JPS6034337B2 - energy storage system - Google Patents

energy storage system

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JPS6034337B2
JPS6034337B2 JP53059074A JP5907478A JPS6034337B2 JP S6034337 B2 JPS6034337 B2 JP S6034337B2 JP 53059074 A JP53059074 A JP 53059074A JP 5907478 A JP5907478 A JP 5907478A JP S6034337 B2 JPS6034337 B2 JP S6034337B2
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JP
Japan
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energy
synchronous
servius
super
flywheel
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JP53059074A
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Japanese (ja)
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JPS54150642A (en
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勝太郎 久下
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフライホイールにエネルギーを蓄積して必要な
ときに電源系統に電気エネルギーとして返還するエネル
ギー蓄積システムに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an energy storage system that stores energy in a flywheel and returns it to a power system as electrical energy when necessary.

エネルギーの供給が核エネルギーに依存する方向にすす
むとすると、そのエネルギーを需要家にとどける方法は
、ますます電気エネルギーの形になっていく方向である
。すると需要家にあっては、大型の機械を短時間動かす
場合でも、連続してそのエネルギーを送ることが可能な
送電線を設置しなければならないことになる。そこで大
型機械を短時間動かす需要家例えば巨大な土木機械等で
は、どうしても休止期間中にエネルギーを蓄積し使用時
間に一挙に供給する方式が必要になる。エネルギー蓄積
法としては昔からフライホィ−ル方式が使われていたが
、電気エネルギーを入力し機械ェネルギ−を出力する方
式が多かった。これを電気ェネルギ−の入力、電気エネ
ルギー出力の方式とすれば、一番自由度があり、広く使
えるはずである。フライホィ−ルによるエネルギー蓄積
量は、速度の自乗に比例するので、速度が早ければ早い
ほど有利である。また、回転機としては交流電動機を応
用すれば、現在の送電系統に直接接続できる方式となる
。誘導電動機を使用すれば、常に電源周波数に同期した
交流電気エネルギーを供給できる。以上により、信頼性
、コスト、制御性能からみてフライホイールによるエネ
ルギー蓄積システムには超同期セルビウス装置が最適で
ある。
If energy supply becomes dependent on nuclear energy, the method of delivering that energy to consumers will increasingly be in the form of electrical energy. This means that consumers must install power transmission lines that can continuously transmit energy even when large machines are operated for short periods of time. Therefore, for customers who operate large machines for short periods of time, such as huge civil engineering machines, there is a need for a system that stores energy during idle periods and supplies it all at once when the machine is in use. The flywheel method has long been used as an energy storage method, but most of the methods involved inputting electrical energy and outputting mechanical energy. If this were to be a method for inputting electrical energy and outputting electrical energy, it would have the greatest degree of freedom and could be used widely. The amount of energy stored by the flywheel is proportional to the square of the speed, so the faster the speed, the more advantageous it is. In addition, if an AC motor is used as the rotating machine, it will be possible to connect directly to the current power transmission system. By using an induction motor, it is possible to supply alternating current electrical energy that is always synchronized with the mains frequency. Based on the above, the supersynchronous Servius device is optimal for a flywheel-based energy storage system in terms of reliability, cost, and control performance.

超同期セルビウス装置は第1図に示すように、電源に対
して巻線形誘導電動機1、サィクロコンバータ2、変圧
器3を接続することによって構成される。
As shown in FIG. 1, the supersynchronous Servius device is constructed by connecting a wound induction motor 1, a cycloconverter 2, and a transformer 3 to a power source.

サィクロコンバータは、第2図に示すように18個のサ
ィリスタ2′と直流リアクトル4を接続することによっ
て構成される。サィクロコンバータ2は巻線形誘導電動
機1の二次導体に対する相対磁束に対して、駆動トルク
を発生する方向及び制動トルクを発生する方向に任意に
電流を流すことができる。
The cycloconverter is constructed by connecting 18 thyristors 2' and a DC reactor 4 as shown in FIG. The cycloconverter 2 can arbitrarily flow current in the direction of generating driving torque and the direction of generating braking torque with respect to the magnetic flux relative to the secondary conductor of the wound induction motor 1.

