JPS6137879B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6137879B2 JPS6137879B2 JP52131573A JP13157377A JPS6137879B2 JP S6137879 B2 JPS6137879 B2 JP S6137879B2 JP 52131573 A JP52131573 A JP 52131573A JP 13157377 A JP13157377 A JP 13157377A JP S6137879 B2 JPS6137879 B2 JP S6137879B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- generator
- rotor
- excitation winding
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、原動機で駆動される発電機を備えた
発電装置に係り、特に周波数変動の少ない定周波
発電装置に関する。
発電装置に係り、特に周波数変動の少ない定周波
発電装置に関する。
従来、速度変動率の大きいデイーゼルエンジン
により駆動されるデイーゼル発電機の周波数精度
は、無負荷から全負荷まで負荷変動させた場合、
負荷を静かに変化させる整定で５％、瞬時に負荷
を変える場合で10％の範囲に抑えるのが限度であ
つた。
により駆動されるデイーゼル発電機の周波数精度
は、無負荷から全負荷まで負荷変動させた場合、
負荷を静かに変化させる整定で５％、瞬時に負荷
を変える場合で10％の範囲に抑えるのが限度であ
つた。
これに対し、コンピユータ用の電源において
は、周波数精度が整定および瞬時とも±１％と極
めて高いものである。したがつて、このような高
精度を得るためには、従来、CVCFといわれるサ
イリスタ回路を用いたもの、または発電装置の容
量を必要容量の10倍にし、使用範囲を少なくして
変動率を少なくする方法、あるいはエンジンと発
電機との間に電磁継手（インダクシヨンカツプリ
ング）を入れ、自動速度制御する方法等が考えら
れているが、いずれの場合においてもコストが高
く経済的な問題があつた。
は、周波数精度が整定および瞬時とも±１％と極
めて高いものである。したがつて、このような高
精度を得るためには、従来、CVCFといわれるサ
イリスタ回路を用いたもの、または発電装置の容
量を必要容量の10倍にし、使用範囲を少なくして
変動率を少なくする方法、あるいはエンジンと発
電機との間に電磁継手（インダクシヨンカツプリ
ング）を入れ、自動速度制御する方法等が考えら
れているが、いずれの場合においてもコストが高
く経済的な問題があつた。
第１図はインダクシヨンカツプリングを用いた
従来の発電装置を示すもので、デイーゼルエンジ
ン１には電機子コイル２および界磁コイル３を有
するインダクシヨンカツプリング４が接続され、
このインダクシヨンカツプリング４には回転子と
しての電機子コイル５および界磁コイル６を有す
る発電機７が接続され、さらにこの発電機７には
速度検出用発電機８が接続されている。前記イン
ダクシヨンカツプリング４の界磁コイル３はデイ
ーゼルエンジン１により直接駆動されるように接
続されるとともに、この界磁コイル３と自動速度
調整器（ASR）９に接続されて該界磁コイル３
を流れる電流が制御されている。この自動速度調
整器９は前記速度検出用発電機８の出力および発
電機７の出力により制御されるようになつてい
る。また、前記発電機７の界磁コイル６には自動
電圧調整器１０が接続され、この自動電圧調整器
１０は発電機７の出力により界磁コイル６に流す
電流を制御するようになつている。
従来の発電装置を示すもので、デイーゼルエンジ
ン１には電機子コイル２および界磁コイル３を有
するインダクシヨンカツプリング４が接続され、
このインダクシヨンカツプリング４には回転子と
しての電機子コイル５および界磁コイル６を有す
る発電機７が接続され、さらにこの発電機７には
速度検出用発電機８が接続されている。前記イン
ダクシヨンカツプリング４の界磁コイル３はデイ
ーゼルエンジン１により直接駆動されるように接
