JPH08126364A - 同期機の電気ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 励磁装置の出力電圧を設定する時期に係わり
なく、周囲温度が変化したとしても、制動用の抵抗器に
流れる電流を一定値以上に保つようにして、同期機を所
定時間内に確実に停止させることのできる同期機の電機
ブレーキ装置を得る。 【構成】 予め設定された電圧設定値と一致するように
調整された直流電圧を同期機(2) の回転子巻線に供給す
る電力変換手段(4) と、制動時に閉成する遮断器(7) を
介して、同期機の電機子巻線に発生する電力を消費させ
る抵抗器(8) と、電機子巻線に発生する電圧を直接もし
くは間接的に検出する電圧検出手段(11)と、この電圧検
出手段の検出値に基づき、電機子巻線に発生する電圧が
制動当初の値を保つように、電力変換手段(4) に加える
電圧設定値を補正する電圧設定値補正手段(12)とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、同期機の制動時間を短
縮するために、回転子巻線に発生する電力を抵抗器に消
費させる同期機の電気ブレーキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図11はこの種の従来の電気ブレーキ装置
の概略構成図であり、図示省略の電源系統に対して、並
列用遮断器１を介して、同期機２の電機子巻線が接続さ
れている。同期機２の回転子巻線は、界磁遮断器３及び
整流装置４を介して、励磁用電源５に接続される。整流
装置４は、その出力電圧を設定器10の設定値に一致させ
る励磁装置６を備えている。また、同期機２の電機子巻
線は、制動用遮断器７を介して、抵抗器８に接続されて
いる。この場合、抵抗器８は同期機２の電機子巻線に並
列接続されるが、これを簡略化して示してある。抵抗器
８はその抵抗値を変えて消費電力を複数段階に切換える
ことを可能にする中間タップを有し、各中間タップとそ
の一端部とをそれぞれ接続するコンタクタ９が設けられ
ている。

【０００３】この従来の電機ブレーキ装置の動作につい
て以下に説明する。ブレーキ動作をする以前の、同期機
２の並列運転時には、遮断器１は閉成され、制動用遮断
器７は開放されている。そして、界磁遮断器３を閉成さ
せたまま、励磁装置６が整流装置４を制御して、励磁用
電源５の交流を直流に変換して同期機２の電機子巻線に
直流電圧を印加する。

【０００４】同期機２の並列運転を停止する場合には、
並列用遮断器１を開放し、制動用遮断器７を閉成する。
このとき、設定器10の電圧設定値に応じて励磁装置６が
整流装置４を制御しており、電圧設定値に一致する直流
電圧が同期機２の回転子巻線に印加される。したがっ
て、同期機２の回転子巻線にはその印加電圧に対応する
電流が流れ、同期機２の電機子巻線に交流電圧が発生す
る。この交流電圧は抵抗器８に印加され、その時の電流
との積に対応する電力を消費する。かかる電力消費によ
って、同期機２の回転数は徐々に低下して同期機２の制
動が行われる。

【０００５】同期機２の回転数が低下しても、その回転
子巻線に印加する電圧自体は一定に保たれるため、回転
子巻線に流れる電流（以下、励磁電流とも言う）も一定
に保たれ、同期機２の電機子巻線に発生する電圧は徐々
に低下する。したがって、抵抗器８に流れる電流も小さ
くなる。抵抗器８に流れる電流が小さくなれば、消費電
力も少なくなり、回転数の低下速度も遅くなる。

【０００６】そこで、回転数の低下速度を一定にするた
め、コンタクタ９を閉成して抵抗器８の抵抗値を小さく
する。抵抗器８の抵抗値を小さくすれば、電流は増大す
るので、コンタクタ９の閉成個数を適当に増やすなら
ば、同期機２の電機子巻線に発生する電圧が減少して
も、抵抗器８に流れる電流値を一定値以上に保つことが
できる。すなわち、同期機２の制動開始時と同様の減速
速度で回転数を低下させることができる。

【０００７】このように、同期機２の回転数の低下に応
じて抵抗器８の抵抗値を小さくするために、図示省略の
タイマの設定時間が経過する毎に、コンタクタ９の閉成
個数を順次増やす方法がある。これにより、消費電力の
低下を抑えると共に、一定値以上の減速速度を確保し
て、同期機２を所定の時間内で停止させることができ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した同期機の電機
ブレーキ装置を構成する整流装置４の直流出力電圧は、
設定器10の電圧設定値を一定に保持する限り一定値とな
る。しかし、同期機２の回転子に流れる界磁電流は巻線
の抵抗値の変化に応じて変化する。周知の如く、巻線の
抵抗値は温度が高いとき大きくなり、反対に、温度が低
いとき小さくなる特性を有する。