超同期セルビウス装置が駆動トルクを発生している状態
では電源ラインからエネルギーを供給され、電動機回転
子が加速され、制動トルクを発生している状態では電源
ラインにエネルギーを供給し回転子は減速させられる。
この電動機回転子にフライホイール41を連結しておけ
ば、大きなエネルギーの入出が可能となる。超同期セル
ビウス装置をフライホイールエネルギー蓄積システムに
応用した場合の利点を列記すると、01 回転速度が高
く、エネルギー蓄積量が大きい。
When the supersynchronous Servian device is generating driving torque, energy is supplied from the power line and the motor rotor is accelerated; when it is generating braking torque, energy is supplied to the power line and the rotor is decelerated. It will be done.
If the flywheel 41 is connected to this electric motor rotor, a large amount of energy can be input and output. The advantages of applying a supersynchronous Servian device to a flywheel energy storage system are as follows: 01: High rotational speed and large amount of energy storage.

■ 常に電源に同期することが可能で、電源周波数に同
期したエネルギー供給ができる。
■ It is possible to always synchronize with the power supply, and energy can be supplied in synchronization with the power supply frequency.

{3’変換器容量は、回転機の速度変動中相当でよく、
装置の値段が安い。
{3' The converter capacity may be equivalent to the speed fluctuation of the rotating machine,
The price of the equipment is low.

本発明は誘導電動機の駆動軸にフライホイールを結合し
、その回転エネルギーの蓄積及び放出を当該誘導電動機
の超同期セルビゥス制御により行なうことにより、巨大
機械を弱い送電系統によるエネルギー供給のもとに短時
間使用する場合に電源に影響を及ぼさないで使用するこ
とを可能とするエネルギー蓄積システムを提供すること
を目的とする。
The present invention connects a flywheel to the drive shaft of an induction motor, and stores and discharges its rotational energy using super-synchronous Serbius control of the induction motor, thereby shortening huge machines with energy supplied by a weak power transmission system. It is an object of the present invention to provide an energy storage system that can be used for hours without affecting the power supply.

以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第3図は本発明のエネルギー補償装置の系統図である。
5の超同期セルビウス装置、6の負荷、7の力率補償回
路が電源ラインに並列に接続されている。
FIG. 3 is a system diagram of the energy compensator of the present invention.
A supersynchronous Servius device 5, a load 6, and a power factor compensation circuit 7 are connected in parallel to the power supply line.

これら5,6,7の機器より電源側に電流、電圧の検出
回路が接続されている。変流器8、補助変流器9、抵抗
器101こより各相分の電流信号を得る。電圧信号は変
圧器11により各相分の電圧信号を得ている。乗算器1
2により各相の電圧と電流を作り演算増幅器14により
三相分の和を作る。13,15は演算用の抵抗器、16
はリップル除去用のコンデンサである。
A current and voltage detection circuit is connected to the power source side of these devices 5, 6, and 7. Current signals for each phase are obtained from the current transformer 8, auxiliary current transformer 9, and resistor 101. A voltage signal for each phase is obtained by a transformer 11. Multiplier 1
2 to create voltages and currents for each phase, and an operational amplifier 14 to create the sum of the three phases. 13 and 15 are resistors for calculation, 16
is a capacitor for ripple removal.

演算増幅器14の出力信号は負の場合電源からエネルギ
ーが入力していることを示し、正の場合は電源にエネル
ギーを返していることを示している。第4図は本発明で
の自動制御回路である。
When the output signal of the operational amplifier 14 is negative, it indicates that energy is being input from the power supply, and when it is positive, it indicates that energy is being returned to the power supply. FIG. 4 shows an automatic control circuit according to the present invention.

17は速度基準設定用の可変抵抗器であり、この速度基
準は駆動時に閉路する接点18を介して次段の制御回路
に入力される。
Reference numeral 17 denotes a variable resistor for setting a speed reference, and this speed reference is input to the next-stage control circuit via a contact 18 that closes during driving.

19は制動時に閉路する接点であり、最低速度又は零速
度の基準を自動制御回路に入力させる。
Reference numeral 19 is a contact that closes during braking, and inputs a minimum speed or zero speed reference to the automatic control circuit.

