JPS6133334B2 - - Google Patents

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JPS6133334B2
JPS6133334B2 JP52120146A JP12014677A JPS6133334B2 JP S6133334 B2 JPS6133334 B2 JP S6133334B2 JP 52120146 A JP52120146 A JP 52120146A JP 12014677 A JP12014677 A JP 12014677A JP S6133334 B2 JPS6133334 B2 JP S6133334B2
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JP
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reactive power
field current
synchronous motor
motor
signal
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JP52120146A
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Esu Piitaason Robaato
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CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS6133334B2 publication Critical patent/JPS6133334B2/ja
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1885Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using rotating means, e.g. synchronous generators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S174/00Electricity: conductors and insulators
    • Y10S174/13High voltage cable, e.g. above 10kv, corona prevention
    • Y10S174/14High voltage cable, e.g. above 10kv, corona prevention having a particular cable application, e.g. winding
    • Y10S174/16High voltage cable, e.g. above 10kv, corona prevention having a particular cable application, e.g. winding in a motive power system, e.g. electric motor control system
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は力率改善装置に関するものであり、
特に、容量性の無効電力を起こして配電線上の他
の負荷によつて生ずる誘導性の無効電力を自動的
に補償する、配電系統に伴う誘導性無効電力の調
整装置に関するものである。 工業上の多くの場合に重大な問題となるのは、
電力需要な変動にすることによつて正常な製造工
程中に交流電力の変動が生ずることである。この
ような電圧変動は有効電力需要及び無効電力需要
双方が変動することに由来するものである。有効
電力需要が変動するのは製造効程中に電力が拡大
したためであり、その対策はほとんどない。しか
しながら無効電力需要の変動については、少なく
とも部分的には補償することができる。更に、多
くの電気事業体は一月当たり15又は30キロワツト
分の需要並びに最大15又は30キロバール分の需要
の両方を基に料金の請求を利用者に行なつてい
る。この無効電力需要を改善するために利用者の
できることは明らかに電力の価格を下げることで
