JPH11346499A - ブラシレス同期発電設備の回転整流器の故障検出装置 - Google Patents
ブラシレス同期発電設備の回転整流器の故障検出装置Info
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- JPH11346499A JPH11346499A JP15113798A JP15113798A JPH11346499A JP H11346499 A JPH11346499 A JP H11346499A JP 15113798 A JP15113798 A JP 15113798A JP 15113798 A JP15113798 A JP 15113798A JP H11346499 A JPH11346499 A JP H11346499A
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- Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 プログラム変更のみで、回転整流器の異常を
検出する。 【解決手段】 同期発電機本体２１，回転整流器２３及
び励磁機２４を組み合わせてなるブラシレス同期発電機
は、一体形制御装置３０により、調速制御及び励磁制御
がされる。この一体形制御装置３０には、発電機電圧値
ＶＧ，発電機電流値ＩＧ，励磁電流値Ｉｆが入力され
て、有効電力値ＰＧ，無効電力値ＱＧ，発電機出力を演
算する。そして、実運転時での励磁電流値と発電機電圧
値，発電機出力値との相間関係が、正常時での励磁電流
値と発電機電圧値，発電機出力値との相間関係から一定
値外れたら、回転整流器２３が故障したと判定する。
検出する。 【解決手段】 同期発電機本体２１，回転整流器２３及
び励磁機２４を組み合わせてなるブラシレス同期発電機
は、一体形制御装置３０により、調速制御及び励磁制御
がされる。この一体形制御装置３０には、発電機電圧値
ＶＧ，発電機電流値ＩＧ，励磁電流値Ｉｆが入力され
て、有効電力値ＰＧ，無効電力値ＱＧ，発電機出力を演
算する。そして、実運転時での励磁電流値と発電機電圧
値，発電機出力値との相間関係が、正常時での励磁電流
値と発電機電圧値，発電機出力値との相間関係から一定
値外れたら、回転整流器２３が故障したと判定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシレス同期発
電設備の回転整流器の故障検出装置に関し、ハードウエ
アの追加なく、正確に回転整流器の故障検出ができるよ
うに工夫したものである。
電設備の回転整流器の故障検出装置に関し、ハードウエ
アの追加なく、正確に回転整流器の故障検出ができるよ
うに工夫したものである。
【０００２】
【従来の技術】ブラシレス方式の同期発電機では、主発
電機（同期発電機本体）に直結して運転される回転電機
子形同期発電機を励磁機とし、励磁機により発電した交
流電流を、回転部に取り付けた回転整流器により整流し
て主発電機の界磁コイルに供給する。
電機（同期発電機本体）に直結して運転される回転電機
子形同期発電機を励磁機とし、励磁機により発電した交
流電流を、回転部に取り付けた回転整流器により整流し
て主発電機の界磁コイルに供給する。
【０００３】図３はブラシレス方式の同期発電機におい
て回転整流器の異常を検出する従来技術を示す。同図に
示すように、同期発電機本体１の電機子１ａは固定して
おり、その界磁コイル１ｂは回転部２に備えられて回転
する。この回転部２には回転整流器３も備えられてい
る。励磁機４の電機子４ａは回転部２に備えられて回転
し、その界磁コイル４ｂは固定している。励磁装置５
は、励磁機４の界磁コイル４ｂに励磁電流を流す。
て回転整流器の異常を検出する従来技術を示す。同図に
示すように、同期発電機本体１の電機子１ａは固定して
おり、その界磁コイル１ｂは回転部２に備えられて回転
する。この回転部２には回転整流器３も備えられてい
る。励磁機４の電機子４ａは回転部２に備えられて回転
し、その界磁コイル４ｂは固定している。励磁装置５
