JPH0334320B2 - - Google Patents

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JPH0334320B2
JPH0334320B2 JP57220113A JP22011382A JPH0334320B2 JP H0334320 B2 JPH0334320 B2 JP H0334320B2 JP 57220113 A JP57220113 A JP 57220113A JP 22011382 A JP22011382 A JP 22011382A JP H0334320 B2 JPH0334320 B2 JP H0334320B2
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JP
Japan
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regulator
output
voltage
generator
field current
Prior art date
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JP57220113A
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English (en)
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JPS59113799A (ja
Inventor
Masahiro Sawazato
Eisuke Azegami
Juichi Watarai
Takehiro Tonozuka
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP22011382A priority Critical patent/JPS59113799A/ja
Publication of JPS59113799A publication Critical patent/JPS59113799A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/16Regulation of the charging current or voltage by variation of field

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は発電機の出力電圧制御装置に関するも
のであり、更に詳しくは、出力電圧制御を手動運
転で制御する場合と、自動運転で制御する場合が
あつて、両制御間の切り換えをシヨツクレスに行
ないうるようにした出力電圧制御装置に関するも
のである。
第1図は発電機の出力電圧制御装置の従来例を
示した回路図である。同図において、1は交流発
電機、2は第1のPI調節器(電圧調節器)、3は
第2のPI調節器(電流調節器)、4は点弧パルス
発生器、6はサイリスタ変換器、7は整流回路、
8は出力電圧設定器、9は界磁電流設定器、1
0,10aはそれぞれインタラプタ、11は変圧
器、e1,e3はそれぞれ自動運転のとき開、手動運
転のとき閉となる接点、e2,e4はそれぞれ自動運
転のとき閉、手動運転のとき開となる接点、であ
る。
第1図の回路動作を説明する。第1図における
回路接続は自動運転モードの接続になつている。
発電機1の出力電圧は変圧器11を介して取り出
され、整流器7で整流されて直流電圧になる。こ
の直流電圧と、電圧設定器8による出力電圧設定
値とが比較され、その偏差が第1のPI調節器2
に入力される。調節器2からの調節出力は点弧パ
ルス発生器4を介してサイリスタ変換器6の点弧
角を制御することにより、前記偏差が解消するよ
うに、発電機1の界磁電流を制御する。このよう
にして、発電機1の出力電圧は設定値に維持され
る。
次に手動運転モードの回路動作を説明する。こ
のとき、スイツチS1は手動側へ切り換わり、接点
e1とe3が閉じ、e2とe4は開く。発電機1の界磁電
流Ifを検出し、この検出値と、設定器9による界
磁電流設定値との偏差が第2のPI調節器3に入
力される。そして該調節器3からの調節出力はス
イツチS1(手動側に切り換わつている)、点弧パル
ス発生器4を介してサイリスタ変換器6の点弧角
を制御することにより、前記偏差が解消するよう
に、発電機1の界磁電流を制御する。
通常は、発電機1が起動して、その出力電圧が
定常出力電圧の約80%に達するまでは、界磁電流
設定器9を手で調節することにより、手動運転モ
ードで運転を行ない、出力電圧をそれ以上にする
には、自動運転モードに切り換え、出力電圧設定
器8により出力電圧を上昇させる。
このように、発電機1の運転時には、手動モー
