JPS63314137A - 定周波定電圧電源装置及びその運転方法 - Google Patents

定周波定電圧電源装置及びその運転方法

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JPS63314137A
JPS63314137A JP62148753A JP14875387A JPS63314137A JP S63314137 A JPS63314137 A JP S63314137A JP 62148753 A JP62148753 A JP 62148753A JP 14875387 A JP14875387 A JP 14875387A JP S63314137 A JPS63314137 A JP S63314137A
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switch
motor
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induction motor
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Tsutomu Maruyama
勉 丸山
Koichi Kobayashi
功一 小林
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Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
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Sanyo Denki Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、複数台の電動発電機を並行運転させた電源装
置及び電源方式に関するもので、詳しくは電動発電機を
単独運転状態から並行運転状態に移行させるときの出力
電圧の過渡変動を小さく抑えるための装置及び方式に関
する。
(従来技術及び発明が解決しようとする問題点)複数台
の交流発電機を並行運転させることによって、総合の電
力容量を増加したり、予備の交流発電機を並行運転させ
て、すなわち冗長並行運転させて電源としての信頼性を
高める方法が従来より行われている。
交流発電機を並行運転させる場合、給電対象である負荷
に悪影響を及ぼさないようにするため、出力電圧及び周
波数の変動を小さく抑える必要がある。
停止している交流発電機を始動させ、これを給電中の交
流発電機と並行運転させる場合には、特別な方策をとら
ないと出力電圧の変動が大きくなり負荷に悪影響を及ぼ
す、また交流発1ti相互間に過大な電流が流れ、交流
発電機を過負荷にする場合も生ずる。
また給電中の交流発電機の出力電圧と始動した交流発電
機の出力電圧との間の位相差が大きい場合には、たとえ
周波数及び電圧実効値が発電機間において一敗していて
も、瞬時の電圧レベルの差に応じて、発電機間に電流が
流れて電圧変動が大きくなる。
この並行運転投入時における電圧変動を小さく抑えるた
め、従来はインピーダンスを挿入する方法がとられてい
る。
第2図に従来例を示す。
図において、MCI及びMG2はそれぞれ誘導電動機と
発電機を一体化した電動発電機である。これらは商用電
源の電力によって動作し、発電した電力を合成して負荷
に給電する。K1〜に4はスイッチ、Lは負荷、Zはイ
ンピーダンスを示す。
いま電動発電機MCIのみが負荷に給電しているときに
電動発電iMG 2を並行運転投入させるものとする。
まず、スイッチに1を閉じて電動発電機MG2を始動さ
せる。出力電圧が規定の周波数及び電圧レベルに達した
後、スイッチに2を閉じてインピーダンスZを介して並
行運転させる。このインピーダンスZには両電動発電機
MG間の位相差に対応した電流が流れるので、両電動発
電機MGのスリップ、従って周波数が変化する。これに
よって周期的に位相差が変わる。この電流を監視してい
て電流が小さくなった時点で、即ち位相差が零に近い時
点でスイッチに3を閉じて並行運転投入を完了させる。
この従来例では、リアクタあるいは抵抗を使ったインピ
ーダンスとスイッチに3を備える必要があること、また
これらの実装スペースを確保し、発熱の処理を行う必要
があるなどの欠点がある。
(発明の目的) 本発明は上記の欠点を改善するために提案されたもので
、本発明の第1の目的は、電動発電機の並行運転投入時
のみに必要とするインピーダンス。
スイッチなどを必要としない定周波定電圧の電源装置を
提供することにある。
本発明の第2の目的は、電動発電機の並行運転にあたり
、電動発電機の出力電圧の位相を合せることが容易な定
周波定電圧の電源方式を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 上記の目的を達成するため、本発明は交流発電機と、各
相の励磁svAの結線切替の可能な誘導電動機とが直結
された複数台の電動発電機と、前記誘導電動機の励磁巻
