JPH0135600B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0135600B2 JPH0135600B2 JP54063402A JP6340279A JPH0135600B2 JP H0135600 B2 JPH0135600 B2 JP H0135600B2 JP 54063402 A JP54063402 A JP 54063402A JP 6340279 A JP6340279 A JP 6340279A JP H0135600 B2 JPH0135600 B2 JP H0135600B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- field current
- generator
- overexcitation
- allowable
- gas pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は交流発電機が過励磁となつた場合、
これを検出すると共に許容界磁電流値以下になる
ように制限し、制御する過励磁制限装置に関する
ものである。
これを検出すると共に許容界磁電流値以下になる
ように制限し、制御する過励磁制限装置に関する
ものである。
従来この種の過励磁制限装置として第1図に示
すものがあつた。図において、1は交流発電機、
2は交流発電機の界磁コイル、3は計器用変圧器
(以下、PTと記す)、4は自動電圧調整装置(以
下、AVRと記す)、5は許容界磁電流設定器、6
は分流器、7は入力と出力が絶縁された絶縁増巾
器、8は偏差検出器、9は偏差増巾器である。
すものがあつた。図において、1は交流発電機、
2は交流発電機の界磁コイル、3は計器用変圧器
(以下、PTと記す)、4は自動電圧調整装置(以
下、AVRと記す)、5は許容界磁電流設定器、6
は分流器、7は入力と出力が絶縁された絶縁増巾
器、8は偏差検出器、9は偏差増巾器である。
次に従来のものの動作について説明する。発電
機電圧をPT3で検出し、発電機電圧が一定にな
るように界磁電流をATR4で増減して発電機電
圧を制御する。一方、発電機1の界磁コイル2に
は発電機1の温度上昇との関連から最大電流(許
容界磁電流)が定められておりこの最大電流以下
に制限する必要がある。このため第1図において
は、許容界磁電流設定器5、界磁電流を検出する
分流器6、分流器6の出力を絶縁してAVR4に
与える絶縁増巾器7を設け、許容界磁電流設定器
5の出力信号と絶縁増巾器7の出力の差をとる偏
差検出器8で差を検出しAVR4に設けられた信
号混合器(図示せず)に入力するのに適当な値に
増巾器9で増巾してAVR4に与えるようになさ
れている。すなわち、通常AVR4は発電機電圧
が一定になるように界磁電流を制御するが、界磁
電流が許容界磁電流値以上になる場合、許容界磁
電流値を越えないように制限して発電機を保護す
るように動作する。
機電圧をPT3で検出し、発電機電圧が一定にな
るように界磁電流をATR4で増減して発電機電
圧を制御する。一方、発電機1の界磁コイル2に
は発電機1の温度上昇との関連から最大電流(許
容界磁電流)が定められておりこの最大電流以下
に制限する必要がある。このため第1図において
は、許容界磁電流設定器5、界磁電流を検出する
分流器6、分流器6の出力を絶縁してAVR4に
与える絶縁増巾器7を設け、許容界磁電流設定器
5の出力信号と絶縁増巾器7の出力の差をとる偏
差検出器8で差を検出しAVR4に設けられた信
号混合器(図示せず)に入力するのに適当な値に
増巾器9で増巾してAVR4に与えるようになさ
れている。すなわち、通常AVR4は発電機電圧
が一定になるように界磁電流を制御するが、界磁
電流が許容界磁電流値以上になる場合、許容界磁
電流値を越えないように制限して発電機を保護す
るように動作する。
しかして、発電機1の許容界磁電流を引上げる
ためには界磁電流による温度上昇を防止する必要
があり、そのため界磁コイル2を冷却している。
ためには界磁電流による温度上昇を防止する必要
があり、そのため界磁コイル2を冷却している。
しかるに一般に発電機1の内部冷却ガス圧力に
対する許容界磁電流は、第2図に示すように内部
冷却ガス圧力の上昇に伴つて増大するが、従来の
過励磁制限装置では許容界磁電流値を一点しか設
定できないため、許容界磁電流は最悪の条件を想
定して実際には相当余裕のある低い値に設定され
ている。このため、本来発電機1が有する許容界
磁電流限界いつぱいまで使用できなかつた。ま
た、このような許容界磁電流値は連続通電するこ
とを条件に設定されており、系統が事故を起して
電圧が低下したときAVR4は増磁出力を出して
系統の電圧を回復させねばならないのにこの増磁
出力を限定してしまうため速やかに系統の電圧を
回復させることができないという欠点があつた。
