JPS5818878B2 - 回転電機の電気ブレ−キ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、回転電機の回転部に制動力を与えて停止さ
せる電気ブレーキ装置に関するものである。

周知のとおり、回転電機の電気ブレーキは、回転電機の
電機子回路を短絡して定格電流程度の短絡電流■を上記
電機子回路に流し、■２Ｒ（Ｒは回転電機の電機子抵抗
）ロスにより回転部に制動をかける方式である。

最近のように高速大容量化した回転電機になると、回転
部のもつ回転エネルギが犬きく、シたがって機械的ブレ
ーキでは熱的制約もあって停止時間が長くなるばかりで
なく、ブレーキシューの摩耗も犬となるため保守が大変
である。

そこで、回転電機の通常の停止は電気ブレーキで行ない
、緊急の場合にだけ機械的ブレーキを使用するという考
え方がクローズアップしてきた。

第１図は、従来の電気ブレーキ装置を低圧同期方式を採
用した発電電動機に適用した場合を示す接続図である。

第１図において、１は発電電動機、２はブレーキ時閉路
し、上記発電電動機１の電機子回路の各相間を短絡する
電気ブレーキ用断路器、３，４は相切替断路器で、発電
電動機１の回転方向が発電運転時と揚水運転時とでは反
対となるように相切替を行なうものであり、発電運転時
には３が、揚水運転時には４が閉路する。

また５は発電電動機１のブレーキ時間路する遮断器、６
は主変圧器、７はこの主変圧器６を介した発電電動機と
後述する系統９との間に設けられた遮断器、８は断路器
、９は系統、１０は発電電動機１、相切替断路器３及び
４、遮断器５、主変圧器６、遮断器７、断路器８、系統
９を接続するための母線、１１及び１２は回路点検時世
線１０を接地する接地用断路器、１３は励磁用変圧器、
１４は図示しなＧ屯動電圧調整装置により制御されるサ
イリスク、１５は界磁遮断器、１６は発電電動機１の界
磁巻線、１７は上記発電電動機１のブレーキ時上記界磁
巻線１６へ所定の界磁電流を供給する励磁回路である。

次に動作について説明する。

まず、発電電動機１を発電運転あるいは揚水運転すると
きには、相切替断路器３あるいは４を閉路し、かつ遮断
器５，７及び断路器８を閉路して発電電動機１を系統９
に接続し、さらに界磁遮断断器１５を閉路することによ
り励磁用変圧器１３、サイリスタ１４、界磁遮断器１５
を介して界磁巻線１６へ界磁電流を供給し、発電運転あ
るいは揚水運転を行なう。

次に発電電動機１を発電運転あるいは揚水運転中に停止
指令が発せられたとすると、遮断器５及び界磁遮断器１
５を開路して発電電動機１を系統９から切り離すととも
に界磁を消磁し、発電電動機１の端子電圧が残留電圧の
みとなったら電気ブレーキ用断路器２を閉路して上記発
電電動機１の電機子回路の各相間を短絡する。

次いで、励磁回路１７から発電電動機１の出力、すなわ
ち母線１０及び電気ブレーキ用断路器２を介して流れる
短絡電流が定格電流程度となるような所定の界磁電流を
界磁巻線１６へ供給する。

このとき、発電電動機１は発電機として作用するため、
その回転部に制動力が加わり停止に至る。

さて、第２図は従来の電気ブレーキ装置を高圧同期方式
を採用した発電電動機に適用した場合を示す接続図であ
り、第１図と同等の部分には同一符号を附している。

図を見ても明らかなように第１図との相異点は遮断器５
が省略されていることと、相切替断路器３．４の位置が
主変圧器６の高圧側になったことと、主変圧器６と遮断
器７との間の接地側断路器１１−１及び１１−２が上記
相切替断器３，４の両側に配置されていることがあるが
、はぼ同様の動作をする。

ただ、発電電動機１のブレーキ時、この発電電動機１を
系統から切り離すために遮断器７を開路することだけが
第１図の場合と異なる。

従来の電気ブレーキ装置は、上述のように発電電動機１
の電機子回路の各相間を発電電動機１の端子に接続あれ
た電気ブレーキ用断路器２で短絡することにより回転部
に制動力を与えているため、通常は使用しない電気ブレ
ーキ用断路器２を必要とし、またこの電気ブレーキ用断
路器２は発電電動機１の定格電流程度の電流を通電でき
る能力が必要であり、高価なものとなる欠点があった。

