JPH0630600A - 励磁装置の制御回路 - Google Patents
励磁装置の制御回路Info
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- JPH0630600A JPH0630600A JP4180174A JP18017492A JPH0630600A JP H0630600 A JPH0630600 A JP H0630600A JP 4180174 A JP4180174 A JP 4180174A JP 18017492 A JP18017492 A JP 18017492A JP H0630600 A JPH0630600 A JP H0630600A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電圧確立時のオーバーシュートをインディシ
ャル応答時の速応性及び波形応答を損なうことなく抑制
する。 【構成】 電圧設定器１，リミッタ（Ｌ1）付ＡＶＲ用
演算増幅器３，界磁電流制御用演算増幅器６，位相制御
回路６〜９，帰還回路１１，１２を備えたブラシなし交
流発電機１０の励磁電流制御回路において、演算増幅器
３のリミッタを、所定の界磁電流供給可能なリミッタ値
Ｌ1とそれより十分小さいリミッタ値Ｌ2の２段切換可変
リミッタとすると共に、発電機端子電圧の確立をとらえ
起動から電圧確定まで、ＡＶＲ用演算増幅器のリミッタ
値をＬ2に切換えるリミッタ電圧指令回路４を設け、電
圧確定まで前記リミッタ値をＬ2とし、電圧確定まで低
い界磁電流指令により発電機の端子電圧を緩やかに上昇
させる。
ャル応答時の速応性及び波形応答を損なうことなく抑制
する。 【構成】 電圧設定器１，リミッタ（Ｌ1）付ＡＶＲ用
演算増幅器３，界磁電流制御用演算増幅器６，位相制御
回路６〜９，帰還回路１１，１２を備えたブラシなし交
流発電機１０の励磁電流制御回路において、演算増幅器
３のリミッタを、所定の界磁電流供給可能なリミッタ値
Ｌ1とそれより十分小さいリミッタ値Ｌ2の２段切換可変
リミッタとすると共に、発電機端子電圧の確立をとらえ
起動から電圧確定まで、ＡＶＲ用演算増幅器のリミッタ
値をＬ2に切換えるリミッタ電圧指令回路４を設け、電
圧確定まで前記リミッタ値をＬ2とし、電圧確定まで低
い界磁電流指令により発電機の端子電圧を緩やかに上昇
させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動電圧調整装置を備
えた交流発電機の励磁装置の制御回路に関する。
えた交流発電機の励磁装置の制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動電圧制御装置（ＡＶＲ）を備
えた交流発電機の励磁装置の制御回路を図４に示す。
えた交流発電機の励磁装置の制御回路を図４に示す。
【０００３】図４において、１は発電機自動電圧設定
器、２は比較器、３は比較器２からの電圧設定値と電圧
帰還回路からの電圧検出信号ａが入力するリミッタ値Ｌ
1のリミッタ付ＡＶＲ用演算増幅器、６は比較器２から
の演算増幅器３の出力と界磁電流帰還回路からの界磁電
流検出信号ｂの偏差が入力する界磁電流制御用演算増幅
器。７は演算増幅器６の出力に応じた位相パルスを出力
する位相器、８はゲートトランス、９はゲートトランス
を介して入力する位相パルスにより交流励磁機ＡＣＥＸ
の界磁電流ｉｆ2を位相制御するサイリスタ。
器、２は比較器、３は比較器２からの電圧設定値と電圧
帰還回路からの電圧検出信号ａが入力するリミッタ値Ｌ
1のリミッタ付ＡＶＲ用演算増幅器、６は比較器２から
の演算増幅器３の出力と界磁電流帰還回路からの界磁電
流検出信号ｂの偏差が入力する界磁電流制御用演算増幅
器。７は演算増幅器６の出力に応じた位相パルスを出力
する位相器、８はゲートトランス、９はゲートトランス
を介して入力する位相パルスにより交流励磁機ＡＣＥＸ
の界磁電流ｉｆ2を位相制御するサイリスタ。
【０００４】１０は界磁電流ｉｆ2を検出する変流器
（ＣＴ）、１１は界磁電流帰還回路、１２は交流励磁機
ＡＣＥＸとこの励磁機によりダイオードＤ3を介して励
磁される交流発電機ＡＧからなるブラシなし交流発電
機、１３は交流発電機ＡＧの端子電圧を検出する電圧変
成器（ＰＴ）、１４は電圧帰還回路である。
