JP2000262099A - 交流発電機の横流補償装置 - Google Patents
交流発電機の横流補償装置Info
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- JP2000262099A JP2000262099A JP11062148A JP6214899A JP2000262099A JP 2000262099 A JP2000262099 A JP 2000262099A JP 11062148 A JP11062148 A JP 11062148A JP 6214899 A JP6214899 A JP 6214899A JP 2000262099 A JP2000262099 A JP 2000262099A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 交流発電機を他の電源と並列運転する場合に
採用される横流補償装置の構成を小形・軽量化し、製作
工数を低減化する。 【解決手段】 磁気回路（６−１）とホール素子６−２
とを組合せた、電力損失がきわめて小さい電圧源型の電
流−電圧変換器６を採用して交流発電機１の電流信号を
磁束を介して電圧に変換し、これと発電機電圧を検出す
る変圧器（４、７）の二次側電圧とを演算回路（８、９
Ａ）でベクトル加算したものを全波整流して直流電圧に
変え、発電機制御系における帰還電圧信号として出力す
るように構成した。
採用される横流補償装置の構成を小形・軽量化し、製作
工数を低減化する。 【解決手段】 磁気回路（６−１）とホール素子６−２
とを組合せた、電力損失がきわめて小さい電圧源型の電
流−電圧変換器６を採用して交流発電機１の電流信号を
磁束を介して電圧に変換し、これと発電機電圧を検出す
る変圧器（４、７）の二次側電圧とを演算回路（８、９
Ａ）でベクトル加算したものを全波整流して直流電圧に
変え、発電機制御系における帰還電圧信号として出力す
るように構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流発電機を他の
電源と並列運転する場合に、両電源間に流れる無効成分
の横流を防ぐために使用される横流補償装置を小形・軽
量化するのに好適な交流発電機の横流補償装置の改良に
関する。
電源と並列運転する場合に、両電源間に流れる無効成分
の横流を防ぐために使用される横流補償装置を小形・軽
量化するのに好適な交流発電機の横流補償装置の改良に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の横流補償装置は、例えば図４に示
す横流補償装置５のように、変流器６と変圧器７と抵抗
器８および全波整流回路９で構成されており、次のよう
に動作する。
す横流補償装置５のように、変流器６と変圧器７と抵抗
器８および全波整流回路９で構成されており、次のよう
に動作する。
【０００３】図４において、交流発電機１を他の交流電
源２と並列運転し、安定した三相ＲＳＴの交流電力を負
荷側に供給している場合に、何らかの原因で発電機電圧
が変化すると両電源間に無効成分の横流が流れ、その結
果、発電機力率が変動する。横流補償装置５は、上記発
電機力率の変動に応じて大きさが変化する直流出力電圧
ｅを発生させ、自動電圧調整装置へ帰還電圧信号として
供給するものである。発電機電流ｉ１を検出する二次側
が接地された高圧タイプの変流器３の二次側電流が横流
補償装置５内の変流器６に入力し、その二次側電流ｉ２
が抵抗器８に供給されて、抵抗器の両端にｉ２に対応し
た電圧ｖ１を発生する。一方、発電機電圧を検出する二
次側が接地された高圧タイプの変圧器４の二次側電圧が
横流補償装置５内の変圧器７に入力し、その二次側電圧
ｖ２と、前記電圧ｖ１とを直列にした（ｖ２−ｖ１）な
る合成ベクトル電圧ｖ３を発生する。
源２と並列運転し、安定した三相ＲＳＴの交流電力を負
荷側に供給している場合に、何らかの原因で発電機電圧
が変化すると両電源間に無効成分の横流が流れ、その結
果、発電機力率が変動する。横流補償装置５は、上記発
電機力率の変動に応じて大きさが変化する直流出力電圧
ｅを発生させ、自動電圧調整装置へ帰還電圧信号として
供給するものである。発電機電流ｉ１を検出する二次側
が接地された高圧タイプの変流器３の二次側電流が横流
補償装置５内の変流器６に入力し、その二次側電流ｉ２
が抵抗器８に供給されて、抵抗器の両端にｉ２に対応し
た電圧ｖ１を発生する。一方、発電機電圧を検出する二
次側が接地された高圧タイプの変圧器４の二次側電圧が
横流補償装置５内の変圧器７に入力し、その二次側電圧
