JPH099696A - Variable speed phase modifying motor-generator - Google Patents

Variable speed phase modifying motor-generator

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Publication number
JPH099696A
JPH099696A JP7158067A JP15806795A JPH099696A JP H099696 A JPH099696 A JP H099696A JP 7158067 A JP7158067 A JP 7158067A JP 15806795 A JP15806795 A JP 15806795A JP H099696 A JPH099696 A JP H099696A
Authority
JP
Japan
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winding
cycloconverter
type
machine
motor generator
Prior art date
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Pending
Application number
JP7158067A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Akamatsu
昌彦 赤松
Kimiyuki Koyanagi
公之 小▲やなぎ▼
Yasuhiko Hosokawa
靖彦 細川
Shinji Shirochi
慎司 城地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH099696A publication Critical patent/JPH099696A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To improve the starting control of a variable speed phase modifying motor-generator secondarily excited by a power converter. CONSTITUTION: The variable speed phase modifying motor-generator has a wound-rotor type AC machine 3 having a primary winding 4 and a secondary winding 5 connected to an AC system, and a cycloconverter 6 connected to the secondary winding to AC-excite the winding 5, and comprises exciting means 200 at the time of starting to DC-excite or AC-excite the one winding of the machine 3 by a low AC voltage at the time of starting, wherein the other winding of the machine 3 is driven by the cycloconverter 6 at the time of starting, and a rectangular wave drive mode and a sine wave drive mode are provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は可変速発電機、可変位
相発電機、可変速電動機、可変速調相機等、巻線形交流
機を用いる可変速調相電動発電装置の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a variable speed phase-change motor generator using a wire wound type AC machine, such as a variable speed generator, a variable phase generator, a variable speed electric motor and a variable speed phase adjuster.

【0002】[0002]

【従来の技術】図11は従来の可変速調相電動発電装置
の一例を示す回路図であり、図において、1は交流系
統、2は主変圧器、3は一次巻線4と二次巻線5とを備
えその一次巻線4を開閉器25aを介して主変圧器2の
2次巻線に接続した巻線形交流機、6は整流用変圧器7
a〜7cおよび整流回路10a 〜10l から成り、上記
巻線形交流機3の二次巻線5に接続したサイクロコンバ
ータ、100は起動装置である。なお、8a〜8cおよ
び9a〜9fはそれぞれ整流用変圧器7a〜7cの一次
巻線および二次巻線である。
2. Description of the Related Art FIG. 11 is a circuit diagram showing an example of a conventional variable speed phase-controlled motor generator. In the figure, 1 is an AC system, 2 is a main transformer, 3 is a primary winding 4 and a secondary winding. A winding type AC machine having a wire 5 and its primary winding 4 connected to the secondary winding of the main transformer 2 via a switch 25a; 6 is a rectifying transformer 7;
a cycloconverter 100, which is composed of a to 7c and rectifying circuits 10a to 10l, and is connected to the secondary winding 5 of the winding type AC machine 3 is a starter. Note that 8a to 8c and 9a to 9f are the primary winding and secondary winding of the rectifying transformers 7a to 7c, respectively.

【0003】次に動作について説明する。起動時には起
動装置100例えば補助電動機により巻線形交流機3を
同期速度近傍まで加速し、その後一次巻線4を交流系統
に接続し、サイクロコンバータ6により二次巻線5の励
磁を開始する。この励磁周波数または励磁角度を滑り周
波数または滑り角度にする事により、同期速度を変速中
心として±最大滑り周波数(例えば交流系統周波数の約
3〜50%)の範囲で発電運転,電動運転,調相運転
(無効電力調整運転)またはそれらの統合制御運転をす
る。即ち、滑り分の励磁制御により部分的速度の範囲で
運転する点に特長がある。
Next, the operation will be described. At the time of start-up, the start-up device 100, for example, an auxiliary electric motor accelerates the winding type AC machine 3 to near the synchronous speed, and then the primary winding 4 is connected to the AC system, and the cycloconverter 6 starts exciting the secondary winding 5. By setting the excitation frequency or the excitation angle to the slip frequency or the slip angle, the power generation operation, the electric operation, the phase adjustment in the range of ± maximum slip frequency (for example, about 3 to 50% of the AC system frequency) with the synchronous speed as the shift center. Operate (reactive power adjustment operation) or their integrated control operation. That is, there is a feature in that the operation is performed within a partial speed range by controlling the excitation of the slip.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の可変速調相電動
発電装置は以上のように構成されているので、起動装置
100が必要であり、起動用補助電動機またはサイリス
タ起動装置が使われていた。サイリスタ起動装置は励磁
用サイクロコンバータとは別に、サイリスタコンバータ
とサイリスタインバータとを備え、発電機を電動機にし
て起動するものである。起動装置100が別途必要な理
由は、励磁用サイクロコンバータが交流系統の周波数よ
り低い滑り周波数に対応した周波数までしか運転できな
いためであった。このように、励磁用サイクロコンバー
タによる二次励磁法では、起動装置100が別途必要で
あると云う問題点があった。
Since the conventional variable speed phase-modulated motor generator is constructed as described above, the starting device 100 is required and the starting auxiliary electric motor or the thyristor starting device is used. . The thyristor starting device is provided with a thyristor converter and a thyristor inverter in addition to the exciting cycloconverter, and starts up with a generator as an electric motor. The reason why the starting device 100 is separately required is that the excitation cycloconverter can operate only up to a frequency corresponding to a slip frequency lower than the frequency of the AC system. As described above, the secondary excitation method using the excitation cycloconverter has a problem that the starting device 100 is separately required.

【0005】また、この問題点を解決するために自己O
FF型素子を用いた自励型インバータによる二次励磁法
が取られる場合もあった。この場合、一次巻線4を短絡
しておき、自励型インバータで二次巻線5を駆動し、巻
線形交流機3を誘導電動機として同期速度近傍まで加速
させる事ができる。しかし、前記サイクロコンバータに
よる二次励磁法と同様に、起動時の運転制御と同期速度
近傍になってからの二次励磁運転制御とが不連続になる
という問題点があった。
In order to solve this problem, self
In some cases, the secondary excitation method using a self-excited inverter using an FF type element is adopted. In this case, the primary winding 4 is short-circuited, the secondary winding 5 is driven by the self-excited inverter, and the winding AC machine 3 can be accelerated as an induction motor to a speed close to the synchronous speed. However, similarly to the secondary excitation method using the cycloconverter, there is a problem that the operation control at the time of start-up and the secondary excitation operation control after becoming close to the synchronous speed are discontinuous.

【0006】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、電力変換器により二次励磁する
可変速調相電動発電装置の起動制御の改良を目的とし、
通常運転時の励磁波形を損なう事なく起動時に必要な高
い周波数での運転を実現する事を第1の目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to improve the starting control of a variable speed phase-controlled motor generator which is secondarily excited by a power converter.
A first object is to realize operation at a high frequency required at startup without damaging the excitation waveform during normal operation.

【0007】通常運転時の励磁用サイクロコンバータの
起動時における兼用を実現し、巻線形交流機を無整流子
電動機として起動させる事を第2の目的とする。
A second object is to realize a dual function at the time of starting the exciting cycloconverter during normal operation and to start the wire-wound AC machine as a non-commutator motor.

【0008】通常運転時の励磁用交流交流間電力変換器
の起動時における兼用を実現し、巻線形交流機を静止セ
ルビウスまたはクレーマとして起動させる事を第3の目
的とする。
A third object of the present invention is to realize dual use at the time of starting the exciting AC / AC power converter during normal operation, and to start the wire-wound AC machine as a stationary selbyus or a kramer.

【0009】交流交流間電力変換器をサイクロコンバ−
タで構成する事を第4の目的とする。
Cycloconverter AC to AC power converter
The fourth purpose is to configure the

【0010】少ないアーム数の簡略なサイクロコンバー
タで、良好な正弦波励磁運転と起動時の良好な矩形波運
転とを実現する事を第5の目的とする。
A fifth object of the present invention is to realize a good sinusoidal wave excitation operation and a good rectangular wave operation at startup with a simple cycloconverter having a small number of arms.

【0011】サイクロコンバータで、通常時の良好な正
弦波励磁運転と起動時の良好な運転とを実現する事を第
6の目的とする。
A sixth object of the present invention is to realize, in the cycloconverter, good sine wave excitation operation at normal times and good operation at startup.

