JPH0398498A - 永久磁石形同期発電機の電圧調整装置 - Google Patents

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、永久磁石形同期発電機を用いて系統に並列
投入するための、あるいは並列運転時に電圧調整を行う
電圧調整装置に関する。

【従来の技術】

永久磁石形同期発電機は、回転子に永久磁石を用いて運
転するので励磁装置が不要であり、界磁巻線損失がない
こと、及び冷却するための風量を低減することができる
ので風損を低減できるメリットはあるが、発生電圧は磁
石によって決まるため電圧調整ができない欠点があった
。 第２図は従来の永久磁石形同期発電機の系統図である。 第２図において、永久磁石形同期発電機１は変換器５を
介して電圧を調整し系統２に接続されていた。このため
容量の大きな変換器５を必要とした。 第４図は変換器５を付さない永久磁石形同期発電機Ｉの
系統図で、永久磁石形同期発電機Ｉに遮断器３を介して
系統２に接続すると、系統並列時の発電機電圧は系統電
圧と異なるので、遮断機３によって系統併入するとき突
入電流が流れる欠点があった。

【発明が解決しようとする課題】

第３図は永久磁石形同期発電機の電圧特性を示す図で、
横軸は負荷電流、縦軸は発電ａ端子電圧を表し、曲線Ａ
は負荷電流が遅れ力率ｃｏｓφ一〇の場合、曲線Ｂは負
荷電流がｃｏｓφ＝１の場合を表す。 永久磁石形同期発電機は、回転子に備えた永久磁石によ
り励磁されるため、発電機自身では励磁調整ができず、
第３図のごとく負荷電流によって端子電圧が決まり、電
圧調整は不可能であった。 この発明は、永久磁石形同期発電機の端子にあらかじめ
定められた電圧を確立し、その後系統に並列投入するか
または並列運転時の電圧を調整するようにした永久磁石
形同期発電機の電圧調整装置を提供することを目的とす
る。

【課題を解決するための手段】

上記目的は、電力系統に並列投入あるいは並列運転する
永久磁石形同期発電機の発生電圧を調整する電圧調整装
置において、前記永久磁石形同期発電機の端子に無効電
流調整装置を設け、この無効電流調整装置により前記永
久磁石形同期発電機の発生電圧を調整するようにした永
久磁石形同期発電機の電圧調整装置によって達威される
。

【作　用】

永久磁石形同期発電機に無効電流調整装置を接続し、こ
の無効電流調整装置に流れる電流を増減すると、同期発
電機の電機子反作用によって同期機空隙の磁束が増減す
ることによって電圧調整ができる。

【実施例】

第１図はこの発明の実施例による永久磁石形同期発電機
の電圧調整装置を用いた永久磁石形同ル１発電機の系統
図である。第１図において、並列投入に先立って遮断器
３を開き、永久磁石形同期発電機１は原動機４により駆
動され電圧を発生し、永久磁石形同期発電機１の負荷に
他動コンバータあるいは自動コンバータなどの変換器５
の出力端に直流リアクトル６を接続した電流形無効電力
補償装置からなる無効電流調整装置７を接続し、発電機
１の電機子反作用を増減してあらかじめ定められた電圧
を確立し、発電機電圧を系統電圧に一致させて遮断機３
を閉じ、系統２に並列運転する。 永久磁石形同期発電機１は系統２に並列運転時に無効電
力補償装置７により電圧調整をすることができる． 永久磁石形同期発電機の場合には、界磁電流は一定であ
り、回転数を一定に保ち、負荷電流を種々変えた時の三
和同期発電機の端子電圧■は、負荷電流の大きさばかり
でなく、力率によって大きく変わる。電機子巻線に平衡
三和電流が流れると、回転起磁力Ｆ．が生じる。このＦ
，は回転子上を回転子の回転方向と反対に回転子と同じ
速度で回転するから、Ｆ１は固定子に対しては完全に静
止する。したがって界磁起磁力Ｆ，とＦ１とは空間的に
負荷力率により定まるある一定の角を保つ。 そこでギャップに生ずる実際の磁束は、Ｆ，とＦ，の合
成起磁力Ｆ，によって決定される。この磁束によって巻
線に起電力Ｅ，“が生じ、これから電機子電流の漏れイ
ンピーダンス降下（ｒ十ｊｘ）Ｉを差し引いたものが、
負荷時の端子電圧Ｖになる。 漏れインピーダンス降下は実際には小さく、これを無視
すれば端子電圧Ｖは負荷時の実際の誘導起電力Ｅ．に等
しい。このＥ．を内部誘導起電力という。第３図におい
て曲線Ａは誘導性負荷の場合で、この場合はＦ，　Ｌ：
Ｆ，一Ｆ．で電機子電流は′６Ｊｉ磁作用をし、したが
ってＶ（ξＥ．）は小になる。曲線Ｂは純抵抗負荷の場
合で、この場合はＦ，とＦ１とはほぼ直交し、電機子電
流は交流磁化作用をしている。 この発明の実施例による電圧調整装置によれば、曲線八
のごとく例えば定格電流の３０％程度の無効電流によっ
て無負荷時の電圧調整が可能である。 または定格運転時には系統が強ければ無効電流調整装置
を断にして運転することも可能である。

【発明の効果】

この発明によれば、電力系統に並列投入あるいは並列運
転する永久磁石形同期発電機の発生電圧を調整する電圧
調整装置において、永久磁石形同期発電機の端子に無効
電流調整装置を設けこの無効電流調整装置により発生電
圧を調整するようにしたので、永久磁石形同期発電機に
変換器を介して電圧を変換することなく発電機の端子電
圧を調整できる。しかも無効電流調整装置の容量は発電
機容量に比べて小容量のものでよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例による永久磁石形同朋発電機
の電圧調整装置を用いた永久磁石形同期発電機の系統図
、第２図は従来の永久磁石形同期発電機の系統図、第３
図は永久磁石形同期発電機の電圧特性を示す図、第４図
は変換器を付さない永久磁石形同期発電機の系統図であ
る。 １：永久磁石形同期発電機、２：系統、３：遮断器、４
：原動機、５：変換器、６：リアクトル、７：無効電流
調整装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）電力系統に並列投入あるいは並列運転する永久磁石
   形同期発電機の発生電圧を調整する電圧調整装置におい
   て、前記永久磁石形同期発電機の端子に無効電流調整装
   置を設け、この無効電流調整装置により前記永久磁石形
   同期同期発電機の発生電圧を調整することを特徴とする
   永久磁石形同期発電機の電圧調整装置。