JPH061953B2 - AC power supply - Google Patents

AC power supply

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JPH061953B2
JPH061953B2 JP63016314A JP1631488A JPH061953B2 JP H061953 B2 JPH061953 B2 JP H061953B2 JP 63016314 A JP63016314 A JP 63016314A JP 1631488 A JP1631488 A JP 1631488A JP H061953 B2 JPH061953 B2 JP H061953B2
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starting
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generator
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勉 丸山
功一 小林
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Sanyo Electric Co Ltd
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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、複数の電動発電機を並行運転させる交流電源
装置に関し、詳しくは複数の電動発電機を始動させる順
序を自動的に決定し、出力電圧の位相差が小さくなるタ
イミングで自動的に並行運転投入を行う機能を備えた交
流電源装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AC power supply device for operating a plurality of motor generators in parallel, and more specifically, automatically determines the order of starting a plurality of motor generators, The present invention relates to an AC power supply device having a function of automatically performing parallel operation at a timing when a phase difference between output voltages becomes small.

(従来技術及び発明が解決しようとする問題点) 従来より、複数の電動発電機を並行運転することによっ
て、総合の給電可能な電力容量を増加したり、予備の電
動発電機を並行運転し、すなわち、冗長並行運転して交
流電源装置としての信頼性を高める方法が行われてい
る。
(Problems to be Solved by Prior Art and Invention) Conventionally, by operating a plurality of motor-generators in parallel, the total power capacity that can be supplied is increased, or a spare motor-generator is operated in parallel. That is, a method of performing redundant parallel operation to enhance reliability as an AC power supply device is used.

電動発電機を並行運転させる場合には始動時に特別な条
件、すなわち、電動発電機の出力である交流電圧のレベ
ル、周波数及び位相関係を一致させることが必要であ
る。これらの条件が充たされないと出力電圧が不安定に
なったり、電動発電機相互間に大きな横流が流れて障害
を引き起こす場合も出てくる。
When the motor generators are operated in parallel, it is necessary to match special conditions at the time of starting, that is, the level, frequency, and phase relationship of the AC voltage that is the output of the motor generator. If these conditions are not satisfied, the output voltage may become unstable, or a large cross current may flow between the motor generators, causing trouble.

複数のすべての電動発電機を一斉に始動させ並行運転状
態にすると、相互の位相関係が不安であるなどして安定
な並行運転条件が整えられない。このため、順次1台ず
つ始動させて並行運転の条件を整えたうえで並行運転状
態に移行させる処理が必要である。
If all of the multiple motor generators are started at the same time and put into a parallel operation state, stable parallel operation conditions cannot be prepared because the mutual phase relationship is uncertain. For this reason, it is necessary to sequentially start the motors one by one to adjust the conditions for parallel operation and then shift to the parallel operation state.

従来の始動法は専門のオペレータが電動発電機を順次手
動で始動させて並行運転に移行させていた。
In the conventional starting method, a specialized operator sequentially starts the motor generator manually to shift to parallel operation.

専門のオペレータが操作する場合は、状況を判断して始
動させることができるので、電動発電機に修理中のもの
があれば、それを除いて並行運転投入を完了させるなど
の処置もできる。
When a specialized operator operates, the situation can be judged and started. Therefore, if there is a motor / generator under repair, it is possible to remove the motor / generator and complete the parallel operation input.

この従来の始動方法の問題点は、専門のオペレータが必
要であること、電動発電機の設置されている現場で始動
操作をする必要があるため、遠隔操作が困難なことであ
る。
A problem with this conventional starting method is that a specialized operator is required, and since it is necessary to perform the starting operation at the site where the motor generator is installed, remote operation is difficult.

また、従来の複数の電動発電機を並行運転投入する際
に、一旦後続の電動発電機を出力にリアクトルを挿入し
て先発の電動発電機と並行運転させ、強制的に横流を流
すことによって両電動発電機の周波数をほぼ同じにして
からリアクトルを切り離して定常的な並行運転状態に移
行させる方法がとられる。このため、電流容量の大きな
リアクトルや、挿入・切り離し用のスイッチを必要とし
装置の小型化や信頼性向上に制約を与えていた。
In addition, when multiple conventional motor-generators are operated in parallel, the following motor-generator is inserted into the output and the reactor is operated in parallel with the starting motor-generator to force a cross current. A method is used in which the frequencies of the motor generators are made approximately the same and then the reactor is disconnected to shift to a steady parallel operation state. For this reason, a reactor having a large current capacity and a switch for insertion / disconnection are required, which imposes restrictions on downsizing of the device and improvement of reliability.

(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、始動信号を1度与えるだけ
で、後は自動的に複数の電動発電機間の始動順序を決定
し、並行運転投入の条件を整えることによって、自動的
に複数の電動発電機を並行運転状態に移行させることの
できる定周波定電圧の交流電源装置を提供するにある。
(Object of the Invention) The present invention has been proposed to remedy the above-mentioned drawbacks, and a first object of the present invention is to provide a starting signal only once and then automatically provide a plurality of motor generators. An object of the present invention is to provide a constant frequency constant voltage AC power supply device capable of automatically shifting a plurality of motor generators to a parallel operation state by determining a starting sequence between them and adjusting conditions for parallel operation input.