線の結線状態を切替えるためのスイッチ群及び前記電動
発電機に商用電源を接続するための第1の切替スイッチ
、前記電動発電機の出力を負荷側に接続するための第2
の切替スイッチよりなる複数の回路群と、前記回路群を
構成する要素の夫々を制御するための複数台の制御装置
とを具備することを特徴とする定周波定電圧電源装置を
発明の要旨とするものである。
さらに本発明は交流発電機と、各相の励磁巻線の結線切
替の可能な誘導電動機とが直結された複数台の電動発電
機と、前記誘導電動機の励磁@線の結線状態を切替える
ためのスイッチ群及び前記電動発電機に商用電源を接続
するための第1の切替スイッチ、前記電動発電機の出力
を負荷側に接続するための第2の切替スイッチよりなる
複数の回路群と、前記回路群を構成する要素の夫々を制
御するための複数台の制御装置とを具備し、並行運転の
始動時に、夫々の電動発電機より与えられる出力電圧の
位相を合せるため、前記誘導電動機の励&is線の結線
の切替操作を行い、出力電圧の位相が一致した後、前記
電動発電機の並行運転に移行させることを特徴とする定
周波定電圧電源方式を発明の要旨とするものである。
次に本発明の基本となる技術について説明する。
誘導電動機は始動時に入力電流が大きくなるのを抑える
ため、励磁巻線の結線切替を行う。第3図に結線切替の
例を示す、 (A)、 (B)はいずれも各相の励磁巻
線が1つの場合である。
誘導電動機に人力の電源電圧を印加する場合には、まず
各相の巻線にかかる電圧が小さく、従って入力電流が小
さく抑えられる(A)のスター結線とする。回転数は増
加し入力電流が減少してから(B)のデルタ結線に切り
替える。負荷への給電はこのデルタ結線で行う。
(C)、 (D)は各相の巻線が夫々2つある場合であ
る。最初の入力電圧印加は(C)の直列結線で行い、回
転数が増加してから(D)の並列結線に切り替え負荷へ
の給電を行う。
この場合、誘導電動機の励磁巻線の結線法をかえると入
力電流値が変化する。これに伴い回転子のスリップが変
化する。従って、この誘導電動機と直結して動作する発
電機の出力周波数が変化する。この結線切替えによって
発電機の出力周波数が変わることを利用して、電動発電
機を並行運転投入する際の位相合わせを行う。
次に本発明の実施例として、誘導電動機の励磁巻線の結
線方法を切替えて印加電圧を変える方法について説明す
る。なお、実施例は一つの例示であって、この外に誘導
電動機の入力部にトランスまたは直流リアクトルを入れ
る方法など、本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の
変更あるいは改良を行いうることは言うまでもない。
第1図は本発明の電源装置を示すもので、図において、
MCI、MC2は電動発を機、Kll、  K21は第
1のスイッチ、K12.  K22は第2のスイッチ、
K3は第3のスイッチ(K3は負荷りに内蔵される場合
もある。以下同じ) 、KIX、  K2Xは電動発電
機における誘導電動機の各相の励磁巻線を例えばスター
結線よりデルタ結線へ、逆にデルタ結線よりスター結線
に変更しうるスイッチ群を示す。
回路構成は、商用電源よりスイッチに11.スイッチ群
K lx、電動発電aMG 1 、スイッチに12より
なる回路と、同じくスイッチに21.スイッチ群に2x
、電動発電機MC2,スイツチに22よりなる回路 ゛
とが形成され、両回路の出力側は第3のスイッチに3を
介して負荷りに接続されている。さらに制御袋?+  
1は商用電源より入力を受けて、スイッチに11.スイ
ッチ群K lx、電動発電機MCI、スイッチに12を
制御し、制御装置2は同じくスイッチに21、スイッチ
群に2x、 1!動発電機MG2.スイッチに22を制
御する。
次に操作について説明する。
(操作1) 電動発電機が無負荷運転の場合、 電動発電機MGIは第1のスイッチKll及び第2のス
イッチに12を閉じ、第3のスイッチに3を開いて無負
荷で運転しているとする。誘導電動機の励磁巻線はデル
タ結ul(例えば第3図(B))となっており、スリッ
プは最も小さい状態にある。従って出力は定格周波数、
定格電圧となっている。
電動発電機MG2は、出力側の第2のスイッチに22を
開いている他は、電動発電機?IG1と同じ状態にあり
、定格周波数、定格電圧で出力を出しているとする。
このような状態で条件を整えてスイッチに22を閉じ、
電動発電機MG2の並行運転投入を行う。
電動発電機MCI、MG2ともに電動機の励磁SIIは
デルタ結線であり、また無負荷であるから出力周波数は
同じである。従って両電動発電4!gMGの出力電圧に
位相差があると、この差を零にすることができないため
、並行運転投入ができない、無理に投入すれば電動発電
IMGの相互間に大きな横流が生じ、過負荷にしてしま
う、そこで次の手順で出力電圧の位相差を変える。
まず、制御装置2の指令によってスイッチ群に2xを操
作し、電動発電fiMG 2の誘導電動機の励磁巻線を
デルタ結線からスター結線(第3図(A))に切り替え