【0012】サイクロコンバータの特性改善を第7の目
的とする。
A seventh object is to improve the characteristics of the cycloconverter.

【0013】サイクロコンバータの起動時の運転特性の
改善を第8の目的とする。
An eighth object is to improve the operating characteristics of the cycloconverter at startup.

【0014】サイクロコンバータの正弦波運転時の特性
改善を第9の目的とする。
A ninth object is to improve the characteristics of the cycloconverter during sinusoidal operation.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
係る可変速調相電動発電装置は、交流系統に接続される
一次巻線と二次巻線とを備えた巻線形交流機と、上記二
次巻線に接続されてこの二次巻線を交流励磁するサイク
ロコンバータとを備えた可変速調相電動発電装置におい
て、起動時に上記巻線形交流機の一方の巻線を直流励磁
または上記交流系統周波数で交流励磁する励磁手段を備
え、上記起動時に上記巻線形交流機の他方の巻線を上記
サイクロコンバータで駆動すると共に、上記サイクロコ
ンバータはこれを構成する制御整流アームの電流の内、
同一方向の電流が流れる線路に直流リャクトルを備える
ものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a variable speed phase-modulated motor generator comprising: a winding type AC machine having a primary winding and a secondary winding connected to an AC system. , In a variable speed phase-controlled motor generator equipped with a cycloconverter connected to the secondary winding to excite the secondary winding with an alternating current, in which one winding of the winding type AC machine is subjected to direct current excitation or An exciter that excites alternating current at the alternating current system frequency is provided, and the other winding of the winding type AC machine is driven by the cycloconverter at the time of starting, and the cycloconverter includes the current of the control rectifying arm constituting the same. ,
A direct current reactor is provided on the lines in which currents flow in the same direction.

【0016】請求項2に記載の発明に係る可変速調相電
動発電装置は、交流系統に接続される一次巻線と二次巻
線とを備えた巻線形交流機と、上記二次巻線に接続され
てこの二次巻線を交流励磁するサイクロコンバータとを
備えた可変速調相電動発電装置において、起動時に上記
巻線形交流機の一方の巻線を直流励磁する直流励磁手段
を備え、上記起動時に上記巻線形交流機の他方の巻線を
上記サイクロコンバータで駆動すると共に、上記他方の
巻線の磁束鎖交数またはその対応量に同期させて上記サ
イクロコンバータを通電制御する通電制御手段を備える
ものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a variable-speed phase-modulated motor generator, which is a winding type AC machine having a primary winding and a secondary winding connected to an AC system, and the secondary winding. In a variable speed phase-modulated motor generator equipped with a cycloconverter connected to and exciting the secondary winding with an alternating current, a direct-current excitation means for direct-current exciting one winding of the winding-type alternating current machine at startup is provided, An energization control unit that drives the other winding of the wire-wound AC machine at the time of startup and controls energization of the cycloconverter in synchronization with the magnetic flux linkage number of the other winding or its corresponding amount. It is equipped with.

【0017】請求項3に記載の発明に係る可変速調相電
動発電装置は、交流系統に接続される一次巻線と二次巻
線とを備えた巻線形交流機と、上記二次巻線に接続され
てこの二次巻線を交流励磁する交流交流間電力変換器と
を備えた可変速調相電動発電装置において、起動時に上
記巻線形交流機の一方の巻線を低電圧かつ上記交流系統
周波数の交流電圧で励磁する低圧交流励磁手段を備え、
上記起動時に上記巻線形交流機の他方の巻線を上記交流
交流間電力変換器で駆動すると共に、上記他方の巻線の
磁束鎖交数またはその対応量に同期させて上記交流交流
間電力変換器を通電制御する通電制御手段を備えるもの
である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a variable-speed phase-modulated motor generator, which is a winding-type AC machine having a primary winding and a secondary winding connected to an AC system, and the secondary winding. In a variable speed phase-controlled motor generator equipped with an AC to AC power converter that is connected to the AC to excite the secondary winding with AC, one winding of the winding type AC machine has a low voltage and the AC Equipped with low-voltage AC excitation means for exciting with AC voltage of system frequency,
At the time of starting, the other winding of the winding type AC machine is driven by the AC to AC power converter, and the AC to AC power conversion is performed in synchronization with the number of magnetic flux linkages of the other winding or its corresponding amount. An energization control means for energizing the container is provided.

【0018】請求項4に記載の発明に係る可変速調相電
動発電装置は、交流交流間電力変換器をサイクロコンバ
−タで構成したものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a variable speed phase-modulated motor generator, in which an AC / AC power converter is composed of a cycloconverter.

【0019】請求項5に記載の発明に係る可変速調相電
動発電装置は、上記サイクロコンバータを18個の制御
整流アームにより構成し、このサイクロコンバータの交
流電源周波数を上記交流系統の周波数より高くするもの
である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a variable speed phase-modulated motor generator, wherein the cycloconverter is composed of 18 control rectification arms, and the AC power supply frequency of the cycloconverter is higher than the frequency of the AC system. To do.

【0020】請求項6に記載の発明に係る可変速調相電
動発電装置は、上記サイクロコンバータは下記(1)〜
(4)の構成を備え、(1)第一種の直流端子と第一種
の交流端子との間をブリッジして接続される複数の制御
整流アームからなる第一種ブリッジ整流回路、(2)第
二種の直流端子と第二種の交流端子との間をブリッジし
て接続される複数の上記第一種ブリッジ整流回路からな
る第二種ブリッジ整流回路、(3)上記第一種の交流端
子に接続される第一の交流系統、(4)上記第二種の直
流端子間を接続する手段、さらに、上記起動時、上記第
二種の交流端子に上記巻線形交流機の上記他方の巻線を
接続するものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a variable speed phase-controlled motor generator, wherein the cycloconverter has the following (1) to
(1) A first-type bridge rectifier circuit comprising a plurality of control rectification arms connected in a bridge between a first-type DC terminal and a first-type AC terminal. ) A second-kind bridge rectifier circuit comprising a plurality of the first-kind bridge rectifier circuits connected by bridging between a second-kind DC terminal and a second-kind AC terminal; A first alternating current system connected to an alternating current terminal, (4) means for connecting between the second type direct current terminals, and the other side of the winding type alternating current machine to the second type alternating current terminal at the time of starting. To connect the windings.

【0021】請求項7に記載の発明に係る可変速調相電
動発電装置は、請求項6に記載の発明において、上記第
二種の直流端子間を接続するリャクトルを備えるもので
ある。
According to a seventh aspect of the invention, there is provided a variable speed phase-modulated motor generator according to the sixth aspect, further comprising a reactor for connecting the second type DC terminals.

【0022】請求項8に記載の発明に係る可変速調相電
動発電装置は、請求項6に記載の発明において、上記第
二種の直流端子間を接続する整流装置を備えるものであ
る。
According to an eighth aspect of the invention, there is provided a variable speed phase-modulated motor generator according to the sixth aspect, further comprising a rectifying device for connecting between the second type DC terminals.

【0023】請求項9に記載の発明に係る可変速調相電
動発電装置は、請求項7または8に記載の発明におい
て、上記第二種の直流端子間を短絡する手段を備えるも
のである。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a variable speed phase-modulated motor generator according to the seventh or eighth aspect, further comprising means for short-circuiting the second type DC terminals.

【0024】[0024]

【作用】請求項1に記載の発明における可変速調相電動
発電装置は、矩形波運転モードで高い周波数まで動作す
ると共に、正弦波運転モードで周波数は低いが少ない波
形歪みで動作することにより、低速状態から円滑に起動
する作用を有する。
The variable-speed phase-modulated motor generator according to the invention described in claim 1 operates up to a high frequency in the rectangular wave operation mode, and operates in the sine wave operation mode with a low frequency but little waveform distortion. It has the effect of smoothly starting from a low speed state.

【0025】請求項2に記載の発明における可変速調相
電動発電装置は、上記巻線形交流機が無整流子電動機と
して動作することにより、低速状態から起動する作用を
有する。
In the variable-speed phase-modulated motor generator according to the invention as defined in claim 2, the winding type AC machine operates as a non-commutator motor, thereby having an action of starting from a low speed state.

