JPH01318568A

JPH01318568A - 発電機駆動装置

Info

Publication number: JPH01318568A
Application number: JP63149379A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Shimada; 隆一嶋田; Tatsuya Matsukawa; 達哉松川; Hisashi Masui; 増井　久之; Toshiaki Matsuura; 松浦　敏明
Original assignee: Japan Atomic Energy Research Institute; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Japan Atomic Energy Agency
Priority date: 1988-06-17
Filing date: 1988-06-17
Publication date: 1989-12-25
Also published as: US4937507A; DE3919421A1

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］この発明は、発電電動機の停止時に発電電動機の蓄積エ
ネルギを電力系統に回生ずることができる発電機駆動装
置に関するものである。

［従来の技術］第２図はフライホイール発電機を駆動するための従来の
発電機駆動装置を示す回路構成図である。

図において、Ｐは三相電力を供給する電力系統、（１ａ
）、（１ｂ）、（１ｃ）及び（１ｄ）は開閉器、（２）
は開閉器（１ｄ）を介して電力系統Ｐに接続された誘導
電動機である。

（３）はセルビウス装置（後述する）及び誘導電動機（
２）により駆動される発電電動機、（４）は発電電動機
（３）と共に回転するフライホイール、（５）は発電電
動機（３）に磁気結合された励磁機であり、これらはフ
ライホイール発電機を構成している。

（６）は発電電動機（３）に接続さ゛れた間欠負荷であ
る。

（７）は開閉器（ＩＣ）を介して誘導電動機（２）の入
力端子に接続された液体抵抗器であり、ジュール熱を発
生するための抵抗器と、この抵抗器を冷却するための液
体とから構成されている。

（８）は開閉器（１ａ）を介して電力系統Ｐに接続され
たセルビウス装置であり、開閉器（１ａ）に接続された
整流器用変圧器（８ａ）と、整流器用変圧器（８ａ）に
接続されたサイリスタ整流器（８ｂ）と、サイリスタ整
流器（８ｂ）のアノード側に接続された直流しゃ断器（
８ｃ）と、サイリスタ整流器（８ｂ）のカソード側にア
ノード側が接続され且つ直流しゃ断器（８Ｃ）にカソー
ド側が接続されたダイオード整流器〈８ｄ）とから構成
されている。又、セルビウス装置（８）の出力端子は、
開閉器（１ｂ）を介して誘導電動機（２）の入力端子に
接続されており、誘導電動機（２）及び液体抵抗器（７
）と共に、発電電動ｆｉ（３）の回転数を制御するため
の駆動装置を構成している。

次に、第２図に示した従来の発電機駆動装置の動作につ
いて説明する。尚、この場合、誘導電動１（２＞には回
転検出器（図示せず）が設けられており、発電電動機（
３）は、回転数が零から最低利用回転数までの範囲にお
いては、誘導電動機（２）及びこの誘導電動機（２）の
二次回路に接続された液体抵抗器（７）により連続的に
駆動制御され、最低利用回転数から最大回転数までの範
囲においては、セルビウス装置（８）及び誘導電動ｍ（
２）により連続的に駆動制御される。

まず、発電電動機（３）を起動する場合、発電電動機（
３）の回転数が零の状態から最低利用回転数までは、開
閉器（１ｄ）を閉成し且つ開閉器（１ａ）及び（１ｂ）
を開放し、発電電動機（３）を誘導電動機（２）により
連続的に加速する。

続いて、発電電動１１１（３）の最低利用回転数から定
格回転数（最大回転数以下）までは、開閉器（１ａ）及
び（１ｂ）を閉成し且つ開閉器（ＩＣ）及び（１ｄ）を
開放して駆動制御を切換え、発電電動機（３）をセルビ
ウス装置（８）及び誘導電動機（２）により連続的に加
速する。

こうして、セルビウス装置（８）の制御下で定格回転数
で駆動される発電電動機（３）は、間欠負荷（７）に対
して給電を行なう、このとき、間欠負荷（６）への給電
によりエネルギが消費され、発電電動機（３）の回転数
は低下すると、この発電電動機（３）と同軸につながれ
た誘導電動機（２）の回転数も低下する。

セルビウス装置（８）は、回転検出器により誘導電動機
（２）の回転数が低下したことを検出すると、間欠負荷
（６）に対する給電が行なわれない間に誘導電動機（２
）を加速し、誘導電動ｉ（２＞の回転数を所望の定格回
転数に復帰させる。

一方、フライホイール発電機を停止させる場合は、発電
電動機（３）の最低利用回転数まではセルビウス装置（
８）及び誘導電動機（２）を用いて減速し、最低利用回
転数に達した時点で、開閉器（１ｂ）を開放し且つ開閉
器（１ｃ）を閉成し、セルビウス装置（８）による駆動
制御から液体抵抗器（７）による駆動制御に切換える。

これにより、発電電動機（３）及びフライホイール（４
）の回転により蓄積されたエネルギは液体抵抗器（７）
によりジュール熱として消費され、発電電動機（３）は
減速し続けて最終的に停止する。