ｖ２と、前記電圧ｖ１とを直列にした（ｖ２−ｖ１）な
る合成ベクトル電圧ｖ３を発生する。
【０００４】図５は、発電機力率が１．０の場合の各電
圧ｖ１、ｖ２、ｖ３のベクトル図を示すもので、合成ベ
クトル電圧ｖ３の軌跡は、発電機力率の変動に応じて一
点鎖線で示した円上を移動し、その絶対値即ち、大きさ
は発電機力率が遅れ方向になると増加し、進み方向にな
ると減少する。電圧ｖ３を図４に示す全波整流回路９で
直流にし、ｖ３の大きさに対応した電圧ｅを出力する。
なお、０Ｖは零電圧ラインである。
圧ｖ１、ｖ２、ｖ３のベクトル図を示すもので、合成ベ
クトル電圧ｖ３の軌跡は、発電機力率の変動に応じて一
点鎖線で示した円上を移動し、その絶対値即ち、大きさ
は発電機力率が遅れ方向になると増加し、進み方向にな
ると減少する。電圧ｖ３を図４に示す全波整流回路９で
直流にし、ｖ３の大きさに対応した電圧ｅを出力する。
なお、０Ｖは零電圧ラインである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように構成される
従来の横流補償装置では、変流器６を採用して電流−電
流交換を行い、電流源である二次側電流ｉ２を電圧に変
換するとき抵抗器８で多大の電力損失が発生し、このた
め、例えば２０Ｗ相当の仕様の抵抗器を必要とし、これ
に伴い他の構成部品も大形のものになって横流補償装置
全体が大形となり、製作面での工数低減化が困難である
といった問題点があった。本発明は従来のものの上記課
題（問題点）を解決し、横流補償装置の製作工数低減化
を達成することができる交流発電機の横流補償装置を提
供することを目的とする。
従来の横流補償装置では、変流器６を採用して電流−電
流交換を行い、電流源である二次側電流ｉ２を電圧に変
換するとき抵抗器８で多大の電力損失が発生し、このた
め、例えば２０Ｗ相当の仕様の抵抗器を必要とし、これ
に伴い他の構成部品も大形のものになって横流補償装置
全体が大形となり、製作面での工数低減化が困難である
といった問題点があった。本発明は従来のものの上記課
題（問題点）を解決し、横流補償装置の製作工数低減化
を達成することができる交流発電機の横流補償装置を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、磁気回路とホール素子を組み合わせた、
電力損失がきわめて小さい電圧源型の電流−電圧変換器
を採用して、発電機電流信号を磁束を介して電圧に変換
し、信号の処理は集積回路の演算増幅器等で行うように
回路構成して、横流補償装置をプリント板配線可能なレ
ベルにまで小形化し、製作工数低減化を実現した。
決するために、磁気回路とホール素子を組み合わせた、
電力損失がきわめて小さい電圧源型の電流−電圧変換器
を採用して、発電機電流信号を磁束を介して電圧に変換
し、信号の処理は集積回路の演算増幅器等で行うように
回路構成して、横流補償装置をプリント板配線可能なレ
ベルにまで小形化し、製作工数低減化を実現した。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明回路の一実施の形
態の回路構成図で、従来のものと同等の構成（符号１〜
４の部分）は図４と同一の符号を付して示した。図１に
おいて、５は横流補償装置、６は電流−電圧変換器、７
は変圧器、８は演算増幅器、９Ａは全波整流回路であ
る。なお、全波整流回路９Ａの構成は後述する。
態の回路構成図で、従来のものと同等の構成（符号１〜
４の部分）は図４と同一の符号を付して示した。図１に
おいて、５は横流補償装置、６は電流−電圧変換器、７
は変圧器、８は演算増幅器、９Ａは全波整流回路であ
る。なお、全波整流回路９Ａの構成は後述する。
【０００８】また、電流−電圧変換器６は、磁性体コア
６−１と演算増幅器６−４を備えて成り、磁性体コア６
−１のエアーギャップ内にホール素子６−２を挿入し、
コア６−１に巻かれたコイル６−３に発電機電流ｉ１を
検出する二次側が接地された高圧タイプの変流器３の二
次側電流を入力し、コアとエアーギャップから成る磁気
回路に生ずる磁束中の作用によってホール素子が発生す
る交流電圧を演算増幅器６−４で増幅して電圧ｖ１を出
力する。
６−１と演算増幅器６−４を備えて成り、磁性体コア６
−１のエアーギャップ内にホール素子６−２を挿入し、
コア６−１に巻かれたコイル６−３に発電機電流ｉ１を
検出する二次側が接地された高圧タイプの変流器３の二
次側電流を入力し、コアとエアーギャップから成る磁気
回路に生ずる磁束中の作用によってホール素子が発生す
る交流電圧を演算増幅器６−４で増幅して電圧ｖ１を出
力する。
