JPH1127992A - 可変速誘導発電装置 - Google Patents
可変速誘導発電装置Info
- Publication number
- JPH1127992A JPH1127992A JP9179294A JP17929497A JPH1127992A JP H1127992 A JPH1127992 A JP H1127992A JP 9179294 A JP9179294 A JP 9179294A JP 17929497 A JP17929497 A JP 17929497A JP H1127992 A JPH1127992 A JP H1127992A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- variable speed
- induction generator
- induction
- capacitor
- equipment
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- Pending
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】可変速運転時に発生する一次力率の低下および
２次回路の高調波を制御できる可変速誘導発電装置の提
供にある。 【解決手段】誘導発電機の二次側に二次電流を制御する
回路を有する誘導発電装置において、二次回路の交流側
にコンデンサを接続し、可変速運転時の二次力率の低下
を抑制した可変速誘導発電装置である。
２次回路の高調波を制御できる可変速誘導発電装置の提
供にある。 【解決手段】誘導発電機の二次側に二次電流を制御する
回路を有する誘導発電装置において、二次回路の交流側
にコンデンサを接続し、可変速運転時の二次力率の低下
を抑制した可変速誘導発電装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘導発電機と二次
電流制御回路から構成される可変速誘導発電装置に関す
る。
電流制御回路から構成される可変速誘導発電装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】誘導発電機はその構造が簡単であること
と周辺機器が少ないことから、風力発電や中小水力発電
装置として使用されている。可変速運転をしない誘導発
電機は、励磁電流が無効分として存在するため、誘導発
電機の一次力率は低下し、系統の力率を低下させてしま
う。これを防止するため、誘導発電機の一次側に並列に
コンデンサを接続して無効電力を調整することによっ
て、力率の低下を抑制することが行われている。
と周辺機器が少ないことから、風力発電や中小水力発電
装置として使用されている。可変速運転をしない誘導発
電機は、励磁電流が無効分として存在するため、誘導発
電機の一次力率は低下し、系統の力率を低下させてしま
う。これを防止するため、誘導発電機の一次側に並列に
コンデンサを接続して無効電力を調整することによっ
て、力率の低下を抑制することが行われている。
【０００３】また、特許平2−179300 号公報の図１に記
載されているような、誘導発電機の二次巻線に直結の整
流回路とその出力側をオン動作で短絡する直流チョッパ
の動作で誘導発電機の二次電流を調整して誘導発電機の
回転速度を制御するとともに、チョッパオフ時の二次電
力を回生する可変速誘導発電装置は、誘導発電機の励磁
電流による一次力率低下が発生するほかに、すべりの増
加に伴い、二次漏れリアクタンスが増加し二次力率が低
下する。この結果、すべりに伴い誘導発電機の一次力率
を低下させるほか、すべりに伴って増加する二次電流の
無効用により損失が増大し、誘導発電機の効率を低下さ
せてしまう。
載されているような、誘導発電機の二次巻線に直結の整
流回路とその出力側をオン動作で短絡する直流チョッパ
の動作で誘導発電機の二次電流を調整して誘導発電機の
回転速度を制御するとともに、チョッパオフ時の二次電
力を回生する可変速誘導発電装置は、誘導発電機の励磁
電流による一次力率低下が発生するほかに、すべりの増
加に伴い、二次漏れリアクタンスが増加し二次力率が低
下する。この結果、すべりに伴い誘導発電機の一次力率
を低下させるほか、すべりに伴って増加する二次電流の
無効用により損失が増大し、誘導発電機の効率を低下さ
せてしまう。
【０００４】一方、直流チョッパのオンオフ動作によっ
て二次回路に高調波が発生するため、この高調波により
損失が発生し、誘導発電機の効率を低下させる。このた
め、二次回路の直流側にリアクトルを設けて、高調波を
抑制することが行われている。
て二次回路に高調波が発生するため、この高調波により
損失が発生し、誘導発電機の効率を低下させる。このた
め、二次回路の直流側にリアクトルを設けて、高調波を
抑制することが行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術では、誘
導発電機の一次側に力率を改善するためのコンデンサを
設置する必要があるが、コンデンサの容量と電源周波数
が一定のため、可変速運転時に発生するすべりの増加に
伴う一次力率の低下を抑制できない問題がある。また、
二次回路の高調波を抑制するために二次回路に直流リア
クトルを設置する必要があるため、経済的でない。即
ち、可変速運転に発生する一次力率低下と二次回路の高
調波に対する策案を別々に考える必要があった。
導発電機の一次側に力率を改善するためのコンデンサを
設置する必要があるが、コンデンサの容量と電源周波数
が一定のため、可変速運転時に発生するすべりの増加に
伴う一次力率の低下を抑制できない問題がある。また、
二次回路の高調波を抑制するために二次回路に直流リア
クトルを設置する必要があるため、経済的でない。即
ち、可変速運転に発生する一次力率低下と二次回路の高
調波に対する策案を別々に考える必要があった。
【０００６】本発明は、以上の点に鑑みなされたもので
あり、一次側に装置を付加することなく、可変速運転時
