JP4473218B2 - 複合パワー角度メータを用いて同期モータの作動状態を測定する方法 - Google Patents
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Description
a.同期モータおよびシステムの各種の電気信号を取得し、関する設備のデジタル信号を取得するステップと、
b.複合パワー角度メータ内部のデータ採集部を介して、前記電気信号をデジタル信号に変換し、獲得されたデジタル信号をホストコンピュータに入力するステップと、
c.キーボードとマウスを利用して、関するパラメータ又はコマンドをホストコンピュータに入力するステップと、
d.コンピュータにより、関するデータに対してプログラムによる処理が行なわれ、計算プログラムで演算され、関する点の座標および関するデータを取得して、且つその結果を成像プログラムに入力するステップと、
e.コンピュータは、主な点の座標および演算結果を利用して、成像プログラムによる処理を介して、同期モータの各種の電気及び機械モデル図を描画し、モータのパラメータによって変化する動的な複合パワー角度図がディスプレーにより表示され、且つ、アラームの機能が実行されるステップと、
f.コンピュータは、主な点の座標および演算結果を利用して、成像プログラムによる処理を介して、同期モータ端部合成磁気漏れ図を描画し、モータのパラメータによって変化する同期モータ端部合成磁気漏れ図がディスプレーにより表示され、且つ、アラームの機能が実行されるステップと、
を備えることを特徴とする複合パワー角度メータを用いて同期モータの作動状態を測定する方法という技術案が採用される。
a、同時点のジェネレーター端子電圧とシステム電圧との瞬時値を取得し、マイクロコンピュータの内部記憶装置に入力して計算する必要がある。
1、同期モータの固定子電圧及び電流信号、励磁電圧及び電流信号、励磁調節信号、システム電圧及び電流信号、同期モータの出口スイッチ及びその励磁回路のスイッチ状態信号を獲得し、
2、データ採集部を介して、関するデジタル信号と電気信号を受信して、電気信号のデジタル化変換をし、獲得されたデジタル信号をホストコンピュータに入力し、
3、キーボードとマウスを利用して、関するパラメータ又はコマンドをホストコンピュータに入力し、
4、ホストコンピュータは、モータの関する作動パラメータに対して演算し、関するデータに対して計算プログラムによる処理を行い、プログラムによる処理を経って、取得されたデータを成像プログラムに入力させ、主な点の瞬時座標を確定し、
5、ホストコンピュータは、主な点の座標を利用して、成像プログラムによる処理を行なって、同期モータの各種の電気と機械のモデル図が描画され、モータのパラメータにつれて変化する同期モータのダイナミック複合パワー角度図と同期モータのジェネレーター端子合成磁気漏れ図がディスプレーに表示される。
▲1▼画像座標の作成
突極同期モータの複合パワー角度メータは、図5に示すような突極同期モータの複合パワー角度図と、図6に示すような突極同期モータの複合パワー角度図の分図Iである電気パワー角度ベクトル図と、図7に示すような突極同期モータの複合パワー角度図の分図IIであるモータ機械モデル図と、図8に示すような突極同期モータの複合パワー角度図の分図IIIであるモータ機械モデル概要図と、図9に示すような突極同期モータの複合パワー角度図の分図IVである同期複合パワー角度図と、図20に示すような突極同期モータのジェネレーター端子合成磁気漏れ図と、合せて6種の図形が表示される。図10に示すように、図5、図6、図7、図8、図9に基づき、求めようとするデータを利用して座標モデルを作成する。図21に示すように、図20に基き、求めようとするデータを利用して座標モデルを作成する。
図6:A1(a,b) C1(e,0) D1(0,0) E1(f,g)
図8:A4(a,b) B4(c,d) C4(e,0) D4(0,0) E4(f,g)
図9:A5(h,i) C5(j,0) D5(0,0)
図20:T20(0,0) X20(X1,Y1) Y20(X2,Y2) Z20(X3,Y3)
ただし、図6に示すのは、電機学分野に称される突極同期モータのパワー角度ベクトル
ル頂点の平面座標と相同し、点C0(e,0)、C1(e,0)、C4(e,0)は、図6に示す同期モータのジ
、D4(0,0)は、図6に示す同期モータのパワー角度ベクトル頂点0の平面座標と相同し、点
ベクトル頂点の平面座標値の半分でり、点A5と点D5との間の距離は、同期時の同期モータのジェネレーター端子電圧であり、点C5と点D5との間の距離は、同期時のシステム電圧であり、図9に示す角dは、同期時の同期モータ電圧とシステム電圧との間の位相角差である。
a)各図の座標点は、本図のみと組合せ、本図のみで成像し、画像がスムーズに移動し、同期モータの固定子電流は零でなければ、図5の画像が図9の画像に取って代わる。
レバーが紺色(回転子剛体と同じ色)で、線幅が軸心の円の直径と同じであり、回転子のレバーがT型のレバーである場合、図5、図8、図9におけるT型レバーの頂部横ロッドは、長さが同期モータの定格作動時の線分D0C0の2倍であるとともに、中心に置かれ、レバーと回転子の軸心と交わっている部分は、依然に白色であり、図7におけるT型レバーの頂部横ロッドは、長さが同期モータの定格作動時の線分D2C2の2倍であるとともに、中心に置かれる。レバーと回転子の軸心と交わっている部分は、依然に白色である。頂部横ロッドの長さの半分は、それぞれの図内の線分C0E0、C2E2、C4E4の長さの以上である。
点C2と点C3との間が固定子のレバーで表示され、固定子のレバーの太さが回転子のレバーと相同であり、色が固定子剛体円と同じ、回転子剛体円及び軸心円と交わっている部分も回転子剛体円及び軸心円の色と同じようにされる。
黒色であり、形の描画が真に迫り、ばねの伸縮につれて、伸縮らしい視覚的な効果を持ち、ばねとレバーとの間に明らかな接続点があるべき。
白い円で表れ、該円の直径がレバーの直径より若干小さく、レバーとばねの軸心に置かれ、ばねとの間に明らかな接続視覚を有する。レバーの頂端において接続点と表れる円の円心は、レバーの両端までの距離が、レバー端部までの距離と相同である。
点E0と点F0との間、点B0と点G0との間、点C0と点G0との間が、細くて黒い線分により接続される。