22は速度制御用の演算増幅器で、速度基準は抵抗器2
0を通して入力され、速度フィードバックは抵抗器21
を通して入力される。
22 is an operational amplifier for speed control, and the speed reference is resistor 2.
0 and speed feedback is input through resistor 21
input through.

装置が駆動状態の場合には、抵抗には、抵抗20,21
を通じて入力された信号の代数和は演算インピーダンス
33との関係で増幅され、次段の入力すなわち電流基準
となる。装置が制動状態の場合には、抵抗20,21を
通じて入力された信号の代数和が演算インピーダンス3
3との関係で増幅され、次段の入力すなわち電流基準と
なることは同じであるが、超同期セルビウス装置5から
供給するエネルギーが過剰となり電源側にエネルギーが
返還されると、第3図での電流、電圧検出回路の最終出
力が正となり、この信号は第4図のダイオード27に入
力され、抵抗器28,29、可変抵抗器30、トランジ
スタ31、ダイオード32で構成される電流制限回路が
演算増幅器22の出力すなわち電流基準を下げて、エネ
ルギーの供給過剰にならないようにする。25は電流制
御用演算増幅器であり、電流基準は抵抗器23を通じて
入力され、電流フィードバックは抵抗器24を通じて入
力される。
When the device is in the driving state, the resistors include resistors 20 and 21.
The algebraic sum of the signals input through is amplified in relation to the operational impedance 33, and becomes the input to the next stage, that is, the current reference. When the device is in a braking state, the algebraic sum of the signals input through the resistors 20 and 21 becomes the operational impedance 3.
However, if the energy supplied from the supersynchronous Servius device 5 becomes excessive and is returned to the power supply side, it is amplified in relation to 3 and becomes the input of the next stage, that is, the current reference. The final output of the current and voltage detection circuit becomes positive, and this signal is input to the diode 27 in FIG. The output or current reference of operational amplifier 22 is lowered to avoid oversupplying energy. 25 is a current control operational amplifier, a current reference is inputted through a resistor 23, and a current feedback is inputted through a resistor 24.

抵抗器23,24を通じて入力された信号の代数和は演
算用インピーダンス34との関係で増幅され、出力は位
相制御回路26の入力となる。位相制御回路26はサィ
クロコンバータ2を構成しているサィリスタ2を制御す
る。第5図は本発明のエネルギー補償装置が運転した場
合の各部波形である。
The algebraic sum of the signals input through the resistors 23 and 24 is amplified in relation to the operational impedance 34, and the output becomes the input to the phase control circuit 26. The phase control circuit 26 controls the thyristor 2 making up the cycloconverter 2. FIG. 5 shows waveforms of various parts when the energy compensator of the present invention is operated.

35は負荷運転を示す信号、36は超同期セルビゥス装
置の回生、駆動状態を示す波形、37は超同期セルビウ
ス装置の速度変化を示す波形、38は負荷の速度を示す
信号、39は負荷に入力される電力を示す波形、4川ま
超同期セルビウス装置が駆動運転中か、制御運転中かを
示す信号である。
35 is a signal indicating load operation, 36 is a waveform indicating the regeneration and driving state of the super synchronous Servius device, 37 is a waveform indicating a speed change of the super synchronous Servius device, 38 is a signal indicating the speed of the load, 39 is input to the load It is a signal indicating whether the four-way super-synchronous Cerbius device is in drive operation or control operation.

次に上記システムの動作を説明する。Next, the operation of the above system will be explained.

