JPS58123400A - 同期機の励磁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は同期機の励磁装置に保プ、特に自動電圧調整器
と全アームサイリスタ整流器とを備えて成るサイリスタ
励磁装置の初期電圧確立時の改良に関する。

発明の技術的背景とその問題点 一般に、同期機のサイリスタ励磁装置はその界磁回路に
サイリスタ整流器を備え、これが発電機の出力電圧を制
御する自製電圧調整器（以下、ＡＶＲと略称する）によ
シ位相制御されて発電機の界磁巻線を付勢するように構
成されている。このような励磁装置におけるサイリスタ
整流器の電源は、同期機端子よシ供給されるものである
が、この場合初期電圧確立時における同期機の残留磁束
が少ないため、この残留磁束による発電機の発生電圧の
みではブイリスクｋｍ器は点弧しない・即ち、サイリス
ク整流器の駆動電源として十分な電圧がないと、同期Ｉ
ＩＯ界磁を励磁できず、初期の電圧確立が困−となる・ このため従来は、第１図および第２図に示すように、始
めに直流電源によシ界磁巻線を付勢して同ＩＡ機の電圧
確立を行うようにし薔いる。即ち、第１図および第２図
（同一部分には同一符号を付しである）において、同期
機ｌの電圧確立を行うには、先ず接触器２を閉じ、直流
電源３より逆流防止用ダイオード４を通して界磁巻線５
に励磁電流を供給する。この供給によシ、同期機１の出
力電圧がサイリスタ電源変圧器６を介してサイリスク整
流器７の駆動電源として十分な電圧まで上昇し九ことを
電圧リレー８で検出し、その接点出力によって、ＡＶＲ
９を動作させて、サイリスク整流器７にｆ−ト・２ルス
を与えると共に接触器２を開くようにしている。これに
よシ、同期機１の出力電圧がサイリスタ電源変圧器６お
よびサイリスタ整流器７を介して界磁巻線５に印加され
、ムＶＲ９の制御で規定の電圧まで上昇し、電圧確立が
完了する。

尚、同期機の電圧をＡＶＲ９等が検出する際、電圧を一
旦降圧することを目的として電圧変成器を付加するのが
一般的であるが本内容ではＪｌｌｌでないため、ＡＶＲ
９等に含めて図示しない。を九、上記の説明ではサイリ
スタ整流器７が動作できる充分な電圧まで上昇したこと
を検出する丸めに電圧リレー８を用いているが、これを
タイマに置き換え、接触器２を閉じてからの時間によ、
９　ＡＶＲ９を動作させることもでき、以下の説明でも
電圧リレー８がでてくるが、これは必要不可欠なもので
はない。

ところで、サイリスタ整流器７が第１図のような片アー
ムサイリスタの場合、つまり直流のグラス側にカソード
を接続したサイリスクと直流のマイナス側にアノードを
接続したダイオードで構成されたものでは、サイリスタ
の転流を確実に行わせるためにバイノ４スダイオードｌ
Ｏを界磁巻線５に並列に設けている。従って、接触器２
を開いた時に何らかの理由によシサイリスタ整流器７が
失弧し九場合でも、界磁巻線５に発生しようとする一起
電圧はパイノ４スダイオード１０を通して短絡されるの
で、界磁巻線５には異常電圧は発生しない。

一方、サイリスタ整に器７が８３２図のような全アーム
サイリスタＯ場合にはその名の通９全てのアームをサイ
リスクで構成したもので、インバータ運転つま９電流の
方向は正であるが、電圧の極性は反転して逆励磁電圧を
与えるような運転が可能でちゃ、運転中に界磁磁束を急
激に減少させる必要が生じた場合有効で、そのため片ア
ームサイリスタのようにパイ・臂スダイオード１０は設
けていない。

ところが、上記第２図の構成によると、第１図と同等な
電圧確立を行う場合、接触器２を開路する直前のサイリ
スタ整流器７の出力電圧が負になろうとした際、前まで
サイリスタ整ｆｌｔ器７に流れていた電流が！ｆＩＬ電
源３および逆流防止用ダイオード４を通して流れてサイ
リスタ整流器７が失弧する場合がある。この状部で、接
触器２を開路すると、界磁巻＠５に発生する銹起電圧が
サイリスタ整ｆｉ器７の順方向に印加されることになる
。従って、この電圧がサイリスタＪｌＩ流器７ＫＫ接加
わるので、電圧がサイリスク整流器７の１一方向阻止電
圧以上であれば、サイリスタ１ｉｆｌＩＬ器７が破壌し
てしまうおそれがある。この場合、第１図に示すような
パイ・々スダイオードを設置すれば良いが、そうすれば
、上述し九インバータ運転ができなくなり、サイリスタ
整流器７を全アームサイリスタにする価値が失われる。