本発明の第2の目的は、電動発電機を始動させるための
専門のオペレータを必要としない定周波定電圧の交流電
源装置を提供するにある。
A second object of the present invention is to provide a constant frequency constant voltage AC power supply device which does not require a specialized operator for starting the motor generator.

本発明の第3の目的は、電動発電機の始動を遠隔操作を
可能ならしめた定周波定電圧の交流電源装置を提供する
にある。
A third object of the present invention is to provide an alternating current power supply device of constant frequency and constant voltage which enables remote control of starting of a motor generator.

本発明の第4の目的は、電流容量の大きな並行運転投入
用のリアクトルやスイッチを除くことによって、定周波
定電圧の交流電源装置の小型化や信頼性向上を可能とす
ることにある。
A fourth object of the present invention is to make it possible to reduce the size and improve the reliability of a constant frequency constant voltage AC power supply device by removing a reactor and a switch for supplying parallel operation having a large current capacity.

(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、3相誘導電動機と交流同期
発電機とを一体化した複数の電動発電機と、複数の電動
発電機のそれぞれの出力を出力スイッチを介して共通の
負荷に給電する交流電源装置において、3相誘導電動機
は結線組替え可能な複数の励磁巻線を備え、かつ、前記
複数の電動発電機の始動順序を決定する始動順序決定装
置と前記複数の励磁巻線の結線組替えを行って複数の電
動発電機の出力電圧の位相差を変化させる装置と、この
位相差の変化から同相になるタイミングを予測し、出力
スイッチを動作させる装置とをを備えたことを特徴とす
る交流電源装置を発明の要旨とするものである。
(Means for Solving Problems) In order to achieve the above object, a plurality of motor generators in which a three-phase induction motor and an AC synchronous generator are integrated, and outputs of the respective motor generators are output. In an AC power supply device that supplies power to a common load via a switch, a three-phase induction motor includes a plurality of exciting windings that can be wire-combined, and a start order determination device that determines a start order of the plurality of motor generators. And a device for changing the phase difference of the output voltages of the plurality of motor generators by changing the connection of the plurality of excitation windings, and a device for operating the output switch by predicting the timing of becoming the same phase from the change of the phase difference. The gist of the invention is an AC power supply device characterized by including:

次に本発明の実施例について説明する。Next, examples of the present invention will be described.

第1図は本発明の交流電源装置の実施例で2台の電動発
電機を並行運転する例を示す。C11,C21はそれぞ
れ第2図に示す始動順序決定装置であり、対応する電動
発電機MG1及びMG2に備えられている。構成の詳細
は第2図以下で後述する。
FIG. 1 shows an example of the AC power supply device of the present invention in which two motor generators are operated in parallel. C11 and C21 are respectively the starting sequence determining devices shown in FIG. 2, and are provided in the corresponding motor generators MG1 and MG2. Details of the configuration will be described later with reference to FIG.

対応する電動発電機がそれぞれ始動準備完了していると
き、外部から始動信号Aが与えられると始動順序決定装
置C11,C21は同時にこれを受け始動順序決定のた
めの処置を開始する。
When the corresponding motor-generators are ready to start, when the start signal A is externally applied, the start order determination devices C11 and C21 simultaneously receive the start signals and start the procedure for determining the start order.

始動順序決定装置C11及びC21のクロックパルス発
生器の発振周波数は、一般的に微少であるが差が存在
し、従ってプロセッサの処理速度に差が出てくる。ま
た、プロセッサが複数の処理を行う場合には始動順序決
定の処理を開始するまでの時間に差が出る。従って、始
動信号Aを同時に受信しても始動準備完了の判断を下す
までに要する時間に差が出てくる。
The oscillation frequencies of the clock pulse generators of the start-up order determining devices C11 and C21 generally have a slight difference, but there is a difference, which causes a difference in the processing speed of the processors. Further, when the processor performs a plurality of processes, there is a difference in the time until the process of determining the starting order is started. Therefore, even if the start signal A is received at the same time, there will be a difference in the time required to make the determination of completion of start preparation.

