JPH0538054A - 調相装置 - Google Patents
調相装置Info
- Publication number
- JPH0538054A JPH0538054A JP3194225A JP19422591A JPH0538054A JP H0538054 A JPH0538054 A JP H0538054A JP 3194225 A JP3194225 A JP 3194225A JP 19422591 A JP19422591 A JP 19422591A JP H0538054 A JPH0538054 A JP H0538054A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exciter
- power
- synchronous
- winding
- field
- Prior art date
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- Pending
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
- B28D5/04—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools
- B28D5/045—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools by cutting with wires or closed-loop blades
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来、同期調相機１を起動するために用いら
れていた駆動電動機を不要とし、電力損失による効率の
低下を防止すると共に、設置スペースの低減を図る。 【構成】 電力変換器１１が３相交流を出力すると、交
流励磁機１次巻線６ａ，６ｂ，６ｃに回転磁界が発生
し、交流励磁機の回転側となっている２次巻線３が回転
する。したがって、これに連結している同期調相機１も
起動する。同期調相機１が同期速度まで昇速すると、し
ゃ断器１０が投入されると共に、半導体素子８ａ，８
ｅ，８ｆのみが導通状態となって電力変換器１１は直流
を出力する。このとき、１次巻線６ａ，６ｂ，６ｃは非
回転磁界となるが、２次巻線３は回転しているので交流
電圧が発生し、整流器４を介して界磁巻線５に界磁電流
が流れる。これにより、同期調相機１は系統に無効電力
を供給することができる。
れていた駆動電動機を不要とし、電力損失による効率の
低下を防止すると共に、設置スペースの低減を図る。 【構成】 電力変換器１１が３相交流を出力すると、交
流励磁機１次巻線６ａ，６ｂ，６ｃに回転磁界が発生
し、交流励磁機の回転側となっている２次巻線３が回転
する。したがって、これに連結している同期調相機１も
起動する。同期調相機１が同期速度まで昇速すると、し
ゃ断器１０が投入されると共に、半導体素子８ａ，８
ｅ，８ｆのみが導通状態となって電力変換器１１は直流
を出力する。このとき、１次巻線６ａ，６ｂ，６ｃは非
回転磁界となるが、２次巻線３は回転しているので交流
電圧が発生し、整流器４を介して界磁巻線５に界磁電流
が流れる。これにより、同期調相機１は系統に無効電力
を供給することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ブラシレス同期機など
の同期調相機を用いた調相装置に関するものである。
の同期調相機を用いた調相装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来の調相装置の構成図であ
る。この図において、１は同期調相機で、ブラシレス励
磁方式を採用してある。２は駆動電動機、３はブラシレ
ス励磁方式による交流励磁機二次巻線、４は整流器、５
は同期調相機１の界磁巻線である。 また、６は交流励
磁機の一次巻線、７は交流励磁機一次巻線６に直流電流
を供給する直流電源である。１ａは同期調相機１の電機
子巻線と交流電源を接続する電力供給線、２ａは駆動電
動機２への電力供給線、７ａは直流電源７への電力供給
線である。
る。この図において、１は同期調相機で、ブラシレス励
磁方式を採用してある。２は駆動電動機、３はブラシレ
ス励磁方式による交流励磁機二次巻線、４は整流器、５
は同期調相機１の界磁巻線である。 また、６は交流励
磁機の一次巻線、７は交流励磁機一次巻線６に直流電流
を供給する直流電源である。１ａは同期調相機１の電機
子巻線と交流電源を接続する電力供給線、２ａは駆動電
動機２への電力供給線、７ａは直流電源７への電力供給
線である。
【０００３】そして、１ｂは同期調相機１と駆動電動機
２を連結するシャフト、１ｃは、同期調相機１のシャフ
トに内蔵されシャフトと同じ回転数で回転している交流
励磁機二次巻線３，整流器４，界磁巻線５等を支持する
機械的構造物を示している。
２を連結するシャフト、１ｃは、同期調相機１のシャフ
トに内蔵されシャフトと同じ回転数で回転している交流
励磁機二次巻線３，整流器４，界磁巻線５等を支持する
機械的構造物を示している。