点D1と点A1との間が、矢印を付けた線分で表れ、該矢印が点A1に向かい、点E1と点A1との間が、矢印を付けた線分で表れ、該矢印が点A1に向かい、点C1と点E1との間が、矢印を付けた線分で表れ、該矢印が点E1に向かい、点D1と点C1との間が、矢印を付けた線分で表れ、該矢印が点C1に向かう。線分E1A1が線分D1A1の下に位置する。点T20と点X20との間が、矢印を付けた黒くて太い線分で表れ、該矢印が点X20に向かい、点T20と点Y20との間が、矢印を付けた黒くて太い線分で表れ、該矢印が点Y20に向かい、点T20と点Z20との間が、矢印を付けたカラー色の太い線分で表れ、該矢印が点Z20に向かい、点X20と点Z20との間、点Y20と点Z20との間が黒くて細い破線で表れる。
点A0に「E0」を、点B0に「Ed」を、点C0に「U」を、点D0に「0」を、点E0に「Eq」を、点F0に「M」を、点G0に「N」を付ける。
パワー角度として表す破線は、回転子中心を通して、レバーの軸心と重合し、その長さが同期モータの定格作動時の線分C0D0の長さの1/3を超えない。パワー角度の範囲内に「d」を付け、パワー角度の両側のレバーの間に円弧で接続し、且つ、円弧の頂点は、レバーの位置変化にしたがって変化し、円弧の半径が回転子の剛体円の半径よりも大きく、円弧の円心が固定子の軸心と重合する。
二つの方法で表れる。
図10において、同期モータのジェネレーター端子の発熱限界およびシステムに許容される同期モータの最大作動のパワー角度に基づき、点M0から点N0までの曲線を確定し、同期モータに許容される最大有効電力に基づき、N0O0の曲線を確定し、同期モータに許容される最大固定子磁束、最大固定子電流、最大固定子電位に基づき、O0P0の曲線を確定し、同期モータに許容される最大回転子磁束、最大回転子電流、最大回転子電圧に基づき、P0Q0の曲線を確定する。点M0と点Q0とは全て直線D0G0上に位置し、点G0と点Q0との間が細い直線により接続される。曲線M0N0O0P0Q0(直線分M0Q0を含まない)は、太い実線により接続され、その色がユーザーニーズによって決定される。
点T20を原点として、同期モータの最大許容漏れ磁束を半径として円が描画され、該円がアラーム円であり、太いカラー線で表れた。
各電気量または磁束がアラームする時、マークが赤くなってフレアし、マイクロコンピュータのスピーカーが鳴って、複合パワー角度図及びその分図の画面の対応する線分も赤くなってフレアする。アラームが解除される時、アラームマーク又は線分が赤いままでフレアしなくなる。各種の量がアラームする時、図10に示すような対応するアラーム線分は、表2のようであり、且つ、相応的な複合パワー角度図又はその分図の対応する図形が赤いフレア光でアラームし、アラームが解除される時、アラーム図形が赤いままでフレアしなくなる。あるパラメータをマウスでクリックすると、表2を参照するように、図10に示す対応する線分がアラーム色が表れ、且つ、相応的な複合パワー角度図又はその分図の対
。
図11に示すようなモータの一次図形を作成し、且つ、文字もマークするとともに、その文字の後に対応する数字量を表示し、実際値と単位法値(per−unit value)との切替が可能であり、アラームの時にマーク及び数字が赤くなってフレアするとともに、マイクロコンピュータのスピーカーが鳴って、アラーム解除の後、赤いままでフレアしなくなる。マークと数字との表示条件は、下記のようである。
の遮断機DLが青くなって、数字表示画面は、システム側の電圧(UxabUxbcUxca)及び周波数(fx)の文字マークと数字を表示しなく、他のマークと数字を表示する。
(1)パラメータの確定
所定のパラメータは、モータの固定子の漏洩抵抗Xσ(ポーシェリアクタンス)と、横軸同期リアクタンスXqと、同期モータ電圧、電流、周波数換算係数KU、KI、Kωと、システム電圧、周波数換算係数KXU、KXωと、有効、無効電力換算係数KP、KQ、Kmと、同期モータの励磁電圧及び作動、予備励磁電圧換算係数KL、KGL、KBLと、同期モータの励磁電流及び作動、予備励磁電流換算係数Kf、KGf、KBfと、逆相電圧換算係数KFと、同期モータのジェネレーター端子電圧同期換算係数KT、KNと、システム電圧同期換算係数KXT、KXNと、励磁調節信号の電圧換算係数KTJと、漏れ磁束係数K1、K2とを含む。主なパラメータの許容範囲において、主なパラメータは、モータのジェネレーター端子電圧と、固定子電流と、励磁電圧と、励磁電流と、有効電力と、無効電力と、固定子磁束と、回転子磁束と、パワー角度と、システム電圧などを含む。モータの定格パラメータは、主にモータのジェネレーター端子電圧と、固定子電流と、励磁電圧と、励磁電流と、有効電力と、無効電力と、固定子磁束と、回転子磁束と、システム電圧などを含む。
a Pj=KPP ΣP=KmPj
b Qj=KQQ ΣQ=KmQj
c Iaj=KIIa Ibj=KIIb Icj=KIIc
d Uabj=KUUab Ubcj=KUUbc Ucaj=KUUca
e If=KfiL IGf=KGfiG IBf=KBfiBY
f F=Kωf FX=KXωfX
g UFj=KFUF
h Uxabj=KXUUxab Uxbcj=KXUUxbc Uxcaj=KXUUxca
i uLj=KLuL uGj=KGLuG uBj=KBLuB
(3)突極同期モータの直軸同期リアクタンスXdの確定
突極同期モータの直軸同期リアクタンスXdを確定するのは、下記のような二つの方法を含む。
d)Eδを関数Xd=f(Ed)に代入して、Xdを得る
(4)計算
b Id=Iajsin(δ+ψ)
c Ia=Iajcos(δ+ψ)
d a=(e*cosδ+Id *Xd)*cosδ
e b=(e*cosδ+Id *Xd)*sinδ
f c=e+Id *Xd *cosδ
g d=Id *Xd *sinδ
h f=e*cos2δ
j 励磁分量の計算
下記のように二つの方法を含む。
ある時刻から現在の時間ΔT内の同期モータの平均励磁電位をSE0とするとともに、現在の励磁電位をE0とし、ΔE0=E0−SE0のように設定すれば、ΔTの値と励磁電位を採集する回数とが設定可能である。
X1=K1a;Y1=K1b;X2=K2(f−a)+K3(c−a);Y2=K2(g−b)+K3(d−b);X3=X1+X2;Y3=Y1+Y2
l 磁束単位法値の計算
同期モータのある磁束は、周波数が定格値である時に、磁束の単位法値が対応する電圧の単位法値と同じように設定され、周波数と、電圧と、磁束との関係によって、モータの励磁磁束と、固定子の総磁束との単位法値を確定し、且つ数字で表示し、計算値を所定値に比べて、所定値により大きい場合、アラームする。
(5)同期並列又は解列をした時、即ち、Ia=b=Ic=0の場合に、マイクロコンピュータに入力された各群の同期モータの電圧とシステム電圧とに対して、下記のような計算を行い、