【０００９】同期機の回転子巻線の温度は、その周囲温
度と、界磁電流が流れたことによる温度上昇分とを加え
たものである。したがって、同期機２の周囲温度の高い
夏期に制動用の抵抗器８に所定の大きさの電流を流すよ
うに整流装置４の出力電圧の設定値を調整した場合に
は、同期機２の周囲温度の低い冬期になると界磁電流が
増加し、制動用の抵抗器８に流れる電流も増加する。こ
れは夏期に比べて冬期では同期機２の周囲温度が約２０
℃低くなるので回転子巻線の抵抗値は減少するが、整流
装置４に対する電圧設定値は変わらず、したがって整流
装置４の直流出力電圧も変わらないためである。反対
に、同期機２の周囲温度の低い冬期に制動用の抵抗器８
に所定の大きさの電流を流すように整流装置４の出力電
圧の設定値を調整した場合には、同期機２の周囲温度の
高い夏期になると界磁電流が減少し、制動用の抵抗器８
に流れる電流は減少する。これは夏期に比べて冬期では
同期機２の周囲温度が約２０℃高くなるので回転子巻線
の抵抗値は増大するが、整流装置４に対する電圧設定値
は変わらず、したがって整流装置４の直流出力電圧も変
わらないためである。

【００１０】上述したように、整流装置４の出力電圧を
設定する設定器10の設定値を調整しても、同期機の周囲
温度が変化すれば界磁電流も変わることになり、例え
ば、夏期に調整した場合、冬期には界磁電流や、制動用
の抵抗器に流れる電流が過電流となって保護継電器が動
作し、トリップ事故に至る場合があった。一方、冬期に
調整した場合、夏期には界磁電流や、制動用の抵抗器に
流れる電流が減少して、同期機の制動時間が異常に長く
なって停止渋滞として警報が発せられる場合があった。

【００１１】ところで、同期機のスラスト軸受を保護す
るために、高圧の油をスラスト軸受に供給して軸受に油
膜を形成するスラスト押上装置を設置する場合がある。
通常は、同期機の制動時にスラスト押上装置の油圧によ
って生じる回転方向のトルクよりも、制動用の抵抗器の
消費電力によって生じる制動トルクが大きいので同期機
の制動停止に対する支障はない。しかし、同期機の周囲
温度の上昇により界磁電流が減少すると、その制動時に
制動用の抵抗器の消費電力は小さくなるので、制動トル
クが減少し、制動トルクとスラスト押上装置の油圧によ
って生じる回転方向のトルクとが均衡して同期機を停止
させることができなくなる場合があった。

【００１２】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、励磁装置の出力電圧を設定する時期に
係わりなく、周囲温度が変化したとしても、制動用の抵
抗器に流れる電流を一定値以上に保つようにして、同期
機を所定時間内に確実に停止させることのできる同期機
の電機ブレーキ装置を得ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の同期機
の電気ブレーキ装置は、予め設定された電圧設定値と一
致するように調整された直流電圧を同期機の回転子巻線
に供給する電力変換手段と、制動時に閉成する遮断器を
介して、同期機の電機子巻線に発生する電力を消費させ
る抵抗器と、電機子巻線に発生する電圧を直接もしくは
間接的に検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段の
検出値に基づき、電機子巻線に発生する電圧が制動当初
の値を保つように、電力変換手段に加える電圧設定値を
補正する電圧設定値補正手段とを備える。

【００１４】請求項２に記載の同期機の電気ブレーキ装
置は、電機子巻線に発生する電圧を間接的に検出する電
圧検出手段として、抵抗器に流れる電流を検出する電流
検出手段を用い、電圧設定値設定手段は、予め設定され
た電流設定値と電流検出手段によって検出された電流検
出値との差を演算し、この差が零になるように、電力変
換手段に加える電圧設定値を補正するものである。

【００１５】請求項３に記載の同期機の電気ブレーキ装
置は、電機子巻線に発生する電圧を間接的に検出する電
圧検出手段として、同期機の回転数を検出する回転数検
出手段を用い、電圧設定値補正手段は、予め設定された
定格回転数と回転数検出手段によって検出された回転数
検出値との差を演算し、この差が大きくなるほど電力変
換手段の出力電圧が大きくなるように、電力変換手段に
加える電圧設定値を補正するものである。

【００１６】請求項４に記載の同期機の電気ブレーキ装
置は、予め設定された電圧設定値と一致するように調整
された直流電圧を同期機の回転子巻線に供給する電力変
換手段と、制動時に閉成する遮断器を介して、同期機の
回転子巻線に発生する電力を消費させると共に、消費電
力を複数段階に切換えることを可能にする中間タップを
持つ抵抗器と、抵抗器の中間タップと他の中間タップ又
は端部とを接続するコンタクタと、制動時間の経過に従
って抵抗器の抵抗値が段階的に小さくするようにコンタ
クタを閉成するタイマ手段と、回転子巻線に流れる電流
及び印加される電圧を検出する手段を含み、各検出値に
基づいて回転子巻線の温度を演算検出する温度検出手段
と、予め設定された回転子巻線の温度基準値と温度検出
手段によって検出された温度検出値とを比較し、温度基
準値よりも温度検出値が高くなるほど電力変換手段の出
力電圧が大きくなるように、電力変換手段に加える電圧
設定値を補正する電圧設定値補正手段とを備える。