続されるとともに、この界磁コイル３と自動速度
調整器（ASR）９に接続されて該界磁コイル３
を流れる電流が制御されている。この自動速度調
整器９は前記速度検出用発電機８の出力および発
電機７の出力により制御されるようになつてい
る。また、前記発電機７の界磁コイル６には自動
電圧調整器１０が接続され、この自動電圧調整器
１０は発電機７の出力により界磁コイル６に流す
電流を制御するようになつている。
このような構成において、デイーゼルエンジン
１によりインダクシヨンカツプリング４の界磁コ
イル３が回転されると、この界磁コイル３に対向
して設けられた電機子コイル２が誘導作用により
所定のすべりをもつて回転され、この電機子コイ
ル２の回転により発電機７の電機子コイル５が回
転させて電圧が発生することとなる。この発電機
７により発生された電圧は、自動電圧調整器１０
の作用により、出力電圧が常に一定電圧となるよ
うに界磁コイル６の電流値が調整されている。ま
た、発電機７からの出力の周波数は、速度検出用
発電機８からの信号および発電機７からの出力信
号により自動速度調整器９を介してインダクシヨ
ンカツプリング４の界磁コイル３への電流を制御
し、この界磁コイル３に所定のすべりをもつて誘
導回転させる電機子コイル２の回転数を制御する
ことによりおこなわれる。
１によりインダクシヨンカツプリング４の界磁コ
イル３が回転されると、この界磁コイル３に対向
して設けられた電機子コイル２が誘導作用により
所定のすべりをもつて回転され、この電機子コイ
ル２の回転により発電機７の電機子コイル５が回
転させて電圧が発生することとなる。この発電機
７により発生された電圧は、自動電圧調整器１０
の作用により、出力電圧が常に一定電圧となるよ
うに界磁コイル６の電流値が調整されている。ま
た、発電機７からの出力の周波数は、速度検出用
発電機８からの信号および発電機７からの出力信
号により自動速度調整器９を介してインダクシヨ
ンカツプリング４の界磁コイル３への電流を制御
し、この界磁コイル３に所定のすべりをもつて誘
導回転させる電機子コイル２の回転数を制御する
ことによりおこなわれる。
しかし、このように速度検出用発電機８により
自動速度調整器９を制御する方式は、複雑である
ばかりでなく、速度検出用発電機８および自動速
度調整器９のコストが高く装置全体のコストを上
昇させ、さらに、その応答性も悪いという欠点が
ある。また、このような装置を用いて周波数制御
をおこなつても、その周波数精度は整定で±１
％、瞬時で±２％程度となり、コンピユータ用と
しては使用できないものである。さらに、インダ
クシヨンカツプリング４はデイーゼルエンジン１
の回転数に合せてポール数が限定されるととも
に、電機子コイル２および界磁コイル３が両者と
も回転するため構造上複雑となり、そのコストも
高いという欠点もある。
自動速度調整器９を制御する方式は、複雑である
ばかりでなく、速度検出用発電機８および自動速
度調整器９のコストが高く装置全体のコストを上
昇させ、さらに、その応答性も悪いという欠点が
ある。また、このような装置を用いて周波数制御
をおこなつても、その周波数精度は整定で±１
％、瞬時で±２％程度となり、コンピユータ用と
しては使用できないものである。さらに、インダ
クシヨンカツプリング４はデイーゼルエンジン１
の回転数に合せてポール数が限定されるととも
に、電機子コイル２および界磁コイル３が両者と
も回転するため構造上複雑となり、そのコストも
高いという欠点もある。
本発明の目的は、周波数精度の高い定周波発電
装置を提供するにある。
装置を提供するにある。
本発明は、原動機により駆動される発電機の回
転子と、この発電機の回転子に直結した負荷回転
子と、前記発電機の出力側に接続され、負荷回転
子に一定のトルクを付与する第１の直流励磁巻線
と、前記発電機の出力側に変流器を介して接続さ
れ、前記発電機の負荷に対応した、前記第１の直
流励磁巻線とは逆方向のトルクを前記負荷回転子
に付与する第２の直流励磁巻線と、を有すること
を特徴とする定周波発電装置である。
転子と、この発電機の回転子に直結した負荷回転
子と、前記発電機の出力側に接続され、負荷回転
