JPS59127597A - フライホイ−ル発電機の運転方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明はフライホイール（以下ＦＷと記す）発電機の運
転方法に係り、特に励磁装置により出力電圧が制御さハ
ていて、間欠的に重負荷が加わるようなＦＷ発電機の運
転方法に関する。

〔従来技術〕

ＦＷ発電機は一般に短時間に大電力を必要とする負荷例
えば核融合実験装置用プラズマ加熱装置の電源として用
いられる。第１図はこの種の装置の一例を示す。ｌはＦ
Ｗ発電機、２Ｖｉ電圧検出器、３は励磁装置である。励
磁装置３は、基準電圧発生器４、比較器５、界磁制御装
置６及び界磁電源７より構成されている。８は交流直流
変換装置、９は核融合実験装置用プラズマ加熱装置など
の負荷、１０は電圧検出器、１１は運転制御装置、１２
は負荷制御装置である。

ＦＷ発電機１の出力電圧は、電圧検出器２で検出され、
比較器５において基準電圧発生器４からの基準電圧と比
較される。界磁制御装置６はその偏差信号を入力し、そ
れに応じて界磁電源７からＦＷ発箪機ｌＫ供給される界
磁電流を制御する。

このようにしてＦＷ発電機１の出力電圧は基準電圧発生
器４によシ設定された一定の電圧に保持される。ＦＷ発
電機１の交流出力は交流直流変換装置８で直流に変換さ
れて負荷９に供給される。負荷９ｔｒｉ、大電力を必要
とする重負荷の時と、大電力を必要としない軽負荷又は
無負荷の時とがあり、ＦＷ発電機１は、負荷９が軽負荷
ないしは無負荷の時にフライホイールに回転エネルギを
蓄積し、重負荷の時にそれを放出するように動作する。

運転制御装置１１Ｆｉ、電圧１、検出器１０を介してＦ
Ｗ発電機１の出力電圧が確立されていることを監視しな
がら、軽負荷（又は無負荷）と重負荷の切替のタイミン
グを決定し、負荷制御装置１２はそのタイミングに従っ
て負荷９を制御する。

このような装置においては、負荷の大きさは例えば第２
図（イ）のように変化する。即ち、負荷９はｔ１″！！
では軽負荷のみで運転されているが、ｔ工の時点で重負
荷が投入され、負荷電力が急激に増大する。その後、所
定の時間Ｔａだけ重負荷の運転が行われた後、ｔ２の時
点で重負荷がしゃ断され、負荷電力が急激に減少する。

そして再び軽負荷のみの運転にもどる。このように負荷
が大きく変動すると、第２図（ロ）に示すよ−うに、重
負荷の投入時にはＶｄなるＦＷ発電機１の出力電圧の低
下が発生し、また重負荷のしゃ断時にはｖｕなる出力電
圧の上昇が発生する。したがって重負荷の投入、しゃ断
を通じての電圧変動はｖｄ＋ｖｕとな°る。この電圧変
動は、負荷の変化の程度が励磁電流制御系の時定数より
短い場合には特に著しいものとなる０ このような大きな電圧変動は、負荷の制御性能の低下あ
るいは絶縁破壊を招く□ことに彦るので、極力これを小
さくする必要がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決する
ため、重負荷の投入、しゃ断の際の出力電圧の変動を小
さくできるＦＷ発電機の運転方法を提供するにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、本発明は、重負荷の投入、し
ゃ断が行われるＦＷ発電機の運転方法において、前記重
負荷の投入時にはその前後にかけての所定時間だけＦＷ
発電機の出力電圧を基準値よシ高く設定し、かつ前記重
負荷のしゃ断時にはその前後にかけての所定時間だけＦ
’Ｗ発電機の出力電圧を基準値よシ低く設定することを
特徴とする０ 〔発明の実施例〕 第３図は本発明の運転方法を実施するための装置の一例
を示すブロック図である。同図において第１図に対応す
る部分については第１図と同じ符号を付しである。この
装置は、運転制御装置１１からタイミング信号を入力す
ると、重負荷投入の際には所定時間だけ一定の正電圧信
号を出力し、重負荷しゃ断の際には所定時間だけ一定の
負電圧信号を出力する信号変換器１３と、その出力を基
準電圧発生器４の出力に加算する加ｑ器１４とを備えて
いる。信号変換器１３は、２つの電圧発生器１５．１６
と比較器１７より構成されている。