【０００９】一方、発電機電圧を検出する二次側が接地
された高圧タイプの変圧器４の二次側電圧が変圧器７に
入力し、その二次側電圧ｖ２と、前記電圧ｖ１とを演算
増幅器８でベクトル加算した（ｖ２・Ｒ３／Ｒ２−ｖ１
・Ｒ３／Ｒ１）なる合成ベクトル電圧ｖ３を発生する。
された高圧タイプの変圧器４の二次側電圧が変圧器７に
入力し、その二次側電圧ｖ２と、前記電圧ｖ１とを演算
増幅器８でベクトル加算した（ｖ２・Ｒ３／Ｒ２−ｖ１
・Ｒ３／Ｒ１）なる合成ベクトル電圧ｖ３を発生する。
【００１０】図２は、発電機力率が１．０の場合の各電
圧ｖ１・Ｒ３／Ｒ１、ｖ２・Ｒ３／Ｒ２、ｖ３のベクト
ル図を示すもので、図５と同等である。即ち、合成ベク
トル電圧ｖ３の軌跡は、発電機力率の変動に応じて一点
鎖線で示した円上を移動し、その絶対値即ち、大きさ
は、発電機力率が遅れ方向になると増加し、進み方向に
なると減少する。電圧ｖ３を、例えば図３に例示するよ
うな絶対値演算回路で構成した全波整流回路９Ａにより
直流にし、ｖ３の大きさに対応した直流出力電圧ｅを出
力する。また、図１、図３における０Ｖは零電圧ライン
である。
圧ｖ１・Ｒ３／Ｒ１、ｖ２・Ｒ３／Ｒ２、ｖ３のベクト
ル図を示すもので、図５と同等である。即ち、合成ベク
トル電圧ｖ３の軌跡は、発電機力率の変動に応じて一点
鎖線で示した円上を移動し、その絶対値即ち、大きさ
は、発電機力率が遅れ方向になると増加し、進み方向に
なると減少する。電圧ｖ３を、例えば図３に例示するよ
うな絶対値演算回路で構成した全波整流回路９Ａにより
直流にし、ｖ３の大きさに対応した直流出力電圧ｅを出
力する。また、図１、図３における０Ｖは零電圧ライン
である。
【００１１】なお、横流補償装置５の直流出力電圧ｅ
は、自動電圧調整装置に帰還電圧信号として供給され、
発電機電圧が、仮に、上昇或は下降して交流発電機１と
他の交流電源２との間に横流が流れると、その結果生ず
る発電機力率の変動に伴い、前記直流出力電圧ｅ即ち、
帰還電圧信号が変化し、発電機の励磁電流が調節され
て、前記横流を補償する方向に発電機電圧が自動制御さ
れる。
は、自動電圧調整装置に帰還電圧信号として供給され、
発電機電圧が、仮に、上昇或は下降して交流発電機１と
他の交流電源２との間に横流が流れると、その結果生ず
る発電機力率の変動に伴い、前記直流出力電圧ｅ即ち、
帰還電圧信号が変化し、発電機の励磁電流が調節され
て、前記横流を補償する方向に発電機電圧が自動制御さ
れる。
【００１２】
【発明の効果】上記のように本発明の交流発電機の横流
補償装置は、電力損失がきわめて小さい電圧源型の電流
−電圧変換器を採用して発電機電流を電圧に変換し、信
号の処理は演算増幅器等で行うように構成したため、次
のような優れた効果を有する。 （１）各構成部品が小形になってプリント板に搭載可能
となる。 （２）この結果、横流補償装置の組立、配線作業等に要
する工数が大幅に低減でき、コストダウンに役立つ。 （３）なお、各構成部品の小形化の一例を示すと、次の
通りである。 即ち、従来回路の主要構成部品である、変流器が体積１
００×７０×６０（ｍｍ）、重量１・５ｋｇ、また変圧
器が体積６０×３５×４０（ｍｍ）、重量５００ｇ、さ
らに抵抗器の体積８１×１３×２１（ｍｍ）、重量３０
ｇとなるのに対し、これらに相当する本発明の主要構成
品では、電流−電圧変換器が体積２０×２０×２１（ｍ
ｍ）、重量１７ｇ、また変圧器は体積３６×３３×３１
（ｍｍ）、重量９２ｇ、その他の部品も弱電部品と集積
回路で構成されるため極めて縮小化できる。
補償装置は、電力損失がきわめて小さい電圧源型の電流
−電圧変換器を採用して発電機電流を電圧に変換し、信
号の処理は演算増幅器等で行うように構成したため、次
のような優れた効果を有する。 （１）各構成部品が小形になってプリント板に搭載可能
となる。 （２）この結果、横流補償装置の組立、配線作業等に要
する工数が大幅に低減でき、コストダウンに役立つ。 （３）なお、各構成部品の小形化の一例を示すと、次の
通りである。 即ち、従来回路の主要構成部品である、変流器が体積１
００×７０×６０（ｍｍ）、重量１・５ｋｇ、また変圧
器が体積６０×３５×４０（ｍｍ）、重量５００ｇ、さ
らに抵抗器の体積８１×１３×２１（ｍｍ）、重量３０
ｇとなるのに対し、これらに相当する本発明の主要構成
品では、電流−電圧変換器が体積２０×２０×２１（ｍ
ｍ）、重量１７ｇ、また変圧器は体積３６×３３×３１
（ｍｍ）、重量９２ｇ、その他の部品も弱電部品と集積
回路で構成されるため極めて縮小化できる。
【図１】本発明に係る交流発電機の横流補償装置の回路
構成を示す接続図である。