子に一定のトルクを付与する第１の直流励磁巻線
と、前記発電機の出力側に変流器を介して接続さ
れ、前記発電機の負荷に対応した、前記第１の直
流励磁巻線とは逆方向のトルクを前記負荷回転子
に付与する第２の直流励磁巻線と、を有すること
を特徴とする定周波発電装置である。
上記の如く構成した本発明においては第１と第
２の直流励磁巻線によりトルクを付与されている
負荷回転子が、連続的に発電機に負荷を与えると
ともに、発電機の負荷（実負荷）と負荷回転子に
よる負荷との和が常に一定であるため、エンジン
の回転数が略一定となり、発電機の出力周波数を
一定に保持できる。
２の直流励磁巻線によりトルクを付与されている
負荷回転子が、連続的に発電機に負荷を与えると
ともに、発電機の負荷（実負荷）と負荷回転子に
よる負荷との和が常に一定であるため、エンジン
の回転数が略一定となり、発電機の出力周波数を
一定に保持できる。
以下、本発明の一実施例を第２図ないし第４図
に基づいて説明する。ここにおいて、前記従来例
と同一もしくは相当構成部分は同一符号を用いる
ものとする。
に基づいて説明する。ここにおいて、前記従来例
と同一もしくは相当構成部分は同一符号を用いる
ものとする。
原動機としての汎用のデイーゼルエンジン１に
は、発電機７の回転子としての電機子コイル５が
直結され、この電機子コイル５には、誘導負荷１
１の負荷回転子１２が接続されている。この負荷
回転子１２は、ドラムまたは誘導電動機の回転子
のようにカゴ形構造とされている。前記誘導負荷
１１は、前記負荷回転子１２に対向する第１の直
流励磁巻線１３と第２の直流励磁巻線１４とを備
えている。これら直流励磁巻線１３，１４は互い
に独立しており、第１の直流励磁巻線１３は、整
流器１５を介して発電機７の出力側に接続され、
常に一定の電流が流されるようになされている。
また、第２の直流励磁巻線１４は、整流器１６を
介して発電機７の出力側に設けられた変流器１７
に接続され、発電機７の負荷電流に応じた電流が
第２の直流励磁巻線１４に流されるようにされて
いる。この際、整流器１５と１６との整流方向は
逆方向とされ、直流励磁巻線１３，１４への電流
が逆方向となるようにされている。
は、発電機７の回転子としての電機子コイル５が
直結され、この電機子コイル５には、誘導負荷１
１の負荷回転子１２が接続されている。この負荷
回転子１２は、ドラムまたは誘導電動機の回転子
のようにカゴ形構造とされている。前記誘導負荷
１１は、前記負荷回転子１２に対向する第１の直
流励磁巻線１３と第２の直流励磁巻線１４とを備
えている。これら直流励磁巻線１３，１４は互い
に独立しており、第１の直流励磁巻線１３は、整
流器１５を介して発電機７の出力側に接続され、
常に一定の電流が流されるようになされている。
また、第２の直流励磁巻線１４は、整流器１６を
介して発電機７の出力側に設けられた変流器１７
に接続され、発電機７の負荷電流に応じた電流が
第２の直流励磁巻線１４に流されるようにされて
いる。この際、整流器１５と１６との整流方向は
逆方向とされ、直流励磁巻線１３，１４への電流
が逆方向となるようにされている。
前記発電機７の界磁コイル６には、発電機７の
出力電圧により制御される自動電圧調整器１０が
接続され、発電機７の出力電圧が一定となるよう
にされている。
出力電圧により制御される自動電圧調整器１０が
接続され、発電機７の出力電圧が一定となるよう
にされている。
このような構成において、原動機としてのデイ
ーゼルエンジン１が駆動されると、このデイーゼ
ルエンジン１により発電機７の回転子としての電
機子コイル５および誘導負荷１１の負荷回転子１
２が同時に駆動される。したがつて、誘導負荷１
１の第１と第２の直流励磁巻線１３，１４に直流
電流を流して励磁すると、負荷回転子１２にトル
クが発生し、発電機７が無負荷であつてもデイー
ゼルエンジン１には、負荷が加わることとなる。
ーゼルエンジン１が駆動されると、このデイーゼ
ルエンジン１により発電機７の回転子としての電
機子コイル５および誘導負荷１１の負荷回転子１
２が同時に駆動される。したがつて、誘導負荷１
１の第１と第２の直流励磁巻線１３，１４に直流