【００１７】請求項５に記載の同期機の電気ブレーキ装
置は、予め設定された電圧設定値と一致するように調整
された直流電圧を同期機の回転子巻線に供給する電力変
換手段と、制動時に閉成する遮断器を介して、同期機の
回転子巻線に発生する電力を消費させると共に、消費電
力を複数段階に切換えることを可能にする中間タップを
持つ抵抗器と、抵抗器の中間タップと他の中間タップ又
は端部とを接続するコンタクタと、電機子巻線に発生す
る電圧を直接もしくは間接的に検出する電圧検出手段
と、この電圧検出手段による制動当初の検出値とその後
の検出値とを比較し、その差が所定値を超える毎に抵抗
器の抵抗値が段階的に小さくするようにコンタクタを閉
成するコンタクタ閉成手段とを備える。

【００１８】請求項６に記載の同期機の電気ブレーキ装
置は、電機子巻線に発生する電圧を間接的に検出する電
圧検出手段として、抵抗器に流れる電流を検出する電流
検出手段を用い、コンタクタ閉成手段として、予め設定
された電流設定値と電流検出手段によって検出された電
流検出値との差を演算し、この差が所定値を超える毎に
抵抗器の抵抗値が段階的に小さくするようにコンタクタ
を閉成する電流偏差設定手段を用いたものである。

【００１９】請求項７に記載の同期機の電気ブレーキ装
置は、電機子巻線に発生する電圧を間接的に検出する電
圧検出手段として、同期機の回転数を検出する回転数検
出手段を用い、コンタクタ閉成手段として、定格回転数
より低い領域に予め段階的に設定された複数の回転数基
準値と回転数検出手段によって検出された回転数検出値
とを比較し、回転数検出値が回転数基準値よりも低くな
る毎に、抵抗器の抵抗値が段階的に小さくするようにコ
ンタクタを閉成する回転数設定手段を用いたものであ
る。

【００２０】

【作用】請求項１に記載の同期機の電気ブレーキ装置に
おいては、電機子巻線に発生する電圧を直接もしくは間
接的に検出する電圧検出手段の検出値に基づき、電機子
巻線に発生する電圧が制動当初の値を保つように、電力
変換手段に加える電圧設定値を補正するので同期機を所
定時間内に確実に停止させることができる。

【００２１】請求項２に記載の同期機の電気ブレーキ装
置においては、制動用の抵抗器に流れる電流を検出し、
その検出値が予め設定された電流設定値よりも減少する
と、その差が零になるように電圧設定値を補正して回転
子巻線に供給される直流電圧を増減させるので、制動用
の抵抗器に流れる電流を略一定に保ち得、これによっ
て、同期機を所定時間内に確実に停止させることができ
る。

【００２２】請求項３に記載の同期機の電気ブレーキ装
置においては、同期機の回転数を検出し、その検出値と
予め定格回転数に設定された回転数設定値との差が大き
くなるほど電力変換手段の出力電圧が大きくなるよう
に、電力変換手段に加える電圧設定値が補正されるの
で、制動用の抵抗器に電力が消費されて回転数が低下す
るほど同期機の回転子巻線に供給される直流電圧が大き
くなって制動用の抵抗器に流れる電流が一定値以上に保
たれ、これによって、同期機を所定時間内に確実に停止
させることができる。

【００２３】請求項４に記載の同期機の電機ブレーキ装
置においては、制動時間の経過に従って、抵抗値が段階
的に小さくなるように、制動用の抵抗器の中間タップと
他の中間タップ又は端部とを接続するコンタクタを閉成
するため、回転数の低下に応じて抵抗値が小さくされ、
これと併せて、回転子巻線の温度を検出し、その検出値
と予め設定された温度基準値との差が大きくなるほど電
力変換手段の出力電圧が大きくなるように電圧設定値が
補正されるので、同期機の周囲温度が変化しても制動用
の抵抗器に流れる電流が一定値以上に保たれ、これによ
って、同期機を所定時間内に確実に停止させることがで
きる。

【００２４】請求項５に記載の同期機の電気ブレーキ装
置においては、電機子巻線に発生する電圧を直接もしく
は間接的に検出する電圧検出手段を設け、この電圧検出
手段による制動当初の検出値とその後の検出値とを比較
し、その差が所定値を超える毎に抵抗器の抵抗値が段階
的に小さくするようにコンタクタを閉成するので、同期
機の周囲温度が変化してもコンタクタの閉成の間隔が適
切に変えられ、これによって、同期機を所定時間内に確
実に停止させることができる。

【００２５】請求項６に記載の同期機の電気ブレーキ装
置においては、制動用の抵抗器に流れる電流を検出し、
その検出値と予め設定された電流設定値との差が所定値
を超える毎に抵抗器の抵抗値が段階的に小さくなるよう
に抵抗器の中間タップと他の中間タップ又は端部とを接
続するコンタクタを閉成するので、同期機の周囲温度が
変化してもコンタクタの閉成の間隔が適切に変えられ、
これによって、同期機を所定時間内に確実に停止させる
ことができる。