電動機の回転子にエネルギー蓄積用のフライホイール4
1を連結した超同期セルビウス装置5は、あらかじめ一
定の速度まで加速し回転させておく。t,にて35の如
く負荷運転の信号が発せられたとすると、超同期セルビ
ゥス装置5は40の如く制動運転に入る(第4図の接点
18開、接点19閉となる)。これにより36の如く超
同期セルビウス装置5は回生運転に入り、速度は37の
如く低下する。負荷速度は38の如く増加し負荷電力も
39の如く増加する。t2にて負荷6が減速したとする
と、超同期セルビゥス装置5は40の如く制動モードの
ままで36の如く無負荷運転状態となる。速度は37の
如く一定で推移する。負荷速度は38の如く減少し、負
荷電力は39の如く負となる。t3で負荷6が再び加速
すると、t,からの状態と同じになる。またt4で負荷
6が減速すると、t2からの状態と同じになる。上5に
て負荷6が停止し、35の如く負荷停止信号が出ると、
超同期セルビウス装置5は40の如く駆動運転モード‘
こなる(第4図の18閉、19開となる)。これにより
36の如く超同期セルビウス装置5は駆動運転に入り、
速度は37の如く増加する。速度がt6で設定速度に達
すると、36の如く無負荷運転状態となり、速度は一定
となる。エネルギーの蓄積及び放出は以上のサイクルで
何回でも行えるが、速度変化幅に相当するエネルギー以
上の放出があり、速度が低下しすぎた場合等は、負荷運
転を停止する等の保護動作が必要である。
Flywheel 4 for storing energy in the motor rotor
The super-synchronized Servius device 5 connected with 1 is accelerated to a constant speed and rotated in advance. If a load operation signal as shown at 35 is issued at time t, the supersynchronous Serbius device 5 enters braking operation as shown at 40 (contact 18 is open and contact 19 is closed in FIG. 4). As a result, the supersynchronous Servius device 5 enters regenerative operation as shown at 36, and its speed decreases as shown at 37. The load speed increases as 38 and the load power also increases as 39. Assuming that the load 6 is decelerated at t2, the supersynchronous Serbius device 5 remains in the braking mode as shown at 40 and enters a no-load operating state as shown at 36. The speed remains constant like 37. The load speed decreases as at 38 and the load power becomes negative as at 39. When the load 6 accelerates again at t3, the state is the same as from t. Further, when the load 6 decelerates at t4, the state becomes the same as from t2. When the load 6 stops at step 5 and a load stop signal is issued as shown at 35,
The super-synchronized Servius device 5 is in the driving operation mode as shown in 40'
(18 closed and 19 open in Figure 4). As a result, the super-synchronous Servius device 5 enters the driving operation as shown in 36.
The speed increases as 37. When the speed reaches the set speed at t6, a no-load operation state occurs as shown in 36, and the speed becomes constant. Energy can be stored and released any number of times in the above cycle, but if more energy is released than the speed change width and the speed drops too much, protective action such as stopping load operation is required. It is.

上記実施例装置において、第4図の演算増幅器22にエ
ネルギー供給過剰防止の電流制限回路の他に、サィリス
タ素子2′の電流耐量を超過しないように別の電流制限
回路を並列に接続することは可能である。
In the device of the above embodiment, in addition to the current limiting circuit for preventing excessive energy supply to the operational amplifier 22 shown in FIG. It is possible.

