KR960039590A - 동기발전장치 및 이를 위한 자화제어방법 - Google Patents

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Abstract

AC 발전기(100)에서 회전자 온도증가와 자기장선속 감소를 억제하기 위하여 발전기의 발전 작동동안 반도체 스위칭소자를 제어함으로써 반도체 스위칭소자를 통해 고정자(5)의 고정자권선(5a∼5c)에 선행-위상전류가 공급된다. 이 제어에 의해 선행-위상전류는 자기장선속을 증가시켜, 따라서 발전전압이 (4a∼4c)증가된다. 발전출력증가에 대응하는 양만큼 회전자의 계자권선(4c)의 계자 전류(If)를 감소시킴으로써 계자권선의 온도증가가 감소될 수 있다.

Description

동기발전장치 및 이를 위한 자화제어방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 실시예 1에 따른 발전장치의 블록도, 제2도는 제1도에 도시된 3상 동기발전기의 단면도, 제3도는 제1도에 도시된 3상 전파(full-wave) 정류기의 한 위상의 부분을 설명하는 등가회로도.

Claims (24)

  1. 계자권선이 자기장선속을 만들기 위해 둘레에 감기는 회전자와 회전자권선이 전기적 전력을 발생시키기 위해 둘레에 감기는 고정자를 가지는 동기발전기 ; 동기발전기의 발전상태를 제어하기 위한 제어수단 ; 발전기의 회전속도에 관련된 물리적 양을 검출하기 위한 전회전속도검출수단 ; 및 계자권선과 고정자권선 둘다로 자기장선속을 만들기 위하여 발전기의 사전설정된 전회전속도 범위에서 계자권선에는 계자전류를, 고정자권선에는 선행-위상전류를 공급하고, 또한 자기장선속이 주로 계자권선으로 만들어지도록 전력 발전기의 사전설정된 고회전속도 범위에서 선행-위상전류를 감소시키기 위한 선행-위상전류 공급수단을 포함하는 제어수단을 포함하는 동기발전장치.
  2. 제1항에 있어서, 선행-위상전류 공급수단은 사전설정된 고회전속도 범위에서 선행-위상전류를 중단시키는 것이 특징인 장치.
  3. 제1항에 있어서, 선행-위상전류 공급수단은 사전설정된 저회전속도 범위 보다는 사전설정된 고회전속도 범위에서 계자전류를 만드는 것이 특징인 장치.
  4. 제1항에 있어서, 동기발전기의 회전자는 룬델형 네일형태 철심인 것이 특징인 장치.
  5. 제1항에 있어서, 선행-위상전류 공급수단은 반도체 스위칭 소자로 구성되고 또한 다수위상의 고정자권선의 대응출력단자에 연결된 두 방향 전도 스위칭 회로 ; 및 두 방향 전도 스위칭회로를 제어하고 또한 고정자권선내로 유입되는 방향으로 선행-위상전류를 발전시키기 위해 반도체 스위칭소자의 정류동안 전도기간을 조정하기 위한 제어회로를 포함하는 것이 특징인 장치.
  6. 제5항에 있어서, 반도체 스위칭소자는 양-방향 전도소자를 포함하는 것이 특징인 장치.
  7. 제5항에 있어서, 반도체 스위칭소자는 MOSFET를 포함하는 것이 특징인 장치.
  8. 제7항에 있어서,MOSFET는 SiC재료로 만들어지는 것이 특징인 장치.
  9. 제5항에 있어서, 동기발전기의 회전자의 회전위상각을 검출하기 위한 위상각 검출수단 ; 및 회전위상각을 기초로 반도체 스위칭소자의 정류동안 턴오프 시간점을 제어하는 선행-위상전류 공급수단을 추가로 포함하는 것이 특징인 장치.
  10. 제1항에 있어서, 사전결정된 저회속도 범위와 사전결정된 고회전속도 범위 사이의 경계회전속도는 동기발전기에 의해 발전된 전압이 사전설정된 축전기 전압값을 초과하는 동기발전기의 상승회전속도에 두배 내지 네배 만큼 높은 값에 결정되는 것이 특징인 장치.
  11. 제1항에 있어서, 회전자의 계자권선의 온도에 관련된 물리적 양을 검출하기 위한 온도검출수단 ; 및 검출된 물리적 양을 기초로 한 온도가 각각 높고 낮을때 위상-선행전류를 증가시키고 또한 계자전류를 감소시키는 선행-위상전류 공급수단을 추가로 포함하는 것이 특징인 장치.
  12. 제11항에 있어서, 온도검출수단에 의해 검출된 온도가 사전설정된 값을 초과하는 가를 결정하기 위한 온도결정수단 ; 온도가 사전설정된 값을 초과할때 계자전류를 감소시키고 또한 선행-위상전류를 공급하는 선행-위상전류를 공급수단 ; 및 온도가 사전설정된 값보다 작을때 선행-위상전류를 감소시키는 선행-위상전류공급수단을 추가로 포함하는 것이 특징인 장치.