【0026】請求項3に記載の発明における可変速調相
電動発電装置は、上記巻線形交流機を静止セルビウスま
たはクレーマとして動作することにより、低速状態から
起動する作用を有し、起動から通常運転への移行が極め
て円滑になる。
The variable-speed phase-modulated motor generator according to the invention of claim 3 has the action of starting from a low speed state by operating the above-mentioned wire-wound AC machine as a stationary cellubius or a Kramer, and from start to normal operation. The transition to is extremely smooth.

【0027】請求項4に記載の発明における可変速調相
電動発電装置は、交流交流間電力変換器をサイクロコン
バ−タで構成したことにより、大容量化が容易で、か
つ、起動時の良好な矩形波運転を実現できる。
In the variable speed phase-modulated motor generator according to the invention as defined in claim 4, since the AC-AC power converter is constituted by a cycloconverter, it is easy to increase the capacity and is excellent in starting. It is possible to realize simple rectangular wave operation.

【0028】請求項5に記載の発明における可変速調相
電動発電装置は、サイクロコンバータを18個の制御整
流アームにより構成し、このサイクロコンバータの交流
電源周波数を上記交流系統の周波数より高くしたことに
より、アーム数が少ないにも拘らず正弦波運転モードで
の励磁電流脈動を軽減する作用を有する。
In the variable-speed phase-modulated motor generator according to the invention of claim 5, the cycloconverter is constituted by 18 control rectification arms, and the AC power supply frequency of the cycloconverter is set higher than the frequency of the AC system. This has the effect of reducing the exciting current pulsation in the sine wave operation mode despite the small number of arms.

【0029】請求項6に記載の発明における可変速調相
電動発電装置は、他励インバータコンバータ作用とサイ
クロコンバータ作用とを有する。
The variable speed phase-controlled motor generator according to the invention of claim 6 has a separately excited inverter converter function and a cycloconverter function.

【0030】請求項7に記載の発明における可変速調相
電動発電装置は、リャクトルが他励インバータコンバー
タ作用における直流電流平滑作用、または、サイクロコ
ンバータ作用における循環電流平滑作用、または、非循
環サイクロコンバータ作用における交流電源からの短絡
電流を制限する作用を有する。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a variable-speed phase-modulated motor generator, wherein the reactor has a DC current smoothing function in the separately excited inverter converter operation, a circulating current smoothing operation in the cycloconverter operation, or a non-circulation cycloconverter. In operation, it has a function of limiting the short-circuit current from the AC power supply.

【0031】請求項8に記載の発明における可変速調相
電動発電装置は、他励インバータコンバータ作用を強め
たことにより、この作用で動作する領域が広がる。
In the variable-speed phase-adjustment motor generator according to the present invention as defined in claim 8, by strengthening the function of the separately excited inverter converter, the range of operation by this function is expanded.

【0032】請求項9に記載の発明における可変速調相
電動発電装置は、サイリスタコンバータの直流端子間を
短絡した時、従来のサイクロコンバータとして作用す
る。
The variable-speed phase-controlled motor generator according to the invention of claim 9 functions as a conventional cycloconverter when the DC terminals of the thyristor converter are short-circuited.

【0033】[0033]

【実施例】【Example】

実施例1.図1はこの発明の一実施例を示す可変速調相
電動発電装置の回路図であり、図において、11はポン
プ、水車、タービン、原動機、フライホイルなどの回転
体、12は巻線形交流機に機械的に結合され電動運転も
する励磁用発電機、13は開閉器を介して交流系統に接
続され可逆変換できる励磁用電動発電装置であり、例え
ば、励磁用電動発電装置13を発電運転もできる電動機
14、励磁用電動発電装置13を電動運転もできる発電
機15、励磁用電動発電装置13の回転慣性体16とで
構成する。
Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a circuit diagram of a variable speed phase-modulated motor generator according to an embodiment of the present invention. In the figure, 11 is a rotating body such as a pump, turbine, turbine, prime mover, flywheel, and 12 is a winding AC machine. An excitation generator that is mechanically coupled to the motor and also operates electrically. Reference numeral 13 is an excitation motor generator that can be reversibly converted by being connected to an AC system through a switch. For example, the excitation motor generator 13 can also be operated electrically. It is composed of a motor 14 that can be operated, a generator 15 that can also electrically drive the exciting motor generator 13, and a rotary inertia body 16 of the exciting motor generator 13.

【0034】17はサイクロコンバータ6に対する交流
電源の切り換え手段,18は巻線形交流機3の回転検出
手段、19は滑り出力手段、20は磁極の位置情報手
段、21aは交流系統1の交流の位相情報手段、21b
は巻線形交流機3の交流の位相情報手段、21cはサイ
クロコンバータ6の交流電源系統側の位相情報手段、2
2aは巻線形交流機3の回転速度に応じて磁極の位置情
報手段20と交流の位相情報手段21bとを切り換える
切り換え手段、23a,23bは直流まで検出できる電
流検出手段,24は電流検出手段、25a〜25dは遮
断器、電磁接触器、断路器などの開閉手段、26は変圧
器である。
Reference numeral 17 is an alternating current power source switching means for the cycloconverter 6, 18 is a rotation detecting means of the winding type AC machine 3, 19 is a slip output means, 20 is a magnetic pole position information means, and 21a is an AC phase of the AC system 1. Information means, 21b
Is an AC phase information means of the wire-wound AC machine 3, 21 c is a phase information means of the cycloconverter 6 on the AC power supply system side, 2
Reference numeral 2a is a switching means for switching between the magnetic pole position information means 20 and the alternating current phase information means 21b according to the rotation speed of the winding AC machine 3, 23a and 23b are current detecting means capable of detecting even direct current, and 24 is a current detecting means. 25a to 25d are switching means such as a circuit breaker, an electromagnetic contactor, and a disconnector, and 26 is a transformer.

【0035】200は直流励磁手段であり、例えば直流
励磁用整流器27、直流励磁用整流器の点弧位相制御手
段28、直流励磁電流制御手段29、直流励磁電流指令
手段30とで構成する。31は絶対値または波高値また
は平均値または実効値などの代表値出力手段、50は通
電制御手段である。
Reference numeral 200 denotes a DC excitation means, which is composed of, for example, a DC excitation rectifier 27, a DC excitation rectifier firing phase control means 28, a DC excitation current control means 29, and a DC excitation current command means 30. Reference numeral 31 is a representative value output means such as an absolute value, a peak value, an average value or an effective value, and 50 is an energization control means.

【0036】上記の回転体11と巻線形交流機3との間
で動力やエネルギの変換を行う訳であるが、二次励磁装
置6がサイクロコンバータの場合、交流系統1の周波数
で運転できず、また、二次励磁装置6が同期速度を中心
とした±3〜50%の滑りの範囲で運転するのに対応し
た電圧容量しか持っていないので、起動時には別の起動
装置が必要になる。
Although power and energy are converted between the rotating body 11 and the winding type AC machine 3, when the secondary excitation device 6 is a cycloconverter, the operation cannot be performed at the frequency of the AC system 1. Moreover, since the secondary excitation device 6 has only a voltage capacity corresponding to the operation within the range of ± 3 to 50% of slip around the synchronous speed, another starting device is required at the time of starting.

【0037】しかるに、上記実施例1の構成によれば、
起動時には切り換え手段17を接点aまたは接点bに接
続し、サイクロコンバータ6の電源を交流系統1または
電動発電装置13から取ることができる。
However, according to the configuration of the first embodiment,
At the time of start-up, the switching means 17 can be connected to the contact point a or the contact point b so that the cycloconverter 6 can be powered from the AC system 1 or the motor generator 13.

【0038】一方、開閉器25bと25cを投入して直
流励磁手段200を作動させて、一次巻線4を直流励磁
する。この時、直流励磁はあらかじめ定格磁束より低く
しておくかまたは図示していないが速度上昇に伴い反比
例的に減少させる。この他、電機子に相当する二次巻線
電流またはこれに比例するサイクロコンバータ入力電流
を電流検出手段24で検出し、その代表値例えば平均
値,実効値,波高値を出力する代表値出力手段31の出
力に応じて直流励磁電流指令If *を変化させる。
On the other hand, the switches 25b and 25c are turned on to operate the DC exciting means 200 to DC excite the primary winding 4. At this time, the direct-current excitation is made lower than the rated magnetic flux in advance, or, though not shown, it is inversely reduced as the speed increases. Besides, a representative value output means for detecting a secondary winding current corresponding to an armature or a cycloconverter input current proportional to the secondary winding current by the current detecting means 24 and outputting a representative value thereof, for example, an average value, an effective value, and a peak value. The DC exciting current command I f * is changed according to the output of 31.