に発生する一次力率低下と二次回路の高調波を、二次側
のひとつの装置で同時に抑制できる可変速誘導発電装置
を提供することを目的とする。
あり、一次側に装置を付加することなく、可変速運転時
に発生する一次力率低下と二次回路の高調波を、二次側
のひとつの装置で同時に抑制できる可変速誘導発電装置
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的は、可変速誘導
発電装置の二次回路の交流側にコンデンサを並列に接続
することにより、達成される。
発電装置の二次回路の交流側にコンデンサを並列に接続
することにより、達成される。
【０００８】本発明の可変速誘導発電装置においては、
二次回路の交流側にコンデンサを並列に接続すること
で、可変速運転時に発生する一次力率の低下、及び二次
回路の高調波を抑制することが可能となる。
二次回路の交流側にコンデンサを並列に接続すること
で、可変速運転時に発生する一次力率の低下、及び二次
回路の高調波を抑制することが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施例を図面を用
いて説明する。
いて説明する。
【００１０】図１は、誘導発電機の二次電流を制御する
ことで可変速運転が可能な誘導発電装置を示すものであ
る。
ことで可変速運転が可能な誘導発電装置を示すものであ
る。
【００１１】即ち、原動機１からの駆動力を電気的エネ
ルギーへ変換する誘導発電機２と、誘導発電機２の二次
電流を整流器３を介し直流チョッパ４のオンオフ動作で
調整することで回転速度を制御するとともにチョッパオ
フ時の電力を回生する電力回生装置５からなる可変速制
御装置６で構成される可変速誘導発電装置の、誘導発電
機２と整流器３の間にコンデンサ７を並列に接続した。
このようにすることにより、可変速運転時の誘導発電機
の一次力率低下と、二次回路の高調波を抑制することが
できる。
ルギーへ変換する誘導発電機２と、誘導発電機２の二次
電流を整流器３を介し直流チョッパ４のオンオフ動作で
調整することで回転速度を制御するとともにチョッパオ
フ時の電力を回生する電力回生装置５からなる可変速制
御装置６で構成される可変速誘導発電装置の、誘導発電
機２と整流器３の間にコンデンサ７を並列に接続した。
このようにすることにより、可変速運転時の誘導発電機
の一次力率低下と、二次回路の高調波を抑制することが
できる。
【００１２】図２に示す本発明の等価回路で、二次漏れ
リアクタンスＸ2 がすべりの増加に伴い増加するため二
次電流は遅れをとろうとするが、並列に接続されたコン
デンサによるすべりによって減少する容量リアクタンス
ＸC のため、図３のベクトル図のとおり、コンデンサ電
流ＩC が進みをとる方向に作用する結果、二次力率は可
変速運転しても低下しないため、可変速運転時の一次力
率の低下が抑制できる。
リアクタンスＸ2 がすべりの増加に伴い増加するため二
次電流は遅れをとろうとするが、並列に接続されたコン
デンサによるすべりによって減少する容量リアクタンス
ＸC のため、図３のベクトル図のとおり、コンデンサ電
流ＩC が進みをとる方向に作用する結果、二次力率は可
変速運転しても低下しないため、可変速運転時の一次力
率の低下が抑制できる。
【００１３】一方、チョッパのオンオフ動作の周波数が
すべり周波数より十分大きければ、チョッパのオンオフ
動作時に発生する高調波に対するコンデンサＣによる容
量リアクタンスＸC は非常に小さな値となり、高調波電
流を吸収し、二次回路に発生する高調波を抑制すること
ができる。
すべり周波数より十分大きければ、チョッパのオンオフ
動作時に発生する高調波に対するコンデンサＣによる容
量リアクタンスＸC は非常に小さな値となり、高調波電
流を吸収し、二次回路に発生する高調波を抑制すること
ができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、可変速運転時に発生す
る誘導発電機の一次力率の低下を抑制することと誘導発
電機に発生する高調波の抑制することを可能にした可変
速誘導発電装置を得ることができる。即ち、前記の従来
の技術で述べた可変速運転時に誘導発電機の力率が低下
する問題点と、誘導発電機の二次回路に発生する高調波
を抑制するために直流リアクトルの容量を大きくする必
要がある問題点を、誘導発電機の二次回路の交流側にコ
ンデンサを付加することによって、同時に解消すること
が可能となる。
る誘導発電機の一次力率の低下を抑制することと誘導発
電機に発生する高調波の抑制することを可能にした可変
速誘導発電装置を得ることができる。即ち、前記の従来
の技術で述べた可変速運転時に誘導発電機の力率が低下
する問題点と、誘導発電機の二次回路に発生する高調波
を抑制するために直流リアクトルの容量を大きくする必
要がある問題点を、誘導発電機の二次回路の交流側にコ
ンデンサを付加することによって、同時に解消すること
が可能となる。
【００１５】この結果、無効電流による損失、及び高調
波による損失を低減することが可能となる。さらには、
誘導発電機の二次側から一次側を介し系統へ波及する高
調波が抑制することができ、産業上の価値が高い。
波による損失を低減することが可能となる。さらには、
誘導発電機の二次側から一次側を介し系統へ波及する高
調波が抑制することができ、産業上の価値が高い。
【図１】本発明の可変速誘導発電装置の一実施例のブロ
ック図。
ック図。
【図２】本発明の可変速誘導発電装置の一実施例の誘導
発電機の１相当たりの等価回路。
発電機の１相当たりの等価回路。
【図３】コンデンサを付加しない誘導発電機の二次力率
とコンデンサを付加した誘導発電機の二次力率の関係を
示すベクトル図。
とコンデンサを付加した誘導発電機の二次力率の関係を
示すベクトル図。
１…原動機、２…誘導発電機、３…整流器、４…直流チ
ョッパ、５…電力回生装置、６…可変速制御装置、７…
コンデンサ、８…電源系統、９…誘導発電機１相当たり