は、励磁機４の界磁コイル４ｂに励磁電流を流す。
【０００４】界磁コイル４ｂに励磁電流が流されると、
電機子４ａに発生した交流電流は、回転整流器３により
整流され、整流された直流電流が、界磁コイル１ｂに流
れる。これにより、電機子１ａに交流電流が発生して、
発電が行われる。
電機子４ａに発生した交流電流は、回転整流器３により
整流され、整流された直流電流が、界磁コイル１ｂに流
れる。これにより、電機子１ａに交流電流が発生して、
発電が行われる。
【０００５】回転部２に備えられて回転する回転整流器
３の異常を検出するには、従来では、次の手法が採用さ
れていた。
３の異常を検出するには、従来では、次の手法が採用さ
れていた。
【０００６】第１の従来手法では、回転部２に検出コイ
ル１０を備えて、この検出コイル１０により検出した電
流波形を回転整流器故障検出装置１１に取り込んで、
回転する回転整流器３の異常を検出していた。
ル１０を備えて、この検出コイル１０により検出した電
流波形を回転整流器故障検出装置１１に取り込んで、
回転する回転整流器３の異常を検出していた。
【０００７】第２の従来手法では、界磁コイル４ｂに流
している電流波形を回転整流器故障検出装置１１に取
り込んで、回転する回転整流器３の異常を検出してい
た。
している電流波形を回転整流器故障検出装置１１に取
り込んで、回転する回転整流器３の異常を検出してい
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで第１の従来手
法では、特別に検出コイル１０を設置する必要があり、
部品点数が増加すると共に構造が複雑になる。しかも、
検出コイル１０で検出した電流波形を外部に取り出す
ために、検出コイル１０用のブラシが必要になる。この
ため、メンテナンスレスが特徴であるブラシレス発電方
式でありながら、検出コイル１０用のブラシが必要にな
り、このブラシのメンテナンスが必要になる。
法では、特別に検出コイル１０を設置する必要があり、
部品点数が増加すると共に構造が複雑になる。しかも、
検出コイル１０で検出した電流波形を外部に取り出す
ために、検出コイル１０用のブラシが必要になる。この
ため、メンテナンスレスが特徴であるブラシレス発電方
式でありながら、検出コイル１０用のブラシが必要にな
り、このブラシのメンテナンスが必要になる。
【０００９】また、第１及び第２の従来手法では、特別
に、回転整流器故障検出装置１１を設置する必要があ
り、装置構成が大形化していた。
に、回転整流器故障検出装置１１を設置する必要があ
り、装置構成が大形化していた。
【００１０】本発明は、上記従来技術に鑑み、特別な検
出コイルや故障検出装置が不要でありながら、回転整流
器の故障を検出することのできるブラシレス同期発電設
備の回転整流器の故障検出装置を提供することを目的と
する。
出コイルや故障検出装置が不要でありながら、回転整流
器の故障を検出することのできるブラシレス同期発電設
備の回転整流器の故障検出装置を提供することを目的と
する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、回転界磁形の同期発電機本体と、回転整流
器と、回転電機子形の励磁機を組み合わせてなるブラシ
レス同期発電機と、前記励磁機の界磁コイルに励磁電流
を供給する励磁装置と、前記ブラシレス同期発電機の調
速制御及び励磁制御をする一体形制御装置とを有するブ
ラシレス同期発電設備において、前記一体形制御装置
は、発電機電圧値，発電機電流値及び励磁電流値が入力
されて有効電力値，無効電力値及び発電機出力値を演算
し、更に、正常時での励磁電流値と発電機電圧値，発電
機出力値との相間関係が記憶されており、実運転時には
そのときの励磁電流値と発電機電圧値，発電機出力値と
の相間関係を求め、この実運転時の相間関係が、予め記
憶している正常時の相間関係から一定値外れたら、前記
回転整流器が故障していると判定することを特徴とす
る。
明の構成は、回転界磁形の同期発電機本体と、回転整流
器と、回転電機子形の励磁機を組み合わせてなるブラシ