対する許容界磁電流は、第2図に示すように内部
冷却ガス圧力の上昇に伴つて増大するが、従来の
過励磁制限装置では許容界磁電流値を一点しか設
定できないため、許容界磁電流は最悪の条件を想
定して実際には相当余裕のある低い値に設定され
ている。このため、本来発電機1が有する許容界
磁電流限界いつぱいまで使用できなかつた。ま
た、このような許容界磁電流値は連続通電するこ
とを条件に設定されており、系統が事故を起して
電圧が低下したときAVR4は増磁出力を出して
系統の電圧を回復させねばならないのにこの増磁
出力を限定してしまうため速やかに系統の電圧を
回復させることができないという欠点があつた。
すなわち、発電機1の過励磁は短時間であれば
温度が上昇するまでは問題ないし、事故になれ
ば、母線保護リレー等が動作して、一定時間後に
は事故母線を切離して、系統の電圧は回復するの
で、系統の事故時のような短時間時にも従来のよ
うに相当余裕のある過励磁制限を常にかけておく
ことは系統から考えた場合、系統の電圧制御特性
を抹消してしまう欠点があつた。
温度が上昇するまでは問題ないし、事故になれ
ば、母線保護リレー等が動作して、一定時間後に
は事故母線を切離して、系統の電圧は回復するの
で、系統の事故時のような短時間時にも従来のよ
うに相当余裕のある過励磁制限を常にかけておく
ことは系統から考えた場合、系統の電圧制御特性
を抹消してしまう欠点があつた。
この発明は上記のような欠点を除去するために
なされたもので、発電機電圧が通常運転範囲より
高くなつた場合は即刻過励磁制限をかけ、発電機
が正常で系統電圧が下がつたような場合には系統
の電圧回復に寄与させるため、一定時間は過励磁
制限をかけずにフルフオーシングさせ一定時間後
にシヨツクを少なくするため積分回路を介して
除々に過励磁制限をかけるようにして許容界磁電
流を発電機の内部冷却ガス圧力に比例して変化で
きるようにし、発電機の限界いつぱいまで使用で
きると共に、系統の電圧制御の安定度向上にも寄
与できる過励磁制限装置を提供することを目的と
している。
なされたもので、発電機電圧が通常運転範囲より
高くなつた場合は即刻過励磁制限をかけ、発電機
が正常で系統電圧が下がつたような場合には系統
の電圧回復に寄与させるため、一定時間は過励磁
制限をかけずにフルフオーシングさせ一定時間後
にシヨツクを少なくするため積分回路を介して
除々に過励磁制限をかけるようにして許容界磁電
流を発電機の内部冷却ガス圧力に比例して変化で
きるようにし、発電機の限界いつぱいまで使用で
きると共に、系統の電圧制御の安定度向上にも寄
与できる過励磁制限装置を提供することを目的と
している。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第3図において、1〜4,6〜8は第1図と
同様のもので、10は発電機内部冷却ガス圧力を
直流電圧に変換する変換器、11は許容界磁電流
値のうち発電機の内部冷却ガス圧力に無関係なベ
ース量を設定するベース量設定器、12は発電機
の内部冷却ガス圧力に比例した第2図のような許
容界磁電流を設定する許容界磁電流設定回路、1
3は実界磁電流が許容界磁電流値を越したときこ
れを検出する検出器、14は限時動作瞬時復帰タ
イマーT1、15はタイマーT114が一定時限後
に動作したとき開閉するリレーT1X、16は限
時動作瞬時復帰タイマーT2、17はタイマーT2
16が一定時限後動作したとき開閉するリレー
T2X、18は実界磁電流が許容値を越したとき
動作するリレーY、23は交流電圧一直流電圧変
換器、24は比較検出器、25は発電機電圧が通
常の運転範囲の上限より上で動作するリレー、2
6は発電機電圧の通常の運転範囲の上限を設定す
る設定器、27,28は入力抵抗、29はフイー
ドバツク抵抗、30は演算増幅器、31は分圧抵
抗、35は積分器で、これは入力抵抗32、積分
用コンデンサ33、演算増幅器36によつて構成
される。37は入力抵抗、38はフイードバツク
抵抗、39は演算増幅器、40はゲイン調整用増
幅器である。
る。第3図において、1〜4,6〜8は第1図と
同様のもので、10は発電機内部冷却ガス圧力を
直流電圧に変換する変換器、11は許容界磁電流
値のうち発電機の内部冷却ガス圧力に無関係なベ
ース量を設定するベース量設定器、12は発電機
の内部冷却ガス圧力に比例した第2図のような許
容界磁電流を設定する許容界磁電流設定回路、1
3は実界磁電流が許容界磁電流値を越したときこ
れを検出する検出器、14は限時動作瞬時復帰タ
イマーT1、15はタイマーT114が一定時限後
に動作したとき開閉するリレーT1X、16は限
時動作瞬時復帰タイマーT2、17はタイマーT2
16が一定時限後動作したとき開閉するリレー
T2X、18は実界磁電流が許容値を越したとき
動作するリレーY、23は交流電圧一直流電圧変
換器、24は比較検出器、25は発電機電圧が通