【００２６】請求項７に記載の同期機の電気ブレーキ装
置においては、同期機の回転数を検出し、その検出値と
定格回転数より低い領域に予め段階的に設定された複数
の回転数基準値との差が所定値を超える毎に抵抗器の抵
抗値が段階的に小さくなるように抵抗器の中間タップと
他の中間タップ又は端部とを接続するコンタクタを閉成
するので、同期機の周囲温度が変化してもコンタクタの
閉成の間隔が適切に変えられ、これによって、同期機を
所定時間内に確実に停止させることができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例によって詳
細に説明する。図１は請求項１及び２に記載の同期機の
電気ブレーキ装置に対応する本発明の第１実施例の概略
構成図である。同図中、図11と同一の要素には同一の符
号を付してその説明を省略する。これは、図11と比較し
て、制動用遮断器７と抵抗器８との間に変流器でなる電
流検出器11と、この電流検出器11の出力信号に基づいて
電圧設定値を補正する電圧設定値補正手段としての電流
設定器12とが設けられている点で図11と構成が異なって
いる。

【００２８】図２は、電流設定器12及び励磁装置６の詳
細な構成を示すブロック図であり、このうち、電流設定
器12は抵抗器８に流すべき電流の基準値、すなわち、基
準設定値と、電流検出器11の電流検出信号S21 とを比較
し、電流設定信号S22 を出力し、励磁装置６はこの電流
設定信号S22 と設定器10の電圧設定信号S20 とを加算し
て補正電圧設定信号S23 を得、この補正電圧設定信号S2
3 に対応する直流電圧が整流装置４から出力されるよう
なパルスを演算して励磁制御信号S24 を出力する構成に
なっている。

【００２９】上記のように構成された本実施例の動作に
ついて、特に、従来装置と構成を異にする部分を中心に
して以下に説明する。同期機２の制動開始当初は、電流
検出器11による電流検出信号S21 と基準設定値との差は
ゼロで、励磁装置６に加えられる電流設定信号S22 もゼ
ロである。従って、励磁装置６は設定器10の電圧設定信
号S20 をそのまま補正電圧設定信号S23 として点弧パル
スを演算し、励磁制御信号S24 として出力する。次に、
同期機２に制動がかかり、回転数が低下し、電流検出器
11による電流検出信号S21 が小さくなると、電流設定器
12から基準設定値との偏差に対応する電流設定信号S22
が出力されて励磁装置６に加えられる。励磁装置６はこ
の電流設定信号S22 と電圧設定信号S20 とを加算して補
正電圧設定信号S23 を作り、この補正電圧設定信号S23
に対応する点弧パルスを演算し、励磁制御信号S24 とし
て出力する。

【００３０】従って、抵抗器８に流れる電流値が減少す
れば、これに応じて整流装置４の直流出力電圧が増大せ
しめられ、界磁電流が大きくなって抵抗器８に流れる電
流の減少を抑制する。かかる閉ループ制御により、同期
機２が停止するまで略一定の電流を抵抗器８に流すこと
ができる。

【００３１】かくして、この実施例によれば、励磁装置
の出力電圧を設定する時期に係わりなく、周囲温度が変
化したとしても、同期機を所定時間内に確実に停止させ
ることができる。

【００３２】なお、上記実施例の電流検出器の検出値は
電機子巻線に発生する電圧に比例する。従って、電流を
検出する代わりに電機子巻線に発生する電圧を直接検出
してもよく、要は、電機子巻線に発生する電圧を直接も
しくは間接的に検出する電圧検出手段の検出値に基づ
き、電機子巻線に発生する電圧が制動当初の値を保つよ
うに、電力変換手段に加える電圧設定値を補正すること
により上述したと同様な効果が得られる。

【００３３】図３は請求項１及び３に記載の同期機の電
気ブレーキ装置に対応する本発明の第２実施例の概略構
成図である。同図中、図１と同一の要素には同一の符号
を付してその説明を省略する。これは、図１中の電流検
出器11及び電流設定器12を除去し、その代わりに、同期
機２の回転数を検出するエネルギー変化分検出手段とし
ての回転数検出器13と、この回転数検出器13の出力信号
に基づいて電圧設定値を補正する電圧設定値補正手段と
しての回転数設定器14とを設けた点が図１と構成を異に
している。

【００３４】図４は、回転数設定器14及び励磁装置６の
詳細な構成を示すブロック図であり、このうち、回転数
設定器14は同期機２の定格回転数、すなわち、基準設定
値と、回転数設定器14の回転数検出信号S25 とを比較
し、その差に応じた回転数設定信号S26 を出力し、励磁
装置６はこの回転数設定信号S26 と設定器10の電圧設定
信号S20 とを加算して補正電圧設定信号S23 を得、この
補正電圧設定信号S23 に対応する直流電圧が整流装置４
から出力されるようなパルスを演算して励磁制御信号S2
4 を出力する構成になっている。

