JPS59185198A - 自励発電装置 - Google Patents

自励発電装置

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JPS59185198A
JPS59185198A JP59057512A JP5751284A JPS59185198A JP S59185198 A JPS59185198 A JP S59185198A JP 59057512 A JP59057512 A JP 59057512A JP 5751284 A JP5751284 A JP 5751284A JP S59185198 A JPS59185198 A JP S59185198A
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armature
detecting
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JP59057512A
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デビツド・ジエイ・ハツカ−
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
    • H02P9/26—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P9/30—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P9/302—Brushless excitation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/06—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric generators; for synchronous capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2101/00—Special adaptation of control arrangements for generators
    • H02P2101/30—Special adaptation of control arrangements for generators for aircraft

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  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

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】 技術分野 本発明は一般に発電装置もしくはシステムに関わり、特
に、故障状態下でも自励する発電装置に関する。
従来の発電装置はブラシレス構造を可能にするために、
パイロット励磁機回転整流装置を備えている。励磁機の
界磁のための制御電力は、典型的に、主発電機出方の擾
乱の影響を比較的に受けない制御電力を供給する永久磁
石発電機もしくはＰＭＧにより与えられている。このよ
うな発電装置は、（１ｏｒａｅｎの米国特許第９０／ｊ
ｕｇ９号明細書に示されている。
上記のような発電装置は、励磁機の利得に由り比較的低
い制御電力しか必要とされないと言う点で有利ではある
が、しかしながら由々しい欠点があることが注目されて
いる。公知の発電装置においては、比較的長いパッケー
ジ（実装）が必要とされ、そのために臨界速度が影響を
受けたり、航空機のような空間が制限されている場所で
の実現可能な設置が厳しく制限されている。さらに、発
電装置には、一つの縦続接続された電磁利得段に帰因し