  13. 제1항에 있어서, 동기발전기는 적어도 3상의 고정자권선을 가지는 것이 특징인 장치.
  14. 제5항에 있어서, 전기자전류에 관련된 물리적 양을 검출하기 위한 전류검출 수단 ; 및 전기자전류에 관련된 물리적 양을 기초로 고정자권선에 선행-위상전류공급을 시작시키기 위한 시작시간점과 고정자권선에 선행-위상전류공급을 종결시키기 위한 종결시간점을 결정하는 제어회로를 추가로 포함하는 것이 특징인 장치.
  15. 제14항에 있어서, 제어회로는 전류검출수단의 출력값이 사전설정된 값에 도달할때 사전설정된 시간의 길이 후 높은쪽 스위치와 낮은쪽 스위치들을 턴온 및 오프시키는 것이 특징인 장치.
  16. 고정자권서능로부터 발전출력을 제어하기 위해 동기발전기의 제자권선을 통해 흐르는 계자전류를 제어하는 동기발전장치용 자화제어방법에 있어서, 방법은 ; 동기발전기의 회전속도에 관련된 물리적 양을 검출하는 단계 ; 발전기의 사전설정된 저회전속도 범이에서 고정자권선이 자기장선속을 만들도록 고정자권선에 선행-위상전류를 공급하고 그리고 고정자권선에 의해 형성된 자기장선속과 계자권선에 의해 형성된 자기장선속을 사용하여 발전을 수행하는 단계 ; 및 발전기의 사전설정된 고회전속도 범위에서 고정자권선에 대한 선행-위상 전류를 감소시키고 그리고 계자권선에 의해 주로 형성된 자기장선속을 사용하여 발전을 수행하는 단계를 포함하는 것이 특징인 동기발전장치용 자화제어 방법.
  17. 제16항에 있어서, 계자전류는 저회전속도 범위 보다도 고회전속도 범위에서 만들어지는 것이 특징인 방법.
  18. 가지장선속을 형성하기 위해 계자권선이 주위둘레에 감기는 회전자 및 전기적 전력을 발전하기 위해 고정자권선이 주위 둘레에 감기는 고정자를 가지는 동기 발전방치 ; 높은 준위 DC 전력소오스단자를 개별적으로 대응 고정자권선에 연결시키기 위한 다수의 높은쪽 스위치와 낮은 준위 DC 전력소오스단자를 개별적으로 대응 고정자권선에 연결시키기 위한 다수의 낮은쪽 스위치를 포함하는 두 방향 전도 스위칭회로 ; 고정자권선의 전기자전류를 제어하기 위해 높은쪽 스위치와 낮은쪽 스위치의 스위칭 동작을 제어하기 위한 제어회로 ; 전기자전류에 관련된 물리적 양을 검출하기 위한 전류검출수단 ; 및 전기자전류에 관련된 물리적 양을 기초로 고정자권선에 선행-위상전류공급을 시작시키기 위한 시작시간점과 고정자권선에 선행-위상전류공급을 종결시키기 위한 종결시간점을 결정하는 제어회로를 포함하는 동기발전장치.
  19. 제18항에 있어서, 전류검출수단의 출력값이 사전설정된 값에 도달하면 사전 설정된 시간의 길이후 제어회로는 높은쪽 스위치와 낮은쪽 스위치를 턴온 및 오프시키는 것이 특징인 장치.
  20. 제19항에 있어서, 높은쪽 스위치를 통하여 전기자전류가 높은 준위 DC 전력 소오스단자내로 유출되는 방향에서 고정자권선내로 유입되는 방향으로 변위될때 사전설정된 시간의 길이후 제어회로는 높은쪽 스위치를 턴오프시키는 것이 특징인 장치.
  21. 제19항에 있어서, 낮은쪽 스위치를 통하여 전기자전류가 고정자권선내로 유입되는 방향에서 낮은 준위 DC 전력소오스단자내로 유출되는 방향으로 변위될때 사전설정된 시간의 길이후 제어회로와 낮은쪽 스위치를 턴오프시키는 것이 특징인 장치.
  22. 제19항에 있어서, 높은쪽 스위치를 통하여 전기자전류가 높은 준위 DC 전력 소오스단자내로 유출되는 방향에서 고정자권선내로 유입되는 방향으로 변위되는 시간점에서 또는 시간점으로부터 사전설정된 시간의 길이 후 제어회로가 낮은쪽 스위치를 턴온시키는 것이 특징인 장치.
  23. 제19항에 있어서, 낮은쪽 스위치를 통하여 전류가 고정자권선내로 유입되는 방향에서 낮은 준위 DC 전력소오스단자내로 유출되는 방향으로 변위될때의 시간점에서, 또는 시간점에서 사전설정된 시간의 길이후 제어회로가 높은쪽 스위치를 턴온시키는 것이 특징인 장치.
  24. 제18항에 있어서, 높은쪽 스위치와 낮은쪽 스위치는 MOSFET를 포함하고 ; 또한 전류검출수단은 MOSFET와 집적화된 저저항 소자를 포함하는 것이 특징인 장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개되는 것임.
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