電流を流して励磁すると、負荷回転子１２にトル
クが発生し、発電機７が無負荷であつてもデイー
ゼルエンジン１には、負荷が加わることとなる。
ところで、発電機７が無負荷の場合には、変流
器１７には電流が流れず、整流器１６を介して接
続される第２の直流励磁巻線１４には電流が流れ
ないこととなる。一方、発電機７の出力側に整流
器１５を介して直接接続された第１の直流励磁巻
線１３には、電流i1が流れることとなり、前述の
ように負荷回転子１２にトルクが発生してデイー
ゼルエンジン１に負荷が加わることとなる。
器１７には電流が流れず、整流器１６を介して接
続される第２の直流励磁巻線１４には電流が流れ
ないこととなる。一方、発電機７の出力側に整流
器１５を介して直接接続された第１の直流励磁巻
線１３には、電流i1が流れることとなり、前述の
ように負荷回転子１２にトルクが発生してデイー
ゼルエンジン１に負荷が加わることとなる。
次に、発電機７に負荷が加わり、この負荷が増
加すると、変流器１７から負荷電流に比例した直
流電流i2が、第２の直流励磁巻線１４に流れるこ
ととなる。したがつて、誘導負荷１１の負荷回転
子１２には、第１の直流励磁巻線１３による励磁
と、第２の直流励磁巻線１４による励磁とが加わ
ることとなるが、第１の直流励磁巻線１３と第２
の直流励磁巻線１４との励磁方向が逆となるよう
に構成されているから、第１の直流励磁巻線１３
による励磁が第２の直流励磁巻線１４のりいじに
より打消され、誘導負荷１１の負荷回転子１２に
発生するトルクが減少することとなる。この際、
発電機７の負荷増加分を、誘導負荷１１の負荷か
ら減少させるよう調整すれば、デイーゼルエンジ
ン１には常に一定の負荷が加わることとなる。し
たがつて、発電機７に負荷変動があつても、デイ
ーゼルエンジン１には常に一定負荷が加わつてい
るから、デイーゼルエンジン１の速度変動率、す
なわち発電機７側から見れば周波数変動率を極め
て小さくできることとなる。
加すると、変流器１７から負荷電流に比例した直
流電流i2が、第２の直流励磁巻線１４に流れるこ
ととなる。したがつて、誘導負荷１１の負荷回転
子１２には、第１の直流励磁巻線１３による励磁
と、第２の直流励磁巻線１４による励磁とが加わ
ることとなるが、第１の直流励磁巻線１３と第２
の直流励磁巻線１４との励磁方向が逆となるよう
に構成されているから、第１の直流励磁巻線１３
による励磁が第２の直流励磁巻線１４のりいじに
より打消され、誘導負荷１１の負荷回転子１２に
発生するトルクが減少することとなる。この際、
発電機７の負荷増加分を、誘導負荷１１の負荷か
ら減少させるよう調整すれば、デイーゼルエンジ
ン１には常に一定の負荷が加わることとなる。し
たがつて、発電機７に負荷変動があつても、デイ
ーゼルエンジン１には常に一定負荷が加わつてい
るから、デイーゼルエンジン１の速度変動率、す
なわち発電機７側から見れば周波数変動率を極め
て小さくできることとなる。
第３図は、発電機７の電流Iaと誘導負荷１１の
各直流励磁巻線１３，１４の起磁力AT（アンペ
アターン）との関係を示す線図である。図におい
て、破線で示す直線Ｐは第１の直流励磁巻線１３
による起磁力を示し、破線で示す直線Ｑは第２の
直流励磁巻線１４による起磁力を示し、さらに実
線で示す直線Ｒは直流励磁巻線１３および１４の
起磁力の合計である。いま、直流励磁巻線１３お
よび１４の巻数をそれぞれN1およN2とし、直流
励磁巻線１３および１４に流れる電流をそれぞれ
i1およびi2としたとき、第１の直流励磁巻線１３
による起磁力は（＋）i1・N1となり、第２の直流
励磁巻線１４による起磁力は直流励磁巻線１３に
よる磁力と異なる方向の磁力であるため（−）
i2・N2となる。この際、第２の直流励磁巻線１４
の電流i2は、発電機７の負荷に比例する値であ
り、負荷の増加にともない増大するため、第１の
直流励磁巻線１３の起磁力を正方向とした場合、
直流励磁巻線１４は負方向に増加する直流とな
る。したがつて、直流励磁巻線１３および１４に
よる合成起磁力Ｒ、すなわち（i1・N1−i2・N2）
は、発電機７の負荷が零、すなわち電流Ia＝０の
点において最大となり、その値はｉ−１−N1と
