JP2929843B2 - ブラシレス励磁方式同期機の界磁巻線温度測定装置 - Google Patents
ブラシレス励磁方式同期機の界磁巻線温度測定装置Info
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- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims description 21
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ブラシレス励磁方式
同期機の界磁巻線の温度を測定する界磁巻線温度測定装
置に関する。
同期機の界磁巻線の温度を測定する界磁巻線温度測定装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ブラシレス励磁方式同期機は、同期機と
同軸に結合された交流励磁機の電機子巻線に発生する交
流電圧を整流器で整流し、界磁巻線を励磁している。ブ
ラシレス励磁方式同期機の界磁巻線は、運転中は回転し
ているので、界磁巻線の温度を測定するには、従来、界
磁巻線の電圧，電流を検出して回転子に取り付けた発信
器から発信し、これを固定側の受信器で受信し、界磁巻
線の抵抗を演算することにより界磁巻線の温度を測定す
る所謂抵抗法により界磁巻線の温度を測定していた。
同軸に結合された交流励磁機の電機子巻線に発生する交
流電圧を整流器で整流し、界磁巻線を励磁している。ブ
ラシレス励磁方式同期機の界磁巻線は、運転中は回転し
ているので、界磁巻線の温度を測定するには、従来、界
磁巻線の電圧，電流を検出して回転子に取り付けた発信
器から発信し、これを固定側の受信器で受信し、界磁巻
線の抵抗を演算することにより界磁巻線の温度を測定す
る所謂抵抗法により界磁巻線の温度を測定していた。
【０００３】ブラシレス励磁方式同期機の交流励磁機
は、整流機を負荷とするために交流励磁機の界磁電流、
制御巻線電流、直軸（横軸）磁束等は交流励磁機の定格
周波数の６倍の周波数で変動する成分を有することにな
る。この変動成分は負荷即ち主同期機の界磁電流に比例
するので、この変動成分を測定することによって間接的
に界磁電流を測定することができる。交流励磁機の極間
に配置したピックアップコイルにより誘起電圧を測定す
れば、横軸磁束の変化をピックアップできる。
は、整流機を負荷とするために交流励磁機の界磁電流、
制御巻線電流、直軸（横軸）磁束等は交流励磁機の定格
周波数の６倍の周波数で変動する成分を有することにな
る。この変動成分は負荷即ち主同期機の界磁電流に比例
するので、この変動成分を測定することによって間接的
に界磁電流を測定することができる。交流励磁機の極間
に配置したピックアップコイルにより誘起電圧を測定す
れば、横軸磁束の変化をピックアップできる。
【０００４】図５は従来の界磁電流測定装置の構成図で
ある。交流励磁機の磁極は界磁鉄心１と界磁巻線２とか
らなり、図示しない回転電機子を駆動すると電機子に交
流電圧を発生する。ピックアップコイル４を取り付けた
界磁電流測定装置３を極間の中心に配置して誘導電圧を
測定する。このとき、従来の界磁電流測定装置では、複
数の用途に用いる場合には、測定用途の数だけ界磁電流
測定装置を設置する必要があった。
ある。交流励磁機の磁極は界磁鉄心１と界磁巻線２とか
らなり、図示しない回転電機子を駆動すると電機子に交
流電圧を発生する。ピックアップコイル４を取り付けた
界磁電流測定装置３を極間の中心に配置して誘導電圧を
測定する。このとき、従来の界磁電流測定装置では、複
数の用途に用いる場合には、測定用途の数だけ界磁電流
測定装置を設置する必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のごとく、回転子
に発信器を取り付け外部に受信器を配置するテレメータ
方式は高価であり、発信器を回転部に取り付けるため、
遠心力を考慮して堅牢な構造とする必要があり、発信器
は軸端部に配置されるため軸端部の重量が増すと、ター
ビン発電機のような横軸高速回転機では、軸系の危険速
度が低下するという問題がある。また、発信器から電波
を発信させ受信器でこの電波を受信する場合には、受信
器がノイズの影響を受け、エラーを生ずることがあり，
装置全体の信頼性が低下することがある。
に発信器を取り付け外部に受信器を配置するテレメータ
方式は高価であり、発信器を回転部に取り付けるため、
遠心力を考慮して堅牢な構造とする必要があり、発信器