レス同期発電機と、前記励磁機の界磁コイルに励磁電流
を供給する励磁装置と、前記ブラシレス同期発電機の調
速制御及び励磁制御をする一体形制御装置とを有するブ
ラシレス同期発電設備において、前記一体形制御装置
は、発電機電圧値，発電機電流値及び励磁電流値が入力
されて有効電力値，無効電力値及び発電機出力値を演算
し、更に、正常時での励磁電流値と発電機電圧値，発電
機出力値との相間関係が記憶されており、実運転時には
そのときの励磁電流値と発電機電圧値，発電機出力値と
の相間関係を求め、この実運転時の相間関係が、予め記
憶している正常時の相間関係から一定値外れたら、前記
回転整流器が故障していると判定することを特徴とす
る。
【００１２】また本発明の構成は、回転界磁形の同期発
電機本体と、回転整流器と、回転電機子形の励磁機を組
み合わせてなるブラシレス同期発電機と、前記励磁機の
界磁コイルに励磁電流を供給する励磁装置と、前記ブラ
シレス同期発電機の調速制御及び励磁制御をする一体形
制御装置とを有するブラシレス同期発電設備において、
前記一体形制御装置は、発電機電圧値，発電機電流値，
励磁電流値及び励磁電圧値が入力されて有効電力値，無
効電力値，発電機出力値及び前記励磁機の界磁コイル温
度を演算し、更に、正常時での励磁電流値と発電機電圧
値，発電機出力値との相間関係が記憶されており、実運
転時にはそのときの励磁電流値と発電機電圧値，発電機
出力値との相間関係を求め、この実運転時の相間関係
が、前記界磁コイル温度による温度補正をしても、予め
記憶している正常時の相間関係から一定値外れたら、前
記回転整流器が故障していると判定することを特徴とす
る。
電機本体と、回転整流器と、回転電機子形の励磁機を組
み合わせてなるブラシレス同期発電機と、前記励磁機の
界磁コイルに励磁電流を供給する励磁装置と、前記ブラ
シレス同期発電機の調速制御及び励磁制御をする一体形
制御装置とを有するブラシレス同期発電設備において、
前記一体形制御装置は、発電機電圧値，発電機電流値，
励磁電流値及び励磁電圧値が入力されて有効電力値，無
効電力値，発電機出力値及び前記励磁機の界磁コイル温
度を演算し、更に、正常時での励磁電流値と発電機電圧
値，発電機出力値との相間関係が記憶されており、実運
転時にはそのときの励磁電流値と発電機電圧値，発電機
出力値との相間関係を求め、この実運転時の相間関係
が、前記界磁コイル温度による温度補正をしても、予め
記憶している正常時の相間関係から一定値外れたら、前
記回転整流器が故障していると判定することを特徴とす
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。
に基づき詳細に説明する。
【００１４】図１は本発明の第１の実施の形態にかかる
ブラシレス同期発電設備の回転整流器の故障検出装置を
示す。同図に示すように、回転界磁形の同期発電機本体
２１の電機子２１ａは固定しており、その界磁コイル２
１ｂは回転部２２に備えられて回転する。この回転部２
２には回転整流器２３も備えられている。回転電機子形
の励磁機２４の電機子２４ａは回転部２２に備えられて
回転し、その界磁コイル２４ｂは固定している。このよ
うに、同期発電機本体２１と回転整流器２３と励磁機２
４とを組み合わせて、ブラシレス同期発電機が構成され
ている。
ブラシレス同期発電設備の回転整流器の故障検出装置を
示す。同図に示すように、回転界磁形の同期発電機本体
２１の電機子２１ａは固定しており、その界磁コイル２
１ｂは回転部２２に備えられて回転する。この回転部２
２には回転整流器２３も備えられている。回転電機子形
の励磁機２４の電機子２４ａは回転部２２に備えられて
回転し、その界磁コイル２４ｂは固定している。このよ
うに、同期発電機本体２１と回転整流器２３と励磁機２
４とを組み合わせて、ブラシレス同期発電機が構成され
ている。
【００１５】サイリスタを用いた励磁装置２５は、励磁
トランス２６から供給された交流電力を整流すると共に
電圧調整し、励磁機２４の界磁コイル２４ｂに励磁電流
を流す。
トランス２６から供給された交流電力を整流すると共に