、本来的に制御応答が緩慢であると言う欠点がある。ま
た、３つの完全な電磁構造が必要であるために装置費用
が大きいと言う欠点がある。
上に述べたような欠点を克服するために、例えば、Ｒｏ
ｓｅｎｂｅｒｒｙ他の米国特許第３ｉｇｑｇｉｌＩ号お
よび５ｐ１１１ｅｒの米国特許第３６７３ＱＩ！；を号
明細書に示されているような他の型の自励発電装置が提
案されている。Ｒｏｓｅｎｂｅｒｒｙ他の発電装置では
、発電機電機子の少なくとも／っの相から励磁機界磁に
並列路で電力を供給することによりＰＭＧの必要性を排
除している。この場合、７つの並列路で励磁機界磁に整
流された相電圧が供給され、他の路は、負荷の変動で励
磁が必要とされる時に同じ相に関連の電流変成器即ち変
流器から電流を供給するのに用いられている。
５ｐｉｌｌｅｒの米国特許に開示されている発電装置に
おいては、発電機出力に応答して５ｏＲ（シリコン制御
整流器）回路を制御して励磁機界磁電流を供給する電圧
調整器を用いることにより、慣用のＰＭＧの必要性を無
くしている。発電機の出力に故障状態が生ずると、一連
の変流器により励磁機の出力の一部が励磁機界磁巻線に
帰還されてそれにより故障状態期間中も主界磁電流が維
持されている。
Ｒｏｓｅｎｂｅｒｒｙ他の米国特許および５ｐｉｌｌｅ
ｒの米国特許に開示されている発電装置では、出力が短
絡した時に発電機を励磁するのに複雑な変流器回路が必
要であり、そのため発電機パッケージの大きさおよび重
量が望ましくないほどに大きくなる。さらに、５ｐｉｌ
ｌｅｒの米国特許に開示されている発電装置は、摩耗や
火花発生の原因となるスリップリングおよび／またはブ
ラシの使用が必要とされる。
発明の開示 本発明による発電装置は、該発電装置によって駆動され
る負荷に故障状態が存在する間でも主発電機界磁の励磁
を行なうための手段を備えている。本発明の発電装置で
は慣用のＰＭＧの使用が必要とされないばかりではなく
、複雑で厄介な変流器回路やスリップリングおよび（ま
たは）ブラシの使用の必要性がない。
本発明による発電装置は、主発電機電機子巻線によって
発生される交流（ＡＣ）の制御された部分を受ける固定
の一次巻線を有する変成器を備えている。この回転変成
器はまた、主発電機界磁巻線のための励磁電流を発生す
る回転二次巻線を有する。変成器の一次巻線は、主発電
機電機子出力から電流を受け、負荷に供給される電圧が
予め定められた値よりも大きいかまたは小さいかに依存
して負荷に供給される電圧かまたは電機子出力電圧によ
って制御される。負荷に供給される電圧が予め定められ
た値よりも大きく、故障状態が存在しないことを示す場
合には、変成器の一次巻線に供給される電流は負荷に供
給される平均電圧および最大位相電流に従がって制御さ
れる。負荷に供給される電圧が予め定められた値よりも
小さく故障が生じたことを示すと、変成器の一次巻線を
流れる電流は主発電機電機子出力電圧に従がって制御さ
れる。
さらにまた、主電機子の出力電流を制限するための手段
が設けられ、この制限手段は、故障の場合にも連続した
自励を可能にするために、主発電機電機子出力電圧を充
分に高い値に維持するようｌこ点弧角が制御されるシリ
コン制御整流器の形態にある。
本発明の第１の実施例においては、一対の並列接続シリ
コン制御整流器もしくはＳＣＲは、変成器の一次巻線と
直列に接続されて主界磁巻線に対し適正な励磁を行なう
ための適幽な位相角でＳＯＲを点弧する電圧調整器によ
り制御される。
本発明の他の実施例においては、変成器の一次巻線を流
れる電流は、交流機の出力周波数に制限されず励磁に用
いられる周波数の自由な選択を可能にする制御インバー
タによって制御される。したがって、回転変成器の大き
さおよび重量を減少することができる。
本発明の思想はＤＣリンク・システムやサイク凸コンバ
ータ・システムのようないろいろな型の発電機システム
で用いられるように適応することができる。