ある。 ほとんどの場合、工業的負荷は遅れ需要、すな
わち誘導性需要をもたらす。過励磁された同期電
動機は中和性の無効電力、すなわち容量性の無効
電力を発生し、遅れ無効電力を補償する、という
ことはすでに知られている。線路電圧及び力率を
改善するために同期電動機を用いることは、ア
イ・イー・イー・イー(IEEE)、1971年11月/
12月、第1GA―7巻、第6号の工業用及び家庭用
変動(Transitions on Industry and General
Applications)、に関する、ロバート・エス・ピ
ーターソン(Robert S.Peterson)の論文「配電
線電圧及び力率を維持するための同期電動機の使
用方法(Use of Synchronous Motor Drives for
Maintaining Distribvtion System Line Voltage
and Power Factor)」で詳細に説明されている。 この発明は、中和性無効電力、すなわち容量性
無効電力を与えるため、同期電動機を用いた配電
系統に伴う誘導性無効電力の調整装置を提供する
とともに、熱的かつ同期的保護を果すことを目的
としている。 この発明は、補償用すなわち容量無効電力を発
生するために同期電動機に接続した配電線に伴う
誘導性の無効電力を調整する装置の保護を請求す
るものである。配電線上の他の負荷に伴う誘導性
無効電力を示す信号を引き出す手段が配電線に接
続されている。誘導性の無効電力信号を受けた無
効電力制御手段は、無効電力補償用容量性信号を
同期電動機の界磁巻線に接続した界磁電流制御ル
ープに送る。界磁電流制御ループと結合された界
磁電流温度制御手段は最大界磁電流信号を受
け、、制限信号を無効電力制御信号に送つて平均
界磁電流が最大界磁電流信中を越えるとき、無効
電力制御手段の出力を阻止するものである。この
同期電動機の電機子にはルク補償手段が接続され
ており、このトルク補償手段は最小界磁電流を界
磁電流制御ループに送つて同期電動機が正規の最
大負荷状態中、界磁電流温度制御手段の出力信号
に優先して同期状態を保つように接続されてい
る。 この発明に係る配電系統に伴う誘導性無効電力
の調整装置の一実施例を第1図乃至第14図に基
いて説明する。 第1図において、符号10で抱括的に示される
配電系統に伴う誘導性無効電力の調整装置は四つ
のループ、すなわち、同期電動機(以下、単に電
動機という)無効電力制御ループ12と、電動機
定格界磁電流制御ループ(以下、電動機定格界磁
制御ループという)14と、同期制御ループ16
と、界磁電流(以下、界磁制御ループという)制
御ループ18と、を備えている。 電動機0は無限母線に接続されている。「無限
母線」という言葉は、工場に電力を供給する電動
事業体の容量は工場全体が必要とする電力に対し
て非常に大きいので、、工場への電圧供給は、製
造工程の電力需要が大きく変化してもした変化は
ない、ということを単に意味するだけである。工
場のいろいろな配電系統の負荷を符号22で示
す。 接続点N1で測定される全無効電力は母線無効
電力トランスジユーサ24に送られる。接続点N
2の電動機無効電力は電動機無効電力トランスジ
ユーサ26によつて測定される。両トランスジユ
ーサ24及び26の出力は加算点28に印加さ
れ、その代数学的に加算された出力は母線誘導性
無効電力修正制御回路30に印加される。電動機
無効電力トランスジユーサ26からの容量性無効
電力信号と母線誘導性無効電力修正制御回路30
からの無効電力修正信号とを加算点32で加算す
る。これは、後述するように、全誘導性無効電力
を中和するのが不経済であることに鑑み、母線誘
導無効電力修正制御回路30において誘導性無効
電力の定率を補償するからである。電動機無効電
力制御器34は加算点32の加算出力を受け、電
動機無効電力制御器34の出力は最大値選択ゲー
ト回路36に印加される。この最大値選択ゲート
回路36で選択された出力は加算点38に印加さ
れる。加算点38への他に最磁電両信号が入力さ
れる。加算点38で代数的に加算された出力は界
磁電流制御器(以下、界磁制御器という)40に
入力され、界磁制御器40の出力は電動機20の
界磁巻線44への電流を制御するサイリスタ変換
器42に入力される。界磁巻線44の分路器46
