JPS61269686A - 可変速揚水発電装置における可変速発電電動機の制動装置 - Google Patents
可変速揚水発電装置における可変速発電電動機の制動装置Info
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- JPS61269686A JPS61269686A JP60110237A JP11023785A JPS61269686A JP S61269686 A JPS61269686 A JP S61269686A JP 60110237 A JP60110237 A JP 60110237A JP 11023785 A JP11023785 A JP 11023785A JP S61269686 A JPS61269686 A JP S61269686A
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
- H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
- H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
- H02P3/22—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor by short-circuit or resistive braking
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
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。
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、誘導機の制動装置に係り、特に二次巻線を有
する巻線形誘導機を発電制動するに好適な装置に関する
ものである。
する巻線形誘導機を発電制動するに好適な装置に関する
ものである。
周知のよ５Ｋ、巻線形誘導機は、その二次巻線の抵抗あ
るいは電力を制御することにより速度制御することがで
きる。
るいは電力を制御することにより速度制御することがで
きる。
また、このような巻線形誘導機の制動方法としては、一
次巻線に印加する交流電源の相回転を逆転する逆相制動
、あるいは、一次巻線を直流励磁し、誘導機′およびそ
の負荷の回転エネルギーを二次抵抗で消費させる発電制
動等−が知られている。
次巻線に印加する交流電源の相回転を逆転する逆相制動
、あるいは、一次巻線を直流励磁し、誘導機′およびそ
の負荷の回転エネルギーを二次抵抗で消費させる発電制
動等−が知られている。
特に、このような発電制動方式は、前記逆相制動に比べ
て電流を抑えることができることから。
て電流を抑えることができることから。
周知のセルビウス制御と共に、大型の設備１例えば揚水
発電システムの水車ポンプ制御等、に利用されている。
発電システムの水車ポンプ制御等、に利用されている。
そして、このような発電制動を一層簡単に行なう方式と
して１例えば特公昭５５−２８３４号公報では、定常運
転時に誘導機なセルビクス制御するための周波数変換器
を逆利用し、制動時の直流励磁用電源を、この周波数変
換器の直流端から得ることにより、直流電源を不要にす
ること等が提案されている。
して１例えば特公昭５５−２８３４号公報では、定常運
転時に誘導機なセルビクス制御するための周波数変換器
を逆利用し、制動時の直流励磁用電源を、この周波数変
換器の直流端から得ることにより、直流電源を不要にす
ること等が提案されている。
ところで、一般に、巻線形誘導機の直流抵抗分は非常に
小さり、シたがって、発電制動時の直流励磁も非常に小
さい電圧で制御する必要がある。
小さり、シたがって、発電制動時の直流励磁も非常に小
さい電圧で制御する必要がある。
例えば、セルビウス制御される１５０００ｋＷの巻線形
誘導機を例に挙げると、一次巻線の直流抵抗は０．０４
Ω、一次定格電流はｌ１００Ａのため、制動時の励磁電
圧は。
誘導機を例に挙げると、一次巻線の直流抵抗は０．０４
Ω、一次定格電流はｌ１００Ａのため、制動時の励磁電
圧は。
０、Ω４ΩＸ１１００Ａ＝４４Ｖ
となり、この４４Ｖ以下で制御しなければならな（ゝＯ
一方、この１５０００ ｋＷの誘導機をセルビウス制御
する場合の周波数変換装置の定格直流電圧は。
する場合の周波数変換装置の定格直流電圧は。
制御遅れ角α＝２５°のとき１３００Ｖ程度となる。
この直流電圧番＝はぼｃｏｓαに比例することから、直
流電圧を４４Ｖとするには、制御遅れ角αは。
流電圧を４４Ｖとするには、制御遅れ角αは。
＝ ８８．２４゜
とする必要がある。
このように制御遅れ角αが９０’に近いところでは、制
御遅れ角αの変化に対して、出力電圧の変動率が高くな
る。
御遅れ角αの変化に対して、出力電圧の変動率が高くな
る。
第３図は、この電圧変動率を説明するための。
サイリスタ変換装置の特性図である。
一般的にこの種のサイリスタ変換装置の出力電圧はｃｏ
ｓαに比例することから、縦軸にｃｏｓαの値。
ｓαに比例することから、縦軸にｃｏｓαの値。
横軸に制御遅れ角αを示す。
図において、定格電圧Ｅ。Ｔ／ｃ近い電圧Ｅ、の点を考
えると、制御遅れ角αの変動分Δαに対する電圧変動分
ΔＥ、は、Ｅ、の値に比べ小さくあまり問題とはならな