【０００４】次に動作につき説明する。同期調相機１
は、火力発電プラント用に採用されている同期機と異な
りタービン等の原動機をもっていないため、起動及び同
期速度までの昇速を駆動電動機２を用いて行う。そし
て、駆動電動機２により、同期速度まで昇速された後
は、しゃ断器１０が投入され、本来の同期調相機１の目
的である、無効電力調整に供される。
は、火力発電プラント用に採用されている同期機と異な
りタービン等の原動機をもっていないため、起動及び同
期速度までの昇速を駆動電動機２を用いて行う。そし
て、駆動電動機２により、同期速度まで昇速された後
は、しゃ断器１０が投入され、本来の同期調相機１の目
的である、無効電力調整に供される。
【０００５】また、同期速度になった後、固定子側に設
けられた交流励磁機一次巻線６に対し直流電源７から直
流電流が供給され、この直流電流による磁束を交流励磁
機二次巻線３が同期速度で切ることにより、交流励磁機
二次巻線３に交流電圧が発生する。そして、同期調相機
１の界磁電流は、交流励磁機２次巻線３に発生する交流
電圧を整流器４によって整流することによって得られ、
界磁巻線５に供給される。
けられた交流励磁機一次巻線６に対し直流電源７から直
流電流が供給され、この直流電流による磁束を交流励磁
機二次巻線３が同期速度で切ることにより、交流励磁機
二次巻線３に交流電圧が発生する。そして、同期調相機
１の界磁電流は、交流励磁機２次巻線３に発生する交流
電圧を整流器４によって整流することによって得られ、
界磁巻線５に供給される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来装
置においては、同期調相機１の起動及び同期速度までの
昇速を駆動電動機２を用いて行っていた。しかし、従来
装置の場合には、同期調相機１と駆動電動機２がシャフ
トで、連結されており、同期調相機１が同期速度に達し
た後も、駆動電動機２は同期速度で連続して回転させる
必要があるため、駆動電動機２で常時消費する電力損失
（機械損及び電気損）による効率の低下が大きなものと
なっていた。
置においては、同期調相機１の起動及び同期速度までの
昇速を駆動電動機２を用いて行っていた。しかし、従来
装置の場合には、同期調相機１と駆動電動機２がシャフ
トで、連結されており、同期調相機１が同期速度に達し
た後も、駆動電動機２は同期速度で連続して回転させる
必要があるため、駆動電動機２で常時消費する電力損失
（機械損及び電気損）による効率の低下が大きなものと
なっていた。
【０００７】また、駆動電動機２も、起動時における大
きな起動トルクが必要であると同時に、起動のみならず
３０００〜３６００rpm という同期速度で連続運転する
必要があるため、比較的大型の駆動電動機が必要とな
る。したがって、軸受部も含めた主機回りの設置スペー
ス及び駆動電動機の電力供給の為の受電設備等による設
置スペース等が大きなものとなっていた。
きな起動トルクが必要であると同時に、起動のみならず
３０００〜３６００rpm という同期速度で連続運転する
必要があるため、比較的大型の駆動電動機が必要とな
る。したがって、軸受部も含めた主機回りの設置スペー
ス及び駆動電動機の電力供給の為の受電設備等による設
置スペース等が大きなものとなっていた。
【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、電力損失による効率の低下を極力抑制し、また、
設置スペースが少くてすむ調相装置を提供することを目
的としている。
あり、電力損失による効率の低下を極力抑制し、また、
設置スペースが少くてすむ調相装置を提供することを目
的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するための手段として、電力系統に対して接続され、こ
の電力系統に対して無効電力を供給する同期調相機と、
非回転側に１次巻線が設けられると共に、前記同期調相
機の回転軸と機械的に連結した回転側に２次巻線が設け
られており、且つ、この２次巻線に整流器を介して無効
電力制御用の界磁巻線が接続された交流励磁機と、を備
えた調相装置において、前記交流励磁機の１次巻線を３
相巻線により形成すると共に、この１次巻線に励磁電流
を供給するための電力変換器を接続し、前記交流励磁器
の回転速度が同期速度に達するまでは、該電力変換器に
３相交流電力を出力させるようにし、また、該回転速度
が同期速度に達した後は、該電力変換器に直流電力を出
力させて前記界磁巻線の界磁電流を制御する構成とした
ものである。
するための手段として、電力系統に対して接続され、こ
の電力系統に対して無効電力を供給する同期調相機と、
非回転側に１次巻線が設けられると共に、前記同期調相
機の回転軸と機械的に連結した回転側に２次巻線が設け
られており、且つ、この２次巻線に整流器を介して無効
電力制御用の界磁巻線が接続された交流励磁機と、を備
えた調相装置において、前記交流励磁機の１次巻線を３
相巻線により形成すると共に、この１次巻線に励磁電流
を供給するための電力変換器を接続し、前記交流励磁器
の回転速度が同期速度に達するまでは、該電力変換器に