は軸端部に配置されるため軸端部の重量が増すと、ター
ビン発電機のような横軸高速回転機では、軸系の危険速
度が低下するという問題がある。また、発信器から電波
を発信させ受信器でこの電波を受信する場合には、受信
器がノイズの影響を受け、エラーを生ずることがあり，
装置全体の信頼性が低下することがある。
【０００６】従来の界磁電流測定装置では、測定項目の
数だけ測定装置を配置するため、コストが高く、かつ界
磁極の極間に配置するため極間ごとに配置しても、極数
以上の測定用途には対応できないという問題があった。
数だけ測定装置を配置するため、コストが高く、かつ界
磁極の極間に配置するため極間ごとに配置しても、極数
以上の測定用途には対応できないという問題があった。
【０００７】この発明は、ブラシレス励磁方式同期機の
交流励磁機の回転子に発信器を取り付けることなく、界
磁巻線の温度を測定できて、しかも測定すべき用途が複
数でも１つの測定装置を極間に設置すれば、複数の用途
に対応できる界磁巻線温度測定装置を提供することを目
的とする。
交流励磁機の回転子に発信器を取り付けることなく、界
磁巻線の温度を測定できて、しかも測定すべき用途が複
数でも１つの測定装置を極間に設置すれば、複数の用途
に対応できる界磁巻線温度測定装置を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、 主
機に直結した交流励磁機から発生する交流出力を同じ回
転軸上に取り付けた整流器で整流し、主機の界磁巻線へ
供給するブラシレス励磁方式同期機において、このブラ
シレス励磁方式同期機の冷却器出口に取り付けた温度測
定素子と、前記交流励磁機の極間に同心に配置された複
数のピックアップコイルを有する界磁電流測定装置と、
前記温度測定素子から発信される信号と前記界磁電流測
定装置から発信される信号とを入力させ、前記冷却器出
口冷媒温度と界磁巻線の抵抗損による温度上昇値とを求
め、両者の和にあらかじめ記憶させた風損温度上昇値を
加算することにより、前記界磁巻線の温度を演算する界
磁巻線温度演算部とから構成することによって、上記目
的を達成する。
機に直結した交流励磁機から発生する交流出力を同じ回
転軸上に取り付けた整流器で整流し、主機の界磁巻線へ
供給するブラシレス励磁方式同期機において、このブラ
シレス励磁方式同期機の冷却器出口に取り付けた温度測
定素子と、前記交流励磁機の極間に同心に配置された複
数のピックアップコイルを有する界磁電流測定装置と、
前記温度測定素子から発信される信号と前記界磁電流測
定装置から発信される信号とを入力させ、前記冷却器出
口冷媒温度と界磁巻線の抵抗損による温度上昇値とを求
め、両者の和にあらかじめ記憶させた風損温度上昇値を
加算することにより、前記界磁巻線の温度を演算する界
磁巻線温度演算部とから構成することによって、上記目
的を達成する。
【０００９】また、界磁電流測定装置のピックアップコ
イルは、支持部材の端部に同心かつ多重に配置されるよ
うにすれば、１つの界磁電流測定装置によって複数の用
途に対応できる。
イルは、支持部材の端部に同心かつ多重に配置されるよ
うにすれば、１つの界磁電流測定装置によって複数の用
途に対応できる。
【００１０】さらに、界磁電流測定装置のピックアップ
コイルは、支持部材の端部に同心かつ多段に配置される
ようにすれば、１つの界磁電流測定装置によって複数の
用途に対応できる。
コイルは、支持部材の端部に同心かつ多段に配置される
ようにすれば、１つの界磁電流測定装置によって複数の
用途に対応できる。
【００１１】
【作用】ブラシレス励磁方式同期機の界磁巻線温度は、
冷却器出口冷媒温度と、回転子の風損による風損温度上
昇値と、界磁巻線に界磁電流が流れるとき抵抗損による
温度上昇値との和である。したがって界磁巻線温度は下
記の式によって求められる。 Ｔ2 ＝ＴC ＋Ｔm ＋ａ×Ｉf 2 ………（１） ここで Ｔ2 ：界磁巻線温度（℃） ＴC ：冷却器出口冷媒温度（℃） Ｔm ：風損による温度上昇（℃） ａ ：界磁巻線の抵抗損による温度係数 Ｉf ：界磁電流（Ａ） この発明においては、冷却器出口冷媒温度を測温抵抗体
からなる温度測定素子によって測定し、この温度測定素
子の信号を界磁巻線温度演算部に入力させ、冷却器出口
冷媒温度ＴC を求める。風損による温度上昇値Ｔm は、
主機の工場試験において測定した値をあらかじめ界磁巻
線温度演算部に記憶させておく。界磁巻線の抵抗損によ
る温度係数ａは、工場試験の３相短絡温度上昇試験にて