電圧調整し、励磁機２４の界磁コイル２４ｂに励磁電流
を流す。
【００１６】界磁コイル２４ｂに励磁電流が流される
と、電機子２４ａに発生した交流電流は、回転整流器２
３により整流され、整流された直流電流が、界磁コイル
２１ｂに流れる。これにより、電機子２１ａに交流電流
が発生して発電が行われる。
と、電機子２４ａに発生した交流電流は、回転整流器２
３により整流され、整流された直流電流が、界磁コイル
２１ｂに流れる。これにより、電機子２１ａに交流電流
が発生して発電が行われる。
【００１７】また、一体形制御装置３０は、ブラシレス
同期発電機の調速制御及び励磁制御を含んだ制御をする
ディジタル式の発電機制御装置であり、一般に使用され
ている。この一体形制御装置３０には、計器用変圧器Ｐ
Ｔを介して発電機電圧値ＶＧが、変流器ＣＴを介して発
電機電流値ＩＧが入力されると共に、分流器ＳＨを介し
て励磁電流値Ｉｆが入力される。また、この一体形制御
装置３０では、上記入力値を基に、有効電力値ＰＧ及び
無効電力値ＱＧを算出している。
同期発電機の調速制御及び励磁制御を含んだ制御をする
ディジタル式の発電機制御装置であり、一般に使用され
ている。この一体形制御装置３０には、計器用変圧器Ｐ
Ｔを介して発電機電圧値ＶＧが、変流器ＣＴを介して発
電機電流値ＩＧが入力されると共に、分流器ＳＨを介し
て励磁電流値Ｉｆが入力される。また、この一体形制御
装置３０では、上記入力値を基に、有効電力値ＰＧ及び
無効電力値ＱＧを算出している。
【００１８】本実施の形態では、一体形制御装置３０に
組み込んだプログラムにより、更に次のような演算制御
をして、回転整流器２３の故障判定をする。
組み込んだプログラムにより、更に次のような演算制御
をして、回転整流器２３の故障判定をする。
【００１９】即ち、まず有効電力値ＰＧと無効電力値Ｑ
Ｇから発電機出力値（ＫＶＡ，力率）を算出する。
Ｇから発電機出力値（ＫＶＡ，力率）を算出する。
【００２０】また、励磁電流値Ｉｆと発電機電圧値Ｖ
Ｇ，発電機出力値（ＫＶＡ，力率）とは相間関係がある
ため、正常時での上記相間関係が、予め一体形制御装置
３０にプロット（記憶）してある。
Ｇ，発電機出力値（ＫＶＡ，力率）とは相間関係がある
ため、正常時での上記相間関係が、予め一体形制御装置
３０にプロット（記憶）してある。
【００２１】更に、実際に発電運転をしているときに、
その運転時（実運転時）における、励磁電流値Ｉｆと発
電機電圧値ＶＧ，発電機出力値（ＫＶＡ，力率）との実
運転時の相間関係を求める。そして、この実運転時の相
間関係と、予めプロット（記憶）している正常時の相間
関係を比較し、実運転時の相間関係が正常時の相間関係
から一定値外れたら、回転整流器２３が故障していると
判定する。
その運転時（実運転時）における、励磁電流値Ｉｆと発
電機電圧値ＶＧ，発電機出力値（ＫＶＡ，力率）との実
運転時の相間関係を求める。そして、この実運転時の相
間関係と、予めプロット（記憶）している正常時の相間
関係を比較し、実運転時の相間関係が正常時の相間関係
から一定値外れたら、回転整流器２３が故障していると
判定する。
【００２２】このため、新たにハードウエアを追加する
ことなく、一体形制御装置３０のプログラム変更だけ
で、回転している回転整流器２３の故障判定をすること
ができる。
ことなく、一体形制御装置３０のプログラム変更だけ
で、回転している回転整流器２３の故障判定をすること
ができる。
【００２３】図２は本発明の第２の実施の形態に係るブ
ラシレス同期発電設備の回転整流器の故障検出装置を示
す。同図に示すように、一体形制御装置３０には、計器
用変圧器ＰＴを介して発電機電圧値ＶＧが、変流器ＣＴ
を介して発電機電流値ＩＧが入力されると共に、励磁電
流値Ｉｆが入力される。また、この一体形制御装置３０
では、上記入力値を基に、有効電力値ＰＧ及び無効電力
値ＱＧを算出している。
ラシレス同期発電設備の回転整流器の故障検出装置を示
す。同図に示すように、一体形制御装置３０には、計器
用変圧器ＰＴを介して発電機電圧値ＶＧが、変流器ＣＴ