３相交流電力を出力させるようにし、また、該回転速度
が同期速度に達した後は、該電力変換器に直流電力を出
力させて前記界磁巻線の界磁電流を制御する構成とした
ものである。
【００１０】
【作用】上記構成において、電力変換器に３相交流電力
を出力させると、非回転側である交流励磁機の１次巻線
側に回転磁界が発生し、回転側である交流励磁機の２次
巻線側、整流器、及び界磁巻線が回転する。したがっ
て、これら回転側部材と機械的に連結している同期調相
機の回転子も回転する。すなわち、従来用いられていた
駆動電動機を用いることなく同期調相機を始動して、こ
れを同期速度まで昇速させることができる。
を出力させると、非回転側である交流励磁機の１次巻線
側に回転磁界が発生し、回転側である交流励磁機の２次
巻線側、整流器、及び界磁巻線が回転する。したがっ
て、これら回転側部材と機械的に連結している同期調相
機の回転子も回転する。すなわち、従来用いられていた
駆動電動機を用いることなく同期調相機を始動して、こ
れを同期速度まで昇速させることができる。
【００１１】そして、同期調相機が同期速度まで昇速し
た後は、電力変換器が直流電力を出力する。この場合の
交流励磁機の１次巻線側は非回転磁界となるが、２次巻
線側は回転しているので、この２次巻線には交流電圧が
発生する。この交流電圧が整流器により整流され、界磁
巻線に界磁電流が流れる。この場合の電力変換器の出力
は直流電力なので、界磁電流の良好な制御性は、従来と
同様に維持される。
た後は、電力変換器が直流電力を出力する。この場合の
交流励磁機の１次巻線側は非回転磁界となるが、２次巻
線側は回転しているので、この２次巻線には交流電圧が
発生する。この交流電圧が整流器により整流され、界磁
巻線に界磁電流が流れる。この場合の電力変換器の出力
は直流電力なので、界磁電流の良好な制御性は、従来と
同様に維持される。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１に基いて説明す
る。ただし、図２と同様の構成要素には同一符号を付し
て重複した説明を省略することとする。
る。ただし、図２と同様の構成要素には同一符号を付し
て重複した説明を省略することとする。
【００１３】図１は、本実施例の構成図であり、交流励
磁機６の巻線は従来例と異なり３相となっている。８は
インバータ、９は直流電源を示しており、これらインバ
ータ８及び直流電源９により電力変換器１１が形成され
ている。６ａ，６ｂ，６ｃは交流励磁機６の一次巻線の
３相の巻線を各々示している。８ａ，８ｂ，８ｃ，８
ｄ，８ｅ，８ｆは、インバータの転流をつかさどる半導
体素子、９ａは直流電源９に電力を供給する電力供給
源、９ｂはリアクトル、９ｃは整流回路を示している。
磁機６の巻線は従来例と異なり３相となっている。８は
インバータ、９は直流電源を示しており、これらインバ
ータ８及び直流電源９により電力変換器１１が形成され
ている。６ａ，６ｂ，６ｃは交流励磁機６の一次巻線の
３相の巻線を各々示している。８ａ，８ｂ，８ｃ，８
ｄ，８ｅ，８ｆは、インバータの転流をつかさどる半導
体素子、９ａは直流電源９に電力を供給する電力供給
源、９ｂはリアクトル、９ｃは整流回路を示している。
【００１４】次に、図１の動作につき説明する。しゃ断
器１０は最初ＯＦＦ状態で同期調相機１が起動される。
すなわち、交流励磁機一次巻線６は３相巻線となってお
り、インバータ８により、可変周波の交流電流が起動時
に供給される。交流励磁機一次巻線６に、交流電流が流
れることにより交番磁束が発生し、この磁束が、交流励
磁機二次巻線３に鎖交して交流電圧が発生する。この交
流電圧により、整流器４を介して界磁巻線５に電流が流
れる。この電流の交流分が交流励磁機二次巻線３に流れ
ることにより、起動トルクが発生する。この起動トルク
により同期調相機１が起動される。
器１０は最初ＯＦＦ状態で同期調相機１が起動される。
すなわち、交流励磁機一次巻線６は３相巻線となってお
り、インバータ８により、可変周波の交流電流が起動時
に供給される。交流励磁機一次巻線６に、交流電流が流
れることにより交番磁束が発生し、この磁束が、交流励
磁機二次巻線３に鎖交して交流電圧が発生する。この交
流電圧により、整流器４を介して界磁巻線５に電流が流
れる。この電流の交流分が交流励磁機二次巻線３に流れ
ることにより、起動トルクが発生する。この起動トルク
により同期調相機１が起動される。
【００１５】そして、同期調相機１が起動し始め昇速し
ていく過程において、交流励磁機一次巻線６に加える周
波数が一定の場合には回転速度の増加に伴い、交流励磁
機二次巻線３に発生する電圧の周波数及び大きさが低下
してゆく。従って、一定トルクで同期調相機１を駆動さ
せる必要がある場合には、交流励磁機の一次巻線６及び
二次巻線３間の相対的回転磁界の周波数が一定となる様
に、交流励磁機一次巻線６に加える交番磁界の周波数
を、インバータ８により増加させてゆくような制御が必
要となる。
ていく過程において、交流励磁機一次巻線６に加える周
波数が一定の場合には回転速度の増加に伴い、交流励磁
機二次巻線３に発生する電圧の周波数及び大きさが低下
してゆく。従って、一定トルクで同期調相機１を駆動さ