は界磁電流トランスジユーサ48に界磁電流制御
信号を供給するものである。界磁電流トランスジ
ユーサ48の出力の一方は算点50に、他方は加
算点38に印加される。加算点50は更に電機子
定格界磁電流の関係であるアナログ信号を受け
る。加算点50からは、平均界磁電流制御器(以
下平均界磁制御器という)52へ信号路が延びて
おり、平均界磁制御器52は動機無効電力制御器
34に制限信号を出力している。電動機20の電
機子に接続された電動機電力トランスジユーサ5
4はトルク補償器56に送信し、トルク補償器5
6は最大値選択ゲート回路36に別の入力を与え
ている。 この発明による配電系統に伴う誘導性無効電力
の調整装置を詳細に述べる前に、その動作の全体
の流れを知つておいた方がよいであろう。 配電線電力の変動は有効電力需要又は無効電力
需要の変動に由来している。実際の場合には、こ
の無効電力需要は誘導性、すなわち遅れ無効電力
となつている。このような状況を改善できるの
は、中和性の、すなわち容量性の無効電力を起こ
して誘導性の無効電力を減少させる場合である。
周知のように、過励磁同期電動機は容量性の無効
電力を供給する。すらなわち、電流が端子電圧よ
り進むのである。 この発明においては、配電系統の他の負荷22
の中に誘導性無効電力が測定され、動機30が中
和性、すなわち容量性の無効電力を発生するとす
る。理論的には全ての誘導性無効電力が中和、あ
るいは補償できるのだが、そのためには、経済的
に不適当なかなり大型の同期電動機が必要であ
る。従つて、後述するように、同期電動機は誘導
性無効電力の定率を補償するだけである。 電動機20は余り長い間過励磁することはでき
ない。そうでないと界磁巻線が過熱してしまい、
電動機全体の寿命を縮めてしまう。従つて電動機
の製造業者が特定した定格界磁電流に従うものと
仮定する。 更に、正規の最大負荷の下では、同期電動機の
同期を外すことは望ましないので、このような条
件下でも同期電動機は同期状態に留つていると仮
定する。 このような同規期状態は次の優先順位で実現さ
れる。 (a) 同期制御、すなわち、電動機20が正規の最
大負荷の下で同期を外さない程度に十分な界磁
電流を生じさせること、 (b) 熱制御、すなわち電動機定格界磁電流より大
きな平均界磁電流信号を電動機無効電力制御器
34に与えないこと、及び (c) 誘導性無効電力を中和するための容量性無効
電力制御。 第1図に戻つて、配電線負荷22の誘導性無効
電力は適当な方法で測定できるが、普通それはど
のような方法であつても構わない。 母線無効電力トランスジユーサ24及び電動機
無効電力トランスジユーサ26は、それぞれアメ
リカ合衆国、オハイオ州、コロンブスのサイエン
テイフイツク・コロンバス(Scientific
Columbus)株式会社によつて製造された型のホ
ールチプライアー(HALLTIPLIER=商標)で
ある。このホールプライアーは測定点に供給され
ている無効電力の関数であるアナログ出力を発生
する。 母線無効電力トランスジユーサ24は配電系銚
統の全無効電力を測定するが、電動機トランスジ
ユーサ26は電動機20の無効電力を測定する。
加算点28では、電動機無効電力は全無効電力か
ら引かれ、その結果、配電系統の他の負荷22の
無効電力を示す信号が出力される。この信号は母
線誘導性無効電力正制御回路30に送られる。母
線誘導性無効電力修正制御回路30は電動機20
で発生した容量性無効電力によつて誘導性無効電
力の一部を、後述の電位差計62を用いて中和、
すなわち補償する。尚、何かの理由により全無効
電力が容量性の場合には母線誘導性無効電力修正
制御回路30の出力は零である。加算点32で
は、誘導性無効電力が正端子に、電動機無効電力
トランスジユーサ26からの容量性無効電力信号
が負端子に代数学的に加算される。そして電動機
無効電制御器34は、必要な容量性の無効電力を
発生させるため電動機20の界磁巻線44を過励
磁する信号を出力する。しかしながら、電動機格
界磁制御ループ14は、電動機無効電力制御器3
4が電動機20の定格(表札)界磁電流より大き
い平均界磁電流信号を出力しないように界磁電流
を制御している。この熱的制御の特色について
は、ロバート・エス・ピーターソン(Robert S.
Peterson)によつて発明され、この出願と同じ譲