【0039】また、電機子になる二次巻線5に対して適
切な位相の電流を与えるため、停止状態ないし超低速時
は磁極位置情報手段20の出力である磁極位置情報βm
を用い、二次巻線に検出可能な内部起電力が現れる速度
以上では位相情報手段21bの出力である交流位相情報
βvを用いる。このため、速度に応じて切り換え手段2
2aで磁極の位置情報手段20と交流の位相情報手段2
1bを切り替えて、二次巻線5に通電する電流の位相基
準βsを与える。一方、サイクロコンバータの電源に対
する位相基準αsは交流の位相情報手段21c例えば電
圧変成器や磁束鎖交数検出手段(電圧変成器の出力を積
分するものなど)から与える。
Further, the magnetic pole position information βm, which is the output of the magnetic pole position information means 20, is output in a stopped state or at an extremely low speed in order to give a current of an appropriate phase to the secondary winding 5 serving as an armature.
The AC phase information βv which is the output of the phase information means 21b is used at a speed equal to or higher than the speed at which a detectable internal electromotive force appears in the secondary winding. For this reason, the switching means 2 according to the speed
2a, magnetic pole position information means 20 and AC phase information means 2
1b is switched to give the phase reference βs of the current passing through the secondary winding 5. On the other hand, the phase reference .alpha.s for the power supply of the cycloconverter is given from the AC phase information means 21c, for example, the voltage transformer or the flux linkage number detecting means (for integrating the output of the voltage transformer).

【0040】通電制御手段50は二次巻線5に通電する
電流の位相基準βs、滑り角(滑り周波数の位相角)θ
s、サイクロコンバータの電源に対する位相基準αsお
よび電流検出手段23aの検出出力を入力し、磁束鎖交
数またはその対応量(起電力、端子電圧、これらの積分
量「磁束鎖交数」、磁束軸の回転角度など)に同期させ
て上記サイクロコンバータを通電制御する。
The energization control means 50 has a phase reference βs of current flowing through the secondary winding 5 and a slip angle (phase angle of slip frequency) θ.
s, the phase reference αs for the power supply of the cycloconverter, and the detection output of the current detection means 23a are input, and the number of magnetic flux linkages or its corresponding amount (electromotive force, terminal voltage, integrated amount “flux linkage number”, magnetic flux axis). Energization control of the cycloconverter is performed in synchronism with the rotation angle of the.

【0041】上記方法により、巻線形交流機3は無整流
子電動機として起動し加速して行く。速度が通常運転速
度の下限以上、例えば交流系統の同期速度近傍に達すれ
ば、サイクロコンバータ6の運転制御を停止して、開閉
器25b,25cを開く。
By the above method, the winding type AC machine 3 is started as a commutatorless motor and accelerated. When the speed reaches or exceeds the lower limit of the normal operation speed, for example, near the synchronous speed of the AC system, the operation control of the cycloconverter 6 is stopped and the switches 25b and 25c are opened.

【0042】次に、無整流子電動機としての位相基準β
sに替えて滑り角(滑り周波数の位相角)θsによる制
御へ切り換えて準備するとともに、開閉器25aを投入
する。これにより、二次巻線5に滑り周波数の起電力や
鎖交磁束が現れるので、この位相に合わせてサイクロコ
ンバ−タの通電を開始する。即ち、通常の二次励磁運転
に入る訳である。
Next, the phase reference β as a commutatorless motor
Instead of s, control is performed by switching to control by a slip angle (phase angle of slip frequency) θs, and the switch 25a is turned on. As a result, an electromotive force of the slip frequency and an interlinkage magnetic flux appear in the secondary winding 5, so that energization of the cycloconverter is started in accordance with this phase. That is, the normal secondary excitation operation is started.

【0043】なお、滑り角(滑り周波数の位相角)θs
は、巻線形交流機3の極対数をp,機器構成で決まる初
期基準値をθ0 とする時、交流系統の位相情報手段の出
力θeと回転角度θrとからθs=(θ0 +θe−pθ
r)として、滑り出力手段19により求められる。
The slip angle (phase angle of slip frequency) θs
When the number of pole pairs of the winding AC machine 3 is p and the initial reference value determined by the device configuration is θ 0 , θs = (θ 0 + θe−pθ) from the output θe of the phase information means of the AC system and the rotation angle θr.
r) is obtained by the slip output means 19.

【0044】また、起動時におけるサイクロコンバータ
6の電源は、交流系統1から主変圧器2を介しまたは電
動発電装置13から取ることができる。起動後の通常運
転時のサイコロコンバータの電源は励磁用発電機12か
らも取り得る。励磁用発電機12および電動発電装置1
3はサイクロコンバータ6に都合のよい周波数、即ち交
流系統より高い周波数の交流を供給できる特長を有す
る。また、交流系統1が停電や電圧低下を起こす事故時
にも安定な電圧を供給できる特長もある。
The power source of the cycloconverter 6 at the time of startup can be taken from the AC system 1 via the main transformer 2 or the motor generator 13. The power source of the dice converter during normal operation after startup can also be obtained from the excitation generator 12. Excitation generator 12 and motor generator 1
3 has a feature that it can supply an alternating current of a frequency convenient to the cycloconverter 6, that is, a higher frequency than the alternating current system. In addition, there is also a feature that a stable voltage can be supplied even in the event of a power failure or voltage drop in the AC system 1.

【0045】以上の説明で理解されるように、この実施
例1では、別の起動装置が不要で、電圧容量の少ない直
流励磁手段200を設けるだけで、無整流子電動機とし
て起動できる作用効果がある。従って、起動のための手
段が経済的となる効果がある。
As can be understood from the above description, in the first embodiment, there is no need for a separate starting device, and it is possible to start as a commutatorless motor simply by providing the DC exciting means 200 with a small voltage capacity. is there. Therefore, there is an effect that the means for starting becomes economical.

【0046】実施例2.図2はこの発明の他の一実施例
を示す回路図であり、前記図1に示す実施例1と同一部
分には同一符号を付して重複説明を省略する。図2にお
いて、300は交流低電圧印加手段(交流低電圧の一次
励磁手段)であり、例えばタップ切り換え式の補助変圧
器26と開閉器25bとで構成する。
Example 2. FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention. The same parts as those of the first embodiment shown in FIG. In FIG. 2, reference numeral 300 is an AC low voltage applying means (AC low voltage primary exciting means), which is constituted by, for example, a tap switching type auxiliary transformer 26 and a switch 25b.

【0047】上記実施例2の構成において、起動時は開
閉器25aが開いている状態で開閉器25bを投入し、
第一番目に低い交流電圧を一次巻線4に印加する。この
時、二次巻線5には滑りが1の時の二次電圧が現れ、サ
イクロコンバータ6の端子U,V,Wに入力電圧に見合
った低電圧が印加される。この二次出力をサイクロコン
バータ6により、交流電源端子R,S,Tの電圧に見合
った電力に変換して、交流系統1へ送る。即ち滑り電力
を交流系統へ回生する。
In the structure of the second embodiment, the switch 25b is turned on when the switch 25a is opened at the time of start-up.
The first lowest AC voltage is applied to the primary winding 4. At this time, a secondary voltage when the slippage is 1 appears in the secondary winding 5, and a low voltage commensurate with the input voltage is applied to the terminals U, V, W of the cycloconverter 6. The secondary output is converted by the cycloconverter 6 into electric power corresponding to the voltage of the AC power supply terminals R, S, T and sent to the AC system 1. That is, the slip power is regenerated to the AC system.

【0048】この回生先は、励磁用発電機(電動機動
作)12,主変圧器2を介して交流系統1,励磁用電動
発電装置13の内のいずれでもよい。この時、励磁用発
電機(電動機動作)12へ二次電力を回収すればクレー
マ方式になり、大きな起動トルクが得られる。主変圧器
2を介して交流系統1または励磁用電動発電装置13へ
二次電力を回収すればセルビウス方式になる。
The regeneration destination may be any one of the AC system 1 and the excitation motor generator 13 via the excitation generator (motor operation) 12 and the main transformer 2. At this time, if the secondary electric power is recovered to the excitation generator (motor operation) 12, the Kramer system is used and a large starting torque is obtained. If secondary power is recovered to the AC system 1 or the excitation motor generator 13 via the main transformer 2, the SELVIUS method is used.