、...、n番目のδxの値であり、且つ、次の測定値が入力されると、一番目のδ1を捨て、再び次の測定値が入力されと、二番目のδ2の値を捨て、このように繰返して、時間及び値nが設定可能である。)
h j=KXNUxabj
(6)各電気量を各所定値に比べて、所定値により大きい場合、アラームする。
1、複合パワー角度メータの外部接続線を介して、同期モータの固定子電圧及び電流信号、励磁電圧及び電流信号、励磁調節信号、システム電圧信号、同期モータの出口スイッチ及びその励磁回路スイッチの状態信号を獲得する。
▲1▼画像座標の作成
非突極同期モータの複合パワー角度メータは、図14に示すような非突極同期モータの複合パワー角度図と、図15に示すような非突極同期モータの複合パワー角度図の分図Iである電気パワー角度ベクトル図と、図16に示すような非突極同期モータの複合パワー角度図の分図IIであるモータ機械モデル図と、図17に示すような非突極同期モータの複合パワー角度図の分図IIIであるモータ機械モデル概要図と、図18に示すような非突極同期モータの複合パワー角度図の分図IVである同期複合パワー角度図と、図22に示すような非突極同期モータのジェネレーター端子合成磁気漏れ図と、合せて5種の図形が表示される。図19に示すように、前記の各図の共同特徴に基き、求めようとするデータを利用して座標モデルを作成する。図23に示すように、図22の特徴に基づき、求めようとするデータを利用して座標モデルを作成する。図14における座標点の文字の下付きは10で、図15における座標点の文字の下付きは11で、図16における座標点の文字の下付きは12と13とで、図17における座標点の文字の下付きは14で、図18における座標点の文字の下付きは15で、図22における座標点の文字の下付きは22で、それぞれ表れる。各点の座標用の求めようとする量は下記のようである。
図15:A11(a,b) C11(e,0) D11(0,0)
図17:A14(a,b) C14(e,0) D14(0,0)
図18:A15(h,i) C15(j,0) D15(0,0)
図22:T22(0,0) X22(X1,Y1) X23(X2,Y2) Z22(X3,X3)
ただし、図15に示すのは、電機学分野に称される非突極同期モータのパワー角度ベクトル図であって、点A10(a,b)、A11(a,b)、A14(a,b)は図15に示すような同期モータの励磁電位
、点D10(0,0)、D11(0,0)、D12(0,0)、D14(0,0)は、図15に示すような同期モータのパワー角度
値の半分であり、点A15と点D15との間の距離は、同期時の同期モータのジェネレーター端子電圧であり、点C15と点D15との間の距離は、同期時のシステム電圧であり、図18に示すような角dは、同期時の同期モータ電圧とシステム電圧との間の位相角差である。
a)各図の座標点は、本図のみと組合せ、本図のみで成像し、画像がスムーズに移動し、同期モータの固定子電流は零でなければ、図14の画像が図17の画像に取って代わる。
レバーが青色(回転子剛体と同じ色)であり、線の太さが軸心の円の直径と同じ、レバーと回転子の軸心と交わっている部分は、依然に白色である。
点C12と点C13との間が固定子レバーで表れ、固定子レバーの太さが回転子レバーと相同で、色が固定子剛体と同じ、回転子剛体円及び軸心円と交わっている部分は、依然に回転子剛体円及び軸心円の色で表れる。
黒色であり、形の描画が真に迫り、ばねの伸縮につれて、伸縮らしい視覚的な効果を持ち、ばねとレバーとの間に明らかな接続点があるべき。
白い円で表れ、該円の直径がレバーの直径より若干小さく、レバーとばねの軸心に置かれ、ばねとの間に明らかな接続視覚を有する。レバーの頂端において接続点と表れる円の円心は、レバーの両端までの距離が、レバー端部までの距離と相同である。
点A10と点G10との間、点C10と点G10との間が、細くて黒い線分で接続される。
点D11と点A11との間が、矢印を付けた線分で表れ、該矢印が点A11に向かい、点D11と点C11との間が、矢印を付けた線分で表れ、該矢印が点C11に向かい、点C11と点A11との間が、矢印を付けた線分で表れ、該矢印が点C11に向かう。点T22と点X22との間が、矢印を付けた黒くて太い線分で表れ、該矢印が点X22に向かい、点T22と点Y22との間が、矢印を付けた黒くて太い線分で表れ、該矢印が点Y22に向かい、点T22と点Z22との間が、矢印を付けたカラーの太い線分で表れ、該矢印が点Z22に向かい、点X22と点Z22との間、点Y22と点Z22との間が、黒くて細い破線分で表れる。
点A10に「E0」を、点C10に「U」を、点D10に「0」を、点G10に「M」を、それぞれ付ける。
パワー角度として表す破線は、回転子中心を通して、レバーの軸心と重合し、その長さが同期モータの定格作動時の線分C10D10の長さの1/3を超えない。パワー角度の範囲内に「d」を付け、パワー角度の両側のレバーの間に円弧で接続し、且つ、円弧の頂点は、レバーの位置変化にしたがって変化し、円弧の半径が回転子の剛体円の半径よりも大きく、円弧の円心が固定子の軸心と重合する。
二つの方法で表れる。
同期モータのジェネレーター端子の発熱限界およびシステムに許容される同期モータの最大作動のパワー角度に基づき、点M10から点N10までの曲線を確定し、同期モータに許容される最大有効電力に基づき、N10O10の曲線を確定し、同期モータに許容される最大固定子磁束、最大固定子電流、最大固定子電位に基づき、O10P10の曲線を確定し、同期モータに許容される最大回転子磁束、最大回転子電流、最大回転子電圧に基づき、P10Q10の曲線を確定する。点M10と点Q10とは全て直線D10G10上に位置し、点G10と点Q10との間が細い直線により接続される。曲線M10N10O10P10Q10(直線分M10Q10を含まない)は、太い実線により接続され、その色がユーザーニーズによって決定される。
点T22を原点として、同期モータの最大許容漏れ磁束を半径として円が描画され、該円がアラーム円であり、太いカラー線で表れた。
点D15を円心として、線分D15A15と線分D15C15とをそれぞれ半径として破線からなる円
く、レバーD15A15の位置がはっきり見分け可能な場合、図18に示す図形により表れる。