発明を実施するための最良の態様 さて、第１図を参照するに、本発明の第７の実施例によ
る発電装置は、参照数字／２で全体的に表わされている
主発電機を備えており、この主発電機は７組の固定電機
子巻線／４’ａないし／４’Ｃおよび動力源、例えば原
動機λｏＪこよって駆動される軸１ｇ上に取付けられた
回転主界磁巻線／６を有している。
主界磁巻線のための励磁は、特に第ＡＡ図および第６Ｂ
図に詳細に示されているように固定の一次巻線２４＋！
および軸／ｇに取付けられた回転二次巻線２６を有する
回転変成器２．２によって行なわれる。二次巻線２乙に
発生される電流の整流は一対のダイオードＣＲＦおよび
ＣＲｊによって達成される。
回転変成器２２の一次巻線２ダは、一対の並列に接続さ
れたシリコン制御整流器ＳＣＲ＋およびＢＯＲＡ：を介
して一つの電機子巻線／ｌＩａと／＋１）との間に接続
されている。整流器ＳＣＲＩＩおよび５ＯＲｊは、追っ
て詳述する仕方で電圧調整器２ｇにより整流器のゲート
に供給される制御パルスにより、回転変成器２．２の一
次１巻線２’ｌを流れる電流を制御する。
主発電機電機子巻線ｌグａないしｌグＣは、３つのダイ
オードＯＲ／ないしＯＲ３および３つのシリコン制御整
流器ＳＯ，ｌＲ／ないしｆ３０Ｒ３を有する全波整流回
路３Ｑに結合されている。整流器ＳＣＲ／ないしＥ３０
Ｒ３の点弧角は、これら整流器のゲートに供給される制
御パルスを発生する電圧調整回路−Ｋによって制御され
る。
全波整流回路３０の出力側には、発生される電圧を平滑
してそれによりＤＣ（直流）母線３３上に低リプルのＤ
Ｃ電圧を発生するためのフィルタ回路３２が接続されて
いる。ＤＣ母線３３は、所望の周波数で三相ＡＯ（交流
）電圧を発生するために制御インバータ回路３グに接続
されている。該三”ａＡｏ電圧はフィルタ３６および一
群の遮断器接点ａＯを介して負荷３ｇに供給される。
接点もしくはスイッチグθはフィルタ３６と負荷３ｇと
の間屹接続されて、短絡のような故障もしくは事故に際
して負荷を保護する働きをなす。これら接点ｑｏは、必
要に応じ、熱形または電磁形の回路遮断器とすることが
できる。
フィルタ３６とスイッチ１１．Ｏとの間には、三相電圧
平均化回路ｙ２が接続されており、この回路ダコは負荷
３ｇに供給される電圧の平均値を表わす信号を発生する
。平均化回路４／、２出力信号は加算点ｐ＋に供給され
、該加算点は平均値信号と基準信号ｖＲＥＦ／と比較す
る。加算点もしくは加算回路４＋！りは、フィルタ３６
とスイッチｑｏとの間に位置する調整点における状態を
表わすＦＯＲ信号を発生する。このＦＯＲ信号は電圧調
整器２ｇに供給される。
また、上記調整点には、該調整点における３つの位相の
うちの最大電流の振幅を表わす出力信号を発生する最大
相電流回路ダ６が接続されている。この回路ダ６からの
出力信号もまた電圧調整器コｇに供給される。
素子グーハリ、弘６から構成されるフィードバック回路
の利得は、電圧調整器、２ｇに供給される信号の振幅を
減少するようをと比較的高い値に選択される。
電圧調整器、２ｇに対する付加入力として、主発電機電
機子巻線／ｌｌｂのｌっに接続されて該巻線／９１）の
電圧を検知する電圧検知回路ａｔの出力信号がある。こ
の検知回路ｌＩｔによって発生される信号は、加算点３
ｏで第コの基準電圧■Ｒ］ｌＣＦ、２と比較され、そし
てこの回路ｌＩざの出力信号は電圧調整器、２ｔに供給
される。
第１図に示した発電装置が適正に動作している時、即ち
、負荷３ｇの短絡のような故障状態が存在しない時には
、電圧調整器２ｇは整流器ＳＯＲ／ないし５ＣＲ３を正
規の全導通期間に亘って「オン（導通）」状態に設定し
、その結果上記の整流器ＳＣＲは単純な整流器として動
作する。
さらに、電圧調整器２５は整流器ＳＯＲダおよびＳＣ！
Ｒ４を適切な点弧角で導通にし、それにより、加算点＋