を介して発電機電流値ＩＧが入力されると共に、励磁電
流値Ｉｆが入力される。また、この一体形制御装置３０
では、上記入力値を基に、有効電力値ＰＧ及び無効電力
値ＱＧを算出している。
【００２４】更に第２の実施の形態では、一体形制御装
置３０に界磁電圧値Ｖｆが入力されている。そして、一
体形制御装置３０のプログラムにより、まず、界磁電圧
値Ｖｆと励磁電流値Ｉｆにより界磁コイル２４ｂの抵抗
値Ｒｆを求め、この抵抗値Ｒｆから界磁コイル２４ｂの
温度を検出する。なお、界磁コイル２４ｂの温度は、負
荷容量（ＰＧ，ＱＧ）の変化により変化する。
置３０に界磁電圧値Ｖｆが入力されている。そして、一
体形制御装置３０のプログラムにより、まず、界磁電圧
値Ｖｆと励磁電流値Ｉｆにより界磁コイル２４ｂの抵抗
値Ｒｆを求め、この抵抗値Ｒｆから界磁コイル２４ｂの
温度を検出する。なお、界磁コイル２４ｂの温度は、負
荷容量（ＰＧ，ＱＧ）の変化により変化する。
【００２５】そして、第１の実施の形態と同様にして、
相間関係を基に回転整流器２３の故障を判定する際に、
温度補正演算をして検出精度を向上させている。つま
り、実運転時の相間関係が、界磁コイル２４ｂの温度に
よる温度補正をしても、予め記憶している正常時の相間
関係から一定値外れたら、回転整流器２３が故障してい
ると判定するのである。
相間関係を基に回転整流器２３の故障を判定する際に、
温度補正演算をして検出精度を向上させている。つま
り、実運転時の相間関係が、界磁コイル２４ｂの温度に
よる温度補正をしても、予め記憶している正常時の相間
関係から一定値外れたら、回転整流器２３が故障してい
ると判定するのである。
【００２６】かくして、負荷容量の変化により界磁コイ
ルの温度変化があっても、正確に回転整流器２３の故障
検出を正確に行うことができる。
ルの温度変化があっても、正確に回転整流器２３の故障
検出を正確に行うことができる。
【００２７】
【発明の効果】以上実施の形態と共に具体的に説明した
ように、本発明では、一体形制御装置のプログラム変更
をするだけで、特別な検出コイルや故障検出装置などの
ハードウエアの追加をすることなく、回転整流器の故障
を検出することができる。また、励磁機の界磁コイルの
温度補正をすることにより、更に正確に故障検出をする
ことができる。
ように、本発明では、一体形制御装置のプログラム変更
をするだけで、特別な検出コイルや故障検出装置などの
ハードウエアの追加をすることなく、回転整流器の故障
を検出することができる。また、励磁機の界磁コイルの
温度補正をすることにより、更に正確に故障検出をする
ことができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るブラシレス同
期発電設備の回転整流器の故障検出装置を示す構成図。
期発電設備の回転整流器の故障検出装置を示す構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るブラシレス同
期発電設備の回転整流器の故障検出装置を示す構成図。
期発電設備の回転整流器の故障検出装置を示す構成図。
【図３】従来のブラシレス同期発電設備の回転整流器の
故障検出装置を示す構成図。
故障検出装置を示す構成図。
１，２１ 同期発電機本体 １ａ，２１ａ 電機子 １ｂ，２１ｂ 界磁コイル ２，２２ 回転部 ３，２３ 回転整流器 ４，２４ 励磁機 ４ａ，２４ａ 電機子 ４ｂ，２４ｂ 界磁コイル ５，２５ 励磁装置 １０ 検出コイル １１ 回転整流器故障検出装置 ２６ 励磁トランス ３０ 一体形制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 真 東京都品川区大崎二丁目１番17号 株式会 社明電舎内
Claims (2)
- 【請求項１】 回転界磁形の同期発電機本体と、回転整
流器と、回転電機子形の励磁機を組み合わせてなるブラ
シレス同期発電機と、 前記励磁機の界磁コイルに励磁電流を供給する励磁装置
と、 前記ブラシレス同期発電機の調速制御及び励磁制御をす
る一体形制御装置とを有するブラシレス同期発電設備に