（ＣＴ）、１１は界磁電流帰還回路、１２は交流励磁機
ＡＣＥＸとこの励磁機によりダイオードＤ3を介して励
磁される交流発電機ＡＧからなるブラシなし交流発電
機、１３は交流発電機ＡＧの端子電圧を検出する電圧変
成器（ＰＴ）、１４は電圧帰還回路である。
【０００５】以上のように構成された発電機の自動電圧
調整装置は発電システムの機能として、次のような機能
を実行する。
調整装置は発電システムの機能として、次のような機能
を実行する。
【０００６】（１）発電機を自動電圧設定器で設定され
た電圧まで立上げて設定電圧を維持する。
た電圧まで立上げて設定電圧を維持する。
【０００７】（２）発電機が系統に並列接続されず単独
運転の場合は、負荷の投入遮断等によって生じる発電機
端子電圧変動を高速に回復させ設定電圧を維持する。
運転の場合は、負荷の投入遮断等によって生じる発電機
端子電圧変動を高速に回復させ設定電圧を維持する。
【０００８】（３）発電機が系統に並列接続されるシス
テムにおいては、（１）項で設定電圧に維持され確立し
た電圧を同期装置（図示省略）の制御信号で電圧設定器
を可変し、同期に必要な発電機電圧に調整する。
テムにおいては、（１）項で設定電圧に維持され確立し
た電圧を同期装置（図示省略）の制御信号で電圧設定器
を可変し、同期に必要な発電機電圧に調整する。
【０００９】（４）同期並列が完了すると電圧設定器を
調整して系統への無効電力調整を行う。
調整して系統への無効電力調整を行う。
【００１０】（５）発電機の能力曲線内に納まるよう励
磁電流を制御する。
磁電流を制御する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記従来発電機の自動
電圧調整装置は、発電機自動電圧設定器の設定電圧が瞬
時に設定されるために、大きな偏差信号が自動電圧調整
装置に入力されるために、図５に示すような発電機端子
電圧のオーバシュートが発生する。
電圧調整装置は、発電機自動電圧設定器の設定電圧が瞬
時に設定されるために、大きな偏差信号が自動電圧調整
装置に入力されるために、図５に示すような発電機端子
電圧のオーバシュートが発生する。
【００１２】このオーバシュート防止のために電圧検出
回路に進み補償回路を入れてオーバシュート防止を行う
と定格電圧でのインディシャル応答の整定及び回復特性
が遅くなる。
回路に進み補償回路を入れてオーバシュート防止を行う
と定格電圧でのインディシャル応答の整定及び回復特性
が遅くなる。
【００１３】この原因は、電圧確立時の大きい偏差信号
入力で自動電圧調整装置を構成する演算増幅器やサイリ
スタ等が飽和領域に達し、自動制御系がリニア特性でな
くなるためである。
入力で自動電圧調整装置を構成する演算増幅器やサイリ
スタ等が飽和領域に達し、自動制御系がリニア特性でな
くなるためである。
【００１４】また、界磁電流マイナループの電流値指令
最大値が、発電機が系統並列され定格電力で定格力率を
供給する電流の値に余裕を持たせた値であり、電圧確立
時の発電機無負荷定格電圧を出すに必要な界磁電流に対
して約２〜３倍の値となっているなどによる。
最大値が、発電機が系統並列され定格電力で定格力率を
供給する電流の値に余裕を持たせた値であり、電圧確立
時の発電機無負荷定格電圧を出すに必要な界磁電流に対
して約２〜３倍の値となっているなどによる。
【００１５】本発明は従来のこのような問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、電圧確
立時のオーバシュートを抑制すると共に、インディシャ
ル応答時の速応性及び波形応答を理想的なものとなしう
る励磁装置の制御回路を提供することにある。
なされたものであり、その目的とするところは、電圧確
立時のオーバシュートを抑制すると共に、インディシャ
ル応答時の速応性及び波形応答を理想的なものとなしう
る励磁装置の制御回路を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における交流発電機の励磁装置の制御回路
は、電圧設定値と電圧検出信号との偏差が入力するリミ
ッタ付ＡＶＲ用演算増幅器と、この演算増幅器の出力信
号と界磁電流検出信号の偏差が入力する界磁電流制御用
演算増幅器と、この演算増幅器の出力信号を用いて交流
発電機の励磁機の界磁電流を位相制御する制御回路にお