い。ところが非常に低い電圧Ｅ。
えると、制御遅れ角αの変動分Δαに対する電圧変動分
ΔＥ、は、Ｅ、の値に比べ小さくあまり問題とはならな
い。ところが非常に低い電圧Ｅ。
を出力している状態では、制御遅れ角αの変動分Δαは
同じであっても、それによる電圧変動分ΔＥ、は出力電
圧Ｂ、 Ｋ比べ大きな値となる。すなわち、ΔＥｌ／Ｅ
ｌ＜＜ΔＥｔ／Ｅｔの関係が成り立つ。
同じであっても、それによる電圧変動分ΔＥ、は出力電
圧Ｂ、 Ｋ比べ大きな値となる。すなわち、ΔＥｌ／Ｅ
ｌ＜＜ΔＥｔ／Ｅｔの関係が成り立つ。
このよウニ、低出力電圧の領域では、制御遅れ角αの変
動に対する電圧変動率が高い。したがつ℃、直流励磁時
に低電圧を制御する必要のある従来の前記制動方式は、
制御遅れ角αの変動に対する電圧変動率が高いことから
、制動制御の精度に問題があった。
動に対する電圧変動率が高い。したがつ℃、直流励磁時
に低電圧を制御する必要のある従来の前記制動方式は、
制御遅れ角αの変動に対する電圧変動率が高いことから
、制動制御の精度に問題があった。
本発明の目的は、発電制動の制御精度を向上することの
できる巻線形誘導機の制動装置を提供するにある。
できる巻線形誘導機の制動装置を提供するにある。
、 本発明は、誘導機巻線は直流抵抗分に比べてインダ
クタンス成分が大きいことに着目して成されたもので、
その特徴とするところは、制動時に。
クタンス成分が大きいことに着目して成されたもので、
その特徴とするところは、制動時に。
一次又は二次巻線のうちの一方を短絡し、他方の巻線を
直流励磁に代えて交流励磁することＫより。
直流励磁に代えて交流励磁することＫより。
上記インダクタンスによる電圧降下分を利用して励磁電
圧を大きくし、もつ又電圧変動率が比較的小さい領域で
発電制動するようにしたところにある。
圧を大きくし、もつ又電圧変動率が比較的小さい領域で
発電制動するようにしたところにある。
第１図は、本発明による巻線形誘導機の制動装置の一実
施例であり、可変速揚水発°電システムに適用した例を
示す。
施例であり、可変速揚水発°電システムに適用した例を
示す。
図において１回転負荷であるポンプ水車ｌは、巻線形誘
導機２に連結されており、この誘導機２によって駆動さ
れ、ないしは誘導機２を駆動するよ５に構成している。
導機２に連結されており、この誘導機２によって駆動さ
れ、ないしは誘導機２を駆動するよ５に構成している。
したがって、ここでは１巻線形誘導機２は可変速発電電
動機として使用され、セルンウス制御される例を示して
いる。
動機として使用され、セルンウス制御される例を示して
いる。
この誘導機２は一次巻線３と二次巻線４を備えており、
一次巻線３は、遮断器５を介して商用交流電源系統６．
および遮断器９を介して短絡回路ｌＯＫ接続されている
。二次巻線４は遮断器１５を介して周波数変換装置１１
Ｊ遮断器７を介して始動用短絡抵抗８Ｖｃ接続されてい
る。周波数変換装置１１は絶縁トランス１６を介して商
用交流電源系統６Ｖｃ接続されている。
一次巻線３は、遮断器５を介して商用交流電源系統６．
および遮断器９を介して短絡回路ｌＯＫ接続されている
。二次巻線４は遮断器１５を介して周波数変換装置１１
Ｊ遮断器７を介して始動用短絡抵抗８Ｖｃ接続されてい
る。周波数変換装置１１は絶縁トランス１６を介して商
用交流電源系統６Ｖｃ接続されている。
この周波数変換装置１１は、３相ブリツジ接続されたサ
イリスタ変換器１２．１４および干滑りアクドル１３で
構成され１いる。
イリスタ変換器１２．１４および干滑りアクドル１３で
構成され１いる。
以上の構成において１周知の通り、起動時は。
遮断器５および７を閉じて二次抵抗起動し、定常運転に
入ると、遮断器７を開き、遮断器１５を閉じることによ
り、周波数変換装置１１により二次電力を制御して速度
制御を行なう。
入ると、遮断器７を開き、遮断器１５を閉じることによ
り、周波数変換装置１１により二次電力を制御して速度
制御を行なう。
次に、この状態から発電制動する場合の動作を説明する
。制動開始時には、先ず、遮断器５を開き１周波数変換
装置１１を停止させて、二次電流を零にする。その後、
遮断器９を閉じて短絡回路１０を接続することにより一
次巻線３を短絡し、同時に、周波数変換装置１１から低
周波の交流電力を印加して、二次巻線を交流励磁する。
。制動開始時には、先ず、遮断器５を開き１周波数変換
装置１１を停止させて、二次電流を零にする。その後、
遮断器９を閉じて短絡回路１０を接続することにより一
次巻線３を短絡し、同時に、周波数変換装置１１から低
周波の交流電力を印加して、二次巻線を交流励磁する。
したがつて、誘導機２は、二次巻線の励磁周波数によっ
て決まる同期速度までは発電機として動作し、誘導機２
及びポンプ水車ｌの持つ回転エネルギーは、一次巻線３
及び短絡回路１０の抵抗により消費されｔ発電制動を行
なうことができる。
て決まる同期速度までは発電機として動作し、誘導機２
及びポンプ水車ｌの持つ回転エネルギーは、一次巻線３
及び短絡回路１０の抵抗により消費されｔ発電制動を行
なうことができる。
ここで、前記した１５０００ ｋＷの誘導機を例に挙げ
【、この場合の励磁電圧について説明する。二次巻線４
の直流抵抗は０．００２Ω程度であり、インダクタンス
は０．００６ Ｈ程度である。したがって。
【、この場合の励磁電圧について説明する。二次巻線４