始動順序決定装置C11が早く処理を完了して始動準備
完了の信号をx1から送出したとする。始動順序決定装
置C21はC11からの信号をy2で受けとるとプロセ
ッサの処理を中断するとともにx2から信号が出ないよ
うにする。始動順序決定装置C11はC21からの信号
がy1に到達していないことを確認して始動順位1位で
あると判定する。そして始動開始の情報を自ら属する電
動発電機MG1の励磁結線切替及びMG制御装置C12
に送る。C12はまず入力スイッチK11に信号を送
り、これを閉じ、励磁結線切替スイッチ群K1xをスター
結線(第4図A)にさせる。これによって電動発電機M
G1は回転を始め、回転数が上昇して励磁電流が減少し
た後にK1xをデルタ結線(第4図B)になるように切替
える。これで電動発電機MG1の入力条件は定常運転状
態にある。電動発電機MG1の出力点B1の電圧及び周
波数が定常状態にあることを確認後、同期投入タイミン
グ装置C13は点Dの電圧が零であることから電動発電
機MG1は初始動機であると判断して出力スイッチK1
2を閉じさせる。
It is assumed that the start-up order determination device C11 completes the process early and sends out a start ready signal from x1. When the starting sequence determination device C21 receives the signal from C11 at y2, it interrupts the processing of the processor and stops the signal from x2. The starting order determination device C11 confirms that the signal from C21 has not reached y1 and determines that the starting order is first. Then, the start connection information is used to switch the excitation connection of the motor / generator MG1 to which it belongs and the MG control device C12.
Send to. C12 first sends a signal to the input switch K11, closes it, and sets the excitation connection changeover switch group K1x to star connection (FIG. 4A). As a result, the motor generator M
G1 starts rotating, and switches K1x so that it becomes a delta connection (FIG. 4B) after the rotating speed increases and the exciting current decreases. The input condition of the motor generator MG1 is now in the steady operation state. After confirming that the voltage and frequency at the output point B1 of the motor generator MG1 are in a steady state, the synchronous closing timing device C13 determines that the motor generator MG1 is the first starter because the voltage at the point D is zero. Output switch K1
Close 2

電動発電機MG1が始動すると信号Xの送出を停止させ
る。始動順序決定装置C21はC11から受けていた信
号Xが端子y2になくなったことを確認すると、中断し
ていた始動順序決定のための処理を再開させる。始動準
備が完了するとx2から信号を送出する。すでに始動し
ている始動順序決定装置C11はx1から信号を出さな
いので、始動順序決定装置C21のy2には信号は存在
しない。従って、始動順序決定装置C21は自らを始動
順位1位と判定して自らの励磁結線切替及びMG制御装
置C22に始動開始の情報を送出する。C22は入力ス
イッチK12を閉じさせるとともに、励磁結線切替スイ
ッチ群K2xの励磁結線をスター結線にして突入電流を抑
制しながら電動発電機MG2を立上げる。回転数が定格
近くに上昇した後に、励磁結線切替スイッチ群K2xをデ
ルタ結線になるように切替える。電動発電機MG2の出
力点B2の電圧及び周波数が確立していることを同期投
入タイミング装置C23が確認すると、同期投入タイミ
ング装置C23は次に電動発電機MG2の出力を電動発
電機MG1の出力に同期させる操作い移行する。
When the motor generator MG1 is started, the transmission of the signal X is stopped. When confirming that the signal X received from C11 has disappeared at the terminal y2, the starting sequence determining device C21 restarts the interrupted processing for determining the starting sequence. When the preparation for starting is completed, the signal is transmitted from x2. Since the starting sequence determining device C11 that has already started does not output a signal from x1, there is no signal at y2 of the starting sequence determining device C21. Therefore, the starting order determination device C21 determines that it is the first rank in the starting order, and sends the information on the start of start to its own excitation wiring switching and MG control device C22. C22 closes the input switch K12 and makes the excitation connection of the excitation connection changeover switch group K2x star connection to start the motor generator MG2 while suppressing the inrush current. After the rotation speed rises to near the rated value, the excitation wire connection changeover switch group K2x is switched so as to be in the delta connection. When the synchronous closing timing device C23 confirms that the voltage and the frequency of the output point B2 of the motor generator MG2 are established, the synchronous closing timing device C23 then changes the output of the motor generator MG2 to the output of the motor generator MG1. Move the operation to synchronize.

まず、同期投入タイミング装置C23は点B2と点Dの
それぞれの周波数を読み、これらが近い場合には両点B
2とDの電圧の差のビート周期が長くなるので、強制的
に同期操作を行う。C22の指令によって励磁結線切替
スイッチ群K2xを操作し、電動発電機MG2の誘導電動
機の励磁巻線をデルタ結線からスタート結線(第4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の出力電圧の位相差が短い周期で変
化する。開放されているスイッチK22の両端子、つま
り点B2,D間の差の電圧は両電動発電機の出力周波数
の差に対応したもので、周期的に変化する。
First, the synchronization closing timing device C23 reads the frequencies of the points B2 and D, and if they are close to each other, the points B2 and B are both read.
Since the beat cycle of the voltage difference between 2 and D becomes long, the synchronous operation is forcibly performed. The excitation connection changeover switch group K2x is operated by the command of C22, and the excitation winding of the induction motor of the motor generator MG2 is switched from the delta connection to the start connection (FIG. 4A). This reduces the input current,
Slip increases. Since the output frequency is reduced accordingly, the phase difference between the output voltages of both motor generators changes in a short cycle. Both terminals of the open switch K22, that is, the voltage difference between the points B2 and D corresponds to the difference between the output frequencies of the two motor generators and changes periodically.