いて、前記リミッタ付ＡＶＲ用演算増幅器のリミッタ
を、所定の界磁電流供給可能な第１のリミッタ値とそれ
より十分小さい第２のリミッタ値の２段に切換える可変
リミッタとすると共に、発電機端子電圧の確立をとらえ
起動から電圧確定まで前記リミッタ値を前記第２のリミ
ッタ値に切換えるリミッタ電圧指令回路を設けてなるも
のである。
に、本発明における交流発電機の励磁装置の制御回路
は、電圧設定値と電圧検出信号との偏差が入力するリミ
ッタ付ＡＶＲ用演算増幅器と、この演算増幅器の出力信
号と界磁電流検出信号の偏差が入力する界磁電流制御用
演算増幅器と、この演算増幅器の出力信号を用いて交流
発電機の励磁機の界磁電流を位相制御する制御回路にお
いて、前記リミッタ付ＡＶＲ用演算増幅器のリミッタ
を、所定の界磁電流供給可能な第１のリミッタ値とそれ
より十分小さい第２のリミッタ値の２段に切換える可変
リミッタとすると共に、発電機端子電圧の確立をとらえ
起動から電圧確定まで前記リミッタ値を前記第２のリミ
ッタ値に切換えるリミッタ電圧指令回路を設けてなるも
のである。
【００１７】
【作用】電圧確立時定格電圧設定値がステップ状に１０
０％制御回路に印加される。一方、リミッタ電圧指令回
路は端子電圧の確立をとらえ起動から電圧確定までＡＶ
Ｒ用演算回路のリミッタ値を十分小さい第２のリミッタ
値に切換える。
０％制御回路に印加される。一方、リミッタ電圧指令回
路は端子電圧の確立をとらえ起動から電圧確定までＡＶ
Ｒ用演算回路のリミッタ値を十分小さい第２のリミッタ
値に切換える。
【００１８】このため、電圧確立時はＡＶＲ用演算増幅
器の出力は第２のリミッタ値となるから、界磁電流制御
用演算増幅器の入力は十分小さくなり、界磁電流指令は
低い値となるので、発電機端子電圧は界磁電流一定での
緩やかな電圧上昇となる。
器の出力は第２のリミッタ値となるから、界磁電流制御
用演算増幅器の入力は十分小さくなり、界磁電流指令は
低い値となるので、発電機端子電圧は界磁電流一定での
緩やかな電圧上昇となる。
【００１９】この電圧上昇により電圧設定値と電圧検出
信号の偏差が小さくなり、ＡＶＲ用演算増幅器の出力が
前記第２のリミッタ値以下になると、制御回路は自動制
御系として作用する。このため発電機端子電圧のオーバ
シュートが発生することなく電圧が確定する。
信号の偏差が小さくなり、ＡＶＲ用演算増幅器の出力が
前記第２のリミッタ値以下になると、制御回路は自動制
御系として作用する。このため発電機端子電圧のオーバ
シュートが発生することなく電圧が確定する。
【００２０】発電機端子が確定するとリミッタ電圧指令
回路がＡＶＲ演算増幅器のリミッタ値を所定の界磁電流
供給可な第１のリミッタ値に切換える。
回路がＡＶＲ演算増幅器のリミッタ値を所定の界磁電流
供給可な第１のリミッタ値に切換える。
【００２１】
【実施例】図１は自動電圧制御装置を備えた交流発電機
の励磁装置の制御回路の一例を示し、図２にＡＶＲ用演
算増幅器の一例を示す。
の励磁装置の制御回路の一例を示し、図２にＡＶＲ用演
算増幅器の一例を示す。
【００２２】図１について、３′は比較器２からの電圧
設定値と電圧帰還信号ａの偏差が入力するリミッタ値Ｌ
1，Ｌ2（Ｌ1≫Ｌ2）の可変リミッタ付ＡＶＲ用演算増幅
器、４はこの演算増幅器３′のリミッタ値Ｌ1，Ｌ2を電
圧確立時はＬ2に電圧確立後はＬ1に切換えるリミッタ電
圧指令回路である。
設定値と電圧帰還信号ａの偏差が入力するリミッタ値Ｌ
1，Ｌ2（Ｌ1≫Ｌ2）の可変リミッタ付ＡＶＲ用演算増幅
器、４はこの演算増幅器３′のリミッタ値Ｌ1，Ｌ2を電
圧確立時はＬ2に電圧確立後はＬ1に切換えるリミッタ電
圧指令回路である。
【００２３】その余の部分の構成は従来図４に示したも
のと同一であるので、同一構成部分には、同一符号を付
してその重複する説明を省略する。
のと同一であるので、同一構成部分には、同一符号を付
してその重複する説明を省略する。
【００２４】図２において、Ａは演算増幅器、Ｄ1は負
出力電圧を零にするダイオード、Ｄ2は正出力電圧リミ
ッタ用ダイオード、ＶＲ1，ＶＲ2，ＶＲ3はリミッタ値
を調整する分圧用可変抵抗器、ＲＹはリミッタ電圧指令
回路４により電圧確立すると可変抵抗器ＶＲ3と直列に
接続されている可変抵抗器ＶＲ1をＶＲ2に切換えるリレ
ーである。
出力電圧を零にするダイオード、Ｄ2は正出力電圧リミ
