（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−117499（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−51399（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02P 9/10
Claims (4)
- 【請求項１】 同期発電機の界磁巻線に直列に接続さ
れ、スイッチング動作により界磁電圧を調整するスイッ
チング素子と、前記界磁巻線と前記スイッチング素子か
ら成る直列回路に直流電圧を供給する直流電源と、前記
界磁巻線に並列接続される、抵抗器およびスイッチの並
列回路とダイオードから成る直列回路と、前記同期発電
機の端子電圧を検出する電圧検出器と、前記同期発電機
の電圧を所望の電圧に制御するための指令信号として電
圧指令信号発生器が出力する指令信号と前記電圧検出器
の出力信号に基づいて制御演算する演算増幅器と、前記
電圧検出器の出力信号に基づき負荷変動や前記同期発電
機の回転数変動に伴う発電機出力特性の変動を補償し、
発電機の電圧を一定に保つようにパルス幅が決定された
パルス変調信号を前記スイッチング素子に供給するスイ
ッチング制御手段から成る同期発電機の自動電圧調整器
において、 前記電圧検出器の出力信号の所定のレベルに相当する信
号を出力する第１の信号発生器と、前記電圧検出器の出
力信号が第１の信号発生器の出力信号よりも大きい場合
に真を出力する第１の比較器と、前記演算増幅器の出力
信号の所定のレベルに相当する信号を出力する第２の信
号発生器と、前記演算増幅器の出力信号が第２の信号発
生器の出力信号よりも小さい場合に真を出力する第２の
比較器と、第１の比較器の出力信号と第２の比較器の出
力信号の論理積を出力する論理積器と、論理積器の出力
する信号に基づいて前記スイッチを開閉するスイッチ駆
動回路 を備えることを特徴とする同期発電機の自動電圧
調整器。 - 【請求項２】 前記スイッチは半導体スイッチ素子から
なることを特徴とする請求項１記載の同期発電機の自動
電圧調整器。 - 【請求項３】 前記電圧検出器の出力信号の所定のレベ
ルが前記同期発電機の目標出力電圧値以上であることを
特徴とする請求項１記載の同期発電機の自動電圧調整
器。 - 【請求項４】 前記演算増幅器の出力信号の所定のレベ
ルが前記パルス幅変調信号のデューティが零となる場合
の値であることを特徴とする請求項１記載の同期発電機
の自動電圧調整器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000061756A JP3517733B2 (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | 同期発電機の自動電圧調整器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000061756A JP3517733B2 (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | 同期発電機の自動電圧調整器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001251899A JP2001251899A (ja) | 2001-09-14 |
| JP3517733B2 true JP3517733B2 (ja) | 2004-04-12 |
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ID=18581854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000061756A Expired - Fee Related JP3517733B2 (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | 同期発電機の自動電圧調整器 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3517733B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP5170764B2 (ja) * | 2008-09-09 | 2013-03-27 | トヨタ自動車株式会社 | 電動機駆動装置およびその制御方法 |
| JP5702055B2 (ja) * | 2009-06-02 | 2015-04-15 | 一般財団法人電力中央研究所 | 電力動揺抑制装置、電力動揺抑制方法および電力動揺制御プログラム |
| JP5983485B2 (ja) * | 2013-03-22 | 2016-08-31 | 株式会社デンソー | オルタネータおよびレクチファイヤ |
-
2000
- 2000-03-07 JP JP2000061756A patent/JP3517733B2/ja not_active Expired - Fee Related
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