ドから自動モードへ、或いはその逆へと、運転モ
ードが切り換えられることがある。この切り換え
時に際して、切り換え前の発電機出力電圧と界磁
電流が、切り換え後のそれらと相違する場合に
は、負荷側に一時的にシヨツク(電圧の急激な変
動)を与えることになり、負荷の種類によつて
は、これが好ましくないことがある。
そこで第1図の回路においては、切り換え時の
シヨツクを防止するため、次のような手段が講じ
られている。
第1図の回路動作が自動運転時モードにあると
する。このとき、手動運転用の第2のPI調節器
3は、接点e2が閉となりコンデンサC2を短絡する
ことにより、単なるP調節器となる。そしてかか
る調節器3の出力○イと自動運転中の第1のPI調
節器2の出力○ロとが比較され、その偏差の極性が
正か負かに応じてインタラプタ10または10a
が選ばれ、該インタラプタからの出力パルスが、
自動運転モードで開状態にあるアンドゲートA2
を経て界磁電流設定器9へ送られ、前記偏差が解
消するように、設定器9の設定を調節している。
すなわち、自動運転モードから手動運転モードへ
の切り換えに備えて、界磁電流設定器9の設定を
自動運転中の第1のPI調節器2の出力○ロに追従
させているわけであり、これにより自動から手動
への切り換えが円滑に行なわれる。
また第1図の回路動作が手動運転モードにあ
り、スイツチS1が手動側に切り換わり、第2の調
節器3が、接点e2開により、PI調節器として機能
しているものとする。このときは、第1の調節器
2が、その中の接点e1の閉により、P調節器とな
り、該調節器2の出力○ロと、手動運転中の第2の
PI調節器3の出力○イとが比較され、その偏差の
極性が正か負かに応じて、インタラプタ10か或
いは10aが選択され、該インタラプタからの出
力パルスが、手動運転モードで開状態にあるアン
ドゲートA1を経て出力電圧設定器8へ送られ、
前記偏差が解消するように、設定器8の設定を調
節している。すなわち、手動運転モードから自動
運転モードへの切り換えに備えて、出力電圧設定
器8の設定を手動運転中の第2のPI調節器3の
出力○イに追従させているわけであり、これにより
手動から自動への切り換えが円滑に行なわれる。
以上説明したように、従来の発電機電圧制御装
置においても、一応、自動と手動間の相互切り換
えは円滑に行なわれるようになつている。しかし
ながら仔細に検討すると次のような問題がある。
例えば手動運転用の第2のPI調節器3は、前
述した如く、待機中はP調節器として出力○イを出
力しているわけであるが、P調節器としての性質
上、そのゲインをGとすると、出力○イをゲインG
で割ることにより得られる量だけの入力偏差が常
に残つていることになる。すなわちゲインGが充
分大きくない限り、界磁電流設定器9の設定値と
そのときにおける界磁電流Ifの値とは一致せず、
その間に残留偏差(オフセツト)を生じる。
そのため、運転モードが自動から手動へ切り換
わつてそれまでP調節器であつた調節器3が、
PI調節器として動作するようになつたとき、P
調節器であつたときのゲインとPI調節器になつ
たときのゲインが異なり、またI動作が加わるの
で、前述の残留偏差が効いてきて、出力○イはそれ
までの出力○ロと異なつた値となり、切り換え時に
シヨツクを伴うことになる。自動運転用の第1の
PI調節器2についても、事情は全く同様である。
本発明は、上述の如き従来技術の問題点を除去
するためになされたものであり、従つて本発明の
目的は、自動運転と手動運転の間の切り換えが文
字通りシヨツクレスに行なわれるようにした発電
機の電圧制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明においては、
前述の如き、従来の発電機電圧制御装置におい
て、前記第1のPI調節器にカスケードに接続さ
れた第3のPI調節器を具備し、自動運転時には、
該第3のPI調節器は、前記第1のPI調節器から
の調節出力と界磁電流との偏差を入力され、該偏
差が解消するように前記界磁電流を調節し、更に
自動運転時には前記第2のPI調節器は、ゲイン
1のP調節器に切り換わると共に、前記第3の
PI調節器の調節出力を取り込んでそれと同じ値
の出力を出力として保持し、手動運転時には、前
記第3のPI調節器がゲイン1のP調節器に切り
換わると共に、前記第2のPI調節器の調節出力
を取り込んでそれと同じ値の出力を出力として保
持するようにすると共に、自動運転時には、手動
運転時に用いる前記電流設定器の設定出力が自動
運転時における界磁電流の値に常に一致するよう
に該電流設定器の設定を調節する手段と、手動運
転時には、自動運転時に用いる前記電圧設定器の
設定出力が手動運転時における発電機出力電圧と
常に一致するように該電圧設定器の設定を調節す
る手段とを具備したことを特徴としている。