【0049】また、上記起動時の二次周波数は交流系統
周波数からスタートするので、サイクロコンバータ6は
矩形波運転または二次巻線出力の整流モードにする。こ
の運転モード信号Swは速度に応じる切り換え手段22
bより得られ、これによってサイクロコンバータ6の運
転モードを切り換える。但し、滑り角(滑り位相)θs
は前記滑り出力手段19から得られる事はいうまでもな
い。
Further, since the secondary frequency at the time of start-up starts from the AC system frequency, the cycloconverter 6 is set to the rectangular wave operation or the rectification mode of the secondary winding output. This operation mode signal Sw is switching means 22 according to the speed.
b, which switches the operation mode of the cycloconverter 6. However, slip angle (slip phase) θs
It goes without saying that is obtained from the slip output means 19.

【0050】さらに速度が上昇して来れば、二次巻線5
の滑り周波数電圧が低下してくるので、切り替え手段3
01はタップ切り換え変圧器26の出力電圧を高い方へ
切り換える事ができる。これにより、二次巻線電圧が上
昇して巻線形交流機3の磁束鎖交数が増加するので、加
速トルクを増大させる事ができる。なお、上記切り換え
手段301は回転検出手段18から出力された回転角度
θr、滑り出力手段19から出力された滑りθs、二次
巻線の出力電圧などに基づいて、速度や滑り周波数によ
り切り換え信号を出力する。
If the speed further increases, the secondary winding 5
Since the slip frequency voltage of the switch decreases, the switching means 3
01 can switch the output voltage of the tap switching transformer 26 to the higher side. As a result, the secondary winding voltage rises and the number of flux linkages of the winding AC machine 3 increases, so that the acceleration torque can be increased. The switching means 301 sends a switching signal according to the speed and the slip frequency based on the rotation angle θr output from the rotation detection means 18, the slip θs output from the slip output means 19, the output voltage of the secondary winding, and the like. Output.

【0051】次いで、同期速度近傍まで加速すれば、開
閉器25bを開き、開閉器25aを投入して定格電圧を
一次巻線4に印加する。これとともに、速度に応じる切
り換え手段22bより正弦波運転モードに切り換え、通
常の二次励磁運転に移行する。
Next, when the speed is accelerated to near the synchronous speed, the switch 25b is opened and the switch 25a is turned on to apply the rated voltage to the primary winding 4. Along with this, the switching means 22b corresponding to the speed is switched to the sine wave operation mode to shift to the normal secondary excitation operation.

【0052】また、上記のサイクロコンバータ6に替え
て図3に示すインバータ・コンバ−タ6’を用いる事が
できる。このインバータ・コンバータ6’を用いる場
合、起動時はインバータ61bをコンバータモード(整
流モード)で運転させ、コンバータ61aをインバータ
モード(回生モード)で運転させる。速度上昇にともな
い二次電圧が低下してくれば、インバータ61bをPW
M動作させ、低い入力電圧に合わせる。これにより、低
電圧を高い直流電圧へ変換できる。コンバータ61aは
上記の高い直流電圧を受けて、常に高い交流電圧へ滑り
電力を回生する事ができる。なお、本書では上記サイク
ロコンバータ6とインバータ・コンバ−タ6’を含めて
交流交流間電力変換器と称する。
Further, an inverter converter 6'shown in FIG. 3 can be used in place of the cycloconverter 6 described above. When this inverter / converter 6'is used, the inverter 61b is operated in the converter mode (rectification mode) and the converter 61a is operated in the inverter mode (regeneration mode) at the time of startup. If the secondary voltage decreases as the speed increases, the inverter 61b is switched to PW.
Operate M and adjust to a low input voltage. Thereby, the low voltage can be converted into the high DC voltage. The converter 61a can receive the above-mentioned high DC voltage and can always regenerate electric power by slipping to a high AC voltage. In this document, the cycloconverter 6 and the inverter converter 6'are collectively referred to as an AC / AC power converter.

【0053】以上、この実施例2によれば、起動時も通
常運転時もセルビウス方式またはクレーマ方式で運転で
きるので、起動運転から通常運転への移行が円滑にでき
る特長がある。また、前記実施例1に比較して、直流励
磁手段200より簡単な交流低電圧印加手段300で済
む特長がある。
As described above, according to the second embodiment, since the operation can be performed by the Servius method or the Kramer method both at the time of starting and at the time of normal operation, there is a feature that the transition from the start operation to the normal operation can be made smoothly. Further, as compared with the first embodiment, the AC low voltage applying means 300, which is simpler than the DC exciting means 200, is advantageous.

【0054】実施例3.図4は上記サイクロコンバ−タ
6の細部を示す回路図であって、図4において、32は
制御整流素子,33(33UP,33VP,33WP,3
UN,33VN,33WN)は磁気結合リャクトル、R,
S,T,U,N,Wは入出力交流端子である。
Embodiment 3 FIG. FIG. 4 is a circuit diagram showing the details of the cycloconverter 6, and in FIG. 4, 32 is a control rectifying element, 33 (33 UP , 33 VP , 33 WP , 3 WP) .
3 UN , 33 VN , 33 WN ) are magnetic coupling reactors, R,
S, T, U, N and W are input / output AC terminals.

【0055】磁気結合リャクトル33は全巻線を磁気結
合してもよいし、33UP,33VP,33WPを磁気結合
し、かつ、33UN,33VN,33WNを磁気結合して正負
2グループに分けて磁気結合してもよい。これらのリャ
クトルは高い周波数が必要な時に矩形波運転するのに際
して電流の平滑作用をする。さらに、低い滑り周波数で
正弦波運転するのに際しては循環電流を平滑化する作用
をする事もできるし、制御整流素子を介した交流電源短
絡現象に対する電流制限作用をすることもできる。これ
らリャクトル33の作用は後述の実施例でも同様であ
る。
The magnetic coupling reactor 33 may magnetically couple all the windings, magnetically couple 33 UP , 33 VP and 33 WP, and magnetically couple 33 UN , 33 VN and 33 WN into two groups. The magnetic coupling may be performed separately. These reactors have a current smoothing effect in square wave operation when high frequencies are required. Further, when the sine wave operation is performed at a low slip frequency, the circulating current can be smoothed, and the current can be limited against the AC power supply short circuit phenomenon via the controlled rectifying element. The action of these reactors 33 is the same in the embodiments described later.

【0056】上記図4の実施例3に示す構成のサイクロ
コンバータ6は、交流系統1の周波数より高い周波数を
出せる励磁用発電機12または励磁用電動発電装置13
とのコンビネーションで用いるのが好適である。これら
により、少ないアーム数でありながら良好な正弦波電流
が得られる特長がある。
The cycloconverter 6 having the structure shown in the third embodiment of FIG. 4 has an exciting generator 12 or an exciting motor generator 13 capable of producing a frequency higher than that of the AC system 1.
It is suitable to use in combination with. These have the advantage that good sine wave current can be obtained with a small number of arms.

【0057】実施例4.図5はこの発明に用いるサイク
ロコンバ−タ6の他の細部を示す回路図で、図5におい
て、10a〜10hはブリッジ形整流回路である。ここ
で、10a〜10fのそれぞれは第一種ブリッジ整流回
路、401〜403は第二種ブリッジ整流回路、IDC
第一種の直流端子、IACは第一種の交流端子、IIDCは第
二種の直流端子、IIACは第二種の交流端子、III は第一
の交流系統、404は上記第二種の直流端子間を接続す
る手段である。
Example 4. FIG. 5 is a circuit diagram showing other details of the cycloconverter 6 used in the present invention. In FIG. 5, 10a to 10h are bridge type rectifier circuits. Here, each of 10a to 10f is a first type bridge rectifier circuit, 401 to 403 is a second type bridge rectifier circuit, I DC is a first type DC terminal, I AC is a first type AC terminal, and II DC is A second type DC terminal, II AC is a second type AC terminal, III is a first AC system, and 404 is a means for connecting between the second type DC terminals.