なり、発電機７の電流Iaの増加にともない順次減
少することとなる。
各直流励磁巻線１３，１４の起磁力AT（アンペ
アターン）との関係を示す線図である。図におい
て、破線で示す直線Ｐは第１の直流励磁巻線１３
による起磁力を示し、破線で示す直線Ｑは第２の
直流励磁巻線１４による起磁力を示し、さらに実
線で示す直線Ｒは直流励磁巻線１３および１４の
起磁力の合計である。いま、直流励磁巻線１３お
よび１４の巻数をそれぞれN1およN2とし、直流
励磁巻線１３および１４に流れる電流をそれぞれ
i1およびi2としたとき、第１の直流励磁巻線１３
による起磁力は（＋）i1・N1となり、第２の直流
励磁巻線１４による起磁力は直流励磁巻線１３に
よる磁力と異なる方向の磁力であるため（−）
i2・N2となる。この際、第２の直流励磁巻線１４
の電流i2は、発電機７の負荷に比例する値であ
り、負荷の増加にともない増大するため、第１の
直流励磁巻線１３の起磁力を正方向とした場合、
直流励磁巻線１４は負方向に増加する直流とな
る。したがつて、直流励磁巻線１３および１４に
よる合成起磁力Ｒ、すなわち（i1・N1−i2・N2）
は、発電機７の負荷が零、すなわち電流Ia＝０の
点において最大となり、その値はｉ−１−N1と
なり、発電機７の電流Iaの増加にともない順次減
少することとなる。
次に、第４図は、発電機７の負荷電流Iaとデイ
ーゼルエンジン１に加わる負荷PSとの関係を示
す線図である。図において、破線で示す直線Ｓは
発電機７に加わる負荷を示し、同じく破線で示す
直線Ｔは誘導負荷１１に加わる負荷を示し、さら
に実線で示す直線Ｕは、発電機７の負荷と誘導負
荷１１の負荷との合計負荷、すなわちデイーゼル
エンジン１に加わる全負荷を示している。前記発
電機７に加わる負荷Ｓが順次増加し、電流Iaが増
加すると、この電流の増加にともない誘導負荷に
発生する負荷Ｔは順次減少し、この両者の合計の
負荷は図示されるように常に一定とされる。
ーゼルエンジン１に加わる負荷PSとの関係を示
す線図である。図において、破線で示す直線Ｓは
発電機７に加わる負荷を示し、同じく破線で示す
直線Ｔは誘導負荷１１に加わる負荷を示し、さら
に実線で示す直線Ｕは、発電機７の負荷と誘導負
荷１１の負荷との合計負荷、すなわちデイーゼル
エンジン１に加わる全負荷を示している。前記発
電機７に加わる負荷Ｓが順次増加し、電流Iaが増
加すると、この電流の増加にともない誘導負荷に
発生する負荷Ｔは順次減少し、この両者の合計の
負荷は図示されるように常に一定とされる。
上述のように、本実施例によれば自動速度調整
器等の複雑な装置を必要とすることなく、簡単な
励磁装置すなわち誘導負荷１１、整流器１５，１
６および変流器１７により精密な回転制御、すな
わち周波数制御ができ、低コストで精密級の電源
の製作が可能となる。
器等の複雑な装置を必要とすることなく、簡単な
励磁装置すなわち誘導負荷１１、整流器１５，１
６および変流器１７により精密な回転制御、すな
わち周波数制御ができ、低コストで精密級の電源
の製作が可能となる。
なお、前記実施例においては整流器１５と整流
器１６との整流方向を逆にしたが、これらの整流
器１５，１６の整流方向を同方向としても第１の
直流励磁巻線１３と第２の直流励磁巻線１４との
巻方向を逆にすれば、逆方向の起磁力を発生させ
ることができ、そのように構成しても前記実施例
と同様な作用をなすことができる。また、常に一
定の電流を流す第１の直流励磁巻線１３への電流
の供給は、前記実施例のように発電機７の出力側
から行なうものに限らず他の外部電源から供給し
てもよいが、実施例のように構成すればコスト的
に有利である。
器１６との整流方向を逆にしたが、これらの整流
器１５，１６の整流方向を同方向としても第１の
直流励磁巻線１３と第２の直流励磁巻線１４との
巻方向を逆にすれば、逆方向の起磁力を発生させ
ることができ、そのように構成しても前記実施例
と同様な作用をなすことができる。また、常に一
定の電流を流す第１の直流励磁巻線１３への電流
の供給は、前記実施例のように発電機７の出力側
から行なうものに限らず他の外部電源から供給し
てもよいが、実施例のように構成すればコスト的
