JPS58190288A - 同期機の駆動装置 - Google Patents

同期機の駆動装置

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JPS58190288A
JPS58190288A JP7115782A JP7115782A JPS58190288A JP S58190288 A JPS58190288 A JP S58190288A JP 7115782 A JP7115782 A JP 7115782A JP 7115782 A JP7115782 A JP 7115782A JP S58190288 A JPS58190288 A JP S58190288A
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JP
Japan
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synchronous machine
current
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JP7115782A
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Takashi Ito
孝 伊東
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/46Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual synchronous motor

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  • Power Engineering (AREA)
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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】 本発明は、電動機の駆動装置に係り、特に周波数変換器
を備えて形成される大容量電動機の駆動装置に関する。
電動機の回転速度を制御する装置として適用される周波
数変換器には、従来より、(1)交流を直接所望とする
周波数の交流に交換するサイクロコンバータ方式、t、
2)交流を良直に交換し死後、転流回路を内蔵した自動
式インバータAVAFにより所望とする周波数の交流に
に供するAVAF方式、(3)交流を直流に変換した後
、負荷電動機の逆起電力により転流される他励式インバ
ータで電動機の回転速Ifに同期さぜた周波数の交流に
変換するサイリスタモータ方式、とが知られている。こ
れらの方式の中ご、(3)のサイリスタモータ方式は素
子の利用率が貴く転流回路が不要であることから、信頼
性の面で優れており、今後、通用範囲が拡大される方式
であると考える。このサイリスタモータ方式を用いた同
期′#LldJ磯の駆動装置として、第1図の系統図に
示されたものが知られている。
絹1図において、電力系統#!1に断路器、リアクトル
及びシャ断器を介して変圧器2が接続されており、この
変圧(至)2の2次側は周波数変換器3に接続されてい
る。この周波数変換器3はサイリスタコンバータ3m、
サイリスタインバータ3b及び直流リアクトル3Cとか
ら形成さnている。
周波数変換器3はリアクトル、シャ断器及び断路器を介
して同期機4の電機子48に縁続されている。この同期
機4の界磁巻*4 bFi励磁装置5によって励i11
″:5れるようになっている。
このように構成されるものにおって、同期機の出力が大
容量の場合には、同期機の効率及び経済性などの観点か
ら電力系統lを数kV−数10kVの系統電圧とし、ま
た、同JGQ機の定格電圧もそれに応じて数kV〜数1
0kVとすることが一般的である。
しかしながら、第1図に示された本のの場合には、周波
数変換器30絶縁を同期機の定格電圧に応じて施さなけ
ればならないことから、構成が複雑になシ経済性及び保
守性において欠点を有するものであつ九。
そこで、従来は、周波lI!L変換器を低い絶縁電圧の
ものとする丸め、第2図の系統間に示された低いる。
第2図において、周波数変換器7は低圧定格のものから
形成されており、降圧変圧1!s6を介して電力系統I
K被接続れている 周波数変換器7の出力端は断路し8
、昇圧変圧器9及び負荷開閉器10の直列回路からなる
主回路によって、同期機番の電機子4alC@続されて
いる。また、前記主回路全バイパスする始動回路が設け
られておplこの始動回路には負荷開閉器11が設けら
れている。
このように構成されるものであるから、降圧変圧器6に
よって所望の低圧に変圧し、さらに周波数変換器7から
出力される低圧電力を外圧変圧器9によって同期機の定
格電圧に昇圧させることができるので、拘′IN数菱侯
器7の絶縁を著しく簡略化させることができ心。しかし
、同期機4の始動時には回転数即ち周波数が零である/
(め、昇圧変圧器9を使用することができないことから
、始動時には新路器8と負荷開閉器10t−開いて主回