各電気量または磁束がアラームする時、マークが赤くなってフレアし、マイクロコンピュータのスピーカーが鳴って、複合パワー角度図及びその分図の画面の対応する線分も赤くなってフレアする。アラームが解除される時、アラームマーク及び線分が赤いままでフレアしなくなる。各種の量がアラームする時、図19に示すような対応するアラーム線分は、表3のようであり、且つ、相応的な複合パワー角度図又はその分図の対応する図形が赤いフレア光でアラームし、アラームが解除される時、アラーム図形が赤いままでフレアしなくなる。あるパラメータをマウスでクリックすると、表3を参照するように、図19に示す対応する線分がアラーム色が表れ、且つ、相応的な複合パワー角度図又はその分図の対
。
図11に示すようなモータの一次図形を作成し、且つ、文字もマークするとともに、その文字の後に対応する数字量を表示し、実際値と単位法値(per−unit value)との切替が可能であり、アラームの時にマーク及び数字が赤くなってフレアするとともに、マイクロコンピュータのスピーカーが鳴って、アラーム解除の後、赤いままでフレアしなくなる。マークと数字との表示条件は、下記のようである。
の遮断機DLが青くなって、数字表示画面は、システム側の電圧(UxabUxbcUxca)及び周波数(fx)の文字マークと数字を表示しなく、他のマークと数字を表示する。
(1)パラメータの確定
所定パラメータは、モータ固定子の漏洩抵抗Xσと、同期モータ電圧、電流、周波数換算係数KU、KI、Kωと、システム電圧、周波数換算係数KXU、KXωと、有効、無効電力換算係数KP、KQ、Kmと、同期モータの励磁電圧及び作動、予備励磁電圧換算係数KL、KGL、KBLと、同期モータの励磁電流及び作動、予備励磁電流換算係数Kf、KGf、KBfと、同期モータの計算係数mと、逆相電圧換算係数KFと、同期モータのジェネレーター端子電圧同期換算係数KT、KN、システム電圧同期換算係数KXT、KXNと、励磁調節信号の電圧換算係数KTJと、漏れ磁束係数K1、K2とを含む。主なパラメータの許容範囲において、主なパラメータは、モータのジェネレーター端子電圧と、固定子電流と、励磁電圧と、励磁電流と、有効電力と、無効電力と、固定子磁束と、回転子磁束と、パワー角度と、システム電圧を含む。モータの定格パラメータは、主にモータのジェネレーター端子電圧と、固定子電流と、励磁電圧と、励磁電流と、有効電力と、無効電力と、固定子磁束と、回転子磁束と、システム電圧を含む。
a Pj=KPP ΣP=KmPj
b Qj=KQQ ΣQ=KmQj
c Iaj=KIIa Ibj=KIIb Icj=KIIc
d Uabj=KUUab Ubcj=KUUbc Ucaj=KUUca
e If=KfiL IGf=KGfiG IBf=KBfiBY
f F=Kωf FX=KXωfX
g UFj=KFUF
h Uxabj=KXUUxab Uxbcj=KXUUxbc Uxcaj=KXUUxca
i uLj=KLuL uGj=KGLuG uBj=KBLuB
(3)非突極同期モータの直軸同期リアクタンスXdの確定
非突極同期モータの直軸同期リアクタンスXdを確定するのは、下記のような二つの方法を含む。
ある時刻から現在の時間ΔT内の同期モータの平均励磁電位をSE0とするとともに、現在の励磁電位をE0とし、ΔE0=E0−SE0のように設定すれば、ΔTの値と励磁電位を採集する回数とが設定可能である。
同期モータのある磁束は、周波数が定格値である時に、磁束の単位法値が対応する電圧の単位法値と同じように設定され、周波数と、電圧と、磁束との関係によって、モータの励磁磁束と、固定子の総磁束との単位法値を確定し、計算値を所定値に比べて、所定値により大きい場合、アラームする。
X1=K1a;Y1=K1b;X2=K2(e−a);Y2=−K2b;X3=X1+X2;Y3=Y1+Y2である。
h j=KXNUxabj
(6)各電気量を各所定値に比べて、所定値により大きい場合、アラームする。
1、突極同期モータの複合パワー角度メータは、6種の図形が表示でき、突極同期モータの複合パワー角度を表示することだけではなく、図5−図9のように、複合パワー角度の分図も表示でき、画像と音響でのアラームが実現できる。複合パワー角度図5における曲線PQで励磁レバーの頂点E0の軌跡の範囲が規定され、図20における合成磁気漏れ図で同期モータのジェネレーター端子の発熱により許容される固定子と回転子の合成磁気漏れの範囲が規定されるため、作業員にモータのパラメータの制限図を直観的に提供する一方、従来のパワー角度メータは、図6のように、電気ベクトル図しか表示できない。
定子コイルの有効巻数であり、lq、ldは夫々モータの横軸と直軸の同期インダクタンス係数である)であり、且つ該図形は、モータ固定子と回転子の反時計回りの回転を模擬するようにする。図5、図8に示すような機械モデルは、固定子を基準物として、固定子レバーはΣΣΦであり、回転子レバーはΣΦ0であり、横軸ばねと直軸ばねの弾性係数は、それぞ
1、非突極同期モータの複合パワー角度メータは、5種の図形が表示でき、非突極同期モータの複合パワー角度を表示することだけではなく、図14−図18のように、複合パワー角度の分図も表示でき、画像と音響でのアラームが実現できる。複合パワー角度図14における曲線PQで励磁レバーの頂点E0の軌跡の範囲が規定され、図22における磁気漏れ合成図でも同期モータのジェネレーター端子の発熱により許容される固定子と回転子の合成磁気漏れの範囲が規定されるため、作業員にモータのパラメータの制限図を直観的に提供する一方、従来のパワー角度メータは、図15のように、電気ベクトル図しか表示できない。
巻数であり、lはモータの同期インダクタンス係数である)であり、且つ該図形はモータ固定子と回転子の反時計回りの回転を模擬するようにする。図14、図17に示すような機械モデルは固定子を基準物として、固定子レバーはΣΣΦ、回転子レバーはΣΦ0であり、ばね
Claims (4)
- a.同期モータの固定子電圧及び電流信号、励磁電圧及び電流信号、励磁調節信号、システム電圧信号、同期モータの出口スイッチ及びその励磁回路のスイッチ状態信号とを取得するステップと、
b.複合パワー角度メータ内部のデータ採集部を介して、これらの信号をデジタル信号に変換し、獲得されたすべてのデジタル信号をホストコンピュータに入力するステップと、
c.キーボードとマウスを利用して、関するパラメータ又はコマンドをホストコンピュータに入力するステップと、
d.コンピュータにより、ホストコンピュータに入力した前記デジタル信号及び前記パラメータ又はコマンドに基づき、計算プログラムによる処理によって、同期モータの複合パワー角度図における座標点の座標および該座標点に関するデータを演算し取得して、且つその結果を成像プログラムに入力するステップと、