受人に譲渡された米国特許第3686552号、「同期電
動機界磁調整器制御(Synchronouus Motor
Field Field Regulator Control)」に記載されて
いる。 第1図のブロツク図からわかるように、最大値
選択ゲート回路36は二つの入力端子の持ち、大
きな値の入力を選ぶものである。同期制御ループ
16は正規の最大負荷状態下で電動機20の同期
状態を保つため最大値の正の信号を最大値選ゲー
ト回路36に供給する。この同期制御ループ16
の動作はロバート・エス・ピーターソン
(Robert S・Peterson)によつて発明され、こ
の出願と同じ譲受人に譲渡された米国特許第
3686551号、「同期電動機界磁調整器制御
(Synchronous Motor Field Regulation
Control)」に記載されている。 そして、界磁制御ルプ18は、同期制御ルプ1
6の最小必要値に対して電動機無効電力制御器3
4が要求する無効電力修正信号とともに間的界磁
電流を要約するための閉ループであり、この界磁
制御ループ18は、また電動機定格界磁制御ルー
プ14によつて温度制御を行うため動機定格界磁
電流信号に負の信号を加えている。 第2図及び第3図において、第1図に示された
ループ12,14,16及び18の主な素子の特
性が詳しく示されている。尚いろいろなブロツク
内のグラフの意味は第14図から理解できる。 まず第2図について考えると、変流器CT及び
計器用変圧器PTは接続点N1及びN2からの電
流及び電圧信号を引き出して母線無効電力トラン
スジユーサ24及び電動機無効電力トランスジユ
ーサ26内の信号発生器に送り、それぞれ信号―
B′及び+Rn′を引き出す。そして、これらの信
号―RB′及び+Rn′は増幅されて、それぞれ信号
+RB及び―Rnとなつて母線誘導性無効電力修正
制御回路30に印加される。 母線誘導性無効力修正制御回路30内には二つ
の主な回路、すなわち、無効電力修正制御器58
と無効電力基準値択制御器60とがある。無効電
力修正制御器58及び無効電力基準値選択制御器
60は、それぞれ第4図及び第8図に詳しく示さ
れている。出力+RLは配電系統の他の負荷22
の無効電力を示している。前に説明したように、
誘導性の無効電力を100%修正することは理論的
には可動であるが、実際問題としては、電動機2
0に大容量が必要なため経済的に無理である。従
つて、補償は誘導性無効電力の一部分、すなわち
配電系統の他の負荷22についてのみ行なわれ、
電位差計62の選択された部分によつて示される
利得設定値Kによつて物理的に実現される。 利得設定値Kについての数学的な根拠を以下に
説明する。配電系統の他の負荷22の計算された
母線誘導性無効電力と電動機無効電力基準値との
間のループ利得は無効電力の調整装置が補償の対
象とする母線上の他の負荷22で発生する誘導性
無効電力の百分率を決定するものである。 (1) 電動機容量性無効電力基準値=K(測定され
た全母線誘導性無効電力+電動機容量性無効電
力) 電動機容量性無効電力は電動機無効電力基準
値と一致するとする。 (2) 電動機容量性無効電厘力基準値=電動機容量
性無効電力であり、また、 (3) 測定された全母線誘導性無効電力=母線上の
他の負荷による母線誘導性無効電力―電動機容
量性無効電力 従つて、式(2)及び(3)を式(1)に代入すると、 (4) 電動機容量性無効電力=K(母線上の他の負
荷による母線誘導性無効電力―電動機容量性無
効電力+電動機容量性無効電力) すなわち (5) 同期電動機容量無効電力=K(母線上の他の
負荷による母線誘導性無効電力) この場合、利得設定値Kは電動機20によつ
て補償される母線上の他の負荷の単位当たり誘
導性無効電力である。 従つて、 (6) 同期電動機を用いた無効電力の調整装置によ
つて補償される母線上の他の負荷の百分率誘導
性無効電力=100K もし、K=1なら、電動機20は全ての母線
誘導性無効電力負荷に対して補償を行ない、最
大又は最小界磁電流、電動機温度容量などの電
動機を用いた無効力調整装置の制限を越えない
限り、母線力率は100%となる。 第7図からわかるように、もし何らかの理由で
他の負荷22が容量性+RBとなる場合には、ダ
イオード64は逆バイアスされ、電動機無効電力