せる必要がある場合には、交流励磁機の一次巻線６及び
二次巻線３間の相対的回転磁界の周波数が一定となる様
に、交流励磁機一次巻線６に加える交番磁界の周波数
を、インバータ８により増加させてゆくような制御が必
要となる。
【００１６】このように、同期調相機１が昇速し、同期
速度に達した後に、しゃ断器１０を投入すると、同時
に、インバータ８のインバータモードから、図示するよ
うに、ある固定相の半導体素子だけ（図１においては８
ａ，８ｅ，８ｆのみ）を導通させるモードに切替え、交
流励磁機一次巻線６ａ，６ｂ，６ｃに直流電流を通電さ
せる。交流励磁機一次巻線６ａ，６ｂ，６ｃに発生する
磁界は非回転磁界であるが、交流励磁機二次巻線３は、
同期速度で回転しているため、交流励磁機二次巻線３に
は、交流電圧が発生し、必要とする界磁巻線５の界磁電
流を供給することが可能である。
速度に達した後に、しゃ断器１０を投入すると、同時
に、インバータ８のインバータモードから、図示するよ
うに、ある固定相の半導体素子だけ（図１においては８
ａ，８ｅ，８ｆのみ）を導通させるモードに切替え、交
流励磁機一次巻線６ａ，６ｂ，６ｃに直流電流を通電さ
せる。交流励磁機一次巻線６ａ，６ｂ，６ｃに発生する
磁界は非回転磁界であるが、交流励磁機二次巻線３は、
同期速度で回転しているため、交流励磁機二次巻線３に
は、交流電圧が発生し、必要とする界磁巻線５の界磁電
流を供給することが可能である。
【００１７】上記したように、図１の装置は、ブラシレ
ス同期機の交流励磁機一次巻線を三相の巻線とし、交流
励磁機を起動時の起動トルク発生源及び普通の励磁電力
供給源の両方に兼用した構成となっている。
ス同期機の交流励磁機一次巻線を三相の巻線とし、交流
励磁機を起動時の起動トルク発生源及び普通の励磁電力
供給源の両方に兼用した構成となっている。
【００１８】したがって、駆動電動機２の追加が不要と
なり、駆動電動機２が消費していた機械損を低減するこ
とができ、効率が増加する。一方、交流励磁機はもとも
と、構成要素として必要なものであり、これを兼用する
ことにより駆動電動機２が不要となり、設置スペースを
大幅に低減することが可能になる。
なり、駆動電動機２が消費していた機械損を低減するこ
とができ、効率が増加する。一方、交流励磁機はもとも
と、構成要素として必要なものであり、これを兼用する
ことにより駆動電動機２が不要となり、設置スペースを
大幅に低減することが可能になる。
【００１９】なお、上記実施例では、交流励磁機一次巻
線６に直流を通電させる時には、インバータ８の半導体
素子８ａ，８ｅ，８ｆが固定的に導通となっているが、
半導体素子として自己消弧型の素子を用いて順次サイク
ルに通電相を低周波で切替え、インバータ８の容量の低
減を図ることも可能である。
線６に直流を通電させる時には、インバータ８の半導体
素子８ａ，８ｅ，８ｆが固定的に導通となっているが、
半導体素子として自己消弧型の素子を用いて順次サイク
ルに通電相を低周波で切替え、インバータ８の容量の低
減を図ることも可能である。
【００２０】また、直流電源９の変換装置９ｃに可変電
圧機能を設け、この電圧調整により、交流励磁機一次巻
線６の電流を増減させ、結果的に、同期調相機１の界磁
巻線５の電流を増減させることにより、同期調相機１の
無効電力調整を行うことができる。
圧機能を設け、この電圧調整により、交流励磁機一次巻
線６の電流を増減させ、結果的に、同期調相機１の界磁
巻線５の電流を増減させることにより、同期調相機１の
無効電力調整を行うことができる。
【００２１】さらに、上記実施例では、同期速度まで昇
速した後の同期調相機の駆動は、系統からしゃ断器１０
を介して供給される有効電力分によって行なわれるよう
になっているが、補助電動機を設けておくようにし、こ
の補助電動機によって昇速後の駆動を行うようにしても
よい。この補助電動機は起動用に用いるものではないた
め、図２の駆動電動機２よりも小さな容量のもので足り
る。したがって、このような駆動電動機を用いる構成と
しても、充分に本発明の目的を達成することができる。
速した後の同期調相機の駆動は、系統からしゃ断器１０
を介して供給される有効電力分によって行なわれるよう
になっているが、補助電動機を設けておくようにし、こ
の補助電動機によって昇速後の駆動を行うようにしても
よい。この補助電動機は起動用に用いるものではないた
め、図２の駆動電動機２よりも小さな容量のもので足り
る。したがって、このような駆動電動機を用いる構成と
しても、充分に本発明の目的を達成することができる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、交流励
磁機に、界磁電流を供給する機能、及び同期調相機のた
めの起動トルクを発生させる機能の双方を備えた構成と
したので、従来、必要とされていた駆動電動機が不要と
なる。
磁機に、界磁電流を供給する機能、及び同期調相機のた
めの起動トルクを発生させる機能の双方を備えた構成と
したので、従来、必要とされていた駆動電動機が不要と
なる。
【００２３】したがって、従来、駆動電動機で消費され
ていた機械損及び電気損をなくすことができるので、そ