の直流抵抗は０．００２Ω程度であり、インダクタンス
は０．００６ Ｈ程度である。したがって。
二次巻線４の励磁周波数をｌ Ｈｚとすると、そのとき
のインピーダンスＺは。
のインピーダンスＺは。
Ｚ ＝ ０．００２”＋（２πＸ０．００６ ）”＝
０．．０３８Ω となる。すなわち、直流抵抗に比べて１９倍のインピー
ダンスとなるため、その励磁電圧も、直流励磁の場合に
比べて１９倍の電圧とすることができる。したがって１
周波数変換装ｆ１１１は、制御遅れ角αが小さい領域、
すなわち制御遅れ角αの変動に対する出力電圧の変動率
が小さい傾城で制御することができるので、制動制御精
度を上げることができる。
０．．０３８Ω となる。すなわち、直流抵抗に比べて１９倍のインピー
ダンスとなるため、その励磁電圧も、直流励磁の場合に
比べて１９倍の電圧とすることができる。したがって１
周波数変換装ｆ１１１は、制御遅れ角αが小さい領域、
すなわち制御遅れ角αの変動に対する出力電圧の変動率
が小さい傾城で制御することができるので、制動制御精
度を上げることができる。
尚、この励磁周波数は、上記のように予めＩＨｚに設定
しておくだけで十分な効果を達成できるが。
しておくだけで十分な効果を達成できるが。
誘導機２０回転速度以下、即ち、交流電源６０周波数以
下で任意に設定ないし可変することもでき、この場合も
その励磁周波数により工決まる周期速度まで精度の高い
発電制動を行なうことができる。
下で任意に設定ないし可変することもでき、この場合も
その励磁周波数により工決まる周期速度まで精度の高い
発電制動を行なうことができる。
以上述べた実施例では、セルビウス制御用の周波数変換
装置１１を利用し工交流励磁することができるので、新
たに励磁装置を設ける必要がない点で優れている。しか
し、本発明はこれに限るものでないことは勿論であり、
既存の始動用抵抗８を開閉器で切換えて一次側に接続す
ることによって、短絡回路１０を新たに設けないようＫ
すること、さらには、一次巻線３側を周波数変換装置１
１で交流励磁して、二次巻線４を始動用抵抗８で短絡す
ることもできる。
装置１１を利用し工交流励磁することができるので、新
たに励磁装置を設ける必要がない点で優れている。しか
し、本発明はこれに限るものでないことは勿論であり、
既存の始動用抵抗８を開閉器で切換えて一次側に接続す
ることによって、短絡回路１０を新たに設けないようＫ
すること、さらには、一次巻線３側を周波数変換装置１
１で交流励磁して、二次巻線４を始動用抵抗８で短絡す
ることもできる。
第２図は、本発明の他の実施例であり、第１図と同一部
には同一符号を付して説明を省略する。
には同一符号を付して説明を省略する。
本実施例では、周波数変換装置１１を、サイリスタ変換
器ｉ２，１４に代えて、サイクロコンバータ装置で構成
した点、に特徴がある。
器ｉ２，１４に代えて、サイクロコンバータ装置で構成
した点、に特徴がある。
図において、可変速発電電動機を構成する誘導機２の二
次巻線４はグレーツ結線されたサイクロコンバータ装置
１１に結合され、サイクロコンバータ装置の反町変速発
電電動機側は絶縁トランス２０に結合されている。この
絶縁トランス２０は商用交流電源系統６に結合された一
次巻＄２１、および前記サイクロコンバータ装置１１が
結合される二次巻線２２〜２４を備えている。
次巻線４はグレーツ結線されたサイクロコンバータ装置
１１に結合され、サイクロコンバータ装置の反町変速発
電電動機側は絶縁トランス２０に結合されている。この
絶縁トランス２０は商用交流電源系統６に結合された一
次巻＄２１、および前記サイクロコンバータ装置１１が
結合される二次巻線２２〜２４を備えている。
定常運転時には遮断器５は閉じ９は開となっている。制
動時にはまず遮断器５を開き１次にサイクロコンバータ
装置１１を停止させ励磁電流を零にした後遮断器９を閉
じ、一次巻線３を短絡回路１０により短絡する。この状
態でサイクロコンバータ装置１１により二次巻線４に交
流電流を流し、可変速発電電動機２を発電機として動作
させ、可変速発電電動機２０回転子とポンプ水車１の持
つ回転エネルギーを一次巻線の抵抗により消費し発電制
動を行うものである。
動時にはまず遮断器５を開き１次にサイクロコンバータ
装置１１を停止させ励磁電流を零にした後遮断器９を閉
じ、一次巻線３を短絡回路１０により短絡する。この状
態でサイクロコンバータ装置１１により二次巻線４に交
流電流を流し、可変速発電電動機２を発電機として動作
させ、可変速発電電動機２０回転子とポンプ水車１の持
つ回転エネルギーを一次巻線の抵抗により消費し発電制
動を行うものである。
したがって１本実施例でも、サイクロコンバータ装置の
制御遅れ両鳴αが小さい領域、すなわち制御遅れ角αの
変動に対する出力電圧の変動の割合が小さい領域で使用
することが可能となる。
制御遅れ両鳴αが小さい領域、すなわち制御遅れ角αの
変動に対する出力電圧の変動の割合が小さい領域で使用
することが可能となる。
以上、いずれの実施例でも、誘導機の一次巻線を短絡し
、二次巻線に交流励磁を加えているが、一次巻線と二次
巻線は原理的に等価であり、二次巻線を短絡し、一次巻
線に交流励磁を加えても原理的に変わるところは無く、
同様な効果を達成できることは明らかである。
、二次巻線に交流励磁を加えているが、一次巻線と二次