制御器34には何の信号も送られない。 無効電力基準値選択制御器60を示す第8図に
おいて、演算増幅器66はインバータの役目を果
たし、演算増幅器回路68が無効電力基準値選択
回路である。配電系統の他の負荷22が容量性で
あつても、電動機トルク補償ループすなわち同期
制御ループ16が無効にならない限り電動機無効
電力制御ルループ12が依然最小容量性無効電に
調整されるよう電位差計70によつて最小基準信
号を発生させることができる。修正容量性無効電
力が周期的に発生し、長い期間大きな修正容量性
無効電力信号を求め続けるなら電動機20は熱的
に過負荷となる筈である。電動機20の熱容量は
有限であり、長い期間、大きな線路電流及び又は
界磁電流を受ければ、おそらく、その熱容量は越
えて、電動機20の寿命は短かくなつてまう。苛
酷な負荷条件下では、、電動機は非常に早く損傷
し得る。 平均界磁制御器52は、電動機界磁電流温度制
御器(以下、界磁温度制御器という)76、電動
機界磁電流温度制限制御器(以下、界磁温度制限
制御器という)78、及び無効電力制限制御器8
0を備えている。界磁温度制御器76は界磁温度
制御演算増幅器82及びインバータ84を備えて
いる。界磁温度制限制御器78はインバータ86
及び加算器88を備えている。無効電力制限制御
器80は加算器90、加算器92及びインバータ
94を備えている。参考のため、これらの素子の
詳細は下記の図に示されている。 第10図―界磁温度制御器76 第11図―界磁温度制限制御器78 第12図―無効電力制限制御器80の加算器9
2及びインバータ94 第13図―無効電力制限制御器80の加算器9
0 第1図及び第3図に示される電動機界磁電流
(以下、界磁電流という)−ifは界磁電流トラン
スジユーサ48から引き出され、第1図及び第1
0図に示される界磁温度制御演算増幅器82に印
加される。定格界磁電流+ifRは第2図及び第1
0図に示される電位差計96によつて設定され
る。定格界磁電流+ifRは、た、第2図及び第1
1図の界磁温度制限制御器78のインバータ86
にも送られる。信号−i* fMAX+i* fR(*印は
基準値を表わす)は、第2図及び第11図に示さ
れる界磁温度制限制御器78の加算器88から第
2図及び第10図に示される演算増器82及びイ
ンバータ84に印加される。 第2図及び第10図に示される界磁温度制御器
76は界磁電流−ifと定格界磁電流+i* fR
を比較する積分器である。 もし何かの理由で、平均界磁電流が普通20秒間
(これは調整ができる)定格界磁電流より大きく
なる場合には、第9図における電動機無効電力制
御器34によつて得られる界磁電流は定格界磁流
+i* fRに設定される。もし平均界磁電流が定格
界磁電流+i* fRより低いなら、電動機無効電力
制御器34はは、約150%の最大界磁電流ifMAX
を要することができる。この特色には、電動機無
効電力制御器34が要求できる最大界磁電流を設
定する電動機無効電力制御器34の飽和制御値−
RLを変えることが必要である。 もし、電動機容量性無効電力−Rnが電動機無
効電力調整基準信号+R* nより大きいなら、電
動機無効電力制御器34の出力信号は零となる。
何故なら界磁電流を最小界磁電流設定値−ifMIN
より小さくすることはできないからである。 第2図及び第10図において、界磁電流−if
がある期間に対して定格界磁電粒−i* fRより小
さいなら、演算増幅器82は負の飽和電圧−i*
fMAX+i* fRに在り、△fRは阻止ダイオード98
によつて零となる。 もし、ある期間中、定格電流−ifが定格界磁
電流+i* fRより大きいから、界磁温度制御器7
6は正の飽和電圧△i* fR=+i* fMAX−i* fR
となる。第10図の界磁温度制御器76が、負飽
和、すなわち−LIMIT=−i* fMAT+i* fRから
転ずるときにかかる時間は積分時定数による。こ
れは電位差計100の設定値によつて決まる。積
分時定数が大きくなればなる程、熱的なデユーテ
イ時間は長くなる。界磁温度制御器76の出力が
+LIMITすなわち、正飽和のときは、 (7) △i* fR=i* fMAX−i* fR で、無効電力制限制御器80の出力制限値(−
LIMIT)、すなわち、−iRLは調整器(加算器
90及び92)及びインバータ94によつて次