【0058】この実施例4は起動時に巻線形交流機3の
内部起電力で転流させる矩形波モードで運転できる。こ
の内部起電力による転流動作モードにおける等価回路を
図6に示す。即ち、開閉器25dを開きブリッジ整流回
路10a〜10fの交流電圧をゼロにすると、それらの
ブリッジ整流回路10a〜10f中の整流素子が直並列
接続された整流アームを形成する。一方、開閉器25e
を投入すればブリッジ整流回路10g,10hが活かさ
れる。この結果、他励転流のバックツーバック形可逆電
力変換回路が形成される。
The fourth embodiment can be operated in a rectangular wave mode in which commutation is performed by the internal electromotive force of the wire-wound AC machine 3 at startup. An equivalent circuit in the commutation operation mode by this internal electromotive force is shown in FIG. That is, when the switch 25d is opened and the AC voltage of the bridge rectifying circuits 10a to 10f is set to zero, the rectifying elements in the bridge rectifying circuits 10a to 10f form a rectifying arm connected in series and parallel. On the other hand, switch 25e
Is turned on, the bridge rectification circuits 10g and 10h are utilized. As a result, a separately excited commutation back-to-back reversible power conversion circuit is formed.

【0059】今、図示矢印の如く電流が流れている場
合、巻線形交流機3の起電力が+−符号の様であると、
電流i1 が減少し電流i2 が増加して転流が行われ、最
後にブリッジ整流回路10eが逆バイアスされて消弧す
る。以下同様に転流して他励コンバータ・インバータと
して動作することが理解される。従って、図1における
無整流子電動機としての起動並びにセルビウス方式やク
レーマ方式としての起動ができる訳である。
Now, when the current flows as shown by the arrow in the figure, if the electromotive force of the wire-wound AC machine 3 is like the +-sign,
The current i 1 decreases and the current i 2 increases to perform commutation, and finally the bridge rectifier circuit 10e is reverse-biased and extinguished. Hereinafter, it is understood that the commutation is performed in the same manner to operate as a separately excited converter / inverter. Therefore, it can be started as a non-commutator electric motor in FIG. 1 and as a SELVIUS method or a Kramer method.

【0060】次に、通常の二次励磁運転が可能な速度に
達すれば、開閉器25eを開き、開閉器25fと25d
を投入する。これにより、ブリッジ整流回路10aと1
0bが逆並列回路を形成し、他の相についても同様に逆
並列整流回路が形成され、Y接続されたサイクロコンバ
ータが形成される。この時、開閉器25fにより短絡さ
れたノードは中性点になる。この開閉器25fによる短
絡に際して、点線図示41の如くブリッジ整流回路10
g,10hのみを短絡し、リャクトル33dを短絡しな
ければ、リャクトル33dが循環電流形サイクロコンバ
ータ動作用リャクトル、または、制御整流素子を介した
交流端子間短絡電流抑制用リャクトルとして作用する。
Next, when the speed at which the normal secondary excitation operation is possible is reached, the switch 25e is opened and the switches 25f and 25d are opened.
Input. As a result, the bridge rectifier circuits 10a and 1
0b forms an antiparallel circuit, an antiparallel rectification circuit is similarly formed about other phases, and the Y-connected cycloconverter is formed. At this time, the node short-circuited by the switch 25f becomes the neutral point. At the time of short circuit by the switch 25f, the bridge rectifier circuit 10 as shown by the dotted line 41.
If only g and 10h are short-circuited and the reactor 33d is not short-circuited, the reactor 33d acts as a circulating current type cycloconverter operation reactor or a reactor for suppressing short-circuit current between AC terminals via a control rectifying element.

【0061】さらに、サイクロコンバータ運転時の波形
改善のために、交流系統1の周波数より高い周波数を出
せる励磁用発電機12または電動発電装置13とのコン
ビネーションで用いることができる。
Furthermore, in order to improve the waveform during the operation of the cycloconverter, it can be used in combination with the excitation generator 12 or the motor generator 13 that can output a frequency higher than that of the AC system 1.

【0062】以上、この実施例4は矩形波運転モードの
他励インバータ・コンバータ動作と正弦波運転モードの
サイクロコンバータ動作との両動作を実現するもので、
巻線形交流機5の起動と通常運転とを実現できる特長が
ある。
As described above, the fourth embodiment realizes both the separately excited inverter / converter operation in the rectangular wave operation mode and the cycloconverter operation in the sine wave operation mode.
The winding type AC machine 5 has a feature that it can be started and a normal operation can be realized.

【0063】実施例5.図7は上記サイクロコンバ−タ
6の他の細部を示す回路図であり、図7において、10
a〜10nはブリッジ形整流回路である。
Example 5. FIG. 7 is a circuit diagram showing other details of the cycloconverter 6, and in FIG.
a to 10n are bridge type rectifier circuits.

【0064】同図は、図5の前記実施例4において、1
つの整流アームを直列接続された2つのブリッジ整流回
路により構成したものであり、他励コンバータ・インバ
ータ動作時は図6における右側のブリッジ整流回路の整
流素子の直列数が2倍に増加し、開閉器25fを閉じた
時の回路が従来例の図11に相当する。従って、比較的
低い周波数の交流系統でのサイクロコンバータ運転の場
合も良好な波形が得られる特長がある。
This figure shows that in the fourth embodiment of FIG.
One rectifier arm is configured by two bridge rectifier circuits connected in series, and when the separately excited converter / inverter is operating, the number of rectifier elements in the bridge rectifier circuit on the right side in FIG. The circuit when the container 25f is closed corresponds to FIG. 11 of the conventional example. Therefore, there is a feature that a good waveform can be obtained even in the cycloconverter operation in an AC system having a relatively low frequency.

【0065】実施例6.図8は上記サイクロコンバ−タ
6のさらに他の細部を示す回路図であり、前記図5の実
施例4における補助変圧器7d、ブリッジ整流回路10
g,10hを省略したものである。
Example 6. FIG. 8 is a circuit diagram showing still another detail of the cycloconverter 6, in which the auxiliary transformer 7d and the bridge rectification circuit 10 in the fourth embodiment of FIG.
g and 10h are omitted.

【0066】この実施例6では、開閉器25dを投入し
た状態でサイクロコンバータ自体が二次巻線5の内部起
電力により他励転流して起動する。無整流子電動機とし
て起動する時は一次巻線に直流励磁を与え、電機子にあ
たる二次巻線に現れる内部起電力により他励転流し、矩
形波的電流を二次巻線に供給する。セルビウス方式やク
レーマ方式として起動する場合は、一次巻線に低い交流
電圧を印加して、この時に現れる二次巻線の内部起電力
により他励転流する。この時、滑り電力を回収して変圧
器7aを介して交流電源系統へ回生する。
In the sixth embodiment, the cycloconverter itself is commutated by the internal electromotive force of the secondary winding 5 to start when the switch 25d is turned on. When the motor is started as a non-commutator motor, DC excitation is applied to the primary winding, and another excited commutation is performed by the internal electromotive force appearing in the secondary winding, which is an armature, and a rectangular wave current is supplied to the secondary winding. In the case of starting by the SELVIUS method or the Kramer method, a low AC voltage is applied to the primary winding, and another internal commutation is generated by the internal electromotive force of the secondary winding that appears at this time. At this time, the slip power is recovered and regenerated to the AC power supply system via the transformer 7a.

【0067】上記内部起電力による転流動作時の転流動
作説明図を図9に示す。交流電源電圧e1 ,e2 ,e3
があっても、e1 =e2 となる同一電圧の電源電圧を変
圧器9a〜9fから与えておけば、内部起電力e5 によ
り転流ループの合成電圧が(e1 +e5 −e2 )=e5
となる。従って、電流i1 が減少し、電流i2 が増加し
て、i2 =i3 =Iになったとき、ブリッジ整流回路1
0eの制御整流素子に逆バイアス電圧が印加されて該制
御整流素子が消弧する。以下同様の動作を繰り返す。一
方、電源に対する転流動作は夫々のブリッジ整流回路内
で従来通り行われる。
FIG. 9 shows a commutation operation explanatory diagram at the time of commutation operation by the internal electromotive force. AC power supply voltage e 1 , e 2 , e 3
However, if the power source voltage of the same voltage as e 1 = e 2 is given from the transformers 9a to 9f, the combined voltage of the commutation loop is (e 1 + e 5 −e 2) due to the internal electromotive force e 5. ) = E 5
Becomes Therefore, when the current i 1 decreases and the current i 2 increases and i 2 = i 3 = I, the bridge rectifier circuit 1
A reverse bias voltage is applied to the controlled rectifying element of 0e to extinguish the controlled rectifying element. Hereinafter, the same operation is repeated. On the other hand, the commutation operation with respect to the power source is conventionally performed in each bridge rectification circuit.