測定する。界磁電流測定装置から発信される信号を界磁
巻線温度演算部に入力させ、ここで界磁電流Ｉf を求め
る。これらの値を界磁巻線温度演算部で（１）式に基づ
いて演算し、界磁巻線温度Ｔ2 を求める。この際、界磁
電流測定装置のピックアップコイルを支持部材の端部に
同心かつ多重に配置すれば、１つの装置で交流励磁機の
極間の横軸磁束の変化を同時に複数ピックアップできる
ので、界磁電流測定を複数の用途に対応できる。また、
界磁電流測定装置のピックアップコイルを支持部材の端
部に同心かつ多段に配置すれば、１つの装置で交流励磁
機の極間の横軸磁束の変化を同時に複数ピックアップで
きるので、界磁電流測定を複数の用途に対応できる。
冷却器出口冷媒温度と、回転子の風損による風損温度上
昇値と、界磁巻線に界磁電流が流れるとき抵抗損による
温度上昇値との和である。したがって界磁巻線温度は下
記の式によって求められる。 Ｔ2 ＝ＴC ＋Ｔm ＋ａ×Ｉf 2 ………（１） ここで Ｔ2 ：界磁巻線温度（℃） ＴC ：冷却器出口冷媒温度（℃） Ｔm ：風損による温度上昇（℃） ａ ：界磁巻線の抵抗損による温度係数 Ｉf ：界磁電流（Ａ） この発明においては、冷却器出口冷媒温度を測温抵抗体
からなる温度測定素子によって測定し、この温度測定素
子の信号を界磁巻線温度演算部に入力させ、冷却器出口
冷媒温度ＴC を求める。風損による温度上昇値Ｔm は、
主機の工場試験において測定した値をあらかじめ界磁巻
線温度演算部に記憶させておく。界磁巻線の抵抗損によ
る温度係数ａは、工場試験の３相短絡温度上昇試験にて
測定する。界磁電流測定装置から発信される信号を界磁
巻線温度演算部に入力させ、ここで界磁電流Ｉf を求め
る。これらの値を界磁巻線温度演算部で（１）式に基づ
いて演算し、界磁巻線温度Ｔ2 を求める。この際、界磁
電流測定装置のピックアップコイルを支持部材の端部に
同心かつ多重に配置すれば、１つの装置で交流励磁機の
極間の横軸磁束の変化を同時に複数ピックアップできる
ので、界磁電流測定を複数の用途に対応できる。また、
界磁電流測定装置のピックアップコイルを支持部材の端
部に同心かつ多段に配置すれば、１つの装置で交流励磁
機の極間の横軸磁束の変化を同時に複数ピックアップで
きるので、界磁電流測定を複数の用途に対応できる。
【００１２】
【実施例】図１はこの発明の実施例による界磁巻線温度
測定装置の結線図である。図１において、界磁巻線温度
測定装置は、ブラシレス励磁方式同期機の冷却器出口に
取り付けた温度測定素子５と、交流励磁機の極間に同心
に配置された複数のピックアップコイル４を有する界磁
電流測定装置３と、温度測定素子５から発信される信号
と界磁電流測定装置３から発信される信号とを入力さ
せ、界磁巻線の温度を演算する界磁巻線温度演算部６と
から構成する。温度測定素子５から素子の抵抗値を入力
させ、界磁巻線温度演算部６において冷却機出口冷媒温
度を求める。界磁電流測定装置３で極間の横軸磁束の変
化を複数のピックアップコイルでピックアップし、界磁
巻線温度演算部６において界磁電流を求める。界磁巻線
温度は先に記載した下記の式によって求める。 Ｔ2 ＝ＴC ＋Ｔm ＋ａ×Ｉf 2 ………（１） ここで Ｔ2 ：界磁巻線温度（℃） ＴC ：冷却器出口冷媒温度（℃） Ｔm ：風損による温度上昇（℃） ａ ：界磁巻線の抵抗損による温度係数 Ｉf ：界磁電流（Ａ） 風損による温度上昇Ｔm は、主機の工場試験において測
定した値をあらかじめ界磁巻線温度演算部に記憶させて
おく。界磁巻線の抵抗損による温度係数ａは、工場試験
の３相短絡温度上昇試験にて測定する。
測定装置の結線図である。図１において、界磁巻線温度
測定装置は、ブラシレス励磁方式同期機の冷却器出口に
取り付けた温度測定素子５と、交流励磁機の極間に同心
に配置された複数のピックアップコイル４を有する界磁
電流測定装置３と、温度測定素子５から発信される信号
と界磁電流測定装置３から発信される信号とを入力さ
せ、界磁巻線の温度を演算する界磁巻線温度演算部６と
から構成する。温度測定素子５から素子の抵抗値を入力
させ、界磁巻線温度演算部６において冷却機出口冷媒温
度を求める。界磁電流測定装置３で極間の横軸磁束の変
化を複数のピックアップコイルでピックアップし、界磁
巻線温度演算部６において界磁電流を求める。界磁巻線