同期投入タイミング装置C23は点B2の電圧の周波数
と点Dの電圧の周波数を基にして演算し、差電圧のビー
トの周期を求める。次に差電圧が一定になってからビー
トの半周期が経過した時点を出力スイッチK22の投入
完了タイミングと設定し、このタイミングより出力スイ
ッチの遅れ時間だけ早めに、出力スイッチK22の投入
指令を発生させる。これによって差電圧が最も小さい時
点で出力スイッチK22が投入されることになり過渡変
動の最も小さい状態で電動発電機MG1とMG2の並行
運転投入が行われる。この後電動発電機MG2のK2xを
デルタ結線に戻して定常的に並行運転状態に移行させ
る。この後、スイッチK3が閉じられると負荷への給電
が始まる。
The synchronization closing timing device C23 calculates based on the frequency of the voltage at the point B2 and the frequency of the voltage at the point D to obtain the beat cycle of the differential voltage. Next, the time when a half cycle of the beat elapses after the difference voltage becomes constant is set as the closing timing of the output switch K22, and the closing command of the output switch K22 is generated earlier than this timing by the delay time of the output switch. Let As a result, the output switch K22 is turned on at the time when the difference voltage is the smallest, and the parallel operation inputs of the motor generators MG1 and MG2 are performed in the state where the transient fluctuation is the smallest. After this, K2x of the motor generator MG2 is returned to the delta connection, and is constantly shifted to the parallel operation state. After that, when the switch K3 is closed, power supply to the load starts.

電動発電機MG1がすでに負荷へ給電している状態で電
動発電機MG2を始動し並行運転させる場合には、電動
発電機MG1が給電により無負荷時よりスリップが多く
なっているので、始動した無負荷の電動発電機MG2の
方が出力電圧の周波数が高く、従って、電動発電機MG
2のK2xの結線切替を行わずとも位相合わせが短い周期
で行うことができる。
When the motor generator MG2 is started and operated in parallel while the motor generator MG1 is already supplying power to the load, the motor generator MG1 has more slips due to power supply than when there is no load. The load motor-generator MG2 has a higher output voltage frequency, and therefore the motor-generator MG2
The phase matching can be performed in a short cycle without switching the K2x wiring of No.2.

第1図の実施例では始動順序決定装置、励磁結線切替及
びMG制御装置、同期投入タイミング装置をそれぞれ電
動発電機毎に設けている。これら装置と電動発電機間に
は多くの信号線の入出力があり、これらを電動発電機毎
に設けることによって故障時の修理点検が容易に行える
し、また故障電動発電機を装置ごと予備機に交換するこ
とができ故障時間を短縮できる。一方、機能的にはこれ
らの装置の一部又はすべてを複数の電動発電機に共用す
ることも可能であり、経済的な効果が期待できる。
In the embodiment shown in FIG. 1, a starting sequence determining device, an excitation wire connection switching and MG control device, and a synchronous closing timing device are provided for each motor generator. There are many signal line inputs / outputs between these devices and the motor / generator, and by providing these for each motor / generator, repair and inspection at the time of failure can be done easily. It can be replaced with a new one and the failure time can be shortened. On the other hand, functionally, some or all of these devices can be shared by a plurality of motor generators, and an economic effect can be expected.

第2図は本発明の一部をなす始動順序決定装置のブロッ
ク構成でその属する電動発電機MGとともに示してあ
る。
FIG. 2 is a block diagram of a starting sequence determining device which is a part of the present invention and is shown together with the motor generator MG to which it belongs.

図中、Pはマイクロプロセッサを示すもので、このマイ
クロプロセッサPにはクロックパルス発生器C、メモリ
Mとが接続されており、aは始動信号Aの入力端子、m
gは電動発電機MGと接続されている端子で、電動発電
機MGの状態を入手し、また電動発電機MGのスタート
の指令を与えるための端子である。xはマイクロプロセ
ッサPよりの信号Xの送出端子、yは隣接する電送発電
機MGに付属のマイクロプロセッサPよりの信号Yの入
力端子を示す。
In the figure, P indicates a microprocessor, a clock pulse generator C and a memory M are connected to the microprocessor P, a is an input terminal for a start signal A, and m is
g is a terminal connected to the motor generator MG, which is a terminal for obtaining the state of the motor generator MG and giving a command to start the motor generator MG. x indicates a signal X output terminal from the microprocessor P, and y indicates an input terminal for the signal Y from the microprocessor P attached to the adjacent electric power generator MG.

しかして、電動発電機MGが回転を停止している状態で
も電動発電機MGの制御関係は機能させておく。第1図
の始動順序決定装置も動作状態にあり、マイクロプロセ
ッサPはクロックパルス発生器Cのクロック信号に同期
して処理を行っている。
Therefore, the control relationship of the motor generator MG is kept functional even when the motor generator MG is stopped rotating. The starting sequence determining device of FIG. 1 is also in operation, and the microprocessor P performs processing in synchronization with the clock signal of the clock pulse generator C.