【0068】起動後、リャクトル33dを開閉器25f
で短絡すれば、通常のサイクロコンバータになる。開閉
器25fを設けずリャクトル33dを残しておいても、
制御整流素子を介した電源短絡時の電流の抑制や循環電
流式サイクロコンバータ用リャクトルとして作用する。
After starting, the reactor 33d is connected to the switch 25f.
If it is short-circuited with, it becomes a normal cycloconverter. Even if the reactor 33d is left without the switch 25f,
It acts as a reactor for a circulating current type cycloconverter by suppressing current when a power supply is short-circuited via a controlled rectifying element.

【0069】以上、この実施例では図5の実施例4に比
べ、起動用整流回路10g,10hおよび補助変圧器7
dを省略できる特長がある。
As described above, in this embodiment, as compared with the fourth embodiment of FIG. 5, the starting rectifier circuits 10g and 10h and the auxiliary transformer 7 are used.
There is a feature that d can be omitted.

【0070】実施例7.図10は上記サイクロコンバ−
タ6のさらに他の細部一実施例を示す回路図であり、こ
の実施例は前記図7の実施例5の補助変圧器7d、整流
回路10m,10nを省略したものである。
Example 7. FIG. 10 shows the cycloconverter.
FIG. 8 is a circuit diagram showing still another detailed example of the data inputting device 6, in which the auxiliary transformer 7d and the rectifying circuits 10m and 10n of the example 5 shown in FIG. 7 are omitted.

【0071】この実施例7は、前記図8の実施例6にお
いて、ブリッジ整流回路の直列数を増加させたもので、
1つの整流アームを直列接続された2つのブリッジ整流
回路により構成したものである。他励コンバータ・イン
バータ動作時は図9における右側のブリッジ整流回路の
制御整流素子および電源の直列数が2倍に増加し、開閉
器25fを閉じた時の等価回路が従来例の図11に相当
する。従って、比較的低い周波数の交流系統でのサイク
ロコンバータ運転の場合も良好な波形が得られる特長が
ある。
The seventh embodiment is obtained by increasing the number of bridge rectifier circuits in series in the sixth embodiment shown in FIG.
It is configured by two bridge rectification circuits in which one rectification arm is connected in series. When the separately-excited converter / inverter is operating, the serial number of the control rectifying element and the power supply in the bridge rectifying circuit on the right side in FIG. 9 is doubled, and the equivalent circuit when the switch 25f is closed corresponds to FIG. 11 of the conventional example. To do. Therefore, there is a feature that a good waveform can be obtained even in the cycloconverter operation in an AC system having a relatively low frequency.

【0072】以上実施例4〜7においてリャクトル33
dを設ける場合、各相に挿入しているリャクトル33a
〜33cは省略できる。即ち、制御整流素子を介した電
源短絡時の電流の抑制用や循環電流式サイクロコンバー
タ用のリャクトルを1つにまとめられる特長がある。
The reactor 33 in the above fourth to seventh embodiments.
When d is provided, the reactor 33a inserted in each phase
~ 33c can be omitted. That is, there is a feature that the reactor for suppressing the current when the power supply is short-circuited via the controlled rectifying element and the reactor for the circulating current type cycloconverter can be integrated.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の発明に
よれば、正弦波運転モードと矩形波運転モードとを持つ
構成としたので、通常運転時の励磁波形を損なわず、起
動時に必要な高い周波数での運転を実現できる効果があ
る。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the sine wave operation mode and the rectangular wave operation mode are provided. Therefore, the excitation waveform during normal operation is not damaged, and at the time of start-up. There is an effect that operation at a required high frequency can be realized.

【0074】請求項2に記載の発明によれば、巻線形交
流機を無整流子電動機として起動する構成としたので、
通常運転時の励磁用サイクロコンバータを起動時にも兼
用できる効果がある。
According to the invention described in claim 2, since the winding type AC machine is configured to be started as a non-commutator motor,
The effect is that the excitation cycloconverter during normal operation can also be used during startup.

【0075】請求項3に記載の発明によれば、巻線形交
流機をセルビウス方式またはクレーマ方式として起動す
る構成としたので、起動時・通常運転時両者ともセルビ
ウス方式またはクレーマ方式で運転できるので、起動か
ら通常運転への移行が極めて円滑になる。
According to the third aspect of the present invention, since the wire-wound AC machine is configured to be started up as a SELVIUS system or a Kramer system, both the startup and the normal operation can be performed by the SELVIUS system or the Kremer system. The transition from startup to normal operation becomes extremely smooth.

【0076】請求項4に記載の発明によれば、交流交流
間電力変換器をサイクロコンバータで構成したので、大
容量化が容易で、かつ、起動時の良好な矩形波運転を実
現できる効果がある。
According to the invention described in claim 4, since the AC-AC power converter is constituted by the cycloconverter, there is an effect that the capacity can be easily increased and good rectangular wave operation at the time of starting can be realized. is there.

【0077】請求項5に記載の発明によれば、サイクロ
コンバータを18個の制御整流アームにより構成し、こ
のサイクロコンバータの交流電源周波数を上記交流系統
の周波数より高くしたので、少ないアーム数の簡略なサ
イクロコンバータで、良好な正弦波励磁運転と起動時の
良好な矩形波運転とを実現できる効果がある。
According to the invention described in claim 5, since the cycloconverter is constituted by 18 control rectification arms and the AC power supply frequency of this cycloconverter is set higher than the frequency of the AC system, the number of arms can be simplified. With such a cycloconverter, there is an effect that a good sine wave excitation operation and a good rectangular wave operation at start-up can be realized.

【0078】請求項6に記載の発明によれば、他励イン
バータコンバータ作用とサイクロコンバータ作用とを有
する構成としたので、サイクロコンバータで通常時の良
好な正弦波励磁運転と起動時の良好な運転とを実現でき
る効果がある。
According to the invention as set forth in claim 6, since it has a configuration having a separately excited inverter converter action and a cycloconverter action, the cycloconverter performs good sine wave excitation operation during normal operation and good operation during startup. There is an effect that can be realized.

【0079】請求項7に記載の発明によれば、サイクロ
コンバータの直流端子間にリャクトルを接続して構成し
たので、請求項6に記載の発明においてサイクロコンバ
ータの特性が改善される効果がある。
According to the invention described in claim 7, since the reactor is connected between the DC terminals of the cycloconverter, there is an effect that the characteristics of the cycloconverter are improved in the invention described in claim 6.

【0080】請求項8に記載の発明によれば、サイクロ
コンバータの直流端子間に整流回路を接続して構成した
ので、請求項6に記載の発明のサイクロコンバータの起
動時の運転特性の改善ができる効果がある。
According to the invention described in claim 8, since the rectifier circuit is connected between the DC terminals of the cycloconverter, the operation characteristics at the time of starting of the cycloconverter of the invention described in claim 6 can be improved. There is an effect that can be done.

【0081】請求項9の発明によれば、サイクロコンバ
ータの直流端子間を短絡する手段を備えて構成したの
で、請求項7および請求項8に記載の発明のサイクロコ
ンバータの正弦波運転時の特性が改善される効果があ
る。
According to the invention of claim 9, since the means for short-circuiting the DC terminals of the cycloconverter is provided, the characteristics of the cycloconverter of the inventions of claims 7 and 8 during sine wave operation. Has the effect of being improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の一実施例による可変速調相電動発
電装置を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a variable speed phase-controlled motor generator according to an embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の他の一実施例による可変速調相電
動発電装置を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a variable speed phase-controlled motor generator according to another embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の装置に用いる交流交流間電力変換
器の回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of an AC-AC power converter used in the device of the present invention.

【図4】 この発明の装置に用いるサイクロコンバータ
の一実施例を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment of a cycloconverter used in the device of the present invention.

【図5】 この発明の装置に用いるサイクロコンバータ
の一実施例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an embodiment of a cycloconverter used in the device of the present invention.

【図6】 図5の内部起電力による転流に関する等価回
路図である。
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram related to commutation due to the internal electromotive force of FIG.

【図7】 この発明の装置に用いるサイクロコンバータ
の一実施例を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an embodiment of a cycloconverter used in the device of the present invention.

【図8】 この発明の装置に用いるサイクロコンバータ
の一実施例を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing an embodiment of a cycloconverter used in the device of the present invention.

【図9】 図8の内部起電力による転流動作説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram of commutation operation by the internal electromotive force of FIG.