またサィリスタ素子18個使用のサイクロコンバータ2
でなく、並列のグレツッ回路を3回路計3針固の素子を
使用した正弦波サィクロコンバータを使用するようにし
てもよい。またサイクロコンバータ2のサイリスタ素子
2′の雷圧耐量を同期速度の上下、エネルギー入力、出
力サイクルの変動幅に相当するだけとして、誘導電動機
1は二次抵抗起動で加速し、同期速度近くで超同期セル
ビウス運転に切替えることも可能である。また負荷6の
エネルギー回生が大きい場合は、負荷6のエネルギー回
生を検出して超同期セルビウス装置5を回生から駆動に
切替えることもできる。また変換器として強制転流回路
を持つ電動機側グレッツ回路と電源電圧転流を行うグレ
ッッ回路を直流側で結合したいわゆる直流方式変換器形
超同期セルビウス装置を使用することもできる。上記実
施例は、負荷の運転信号に同期して超同期セルビゥス装
置5を制動モードとしてエネルギーの放出を行ない、負
荷運転停止信号に同期して超同期セルビゥス装置5を駆
動モードとしてエネルギー蓄積を行なうことによりフラ
イホイール41のエネルギー蓄積及び放出を制御したが
、系統電圧が下がった場合超同期セルビウス装置5を制
動モードとしてエネルギー放出を行ない、系統電圧が上
った場合駆動モードとしてエネルギー蓄積を行なうよう
にしても同様の効果が得られる。
In addition, cycloconverter 2 using 18 thyristor elements
Alternatively, a sine wave cycloconverter using three parallel Gretz circuits and a total of three elements may be used. In addition, assuming that the lightning voltage withstand capacity of the thyristor element 2' of the cycloconverter 2 corresponds only to the fluctuation width of the synchronous speed, the energy input, and the output cycle, the induction motor 1 accelerates by starting with the secondary resistance, and reaches an acceleration near the synchronous speed. It is also possible to switch to synchronous Servius operation. Furthermore, when the energy regeneration of the load 6 is large, the supersynchronous Servian device 5 can be switched from regeneration to driving by detecting the energy regeneration of the load 6. Furthermore, as a converter, it is also possible to use a so-called DC type converter type supersynchronous Servius device in which a motor-side Gretz circuit having a forced commutation circuit and a Gretz circuit for supply voltage commutation are coupled on the DC side. In the above embodiment, the super-synchronous Servius device 5 is set in braking mode to release energy in synchronization with a load operation signal, and the super-synchronous Servius device 5 is set in drive mode in synchronization with a load operation stop signal to store energy. The energy storage and release of the flywheel 41 is controlled by the following, but when the grid voltage drops, the super-synchronous Servius device 5 is set in braking mode to release energy, and when the grid voltage rises, it is set to drive mode and energy is stored. The same effect can be obtained.

第6図はこの場合の自動制御回路である。45は電圧基
準設定用の可変抵抗器であり、電圧基準は抵抗器43を
通じて電圧制御用演算増幅器44に入力される。
FIG. 6 shows the automatic control circuit in this case. 45 is a variable resistor for setting a voltage reference, and the voltage reference is inputted to the voltage control operational amplifier 44 through the resistor 43.

電圧基準は定格電源電圧より多少低めに設定する。電圧
フィードバックは電源電圧をフィードバックして抵抗器
45を通じて演算増幅器44に入力される。電圧基準と
電圧フィードバックの代数和は演算用インピーダンス4
6との関係で増幅され、次段の入力すなわち速度基準と
なる。最高速度はッェブーダィオード47又は相当の回
路で制限する。48は速度制御用の演算増幅器であり、
速度基準は抵抗器49を通じて入力される。
The voltage standard should be set slightly lower than the rated power supply voltage. Voltage feedback feeds back the power supply voltage and inputs it to the operational amplifier 44 through the resistor 45. The algebraic sum of the voltage reference and voltage feedback is the operational impedance 4
6, and becomes the input for the next stage, that is, the speed reference. The maximum speed is limited by a block diode 47 or equivalent circuit. 48 is an operational amplifier for speed control;
The speed reference is input through resistor 49.

速度フィードバックは抵抗器50を通じて入力される。
速度基準と速度フィードバックの代数和は演算用インピ
ーダンス51の関係で増幅され、次段の入力すなわち電
流基準となる。最大電流はツェナーダィオード52又は
相当の回路で制限する。53は電流制御用演算増幅器で
あり、電流基準は抵抗器54を通じて入力される。
Velocity feedback is input through resistor 50.
The algebraic sum of the speed reference and the speed feedback is amplified by the relationship of the calculation impedance 51, and becomes the input to the next stage, that is, the current reference. The maximum current is limited by a Zener diode 52 or equivalent circuit. 53 is a current control operational amplifier, and a current reference is inputted through a resistor 54.

電流フィードバックは抵抗器55を通じて入力される。
電流基準と電流フィードバックの代数和は演算用インピ
ーダンス56の関係で増幅され、次段の位相制御回路5
7の入力となる。位相制御回路57はサィクロコンバー
タ2を構成しているサィリス夕2′を制御する。第7図
はこの実施例エネルギー補償装置運転のシーケンスであ
る。
Current feedback is input through resistor 55.
The algebraic sum of the current reference and current feedback is amplified by the relationship between the operational impedance 56 and the next stage phase control circuit 5.
7 input. The phase control circuit 57 controls the thyristor 2' making up the cycloconverter 2. FIG. 7 shows the sequence of operation of the energy compensator of this embodiment.

