JPH02228279A - 可変速定周波始動器／発電機システム及びその作動方法 - Google Patents
可変速定周波始動器／発電機システム及びその作動方法Info
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- JPH02228279A JPH02228279A JP1344972A JP34497289A JPH02228279A JP H02228279 A JPH02228279 A JP H02228279A JP 1344972 A JP1344972 A JP 1344972A JP 34497289 A JP34497289 A JP 34497289A JP H02228279 A JPH02228279 A JP H02228279A
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- F02N11/04—Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
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- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Motor And Converter Starters (AREA)
- Ac-Ac Conversion (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は可変速定周波（ｖｓＣＦ）電力システム、特に
始動器及び発電機の機能を兼ね備えるこのようなシステ
ムに係わる。
始動器及び発電機の機能を兼ね備えるこのようなシステ
ムに係わる。
航空機搭載用の発電システムにおいては、単一のシステ
ムが始動器と発電機の機能を兼ね備えることが望ましい
。専用始動器を装備する必要がなくなれば航空機にとっ
て著しい重量軽減が達成されるからである。従って、エ
ンジン始動機能を兼ねる電力システムはコスト及び重量
の軽減に寄与できる。
ムが始動器と発電機の機能を兼ね備えることが望ましい
。専用始動器を装備する必要がなくなれば航空機にとっ
て著しい重量軽減が達成されるからである。従って、エ
ンジン始動機能を兼ねる電力システムはコスト及び重量
の軽減に寄与できる。
航空機用としては可変速定周波発電システムが広く使用
されている。ＶＳＣＦシステムの一例として、一対のＤ
Ｃリンク導体にＤＣ電力を供給する可変速発電機を含む
ものがある。インバーター回路がリンク導体からＤＣ電
力を受けて定周波ＡＣ出力を形成する。ＤＣリンク可変
速定周波システムに固有の単純性及び信頼性には既に定
評があり、残る課題は始動器として機能で診るように既
存の構成に変更を加えるだけである。
されている。ＶＳＣＦシステムの一例として、一対のＤ
Ｃリンク導体にＤＣ電力を供給する可変速発電機を含む
ものがある。インバーター回路がリンク導体からＤＣ電
力を受けて定周波ＡＣ出力を形成する。ＤＣリンク可変
速定周波システムに固有の単純性及び信頼性には既に定
評があり、残る課題は始動器として機能で診るように既
存の構成に変更を加えるだけである。
ＶＳＣＦ電カシスカシステムジン始動器として作用する
場合には、パワー・コンタクタ−によって電子コンバー
ターが反転させられ、汎用電力母線から入力を得てこれ
を発電機に供給すると、発電機がモーターとして作用す
る。電子コンバーターは多くの場合三相整流器とＤ Ｃ
／Ａ Ｃインバーターより成る。整流器がラインより電
力を受けてそれをインバーターに送る。従って、外部電
源からの電力は三相全波整流回路に固有の特性を有する
。このような整流器の電流はその調波分が高く、第５調
波が２０％、第７調波１４％、第１１調波が９％、第１
３調波が８％などである。
場合には、パワー・コンタクタ−によって電子コンバー
ターが反転させられ、汎用電力母線から入力を得てこれ
を発電機に供給すると、発電機がモーターとして作用す
る。電子コンバーターは多くの場合三相整流器とＤ Ｃ
／Ａ Ｃインバーターより成る。整流器がラインより電
力を受けてそれをインバーターに送る。従って、外部電
源からの電力は三相全波整流回路に固有の特性を有する
。このような整流器の電流はその調波分が高く、第５調
波が２０％、第７調波１４％、第１１調波が９％、第１
３調波が８％などである。
しかるべく構成したフィルターをシステムに組み込むこ
とにより調波電流を受容可能なレベルに軽減することが
できるであろうが、このようなフィルターは最低調波（
２０％の第５調波）に重点を置いて設計しなければなら
ないから必然的にシステムを著しく重くする０例えば、
６０／７５ＫＶＡシステムならば約３０ボンドの、即ち
、発電機システムの総重量の約１７３に相当する重さの
フィルターを必要とする。大型フィルターの別の欠点は
このフィルターがシステムに作用させる進んだ力率であ
る。航空機が（たとえば地上電源車のような）従来の定
速発電機から給電される場合、この大きい進んだ力率の