ｐの出力側に発生されるＦＯＲ信号に応答して主界磁巻
線／６に対し適切な励磁を行なう。
しかしながら、負荷３ｊに短絡回路が存在するような故
障状態が生ずると、三相電圧平均化回路グーによって発
生される信号の大きさが減少し、その結果ＦＯＲ信号は
加算点ＳＯによって発生される信号よりも小さくなる傾
向となる。
さらに、負荷３ｇに短絡が生ずると、最大相電流回路グ
乙の出力が上昇する傾向となる。この一連のイベント（
事象）で、電圧調整器２ｇは整流器ＳＯＲ／ないしＳＣ
！Ｒ３の点弧角を遅延して負荷に供給される電流を制限
すると共に′ｌｔ機子巻線／グの電圧が低レベルに降下
するのを阻止する。さらに、整流器Ｓ　Ｃ’ＲＩＩおよ
び５ＣＲ５は、回転変成器、２−の−次側−を流れる電
流を適正なレベルに維持し、それにより発電装置の自己
励磁が続けられるように制御される。このようにして、
スイッチｔｏを介して大きな電流が流れ、このスイッチ
を構成する電磁形または熱形回路遮断器を引外し該スイ
ッチを開成する。
次に第３図を参照するに、この図にはブロックダイアグ
ラム形態で第１図に示した電圧調整器２ｔが詳細に示さ
れている。最大相電流回路ダ６からの信号は、電流検知
回路５．２を介して、加算点ｓすで基準信号ＶＲよ、と
加算される。該加算点Ｓグからの出力信号は利得／補償
回路５６ならびに過電流検出器Ｓざｌこ結合される。
システムが通常に動作している時、即ち故障が存在しな
い時には、過電流検出器５ｇに結合されている禁止回路
ＡＯは無効であって、全閉（完全導通）バイアス回路６
２により一連の余弦変調器／、ｌｌないしる乙に信号が
供給される。
一方、これら余弦変調器ＡＱないし６６は整流器ＳＣＲ
／ないしＳＣＲ３のゲートにそれぞれ接続されている。
全閉バイアス回路６．２からの信号の大きさは、各相電
圧波形上の零電圧点から約３００後に、上記余弦変調器
６１ないし６ｔをして整流器ＳＯＲ／ないしＳＣＲ３を
導通にせしめるように選択されている。整流器ＢＯＲ／
ないしＳＯＲ，７の各々は、７．２００の期間全体に亘
って導通に切換えられ、この間これらＳＣＲは単純な整
流器として働く。
次に余弦変調器６１ないしる乙の動作態様について下に
説明する。加算点’ＩＱからのＦＯＲ信号ならびに加算
点５０からの電機子信号は、整流回路１，１；、７０な
らびにスケーリング回路クコ、７りによって処理されて
ダイオードＤ／、Ｄ、２からなるダイオード回路に供給
される。ＦＯＲ信号および電機子信号は、通常もしくは
正常の動作においてはＦＯＲ信号が電機子信号よりも大
きく関連のダイオードＤ／を順方向にバイアスするよう
に互いに調整されている。したがって余弦変調回路７Ａ
、７７を介し整流器ＢＣＲｌおよびＢＣＲｌのゲート動
作を制御するのはＦＯＲ信号だけである。このようにし
て回転変成器、２．２の一次巻線一グを流れる電流は調
整点で検知される電圧に従がって制御されることになる
。
既に述べたように、故障状態が生ずると調整点の電圧は
減少する傾向となる。その結果、ＦＯＲ信号の大ささは
電機子信号の大きさよりも小さくなり、ダイオードＤ、
２を順方向にバイアスし、ダイオードＤ／を逆方向にバ
イアスする。
この時には、余弦変調器？、４　、７’ｌを介して整流
器ＢＣＲｌおよび５ＯＲ１ｒを制御するのは電機子信号
である。
さらに、負荷に供給される電流の振幅が増大する故障状
態中、過電流検出器５ｇは禁止回路Ａ０をして全閉バイ
アス回路６２を禁止もしくは阻止する。さら正こ、余弦
変調器ルクないしｔ６に接続されている利得／補償回路
５６により過電流誤差信号■。８が発生される。過電流
検出器ｓｒが全閉バイアス回路６２を阻止するレベルは
、加算点、５４ｊに供給される基準信号ＶＲＢＦ３の大
きさによって決定される。整流器ＳＯＲ／ないしＳＯＲ
，７がトリガされる点は、フィードバック・ループ回路
の利得が大きいので主として負荷のインピーダンスによ
り決定される。
