JPH0445440Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、交流発電機の励磁制御装置に関し、
特にその手動操作による運転を安全かつ容易に行
うことができるようにした励磁制御装置に関する
ものである。

〔従来技術〕

一般に、交流発電機の励磁制御を行うための運
転操作方式は、自動運転方式と手動操作運転方式
とがあり、前者は自動電圧調整装置AVRを用い、
その電圧設定器に予じめ目標値を設定しておき、
発電機の出力端子電圧を検出してこの電圧信号を
帰還させて前述の目標値と比較器で比較し、この
偏差を演算増幅器で増幅することによりサイリス
タに対する制御信号とするものである。一方、手
動操作運転は、手動設定器と発電機の界磁巻線に
おける界磁電圧又は界磁電流の検知器とを備え、
この検知信号を帰還させて手動設定器による設定
信号と比較し、その偏差信号に基づいてサイリス
タの制御信号を得るようにしたものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、前述の手動操作運転は界磁回路にお
ける界磁量をフイードバツクして行う制御である
から、操作者は主機である発電機の出力電圧を監
視し、負荷の変動等による出力電圧等の変化に対
応して迅速かつ正確にそれを調整する必要があ
り、その操作に困難性を伴うと共に、誤操作等に
より発電機に過電圧を生じるに至らしめる危険性
がある等の不都合があつた。

本考案は叙上の点に鑑み、手動運転時において
も自動電圧調整装置をバツクアツプさせることに
より手動電圧設定器の誤操作を防止し、発電機の
手動による運転操作を容易かつ安全に行うことを
可能ならしめることを目的としてなされたもので
ある。

［問題点を解決するための手段］ このために、本考案は、電圧設定器と、該電圧
設定器により設定された基準電圧と交流発電機の
出力端子電圧を検知してこの出力信号とを比較
し、その偏差信号を増幅する演算増幅器と、この
演算増幅器からの出力信号に基づいて、発電機の
励磁電流を制御する制御信号を発生させる制御信
号発生部とからなる自動電圧調整装置と、手動電
圧設定器を有する手動調整装置とからなる励磁電
流制御装置であつて、前記演算増幅器は、増幅部
と、リミツタ用のダイオードと、可動接点を備え
た抵抗とを有するものであり、前記手動調整装置
は、手動電圧設定器が増幅器と前記抵抗とを介し
て前記自動電圧調整装置の制御信号発生部の入力
側に接続されており、前記ダイオードは、前記抵
抗の可動接点に該可動接点側が順方向となるよう
に接続されたものであることをその特徴とするも
のである。

［作用］ 本考案のように構成すれば、手動操作運転時に
おいても自動電圧調整装置AVRがバツクアツプ
で待期し、手動調整装置を用いて界磁電圧または
界磁電流による制御によつて発電機の電圧制御を
行う際に、手動電圧設定器における設定値が
AVRの電圧設定器により設定された許容最大電
圧値または定格値以下の範囲内ではリミツタによ
つて手動電圧設定器の設定信号に基づき発電機の
出力電圧を調整することができ、誤操作等により
手動設定器の設定値がAVRによる基準値を越え
るときには、リミツタ付きの演算増幅器によりそ
の上限電圧をAVRの基準値を越えないように制
限することになり、発電機の過電圧を確実に防止
することができる。

また、手動調整装置をリミツタ付演算増幅器を
介する上限電圧制限付きの手動運転モードとこの
演算増幅器を介さない通常の手動運転モードとの
間に切換えるモード切換装置を備えたものとすれ
ば、例えばAVR系の機器が故障した場合でも、
モード切換えにより発電機の運転を継続すること
ができる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づき詳細に説
明するに、第１図中１は交流発電機で、２はその
電機子、３は界磁巻線を示し、該発電機１は自動
電圧調整装置AVRと手動調整装置とによつてそ
の出力電圧が制御されるようになつている。

自動電圧調整装置は、発電機１に対する基準電
圧Vcを設定するための自動用電圧設定器４を備
え、この電圧設定器４の基準電圧Vcを比較器５
に入力すると共に、発電機１の出力電圧及び出力
電流に関する信号を変圧器６及び変流器７を介し
て取出して横流補償装置８に入力し、その出力信
号を電圧検知器９により電圧信号に変換して比較
器５で前述の基準電圧Vcと比較し、その偏差を
AVR用の演算増幅器１０によつて増幅すること
ができるようになつている。この演算増幅器１０
は可変抵抗VRと、この可変抵抗VRの可動アー
ム側方向が順方向となるダイオードＤを備え、こ
のダイオードＤを増幅部A_MPと並列に設けた出力
可変のリミツタ付となつている。

一方、手動調整装置は手動電圧設定器１１を有
し、この手動電圧設定器１１はその設定電圧Vm
を増幅器１２を介して演算増幅器１０に出力され
るようになつている。そして、この演算増幅器１
０のリミツタ値を手動電圧設定器１１の設定値
Vmで可変にし、自動用電圧設定器４で設定され
た基準電圧Vcを越えないように、その上限電圧
を制限することができるように構成されている。
演算増幅器１０の出力信号はモード切換装置１３
を介して界磁電圧又は界磁電流の検出器１４から
の検出信号と比較器１５において比較され、これ
による偏差出力を演算増幅器１６で増幅すると共
に、位相制御装置１７を介してサイリスタ１８に
その制御信号として入力し、該サイリスタ１８に
よる界磁巻線３の励磁量を制御することができる
ように構成されている。