温度は先に記載した下記の式によって求める。 Ｔ2 ＝ＴC ＋Ｔm ＋ａ×Ｉf 2 ………（１） ここで Ｔ2 ：界磁巻線温度（℃） ＴC ：冷却器出口冷媒温度（℃） Ｔm ：風損による温度上昇（℃） ａ ：界磁巻線の抵抗損による温度係数 Ｉf ：界磁電流（Ａ） 風損による温度上昇Ｔm は、主機の工場試験において測
定した値をあらかじめ界磁巻線温度演算部に記憶させて
おく。界磁巻線の抵抗損による温度係数ａは、工場試験
の３相短絡温度上昇試験にて測定する。
【００１３】実施例１ 図２は図１の界磁巻線温度測定装置に用いる同心かつ２
重に配置されたピックアップコイルを有する界磁電流測
定装置の構成図である。ピックアップコイル４は、支持
部材３ａの端部に同心かつ２重に配置され、界磁鉄心１
と界磁巻線２とからなる磁極の極間中心に配置されてい
る。この界磁電流測定装置によれば、同時に横軸磁束の
変化を２つのピックアップコイル４でピックアップする
ので、界磁電流測定は２つの用途に対応できる。
重に配置されたピックアップコイルを有する界磁電流測
定装置の構成図である。ピックアップコイル４は、支持
部材３ａの端部に同心かつ２重に配置され、界磁鉄心１
と界磁巻線２とからなる磁極の極間中心に配置されてい
る。この界磁電流測定装置によれば、同時に横軸磁束の
変化を２つのピックアップコイル４でピックアップする
ので、界磁電流測定は２つの用途に対応できる。
【００１４】実施例２ 図３は図１の界磁巻線温度測定装置に用いる同心かつ２
重に配置されたピックアップコイルを有する界磁電流測
定装置の構成図である。ピックアップコイル４は、支持
部材３ａの端部に同心かつ２重に配置され、界磁鉄心１
と界磁巻線２とからなる磁極の極間中心に配置されてい
る。この界磁電流測定装置によれば、同時に横軸磁束の
変化を２つのピックアップコイル４でピックアップする
ので、界磁電流測定は２つの用途に対応できる。
重に配置されたピックアップコイルを有する界磁電流測
定装置の構成図である。ピックアップコイル４は、支持
部材３ａの端部に同心かつ２重に配置され、界磁鉄心１
と界磁巻線２とからなる磁極の極間中心に配置されてい
る。この界磁電流測定装置によれば、同時に横軸磁束の
変化を２つのピックアップコイル４でピックアップする
ので、界磁電流測定は２つの用途に対応できる。
【００１５】実施例３ 図４は図１の界磁巻線温度測定装置に用いる同心にして
２重かつ２段に配置されたピックアップコイルを有する
界磁電流測定装置の構成図である。ピックアップコイル
４は、支持部材３ａの端部に同心にして２重かつ２段に
配置され、界磁鉄心１と界磁巻線２とからなる磁極の極
間中心に配置されている。この界磁電流測定装置によれ
ば、同時に横軸磁束の変化を４つのピックアップコイル
４でピックアップするので、界磁電流測定は４つの用途
に対応できる。
２重かつ２段に配置されたピックアップコイルを有する
界磁電流測定装置の構成図である。ピックアップコイル
４は、支持部材３ａの端部に同心にして２重かつ２段に
配置され、界磁鉄心１と界磁巻線２とからなる磁極の極
間中心に配置されている。この界磁電流測定装置によれ
ば、同時に横軸磁束の変化を４つのピックアップコイル
４でピックアップするので、界磁電流測定は４つの用途
に対応できる。
【００１６】
【発明の効果】この発明によれば、ブラシレス励磁方式
同期機用の交流励磁機の回転子に発信器を取り付けるこ
となく、冷却器出口に取り付けた温度測定素子から発信
される信号と交流励磁機の極間に取りつ付けた界磁電流
測定装置から発信される信号とを入力させ、界磁巻線温
度演算部において界磁巻線温度を演算するので、軸系の
危険速度を低下させる恐れがなく、しかも簡単で安価な
装置でブラシレス励磁方式同期機の界磁巻線温度を測定
することができる。
同期機用の交流励磁機の回転子に発信器を取り付けるこ
となく、冷却器出口に取り付けた温度測定素子から発信
される信号と交流励磁機の極間に取りつ付けた界磁電流
測定装置から発信される信号とを入力させ、界磁巻線温
度演算部において界磁巻線温度を演算するので、軸系の
危険速度を低下させる恐れがなく、しかも簡単で安価な
装置でブラシレス励磁方式同期機の界磁巻線温度を測定
することができる。
【００１７】また、界磁電流測定装置のピックアップコ
イルは、同心かつ多重または多段に配置するので、界磁
電流測定に関する複数の用途に対応できる。
イルは、同心かつ多重または多段に配置するので、界磁
電流測定に関する複数の用途に対応できる。
【図１】この発明の実施例による界磁巻線温度測定装置
の結線図である。
の結線図である。
【図２】図１の界磁巻線温度測定装置に用いる実施例１