e.コンピュータは、主な点の座標および演算結果を利用して、成像プログラムによる処理を介して、同期モータの複合パワー角度図と、電気パワー角度ベクトル図と、モータ機械モデル図と、モータ機械モデル概要図と、同期複合パワー角度図と、モータ端部合成磁気漏れ図とを描画し、モータのパラメータによって変化する動的な複合パワー角度図と、モータ端部合成磁気漏れ図とがディスプレーにより表示され、且つ、電気量が所定値により大きくなるとアラームする機能が実行されるステップと、
を備えることを特徴とする複合パワー角度メータを用いて同期モータの作動状態を測定する方法。 - 前記成像プログラムによる処理は、画像座標の作成と成像とを含み、前記計算プログラムによる処理は、パラメータの確定と、パラメータの計算と、同期モータの直軸同期リアクタンスの値の確定と、アラームとを含むことを特徴とする請求項1に記載の複合パワー角度メータを用いて同期モータの作動状態を測定する方法。
- 非突極同期モータに対して、前記成像プログラムによる処理と計算プログラムによる処理は、下記のステップを含み、即ち、
前記成像プログラムによる処理について
▲1▼下記のように非突極同期モータの複合パワー角度図と、電気パワー角度ベクトル図と、モータ機械モデルと、モータ機械モデル概要図と、同期複合パワー角度図と、モータ端部合成磁気漏れ図との画像座標を作成し、即ち、
ただし、点A10、A11、A14は、同期モータの励磁電位のベクトル頂点の平面座標であり、
点C10、C11、C14は、同期モータのジェネレーター端子電圧のベクトル頂点の平面座標であり、
点D10、D11、D12、D14は、同期モータのパワー角度ベクトル頂点の平面座標であり、
点A12は、同期モータの励磁電位のベクトル中点の平面座標であり、
点C12の座標値は、同期モータのジェネレーター端子電圧のベクトル中点の平面座標であり、
点A15と点D15との間の距離は、同期時の同期モータのジェネレーター端子電圧であり、点C15と点D15との間の距離は、同期時のシステム電圧であり、
T22、X22、Y22、Z22は、モータ端部合成磁気漏れ図の画像座標であり、
▲2▼成像の要領
a)各図の座標点は、本図のみと組合せ、本図のみで成像し、画像がスムーズに移動し、
b)同期モータ回転子剛体の軸心
の長さを半径として、白い円を描き、
c)同期モータ回転子剛体
の長さを半径として円を描き、回転子剛体円と回転子剛体軸心円と交わっている部分は、依然に白色であり、他の部分は、紺色で表され、
d)同期モータ回転子レバー
レバーが青色(回転子剛体と同じ色)であり、線の太さが軸心の円の直径と同じ、レバーと回転子の軸心と交わっている部分は、依然に白色であり、
点D10と点A10との間、点A12と点A13との間、点A14と点D14との間、点A15と点D15との間が、レバーにより接続され、
e)固定子剛体
を描画し、該円は、回転子剛体円、回転子軸心円及び回転子レバーと重合する部分以外の部分は、フレンチグレイで表され、
点C10と点D10との間、点C14と点D14との間、点C15と点D15との間が、それぞれ細い実線により接続され、両側において同期モータの定格作動時の線分C10D10の半分の長さでそれぞれ延長され、回転子剛体円及び回転子軸心円と交わっている部分が破線で表され、その下に平行で細くて短い斜線でシャドーマークとされる一方、回転子剛体円と回転子軸心円の部分はシャドーマークとされなく、
f)固定子レバー
点C12と点C13との間が固定子レバーで表され、固定子レバーの太さが回転子レバーと相同で、色が固定子剛体と同じ、回転子剛体円及び軸心円と交わっている部分は、依然に回転子剛体円及び軸心円の色で表され、
点C10と点D10との間、点C14と点D14との間、点C15と点D15との間に、幅が軸心円の半径に相当する黒くて太い線分で接続して、レバーとして表され、回転子剛体円及び回転子軸心円と交わっている部分が細い破線で表され、
g)ばね
黒色であり、形の描画が真に迫り、ばねの伸縮につれて、伸縮らしい視覚的な効果を持ち、ばねとレバーとの間に明らかな接続点があるべき、
点A10と点C10との間、点A12と点C12との間、点A13と点C13との間、点A14と点C14との間が、ばねにより接続され、
h)ばねとレバーとの間の接続点
白い円で表され、該円の直径がレバーの直径より若干小さく、レバーとばねの軸心に置かれ、ばねとの間に明らかな接続視覚を有し、レバーの頂端において接続点と表される円の円心は、レバーの両端までの距離が、レバー端部までの距離と相同であり、
i)線分
点A10と点G10との間、点C10と点G10との間が、細くて黒い線分で接続され、
j)ベクトル
点D11と点A11との間が、矢印を付けた線分で表され、該矢印が点A11に向かい、点D11と点C11との間が、矢印を付けた線分で表され、該矢印が点C11に向かい、点C11と点A11との間が、矢印を付けた線分で表され、該矢印が点C11に向かい、点T22と点X22との間が、矢印を付けた黒くて太い線分で表され、該矢印が点X22に向かい、点T22と点Y22との間が、矢印を付けた黒くて太い線分で表され、該矢印が点Y22に向かい、点T22と点Z22との間が、矢印を付けたカラーの太い線分で表され、該矢印が点Z22に向かい、点X22と点Z22との間、点Y22と点Z22との間が、黒くて細い破線分で表され、
k)座標点のマーク
点A10に「E0」を、点C10に「U」を、点D10に「0」を、点G10に「M」を、それぞれ付け、
」を、それぞれ付け、
マークは、座標点の位置の移動につれて移動するが、各マークと対応する座標点との相対位置は変わらなく、
l)パワー角度のマーク
パワー角度として表す破線は、回転子中心を通して、レバーの軸心と重合し、その長さが同期モータの定格作動時の線分C10D10の長さの1/3を超えなく、パワー角度の範囲内に「d」を付け、パワー角度の両側のレバーの間に円弧で接続し、且つ、円弧の頂点は、レバーの位置変化にしたがって変化し、円弧の半径が回転子剛体円の半径よりも大きく、円弧の円心が固定子の軸心と重合し、
m)励磁調節信号のマーク
二つの方法で表され、
(a)スナップ量算法に基づき、現在励磁電位に対するΔE0の百分比長さで、ΔE0がある所定値により大きければ、励磁電位のスナップ量を表示し、ΔE0が正数であれば、励磁レバーの頂部から回転子の軸心に向かって排列され、ΔE0が負数であれば、回転子の軸心から励磁電位の反対方向に沿って排列され、
(b)調節量算法の計算結果に基き、E01、E02......E0nの値で、各調節量は、異なる色で、且つ占められる百分比長さで、増加調節信号であれば、励磁レバーの頂部から回転子の軸心に向かって順次に緊密的に排列され、減少調節信号であれば、回転子の軸心から励磁電位の反対方向に沿って直線で順次に緊密的に排列され、