このような不具合を除くため、第３図に示すように逆流
防止用ダイオード４に代えて、サイリスタスイッチ１１
とし、パイ／４スダイオード１ｏをサイリスタスイッチ
１１を介して界磁巻線５に接続したものも知られている
。この構成で、同期機ｌの初期電圧確立は、接触器２を
閉じ、初期励磁用ノヤルス発生器１２よりサイリスタス
イッチ１１に・奇ルスを与えて界磁巻線を励磁し、同期
機１の電圧が上昇して電圧リレー８が動作したとき、接
触器２を開路すると同時にＡＶＲＱを動作させることに
よシ行われる。

しかしながら、この構成では同期１ａｌの通常運転中に
不必要なサイリスタスイッチ１１およびバイノ母スダイ
オード１０が常時サイリスタ整流器７に接続されること
になる。このため、サイリスタスイ、テ１１ｏ誤−作お
よびパイ／４スダイオード１０を含む短絡故障が生じた
場合、サイリスタ整流器７が破壊される問題点がある。

発明の目的 本発明は全アームサイリスタで構成される同期機の励磁
装置において、同期機の電圧確立時、異常誘起電圧の発
生を肪止すると共に、通常運転時、サイリスタ整流器を
安全に動作させることので愈る信頼性の高い同期機の励
磁装置を提供することを目的とする。

発明の概要 この目的を達成するため、本発明は、初期励磁用直流電
源に直列に接触器とサイリスタスイッチを接続し、同期
機の初期電圧確立時、接触器を閉路すると共にサイリス
タスイッチを点弧して励磁を与え、自動電圧調整器が動
作して同期機の電圧が上昇したとき、この電圧を電圧リ
レーで検出し、その出力で接触器をサイリスタスイッチ
４が消弧したのちに閉じるようにしたことを％黴とする
φ発明の実施例 以下、本発明を図の、実施例を参照して説明する。

第４図は本発明の一実施゛例に係るサイリスタ励磁装置
の回路構成図を示したものでめる０図中、第３図と同一
符号は同−又は相当部分を示し、第３図、と異なる点は
パイ・臂スダイオードｌＯを取り除くと共に、ムＶＲ９
の制御により同期機１の電圧が上昇したとき動作する電
圧リレー１３を設け、この電圧リレー１３の動作によシ
接部器２を開路するようにし九点でわる・ 以上の構成で、同期機ｌの電圧確立の際には、先ず接触
器２が閉じ、初期励磁用パルス発生器１２によジノ９ル
スをサイリスタスイッチ１１に与えてサイリスタスイッ
チ１１を導通させ、直流電Ｏ１３の電圧を界磁壱＠５に
印加する。同期機１の電圧が上昇し、電源変圧Ｉａ６の
出力がサイリスタ整流器７０１１Ｊ作電圧以上になると
、電圧リレー８が動作してムＶＲ９を動作させる。ＡＶ
Ｒ９が動作すると、サイリスタ整流器７の出力に電圧が
発生し、その電圧でサイリスタスイッチ１１に逆方向の
電圧が印加されてサイリスタスイッチ１１は消弧する動
量ｇ機１の電圧がムＶＲ９の制御によシ更に上昇すると
、電圧リレー１３が動作して接触器２を開路する。接触
器２を開路する際、サイリスタスイッチ１１は既に消弧
しているため、たとえ、サイリスク整流器７が負の電圧
を出している場合でも、一旦界磁巻＠５に流れ九電流は
サイリスタ整流器７を通して貫流し、電流が流れていな
い接触器２を開路しても界磁巻線５に異常電圧が誘起す
ることはない。

一方、電圧リレー８の動作によ＃）ＡＶＲ９を動作させ
たとき、ＡＶＲ９の不具合等によシ、サイリスク整流器
７にｆ−ト・ｆルスが与えられなかつ九場合は、当然同
期Ｍｋ１の電圧は上昇せず、従って、電圧リレー１３が
動作することがないので、従来のように誤って接触器２
を開路し、界磁巻線５に異常電圧を誘起させる如き不具
合は一切生じない。

こむで、電圧リレー１３の動作電圧は、同期機ｌが直流
電源３の電圧で上昇できる電圧以上とするか、または、
直流電源３に直列抵抗（図示しない）を挿入して同期機
１の上昇できる電圧を抑えて、電圧リレー１３の動作電
圧以下となるようにする必要があり、所定時間経過後の
電圧リレー１３の動作および不動作が、サイリスタ！Ｅ
ｆｉｄ　７の正常および異常によるサイリスタスイッチ
１１の消弧および点弧を意味し、接触器２の開路および
閉路保持によって界磁巻線５に異常電圧を誘起させない
ことを確実にしている。