のように計算される。 (8) −iRL=△i* fn+i* fR ここで (9) −△i* fn=−i* fMAX+i* fMIN 及び (10) +△i* fR=+i* fMAX−i* fR 従つて、式(9)及び(10)と式(8)に代入すると、 (11) −iRL =−i* fMAX+i* fMIN+i* fMAX−i* fR =−i* fR+i* fMIN これは、この状態で、電動無効電力制御器34
が定格界磁電流+i* fRに相当する最大界磁電流
を要しているだけであることを意味する。何故な
ら、 (12) 最大界磁電流=−iRL* fMINで、式(11)を式
(12)へ代入して (13) 最大界磁電流=−i* fR+i* fMIN−i* f
MIN=−i* fR(定格界磁電流) 第7図の単位当たりの配電系統誘導性無効電力
修正設定値62、第8図の電動機無効電力基準設
定値102、及び最小電動機無効電力基準設定値
82は衝撃負荷が電動機10に掛つたときには電
動機20の振動が最小ななるように調節される
が、飽和制限値にない電動機無効電力制御器34
は、通常電動機無効電力を平均界磁電流が定格界
磁電流より小さくなるように調整してある。電動
機無効電力制御器34が通常、定格界磁電流の制
限出力で動作しているなら、電動機無効電力制御
器34が飽和制限値に在るとき、電動機無効電力
制御器34は配電系統の周期的な最大誘導性無効
電力負荷に対して修正することはできない。電動
機無効電力制御器34は、配電系統の極端に大き
い無効電力誘導性負荷について補償するためには
定格界磁電流より大きな界磁流を要求しなければ
ならない。第7図の単位当りの配電系統の誘導性
無効電力修正設定値62は、第10図の界磁温度
制御器76が最大反界磁電流の許される電動機無
効電力制御器34の飽和制限値をめつたに制御し
ない程十分低く設定する。界磁温度制御器76
は、他の配電系統の誘導性負荷が長い期間に亘つ
て苛酷な程大きな値にあるときには、許され得る
最大の界磁電流(電動機無効電力制御器飽和制限
値)を制御するだけである。 第8図の電位差計102によつて調整される電
動機無効電力基準値時間遅れ(0−2.3秒)は衝
撃的な負負荷が掛つている。間、その電動機の振
動を最小にするように調整されており、しかもこ
の発明の無効電力調整装置10が配電系統の周期
的な大きな誘導性無効電力負荷に対して補償でき
ないような遅さに無効電力調整装置基準値を合わ
せてはならない。この無効電力調整装置基準時間
遅れの調整は、一つの妥協である。 最後に、第1図の、加算を行う演算増幅器38
は第4図に示されている。最大界磁電磁電流基準
値制限制御器は第5図に示されている。第1図の
界磁電流世御器40は第6図に詳しく示されてい
る。第1図の電動機無効電力制御器34は第9図
に詳しく示されている。 以上のように、本発明における配電系統に伴う
導性無効電力の調整装置によれば、配電線に接続
された同期電動機20と、同期電動機の界磁巻線
に接続された界磁電流制御ループ18と、配線に
接続され、配電線上の他の負荷に伴う誘導性無効
電力の関数である信号を引き出す手段24,2
6,28と、引き出した誘導勢無効電力の関数で
ある信号を受け、かつ補償無効電力信号を界磁電
流制御ループに送つて同期電動機を過励磁し、配
電線に容量性無効電力を供給する同期電動無効電
力制御手段34と、界磁電流制御ループに接続さ
れ、最大界磁流信号を受け、かつ平均界磁電流が
最大界磁電流信号を越えるとき制限信号を同期電
動機無効電力制御手段に送つて同期電動機無効電
力制御手段の出力信号を阻止する界磁電流温度制
御手段52と、同期電動機の電機子に結合され、
かつ最小限磁電流を界磁電流制御ループに送るよ
うに接続され、同期電動機が正規の最大負荷状態
にあるとき、界磁電流温度制御手段の出力信号に
優先して同期を保つトルク補償手段56と、を備
えたので、、(1)同期制御、(2)界磁電流温度制御、
及び(3)容量性無効電力制御、を優先順位として実
行でき、無効電力制御(3)を行うにあたつての過励
磁による過熱を防止制御(2)し、さらにこれらに優
先して同期制御(1)を行つて配電系統負荷としての
同期電動機を故障なくく制御できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明に係る配線系統に伴う誘導