表示ディスプレーに各調節信号の色が表示され、
n)PQ曲線のマーク
同期モータのジェネレーター端子の発熱限界およびシステムに許容される同期モータの最大作動のパワー角度に基づき、点M10から点N10までの曲線を確定し、同期モータに許容される最大有効電力に基づき、N10O10の曲線を確定し、同期モータに許容される最大固定子磁束、最大固定子電流、最大固定子電位に基づき、O10P10の曲線を確定し、同期モータに許容される最大回転子磁束、最大回転子電流、最大回転子電圧に基づき、P10Q10の曲線を確定し、点M10と点Q10とは全て直線D10G10上に位置し、点G10と点Q10との間が細い直線により接続され、曲線M10N10O10P10Q10(直線分M10Q10を含まない)は、太い実線により接続され、その色がユーザーニーズによって決定され、
o)合成磁気漏れ図のアラーム円
点T22を原点として、同期モータの最大許容漏れ磁束を半径として円が描画され、該円がアラーム円であり、太いカラー線で表され、
p)同期画像の要求
点D15を円心として、線分D15A15と線分D15C15とをそれぞれ半径として破線からなる円が描画され、
q)機械モデルは、動的に反時計回りに回転可能であり、ディスプレーマークモデルの回転数と実物の回転数との比例、即ち、回転数比が選択可能であり、
r)図形アラームの表示
各電気量または磁束がアラームする時、マークが赤くなってフレアし、マイクロコンピュータのスピーカーが鳴って、複合パワー角度図及びその分図、磁気漏れの画面の対応する線分も赤くなってフレアし、アラームが解除される時、アラームマーク及び線分が赤いままでフレアしなくなり、
s)前記成像の要求に基づき、プログラムによる処理を介して得られた6種の図形が、ユーザーニーズに従って組合せさせることができ、いずれかの組合せの画面が同期モータの数字表示画面と組み合わせることができ、所定の複合パワー角度図及びその分図における同期モータの固定子と回転子の半径、固定子と回転子の軸心半径、レバーの太さ、ばねの接続点の半径の大きさに対して小範囲で調整可能であり、モデルを各種の三次元立体機械モデルにすることが可能であり、ユーザーニーズに従ってモデルの色が調整可能であり、
前記計算プログラムによる処理について
(1)パラメータの確定
所定パラメータは、モータ固定子の漏洩抵抗Xσと、同期モータ電圧、電流、周波数換算係数KU、KI、Kωと、システム電圧、周波数換算係数KXU、KXωと、有効、無効電力換算係数KP、KQ、Kmと、励磁電圧及び作動、予備励磁電圧換算係数KL、KGL、KBLと、同期モータの励磁電流及び作動、予備励磁電流換算係数Kf、KGf、KBfと、同期モータの計算係数mと、逆相電圧換算係数KFと、同期モータのジェネレーター端子電圧同期換算係数Kr、KNと、システム電圧同期換算係数KXT、KXNと、励磁調節信号の電圧換算係数KTJと、漏れ磁束係数K1、K2とを含み、主なパラメータの許容範囲において、主なパラメータは、モータのジェネレーター端子電圧と、固定子電流と、励磁電圧と、励磁電流と、有効電力と、無効電力と、固定子磁束と、回転子磁束と、パワー角度と、システム電圧を含み、モータの定格パラメータは、主にモータのジェネレーター端子電圧と、固定子電流と、励磁電圧と、励磁電流と、有効電力と、無効電力と、固定子磁束と、回転子磁束と、システム電圧を含み、
(2)パラメタの計算
(3)非突極同期モータの直軸同期リアクタンス値Xd
非突極同期モータの直軸同期リアクタンスXdを確定するのは、下記のような二つの方法を含み、
a、同期モータの通常作動におけるエアギャップ電位Edの値に基づき、直接に直軸同期リアクタンスXdを確定し、Xdの値は変わらなく、
b、同期モータのエアギャップ電位Eδと直軸同期リアクタンスXdとの関数関係に基づき、Xdの値を確定し、
a)発電機の無負荷(Ia=0)と零力率(Ia=IN)の曲線、即ちU=f0(If)とU=fN(If)の曲線を描画し、
b)同期モータのエアギャップ電位Eδと直軸同期リアクタンスXdとの関数関係を確定し、
U=f0(If)とU=fN(If)の曲線図に基づき、If1 If2…Ifnのn個の励磁電流値を取って、零力率曲線によって、曲線U=fN(If)におけるIf1 If2…Ifnに対応する点B1 B2...Bnを確定し、それらの点B B1 B2...Bnを通して、それぞれ点C C1 C2...Cnで無負荷特性曲線U=f0(If)と交わっている全等特性三角形(ただし、CDは横座標軸に垂直し、CD=IN*Xσ)をn個作り、点0と点C1とを接続した上で、その線分OC1を、点B1を通す、縦座標軸と平行する直線における点A1まで延長し、同様のように、それぞれ点0と点C2とを、...、点0と点Cnとを接続した上で、OC2...OCnを、縦座標軸と平行する、それぞれ点B2...Bnを通す直線における点A2...Anまでそれぞれ延長し、
Xd1,Xd2,...Xdnとの関係に基づき、エアギャップ電位と飽和リアクタンスとの関係図を描画し、
c)計算
d)値Eδを関数Xd=f(Ed)に代入して、値Xdを取る
(4)計算
c 励磁分量の計算
下記のように二つの方法を含み、
(a)スナップ量算法
ある時刻から現在の時間ΔT内の同期モータの平均励磁電位をSE0とするとともに、現在の励磁電位をE0とし、ΔE0=E0−SE0のように設定すれば、ΔTの値と励磁電位を採集する回数とが設定可能であり、
(b)調節量算法
総合アンプの自動励磁調節総量がSUであり、各分量はそれぞれΔU=KTJU1 U′=KTJU2
d磁束単位法値の計算
同期モータのある磁束は、周波数が定格値である時に、磁束の単位法値が対応する電圧の単位法値と同じように設定され、周波数と、電圧と、磁束との関係によって、モータの励磁磁束と、固定子の総磁束との単位法値を確定し、計算値を所定値に比べて、所定値により大きい場合、アラームし、
e各種の電気量を所定値に比べて、所定値により大きい場合、アラームし、
f漏れ磁束座標の計算
X1=K1a;Y1=K1b;X2=K2(e−a);Y2=−K2b;X3=X1+X2;Y3=Y1+Y2であり、
(5)同期並列又は解列をした時に、即ち、Ia=Ib=Ic=0の時に、同期モータ電圧とシステム電圧とをマイクロコンピュータに入力して下記のように計算し、
、...、n番目のδxの値であり、且つ、次の測定値が入力されると、一番目のδ1を捨て、再び次の測定値が入力されと、二番目のδ2の値を捨て、このように繰返して、時間及び値nが設定可能であり、)