次に図を参照して本発明の一実施例を説明す
る。第2図は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。同図において、第1図におけるのと同じもの
或いは対応したものには同じ符号を付してある。
そのほか、15は本発明により付加された第3の
PI調節器であつて、第1のPI調節器2aにカス
ケード接続されている。また第1のPI調節器2
aにおいては、自動と手動の切換スイツチS2,S3
を図示の如く含み、第2のPI調節器3aも同様
に切換スイツチS7,S8を含んでいる。そのほか、
インタラプタ10,10aの入力側に、同じく切
換スイツチS9,S10が図示の如く設けらている。
第2図に示した実施例は、励磁機(Exciter)
付きの発電機の場合の制御のために、第1の調節
器(電圧調節器)2aにカスケードに第3の調節
器(電流調節器)を接続した例を示しているが、
直接励磁の場合には、調節器15内のコンデンサ
C3を短絡し、そのゲインを1にするものとする。
さて、第2図を参照して回路動作を説明する。
同図では、各スイツチはすべて自動側に切り換わ
つているので、先ず自動運転モードの回路動作を
説明する。
発電機1の出力電圧は変圧器11を介して取り
出され、整流器7で整流されて直流電圧となる。
この直流電圧と、電圧設定器8による出力電圧設
定値とが比較され、その偏差が第1のPI調節器
2aに入力される。該調節器2aからの出力と、
界磁電流Ifの値とが比較され、その偏差が第3の
PI調節器15に入力される。調節器15からの
調節出力は点弧パルス発生器4を介してサイリス
タ変換器6の点弧角を制御することにより、前記
偏差が解消するように、発電機1の界磁電流を制
御する。このようにして発電機1の出力電圧は設
定値に維持される。
さてこのとき、待機している手動運転用の第2
の調節器3aは、スイツチS8が自動側へ切り換わ
つていることにより、ゲインが1のP調節器とな
り、第3のPI調節器15の調節出力をスイツチ
S7を介して取り込み、コンデンサC2に貯えてい
る。従つて、調節器3aの出力は、自動運転から
手動運転への切り換えに備えて、現在運転中の調
節器15の出力にそのまま追従している。
また、この時、スイツチS9,S10が自動側
へ切り換わつていることにより、インタラプタ1
0,10aには加算アンプを介して、それぞれ極
性の異なる、界磁電流設定器9の出力と自動運転
中の界磁電流実際値が入力され、その偏差と極性
に応じてインタラプタ10又は10aが選ばれ、
該インタラプタからの出力パルスが、自動モード
で開状態にあるANDゲートA2を経て界磁電流
設定器9へ送られ、界磁電流設定器9における設
定値が、自動運転中の界磁電流Ifの値に一致する
ように作用している。従つて、自動運転から手動
運転へ切り換わつたとき、手動運転用の第2の調
節器3aの出力は、それまで動作していた自動運
転用の第3の調節器15の調節出力と一致してい
るし、界磁電流設定器9の設定値も、それまでの
界磁電流Ifの値と一致しているので、シヨツクレ
スな切り換えを実現することができる。
次に手動運転モードの回路動作を説明する。こ
のとき、すべてのスイツチは、図示の自動側位置
から手動側位置へ切り換わる。よつて設定器9に
よる界磁電流設定値と界磁電流Ifとの偏差が第2
のPI調節器3aに入力される。そして該調節器
3aからの調節出力は、スイツチS1、点弧パルス
発生器4を介してサイリスタ変換器6の点弧角を
制御することにより、前記偏差が解消するよう
に、発電機1の界磁電流を制御する。
このとき、待機している自動運転用の第3の
PI調節器15は、スイツチS5が手動側へ切り換
わつていることにより、ゲインが1のP調節器と
なる。また調節器15は、手動側へ切り換わつた
スイツチS4を介して、運転中の第2の調節器3a
の調節出力を取り込み、コンデンサC3に貯えて
いる。従つて調節器15の出力は、手動運転から
自動運転への切り換えに備えて、現在運転中の調
節器3aの出力にそのまま追従している。
また第1のPI調節器2aは、自動運転に切り
換わると同時に、電圧調節器として作用すると共
に、その出力が、第3のPI調節器15(界磁電
流調節器)に対して、界磁電流指令を形成するた
め、手動運転中においては、スイツチS3が手動
側に切り換わることにより、ゲイン1のP調節器
になると共に、手動側に切り換わつスイツチS2
を介して、手動運転中の界磁電流設定器9におけ
る設定値を取り込み、コンデンサC1に貯えるこ
とにより、調節出力を、手動運転から自動運転へ
の切り換えに備えて、界磁電流の値に一致させて
いる。
なおスイツチS2を介して入力される信号は、
前記界磁電流設定器9における設定値以外に、実
際の界磁電流Ifの値でも同じ作用をする。
また出力電圧設定器8における設定値、手動運