る。これによって、入力電流が減少し、スリップが増加
する。これに伴って出力周波数が低下するので両電動発
電機MGの出力電圧の位相差が変化する。開放されてい
るスイッチに22の両端子には両電動発電機MGの出力
電圧の差が現われる。
この差の電圧は両電動発電IMGの出力周波数の差に対
応したもので、周期的に変化する。差電圧が零となるタ
イミングが両電動発電機?IGの出力電圧の位相差が零
となるときであり、このタイミングに合わせてスイッチ
に22を閉じて並行運転投入を行う。また、スイッチ群
に2xを操作して励磁巻線をデルタ結線に組み替える。
この場合、両電圧の位相差が零となっているので横流は
大きくならず、安定に並行状態に移行できる。ついでス
イッチに3を閉して負荷への給電を行う。
(操作2) 一方の電動発電機が負荷に給電時に、他方の電動発電機
を並行運転を行う場合、 次に前記の例において、スイッチに3を閉じて電動光を
機MCIが負荷へ給電中に電動発電!l1MG 2を並
行運転投入する場合について述、べる。
電動発電aMG 2は無負荷になっているから誘導電動
機のスリップは最も小さくなっている。電動発電機MC
Iが給電している負荷が重ければ、電動発電機MCIの
スリップは大きいので、スイッチに22の両端の電圧は
速いビートを打って変化する。
従って、この場合には電動発電機MG2の結線切替えを
行わずに、位相差が零となるタイミングでスイッチに2
2を投入して並行運転投入を完了させる。
一方、負荷が軽い場合には両電動発電機MGのスリップ
がほぼ等しく、従って出力電圧の位相差が変化する周期
が長くなるので並行運転投入までに長時間を要すること
になる。この場合は、無負荷における並行運転投入と同
じく、電動発電iMG 2の励磁巻線を一旦スター結線
に組み替えて並行運転投入を行う。
(発明の効果) 叙上のように、本発明によれば従来必要としていた並行
運転投入時にのみ必要となるインピーダンス要素やこれ
を短絡するためのスイッチなどの電力部品を削除するこ
とができ、装置の信幀性向上や小形化が可能となり、コ
ストダウンにも寄与する効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の定周波定電圧電源装置を示し、第2図
は従来装置、第3図は説明図を示す。 MCI、MG2・・・電動発電機 Kll、  K21・・・第1のスイッチに12.  
K22・・・第2のスイッチに3・・・・・・第3のス
イッチ に4・・・・・・第4のスイッチ Klx、 K2x・・・誘導電動機の励磁巻線を切替え
るスイッチ群

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)交流発電機と、各相の励磁巻線の結線切替の可能
    な誘導電動機とが直結された複数台の電動発電機と、前
    記誘導電動機の励磁巻線の結線状態を切替えるためのス
    イッチ群及び前記電動発電機に商用電源を接続するため
    の第1の切替スイッチ、前記電動発電機の出力を負荷側
    に接続するための第2の切替スイッチよりなる複数の回
    路群と、前記回路群を構成する要素の夫々を制御するた
    めの複数台の制御装置とを具備することを特徴とする定
    周波定電圧電源装置。
  2. (2)交流発電機と、各相の励磁巻線の結線切替の可能
    な誘導電動機とが直結された複数台の電動発電機と、前
    記誘導電動機の励磁巻線の結線状態を切替えるためのス
    イッチ群及び前記電動発電機に商用電源を接続するため
    の第1の切替スイッチ、前記電動発電機の出力を負荷側
    に接続するための第2の切替スイッチよりなる複数の回
    路群と、前記回路群を構成する要素の夫々を制御するた
    めの複数台の制御装置とを具備し、並行運転の始動時に
    、夫々の電動発電機より与えられる出力電圧の位相を合
    せるため、前記誘導電動機の励磁巻線の結線の切替操作
    を行い、出力電圧の位相が一致した後、前記電動発電機
    の並行運転に移行させることを特徴とする定周波定電圧
    電源方式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55150738A (en) * 1979-05-14 1980-11-22 Tokyo Shibaura Electric Co Method of connecting induction generator in parappep with system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55150738A (en) * 1979-05-14 1980-11-22 Tokyo Shibaura Electric Co Method of connecting induction generator in parappep with system

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