巻線は原理的に等価であり、二次巻線を短絡し、一次巻
線に交流励磁を加えても原理的に変わるところは無く、
同様な効果を達成できることは明らかである。
本発明によれば、制動時の励磁電圧を従来の直流励磁に
比べて高くすることができるので、電圧変動率の小さい
領域でもって１巻線形誘導機を高精度に発電制動制御す
ることができる。
比べて高くすることができるので、電圧変動率の小さい
領域でもって１巻線形誘導機を高精度に発電制動制御す
ることができる。
第１図は本発８ＡＫよる巻線形誘導機の制動装置の一実
施例を示す電気回路図、第２図は本発明の他の実施例を
示す電気回路図、第３図はサイリスタ変換器の特性図で
ある。 １・・・・・・ポンプ水車、２・・・・・・巻線形誘導
機（発電電動機）、３・・・・・・一次巻線、４・・・
・・・二次巻線、１０・・・・・・短絡回路、１１・・
・・・・周波数変換装置。 才 １ 図 ／′ ７２ 口
施例を示す電気回路図、第２図は本発明の他の実施例を
示す電気回路図、第３図はサイリスタ変換器の特性図で
ある。 １・・・・・・ポンプ水車、２・・・・・・巻線形誘導
機（発電電動機）、３・・・・・・一次巻線、４・・・
・・・二次巻線、１０・・・・・・短絡回路、１１・・
・・・・周波数変換装置。 才 １ 図 ／′ ７２ 口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、交流電源と、回転負荷に連結され一次及び二次巻線
を有する巻線形誘導機と、該誘導機の二次巻線と前記交
流電源との間に接続され、当該二次電力を制御する周波
数変換装置とを備えたものにおいて、前記誘導機の制動
時、前記一次又は二次巻線のうちの一方を短絡する手段
、および他方の巻線を前記交流電源より低い周波数で交
流励磁する手段とを備えたことを特徴とする巻線形誘導
機の制動装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記交流励磁手段
は、前記誘導機の零速度に近い低周波で交流励磁するよ
うにした巻線形誘導機の制動装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記短絡手段は前
記一次巻線を短絡する構成とし、前記交流励磁手段は、
前記周波数変換装置により前記交流電源を低周波電力に
変換して前記二次巻線に給電するように構成した巻線形
誘導機の制動装置。 ４、特許請求の範囲第１項において、前記回転負荷は、
駆動および被駆動トルクを発生する揚水発電システムの
ポンプ水車であって、前記巻線形誘導機を可変速発電電
動機とした巻線形誘導機の制動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60110237A JP2524575B2 (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | 可変速揚水発電装置における可変速発電電動機の制動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60110237A JP2524575B2 (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | 可変速揚水発電装置における可変速発電電動機の制動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61269686A true JPS61269686A (ja) | 1986-11-29 |
| JP2524575B2 JP2524575B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=14530579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60110237A Expired - Lifetime JP2524575B2 (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | 可変速揚水発電装置における可変速発電電動機の制動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2524575B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2891960A1 (fr) * | 2005-10-12 | 2007-04-13 | Leroy Somer Moteurs | Systeme electromecanique d'entrainement, notamment pour pompe a cavite progressive pour puits de petrole. |
| EP2001120A3 (en) * | 2007-06-08 | 2010-11-24 | Korean Electro Technology Research Institute | Controller of doubly-fed induction generator |