おいて、 前記一体形制御装置は、発電機電圧値，発電機電流値及
び励磁電流値が入力されて有効電力値，無効電力値及び
発電機出力値を演算し、更に、正常時での励磁電流値と
発電機電圧値，発電機出力値との相間関係が記憶されて
おり、実運転時にはそのときの励磁電流値と発電機電圧
値，発電機出力値との相間関係を求め、この実運転時の
相間関係が、予め記憶している正常時の相間関係から一
定値外れたら、前記回転整流器が故障していると判定す
ることを特徴とするブラシレス同期発電設備の回転整流
器の故障検出装置。 - 【請求項２】 回転界磁形の同期発電機本体と、回転整
流器と、回転電機子形の励磁機を組み合わせてなるブラ
シレス同期発電機と、 前記励磁機の界磁コイルに励磁電流を供給する励磁装置
と、 前記ブラシレス同期発電機の調速制御及び励磁制御をす
る一体形制御装置とを有するブラシレス同期発電設備に
おいて、 前記一体形制御装置は、発電機電圧値，発電機電流値，
励磁電流値及び励磁電圧値が入力されて有効電力値，無
効電力値，発電機出力値及び前記励磁機の界磁コイル温
度を演算し、更に、正常時での励磁電流値と発電機電圧
値，発電機出力値との相間関係が記憶されており、実運
転時にはそのときの励磁電流値と発電機電圧値，発電機
出力値との相間関係を求め、この実運転時の相間関係
が、前記界磁コイル温度による温度補正をしても、予め
記憶している正常時の相間関係から一定値外れたら、前
記回転整流器が故障していると判定することを特徴とす
るブラシレス同期発電設備の回転整流器の故障検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15113798A JPH11346499A (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | ブラシレス同期発電設備の回転整流器の故障検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15113798A JPH11346499A (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | ブラシレス同期発電設備の回転整流器の故障検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11346499A true JPH11346499A (ja) | 1999-12-14 |
Family
ID=15512186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15113798A Withdrawn JPH11346499A (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | ブラシレス同期発電設備の回転整流器の故障検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11346499A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6486634B2 (en) | 2000-02-25 | 2002-11-26 | Hitachi, Ltd. | Vehicle use charging generator |
| KR100980811B1 (ko) | 2010-01-04 | 2010-09-10 | 조규민 | 회전 계자형 동기 발전기의 회전부 이상 검출 방법 |
| CN102313872A (zh) * | 2011-08-25 | 2012-01-11 | 湘潭电机股份有限公司 | 一种节能型直流电机试验系统 |
| CN102545757A (zh) * | 2011-12-10 | 2012-07-04 | 北京科诺伟业科技有限公司 | 一种应用于供暖负载的离网型风电机组的功率控制方法 |
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