【００３５】上記のように構成された本実施例の動作に
ついて、特に、図１と構成を異にする部分を中心にして
以下に説明する。同期機２の制動開始当初は、回転数検
出器13による回転数検出信号S25 と基準設定値との差は
ゼロで、励磁装置６に加えられる回転数設定信号S26 も
ゼロである。従って、励磁装置６は設定器10の電圧設定
信号S20 をそのまま補正電圧設定信号S23 として点弧パ
ルスを演算し、励磁制御信号S24 として出力する。次
に、同期機２に制動がかかり、回転数が低下し、回転数
検出器13による電流検出信号S21 が小さくなると、電流
設定器12から基準設定値との偏差に対応する回転数設定
信号S26 が出力されて励磁装置６に加えられる。励磁装
置６はこの回転数設定信号S26 と電圧設定信号S20 とを
加算して補正電圧設定信号S23 を作り、この補正電圧設
定信号S23 に対応する点弧パルスを演算し、励磁制御信
号S24 として出力する。

【００３６】従って、同期機２の回転数が減少すれば、
これに応じて整流装置４の直流出力電圧が増大せしめら
れ、界磁電流が大きくなって抵抗器８に流れる電流の減
少が抑えられる。この場合は、開ループ制御ではある
が、回転数の減少に応じて整流装置４の出力電圧が増大
せしめられ、同期機２が停止するまで一定値以上の電流
を抵抗器８に流すことができる。

【００３７】かくして、この実施例によっても、励磁装
置の出力電圧を設定する時期に係わりなく、周囲温度が
変化したとしても、同期機を所定時間内に確実に停止さ
せることができる。

【００３８】なお、上記実施例の回転数検出器の検出値
は電機子巻線に発生する電圧に比例する。従って、回転
数を検出する代わりに電機子巻線に発生する電圧を直接
検出してもよく、要は、電機子巻線に発生する電圧を直
接もしくは間接的に検出する電圧検出手段の検出値に基
づき、電機子巻線に発生する電圧が制動当初の値を保つ
ように、電力変換手段に加える電圧設定値を補正するこ
とにより上述したと同様な効果が得られる。

【００３９】図５は請求項４に記載の同期機の電気ブレ
ーキ装置に対応する本発明の第３実施例の概略構成図で
ある。同図中、図１と同一の要素には同一の符号を付し
てその説明を省略する。これは、図１中の電流検出器11
及び電流設定器12を除去し、その代わりに、同期機２の
回転子巻線に流れる電圧とその印加電圧とを検出する手
段を含み、各検出値に基づいて回転子巻線の温度を検出
する温度検出器15と、この温度検出器15の出力信号に基
づいて電圧設定値を補正する電圧設定値補正手段として
の温度設定器16とを設け、さらに、抵抗器８の中間タッ
プと端部とを接続するコンタクタを、図示省略のタイマ
の設定時間が経過する毎に、順に閉成させるようにした
点が図１と構成を異にしている。

【００４０】図６は、温度設定器16及び励磁装置６の詳
細な構成を示すブロック図であり、このうち、温度設定
器16は同期機２の回転子巻線の定格温度、すなわち、基
準設定値と、温度検出器15の温度検出信号S27 とを比較
し、その差に応じた温度設定信号S28 を出力し、励磁装
置６はこの温度設定信号S28 と設定器10の電圧設定信号
S20 とを加算して補正電圧設定信号S23 を得、この補正
電圧設定信号S23 に対応する直流電圧が整流装置４から
出力されるようなパルスを演算して励磁制御信号S24 を
出力する構成になっている。

【００４１】上記のように構成された本実施例の動作に
ついて、特に、図１と構成を異にする部分を中心にして
以下に説明する。制動が開始されると、図示省略のタイ
マの設定時間が経過する毎に、コンタクタ９の閉成数が
１個ずつ増やされるので、同期機２の回転数低下による
抵抗器８の電流値の減少は抑えられる。しかし、抵抗器
８の抵抗値の段階的減少は回転子巻線の温度とは無関係
に行われ、所望の電流値に対して誤差を生じる場合があ
る。そこで、回転子巻線の温度を温度検出器15によって
検出する。この場合、電流及び電圧と温度との関係は、
実験により予め求めることができる。これらの実験結果
をテーブルとして記憶させ、対応する値を読み出すとい
う手法で検出することができる。

【００４２】ここで、もし、回転子巻線の温度が上昇す
ると、温度検出器15による温度検出信号S27 は増大す
る。この温度検出信号S27 が増大すれば、温度設定器16
から基準設定値との偏差に対応する温度設定信号S28 が
出力されて励磁装置６に加えられる。励磁装置６はこの
温度設定信号S28 と電圧設定信号S20 とを加算して補正
電圧設定信号S23 を作り、この補正電圧設定信号S23 に
対応する点弧パルスを演算し、励磁制御信号S24 として
出力する。

【００４３】従って、同期機２の回転数が減少すれば、
抵抗器８の抵抗値が減少せしめられ、その一方で、同期
機２の回転子巻線の温度が上昇すれば、これに応じて整
流装置４の出力電圧を増大させることになり、これによ
って、同期機２が停止するまで一定値以上の電流を抵抗
器８に流すことができる。

【００４４】かくして、この実施例によっても、励磁装
置の出力電圧を設定する時期に係わりなく、周囲温度が
変化したとしても、同期機を所定時間内に確実に停止さ
せることができる。