常の運転範囲の上限より上で動作するリレー、2
6は発電機電圧の通常の運転範囲の上限を設定す
る設定器、27,28は入力抵抗、29はフイー
ドバツク抵抗、30は演算増幅器、31は分圧抵
抗、35は積分器で、これは入力抵抗32、積分
用コンデンサ33、演算増幅器36によつて構成
される。37は入力抵抗、38はフイードバツク
抵抗、39は演算増幅器、40はゲイン調整用増
幅器である。
次にこの発明の動作について説明する。第4図
に示すように、発電機1の内部冷却ガス圧力に無
関係なベース量Vbの設定を第3図のベース量設
定器11で設定し、これに変換器10で検出した
発電機1の内部冷却ガス圧力に比例する電圧Vg
を加えて、第4図に示すような設定電圧をつくり
これを第2図の許容界磁電流値に合わせるように
設定する。
に示すように、発電機1の内部冷却ガス圧力に無
関係なベース量Vbの設定を第3図のベース量設
定器11で設定し、これに変換器10で検出した
発電機1の内部冷却ガス圧力に比例する電圧Vg
を加えて、第4図に示すような設定電圧をつくり
これを第2図の許容界磁電流値に合わせるように
設定する。
次に発電機電圧が通常運転範囲であるかどうか
を検出リレーHL25で検出する。通常運転範囲
とは発電機定格電圧のプラス5%〜マイナス5%
の間にあることを普通意味し、検出リレーHL2
5は、その動作点を設定器26でこまかく設定で
き、例えばプラス5%以上にて動作することを目
標として設定される。
を検出リレーHL25で検出する。通常運転範囲
とは発電機定格電圧のプラス5%〜マイナス5%
の間にあることを普通意味し、検出リレーHL2
5は、その動作点を設定器26でこまかく設定で
き、例えばプラス5%以上にて動作することを目
標として設定される。
発電機電圧が+5%以上で、界磁電流が許容値
を越したならば比較器24の出力によりリレー
HL25が付勢されその接点HLb25bが開とな
つて積分器36の出力を切離すと同時に2つの接
点HLa25aが閉となつて、一つは積分器35
の積分用コンデンサ33を短絡して放電させ、も
う一つは偏差検出器8の信号を演算増幅器39を
経て自動電圧調整装置4へ即時過励磁制限信号と
して与え、界磁電流を制限するように動作する。
を越したならば比較器24の出力によりリレー
HL25が付勢されその接点HLb25bが開とな
つて積分器36の出力を切離すと同時に2つの接
点HLa25aが閉となつて、一つは積分器35
の積分用コンデンサ33を短絡して放電させ、も
う一つは偏差検出器8の信号を演算増幅器39を
経て自動電圧調整装置4へ即時過励磁制限信号と
して与え、界磁電流を制限するように動作する。
次に発電機電圧が通常運転範囲で、系統電圧が
低下した場合、フルフオーシングして界磁電流が
許容界磁電流値を越えるが、このとき発電機電圧
も検出するリレーHL25は不動作であり、検出
器13が界磁電流が過大になつたことを検出す
る。これによりタイマーT114が付勢されるが、
タイマーT114は数秒から数十秒の発電機が耐
えうる時間に設定されており、この設定された時
間リレーT1X15の接点T1Xb15bは閉となつ
ているため、積分器35の出力は零Vであり、過
励磁制限信号はAVR4へ加えられない。
低下した場合、フルフオーシングして界磁電流が
許容界磁電流値を越えるが、このとき発電機電圧
も検出するリレーHL25は不動作であり、検出
器13が界磁電流が過大になつたことを検出す
る。これによりタイマーT114が付勢されるが、
タイマーT114は数秒から数十秒の発電機が耐
えうる時間に設定されており、この設定された時
間リレーT1X15の接点T1Xb15bは閉となつ
ているため、積分器35の出力は零Vであり、過
励磁制限信号はAVR4へ加えられない。
一定時間後にリレーT1X15が動作して接点
T1Xb15bが切り換わり開となると、この時間
から抵抗32とコンデンサ33で決められた積分
速度で上昇する傾斜信号が発生して徐々に大きく
なる信号がAVR4へ与えられる。演算増巾器3
9の出力が入力抵抗27へフイードバツクされて
いるので、偏差信号と同じになると演算増巾器3
0の出力は零となり積分は停止する。傾斜信号と
する理由はAVR4にシヨツクを与えないように
するためである。
T1Xb15bが切り換わり開となると、この時間
から抵抗32とコンデンサ33で決められた積分
速度で上昇する傾斜信号が発生して徐々に大きく
なる信号がAVR4へ与えられる。演算増巾器3
9の出力が入力抵抗27へフイードバツクされて
いるので、偏差信号と同じになると演算増巾器3
0の出力は零となり積分は停止する。傾斜信号と
する理由はAVR4にシヨツクを与えないように
するためである。
タイマーT216はタイマーT114よりさらに
後で動作するもので、演算増巾器30の出力が零
になつて積分を停止した後に動作するぐらいに設