に有利である。
上述のように、本発明によればコンピユータ用
電源等としても充分に適用できる周波数精度を有
する定周波発電装置を提供できるという効果があ
る。
電源等としても充分に適用できる周波数精度を有
する定周波発電装置を提供できるという効果があ
る。
第１図は従来の定周波発電装置を示す回路図、
第２図は本発明に係る定周波発電装置の一実施例
を示す回路図、第３図は本発明の定周波発電装置
における発電機電流と誘導負荷の起磁力との関係
を示す線図、第４図は本発明の定周波発電装置に
おける発電機電流とエンジンに加わる負荷との関
係を示す線図である。 １……原動機としてのデイーゼルエンジン、５
……回転子としての電機子コイル、６……界磁コ
イル、７……発電機、１１……誘導負荷、１２…
…負荷回転子、１３……第１の直流励磁巻線、１
４……第２の直流励磁巻線、１７……変流器。
第２図は本発明に係る定周波発電装置の一実施例
を示す回路図、第３図は本発明の定周波発電装置
における発電機電流と誘導負荷の起磁力との関係
を示す線図、第４図は本発明の定周波発電装置に
おける発電機電流とエンジンに加わる負荷との関
係を示す線図である。 １……原動機としてのデイーゼルエンジン、５
……回転子としての電機子コイル、６……界磁コ
イル、７……発電機、１１……誘導負荷、１２…
…負荷回転子、１３……第１の直流励磁巻線、１
４……第２の直流励磁巻線、１７……変流器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原動機により駆動される発電機の回転子と； この発電機の回転子に直結した負荷回転子と； 前記発電機の出力側に接続され、負荷回転子に
一定のトルクを付与する第１の直流励磁巻線と； 前記発電機の出力側に変流器を介して接続さ
れ、前記発電機の負荷に対応した、前記第１の直
流励磁巻線とは逆方向のトルクを前記負荷回転子
に付与する第２の直流励磁巻線と； とを有することを特徴とする定周波発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13157377A JPS5465314A (en) | 1977-11-04 | 1977-11-04 | Constant frequency generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13157377A JPS5465314A (en) | 1977-11-04 | 1977-11-04 | Constant frequency generator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5465314A JPS5465314A (en) | 1979-05-25 |
| JPS6137879B2 true JPS6137879B2 (ja) | 1986-08-26 |
Family
ID=15061204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13157377A Granted JPS5465314A (en) | 1977-11-04 | 1977-11-04 | Constant frequency generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5465314A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5324514A (en) * | 1976-08-18 | 1978-03-07 | Mitsubishi Electric Corp | Generator device |
-
1977
- 1977-11-04 JP JP13157377A patent/JPS5465314A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5465314A (en) | 1979-05-25 |
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