電動発電機MGの始動可否の情報は、例えば電動発電機
MGが入力を受電しているか否か、その電圧、周波数は
正常か否かなどの情報を端子mgから取り込み、メモリ
Mに蓄えておく。外部から始動信号Aが与えられるとマ
イクロプロセッサPは始動順序決定のための処理を開始
する。電動発電機MGの始動準備が完了していることを
メモリMの内容から判断すると始動準備完了の信号を端
子xから信号Xとして送出する。端子yに信号Yが到達
していないことを確認すると始動の信号を電動発電機M
Gに送る。これにより電動発電機MGが始動すると信号
Xの送出を停止させる。信号Xを送出していて、かつ信
号Yの有無の確認期間中に信号Yが到達するとマイクロ
プロセッサPは、信号Xの送出を停止して改めて始動順
序決定のための処理をやり直す。一方、信号Xの送出前
に信号Yを受けるとマイクロプロセッサPは始動順序決
定の処理を中断し、信号Yがなくなったことを確認する
と処理を再開させる。
The information as to whether or not the motor generator MG can be started is obtained from the terminal mg and stored in the memory M, for example, whether or not the motor generator MG receives an input, whether its voltage or frequency is normal, or the like. . When the start signal A is given from the outside, the microprocessor P starts the process for determining the start order. When it is determined from the contents of the memory M that the motor generator MG is ready for starting, a start ready signal is sent from the terminal x as the signal X. When it is confirmed that the signal Y has not reached the terminal y, the start signal is sent to the motor generator M.
Send to G. As a result, when the motor generator MG is started, the transmission of the signal X is stopped. When the signal X is being sent and the signal Y arrives during the confirmation period of the presence or absence of the signal Y, the microprocessor P stops the sending of the signal X and redoes the processing for determining the starting order. On the other hand, when the signal P is received before the signal X is sent, the microprocessor P interrupts the process of determining the starting order, and when it confirms that the signal Y is gone, it restarts the process.

第3図は、3台の電動発電機を並行運転させる交流電源
装置の始動順序決定装置を示したものである。
FIG. 3 shows a starting sequence determination device for an AC power supply device that causes three motor generators to operate in parallel.

始動順序決定装置S1〜S3の始動信号受信端子a1,
a2,a3は相互に接続されている。発振端子x1x
2,x3はそれぞれ他の受信端子y21,y32,y3
1,y12,y11,y22に接続されている。
Starting signal receiving terminals a1 of the starting sequence determining devices S1 to S3
a2 and a3 are connected to each other. Oscillation terminal x1x
2 and x3 are other receiving terminals y21, y32, y3, respectively.
1, y12, y11, y22 are connected.

電動発電機MG1,MG2,MG3はそれぞれ始動準備
が完了しているとする。外部から始動信号Aが与えられ
ると、始動順序決定装置S1〜S3はそれぞれ始動順序
決定のための処理を開始する。
It is assumed that the motor generators MG1, MG2, MG3 are ready for starting. When the starting signal A is given from the outside, the starting order determination devices S1 to S3 start the processing for determining the starting order.

始動順序決定装置S1が最も早く始動準備完了の信号を
x1から送出したとする。これによって、それぞれ処理
を進めていた始動順序決定装置S2及びS3は中断し待
機状態に入る。始動順序決定装置S1は受信端子y1
1,y12に信号が到達していないことを確認すると自
らを始動順位が1位であると判断し自らの属する電動発
電機MG1に始動開始信号を送る。
It is assumed that the start-up order determining device S1 sends out a start ready signal from x1 earliest. As a result, the start-up order determining devices S2 and S3, which have been proceeding respectively, are interrupted and enter the standby state. The start-up order determining device S1 has a receiving terminal y1.
When it is confirmed that the signals have not arrived at 1 and y12, it is determined that the starting order is first, and the starting start signal is sent to the motor generator MG1 to which it belongs.

電動発電機MG1が始動すると始動順序決定装置S1は
端子x1から送出していた信号を停止させる。始動順序
決定装置S2及びS3は始動順序決定装置S1からの信
号がなくなったことを確認すると中断していた始動順位
決定の処理を再開させる。先に始動準備が完了した方、
例えば始動順序決定装置S2が完了したとすると、端子
x2から始動順序決定装置S3のy31に送る。この信
号は始動順序決定装置S3の処理を中断させる。始動順
序決定装置S2は受信端子y21,y22に信号がない
ことを確認して電動発電機MG2に始動開始の信号を送
る。始動した電動発電機MG2は、先に始動していて給
電可能となっている電動発電機MG1と並行運転の条件
を整え並行運転投入する。これによって、2台の電動発
電機MGが並行運転状態に入り給電可能となる。
When the motor generator MG1 is started, the starting order determination device S1 stops the signal sent from the terminal x1. Upon confirming that the signal from the starting order determining device S1 has disappeared, the starting order determining devices S2 and S3 restart the interrupted starting order determining process. Those who are ready to start,
For example, if the starting order determining device S2 is completed, it is sent from the terminal x2 to y31 of the starting order determining device S3. This signal interrupts the processing of the starting order determination device S3. The starting sequence determining device S2 confirms that there is no signal at the receiving terminals y21 and y22, and sends a starting signal to the motor generator MG2. The started motor generator MG2 adjusts the conditions for parallel operation to the motor generator MG1 which has been started earlier and is capable of supplying power, and enters the parallel operation. As a result, the two motor generators MG enter the parallel operation state and power can be supplied.