路1に開路させ、負荷開閉器11を閉じて昇圧変圧器9
t−バイパスさせることによって同期機を始動させて−
る。つまり、同期機がある一冗逮度に通し次ときに、負
荷開閉器11を開き、負荷開閉器10及び断路器8t−
閉じて外圧変圧器9を有する主回路によ)同期機4を駆
動させるようになっている。また、上記し九開閉器類の
切換えに際してはサイリスタインバータ7bの点弧パル
スを制御して電流を一旦零にするとと奄に、励磁装置5
によって界磁巻114bK:Iすれる界磁電流を零にし
てから開閉を行なわせることにより開閉器類の遮断能力
を軽減させることも考慮されている。
しかしながら、主回路に切換えたとき慣性によって回転
されて埴る同期機4から昇圧変圧1!i!9に向って、
昇圧変圧器9を励磁する励磁突入電流が流れる。このこ
とにつ−て第3図(1)〜(d) ft用いて説明する
。第3図(a)〜(d)の横軸は時間を示しており、同
図(萄は同期機4の回転速度N、同図(b)は同期+I
A4の界磁電流Ir、同図(C)は同期機の端子電圧■
ム、同図(d)は同期機の電機子電流Iムを示している
回転速KNが所定の速度に達したと龜、時間T。
においてサイリスタインバータ7bの点弧制御が行われ
、第3図(d)に示されたように電機子電流Iムは零に
絞られる。時間TIにおいて第3図(b)に示されるよ
うに界磁電fit I vがオフされると、第3図(C
)に示されたように端子電圧Vムは減衰されT、におい
て零になる。時間1.〜74間において開閉器類の切換
えが行われ、T、におiて界磁電Me I Fが^びオ
ンされると、同期機4から外圧変圧器9に第3図(d)
に示されるような励磁突入電流が流入される。
この励磁突入電流は昇圧変圧器9が胞和されるまでの期
間だけ流れるものでTo9、昇圧電圧@90容量が同期
機と同じ容量またはそれ以上の場合は、同期機定格電流
の数倚にも適することがある。
この励磁突入電流によって、同期機の軸系に過大なねじ
fi)ルクが発生したシ、固定子には反作用として過大
な力が加わる。このような力が繰シ返し加えられると、
同期機各部の材料が疲労によつて損傷されてしまうとい
う慮れがある。
本発明は、周波数変換器から外圧変圧器を介して同期機
に電力を供給するものにあって、切換時の励磁突入電流
を抑制することができる同期機の駆動装置を提供するこ
とにある。
本発明は、主回路に切換えるにあたって界磁電11を所
定値以下に低減させて切換えるとともに、腋界磁電流を
定格値に増加させるにめ九って、同期機から昇圧変圧(
至)に流入される励磁突入′vL流を所定値以下に保持
させるように、その増加率を制御41させる手段を設け
ることによシ、励磁突入1L流を抑制させ、経済性及び
保守性に優れ良ものにしようとするものである。
以下、本発明を図示夷Jli1例に基づいて説明する。
第4図に本発明の適用されたボイラ送風機用同期機の駆
動装置の一実施例の系統図が示されている。同図中第2
図図示従来例と同一符号の付され友もの社同−構成・同
−機能を有するものでToゐ。
第4図に示されたように、制*装置12には同期機4か
ら同期機端子電圧Vム、周波数F1電機れて’ D 、
この制御装置12からはナイリスタコンパーメ7m及び
サイリスタインバータ7bのゲート制御回路の点弧信号
13.14がそれぞれ出力されるようになっており、断
路aS、負荷開閉器10.11に対してはそれぞれ当腋
開閉器のオン・オフ指令信号15,16.17が出力さ
れるようになっている。壕友、励磁装置5に対しては界
磁電流制御信号18が出力されるようになっている。
このように構成される実施例の動作について第5図(a
)〜(h)に示され九タイムチャートに基づiて[12
明する。第5図(−〜(h)の各横軸は時間Tt−示し
ておpX縦軸はそれぞれ、同図(!I)は同期機の回転
速[N、同図(b)は界磁電流Iy、1jf1図(C)
は端子電圧■1、同図(d)#′i端子電圧Vムと周波
数νと0比V/F、同図(e)は電機子電流エム、同図
(D〜に)はそれぞれ負荷開閉器11、負荷開閉器1G
、断路働9の作動状麿が示されている。
ボイラ送風機の始動時は、制御装置t18からのオン指
令信号17によって負荷開閉器11がオンされ、新路1
1G及び負荷開閉411Gはそれぞれオフ指4rli1
41によってオフされる。これと同時に制御装置12か
ら出力される界磁電流制御信号18によって励磁装置5
が、さらに点弧信号13.14によって周波数変換器7
がそれぞれ作動され、これによって同期機4は始動され
る。回転速ii!Nが’I’ssにおいて所定速UN、
に達すると、制御装置18からはサイリスクコンバータ
7暑及びサイリスタインバータ7bのゲート制御回路に
電機子電流エムを絞p込壕せる点弧信号13.14が出
力され、第5図(e) K:示されるように電機子電流
エムを零にさせる。次に、第5図(f)に示されるよう
に、T、11においてオフ指令信号17によって負荷開
閉器11がオフされるとともに、界磁電流を低減させる
界磁電流制御信号18によって励磁装置5が作動され、
第5図(−に示されたように界磁電流■νは低減される
。これによって、第5図(C)、 (d)に示されたよ
うに、端子電圧VムとV/Fが減衰され、TIにおいて
零になる0次K T14にて、制御装[12からのオン
指令17により負荷開閉器lOをオンさせて、同期機4
と昇圧変圧器9とを接続させる。続わてToにおいて、
励磁装[5全作動させて界磁電流IFを再び流すのであ
るが、このときの界磁電fit I Fは励磁突入電流
としての電機予電tlLI Aが所定の設定値エム・を
越えな−ように制御装置12によって制御される。つま
り第1図(b)のように界磁電流Irを制御することに
よって、同図<C>に示されるように端子電圧■、が徐
々に上昇堰れ、これに伴って同図(d)に示されるよう
にV/Fも徐々に上昇される。T1.においで同図(e
)に示された電機子電流エムが、所定の設足値エム0以
下になり、しだいに滅渡されて零になったことを確認し
、T1.において再び点弧信号13.14によ)周波数
変換器7を作動させて電機子電流IAを立上げ、所望の
回転速度まで増連場せるように制御される。なお、新路
器1Gは前記Tll〜T1.の関にオン指令信号15に
よ)オンされるようになっている。
従って、本実施例によれば、同期機から昇圧変圧器に流
入される励磁突入電流を十分に低減させることができる
。これによって、同期機の損傷を防止でき、しかも経済
性及び保守性に優れた−のとすることができる。
なお、上記実施例において、界磁を流Itの増加率を制
御するにあ九って、励磁突入による電機子区流エムが所
定の設定値Iム0を越えないように制御する方法につい
て説明し九が、励磁突入による電機子電流Iムのビーク
値はV/Fに比例するものであるから、このV/Fが所
定の上昇率となるように界磁電流Iyの増加率を制御す
ることによって、励磁束入電61 I AOを所望の値
以下に抑制することも可能である。
tft、、主回路から始lIlI1gl路へ逆切換えを
行わせる所定速度N1は、切換制御のハンチングを防止
させるため、前記’I’ll〜TI1間における同期機
の回転速度低下を十分考慮した回転速度に設定されてい
る。
以上il!明したように、本発明によれば、回転されて
いる同期機の駆動電力を、周波数変換器から昇圧質圧遥
を介して切換え供給するものKToっても、切換時の励
磁突入電流を抑制することができることから、経済性及
び保守性に優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は高圧方式の従来例の系統図、第2図は低圧方式
の従来例の系統図、第3図(荀〜(櫨)は第2図図示従
来例の動作説明図、第4図は本藷明の一夾施例の系統図
、第5図(→〜(b)は第2図図示従来例の動作説明図
である。 4・・・同期機、5・・・励磁装置、7・・・周波数変
換器、8・・・断路器、9・・・昇圧トランス、10.
11−・・負$3図 第4図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、周波数変換器よシ昇圧変圧器を介して同期機に駆動
    電力を供給する主回路と、所足の始動電源装置より前記
    外圧変圧器を介さず前記同期機に始動電力を供給する始
    動回路と、前記主回路と前記始動回路とを切換え1ll
    iT能に前記同期愼に接続する切換器と、前記同期機を
    前記始動回路によシ一定速ftで始動させ死後前記主回
    路に切換えて駆動させる制御装置と、を備えて成る同期
    慎の駆動装置において、主回路に切換えるにめたって前
    記同期愼の界磁1を流を所定値以下に低減させ、主回路
    切換え後前1界磁電tltを目標値に増加させるにあた
    って、前記同期機の電愼子電tittを所定値以下に保
    持させるように前記界磁電流の増加率を制御する制御装
    置1を設けたことを特徴とする同期機の駆動装置。
JP7115782A 1982-04-30 1982-04-30 同期機の駆動装置 Granted JPS58190288A (ja)

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JP7115782A JPS58190288A (ja) 1982-04-30 1982-04-30 同期機の駆動装置

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JPS58190288A true JPS58190288A (ja) 1983-11-07
JPH0435997B2 JPH0435997B2 (ja) 1992-06-12

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018235189A1 (ja) * 2017-06-21 2018-12-27 東芝三菱電機産業システム株式会社 サイリスタ起動装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018235189A1 (ja) * 2017-06-21 2018-12-27 東芝三菱電機産業システム株式会社 サイリスタ起動装置

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