定しておく。リレーT2X17が動作すると接点
T2Xb17bが開となつて積分器35の出力を切
離し、接点T2Xa17aが閉となつて偏差検出器
8の出力を演算増巾器39へバイパスさせる。演
算増巾器39は極性変換器でゲイン1倍であり、
積分が停止しておればリレーT2X17の接点に
よる切換では、演算増巾器39の出力の変動はほ
とんどない。また演算増巾器30のゲインは傾斜
信号の直線性を向上させるため100倍以上の非常
に高いゲインに設定するのが普通である。すなわ
ちタイマーT216が動作すると積分器35を除
外して直接比例信号がAVR4へ過励磁制限信号
として与えられる。
後で動作するもので、演算増巾器30の出力が零
になつて積分を停止した後に動作するぐらいに設
定しておく。リレーT2X17が動作すると接点
T2Xb17bが開となつて積分器35の出力を切
離し、接点T2Xa17aが閉となつて偏差検出器
8の出力を演算増巾器39へバイパスさせる。演
算増巾器39は極性変換器でゲイン1倍であり、
積分が停止しておればリレーT2X17の接点に
よる切換では、演算増巾器39の出力の変動はほ
とんどない。また演算増巾器30のゲインは傾斜
信号の直線性を向上させるため100倍以上の非常
に高いゲインに設定するのが普通である。すなわ
ちタイマーT216が動作すると積分器35を除
外して直接比例信号がAVR4へ過励磁制限信号
として与えられる。
上記タイマーT216は界磁電流が許容界磁電
流値付近まで減少しても積分回路をつけたままに
しておくと時間遅れが発生するため、積分器35
の出力と偏差検出器8の出力が近づいた時点で積
分器35を切離して過励磁制限信号の時間遅れを
無くすためのものである。また、リレーY18は
動作表示とかタイマーの時限測定などに使用され
る。
流値付近まで減少しても積分回路をつけたままに
しておくと時間遅れが発生するため、積分器35
の出力と偏差検出器8の出力が近づいた時点で積
分器35を切離して過励磁制限信号の時間遅れを
無くすためのものである。また、リレーY18は
動作表示とかタイマーの時限測定などに使用され
る。
なお、上記実施例では、タイマーT216を使
用しているが、これを省略しても少し時間遅れが
あるだけで大略同様の効果を奏する。
用しているが、これを省略しても少し時間遅れが
あるだけで大略同様の効果を奏する。
また第3図では励磁機のないものについて説明
したが、直流励磁機、ブラシレス励磁機を使用し
た場合にも同様の効果を奏する。
したが、直流励磁機、ブラシレス励磁機を使用し
た場合にも同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば、許容界磁電
流を発電機の内部冷却ガス圧力に比例するように
し、短時間の過励磁を許可するようにしたので発
電機の能力いつぱいまで利用でき、これによつて
系統の電圧の回復に寄与させると共に、過励磁制
限を加えたとき発電機に与えるシヨツクを小さく
なし得る、また積分器を用いることにより過励磁
状態に自動電圧調整装置より所定の電圧を指令信
号として正確に得られる優れた効果がある。
流を発電機の内部冷却ガス圧力に比例するように
し、短時間の過励磁を許可するようにしたので発
電機の能力いつぱいまで利用でき、これによつて
系統の電圧の回復に寄与させると共に、過励磁制
限を加えたとき発電機に与えるシヨツクを小さく
なし得る、また積分器を用いることにより過励磁
状態に自動電圧調整装置より所定の電圧を指令信
号として正確に得られる優れた効果がある。
第1図は従来の過励磁制限装置の概略構成図、
第2図は発電機の内部冷却ガス圧力と許容界磁電
流の関係を示す説明図、第3図はこの発明の一実
施例を示す過励磁制限装置の概略構成図、第4図
はこの発明における許容界磁電流の設定方法を説
明するための図である。 1…発電機、2…発電機の界磁コイル、3…
PT、4…AVR、6…分流器、7…絶縁増巾器、
8…偏差検出器、10…発電機の内部冷却ガス圧
力を電気信号に変換する変換器、11…ベース量
設定器、12…発電機の内部冷却ガス圧力に比例
した許容界磁電流の設定値を得る回路、13…界
磁電流が発電機の内部冷却ガス圧力に比例した許
容界値以上になつたことを検出する検出器、1
4,16…限時動作瞬時復帰するタイマー、1
5,17…リレー、19…入力抵抗、24…比較
器、35…積分器。なお、図中、同一符号は同
一、または相当部分を示す。
第2図は発電機の内部冷却ガス圧力と許容界磁電
流の関係を示す説明図、第3図はこの発明の一実
施例を示す過励磁制限装置の概略構成図、第4図
はこの発明における許容界磁電流の設定方法を説
明するための図である。 1…発電機、2…発電機の界磁コイル、3…
PT、4…AVR、6…分流器、7…絶縁増巾器、
8…偏差検出器、10…発電機の内部冷却ガス圧
力を電気信号に変換する変換器、11…ベース量
設定器、12…発電機の内部冷却ガス圧力に比例