電動発電機MG2が始動すると始動順序決定装置S2は
送信していた信号を停止させる。これによって始動順序
決定装置S3はy31,y32の受信信号がなくなるの
で中断していた始動順序決定の処理を再開させる。始動
準備が完了するとx3から信号を送出する。すでに電動
発電機MG1,MG2が始動しているので、y31,y
32は信号がなく、従って始動順序決定装置S3は始動
可と判断して電動発電機MG3を始動させる。
When the motor generator MG2 is started, the starting order determination device S2 stops the signal being transmitted. As a result, the starting order determining device S3 restarts the interrupted starting order determining process because the reception signals of y31 and y32 are lost. When the preparation for starting is completed, a signal is sent from x3. Since the motor generators MG1 and MG2 have already started, y31, y
32 does not have a signal, therefore, the starting order determination device S3 determines that the starting is possible and starts the motor generator MG3.

電動発電機MG3が始動し先行している電動発電機MG
1,MG2と並行運転投入されると3台の電動発電機が
並行運転状態に入る。これによって3台の電動発電機で
構成された定周波定電圧電源の始動が完了する。
Motor generator MG3 started and preceded by motor generator MG
When the parallel operation with 1, MG2 is turned on, the three motor generators enter the parallel operation state. This completes the startup of the constant frequency constant voltage power supply composed of three motor generators.

始動順序決定装置S1,S2,S3のいずれかが、自ら
始動準備完了の信号を送出していて同時に他からの信号
を受けたときはその始動順序決定装置はリセットし、改
めて始動順序決定の処理を行う。これを繰り返すことに
よって他からの信号を受信する前に始動可能の判断を下
せる始動順序決定装置が出るのでこれを始動順位1位と
して電動発電機MGを始動させる。以下この手順を繰り
返し3台の電動発電機MGを始動させ並行運転状態に移
行させる。
When any of the starting order determining devices S1, S2, S3 sends a signal of completion of starting preparation by itself and at the same time receives a signal from the other, the starting order determining device is reset, and the starting order determining process is performed again. I do. By repeating this, a starting order determination device that can determine whether or not it is possible to start before receiving a signal from the other appears. Therefore, this is set as the starting order 1st and the motor generator MG is started. Hereinafter, this procedure is repeated to start the three motor generators MG and shift them to the parallel operation state.

3台の電動発電機のうち、いずれかが故障していて使え
ない状態にあるときは電動発電機の始動準備が完了しな
いし、あるいは始動順序決定装置が停止しているので、
自らが始動準備完了の信号を出すことはない。従って、
健全な2台の電動発電機が所定の手順に従って始動順序
を決め並行運転状態に移行する。
When one of the three motor generators is out of order because it is out of order, the motor generator is not ready to start, or the starting order determination device is stopped.
It does not signal itself that it is ready to start. Therefore,
The two healthy motor generators determine the starting order according to a predetermined procedure and shift to the parallel operation state.

電動発電機の並列運転台数が4以上になっても同様に始
動順序を決定できることは言うまでもない。
It goes without saying that the starting order can be similarly determined even if the number of motor generators operating in parallel is four or more.

第2図では、マイクロプロセッサを始動順序決定装置専
用として説明したが、始動順序決定以外の情報の処理、
例えば電動発電機の始動時のシーケンス機能を持たせた
り、シーケンス動作の診断、運転管理などを行わせるな
ど電動発電機の制御部としても使うことができる。
In FIG. 2, the microprocessor has been described as dedicated to the starting order determining device, but processing of information other than the starting order determination,
For example, it can be used as a control unit of a motor generator, such as having a sequence function at the time of starting the motor generator, diagnosing sequence operation, and performing operation management.

次に本発明の一部である電動発電機の出力電圧の位相を
強制的に変化させる方法について説明する。
Next, a method for forcibly changing the phase of the output voltage of the motor generator which is part of the present invention will be described.

誘導電動機IM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。
The induction motor IM switches the connection of the excitation winding in order to prevent the input current from increasing at the time of starting.

第4図は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。
FIG. 4 shows an example of connection switching. Both (A) and (B) are cases where there is one exciting winding for each phase.

誘導電動機IMに入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。
When applying the input power supply voltage to the induction motor IM,
First, the voltage applied to the windings of each phase is small, so that the input current is suppressed to be small (A) in the star connection. After the rotation speed increases and the input current decreases, the connection is switched to the delta connection (B). The load is supplied by this delta connection.
(C) and (D) are cases where there are two windings for each phase. The first input voltage is applied by the series connection of (C), and after the rotation speed is increased, the parallel connection of (D) is switched to supply power to the load.