本補償装置と並列に同じ電源ラインに接続されている負
荷の運転していないときは、電源電圧が高く電圧基準が
高いため、第6図の演算増幅器44の出力は正の速度基
準となり、超同期セルビウス装置はこの速度まで加速さ
れている。第7図58で負荷運転になると、59の如く
負荷駆動状態であれば60の如くライン電圧が降下し、
第6図電圧フィードバックが小となり演算増幅器44の
出力は負の速度基準となり、超同期セルビゥス装置5は
第7図62の如く制動モ−ド‘こなる。
When the load connected to the same power supply line in parallel with this compensator is not operating, the power supply voltage is high and the voltage reference is high, so the output of the operational amplifier 44 in FIG. Synchronous Servius devices have been accelerated to this speed. When load operation is started in Fig. 7 58, if the load drive state is as shown in 59, the line voltage drops as shown in 60,
The voltage feedback in FIG. 6 becomes small, the output of the operational amplifier 44 becomes a negative speed reference, and the supersynchronous Servius device 5 enters the braking mode as shown in FIG. 762.

一方第7図63の如く負荷が制動状態であれば、64の
如くライン電圧は多少上昇することになり、65の如く
超同期セルビウス装置5は駆動状態のままである。第7
図66で負荷停止するとライン電圧は上昇、第6図演算
増幅器44の出力は正の速度基準となり、超同期セルビ
ウス装置5は駆動モードとなる。第8図はこの実施例の
補償装置が運転した場合の各部波形である。
On the other hand, if the load is in the braking state as shown in FIG. 7 63, the line voltage will rise somewhat as shown in 64, and the supersynchronous Servian device 5 will remain in the driving state as shown in 65. 7th
When the load is stopped in FIG. 66, the line voltage increases, the output of the operational amplifier 44 in FIG. 6 becomes a positive speed reference, and the supersynchronous Servius device 5 enters the drive mode. FIG. 8 shows waveforms of various parts when the compensator of this embodiment is operated.

68は負荷運転を示す信号、69は超同期セルビウス装
置の回生、駆動状態を示す波形、20は超同期セルビゥ
ス装置の速度変化を示す波形、71は負荷の速度を示す
信号、72は負荷に入力される電力を示す波形である。
68 is a signal indicating load operation, 69 is a waveform indicating the regeneration and driving state of the super synchronous Servius device, 20 is a waveform indicating a speed change of the super synchronous Servius device, 71 is a signal indicating the speed of the load, 72 is input to the load This is a waveform showing the power generated.

次に動作を説明すると、電動機1の回転子にエネルギー
蓄積用のフライホィ−ル41と連結した超同期セルビウ
ス装置5は、あらかじめ一定の速度まで加速して回転さ
せておく。t.にて68の如く負荷運転に入ったとする
と、ライン電圧が下るため第6図演算増幅器44の出力
は負となり、超同期セルビゥス装置5は69の如く回生
運転に入り速度は70の如く低下して行く。負荷速度は
71の如く上昇し負荷電力は72の如く増加する。りこ
て負荷が制動になると、72の如く負荷電力は負となり
71の如く負荷速度は低下し、超同期セルビゥス装置5
は69の如く駆動モードとなり70の如く速度は再び上
昇する。t3にて負荷が再び駆動運転になると、t,か
らと同じ状態になる。L‘こて負荷が制動運添になる。
らからと同じ状態になる。Wこて負荷が68の如く運転
停止すると超同期セルビウス装置5は70の如く加速さ
れ、第6図の演算増幅器44の出力相当の速度にt6で
達すると、あと第8図69の如く無負荷運転となる。ェ
ネルギ−の蓄積及び放出は以上のサイクルで何回でも行
えるが、速度変化幅に相当する以上のエネルギー放出が
あり、速度が低下しすぎた場合等は、負荷運転を停止す
る等の保護動作が必要である。
Next, the operation will be described. The supersynchronous Servius device 5, which is connected to the rotor of the electric motor 1 and the flywheel 41 for storing energy, is accelerated to a constant speed and rotated in advance. t. When the load operation is started as shown in 68, the line voltage decreases, so the output of the operational amplifier 44 in FIG. go. The load speed increases as 71 and the load power increases as 72. When the iron load is braked, the load power becomes negative as shown in 72, the load speed decreases as shown in 71, and the super synchronous Serbius device 5
becomes the drive mode as shown in 69, and the speed increases again as shown in 70. When the load returns to driving operation at t3, the state is the same as from t. L' Trowel load becomes a braking motion additive.
It will be in the same state as before. When the W iron load stops operating as shown in 68, the super-synchronous Servius device 5 is accelerated as shown in 70, and when it reaches the speed equivalent to the output of the operational amplifier 44 in FIG. 6 at t6, it is no longer loaded as shown in FIG. It becomes driving. Energy can be stored and released as many times as necessary through the above cycle, but if the amount of energy released is greater than the speed change width and the speed drops too much, protective actions such as stopping load operation may be taken. is necessary.