(6)各電気量を所定値に比べて、所定範囲により大きい場合、アラームすることを特徴とする請求項2に記載の複合パワー角度メータを用いて同期モータの作動状態を測定する方法。 - 突極同期モータに対して、前記成像プログラムによる処理と計算プログラムによる処理は、下記のステップを含み、即ち、
前記成像プログラムによる処理について
▲1▼ 突極同期モータの複合パワー角度図と、電気パワー角度ベクトル図と、モータ機械モデルと、モータ機械モデル概要図と、同期複合パワー角度図と、モータジェネレーター端子合成磁気漏れ図との画像座標を作成し、即ち、
ただし、点A0、A1、A4は、同期モータの励磁電位のベクトル頂点の平面座標であり、点C0、C1、C4は、同期モータのジェネレーター端子電圧ベクトル頂点の平面座標であり、点D0、D1、D2、D4は、同期モータのパワー角度のベクトル頂点の平面座標であり、点A2は、同期モータの励磁電位のベクトル中点の平面座標であり、点C2は、同期モータのジェネレーター端子電圧のベクトル中点の平面座標であり、点A5と点D5との間の距離は、同期時の同期モータのジェネレーター端子電圧であり、点C5と点D5との間の距離は、同期時のシステム電圧であり、T20、X20、Y20、Z20は、モータのジェネレーター端子合成磁気漏れ図の画像座標であり、
▲2▼成像の要領
a)各図の座標点は、本図のみと組合せ、本図のみで成像し、画像がスムーズに移動し、
b)同期モータ回転子剛体の軸心
長さを半径として、円を描き、
c)同期モータ回転子剛体
長さを半径として、円を描き、
d)同期モータ回転子のレバー
レバーが紺色(回転子剛体と同じ色)で、線幅が軸心の円の直径と同じであり、回転子のレバーがT型のレバーである場合、複合パワー角度図と、モータ機械モデル概要図と、同期複合パワー角度図のT型レバーの頂部横ロッドは、長さが同期モータの定格作動時の線分D0C0の2倍であるとともに、中心に置かれ、モータ機械モデル概要図中のT型レバーの頂部横ロッドは、長さが同期モータの定格作動時の線分D2C2の2倍であるとともに、中心に置かれ、
点D0と点A0との間、点A3と点A2との間、点D4と点A4との間、点D5と点A5との間が、レバーにより接続され、
e)固定子剛体
画き、該円は、回転子剛体円、回転子軸心円及び回転子のレバーと重合している部分以外の部分は、フレンチグレイで表され、
点C0と点D0との間、点C4と点D4との間、点C5と点D5との間が、それぞれ細い実線により接続され、両側において、同期モータの定格作動時の線分C0D0の1/2の長さでそれぞれ延伸され、回転子剛体円及び回転子軸心円と交わっている部分が破線で表され、その下に平行な細くて短い斜線でシャドーマークとされる一方、回転子剛体円と回転子軸心円の部分はシャドーマークとされなく、
f)固定子のレバー
点C2と点C3との間が固定子のレバーで表示され、固定子のレバーの太さが回転子のレバーと相同であり、点C0と点D0との間、点C4と点D4との間、点C5と点D5との間に、幅が軸心円の半径に相当する黒くて太い線分で接続して、レバーとして表され、回転子軸心円及び回転子剛体円と交わっている部分が細い破線で表され、
g)ばね
黒色であり、形の描画が真に迫り、ばねの伸縮につれて、伸縮らしい視覚的な効果を持ち、ばねとレバーとの間に明らかな接続点があるべき、
点B0と点C0との間、点E0と点C0との間、点B2と点C2との間、点E2と点C2との間、点B3と点C3との間、点E3と点C3との間、点B4と点C4との間、点E4と点C4との間は、ばねにより接続され、
h)ばねとレバーとの間の接続点
白い円で表され、該円の直径がレバーの直径より若干小さく、レバーとばねの軸心に置かれ、ばねとの間に明らかな接続視覚を有し、レバーの頂端において接続点と表される円の円心は、レバーの両端までの距離が、レバー端部までの距離と相同であり、
i)線分
点E0と点F0との間、点B0と点G0との間、点C0と点G0との間が、細くて黒い線分により接続され、
j)ベクトル
点D1と点A1との間が、矢印を付けた線分で表され、該矢印が点A1に向かい、点E1と点A1との間が、矢印を付けた線分で表され、該矢印が点A1に向かい、点C1と点E1との間が、矢印を付けた線分で表され、該矢印が点E1に向かい、点D1と点C1との間が、矢印を付けた線分で表され、該矢印が点C1に向かい、線分E1A1が線分D1A1の下に位置し、点T20と点X20との間が、矢印を付けた黒くて太い線分で表され、該矢印が点X20に向かい、点T20と点Y20との間が、矢印を付けた黒くて太い線分で表され、該矢印が点Y20に向かい、点T20と点Z20との間が、矢印を付けたカラー色の太い線分で表され、該矢印が点Z20に向かい、点X20と点Z20との間、点Y20と点Z20との間が黒くて細い破線で表され、
k)座標点のマーク
点A0に「E0」を、点B0に「Ed」を、点C0に「U」を、点D0に「0」を、点E0に「Eq」を、点F0に「M」を、点G0に「N」を、それぞれ付け、
マークは、座標点の位置の移動にしたがって移動するが、各マーク及び対応する座標点との相対的な位置は変わらなく、
l)パワー角度のマーク
パワー角度として表す破線は、回転子中心を通して、レバーの軸心と重合し、その長さが同期モータの定格作動時の線分C0D0の長さの1/3を超えなく、パワー角度の範囲内に「d」を付け、パワー角度の両側のレバーの間に円弧で接続し、且つ、円弧の頂点は、レバーの位置変化にしたがって変化し、円弧の半径が回転子の剛体円の半径よりも大きく、円弧の円心が固定子の軸心と重合し、
m)励磁調節信号のマーク
二つの方法で表され、
(a)スナップ量算法に基づき、現在励磁電位に対するΔE0の百分比長さで、ΔE0がある所定値により大きければ、励磁電位のスナップ量を表示し、ΔE0が正数であれば、励磁レバーの頂部から回転子の軸心に向かって排列され、ΔE0が負数であれば、回転子の軸心から励磁電位の反対方向に沿って排列され、表示ディスプレーに、各調節信号及びその色が表示され、
(b)調節量算法に基き、コンピュータが計算した結果、E01、E02......E0nの値で、各調節量は、異なる色で、且つ占められる百分比長さで、増加調節信号であれば、励磁レバーの頂部から回転子の軸心に向かって順次に緊密的に排列され、減少調節信号であれば、回転子の軸心から励磁電位の反対方向に沿って直線で順次に緊密的に排列され、表示ディスプレーに各調節信号及びその色が表示され、
n)PQ曲線のマーク