第５図は本発明の他の実施例に係るサイリスタ励磁装置
の回路構成図を示したもので、図示の如く電圧リレー１
３の代シにサイリスタスイッチ１１に直列にシャント１
４と、それに接続するサイリスタスイッチ消弧検出器１
５を設け、この検出器１５によシシャント１４に電流が
流れていないことでサイリスタスイッチ１１が消弧して
いることを判断し、その出方で接触器２を開路するよう
にしても、前記実施例同様の作用効果が得られる。この
場合、一般には直流電源３の供給電流を制限するために
励磁回路の直流電源３ｍには抵抗器が設けられているの
で、シャント１４の代りにこの抵抗器を用いるようにし
てもよい。

［ また、励磁回路には通常図示の如く界磁し中断器１６が
設けられているので、図示せぬタイマを追加し、接触器
２が閉じてから所定時間経過しても電圧確立が完了しな
いとき、界磁し中断器１６を開くようにすれば、電圧確
立失敗時における保護も容易に行うことができる。

更には、直流電源３がヒユーズ等を有するような場合、
直流電源３にて界磁巻＠５を付勢中に何ら′かの原因で
と、−ズ等が断すると、界磁巻線５に異常電圧を誘起す
るおそれがあるので、この場合には、図示の如くパイ／
イスダイオード１７を直流電源３と並列に設けて信頼性
を上げることができる。

尚、第５図の実施例で説明したタイマおよびパイ・イス
ダイオード１７による保護方式は、第４図の実施例にも
適用し得ることは言う迄もない。

また、以上の実施例における接触器２は電流し中断の責
務は持つ必要はないが、し中断能力を有するし中断器を
用いても何ら不都合はなく、まえ、接触器２の位置はサ
イ、、リスタスイッチ１１の位置と入れ替えても良い。

発明の効果 以上のように本発明によれば、同ｗ１慎の電圧確立を行
う際、界磁巻線に異常な誘起電圧〃（発生することがな
く、また、通常運転には不必要な〕４イ／＃スダイオー
ド等の部品が常時サイリスタ整流器に付加されることも
ないので、信頼性の高い全アーｊ、サイリスタを用い九
同期機の励機装置力；得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は従来の各サイ１ノスタ励
磁装置の回路構成図、第４図は本発明の一実施例に係る
サイリスタ″励磁装置の回路構成図、第５図は本発明の
他の実施例に係るサイ１ノスタ励磁装置の回路構成図で
ある。 １・・・同期機、２・・・接触器、３・・・直流電源、
４・・・逆流防止用ダイオード、５・・・界磁巻線、６
・・・サイリスタ′ｆｔ＃ｉ変圧器、７・・・サイリス
タ整流器、８゜１３・・・電圧リレー、９・・・＾ＶＲ
，１０，１７・・・ノ々イパスダイオード、１１・・・
サイリスタスイッチ、１２・・・初期ｌｌ１ＪＪ磁用／
々ルス発生器、１４・・・シャント、１５・・・サイー
リスタスイツチ消弧検出器、１６・・・界磁し中断器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　自動電圧調整器と全アームサイリスタ整流器
   とを有する同期機の励磁装置において、直流電源を同期
   機の界磁巻線に印加する接触器と、この接触器に直列に
   設けたサイリスタスイッチと、このサイリスタスイッチ
   を点弧させる初期励磁用・ヤルス発生器と、前記接触器
   を開路するために設けた同期機の電圧リレーとを備え、
   同期機の初期電圧確立の際には前記接触器を閉路し、前
   記サイリスタスイッチを点弧させて界磁巻線に直流電源
   を印加し、自動電圧ｍ＝ａが動作して、同期機の電圧が
   上昇したとき、前期電圧リレーの出方信号によプ前記接
   触器を開路することを特徴とする同期機の励磁装置。 （２、特許請求の範１ｆｌ１１項記載において、前記接
   触器を一路する手段として前記電圧リレーの出力信号に
   かえて、前記サイリスタスイッチに直列に接触器又はシ
   ャントを設け、前記サイリスタスイッチの電流を監視す
   るサイリスタスイッチ消弧検出器の出力信号によること
   を特徴とする同期機の励磁装置。 （３）特許請求の範囲第１項記載若しくは第２項記載に
   おいて、前記接触器が閉じてから一定時間後動作するタ
   イマと、放電極を持つ界磁し中断器を備え、前記接触器
   が閉じてから所定時間が経過し、前記タイマが動作して
   も電圧確立が完了しない場合は、前記界磁し中断器を開
   放したのち前記接触器を開くことを特徴とする同期機の
   励磁装置。 （４）特許請求の範囲第１項記載若しくは第２項記載若
   しくは第３項記載において、直流電源に並列にパイ・々
   スダイオードを付加したととを特徴゛とする同期機の励
   磁装置。