それ以外の構成は第１図の装置と同じである。

次に運転方法を第４図の波形図を参照しつつ説明する。

運転制御装置１１は、第４図ｅつに示すように、ｔｏの
時点で重負荷投入のタイミング信号を、それから所定時
間Ｔａ・経過後のｔ２の時点で重負荷しゃ断のタイミン
グ信号を、それぞれ負荷制御装置１２へ出力し、重負荷
の投入、しゃ断を指令する。この点は従来と同じである
。本実施例においては、重負荷投入の際に運転制御装置
１１は、ｔ４の直前であるｔ１□の時点で、信号変換器
１３の一方の電圧発生器１５にタイミング信号を出力す
る。すると電圧発生器１５は第４図（イ）のようにｔｌ
ｌＯ時点から重負荷投入後であるｔ１□の時点までの所
定時間Ｔｂだけ、−Ｗの電圧信号を出力する。この電圧
信号は比較器１７を通って、正電圧信号とし、て加算器
１４に入力される。このため加算器１４からは基準電圧
発生器４の出力に信号変換器１３の出力が加算でれｆ′
ｃ屈圧が出カシれ、それが基準電圧として比較器５に入
力さｉる。その結果、ＦＷ発電４ａ１の出力電圧は基準
値（基準電圧発生器４で設定した値）より高く設定てれ
、ｔ１□がらｔ１２までの電圧変動は第４図に）のよう
になる。

脣た重負荷しゃ断の際には、運転制御装置１１は、前記
ｔ　２の直前であるｔ２１の時点で、信号変換器１３の
他方の電圧発生器１６にタイミング信号を出力する。す
ると電圧発生器１６は第４図（ロ）のようＫｔ２１の時
点から重負荷しゃ断後であるｔ２□の時点までの所定時
間Ｔｃだけ、一定の電圧信号を出力する。この電圧信号
は比較器１７全通って、負電圧信号として加算器１４に
入力される。このため加算器１４からは基準電圧発生器
４の出力電圧よシ前記負寛圧信号分だけ低い電圧が出力
され、それが基準電圧として比較器５に入力される。そ
の結果、ＦＷ発電機１の出力電圧は基準値より低に、信
号変換器１３の出力電圧は、重負荷投入による電圧低下
分Ｖｄあるいは重負荷しゃ断による電圧上昇分■。の、
約２分の１に相当するように設定しておくとよい。

以上のような運転方法によれば、重負荷の投入、しゃ断
を通じての電圧変動の絶対値は、電圧変動が落ちつくま
での行＠颯ぎの電圧Δ■１、ΔＶ２　（第４図に）参照
）を考慮したとしてもＶｄ十Δｖ１又は■ｏ＋Δｖ２の
範囲に収まることになシ、従来の■ｄ＋ｖｕよシ格段に
小さくなることは明らかである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、重負荷の投入及び
しゃ断の際にＦＷ発電機の出力電圧の設定を変更するこ
とにより、重負荷の投入、しゃ断に伴う電圧変動を小さ
くすることができ、負荷の制御性能を向上させ得る利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はフライホイール発電機を有する従来の装置を示
すブロック図、第２図（イ）、（ロ）は同装置における
負荷の変化と電圧変動を示すグラフ、第３図は本発明の
運転方法を実施するための、フライホイール発電機を有
する装置の一例を示すブロック図、第４図（イ）〜に）
は同装置における電圧信号の変化、負荷の変化及び電圧
変動を示すグラフである。 １・・・・・・フライホイール発電機、３・・・・・・
励磁装置、８・・・・・・交流直流変換装置、９・・・
・・・負荷、１１・・・・・・運転制御装置、１２・・
・・・・負荷制御装置、１３・・・・・・第１目 第３目 茅２目

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　重負荷の投入、しゃ断が行なわれるフライホイール
   発電機を運転する方法において、前記重負荷の投入時に
   はその前後にかけての所定時間だけ前記フライホイール
   発電機の出力電圧を基準値より高く設定し、且つ前記重
   負荷のしゃ断時にはその前後にかけての所定時間だけ前
   記フライホイール発電機の出力電圧を基準値より低く設
   定することを特徴とするフライホイール発電機の運転方
   法。