この実施例において、変換器として正弦波の電流を得る
ことができる正弦波サィクロコンバー夕を使用した超同
期セルビウス装置を使用することができる。
In this embodiment, a supersynchronous Servius device using a sinusoidal cycloconverter capable of obtaining a sinusoidal current as a converter can be used.

また変換器として強制転流回路を持つ電動機側グレッッ
回路と電源竜圧転流を行うグレッッ回路を直流側で結合
した、いわゆる直流方式変換器形超同期セルビゥス装置
を使用することも可能である。また第6図のッェナーダ
ィオード47に最高速度だけでなく最低速度を制限する
回路を追加することができる。またサイクロコンバータ
2のサィリスタ素子21の電圧耐量を同期速度の上下、
エネルギー入力、出力サイクルの変動幅に相当するだけ
として、誘導電動機は二次抵抗起動で加速し、同期速度
近くで超同期セルビウス運転に切替ることも可能である
。以上記載の本発明によれば、巨大機械を弱い送電系統
によるエネルギー供給の下に短時間使用する場合に、有
効なエネルギー蓄積システムが提供できる。
It is also possible to use a so-called DC type converter-type super synchronous Serbius device in which a motor-side Gretsch circuit having a forced commutation circuit and a Gretsch circuit for supply voltage commutation are coupled on the DC side as a converter. Further, a circuit that limits not only the maximum speed but also the minimum speed can be added to the Jenner diode 47 shown in FIG. In addition, the voltage withstand capacity of the thyristor element 21 of the cycloconverter 2 can be adjusted above and below the synchronous speed.
Assuming that this corresponds only to the fluctuation width of the energy input and output cycles, the induction motor can accelerate with secondary resistance starting and switch to supersynchronous Servian operation near the synchronous speed. According to the present invention described above, an effective energy storage system can be provided when a huge machine is used for a short time while being supplied with energy by a weak power transmission system.