の界磁電流測定装置の構成図である。
の界磁電流測定装置の構成図である。
【図３】図１の界磁巻線温度測定装置に用いる実施例２
の界磁電流測定装置の構成図である。
の界磁電流測定装置の構成図である。
【図４】図１の界磁巻線温度測定装置に用いる実施例３
の界磁電流測定装置の構成図である。
の界磁電流測定装置の構成図である。
【図５】従来の界磁電流測定装置の構成図である。
１ 界磁鉄心 ２ 界磁巻線 ３ 界磁電流測定装置 ３ａ 支持部材 ４ ピックアップコイル ５ 温度測定素子 ６ 界磁巻線温度演算部
Claims (3)
- 【請求項１】主機に直結した交流励磁機から発生する交
流出力を同じ回転軸上に取り付けた整流器で整流し、主
機の界磁巻線へ供給するブラシレス励磁方式同期機にお
いて、このブラシレス励磁方式同期機の冷却器出口に取
り付けた温度測定素子と、前記交流励磁機の極間に同心
に配置された複数のピックアップコイルを有する界磁電
流測定装置と、前記温度測定素子から発信される信号と
前記界磁電流測定装置から発信される信号とを入力さ
せ、前記冷却器出口冷媒温度と界磁巻線の抵抗損による
温度上昇値とを求め、両者の和にあらかじめ記憶させた
風損による温度上昇値を加算することにより、前記界磁
巻線の温度を演算する界磁巻線温度演算部とから構成す
ることを特徴とするブラシレス励磁方式同期機の界磁巻
線温度測定装置。 - 【請求項２】請求項１記載のブラシレス励磁方式同期機
の界磁巻線温度測定装置において、界磁電流測定装置の
ピックアップコイルは、支持部材の端部に同心かつ多重
に配置されていることを特徴とするブラシレス励磁方式
同期機の界磁巻線温度測定装置。 - 【請求項３】請求項１記載のブラシレス励磁方式同期機
の界磁巻線温度測定装置において、界磁電流測定装置の
ピックアップコイルは、支持部材の端部に同心かつ多段
に配置されていることを特徴とするブラシレス励磁方式
同期機の界磁巻線温度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4174733A JP2929843B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | ブラシレス励磁方式同期機の界磁巻線温度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4174733A JP2929843B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | ブラシレス励磁方式同期機の界磁巻線温度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05344685A JPH05344685A (ja) | 1993-12-24 |
| JP2929843B2 true JP2929843B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=15983716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4174733A Expired - Lifetime JP2929843B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | ブラシレス励磁方式同期機の界磁巻線温度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2929843B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3540730B2 (ja) * | 2000-08-07 | 2004-07-07 | 株式会社日立製作所 | ブラシレス交流発電装置及びその界磁巻線温度測定方法 |
| JP4237075B2 (ja) * | 2004-02-17 | 2009-03-11 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
-
1992
- 1992-06-09 JP JP4174733A patent/JP2929843B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05344685A (ja) | 1993-12-24 |
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