の一次巻線抵抗(Ｒ1）、１０…誘導発電機１相当たりの
一次漏れリアクタンス(Ｘ1）、１１…誘導発電機１相当
たりの二次巻線抵抗(Ｒ2）、１２…誘導発電機１相当た
りの一次漏れリアクタンス(Ｘ2）、１３…誘導発電機１
相当たりの励磁コンダクタンス(ｇ0）、１４…誘導発電
機１相当たりの励磁サセプタンス(ｂ0）、１５…誘導発
電機１相当たりの容量リアクタンス(ＸC）、１６…電源
電圧(Ｖ1）、１７…誘導発電機１相当たりの一次誘起起
電力(Ｅ1）、１８…誘導発電機１相当たりの二次誘起起
電力(Ｅ2）、１９…二次直流回路を交流側へ等価した電
圧源（Ｅ）、２０…二次巻線抵抗の電圧降下（ＥR2）、
２１…二次漏れリアクタンスの電圧降下（ＥX2）、２２
…コンデンサ電流(ＩC）、２３…コンデンサを付加しな
い時の二次回路電流(Ｉ2′）、２４…コンデンサを付加
した時の二次回路電流(Ｉ2）、２５…コンデンサを付加
しない時の二次力率(θ2′）、２６…コンデンサを付加
した時の二次力率(θ2）。
ョッパ、５…電力回生装置、６…可変速制御装置、７…
コンデンサ、８…電源系統、９…誘導発電機１相当たり
の一次巻線抵抗(Ｒ1）、１０…誘導発電機１相当たりの
一次漏れリアクタンス(Ｘ1）、１１…誘導発電機１相当
たりの二次巻線抵抗(Ｒ2）、１２…誘導発電機１相当た
りの一次漏れリアクタンス(Ｘ2）、１３…誘導発電機１
相当たりの励磁コンダクタンス(ｇ0）、１４…誘導発電
機１相当たりの励磁サセプタンス(ｂ0）、１５…誘導発
電機１相当たりの容量リアクタンス(ＸC）、１６…電源
電圧(Ｖ1）、１７…誘導発電機１相当たりの一次誘起起
電力(Ｅ1）、１８…誘導発電機１相当たりの二次誘起起
電力(Ｅ2）、１９…二次直流回路を交流側へ等価した電
圧源（Ｅ）、２０…二次巻線抵抗の電圧降下（ＥR2）、
２１…二次漏れリアクタンスの電圧降下（ＥX2）、２２
…コンデンサ電流(ＩC）、２３…コンデンサを付加しな
い時の二次回路電流(Ｉ2′）、２４…コンデンサを付加
した時の二次回路電流(Ｉ2）、２５…コンデンサを付加
しない時の二次力率(θ2′）、２６…コンデンサを付加
した時の二次力率(θ2）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥山 俊昭 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内
Claims (2)
- 【請求項１】誘導発電機の二次側に二次電流を制御する
回路を有する誘導発電装置において、二次回路の交流側
にコンデンサを接続し、可変速運転時の二次力率を低下
を抑制することを特徴とする可変速誘導発電装置。 - 【請求項２】請求項１において、可変速運転時に発生す
る高調波電流を抑制することを特徴とする可変速誘導発
電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9179294A JPH1127992A (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 可変速誘導発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9179294A JPH1127992A (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 可変速誘導発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1127992A true JPH1127992A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=16063319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9179294A Pending JPH1127992A (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 可変速誘導発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1127992A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030014446A (ko) * | 2001-08-11 | 2003-02-19 | 박제혁 | 삼상 교류 발전기의 효율개선장치 |
| JP2006246552A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 力率調整装置及び発電装置 |
| WO2013111172A1 (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | 株式会社 日立製作所 | 二次励磁風力発電用変換装置、二次励磁風力発電用制御装置及び二次励磁風力発電用変換装置の制御方法 |
-
1997
- 1997-07-04 JP JP9179294A patent/JPH1127992A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030014446A (ko) * | 2001-08-11 | 2003-02-19 | 박제혁 | 삼상 교류 발전기의 효율개선장치 |
| JP2006246552A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 力率調整装置及び発電装置 |
| WO2013111172A1 (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | 株式会社 日立製作所 | 二次励磁風力発電用変換装置、二次励磁風力発電用制御装置及び二次励磁風力発電用変換装置の制御方法 |
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