負荷が発電機を自励させ、頂上電圧まで上昇させ、電気
システムを損傷する。従って、このようなアプローチは
非現実的である。
とにより調波電流を受容可能なレベルに軽減することが
できるであろうが、このようなフィルターは最低調波（
２０％の第５調波）に重点を置いて設計しなければなら
ないから必然的にシステムを著しく重くする０例えば、
６０／７５ＫＶＡシステムならば約３０ボンドの、即ち
、発電機システムの総重量の約１７３に相当する重さの
フィルターを必要とする。大型フィルターの別の欠点は
このフィルターがシステムに作用させる進んだ力率であ
る。航空機が（たとえば地上電源車のような）従来の定
速発電機から給電される場合、この大きい進んだ力率の
負荷が発電機を自励させ、頂上電圧まで上昇させ、電気
システムを損傷する。従って、このようなアプローチは
非現実的である。
そこで、必要な始動器フィルターのサイズを縮小できる
ＶＳＣＦ始動器始動器機発電機することが望まれる。
ＶＳＣＦ始動器始動器機発電機することが望まれる。
本発明は多相母線と接続する回転電機と、一対のＤＣリ
ンク導体と接続する一対の多相整流器と、リンク導体の
ＤＣ電圧を第２多相母線の浮動多相ＡＣに変換するイン
バーターを含む可変速定周波始動器／発電機システムを
提案する。システムを発電機として作用させる際に第２
母線の浮動多相ＡＣ電圧をアース基準多相ＡＣ電圧に変
換し、システムを始動器として作用させる際に外部供給
多相ＡＣ電圧を一対の位相ずれ三相電圧に変換する変圧
器を設ける。また、発電機として作用させる際には電力
母線を多相整流器の少なくとも１つに接続し、始動器と
して作用させる際には電力母線を第２多相母線に接続す
るスイッチング装置を設け、発電機として作用させる際
には変圧器を第２多相母線に接続し、始動器として作用
させる際には一対の位相ずれ三相電圧を両整流器に接続
するスイッチング装置をも設ける。
ンク導体と接続する一対の多相整流器と、リンク導体の
ＤＣ電圧を第２多相母線の浮動多相ＡＣに変換するイン
バーターを含む可変速定周波始動器／発電機システムを
提案する。システムを発電機として作用させる際に第２
母線の浮動多相ＡＣ電圧をアース基準多相ＡＣ電圧に変
換し、システムを始動器として作用させる際に外部供給
多相ＡＣ電圧を一対の位相ずれ三相電圧に変換する変圧
器を設ける。また、発電機として作用させる際には電力
母線を多相整流器の少なくとも１つに接続し、始動器と
して作用させる際には電力母線を第２多相母線に接続す
るスイッチング装置を設け、発電機として作用させる際
には変圧器を第２多相母線に接続し、始動器として作用
させる際には一対の位相ずれ三相電圧を両整流器に接続
するスイッチング装置をも設ける。
本発明は上記可変定周波始動°器／発電機システムの作
動方法をも提案する。一対の位相ずれ多相電圧と一対の
多相整流器を併用して始動器モードにおけるＤＣリンク
電圧を得ることにより、必要な始動器フィルターのサイ
ズを著しく縮小する。
動方法をも提案する。一対の位相ずれ多相電圧と一対の
多相整流器を併用して始動器モードにおけるＤＣリンク
電圧を得ることにより、必要な始動器フィルターのサイ
ズを著しく縮小する。
本発明の内容は添付図面に沿って以下に述べる好ましい
実施例の説明から明らかになるであろう。
実施例の説明から明らかになるであろう。
第１図及び第２図は本発明のＶＳＣＦ始動器始動室／発
電機システムックダイヤグラムである。
電機システムックダイヤグラムである。
第１図及び第２図のいずれにおいても、電流の方向を太
い線で示しである。第１図ではシステムが発電機モード
で作動している。例えば同期発電機のような回転電機１
０は航空機エンジンなどのような（図示しない）外部原
動機によって駆動される。回転電機１０と接続する第１
多相電力母線１２はコンタクタ−を介して多相ブリッジ
整流器１６と接続する。これにより、一対のＤＣリンク
導体１８にＤＣ電圧が発生し、インバーター２０がリン
ク導体のこのＤＣ電圧を第２多相電力母線２２の定周波
ＡＣ電圧に変換する。母線２２の浮動電圧はフィルター
２６及び中性点形成変圧器２８と接続し、前記変圧器が
これをアース基準ＡＣ出力電圧に変換する。アース基準
ＡＣ電圧が負荷３４に供給されるようにコンタクタ−３
２の接点は始動器フィルター３０を迂回する。
い線で示しである。第１図ではシステムが発電機モード
で作動している。例えば同期発電機のような回転電機１
０は航空機エンジンなどのような（図示しない）外部原
動機によって駆動される。回転電機１０と接続する第１
多相電力母線１２はコンタクタ−を介して多相ブリッジ
整流器１６と接続する。これにより、一対のＤＣリンク
導体１８にＤＣ電圧が発生し、インバーター２０がリン
ク導体のこのＤＣ電圧を第２多相電力母線２２の定周波
ＡＣ電圧に変換する。母線２２の浮動電圧はフィルター
２６及び中性点形成変圧器２８と接続し、前記変圧器が
これをアース基準ＡＣ出力電圧に変換する。アース基準
ＡＣ電圧が負荷３４に供給されるようにコンタクタ−３
２の接点は始動器フィルター３０を迂回する。