構成を示す接続図である。
【図２】本発明に係る横流補償装置の機能説明図であ
る。
る。
【図３】本発明に係る横流補償装置に採用する全波整流
回路の構成を示す接続図である。
回路の構成を示す接続図である。
【図４】従来技術における交流発電機の横流補償装置の
回路構成を示す接続図である。
回路構成を示す接続図である。
【図５】従来技術における横流補償装置の機能説明図で
ある。
ある。
１：交流発電機 ２：交流電源 ３：変流器 ４、７：変圧器 ５：横流補償装置 ６：電流−電圧変換器 ６−１：磁性体コア ６−２：ホール素子 ６−３：コイル ６−４、８：演算増幅器
Claims (1)
- 【請求項１】 交流発電機を他の電源と並列運転する場
合に使用する横流補償装置であって、 磁性体コアの一部に設けたエアーギャップ内にホール素
子を挿入し、この磁性体コアに巻かれたコイルに発電機
電流を検出する変流器の二次側電流を供給して、コアと
エアーギャップから成る磁気回路に生ずる磁束の作用に
よってホール素子が発生する交流電圧を増幅して出力す
る電流−電圧変換器と、 発電機電圧を検出する変圧器の二次側電圧とを演算回路
でベクトル加算したものを全波整流して直流電圧に変
え、発電機制御系における帰還電圧信号用として出力す
る手段とを備えて構成したことを特徴とする交流発電機
の横流補償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11062148A JP2000262099A (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | 交流発電機の横流補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11062148A JP2000262099A (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | 交流発電機の横流補償装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000262099A true JP2000262099A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13191740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11062148A Pending JP2000262099A (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | 交流発電機の横流補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000262099A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005312098A (ja) * | 2004-04-16 | 2005-11-04 | Shinko Electric Co Ltd | 交流発電機の横流補償装置 |
| CN103091532A (zh) * | 2011-10-28 | 2013-05-08 | 上海汽车集团股份有限公司 | 用于汽车的基于零磁通补偿的电流传感器 |
-
1999
- 1999-03-09 JP JP11062148A patent/JP2000262099A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005312098A (ja) * | 2004-04-16 | 2005-11-04 | Shinko Electric Co Ltd | 交流発電機の横流補償装置 |
| CN103091532A (zh) * | 2011-10-28 | 2013-05-08 | 上海汽车集团股份有限公司 | 用于汽车的基于零磁通补偿的电流传感器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050727 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051025 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051215 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061031 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070306 |