ッタ用ダイオード、ＶＲ1，ＶＲ2，ＶＲ3はリミッタ値
を調整する分圧用可変抵抗器、ＲＹはリミッタ電圧指令
回路４により電圧確立すると可変抵抗器ＶＲ3と直列に
接続されている可変抵抗器ＶＲ1をＶＲ2に切換えるリレ
ーである。
【００２５】しかして、可変リミッタ付ＡＶＲ用演算増
幅器３′の出力を、電圧確立前は可変抵抗器ＶＲ2とＶ
Ｒ3によりリミッタ値Ｌ2に制限し、電圧確立後は可変抵
抗器ＶＲ1とＶＲ3によりリミッタ値Ｌ1に制限する。
幅器３′の出力を、電圧確立前は可変抵抗器ＶＲ2とＶ
Ｒ3によりリミッタ値Ｌ2に制限し、電圧確立後は可変抵
抗器ＶＲ1とＶＲ3によりリミッタ値Ｌ1に制限する。
【００２６】なお、リミッタ値Ｌ1，Ｌ2の切換えは、端
子電圧の確立をとらえ、起動ｔ＝０から電圧確立迄の間
とし、電圧が確立条件より下となっても再度リミッタ値
Ｌ2へ切り替わらぬ回路とし、再起動時は再びｔ＝０に
戻るようになっている。
子電圧の確立をとらえ、起動ｔ＝０から電圧確立迄の間
とし、電圧が確立条件より下となっても再度リミッタ値
Ｌ2へ切り替わらぬ回路とし、再起動時は再びｔ＝０に
戻るようになっている。
【００２７】次に、実施例の動作について図３を参照し
て説明する。
て説明する。
【００２８】始め、リミッタ電圧指令回路４によりＡＶ
Ｒ３′用演算増幅器のリミッタ値はＬ2になっている。
この状態で電圧確立時は電圧設定器１が定格電圧設定値
を比較器２に１００％ステップ状に印加する。
Ｒ３′用演算増幅器のリミッタ値はＬ2になっている。
この状態で電圧確立時は電圧設定器１が定格電圧設定値
を比較器２に１００％ステップ状に印加する。
【００２９】比較器２はこの電圧設定器１の設定値と電
圧帰還回路１４からの電圧検出値ａとの比較を行いＡＶ
Ｒ用演算増幅器３′にその偏差信号を加える。
圧帰還回路１４からの電圧検出値ａとの比較を行いＡＶ
Ｒ用演算増幅器３′にその偏差信号を加える。
【００３０】電圧確立時は電圧検出値ａがほぼ０であ
り、偏差信号が大きいので、ＡＶＲ用演算増幅器３′の
出力は低いリミッタ値Ｌ2に達し、ＡＶＲ用演算増幅器
３′から低い値の交流励磁機界磁電流指令値Ｉｆ2＊が
出力されるため、発電機ＡＧの端子電圧ＶAGは界磁電流
一定での緩やかな電圧上昇となる。
り、偏差信号が大きいので、ＡＶＲ用演算増幅器３′の
出力は低いリミッタ値Ｌ2に達し、ＡＶＲ用演算増幅器
３′から低い値の交流励磁機界磁電流指令値Ｉｆ2＊が
出力されるため、発電機ＡＧの端子電圧ＶAGは界磁電流
一定での緩やかな電圧上昇となる。
【００３１】端子電圧ＶAGが上昇すると、比較器２から
ＡＶＲ用演算増幅器３′の入力偏差信号が小さくなり、
ＡＶＲ用演算増幅器３′の出力がリミッタ値Ｌ2より下
がるとＡＶＲ系は自動制御系として作用する。
ＡＶＲ用演算増幅器３′の入力偏差信号が小さくなり、
ＡＶＲ用演算増幅器３′の出力がリミッタ値Ｌ2より下
がるとＡＶＲ系は自動制御系として作用する。
【００３２】即ち、ＡＶＲ用演算増幅器３′の出力がリ
ミッタ値Ｌ2以下となるまでは界磁電流一定で電圧確立
を行い、リミッタ値Ｌ2以下になるとＡＶＲとして自動
的に作用する。
ミッタ値Ｌ2以下となるまでは界磁電流一定で電圧確立
を行い、リミッタ値Ｌ2以下になるとＡＶＲとして自動
的に作用する。
【００３３】電圧が確立するとリミッタ電圧指令回路４
の出力によりリレーＲＹが切換えられてリミッタ値がＬ
2からＬ1に切換わり、ＡＶＲとして自動的に作用する。
このため従来図６のような端子電圧のオーバーシュート
が発生することはない。
の出力によりリレーＲＹが切換えられてリミッタ値がＬ
2からＬ1に切換わり、ＡＶＲとして自動的に作用する。
このため従来図６のような端子電圧のオーバーシュート
が発生することはない。
【００３４】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
ので、次に記載する効果を奏する。
【００３５】（１）電圧確立時に大きな偏差信号が自動
電圧調整装置に入力されても発電機端子電圧のオーバー
シュートが発生することがない。
電圧調整装置に入力されても発電機端子電圧のオーバー
シュートが発生することがない。
【００３６】（２）ＡＶＲ用演算増幅器のリミッタ電圧
を変えて端子電圧のオーバーシュートを防止しているの
で、通常のインディシャル応答時の速応性，波形応答性