次に第ダ図を参照するに、この図には余弦変調器６グの
回路が略示しである。なお、好ましい実施例において、
回路６ダないし６６および７６．７りは、第亭図に示し
た回路と同じ機能をなす集積回路によって実現されるも
のと理解されたい。
信号変成器Ｔ／は、主電機子巻線／ＩＩＱによって発生
される電圧■。−８を受ける。信号レベルは変成器Ｔ／
により調節され、抵抗器Ｒ／を介して加算点ｇｏに印加
される。この加算点ｇ。
はまた抵抗器Ｒ３を介してダイオード回路から信号Ｖ、
（処理されたＦＯＲ信号かまたは処理された電機子信号
）および抵抗器Ｒ４Ｚを介して信号■Ｒ□よを受ける。
抵抗器Ｒ／、Ｒ３およびＲｆは、回路間の相互作用を最
小にするために抵抗器Ｒ，２よりも相当大きい抵抗を有
しなければならない。ダイオードＣ６は、負方向の電圧
変化だけが用いられるので電圧の正のレベルを低いレベ
ルに制限する。ツェナーダイオードＯＲ７は、この負方
向の電圧変化を演算増幅器Ｕ／の入力で受容し得るレベ
ルに制限する。該演算増幅器は、非常に高い利得を有し
、該演算増幅器に対する入力電圧が正から負に変化する
時に、出力が極めて急峻に変化する集積回路デバイスで
ある。
演算増幅器Ｕ／の出力は、抵抗器Ｒｊを介してトランジ
スタＱ／に供給される。該トランジスタＱノのコレクタ
はパルス変成器Ｔ、ｌの一次巻線に接続されている。ト
ランジスタＱ／は、整流器Ｅ３０Ｒ１を適切にトリガす
るために演算増幅器Ｕｌにより発生される電流および電
圧を増幅する。パルス変成器Ｔλは、電源電圧Ｖ＋で浮
動状態にあるゲート−カソード信号を分離し、且つ該信
号のレベル調整を行なう。
第を図に示した回路は、一定の基準電圧信号ＶやＦ、お
よび信号■８に、回転変成器２．２の一次巻線、Ｚ＆に
印加されるｖＡ−Ｂの電圧と９００の位相外れにある正
弦波電圧を加へる。第一図のベクトル図をも参照するに
、ｖＡ−Ｂが印加電圧であるとすると、ｖｃ−／Ｎは■
Ａ−Ｂに対して９００の位相外れの関係にあり、余弦変
調器６ダに対する入力として用いることができる。
余弦変調器Ａｊ、４４および７４．７７は、変成器Ｔ／
に対する入力ならびに電圧■２および■　　を除いて第
ｑ図に示した余弦変調器と同ＲＩＰ’ま じである点に注意されたい。特に、余弦変調器６６は、
変成器Ｔ／に印加される電圧０−Ｎが第ｑ図に示したも
のとは極性が反転されている点を除き第７図に示した余
弦変調器と同じである。
余弦変調器６ダは、抵抗器Ｒ３に印加される電圧が過電
流誤差信号■。えでめることならびに抵抗器Ｒ４Ｌに印
加される電圧が基準電圧”ＲＥ＃である点で第７図に示
した余弦変調器とは異なっているう余弦変調器ｔよに関
して述べると、巻線１４ｔａからの電圧■Ａ−Ｎは変成
器ＴＩの一次側に印加され、信号■ｏＪｉ、および■Ｒ
や、はそれぞれ抵抗器Ｒ３およびＲ９に印加される。余
弦変調器６６に関して述べると、巻線／４（ｂから信号
ＶＢ−Ｎは変成器Ｔ／の一次側に供給され、そして信号
Ｖ　およびｖＲＥＦはそれぞれ抵抗器Ｒ３Ｅ およびＲヶに印加される。
第Ｓ図をも参照するに、整流器５ＯＲＱは、演算増幅器
Ｕ／の入力の電圧波形■８が零ボルト以下に降下する時
に導通に切換えられる。波形ｖＳは、■８が零に等しく
、ｖ］、ｉが負電圧Ｖ−に等しい場合について示しであ
る。この波形から明らかなように、ＳＯＲのトリが点は
、電圧ｖＦ、の関数であり、そしてこの電圧■８は、既
に述べたようにＦＯＲ信号または電機子信号の相対振幅
に依存して該ＦＯＲ信号かまたは電機子信号により発生
されるものである。整流器８０Ｒ／ないし５ＯＲ３およ
び５ＯＲ５が、ゲートされる時点も、余弦変調器ｔｊｌ
ｔないし６６および７Ａによって制御される。
さらに、過電流状態が生ずると電機子巻線／グから引出
される負荷電流は、第１／図に示すように５ＣＲ１ない
し８ＣＲ、？の位相制御により２　ｐｕと、７ｐｕとの