尚 一般の送電系統に接続すれば、余剰電力を蓄積し、
必要なときに放出することができる。
Furthermore, if connected to the general power transmission system, surplus power will be accumulated and
It can be released when needed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は超同期セルビゥス装置の単線系統図、第2図は
超同期セルビゥス装置のサィクロコンバータの詳細図、
第3図は本発明の一実施例のエネルギー補償装置系統図
、第4図は同実施例制御回路を示すエネルギー補償装置
自動制御回路図、第5図は同実施例装置を運転した場合
の各部波形図、第6図は他実施例の制御回路を示すエネ
ルギー補償装置自動制御回路図、第7図と第8図はこの
池実施例のエネルギー補償装置運転シーケンスと装置を
運転した場合の各部波形図である。 1......巻線形誘導電動機、2・・・・・・サィ
クロコンバー夕、3…・・・変圧器、5・・・・・・超
同期セルビウス装置、6・・・・・・負荷、7・・…・
力率補償回路、8・・・・・・変流器、9・・・・・・
補助変流器、11・・・・・・変圧器、I2・・・・・
・乗算器、14・…・・演算増幅器、41・・・・・・
フライホイール。 第1図 第4図 第7図 第3図 第6図 第2図 第5図 第8図
Figure 1 is a single-line system diagram of the super-synchronous Serbius device, Figure 2 is a detailed diagram of the cycloconverter of the super-synchronous Serbius device,
Fig. 3 is a system diagram of an energy compensator according to an embodiment of the present invention, Fig. 4 is an automatic control circuit diagram of the energy compensator showing the control circuit of the embodiment, and Fig. 5 shows various parts when the embodiment is operated. Waveform diagram, Fig. 6 is an energy compensator automatic control circuit diagram showing the control circuit of another embodiment, and Figs. 7 and 8 are the energy compensator operation sequence of this embodiment and waveforms of various parts when the device is operated. It is a diagram. 1. .. .. .. .. .. Wound induction motor, 2...Cycloconverter, 3...Transformer, 5...Supersynchronous Servius device, 6...Load, 7...・
Power factor compensation circuit, 8...Current transformer, 9...
Auxiliary current transformer, 11...Transformer, I2...
- Multiplier, 14... Operational amplifier, 41...
Flywheel. Figure 1 Figure 4 Figure 7 Figure 3 Figure 6 Figure 2 Figure 5 Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 誘導電動機の駆動軸にフライホイールを結合し、超
同期セルビウス制御装置により上記誘導電動機の二次導
体に対する相対磁束に対して、駆動トルクを発生する方
向及び制動トルクを発生する方向に任意に電流を流すこ
とができるように超同期セルビウス制御し、上記フライ
ホイールの回転エネルギーの蓄積及び放出を上記超同期
セルビウス制御装置を介して行なうエネルギー蓄積シス
テムにおいて、負荷の運転信号に同期して又は電源電圧
が下がつた場合、上記超同期セルビウス制御装置を制動
モードとしてエネルギーの放出を行ない、上記負荷の運
転停止信号に同期して又は上記電源電圧が上がつた場合
、上記超同期セルビウス制御装置を駆動モードとしてエ
ネルギーの蓄積を行なうエネルギー蓄積システム。 2 誘導電動機の駆動軸にフライホイールを結合し、超
同期セルビウス制御装置により上記誘導電動機の二次導
体に対する相対磁束に対して、駆動トルクを発生する方
向及び制動トルクを発生する方向に任意に電流を流すこ
とができるように超同期セルビウス制御し、上記フライ
ホイールの回転エネルギーの蓄積及び放出を上記超同期
セルビウム制御装置を介して行なうエネルギー蓄積シス
テムにおいて、上記超同期セルビウス制御装置が負荷の
必要とする以上のエネルギーの放出を行なわないように
電源側へのエネルギー回生をチエツクして、その信号に
て上記超同期セルビウス制御装置の電流制限値を下げる
ようにしたエネルギー蓄積システム。
[Scope of Claims] 1. A flywheel is coupled to the drive shaft of the induction motor, and a supersynchronous Servius control device generates a driving torque direction and a braking torque with respect to the magnetic flux relative to the secondary conductor of the induction motor. In an energy storage system in which the flywheel is subjected to super-synchronous Servius control so that the current can flow in any direction, and the rotational energy of the flywheel is stored and released via the super-synchronous Servius control device, the drive signal of the load is When the power supply voltage drops synchronously or when the power supply voltage drops, the super synchronous Servius control device is set in braking mode to release energy, and when the power supply voltage rises or in synchronization with the operation stop signal of the load, the An energy storage system that stores energy using a synchronous Servius control device as the drive mode. 2. A flywheel is coupled to the drive shaft of the induction motor, and a supersynchronous Servius controller is used to arbitrarily apply current in the direction of generating driving torque and the direction of generating braking torque with respect to the magnetic flux relative to the secondary conductor of the induction motor. In the energy storage system, the super-synchronous Servian control device performs super-synchronous Servian control so that the flywheel can flow, and the storage and release of rotational energy of the flywheel is performed via the super-synchronous Servian controller. An energy storage system that checks energy regeneration on the power source side so as not to release more energy than the power source, and uses the signal to lower the current limit value of the supersynchronous Cerbius control device.
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JP2668132B2 (en) * 1988-03-17 1997-10-27 勲 高橋 Flywheel type energy storage device

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