転中の出力電圧VGに一致するよう、インタラプ
タ10,10a、アンドゲートA1を介して設定
器8を調節している。従つて、手動運転から自動
運転へ切り換わつたとき、自動運転用の第3の調
節器15の出力は、それまで動作していた手動運
転用の第2の調節器3aの調節出力と一致してい
るし、出力電圧設定器8の設定値も、それまでの
発電機出力電圧VGと一致しているので、シヨツ
クレスな切り換えを実現することができる。
以上述べたとおり、この発明によれば、自動運
転系と手動運転系を備えた発電機の電圧制御装置
において、両運転系間の切り換えをシヨツクレス
に行なうことができ、負荷に悪影響を及ぼさない
という利点がある。
この発明は、サイリスタ直接励磁及びExciter
励磁のいずれの場合でも同一の方法でシヨツクレ
スな切り換えを行なえるという特徴がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は発電機の出力電圧制御装置の従来例を
示した回路図、第2図は本発明の一実施例を示す
回路図、である。 符号説明、1……交流発電機、2……第1の
PI調節器(電圧調節器)、3……第2のPI調節器
(電流調節器)、4……点弧パルス発生器、6……
サイリスタ変換器、7……整流器、8……出力電
圧設定器、9……界磁電流設定器、10,10a
……インタラプタ、11…変圧器、15……第3
のPI調節器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 発電機1の出力電圧と電圧設定器8からの設
    定電圧との偏差を入力され、該偏差が解消するよ
    うに発電機1の出力電圧を調節する第1のPI調
    節器2aを含む自動運転系と、 前記発電機1の界磁電流Ifと電流設定器9から
    の設定電流との偏差を入力され、該偏差が解消す
    るように前記界磁電流を調節する第2のPI調節
    器3aを含む手動運転系と、 をもち、何れか一方の運転系から他方の運転系へ
    相互に切り換えて運転するようにした発電機の電
    圧制御装置において、 前記第1のPI調節器2aにカスケードに接続
    された第3のPI調節器15を具備し、 自動運転時には、該第3のPI調節器15は、
    前記第1のPI調節器2aからの調節出力と界磁
    電流Ifとの偏差を入力され、該偏差が解消するよ
    うに調節出力を発生して界磁電流調整手段4,6
    を調節し、 更に、前記第2のPI調節器3aは、自動運転
    時には、ゲイン1のP調節器に切り換わるための
    手段S8と、前記第3のPI調節器15の調節出
    力を取り込んでそれと同じ値の出力を出力として
    保持するための手段C2を具備し、 前記第3のPI調節器15は、手動運転時には、
    ゲイン1のP調節器に切り換わるための手段S5
    と、前記第2のPI調節器3aの調節出力を取り
    込んでそれと同じ値の出力を出力として保持する
    ための手段C3を具備し、 自動運転時には、手動運転時に用いる前記電流
    設定器9の設定出力が自動運転時における界磁電
    流の値に常に一致するように該電流設定器9の設
    定を調節する手段10,10a,A2と、手動運
    転時には、自動運転時に用いる前記電圧設定器8
    の設定出力が手動運転時における発電機出力電圧
    と常に一致するように該電圧設定器8の設定を調
    節する手段10,10a,A1と、を具備して成
    ることを特徴とする発電機の電圧制御装置。
JP22011382A 1982-12-17 1982-12-17 発電機の電圧制御装置 Granted JPS59113799A (ja)

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JPS59113799A JPS59113799A (ja) 1984-06-30
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JPS61161999A (ja) * 1985-01-07 1986-07-22 Hitachi Ltd 励磁制御方法
JPS61210900A (ja) * 1985-03-14 1986-09-19 Mitsubishi Electric Corp 発電制御装置
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5375412A (en) * 1976-12-17 1978-07-04 Toshiba Corp Generator apparatus

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