間に制限される。ここでｐｕは［ｐｅｒｕｎｉｔｊの省
略形であり／ｐｕは発電機の定格出力に等しい。したが
って、通常の運転中は、整流器ＳＯＲ／ないし８０Ｒ３
は全開（完全に導通）であり、整流器とした場合よりも
悪いリプルを発生することはない。しかしながら、より
大きなりプルが許容される短絡状態もしくは過負荷状態
中は、ＳＯＲは出力電圧を位相制御するのである。
次に第７図および第ざ図を参照するに、これらの図には
、電流を回転変成器２２の一次側に供給するのに制御イ
ンバータ９０を用いている本発明の別の実施例が示しで
ある。実際、この制御インバータは、励磁に用いられる
周波数を主発電機出力信号の周波数に制限することなく
自由に選択することを可能にし、それにより回転変成器
２２をより小型軽量にすることが可能さなる。
第７図に示した回路は、次に述べるような発電機励磁を
行なう手段を除いて、第１図１こ示した回路と実質に同
じ仕方で動作する。なお、第１図および第７図に共通の
素子には同じ参照数字を用いた。第７図に示した回路に
は、第１図に示した電圧調整器ａｇに類似の成圧調整器
９．２が設けられ、この電圧調整器９コは第３図により
詳細に示しである。
整流器ＳＯＲ／ないしＢＯＲ３のための制御は、第３図
と関連して説明した制御と同じである。
第３図に示しである回路の残余部分には、第７図に示す
制御インバータ９ｏに接続されているトランジスタＱλ
ないしＱｒの切換を制御するためのパルス幅変調器もし
くはＰＷＭが含まれる。
ＦＯＲ信号は、整流器Ａｇ、スケーリング回路７２およ
びダイオードＤ／を介して加算点９１に供給される。主
電機子巻線／グからの出力は、第７図に示した全波整流
器９６によって整流されて電圧■ＡＲが発生される。こ
の電圧ｖＡＲはスケーリング回路ｑｔに印加されると共
にダイオードＤ２を介して加算点９グに印加される。
基準電圧■　　は、加算点９グにおいてダイＫＦＡ オードＤ／およびり、２からの信号と加算され、その結
果得られる信号は利得／補償回路１００に供給される。
利得／補償回路からの出力信号は、矩形波発振器／θコ
および積分器／θグによって発生されるのこぎり波信号
と加算点／θＡで加算される。加算点１０４からの出力
信号は、第７図に示すトランジスタＱコおよびＱｊのた
めのベース駆動を行なうために飽和増幅器７０ｇおよび
駆動増幅器／／θに供給される。
同様にして、利得／補償回路１００の出力は、加算点／
／コでのこぎり波信号と加算されて飽和増幅器／／りを
介し駆動増幅器／／６に供給されて、第７図に示すトラ
ンジスタＱ３およびＱｊのベース駆動を行なう。
第？Ａ図および第９Ｂ図の波形図を参照するに、図から
明らかなように、トランジスタＱ、２ないしＱ５のため
のベース駆動波形は正のパルスからなる。ベース駆動波
形に応答して発生される信号は、第７図に示した制御イ
ンバータデθによって結合されて、その結果発生される
電圧が変成器の一次側に印加される。
さらに、利得／補償回路ｉｏｏの出力信号は矩形波発振
器１０２および積分器／θｌによって発生されるのこぎ
り波信号のレベルをシフトして、回転変成器の一次巻線
２ダに供給されるパルスの幅を変える。第９Ａ図に見ら
れるように、パルス幅は、利得／補償回路１００の負の
信号と積分器１０Ｑの出力信号とが加算される結果とし
てのこぎり波信号が負方向にレベルシフトされるために
、比較的狭い。
しかしながら、第り３図に見られるように、最大負荷条
件下では、パルス幅は顕著に大きくなる。その理由は、
利得／補償回路１００がランプ信号に対しレベルシフト
を行なわず、したがって回転変成器の一次巻線２’ｌは
ほぼ矩形波の電圧を受けるからである。この作用により
、故障状態中は、主界磁励磁は増大せしめられ、それに
より自己励磁が続けられることが判る。
既に第７図と関連して述べたように、整流器ＳＯＲ／な
いし５ＯＲ３の点弧角は、第１／図のグラフに示すレベ