した許容界磁電流の設定値を得る回路、13…界
磁電流が発電機の内部冷却ガス圧力に比例した許
容界値以上になつたことを検出する検出器、1
4,16…限時動作瞬時復帰するタイマー、1
5,17…リレー、19…入力抵抗、24…比較
器、35…積分器。なお、図中、同一符号は同
一、または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 発電機の出力電圧に応じて界磁電流を自動電
圧調整装置で制御すると共に、界磁電流と予め設
定された許容界磁電流とを比較し、両者の偏差を
偏差検出器により検出し、界磁電流が許容界磁電
流を越えた場合はその偏差に基づいて過励磁制限
信号を出力して界磁電流を制限するようにした発
電機の過励磁制限装置において、上記発電機の出
力電圧が通常運転範囲の上限以上のときにこれを
比較検出する比較検出部と、上記発電機の内部冷
却ガス圧力を電気信号に変換し、ガス圧に比例し
た許容界磁電流値を得る許容界磁電流設定回路
と、上記界磁電流が上記許容界磁電流値以上のと
きこれを検出する検出器と、上記比較検出器が動
作し、かつ界磁電流が許容界磁電流を越えると、
瞬時過励磁制限信号を上記自動電圧調整装置に加
える瞬時信号発生回路と、上記発電機の出力電圧
が通常運転範囲内で、かつ上記界磁電流が上記許
容界磁電流値以上となつたときには一定時限経過
後に動作するタイマと、このタイマ動作時に過励
磁制限信号を上記自動電圧調整装置に徐々に印加
する積分器とを備えたことを特徴とする発電機の
過励磁制限装置。 2 許容界磁電流設定回路は発電機の内部冷却ガ
ス圧力を電気信号に変換する変換器の出力と、上
記発電機の内部冷却ガス圧力に無関係なベース量
を設定するベース量設定器の出力とを合成して上
記内部冷却ガス圧力に比例した許容界磁電流を作
成する構成であることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の発電機の過励磁制限装置。 3 積分器は一定時限後に自動電圧調整装置から
切離されるようにしたことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の発電機の過励磁制限装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6340279A JPS55155599A (en) | 1979-05-21 | 1979-05-21 | Overexcitation restricting device for generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6340279A JPS55155599A (en) | 1979-05-21 | 1979-05-21 | Overexcitation restricting device for generator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55155599A JPS55155599A (en) | 1980-12-03 |
| JPH0135600B2 true JPH0135600B2 (ja) | 1989-07-26 |
Family
ID=13228270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6340279A Granted JPS55155599A (en) | 1979-05-21 | 1979-05-21 | Overexcitation restricting device for generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55155599A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5111117A (en) * | 1974-07-18 | 1976-01-29 | Tokyo Shibaura Electric Co | Dokihatsudenkino seigyosochi |
| JPS5373314A (en) * | 1976-12-10 | 1978-06-29 | Mitsubishi Electric Corp | Excessive excitation limitting device |
-
1979
- 1979-05-21 JP JP6340279A patent/JPS55155599A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55155599A (en) | 1980-12-03 |
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