【図10】 この発明の装置に用いるサイクロコンバー
タの一実施例を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing an embodiment of a cycloconverter used in the device of the present invention.

【図11】 従来の可変速調相電動発電装置を示す回路
図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a conventional variable speed phase-controlled motor generator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 巻線形交流機、4 巻線形交流機の一次巻線、5
巻線形交流機の二次巻線、6 電力変換器、200 直
流励磁手段、300 低電圧の交流励磁手段、10(1
0a,10b,10c,10d,10e,10f,10
g,10h,10i,10j,10k,10l,10
m,10n) ブリッジ整流回路、33(33a,33
b,33c,33d) リャクトル。
3 winding type AC machine, 4 winding type AC machine primary winding, 5
Secondary winding of winding type AC machine, 6 power converter, 200 DC excitation means, 300 low voltage AC excitation means, 10 (1
0a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10
g, 10h, 10i, 10j, 10k, 10l, 10
m, 10n) Bridge rectifier circuit, 33 (33a, 33)
b, 33c, 33d) Reactor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 城地 慎司 神戸市兵庫区和田崎町1丁目1番2号 三 菱電機株式会社神戸製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shinji Shiroji 1-2-1, Wadazakicho, Hyogo-ku, Kobe Sanrishi Electric Co., Ltd. Kobe Works

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流系統に接続される一次巻線と二次巻
線とを備えた巻線形交流機と、上記二次巻線に接続され
てこの二次巻線を交流励磁するサイクロコンバータとを
備えた可変速調相電動発電装置において、起動時に上記
巻線形交流機の一方の巻線を直流励磁または上記交流系
統周波数で交流励磁する励磁手段を備え、上記起動時に
上記巻線形交流機の他方の巻線を上記サイクロコンバー
タで駆動すると共に、上記サイクロコンバータはこれを
構成する制御整流アームの内、同一方向の電流が流れる
線路に直流リャクトルを備え、矩形波運転モードと正弦
波運転モードとを備える事を特徴とする可変速調相電動
発電装置。
1. A winding-type AC machine having a primary winding and a secondary winding connected to an AC system, and a cycloconverter connected to the secondary winding and AC-exciting the secondary winding. In a variable-speed phase-modulated motor generator equipped with, at the time of startup, one winding of the winding type AC machine is provided with an exciting means for performing DC excitation or AC excitation at the AC system frequency, and at the time of starting, the winding type AC machine The other winding is driven by the cycloconverter, and the cycloconverter is provided with a DC reactor in a line through which a current flows in the same direction among the control rectifying arms constituting the cycloconverter, and a rectangular wave operation mode and a sine wave operation mode are provided. A variable-speed phase-adjustment motor generator that is equipped with.
【請求項2】 交流系統に接続される一次巻線と二次巻
線とを備えた巻線形交流機と、上記二次巻線に接続され
てこの二次巻線を交流励磁するサイクロコンバータとを
備えた可変速調相電動発電装置において、起動時に上記
巻線形交流機の一方の巻線を直流励磁する直流励磁手段
と、上記起動時に上記巻線形交流機の他方の巻線を上記
サイクロコンバータで駆動すると共に、上記他方の巻線
の磁束鎖交数またはその対応量に同期させて上記サイク
ロコンバータを通電制御する通電制御手段とを備え、上
記巻線形交流機を無整流子電動機として起動させる事を
特徴とする可変速調相電動発電装置。
2. A winding type AC machine having a primary winding and a secondary winding connected to an AC system, and a cycloconverter connected to the secondary winding and AC-exciting the secondary winding. In a variable speed phase-modulated motor generator comprising: a DC exciting means for DC-exciting one winding of the wire-wound AC machine at startup, and the other winding of the wire-wound AC machine at startup. And a current-carrying control means for controlling current-carrying of the cycloconverter in synchronism with the number of magnetic flux linkages of the other winding or its corresponding amount, and starts the winding-type AC machine as a non-commutator motor. A variable-speed phase-controlled motor generator that is characterized.
【請求項3】 交流系統に接続される一次巻線と二次巻
線とを備えた巻線形交流機と、上記二次巻線に接続され
てこの二次巻線を交流励磁する交流交流電力変換器とを
備えた可変速調相電動発電装置において、起動時に上記
巻線形交流機の一方の巻線を低電圧かつ上記交流系統周
波数の交流電圧で励磁する低圧交流励磁手段と、上記起
動時に上記巻線形交流機の他方の巻線を上記交流交流間
電力変換器で駆動すると共に、上記他方の巻線の磁束鎖
交数またはその対応量に同期させて上記交流交流間電力
変換器を通電制御する通電制御手段とを備え、上記巻線
形交流機を静止セルビウス方式またはクレーマ方式とし
て起動させる事を特徴とする可変速調相電動発電装置。
3. A winding type AC machine having a primary winding and a secondary winding connected to an AC system, and AC AC power which is connected to the secondary winding and AC excites the secondary winding. In a variable-speed phase-modulated motor generator including a converter, a low-voltage AC excitation means for exciting one winding of the winding-type AC machine at a low voltage and an AC voltage of the AC system frequency at startup, and at the time of startup. The other winding of the winding type AC machine is driven by the AC / AC power converter, and the AC / AC power converter is energized in synchronization with the number of magnetic flux linkages of the other winding or its corresponding amount. A variable speed phase-controlled motor generator, comprising: a current control unit for controlling the winding type AC machine, and activating the winding type AC machine as a static cellu system or a Kramer system.
【請求項4】 上記交流交流間電力変換器をサイクロコ
ンバータで構成したことを特徴とする請求項3に記載の
可変速調相電動発電装置。
4. The variable speed phase-controlled motor generator according to claim 3, wherein the AC-AC power converter is a cycloconverter.
【請求項5】 上記サイクロコンバータは18個の制御
整流アームにより構成し、このサイクロコンバータの交
流電源周波数を上記交流系統の周波数より高くする事を
特徴とする請求項1、2、4のいずれか1項に記載の可
変速調相電動発電装置。
5. The cycloconverter is configured by 18 control rectification arms, and the AC power supply frequency of the cycloconverter is set higher than the frequency of the AC system. The variable speed phase-controlled motor generator according to Item 1.
【請求項6】 上記サイクロコンバータは下記(1)〜
(4)の構成を備え、 (1)第一種の直流端子と第一種の交流端子との間をブ
リッジして接続される複数の制御整流アームからなる第
一種ブリッジ整流回路、 (2)第二種の直流端子と第二種の交流端子との間をブ
リッジして接続される複数の上記第一種ブリッジ整流回
路からなる第二種ブリッジ整流回路、 (3)上記第一種の交流端子に接続される第一の交流系
統、 (4)上記第二種の直流端子間を接続する手段、 さらに、上記起動時、上記第二種の交流端子に上記巻線
形交流機の上記他方の巻線を接続する事を特徴とする請
求項1、2、4のいずれか1項に記載の可変速調相電動
発電装置。
6. The cycloconverter includes the following (1) to
(1) A first-type bridge rectifier circuit comprising a plurality of control rectification arms connected in a bridge between a first-type DC terminal and a first-type AC terminal, ) A second-kind bridge rectifier circuit composed of a plurality of the first-kind bridge rectifier circuits connected by bridging between a second-kind DC terminal and a second-kind AC terminal, (3) A first alternating current system connected to an alternating current terminal, (4) means for connecting between the second type direct current terminals, and the other of the winding type alternating current machine to the second type alternating current terminal at the time of starting The variable speed phase-controlled motor generator according to any one of claims 1, 2 and 4, characterized in that the windings are connected.
【請求項7】 上記第二種の直流端子間を接続するリャ
クトルを備える事を特徴とする請求項6に記載の可変速
調相電動発電装置。
7. The variable speed phase-controlled motor generator according to claim 6, further comprising a reactor connecting between the second type DC terminals.
【請求項8】 上記第二種の直流端子間を接続する整流
回路を備える事を特徴とする請求項6に記載の可変速調
相電動発電装置。
8. The variable speed phase-controlled motor generator according to claim 6, further comprising a rectifier circuit connecting between the second type DC terminals.
【請求項9】 上記第二種の直流端子間を短絡する手段
を備える事を特徴とする請求項7または請求項8に記載
の可変速調相電動発電装置。
9. The variable speed phase-controlled motor generator according to claim 7, further comprising means for short-circuiting the second type DC terminals.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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