ルで電機子巻線／４ｔの出力に電圧を維持するように遅
延される。
次をこ第１θ図を参照するに、この図には、サイクロコ
ンバータ発電装置と関連して用いられる本発明の別の実
施例が示しである。図示のサイクロコンバータ装置は、
回転主界磁巻線１６によって設定される磁界から六相の
可変周波数電圧を発生する主発電機／コＯを備えている
。
巻線／ｌは回転変成器２２の二次側２６からＤＣ電流を
受ける。
第３図に示した電圧調整器、２ｆが、整流器ＢＯＲ４ｔ
　、　ＳＯＲ＆の導通を制御し、それにより回転変成器
ココの一次側コグに供給される発電機出力部分を制御す
るのに用いられている。
六相の主発電機／２０の出力は、サイクロコンバータ／
２コニ供給サレ、該コンバータ７２コは六相の可変周波
数電圧を三相の固定周波数電圧に変換する。後者の電圧
はフィルタ／２’ｌおよび負荷／、ｔ６に供給される。
電圧調整器２ｇを用いて、故障状態中の出力電流を制限
するためにサイクロコンバータに設けられているＳＯ，
Ｒを位相制御することもできる。第３図１ζ示した電圧
調整器と第ｉｏ図に示した電圧調整器との間の唯一の差
は、′六相の各々に設けられているＳＯＲの切換を制御
するのに３つの追加の余弦変調器を用いなければならな
い点にある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による発電装置のブロックダイアグラム
、第２図は主発電機電機子出力に発生される電圧のベク
トル図、第３図は第１図に示した電圧調整器のブロック
ダイアグラム、第９図は第３図にブロックダイアグラム
形態で示した余弦変調器の１つを示す回路略図、第Ｓ図
は第グ図の回路における特定の電圧を説明するための波
形を示す図、第６Ａ図および第６Ｂ図は第１図に略示し
た回転変成器の部分断面図と端面図、第７図は本発明の
別の実施例の回路略図、第を図は第７図に示した電圧調
整器のブロックダイアグラム、第９Ａ図および第９Ｂ図
は第Ｓ図に示した電圧調整器における特定の電圧を図解
する波形図、第１Ｏ図はサイクロコンバータ発電装置と
共に用いられる本発明の別の実施例を示す回路略図、そ
して第１／図林第１図。 第７図または第１０図の発電装置の出力電流対出力電圧
を示すグラフである。 ／コ、／コＯ・・主発電機、／ダ・・固定電機子巻線、
Ｉ６・・回転主界磁巻線、７ｇ・・軸、−〇・骨原動力
、２２・・回転変成器、２’ｌ・・−次巻線、コＡ−・
二次巻線、２ｇ、９コ・・電圧調整器１．ｙｏ、ｑｔ・
・全波整流回路、３３・・ＤＣ母線、３グ・・制御イン
バータ回路、Ｊ、２，３１．−　・フィルタ、３Ｓ、３
ｇ、Ｉ２６・・負荷、ｌＩＯ・・スイッチ、ｌＩ２・・
三相電圧平均化回路、ｌダ、ｓｏ、ｓｌｌ、ｇ：θ、９
ダ、１０１，１０乙・・加算回路、ダ６拳・最大相電流
回路、グに・拳検知回路、ＳＯＲ・・整流器、左コ・・
電流検知回路、Ｉ４　、１００・・利得／補償回路、ｓ
ｇ・・過電流検出器、６ｏ・・禁止回路、ルー・・全閉
バイアス回路、４＋、４５，６４，７４，７７−−余弦
変調器、Ａｇ、７０・・整流回路、７コ、？ｙ、、りざ
・・スケーリング回路、Ｒ・・抵抗器、Ｏ，Ｄ・・ダイ
オード、ＯＲ・・ツェナーダイオード、Ｕ・・演算増幅
器、Ｑ・・トランジスタ、Ｔ・・パルス変成器、ｑｏ・
・インバータ、ｌθ２・・矩形波発振器、ｉｏｙ・・積
分器、ｉｏｔ、／ｉｙ・・飽和増幅器、ｌＩＯ，／７Ａ
・・駆動増幅器、／、２λ・・サイクロコンバータ、／
λ／ｌ　ｅ　ｓフィルタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 り　主発電機界磁電流を発生するための手段と、該発生
    手段および動力源に接続されて運動する主発電機磁界を
    発生するための回転主発電機界磁巻線と、前記運動する
    主発電機磁界内に配置されて主発電機出力電流を発生す
    るための固定主発電機電機子とを備え、負荷に給電する