同期モータ端部の発熱限界およびシステムに許容される同期モータの最大作動のパワー角度に基づき、点M0から点N0までの曲線を確定し、同期モータに許容される最大有効電力に基づき、N0O0の曲線を確定し、同期モータに許容される最大固定子磁束、最大固定子電流、最大固定子電位に基づき、O0P0の曲線を確定し、同期モータに許容される最大回転子磁束、最大回転子電流、最大回転子電圧に基づき、P0Q0の曲線を確定し、点M0と点Q0とは全て直線D0G0上に位置し、点G0と点Q0との間が細い直線により接続され、曲線M0N0O0P0Q0(直線分M0Q0を含まない)は、太い実線により接続され、その色がユーザーニーズによって決定され、
o)合成磁気漏れ図のアラーム円
点T20を原点として、同期モータの最大許容漏れ磁束を半径として円が描画され、該円がアラーム円であり、太いカラー線で表され、
p)同期画像の要求
点D5を円心として、それぞれ線分D5A5と線分D5C5とを半径として破線円が描画され、
q)機械モデルは、動的に反時計回りに回転可能であり、ディスプレーマークモデルの回転数と実物の回転数との比例、即ち、回転数比が選択可能であり、
r)図形アラームの表示
各電気量または磁束がアラームする時、マークが赤くなってフレアし、マイクロコンピュータのスピーカーが鳴って、複合パワー角度図及びその分図、ジェネレーター端子合成磁気漏れ図の画面の対応する線分も赤くなってフレアし、アラームが解除される時、アラームマーク又は線分が赤いままでフレアしなくなり、
s)前記成像の要求に基づき、プログラムによる処理を介して得られた6種の図形が、ユーザーニーズに従って組合せでき、いずれかの組合せの画面が同期モータの数字表示画面と組み合わせることができ、所定の複合パワー角度図及びその分図中の同期モータの固定子と回転子の半径、固定子と回転子の軸心半径、レバーの太さ、ばねの接続点の半径の大きさに対して小範囲で調整可能であり、機械モデル図を、各種の三次元立体機械モデル図にすることが可能であり、ユーザーニーズに従ってモデルの色が調整可能であり、
前記計算プログラムによる処理について
(1)パラメータの確定
所定のパラメータは、モータの固定子の漏洩抵抗Xσ(ポーシェリアクタンス)と、横軸同期リアクタンスXqと、同期モータ電圧、電流、周波数換算係数KU、KI、Kωと、システム電圧、周波数換算係数KXU、KXωと、有効、無効電力換算係数KP、KQ、Kmと、同期モータの励磁電圧及び作動、予備励磁電圧換算係数KL、KGL、KBLと、同期モータの励磁電流及び作動、予備励磁電流換算係数Kf、KGf、KBfと、逆相電圧換算係数KFと、同期モータのジェネレーター端子電圧同期換算係数KT、KNと、システム電圧同期換算係数KXT、KXNと、励磁調節信号の電圧換算係数KTJと、漏れ磁束係数K1、K2とを含み、主なパラメータの許容範囲において、主なパラメータは、モータのジェネレーター端子電圧と、固定子電流と、励磁電圧と、励磁電流と、有効電力と、無効電力と、固定子磁束と、回転子磁束と、パワー角度と、システム電圧などを含み、モータの定格パラメータは、主にモータのジェネレーター端子電圧と、固定子電流と、励磁電圧と、励磁電流と、有効電力と、無効電力と、固定子磁束と、回転子磁束と、システム電圧を含み、
(2)パラメータの計算
(3)突極同期モータの直軸同期リアクタンスXdの確定
突極同期モータの直軸同期リアクタンスXdを確定するのは、下記のような二つの方法を含み、
a、同期モータの通常作動におけるエアギャップ電位Eδの値に基づき、直接に直軸同期リアクタンスXdを確定し、Xdの値は変わらなく、
b、同期モータのエアギャップ電位Eδと直軸同期リアクタンスXdとの関数関係に基づき、EδによってXdの値を確定し、
a)発電機の無負荷(Ia=0)と零力率(Ia=IN)の曲線、即ちU=f0(If)とU=fN(If)の曲線を描画し、
b)同期モータのエアギャップ電位Eδと直軸同期リアクタンスXdとの関数関係を確定し、
U=f0(If)とU=fN(If)の曲線図に基づき、If1 If2...Ifnのn個の励磁電流値を取って、零力率曲線によって、曲線U=fN(If)におけるIf1 If2...Ifnに対応する点B1 B2...Bnを確定し、それらの点B B1 B2...Bnを通して、それぞれ点C C1 C2...Cnで無負荷特性曲線U=f0(If)と交わっている全等特性三角形(ただし、CDは横座標軸に垂直し、CD=IN*Xσ)をn個作り、点0と点C1とを接続した上で、その線分OC1を、点B1を通す、縦座標軸と平行する直線における点A1まで延長し、同様のように、それぞれ点0と点C2とを、...、点0と点Cnとを接続した上で、OC2...OCnを、縦座標軸と平行する、それぞれ点B2...Bnを通す直線における点A2...Anまでそれぞれ延長し、
Xd1,Xd2,...Xdnとの関係に基づき、エアギャップ電位と飽和リアクタンスとの関係図を描画し、
c)Eδの求め
d)Eδを関数Xd=f(Ed)に代入して、Xdを得り、
(4)計算
j 励磁分量の計算
下記のように二つの方法を含み、
(a)スナップ量算法
ある時刻から現在の時間ΔT内の同期モータの平均励磁電位をSE0とするとともに、現在の励磁電位をE0とし、ΔE0=E0−SE0のように設定すれば、ΔTの値と励磁電位を採集する回数とが設定可能であり、
(b)調節量算法
総合アンプの自動励磁調節総量がSUであり、各分量はそれぞれΔU=KTJU1 U′=KTJU2
k 漏れ磁束座標の計算
X1=K1a;Y1=K1b;X2=K2(f−a)+K3(c−a);Y2=K2(g−b)+K3(d−b);X3=X1+X2;Y3=Y1+Y2
i磁束単位法値の計算
同期モータのある磁束は、周波数が定格値である時に、磁束の単位法値が対応する電圧の単位法値と同じように設定され、周波数と、電圧と、磁束との関係によって、モータの励磁磁束と、固定子の総磁束との単位法値を確定し、且つ数字で表示し、計算値を所定値に比べて、所定値により大きい場合、アラームし、
j ニーズによる各量の単位法値の計算
(5)同期並列又は解列をした時、即ち、Ia=Ib=Ic=0の場合に、マイクロコンピュータに入力された各群の同期モータの電圧とシステム電圧とに対して、下記のような計算を行い、
、...、n番目のδxの値であり、且つ、次の測定値が入力されると、一番目のδ1を捨て、再び次の測定値が入力されと、二番目のδ2の値を捨て、このように繰返して、時間及び値nが設定可能であり、)
(6)各電気量を各所定値に比べて、所定値により大きい場合、アラームすることを特徴する請求項2に記載の複合パワー角度メータを用いて同期モータの作動状態を測定する方法
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