従って、従来電気ブレーキ装置は有効なものでありなが
ら実際に適用されるケースが少なかった。

この発明は、上述のような従来の欠点に鑑みてなされた
ものであり、その一実施例を第３図及び第４図に示して
いる。

第３図はこの発明の一実施例を高圧同期方式を採用した
発電電動機に適用した場合を示す接続図、第４図は第３
図のＡ部を複線で描いた接続図であり、図中第１図及び
第２図と同等部分には同一符号を附している。

以下、第３図及び第４図を参照しながら動作について説
明する。

今、発電電動機１を発電運転あるいは揚水運転中に停止
指令が発せられたとすると、遮断器Ｉ及び界磁遮断器１
５を開路し、発電電動機１を系統９から切り離すととも
に界磁を消磁する。

そして発電電動機１の端子電圧が残留電圧のみとなった
ら、接地用断路器１１−１，１１−２を閉路し、変圧器
６を介して上記発電電動機１の電機子回路を短絡する。

次いで、発電電動機１の電機子回路、変圧器６、接地用
断路器１ｔ−１，１ｔ−２を介して流ねる短絡電流が上
記発電電動機１の定格電流程度となるような界磁電流を
励磁回路１７から界磁巻線１６へ供給する。

このとき、発電電動機１は発電機として作用するため、
その回路部に制動力が加わり停止に至る。

ここで、従来のものとこの発明のものとの制動力（減速
効果）を比較してみる。

まず、従来のもののブレーキ時電気ブレーキ用断路器２
を介して流ねる短絡電流１１は、ここに、Ｓ：すべり Ｅｌ：発電電動機１の端子電圧 ｒａ：電機子抵抗 ｘｄ：同期リアクタンス である。

他方、この発明のもののブレーキ時接地用断路器１１−
１．１１−２を介して流れる短絡電流１２は、主変圧器
６にも流れるため、 ここに、Ｅ２：発電電動機の端子電圧 ｒｔ：主変圧器６の抵抗 Ｘｔ：主変圧器６のリアクタンス である。

しかして、通常ブレーキ時には定格電流程度の短絡電流
を流すように界磁を制御するため、１１＝１□−１０（
但し、ｉｏは定格電流）となるようにＥｌ及びＥ２が調
整さ第１る。

すなわち、この発明のブレーキ装置の場合、上述のよう
に１１ζ１２で、抵抗分がｒａから（ｒａ＋ｒｔ）に増
加しているため、抵抗損が大きくなり、停止エネルギー
が増大し減速効果が早くなる。

なお、上記実施例の説明では接地用断路器１１−１．及
び１１−２を閉路して発電電動機１の電機子回路の各相
間を短絡するものとしているが、相切替断路器３，４は
そのいずれか一方が必らず閉じているため、いずれか一
方の接地用断路器１１−１あるいは１１−２のみで短絡
するものとしても良い。

また上記実施例では高圧同期方式を採用した発電電動機
１を例に説明しているが、低圧同期方式を採用した発電
電動機であっても、また他の発電機であっても適用する
ことができ、さらには発電機に限らず電動機であっても
良い。

要するに回転電機全般に適用可能である。

以上のようにこの発明によれば、回転電機に接続された
主変圧器と、系統に接続された遮断器との間に設けられ
、回路点検時上記回転電機、主変圧器、遮断器及び系統
を接続する母線の各相を接地する接地用断路器により上
記回転電機のブレーキ時上記主変圧器を介して回転電機
の電機子回路の各相間を短絡し、その回転部に制動力を
加えるものとしたから、従来のように電気ブレーキ用の
断路器を設置する必要がなく、また主変圧器を介して電
機子回路の各相間を短絡するため抵抗損が大きくなり、
減速効果を早くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の電気ブレーキ装置を示す接続
図、第３図はこの発明の一実施例を示す接続図、第４図
は第３図のＡ部を複線で描いた接続図であり、１は発電
電動機、６は主変圧器、７は遮断器、９は系統、１１−
１，１１−２は接地用断路器、１６は界磁巻線、１７は
励磁回路である。 なお、各図中、同一符号は同一あるいは相当部分を示す
ものとする。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 系統と、主変圧器を介した回転電機との間に設けら
   れ、上記回転電機のブレーキ時開路される遮断器、この
   遮断器と上記主変圧器との間に設けられ、回路点検時上
   記回転電機、主変圧器、遮断器及び系統を接続する母線
   の各相を接地すると共に、上記回転電機のブレーキ時上
   記主変圧器を介して上記回転電機の電機子回路の各相間
   を短絡する接地用断路器、上記回転電機のブレーキ時上
   記接地用断路器により上記電機子回路の各相間が短絡さ
   れた後、上記回転電機の界磁巻線へ所定の界磁電流を供
   給する励磁回路を備えたことを特徴とする回転電機の電
   気ブレーキ装置。