誘導電動機IMの励磁巻線の結線法をかえると入力電流
値が変化する。これに伴いスリップが変化する。従っ
て、この誘導電動機IMと直結して動作する発電機G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
Gの出力周波数が変わることを利用して、電動発電機M
Gを並行運転投入する際の位相合わせを行う。
When the method of connecting the excitation winding of the induction motor IM is changed, the input current value changes. Along with this, the slip changes. Therefore, the output frequency of the generator G which is directly connected to the induction motor IM to operate changes. By utilizing the fact that the output frequency of the generator G changes due to this connection switching, the motor generator M
Phase matching is performed when G is operated in parallel.

次に、第5図及び第6図を用いて本発明の構成である同
期のタイミングの予測装置を説明する。
Next, the synchronization timing predicting apparatus, which is the configuration of the present invention, will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

周波数の異なる2つの交流電圧の差をとると次のように
両周波数の和及び差に対応した周波数をもつ2つの三角
関数の積を得る。
If the difference between two alternating voltages having different frequencies is taken, the product of two trigonometric functions having frequencies corresponding to the sum and difference of both frequencies is obtained as follows.

Esin2πft−Esin2πft =2Esin2π{(f+f)/2}t×cos2π{(f−f)/
2)}t 2つの電圧の差はビートを打ち、その半周期は1/|f
−f|である。ビート電圧が零となる時点Pは、
2つの電圧の位相差が最小となる時点である。
Esin2πf 1 t-Esin2πf 2 t = 2Esin2π {(f 1 + f 2) / 2} t × cos2π {(f 1 -f 2) /
2)} t The difference between the two voltages strikes a beat whose half cycle is 1 / | f
1− f 2 |. The point P 0 when the beat voltage becomes zero is
This is the point in time when the phase difference between the two voltages becomes minimum.

時点Pで2つの電動発電機を並行運転投入、すなわち
出力回路の電磁スイッチ(第1図のK12,K22)を
投入すれば、両電圧の位相差が最も小さいので負荷に給
電される電圧の過渡変動が最も小さくなる。
If the two motor generators are turned on in parallel at time P 0 , that is, the electromagnetic switches (K12, K22 in FIG. 1) of the output circuit are turned on, the phase difference between the two voltages is the smallest, so the voltage supplied to the load is The transient fluctuation is the smallest.

しかし実際には、電磁スイッチの作動には遅れがある。
すなわち電磁スイッチに動作指令を送っても駆動回路の
遅れや機械的な動作遅れによって、一般的には数10m
secを経過しないとスイッチとしての開閉は完了し
ない。そこで、時点Pを基点にして、ビートの半周期
1/|f−f|から電磁スイッチの遅れ時間ΔTを
差し引いた時間だけ経過した時点で電磁スイッチの投入
指令信号を発する。これによって、さらにΔT時間経過
した時点Pで電磁スイッチの投入が完了する。
However, in reality, there is a delay in the operation of the electromagnetic switch.
That is, even if an operation command is sent to the electromagnetic switch, it is generally several tens of meters due to the delay of the drive circuit and the mechanical operation delay.
The opening and closing of the switch is not completed until the time elapses. Therefore, the electromagnetic switch closing command signal is issued when a time obtained by subtracting the delay time ΔT of the electromagnetic switch from the half cycle 1 / | f 1 −f 2 | of the beat with respect to the time point P 0 . As a result, the closing of the electromagnetic switch is completed at the time point P 0 when a further ΔT time has elapsed.

及びT波形整形回路で正弦波交流電圧a及びb
を入力として正弦波半波の幅をもつ方形波の直流電圧信
号Y1とY2に変換する。演算処理回路μCは信号Y1
を入力とし、そのパルスの幅から入力電圧aの半周期
1/2fを求め、結果をメモリMに記憶させる。同じよ
うに信号Y2から入力電圧bの半周期1/2fを求め、
これをメモリMに記憶させる。また、1/2fと1/2f
からビートの半周期1/|f−f|を演算し、結果
をメモリMに記憶させる。排他的オア回路EX−ORは
信号Y1とY2の排他的論理和をとりパルス幅の変わる
信号αを出力する。信号aとbとの位相差が最小のと
きに信号αのパルス幅が最小となる。
The sine wave AC voltages a 2 and b are generated by the T 1 and T 2 waveform shaping circuits.
Is input to convert the square wave DC voltage signals Y1 and Y2 having a half-sine wave width. The arithmetic processing circuit μC receives the signal Y1.
Is input, and the half width of the input voltage a 2 is calculated from the pulse width.
1 / 2f 1 is calculated and the result is stored in the memory M. Similarly, the half cycle 1 / 2f 2 of the input voltage b is calculated from the signal Y2,
This is stored in the memory M. Also, 1 / 2f 1 and 1 / 2f 2
Then, a half cycle 1 / | f 1 −f 2 | of the beat is calculated, and the result is stored in the memory M. The exclusive OR circuit EX-OR takes the exclusive OR of the signals Y1 and Y2 and outputs a signal α having a varying pulse width. The pulse width of the signal α is minimum when the phase difference between the signals a 2 and b is minimum.