【００４５】図７は請求項５及び６に記載の同期機の電
気ブレーキ装置に対応する本発明の第４実施例の概略構
成図である。同図中、図１と同一の要素には同一の符号
を付してその説明を省略する。図１中の電流設定器12は
電流検出器11の検出信号に基づいて、電圧設定値を補正
する信号を出力したが、ここでは、電流検出器11の検出
信号に基づいて、電流偏差設定器17がコンタクタ９を順
次閉成するようにした点が図１と構成を異にしている。

【００４６】図８は電流偏差設定器17の詳細な構成を示
すブロック図であり、制動中に抵抗器８に流すべき電
流、すなわち、基準設定値と、電流検出器11の電流検出
信号S21 とを比較し、その差が所定値を超える毎に、コ
ンタクタ９の閉成数を増加させて、電流値を一定値以上
に保持する構成になっている。

【００４７】上記のように構成された本実施例の動作に
ついて、特に、図１と構成を異にする部分を中心にして
以下に説明する。同期機２の制動開始当初は、電流検出
器11による電流検出信号S21 と基準設定値との差はゼロ
で、電流偏差設定器17はコンタクタ９を全て開放状態に
保持する。次に、同期機２に制動がかかりその回転数が
低下して電流検出器11の電流検出信号S21 が小さくなる
と、電流偏差設定器17は電流検出信号S21 と基準設定値
とを比較し、その差が所定値を超えると抵抗器８の抵抗
値を１段階低くするようにコンタクタ９を一つだけ閉成
させる。その後、電流検出器11の電流検出信号S21が小
さくなる毎に、電流偏差設定器17はコンタクタ９の閉成
個数を順次増やし、その操作を同期機２が停止するまで
繰り返す。

【００４８】従って、回転数の減少に応じて閉成するコ
ンタクタ９の数が増やされ、同期機２が停止するまで一
定値以上の電流を抵抗器８に流すことができる。

【００４９】かくして、この実施例によっても、励磁装
置の出力電圧を設定する時期に係わりなく、周囲温度が
変化したとしても、同期機を所定時間内に確実に停止さ
せることができる。

【００５０】なお、上記実施例の電流検出器の検出値は
電機子巻線に発生する電圧に比例する。従って、電流を
検出する代わりに電機子巻線に発生する電圧を直接検出
してもよく、その検出値を用いても上述したと同様な効
果が得られる。

【００５１】図９は請求項５及び７に記載の同期機の電
気ブレーキ装置に対応する本発明の第５実施例の概略構
成図である。同図中、図１と同一の要素には同一の符号
を付してその説明を省略する。これは、図１中の電流検
出器11及び電流設定器12を除去し、その代わりに、同期
機２の回転数を検出する回転数検出器13と、この回転数
検出器13の出力信号に基づいて抵抗器８の中間タップと
端部とを接続するコンタクタ９の閉成を制御する多点回
転数設定器18とを設けた点が図１と構成を異にしてい
る。

【００５２】図10は多点回転数設定器18の詳細な構成を
示すブロック図である。この多点回転数設定器18はその
内部に、制動過程で連続的に減少する範囲の複数回転数
に対応する回転数設定値１，２，…，ｎが設定されてお
り、それぞれ回転数検出信号S25 を一方入力、回転数設
定値を他方入力とする比較器181 〜18n を備え、これら
の比較器がそれぞれコンタクタ９を閉成する構成になっ
ている。

【００５３】上記のように構成された本実施例の動作に
ついて、特に、図１と構成を異にする部分を中心にして
以下に説明する。制動がかかると、同期機２の回転数が
低下し、回転数検出器13の回転数検出信号S25 は減少す
る。同期機２の回転数が定格回転数から一定値だけ下が
ると、回転数検出信号S25 の大きさが回転数設定値１よ
りも小さくなる。この時、比較器181 が多点回転数設定
信号S30 を出力して、抵抗器８の抵抗値を１段階だけ小
さくするように対応するコンタクタ９を閉成させる。以
下、同期機２の回転数の低下に応じて回転数検出信号S2
5 の大きさが回転数設定値２，…，ｎより小さくなる毎
に、比較器182 ，…，18n が多点回転数設定信号S30 を
出力して、抵抗器８の抵抗値を順に１段階だけ小さくす
るように対応するコンタクタ９を閉成させる。これによ
って、同期機２が停止するまで一定値以上の電流を抵抗
器８に流すことができる。

【００５４】かくして、この実施例によっても、励磁装
置の出力電圧を設定する時期に係わりなく、周囲温度が
変化したとしても、同期機を所定時間内に確実に停止さ
せることができる。

【００５５】なお、上記実施例の回転数検出器の検出値
は電機子巻線に発生する電圧に比例する。従って、回転
数を検出する代わりに電機子巻線に発生する電圧を直接
検出してもよく、その検出値を用いても上述したと同様
な効果が得られる。

【００５６】また、上記実施例では、同期機として発電
機を適用対象としたが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、これと同様な構成を有する電動機にも適用可
能であることは言うまでもない。