従つて、自動電圧制御装置は、その電圧設定器
４と、変圧器６、変流器７、横流補償装置８及び
電圧検知器９からなるフイードバツク系と、比較
器５及び演算増幅器１０とを備えると共に、さら
にその出力信号を副次的に界磁側の検出器１４を
帰還させて比較する比較器１５及びその演算増幅
器１６並びに位相制御装置１７からなる制御信号
発生部を備える構成となつている。また、手動調
整装置は、その電圧設定器１１と、演算増幅器１
０、界磁電圧または界磁電流の検出器１４、比較
器１５及び位相制御装置１７で構成され、しかも
モード切換装置１３の可動片Ｃにより出力可変リ
ミツタ付の演算増幅器１０側接点Ａと、手動電圧
設定器１１側の接点Ｂとの間を切換えることがで
きるような構成となつている。

以上のように構成されたものにおいて、その動
作を説明する。

先ず、自動電圧設定器４を発電機１の許容最大
電圧値または定格値に設定しておき、モード切換
装置１３の可動片Ｃを図示の如く接点Ａ側に切換
えた状態で手動電圧設定器１１の設定値Vmを適
宜の値に設することにより、AVRのバツクアツ
プによる手動操作運転が行われる。而して、発電
機１の始動時のように自動電圧設定器４の基準電
圧値Vcに対し発電機１の出力電圧を検知する電
圧検知器９の出力値が低いときには、比較器５よ
りの偏差信号が大きいので演算増幅器１０の出力
を発生させようとする。

ここで、比較器５よりの偏差信号に対して手動
電圧設定器１１での設定値Vmが低いときには、
可変抵抗VRの可動アーム点の電位も低いため、
演算増幅器１０は低い値（但し反転増幅器使用の
ために0Vに近い方）のリミツタがかかる。この
状態から徐々に設定器１１の設定値Vmを上昇さ
せると、可変抵抗VRの可動アーム点の電位も高
くなり、これに応じてリミツタ値が徐々に高い方
に変化し、演算増幅器１０の出力は設定値Vmに
関する信号が出力される。そして、この出力信号
は比較器１５で界磁電圧または界磁電流の検出器
１４から帰還される検出信号と比較され、その偏
差信号を発電機１の励磁電流を制御する制御信号
として、この制御信号によつてサイリスタ１８を
介して発電機１の界磁が制御され、その出力電圧
が調整される。

このように、手動電圧設定器１１の設定値Vm
を変化させると、発電機１の出力電圧もこれに比
例して手動運転モードにて変化するが、例えば手
動電圧設定器１１の誤操作等によつてその設定値
が発電機１の出力電圧を基準電圧Vcより大きく
なるように操作すると、電圧Vcにより規制され
た演算増幅器１０のリミツタ値によつて制御さ
れ、設定器１１の出力Vmによる影響はなくな
り、発電機１の過電圧を防止することができる。
従つて、以後は手動電圧設定器１１の設定値とは
無関係に自動運転モードに移行され、AVRによ
つて設定値Vcに対応して発電機１の出力電圧は
制御される。

さらに、手動操作運転モードにおいて、前述の
ようにAVRのバツクアツプを必要としない場合
には、モード切換装置１３の可動片Ｃを接点Ｂ側
に切換えれば、演算増幅器１０を介さない通常の
手動運転が可能となる。これにより自動電圧設定
器４や比較器５、変圧器６等のAVR構成機器が
故障した時においても、このモードで発電機１の
運転を継続することができる。

なお、前述の実施例ではモード切換装置１３を
設けたものを示したが、これはAVRのバツクア
ツプを必要としない通常の手動操作運転を可能な
らしめるためのもので、必ずしもこれを設ける必
要はない。また、AVRにおける発電機１の出力
電圧を取出すための手段として変圧器６、変流器
７及び横流補償装置８で構成したが、変圧器６の
みによつてこれを行うようにしてもよい。

〔効果〕

以上詳述したように、本考案によれば、励磁制
御装置の手動操作運転時においてAVRをバツク
アツプとして待期させ、手動電圧設定器の出力を
AVRの基準電圧の範囲内で可変とするように構
成したから、発電機の過電圧を確実に防止するこ
とができ、その安全運転を確保し得るようにな
る。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の実施例を示す回路図である。 １……交流発電機、４……自動電圧設定器、
５，１５……比較器、６……変圧器、７……交流
器、９……電圧検知器、１０，１６……演算増幅
器、１１……手動設定器、１２……増幅器、１３
……モード切換装置、１４……検出器、１７……
位相制御装置、１８……サイリスタ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 電圧設定器４と、該電圧設定器４により設定
   された基準電圧と交流発電機１の出力端子電圧
   を検知してこの出力信号とを比較し、その偏差
   信号を増幅する演算増幅器１０と、この演算増
   幅器１０からの出力信号に基づいて、発電機１
   の励磁電流を制御する制御信号を発生させる制
   御信号発生部１５，１６，１７とからなる自動
   電圧調整装置と、手動電圧設定器１１を有する
   手動調整装置とからなる励磁電流制御装置であ
   つて、 前記演算増幅器１０は、増幅部Ampと、リ
   ミツタ用のダイオードＤと、可動接点を備えた
   抵抗VRとを有するものであり、前記手動調整
   装置は、手動電圧設定器１１が増幅器１２と前
   記抵抗VRとを介して前記自動電圧調整装置の
   制御信号発生部１５，１６，１７の入力側に接
   続されており、前記ダイオードＤは、前記抵抗
   VRの可動接点に該可動接点側が順方向となる
   ように接続されたものであることを特徴とする
   交流発電機の励磁制御装置。 ２ 前記手動電圧設定器１１の出力側と、前記演
   算増幅器１０の出力側との間に、自動運転モー
   ド及び自動電圧調整装置のバツクアツプ付き手
   動運転モードと、手動運転モードとに切り換え
   るモード切換装置１３を備える構成としたこと
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲１項記載
   の交流電機の励磁制御装置。