処理回路μCは信号αのパルス幅を計測し、最小の幅の
パルスが入力した時点をP、すなわち信号aとbと
が同相になった時点と判定する。次にメモリMに記録さ
せてある電磁スイッチの遅れ時間ΔT、ビートの半周期
1/|f−f|から、Pを基点として(1/|f
−f|)−ΔTだけ時間が経過した時点で信号
送出する。
The processing circuit μC measures the pulse width of the signal α and determines that the time when the pulse having the minimum width is input is P 0 , that is, the time when the signals a 2 and b are in phase. Next, from the delay time ΔT of the electromagnetic switch recorded in the memory M and the half cycle 1 / | f 1 −f 2 | of the beat, with P 0 as the base point (1 / | f
1- f 2 |) -ΔT, the signal O
Send out.

(発明の効果) 叙上のように、本発明によれば複数の電動発電機を有す
る定周波定電圧交流電源を自動的に始動し並行運転状態
に移行させることが可能である。従って、専門のオペレ
ータを使わずとも運転ができるようになり、また、遠隔
地からの始動操作も容易に行えうる効果を有する。ま
た、従来必要としていた並行運転投入時のみに必要とな
るリアクトルやこれを切り離すためのスイッチなどの電
力部品を削除することができ、装置の信頼性向上や小形
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。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, it is possible to automatically start a constant frequency constant voltage AC power supply having a plurality of motor generators and shift to a parallel operation state. Therefore, the operation can be performed without using a specialized operator, and the starting operation from a remote place can be easily performed. In addition, it is possible to delete the power components such as the reactor and the switch for disconnecting the reactor, which are required only when the parallel operation is started, which was conventionally required, and it is possible to improve the reliability of the device and downsize it, and also to reduce the cost. The effect of contributing is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の交流電源装置の一実施例を示すブロッ
ク図、第2図は始動順序決定装置のブロック図、第3図
は3台の電動発電機を並行運転させる始動順序決定装置
のブロック図、第4図(A),(B),(C)及び
(D)は結線切替の例を示す図、第5図は同期タイミン
グの予測装置のブロック図、第6図は予測装置を説明す
る波形図である。 C11,C21・・・始動順序決定装置 C12,C22・・・励磁結線切替及びMG制御装置 C13,C23・・・同期投入タイミング装置 MG1,MG2・・・電動発電機(3相誘導電動機・交
流発電機) K1x,K2x・・・・・励磁結線切替スイッチ群
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an AC power supply device of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a starting order determining device, and FIG. 3 is a starting order determining device for operating three motor generators in parallel. Block diagrams, FIGS. 4 (A), (B), (C) and (D) are diagrams showing examples of connection switching, FIG. 5 is a block diagram of a synchronization timing prediction device, and FIG. 6 is a prediction device. It is a wave form diagram to demonstrate. C11, C21 ... Start-up order determining device C12, C22 ... Excitation connection switching and MG control device C13, C23 ... Synchronous closing timing device MG1, MG2 ... Motor generator (3-phase induction motor / AC generator) Machine) K1x, K2x ... Excitation connection changeover switch group

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−49633(JP,A) 実開 昭57−55241(JP,U) 坪島茂彦、阿久津明『電動機の制御と応 用』(昭52−10−10)東京電機大学出版局 発行 p.137〜p.139,p.203〜p. 207 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-56-49633 (JP, A) Actually developed Shou 57-55241 (JP, U) Shigehiko Tsuboshima, Akira Akutsu "Control and application of electric motors" (Sho 52-10-10) Published by Tokyo Denki University Press, p. 137-p. 139, p. 203 ~ p. 207

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】3相誘導電動機と交流発電機とを一体化し
た複数の電動発電機と、それぞれの電動発電機に設けら
れた始動順序決定装置と同期投入タイミング装置とを具
備し、前記始動順序決定装置は外部より始動信号が与え
られると、自動的に最初に運転を行うべき電動発電機を
決定し、ついで次に順次起動すべき電動発電機を定める
手段を備え、同期投入タイミング装置は前記誘導電動機
の励磁巻線の巻線の結線組み替えによる電動発電機の出
力電圧の位相差から同相になるタイミングを予測し、こ
の予測点よりスイッチの出力動作遅れ時間分だけ早くス
イッチの投入指令を出す手段を備えることを特徴とする
交流電源装置。
1. A starter comprising: a plurality of motor generators in which a three-phase induction motor and an alternator are integrated; a start sequence determination device and a synchronous closing timing device provided in each motor generator; The sequence determination device is provided with a means for automatically determining a motor generator to be first operated when an activation signal is given from the outside, and then determining a motor generator to be sequentially activated next. Predict the timing to become in-phase from the phase difference of the output voltage of the motor generator by changing the wiring connection of the excitation winding of the induction motor, and issue a switch closing command earlier than this predicted point by the output operation delay time of the switch. An alternating-current power supply device comprising means for outputting.
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