JPS6116533Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、定格負荷力率で自家発電装置の試験
を実施させると共にその出力を有効利用させる試
験用負荷装置に関するものである。

従来の試験装置の構成を第１図に示す。第１図
において、１はエンジン、２は交流発電機で、自
家発電装置３を構成し、４は試験用の水抵抗であ
る。自家発電装置３を試験するに際しては、エン
ジン１と軸カツプリングされた交流発電機２に水
抵抗４を接続し、水抵抗の抵抗値を変えて等価的
にエンジン１および交流発電機２に負荷をかけて
いる。

しかし上記従来の方法には、負荷が水抵抗であ
るため、負荷力率は1.0となり、従つて交流発電
機３の定格力率が一般に0.8であるのに対して定
格試験にならない、また自家発電装置の容量、出
力電圧が多種多様であるため、定格負荷力率でテ
ストするための力率調整用リアクトルを試験設備
として所有することとが困難である、さらに自家
発電装置の出力を水抵抗で消費することは極めて
不経済であるなどの問題があつた。

本考案は自家発電装置の試験装置において、自
家発電装置に対して定格力率の負荷となり、しか
も自家発電装置の出力を所内の他の負荷に供給す
るか、または蓄電池に貯蔵することができる合理
的な試験用負荷装置を提供することを目的として
いる。

本考案の一実施例を第３図に示す。第３図にお
いて３はエンジン１、交流発電機２より成る自家
発電装置、５は誘導電圧調整器（以下IVRと呼
ぶ。）６は順変換装置、７は蓄電池、８は力率検
出装置、８Ａは変流器、８Ｂは計器用変圧器、９
は直流電圧検出装置、１０は制御装置、１０Ａは
制御角制御装置、１０ＢはIVRの電圧制御装置、
１１は負荷である。

また、第２図は第３図におけるIVR５および順
変換装置６の詳細を示すもので、５ＡはIVRの巻
線、６Ａはサイリスタ素子である。

まず、第２図において、力率と電圧の関係につ
いて述べる。IVR５の入力側から見た負荷の力率
PF₁と、順変換装置６の入力側から見た負荷の力
率PF₂はほぼ等しいから PF₁≒PF₂ (1) となる。また、順変換装置６の入力電圧E₁、直
流電圧Ed、サイリスタの制御角α、重なり角
ｕ、力率PF₂の関係は次式であたえられる。

Ed＝KE₁cosｕ／２100（α＋ｕ／２） (2) 定格負荷力率にて自家発電装置のテストを行な
い且つ複数の自家発電装置を同時に試験するため
には順変換装置の力率PF₁を0.8とすると共に直
流電圧Edを一定にしなければならない。力率PF₁
を0.8とするためには、(1)式よりPF₂を0.8にすれ
ばよく、また(3)式よりPF₂を0.8にするために
は、制御角αをこれに見合う値に制御すればよ
い。

さらに直流電圧Edを一定にするためには、(2)
式より入力電圧E₁を制御角αに応じて変化させ
ればよい。すなわち制御角αと順変換装置の入力
電圧E₁を変化させることにより、力率PF₁を0.8
にし、直流電圧Edを一定にすることができる。

自家発電装置３を試験するときは、第３図に示
すように自家発電装置３にIVR５、順変換装置
６、蓄電池７および負荷１１を接続する。IVR５
の入力側で、交流電圧、交流電流を交流器８Ａ、
計器用変圧器８Ｂで検出し、その信号を力率検出
装置８に送る。力率検出装置８では、交流電圧、
交流電流より力率PF₁を演算し、負荷力率設定値
0.8と比較し、その結果と前記(3)式にもとづく信
号を制御角αの制御装置１０Ａに送る。

制御角αの制御装置１０Ａにより力率検出装置
８からの信号にもとづいて、順変換装置６のサイ
リスタ素子の制御角αが制御される。次いで、サ
イリスタ素子の制御角αが変動することで、直流
電圧Edが変動しないようにIVRの電圧制御装置
１０Ｂにより、制御装置１０Ａからの制御角αの
信号と、順変換装置６の出力側の直流電圧Edの
検出装置９の信号から前記(2)式にもとづいてIVR
５の出力電圧E₁を制御する信号をIVR５に送る。
その結果直流電圧Edを一定にし、交流発電機２
の負荷力率を0.8とすることができる。

さらに順変換装置６の直流出力を蓄電池７に充
電し、または負荷１１に供給する。

本考案の試験用負荷装置を自家発電装置のヒー
トランテストに使用すれば大きなメリツトが生じ
る。それは自家発電装置を定格負荷力率で運転で
き、しかも自家発電装置の出力を無駄にすること
なく、蓄電池７または負荷１１に供給できるから
である。負荷１１としては、負荷容量が変動しな
いものが必要である。第３図ではエネルギ蓄積手
段として蓄電池を使つているが、蓄電池の代りに
電気分解装置を接続し例えば水を水素と酸素に分
解することも可能である。

以上述べてきたように、直流電圧Edを一定と
することで、IVR５と順変換装置６を複数台、並
列運転することができる。

第４図は２台の自家発電装置を同時に試験する
ための試験用負荷装置を示しているが、IVR５と
順変換装置６をさらに追加することで３台以上の
自家発電装置を同時に試験することも可能であ
る。

上記は順変換装置６として６相整流回路につい
て述べたが、６相以上の12相、18相、24相等の整
流回路でも、同様の構成が可能である。

実際に発電機に整流器を接続する時は高調波電
流による発電機過熱が問題となるのでたとえば６
相、12相整流の場合、電力を供給する発電機は整
流回路のそれぞれ約３倍および約1.5倍の発電機
容量を必要とする。しかし、18相以上の整流回路
においては、高調波電流による過熱は、はして問
題にならない。したがつて発電機過熱が問題にな
る時は、18相以上の整流回路を使わなければなら
ない。

またIVRの代わりに出力電圧を調整できる負荷
時タツプ切換式変圧器等を使つても、同様の効果
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自家発電装置の試験装置の一例
を示す構成図、第２図は本考案に用いられるIVR
と順変換装置の回路図、第３図は本考案の一実施
例を示す構成図、第４図は本考案の他の実施例を
示す構成図である。 １……エンジン、２……交流発電機、３……自
家発電装置、４……水抵抗、５……誘導電圧調整
器（IVR）、６……順変換装置、７……蓄電池、
８……力率検出装置、９……直流電圧検出装置、
１０……制御装置、１１……負荷。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 交流発電機をエンジンで駆動する自家発電装置
   の負荷試験を行なう試験設備において、試験すべ
   き自家発電装置の交流出力電圧を変圧する電圧調
   整装置と、電圧調整装置の出力を整流する順変換
   装置と、自家発電装置の出力が所定の力率になる
   ように上記順変換装置の制御角αを調整する制御
   装置を備え、上記順変換装置の直流出力を所内直
   流電力として利用できるようにしたことを特徴と
   する自家発電装置の試験用負荷装置。