の分効率を向上させることができる。また、駆動電動機
の設置スペース分だけスペースの低減を図ることができ
る。
ていた機械損及び電気損をなくすことができるので、そ
の分効率を向上させることができる。また、駆動電動機
の設置スペース分だけスペースの低減を図ることができ
る。
【図１】本発明の実施例の構成図。
【図２】従来例の構成図。
１ 同期調相機 ３ 交流励磁機２次巻線 ４ 整流器 ５ 界磁巻線 ６ 交流励磁機 １０ 電力変換器
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】電力系統に対して接続され、この電力系統
に対して無効電力を供給する同期調相機と、非回転側に
１次巻線が設けられると共に、前記同期調相機の回転軸
と機械的に連結した回転側に２次巻線が設けられてお
り、且つ、この２次巻線に整流器を介して無効電力制御
用の界磁巻線が接続された交流励磁機と、を備えた調相
装置において、 前記交流励磁機の１次巻線を３相巻線により形成すると
共に、この１次巻線に励磁電流を供給するための電力変
換器を接続し、前記交流励磁器の回転速度が同期速度に
達するまでは、該電力変換器に３相交流電力を出力させ
るようにし、また、該回転速度が同期速度に達した後
は、該電力変換器に直流電力を出力させて前記界磁巻線
の界磁電流を制御するようにしたことを特徴とする調相
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3194225A JPH0538054A (ja) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | 調相装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3194225A JPH0538054A (ja) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | 調相装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0538054A true JPH0538054A (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=16321044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3194225A Pending JPH0538054A (ja) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | 調相装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0538054A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01164015A (ja) * | 1988-11-17 | 1989-06-28 | Seiko Epson Corp | 希土類永久磁石用鋳造インゴットの製造方法 |
| JP2011234612A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | General Electric Co <Ge> | 同期コンデンサの慣性を制御するためのシステム及び方法 |
| US10020765B2 (en) | 2015-12-30 | 2018-07-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Excitation device of AC exciter |
| JP2022043417A (ja) * | 2020-09-04 | 2022-03-16 | 三菱電機株式会社 | 系統併入装置 |
-
1991
- 1991-08-02 JP JP3194225A patent/JPH0538054A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01164015A (ja) * | 1988-11-17 | 1989-06-28 | Seiko Epson Corp | 希土類永久磁石用鋳造インゴットの製造方法 |
| JP2011234612A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | General Electric Co <Ge> | 同期コンデンサの慣性を制御するためのシステム及び方法 |
| US10020765B2 (en) | 2015-12-30 | 2018-07-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Excitation device of AC exciter |
| JP2022043417A (ja) * | 2020-09-04 | 2022-03-16 | 三菱電機株式会社 | 系統併入装置 |
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