| WO2014096113A3 (de) * | 2012-12-21 | 2015-03-26 | Wobben Properties Gmbh | Verfahren zur steuerung eines wasserschütz-antriebs für ein wasserschütz mit einer elektrischen maschine, betriebsschaltung, wasserschütz-antrieb und wasserkraftanlage |
| EP3012961A3 (de) * | 2014-10-24 | 2016-06-29 | Beckhoff Automation GmbH | Antrieb mit einer sicherheitsbremse, motorsteuerungssystem und verfahren zum betreiben eines motorsteuerungssystems |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49120120A (ja) * | 1973-03-22 | 1974-11-16 | ||
| JPS51136122A (en) * | 1975-05-20 | 1976-11-25 | Mitsubishi Electric Corp | Stationary scherbius system |
-
1985
- 1985-05-24 JP JP60110237A patent/JP2524575B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS49120120A (ja) * | 1973-03-22 | 1974-11-16 | ||
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| FR2891960A1 (fr) * | 2005-10-12 | 2007-04-13 | Leroy Somer Moteurs | Systeme electromecanique d'entrainement, notamment pour pompe a cavite progressive pour puits de petrole. |
| WO2007042732A1 (fr) * | 2005-10-12 | 2007-04-19 | Moteurs Leroy-Somer | Systeme electromecanique d'entrainement, notamment pour pompe a cavite progressive pour puits de petrole |
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| EP2001120A3 (en) * | 2007-06-08 | 2010-11-24 | Korean Electro Technology Research Institute | Controller of doubly-fed induction generator |
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| CN104870716A (zh) * | 2012-12-21 | 2015-08-26 | 乌本产权有限公司 | 用于控制用于水闸的具有电机的水闸驱动装置的方法、运行电路、水闸驱动装置和水电厂 |
| AU2013360689B2 (en) * | 2012-12-21 | 2017-02-02 | Wobben Properties Gmbh | Method for controlling a sluice drive for a sluice, said sluice drive having an electrical machine, operating circuit, sluice drive, and water power plant |
| US9758940B2 (en) | 2012-12-21 | 2017-09-12 | Wobben Properties Gmbh | Method for controlling a water sluice gate drive for a water sluice gate having an electric machine, service connection, water sluice gate drive and hydroelectric power plant |
| EP3012961A3 (de) * | 2014-10-24 | 2016-06-29 | Beckhoff Automation GmbH | Antrieb mit einer sicherheitsbremse, motorsteuerungssystem und verfahren zum betreiben eines motorsteuerungssystems |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2524575B2 (ja) | 1996-08-14 |
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Legal Events
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |