JPH0648399U - 自励式励磁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電圧立ち上げ時のオーバーシュート量を低減
させる。 【構成】 電圧設定器１の設定値と発電機電圧検出回路
４からの検出電圧との偏差を比例制御アンプ６で増幅
し、その出力に検出電圧の変化を検出する微分制御アン
プ７の出力をつき合わせた信号を積分制御アンプ８に入
力し、励磁電流１０を制御するサイリスタ９を位相制御
し、発電機１１の電圧を制御する。電圧立ち上げ時設定
値が立ち上がると比例制御アンプ６に大きな偏差信号が
入力するので、発電機電圧は過大に上昇しようとする
が、微分制御回路７はこの電圧の上昇の変化を敏感に検
出して比例制御アンプの出力を減少させるので、発電機
の過大な電圧は抑制され、オーバシュート量が減少す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は自励式発電機の電圧立ち上げ時のオーバーシュート量を低減しうる自 励式励磁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、自励式励磁装置は、図４に示すように、発電機ＡＧの電圧立ち上げの時 に初励磁電磁接触器４１Ｉにより外部直流電源Ｅから電流制限抵抗Ｒ、逆流防止 ダイオードＤを介して発電機の界磁巻線ＦＷに励磁電流を供給する。

【０００３】 発電機電圧が規定以上に立ち上ると、自動電圧調整器ＡＶＲの制御電源が確立 し、界磁電流制御サイリスタＴＨＹのゲートを位相制御し、励磁変圧器、サイリ スタＴＨＹを介して発電機の界磁巻線ＦＷに界磁電流を供給する。以後自動電圧 制御系により電圧調整を行い初励磁電磁接触量４１Ｉを離落させる。

【０００４】 しかして上記励磁装置の自動電圧制御系は、図５に示すように、電圧設定器１ からの設定電圧と電圧検出回路４で検出した発電機電圧との偏差を制御回路５で 増幅しサイリスタ９を位相制御して界磁電流１０を制御し、発電機１１の電圧を 制御するようになっている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

（１）試験調整作業 励磁装置の自動制御評価で重要なのは、電圧確立時とインデンシャル応答であ る。

【０００６】 電圧確立時の発電機電圧は、図６に示すようにオーバシュートする。このオー バシュートは最大電圧上昇率が３０％未満で、２〜３回で終了し、一定電圧（定 格電圧）になることが良いとされている。

【０００７】 また、インデンシャル応答は、図７に示すように、電圧設定を僅かに変化させ てその応答波形を見る。この場合、発電機電圧が電圧設定の変化によく追従する のが良い。

【０００８】 電圧確立は外部直流電源からの初励磁と自動電圧制御系による制御の重複制御 であり、最大の励磁能力で制御される。インデンシャル応答は自動電圧制御系の みによる制御である。

【０００９】 この両者の制御を理想的に調整するのは熟練者でも相当の時間を要する。 （２）発電機のストレス 励磁装置の励磁能力は、負荷の急変等に対応できるものであり、異常時を考慮 したものとなっている。しかして電圧確立時は初励磁による通電に加えて最大偏 差量を自動電圧制御系で検出するため、ほぼ最大の励磁能力を与えて電圧が立ち 上がる。

【００１０】 実際には、異常時に発揮すべき最大励磁能力が、発電機運転の都度与えている 結果になっている。発電機は最大界磁能力に耐えるものとなっているが、老朽設 備やメンテナンスのレベルによっては不必要なストレスはできるだけ避けるべき である。

【００１１】 本考案は、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、電圧立ち上げ時のオーバーシュート量が低減でき、試験調整を容 易になしうる自励式励磁装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案における自励式励磁装置は、電圧設定器か らの設定値と発電機電圧検出回路からの検出電圧との偏差を制御アンプで増幅し 自励発電機の励磁電流を制御するものにおいて、 前記電圧検出回路に微分制御アンプを接続すると共に前記制御アンプを比例制 御アンプと積分制御アンプで構成し、前記微分制御アンプの出力を前記比例制御 アンプの出力につき合わせてなるものである。

【００１３】 または、前記電圧設定器に設定値の立ち上がりをランプ状に変化させるランプ 状電圧変化回路を接続してもよい。

【００１４】 或いは、前記電圧設定器に設定値の立ち上がり時の変化を緩和させる変化率制 限回路を接続することもできる。

【００１５】

【作用】

比例制御アンプは電圧設定値と電圧検出回路の検出電圧との偏差を増幅する。 微分制御アンプは検出電圧の変化を敏感に検出して出力し、比例制御アンプから 積分制御回路に出力する信号の急激な増加を減少させる。

【００１６】 このため、運転開始時の電圧設定値の立ち上がりが急であっても積分制御アン プに入力する信号は緩やかになり、積分制御アンプにより制御される磁電流は緩 やかに増加するので、発電機電圧が過大となることはない。

【００１７】 また、電圧設定器にランプ状電圧変化回路を接続した場合は、運転開始時にお ける電圧設定の立ち上がりはランプ状に緩やかとなるので、制御回路の偏差入力 が急に増加することがなくなり、発電機電圧が過大となることはない。

【００１８】 更に、電圧設定器に変化率制限回路を接続した場合は、運転開始時における電 圧設定の立ち上がりはその変化が制限され緩やかとなるので、制御回路の偏差入 力が急に増加することがなくなり、発電機電圧が過大となくなることはない。

【００１９】

【実施例】

本考案の実施例を図面を参照して説明する。なお、図中従来図５に示したもの と同一構成部分は、同一符号を付してその重複する説明を省略する。

【００２０】 実施例１ 図１について、６は電圧設定器１からの設定値と電圧検出回路４からの検出電 圧との偏差を増幅する比例制御アンプ、７は電圧検出回路４に接続された微分制 御アンプ、８は比例制御回路６の出力に微分制御アンプ７の出力をつき合わせた 差電圧が入力しサイリスタ９を位相制御する積分制御アンプである。その他の構 成は従来図５に示したものと同じである。

【００２１】 以上のように構成されているので、電圧設定器１からの設定値が立ち上がると 、比例制御アンプ６に大きな偏差信号が入力するため発電機１０の電圧が上昇す るが、そのとき微分制御アンプ７は電圧検出回路の検出電圧の変化を検出して比 例制御アンプ６からの偏差増幅信号を減少させる。

【００２２】 このため積分制御アンプ８に入力する信号は小さくなり、励磁電流が急に増加 するのが妨げられ、電圧立ち上げ時の発電機の過大な電圧上昇は抑制され、オー バシュート量は低減する。

【００２３】 この電圧立ち上げ時の電圧上昇時間は微分制御部アンプ６の定数を変えること により任意に設定することができる。

【００２４】 実施例２ 図２について、２は電圧設定器１からの設定値の立ち上がりをランプ状に傾斜 させる積分回路等を用いたランプ状電圧変化回路、５はランプ状電圧変化器から の立ち上がりが緩やかに傾斜した設定値と電圧検出回路４からの検出電圧との偏 差が入力しサイリスタ９を位相制御する制御アンプである。その他の構成は従来 図５に示したものと同じである。

【００２５】 以上のように構成されているので、ランプ状電圧変化回路２は電圧立ち上げ時 における電圧設定器１からの設定値の立ち上がりをランプ状に傾斜させるので、 電圧立ち上げ時に制御アンプ５に大きな偏差が入力することがない。

【００２６】 このため電圧立ち上げ時の発電機の過大な電圧上昇は抑制され、オーバシュー ト量は低減される。そして電圧立ち上げ時の電圧上昇時間はランプ状電圧変化器 ２の定数を変えることにより任意の時間に設定することができる。

【００２７】 実施例３ 図３について、３は電圧設定器１からの設定値の変化率を制限した電圧設定値 を出力するフィルタ回路等からなる変化率制限器、５はこの変化率が制限された 電圧設定値と電圧検出回路４からの検出電圧との偏差が入力しサイリスタを位相 制御する制御アンプである。その他の構成は従来図５に示したものと同じである 。 以上のように構成されているので、変化率制限器３は電圧立ち上げ時におけ る電圧設定器１からの設定値の立ち上がりを滑らかに変化させるので、電圧立ち 上げ時に制御アンプ５に大きな偏差が入力することがない。

【００２８】 このため電圧立ち上げ時の発電機の過大な電圧上昇は抑制され、オーバシュー ト量は低減される。そして電圧立ち上げ時の電圧上昇時間は変化率制限器３の定 数を変えることにより任意の時間に設定することができる。

【００２９】

【考案の効果】

本考案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。

【００３０】 （１）電圧立ち上げ時の電圧上昇を任意の時間に設定することができる。

【００３１】 （２）電圧立ち上げ時の界磁電流を抑制できるため、オーバシュート量を低減で き、試験調整が容易になる。

【００３２】 （３）電圧立ち上げ時励磁能力が制限されるので、老朽発電機に対するショック レスになる。

【００３３】 （４）アナログ式とディジタル式何れの励磁装置量にも利用できる。

【００３４】 （５）請求項１のものは、微分制御部からのフィードバック量を変えることによ りオーバシュートレスが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１にかかる制御系を示すブロック回路
図。

【図２】実施例２にかかる制御系を示すブロック回路
図。

【図３】実施例３にかかる制御系を示すはブロック回路
図。

【図４】従来自励式励磁装置を示す回路図。

【図５】従来例にかかる制御系を示すブロック回路図。

【図６】電圧確立時の発電機電圧を示す線図。

【図７】インデンシャル応答を示す線図。

【符号の説明】

１…電圧設定器 ２…ランプ状電圧変化回路 ３…変化率制限回路 ４…電圧検出回路 ５…制御アンプ ６…比例制御アンプ ７…微分制御アンプ ８…積分制御アンプ ９，ＴＨＹ…サイリスタ １０…界磁電流 １１，ＡＧ…発電機 ４１Ｉ…初励磁電磁接触器 ＡＶＲ…自動電圧調整器 ＥｘＴ…励磁変圧器 ＦＷ…発電機の励磁巻線 ＰＴ…計器用変圧器

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電圧設定器からの設定値と発電機電圧検
   出回路からの検出電圧との偏差を制御アンプで増幅し自
   励発電機の励磁電流を制御するものにおいて、 前記電圧検出回路に微分制御アンプを接続すると共に前
   記制御アンプを比例制御アンプと積分制御アンプで構成
   し、 前記微分制御アンプの出力を前記比例制御アンプの出力
   につき合わせ、運転開始時の発電機の過大な電圧を制御
   することを特徴とした自励式励磁装置。
2. 【請求項２】 電圧設定器からの設定値と発電機電圧検
   出回路からの検出電圧との偏差を制御アンプで増幅し自
   励発電機の励磁電流を制御するものにおいて、 前記電圧設定器に設定値の立ち上がりをランプ状に変化
   させるランプ状電圧変化回路を接続し、運転開始時の発
   電機の過大な電圧を抑制することを特徴とした自励式励
   磁装置。
3. 【請求項３】 電圧設定器からの設定値と発電機電圧検
   出回路からの検出電圧との偏差を制御アンプで増幅し、
   自励発電機の励磁電流を制御するものにおいて、 前記
   電圧設定器に設定値の立ち上がり時の変化を緩和させる
   変化率制限回路を接続し、運転開始時の発電機の過大な
   電圧を抑制することを特徴とした自励式励磁装置。