【００５７】さらに、上記各実施例では整流装置４の整
流状態を変えることによって同期機２の回転子巻線に印
加する直流電圧を変化させたが、予め設定された電圧設
定値と一致するように調整された直流電圧を出力するも
のであれば、これ以外の電力変換装置を用いてもよい。

【００５８】また、上記各実施例では、コンタクタ９に
よって、抵抗器８の端部と各中間タップとを接続するも
のについて説明したが、コンタクタ９によって中間タッ
プ間を順次接続するようにしても上述したと同様の抵抗
値の低減が可能である。

【００５９】

【発明の効果】以上の説明によって明らかな如く、請求
項１に記載の同期機の電気ブレーキ装置によれば、電機
子巻線に発生する電圧を直接もしくは間接的に検出する
電圧検出手段の検出値に基づき、電機子巻線に発生する
電圧が制動当初の値を保つように、電力変換手段に加え
る電圧設定値を補正するので同期機を所定時間内に確実
に停止させることができる。請求項２に記載の同期機の
電気ブレーキ装置によれば、制動用の抵抗器に流れる電
流が一定値を超えるように電力変換手段の出力電圧を調
整するので、制動用の抵抗器に流れる電流を一定値以上
に保ち得、これによって、同期機を所定時間内に確実に
停止させることができる。

【００６０】また、制動用の抵抗器の抵抗値を減少させ
るコンタクタ及びその制御回路が省略できるので、回路
構成の簡素化により信頼性を向上させることができる。

【００６１】請求項３に記載の同期機の電気ブレーキ装
置によれば、同期機の回転数を検出し、回転数検出値が
小さくなるほど同期機の回転子巻線に供給される直流電
圧を増大するので、制動用の抵抗器に流れる電流が一定
値以上に保たれ、これによって、同期機を所定時間内に
確実に停止させることができる。

【００６２】また、制動用の抵抗器の抵抗値を減少させ
るコンタクタ及びその制御回路が省略できるので、回路
構成の簡素化により信頼性を向上させることができる。

【００６３】請求項４に記載の同期機の電機ブレーキ装
置によれば、制動時間の経過に従って、抵抗値が段階的
に小さくなるように、制動用の抵抗器の中間タップと他
の中間タップ又は端部とを接続するコンタクタを閉成す
ると共に、回転子巻線の温度検出値が高くなるほど回転
子巻線の印加電圧を増やすので、同期機の周囲温度が変
化しても制動用の抵抗器に流れる電流が一定値以上に保
たれ、これによって、同期機を所定時間内に確実に停止
させることができる。

【００６４】請求項５に記載の同期機の電気ブレーキ装
置によれば、電機子巻線に発生する電圧を直接もしくは
間接的に検出する電圧検出手段を設け、この電圧検出手
段による制動当初の検出値とその後の検出値とを比較
し、その差が所定値を超える毎に抵抗器の抵抗値が段階
的に小さくするようにコンタクタを閉成するので、同期
機の周囲温度が変化してもコンタクタの閉成の間隔が適
切に変えられ、これによって、同期機を所定時間内に確
実に停止させることができる。

【００６５】請求項６に記載の同期機の電気ブレーキ装
置によれば、制動用の抵抗器の電流設定値に対する電流
設定値差が所定値を超える毎にコンタクタを閉成数を変
えて抵抗値を減少させるので、同期機の周囲温度が変化
してもコンタクタの閉成の間隔が適切に変えられ、これ
によって、同期機を所定時間内に確実に停止させること
ができる。

【００６６】請求項７に記載の同期機の電気ブレーキ装
置によれば、同期機の回転数がその停止過程に設定した
回転数基準値に到達する毎に制動用の抵抗器の抵抗値が
段階的に小さくなるようにコンタクタを閉成するので、
同期機の周囲温度が変化してもコンタクタの閉成の間隔
が適切に変えられ、これによって、同期機を所定時間内
に確実に停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の同期機の電気ブレーキ装置に
対応する本発明の第１実施例の概略構成図。

【図２】図１に示した実施例の主要素の詳細な構成を示
すブロック図。

【図３】請求項２に記載の同期機の電気ブレーキ装置に
対応する本発明の第２実施例の概略構成図。

【図４】図３に示した実施例の主要素の詳細な構成を示
すブロック図。

【図５】請求項３に記載の同期機の電気ブレーキ装置に
対応する本発明の第３実施例の概略構成図。

【図６】図５に示した実施例の主要素の詳細な構成を示
すブロック図。

【図７】請求項４に記載の同期機の電気ブレーキ装置に
対応する本発明の第４実施例の概略構成図。

【図８】図７に示した実施例の主要素の詳細な構成を示
すブロック図。

【図９】請求項５に記載の同期機の電気ブレーキ装置に
対応する本発明の第５実施例の概略構成図。

【図１０】図９に示した実施例の主要素の詳細な構成を
示すブロック図。

【図１１】従来の同期機の電気ブレーキ装置の概略構成
図。

【符号の説明】

１ 並列用遮断器 ２ 同期機 ３ 界磁遮断器 ４ 整流装置 ５ 励磁用電源 ６ 励磁装置 ７ 制動用遮断器 ８ 制動用の抵抗器 ９ コンタクタ １０ 設定器 １１ 電流検出器 １２ 電流設定器 １３ 回転数検出器 １４ 回転数設定器 １５ 温度検出器 １６ 温度設定器 １７ 電流偏差設定器 １８ 多点回転数設定器