［発明が解決しようとする課Ｎ］従来の発電機駆動装置は以上のように、セルビウス装置
（８）及び液体抵抗器（７）並びに誘導電動機（２）か
ら構成されているので、発電電動機（３）の駆動制御を
セルビウス装Ｗ、（８）から液体抵抗器（７）に切換え
る必要があり、又、発電電動機（３）の停止時の蓄積エ
ネルギを液体抵抗器（７）で消費するため、電力系統Ｐ
に回生できずに電力損失となる問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、駆動制御を切換える必要がなく、停止時の蓄
積エネルギを電力系統に回生できる発電機駆動装置を得
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明に係る発電機駆動装置は、サイリスタ駆動装置
を用いたものである。

［作用］この発明においては、サイリスタ駆動装置が発電電動機
の起動状Ｒ（回転数が零）から最大回転数までの範囲で
駆動制御を行なうと共に、停止時の蓄積エネルギを電力
系統に回生する。

［実施例コ以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す回路構成図であり、Ｐ、
（１ａ）、（１ｂ）及び（３）〜（６）は前述と同様の
ものである。

（１０）は発電電動機（３）の回転数を制御するための
駆動装置となるサイリスタ駆動装置であり、開閉器（１
ａ）に接続された整流器用変圧器（１０ａ）と、整流器
用変圧器（１０ａ）に接続された順変換サイリス７変換
器（１０ｂ）　（以下、コンバータという）と、コンバ
ータ（１０ｂ）のカソード側に接続された直流リアクト
ル（１０ｃ）と、コンバータ（１０ｂ）のアノード側に
カソード側が接続され且つ直流リアクトル（１０ｃ）に
アノード側が接続された逆変換サイリスタ変換器（以下
、インバータという）（１０ｄ）と、インバータ（１０
ｄ）に接続された交流リアクトル（１０ｅ）とから構成
されている。又、サイリスタ駆動装置（１０）の出力端
子となる交流リアクトル（１０ｅ）は、開閉器（１ｂ）
を介して発を電動機（３）に接続されている。

次に、第１図に示したこの発明の一実施例の動作につい
て説明する。尚、この場合、開閉器（１ａ）及び（１ｂ
）は常に閉成されており、発電電動機（３）は、回転数
と無関係にサイリスタ駆動装！（１０）により駆動制御
される。

まず、発電電動機（３）の起動時においては、サイリス
タ駆動装置（１０）により発電電動機（３）の回転数を
定格回転数まで加速する。

このとき、コンバータ（１０ｂ）及びインバータ（１０
ｄ）の各制御端子は、コンバータ（１０ｂ）のアノード
側及びインバータ（１０ｄ）のカソード側を負電位とし
、且つコンバータ（１０ａ）のカソード側の電位がイン
バータ（１０ｂ）のアノード側の電位よりわずかに高く
なるように制御される。従って、電力系統Ｐからの電力
は、整流器用変圧器（１０ａ）、順変換サイリスタ変換
器（１０ｂ）、直流リアクトル（１０ｃ）、逆変換サイ
リスタ変換器（１０ｄ）及び交流リアクトル（１０ｅ）
を介して発電電動機（３）に供給される。

又、フライホイール発電機から間欠負荷〈６）への給電
により発電電動機（３）の回転数が低下した場合は、前
述と同様に、間欠負荷〈６）への給電が行なわれない間
に発電電動機（３）を加速して定格回転数に復帰させる
。

一方、フライホイール発電機を停止させる場合は、コン
バータ（１０ｂ）及びインバータ（１０ｄ）の各制御端
子の制御が切換えられ、コンバータ（１０ｂ）のカソー
ド側及びインバータ（１０ｄ）のアノード側を負電位と
し、且つインバータ（１０ｃｌ）のカソード側の電位が
コンバータ（１０ｂ）のアノード側の電位よりわずかに
高くなるように制御される。従って、発電電動機（３）
及びフライホイール（４）の回転によるフライホイール
発電機の蓄積エネルギは、交流リアクトル（１０ｅ）、
インバータ（１０ｄ）、直流リアクトル（１０ｃ）及び
コンバータ（１０ｂ）及び整流器用変圧器（ＩＯａ）を
介して電力系統Ｐに回生される。

これにより、発電電動機（３）は回生ブレーキがかけら
れ、蓄積エネルギは無駄に消費されずに電力系統Ｐを介
して他の負荷（図示せず）に供給される。

尚、上記実施例では、制御対象として発電電動機（３）
及びフライホイール（４）を備えたフライホイール発電
機を例にとって説明したが、フライホイール（４）を具
備していない一般的な同期電動機（発電電動機）、又は
他の回転速度制御に適用してもよい、この場合、フライ
ホイール（４）の分だけ蓄積エネルギが小さくなるが、
上述と同様の効果を奏することは言うまでもない。

［発明の効果］以上のようにこの発明によれば、サイリスタ駆動装置を
用いたので、発電電動機の起動状態から最大回転数まで
の範囲で、開閉器を切換えることなく駆動制御できると
共に停止時に蓄積エネルギを電力系統に回生じ、無駄な
電力損失を防ぐことのできる電力発電機駆動装置が得ら
れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路構成図、第２図
は従来の発電機駆動装置を示す回路構成図である。Ｐ・・・電力系統　　　　　（３）・・・発電電動機（
１０）・・・サイリスタ駆動装置面、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

電力系統に接続されて発電電動機を駆動するためのサイ
リスタ駆動装置を備え、前記発電電動機の停止時に、前
記発電電動機に蓄積されたエネルギを前記サイリスタ駆
動装置を介して前記電力系統に回生するように構成した
ことを特徴とする発電機駆動装置。