    ために前記動力源により駆動される発電装置において、 前記負荷の電圧を検知するための手段と、前記負荷電圧
    検知手段に接続されて前記負荷電圧が予め定めらイｔた
    値より小さくなった時を検出するための検出手段と、 前記主発電機電機子の電圧を検知するための手段と、 前記主界磁電流発生手段および前記電機子電圧検知手段
    に接続され、且つ前記検出手段に応答し、前記検知され
    た負荷電圧が前記予め定められた値よりも小さくなった
    時に前記主発電機電機子の検知電圧釦応答して前記主発
    電機界磁電流を制御するための手段とを備えることを特
    徴とする発電装置。 ２）主発電機界磁電流を発生するための手段と、該発生
    手段および動力源に接続されて運動する主発電機磁界を
    発生するための回転主発電機界磁巻線と、前記運動する
    主発電機磁界内に配置されて主発電機出力電流を発生す
    るための固定主発電機電機子とを備え、負荷に給電する
    ために前記動力源により駆動される三相発電装置におい
    て、 前記負荷の三相電圧の平均電圧を検知するための手段と
    、前記負荷電圧検知手段に接続されて前記負荷の平均電
    圧が予め定められた値より小さくなる時を検出するため
    の検出手段と、 前記主発電機電機子の電圧を検知するための手段と、 前記主界磁電流発生手段および電機子電圧検知手段・に
    接続され且つ前記検出手段に応答し、前記負荷の平均電
    圧が予め定められた値よりも大きい時に該負荷の平均電
    圧に応答して前記主発電機界磁電流を制御すると共に、
    前記負荷の平均電圧が前記予め定められた値よりも小さ
    い時に前記主発電機電機子の検知電圧に応答して前記主
    発電機界磁電流を制御するための手段とを有する三相発
    電装置。 ３）主発電機界磁電流を発生するための手段と、該主発
    電機界磁電流発生手段および動力源に接続されて運動す
    る主発電機磁界を発生するための回転主発電機界磁巻線
    と、前記運動する主発電機磁界内に配置されて多相主発
    電機出力電流を発生するための７組の固定主発電機電機
    子巻線とを備え、負荷に給電するために前記動力源によ
    って駆動される三相発電装置において、 前記負荷の平均相電圧を検知するための手段と、 前記負荷電圧検知手段に接続されて前記平均負荷電圧が
    予め定められた値よりも小さくなることを検出するため
    の検出手段と、前記主発電機電機子の７つの相電圧を検
    知するための手段と、前記主発電機電機子の１つの相に
    接続された一次巻線および前記動力源に接続されて前記
    主発電機界磁電流を発生するための二次巻線を有する回
    転変成器と、前記主発電機界磁電流発生手段および電機
    子電圧検知手段に接続され且つＡｉＪ記検量検出手段応
    答して、前記負荷の平均相電圧が前記予め定められた値
    より小さい時に前記主発電機電機子電圧に応答し前記回
    転変成器の一次巻線に供給される電流を制御すると共に
    、前記負荷の平均相電圧が前記予め定められた値よりも
    大きい時に該負荷の平均相電圧に応答し前記回転変成器
    の一次巻線に供給される電流を制御するための手段と、 前記負荷に供給される最大相電流を検知するための手段
    と、 該最大相電流が予め定められた限界値よりも大きい時に
    前記負荷に供給される電流を制限するための手段とを有
    する三相発電装置。
JP59057512A 1983-03-31 1984-03-27 自励発電装置 Pending JPS59185198A (ja)

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