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予め設定された電圧設定値と一致するよう
   に調整された直流電圧を同期機の回転子巻線に供給する
   電力変換手段と、制動時に閉成する遮断器を介して、前
   記同期機の電機子巻線に発生する電力を消費させる抵抗
   器と、前記電機子巻線に発生する電圧を直接もしくは間
   接的に検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段の検
   出値に基づき、前記電機子巻線に発生する電圧が制動当
   初の値を保つように、前記電力変換手段に加える電圧設
   定値を補正する電圧設定値補正手段とを備えた同期機の
   電気ブレーキ装置。
2. 【請求項２】前記電機子巻線に発生する電圧を間接的に
   検出する電圧検出手段として、前記抵抗器に流れる電流
   を検出する電流検出手段を用い、前記電圧設定値設定手
   段は、予め設定された電流設定値と前記電流検出手段に
   よって検出された電流検出値との差を演算し、この差が
   零になるように、前記電力変換手段に加える電圧設定値
   を補正する請求項１に記載の同期機の電気ブレーキ装
   置。
3. 【請求項３】前記電機子巻線に発生する電圧を間接的に
   検出する電圧検出手段として、前記同期機の回転数を検
   出する回転数検出手段を用い、電圧設定値補正手段は、
   予め設定された定格回転数と前記回転数検出手段によっ
   て検出された回転数検出値との差を演算し、この差が大
   きくなるほど前記電力変換手段の出力電圧が大きくなる
   ように、前記電力変換手段に加える電圧設定値を補正す
   る請求項１に記載の同期機の電気ブレーキ装置。
4. 【請求項４】予め設定された電圧設定値と一致するよう
   に調整された直流電圧を同期機の回転子巻線に供給する
   電力変換手段と、制動時に閉成する遮断器を介して、前
   記同期機の回転子巻線に発生する電力を消費させると共
   に、消費電力を複数段階に切換えることを可能にする中
   間タップを持つ抵抗器と、前記抵抗器の中間タップと他
   の中間タップ又は端部とを接続するコンタクタと、制動
   時間の経過に従って前記抵抗器の抵抗値が段階的に小さ
   くするように前記コンタクタを閉成するタイマ手段と、
   前記回転子巻線に流れる電流及び印加される電圧を検出
   する手段を含み、各検出値に基づいて前記回転子巻線の
   温度を演算検出する温度検出手段と、予め設定された前
   記回転子巻線の温度基準値と前記温度検出手段によって
   検出された温度検出値とを比較し、温度基準値よりも温
   度検出値が高くなるほど前記電力変換手段の出力電圧が
   大きくなるように、前記電力変換手段に加える電圧設定
   値を補正する電圧設定値補正手段とを備えた同期機の電
   気ブレーキ装置。
5. 【請求項５】予め設定された電圧設定値と一致するよう
   に調整された直流電圧を同期機の回転子巻線に供給する
   電力変換手段と、制動時に閉成する遮断器を介して、前
   記同期機の回転子巻線に発生する電力を消費させると共
   に、消費電力を複数段階に切換えることを可能にする中
   間タップを持つ抵抗器と、前記抵抗器の中間タップと他
   の中間タップ又は端部とを接続するコンタクタと、前記
   電機子巻線に発生する電圧を直接もしくは間接的に検出
   する電圧検出手段と、この電圧検出手段による制動当初
   の検出値とその後の検出値とを比較し、その差が所定値
   を超える毎に前記抵抗器の抵抗値が段階的に小さくする
   ように前記コンタクタを閉成するコンタクタ閉成手段と
   を備えた同期機の電気ブレーキ装置。
6. 【請求項６】前記電機子巻線に発生する電圧を間接的に
   検出する電圧検出手段として、前記抵抗器に流れる電流
   を検出する電流検出手段を用い、前記コンタクタ閉成手
   段として、予め設定された電流設定値と前記電流検出手
   段によって検出された電流検出値との差を演算し、この
   差が所定値を超える毎に前記抵抗器の抵抗値が段階的に
   小さくするように前記コンタクタを閉成する電流偏差設
   定手段を用いた請求項５に記載の同期機の電気ブレーキ
   装置。
7. 【請求項７】前記電機子巻線に発生する電圧を間接的に
   検出する電圧検出手段として、前記同期機の回転数を検
   出する回転数検出手段を用い、前記コンタクタ閉成手段
   として、定格回転数より低い領域に予め段階的に設定さ
   れた複数の回転数基準値と前記回転数検出手段によって
   検出された回転数検出値とを比較し、回転数検出値が回
   転数基準値よりも低くなる毎に、前記抵抗器の抵抗値が
   段階的に小さくするように前記コンタクタを閉成する回
   転数設定手段を用いた請求項５に記載の同期機の電気ブ
   レーキ装置。