を損なうことなく理想的に電圧確立ができる。
を変えて端子電圧のオーバーシュートを防止しているの
で、通常のインディシャル応答時の速応性，波形応答性
を損なうことなく理想的に電圧確立ができる。
【図１】実施例のシステム構成を示すブロック回路図。
【図２】可変リミッタ付ＡＶＲ用演算増幅器を示す回路
図。
図。
【図３】電圧確立時の各部電圧，電流の変化を示す特性
線図。
線図。
【図４】従来システム構成を示すブロック回路図。
【図５】従来電圧確立時の各部電圧，電流の変化を示す
特性線図。
特性線図。
１…電圧設定器 ２，５…比較器 ３，３′…ＡＶＲ用演算増幅器 ４…リミッタ電圧指令回路 ６…界磁電流制御用演算増幅器 ７…位相器 ８…ゲートトランス ９…サイリスタ １０…変流器 １１…界磁電流帰還回路 １２…ブラシなし交流発電機 １３…電圧変成器 １４…電圧帰還回路
Claims (1)
- 【請求項１】 電圧設定値と電圧検出信号との偏差が入
力するリミッタ付ＡＶＲ用演算増幅器と、この演算増幅
器の出力信号と界磁電流検出信号の偏差が入力する界磁
電流制御用演算増幅器と、この演算増幅器の出力信号を
用いて交流発電機の励磁機の界磁電流を位相制御する制
御回路において、 前記リミッタ付ＡＶＲ用演算増幅器のリミッタを、所定
の界磁電流供給可能な第１のリミッタ値とそれより十分
小さい第２のリミッタ値の２段に切換える可変リミッタ
とすると共に、発電機端子電圧の確立をとらえ起動から
電圧確定まで前記第１のリミッタ値を前記第２のリミッ
タ値に切換えるリミッタ電圧指令回路を設け、電圧確定
まで前記ＡＶＲ用演算増幅器の出力電圧を十分小さくす
ることを特徴とした励磁装置の制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4180174A JPH0630600A (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 励磁装置の制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4180174A JPH0630600A (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 励磁装置の制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0630600A true JPH0630600A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=16078693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4180174A Pending JPH0630600A (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 励磁装置の制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0630600A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004173359A (ja) * | 2002-11-18 | 2004-06-17 | Toshiba Corp | 同期機の励磁制御装置 |
| JP2013198181A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Meidensha Corp | 発電機の電圧制御方法 |
-
1992
- 1992-07-08 JP JP4180174A patent/JPH0630600A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004173359A (ja) * | 2002-11-18 | 2004-06-17 | Toshiba Corp | 同期機の励磁制御装置 |
| JP2013198181A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Meidensha Corp | 発電機の電圧制御方法 |
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