性無効電力の調整装置の一実施例を示す概略ブロ
ツク図、第2図は、この一実施例における同期電
動機無効電力制御ループ及び同期電動機定格界磁
電流制御ループを示すブロツク図、第3図は、こ
の発明の一実施例における同期制御ループを示す
ブロツク図、第4図は、この発明の一実施例にお
ける界磁電流基準値加算器を示す回路略図、第5
図は、この発明の一実施例における最大界磁電流
基準値世限制御器を示す回路略図、第6図は、こ
の発明の一実施例における界磁電流制御器を示す
回路図、第7図は、この発明の一実施例における
無効電力修正御器を示す回路図、第8図は、この
発明の一実施例における無効電力基準値選択制御
器を示す回路略図、第9図は、この発明の一実施
例における同期電動機無効電力制御器を示す回路
略図、第10図は、この発明に一実施例における
同期電動機界磁電流温度制御器を示す回路略図、
第11図は、この発明の一実施例における同期電
動機界磁電流温度制限制御器を示す回路略図、第
12図は、この発明の一実施における無効電力制
限制御器を示す回路略図、第13図は、この発明
の一実施例における無効電力制限制御の一部を成
す加算器90を示す回路略図、第14図は、この
発明の一実施例におけるいろいろなブロツクに用
いられている符号の意味を示す図である。図中、
同一符号は同一又は相当部分を示す。また*印は
電位差計に基く基準値を表している。 10……電動機無効電力調整装置、18……界
磁電流制御ループ、22……配電線上の他の負
荷、24……母線無効電力トランスジユーサ、2
6……同期電動機無効電力トランスジユーサ、2
8……加算器、34……同期電動機無効電力制御
手段、44……果磁巻線、55……平均界磁制御
器、56……トルク補償器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 配電線に接続された同期電動機20と、 前記同期電動機の界磁巻線に接続された界磁電
    流制御ループ18と、 前記配電線に接続され、前記配線上の他の負荷
    に伴なう誘導性無効電力の関数である信号を引き
    出す手段24,26,28と、 引き出した前記誘導性無効電力の関数である信
    号を受け、かつ補償無効電力信号を前記界磁電流
    制御ループに送つて前記同期電動機を過励磁し、
    前記配電線に容量性無効電力を供給する同期電動
    機無電力制御手段34と、 前記界磁電流制御ループに接続され、最大界磁
    電流信号を受け、かつ平均界磁電流が前記最大界
    磁電流信号を越えるとき制限信号を前記同期電動
    機無効電力制御手段に送つて前記同期電動機無効
    電力制御手段の出力信号に優先してこれを阻止す
    る界磁電流温度制御手段52と、 前記同期電動機の電機子に結合され、かつ最小
    界磁電流を前記界磁電流制御ループに送るように
    接続され、前記同期電動機が正規の最大負荷状態
    にあるとき、前記界磁電流温度制御手段の出力信
    号に優先して同期を保つようにするトルク補償手
    段56と、 とを備えた配電系統に伴う誘導性無効電力を調
    整装置。 2 前記誘導性無効電力の関数である信号を引き
    出す手段が、母線無効電力トランスジユーサ手段
    と、同期電動機無効電力トランスジユーサ手段
    と、加算手段とを備え、前記母線無効力トランス
    ジユーサ手段は前記配電系統に接続されて全無効
    電力を測定し、前記同期電動機無効電力トランス
    ジユーサ手段は前記同期電動機に接続されて同期
    電動機無効電力を測定し、前記加算手段は前記同
    期電動機無効電力と前記母線無効電力とを数学的
    に加えて前記誘導性無効電力の関数である信号を
    引き出すものである特許請求の範囲第1項に記載
    の配電系統に伴う誘導性無効電力の調整装置。
JP12014677A 1976-10-08 1977-10-07 Inductive reactive power regulator for power distribution system Granted JPS5346654A (en)

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