第２図は始動器モードで動作するように再構成された第
１図のシステムを示す。第２図では、例えば送電線や地
上電源車のような外部電源が始動器フィルター３０に接
続し、中性点形成変圧器２８に供給される。コンタクタ
−１４が中性点形成変圧器の出力を整流器１６に切り換
えることによりＤＣリング電圧を形成し、これが例えば
米国特許第４，５７４，３４０号に開示されているよう
な公知技術に従ってインバーター２０によって制御可能
周波数ＡＣｉｉ圧となって母線２２に出力される。
１図のシステムを示す。第２図では、例えば送電線や地
上電源車のような外部電源が始動器フィルター３０に接
続し、中性点形成変圧器２８に供給される。コンタクタ
−１４が中性点形成変圧器の出力を整流器１６に切り換
えることによりＤＣリング電圧を形成し、これが例えば
米国特許第４，５７４，３４０号に開示されているよう
な公知技術に従ってインバーター２０によって制御可能
周波数ＡＣｉｉ圧となって母線２２に出力される。
回転電機１０がモーターとして駆動されて、図示しない
連携エンジンの始動器として作用するようにコンタクタ
−２４を利用して第２多相電力母線２２を第１多相電力
母線１２に接続する。
連携エンジンの始動器として作用するようにコンタクタ
−２４を利用して第２多相電力母線２２を第１多相電力
母線１２に接続する。
ＤＣリング電圧を発生させるための整流器を典型的な６
パルス構成から１２パルス構成に変更すれば始動器フィ
ルター３０の調波成分及び重量が著しく軽減されること
は公知である。１２パルス整流器の場合、調波成分が第
１１調波から始まるからである。調波の分布は第１１調
波が９％、第１３調波が８％、第２３調波が４％、第１
５調波が４％などである。これらの調波な軽減するのに
要するフィルターは６バルス整流器が必要とするフィル
ターよりもはるかに小さいサイズのものでよい。フィル
ターが比較的小さいから、進んだ力率が外部電源の発電
機を自励させることはない。
パルス構成から１２パルス構成に変更すれば始動器フィ
ルター３０の調波成分及び重量が著しく軽減されること
は公知である。１２パルス整流器の場合、調波成分が第
１１調波から始まるからである。調波の分布は第１１調
波が９％、第１３調波が８％、第２３調波が４％、第１
５調波が４％などである。これらの調波な軽減するのに
要するフィルターは６バルス整流器が必要とするフィル
ターよりもはるかに小さいサイズのものでよい。フィル
ターが比較的小さいから、進んだ力率が外部電源の発電
機を自励させることはない。
このフィルター小型化を達成するためには、本発明の場
合、従来の典型的なＶＳＣＦコンバーター／整流器アセ
ンブリーが６個のダイオードを使用しているのに対して
１２個のダイオードが必要になる。１２パルス整流器は
別々の三相電圧を供給される２つの公知６パルス整梳器
から成り、この一対の三相電圧は互いに３０°だけ位相
ずれしている。従って、１２パルス整流システムを構成
するには三相から六相へ移相させる変圧器が必要である
。このアプローチを採用すると専用変圧器による重量増
大が大きいため、６パルス・フィルターを採用した場合
よりもシステムが軽量化されることはない。
合、従来の典型的なＶＳＣＦコンバーター／整流器アセ
ンブリーが６個のダイオードを使用しているのに対して
１２個のダイオードが必要になる。１２パルス整流器は
別々の三相電圧を供給される２つの公知６パルス整梳器
から成り、この一対の三相電圧は互いに３０°だけ位相
ずれしている。従って、１２パルス整流システムを構成
するには三相から六相へ移相させる変圧器が必要である
。このアプローチを採用すると専用変圧器による重量増
大が大きいため、６パルス・フィルターを採用した場合
よりもシステムが軽量化されることはない。
本発明のＶＳＣＦシステムは中性点形成変圧器を含むか
ら、この変圧器に改良を加えることにより２組の三相電
圧の間に始動器モードに必要な３０°の位相ずれを実現
することができる。これにより入力電流の調波分が比較
的低い始動器システムが得られ、必要な始動器フィルタ
ーのサイズ及び重量が軽減される。本発明の始動器機能
を加えることによってＶＳＣＦ発電機システムの重量増
大はエンジンから給電される従来の専用始動器を廃止す
ることによる軽量化と充分過ぎるほど相殺される。
ら、この変圧器に改良を加えることにより２組の三相電
圧の間に始動器モードに必要な３０°の位相ずれを実現
することができる。これにより入力電流の調波分が比較
的低い始動器システムが得られ、必要な始動器フィルタ
ーのサイズ及び重量が軽減される。本発明の始動器機能
を加えることによってＶＳＣＦ発電機システムの重量増
大はエンジンから給電される従来の専用始動器を廃止す
ることによる軽量化と充分過ぎるほど相殺される。
第３図は本発明のＶＳＣＦ始動器始動器機発電機システ
ム施例を略伝する構成図である。この実施例の場合、回
転電機１０は導線３８．４０．４２から成る′！Ｊ１多
相電力母線１２と接続している。この電力線の電圧は第
１三相ブリツジ整流器４４によって整流されてＤＣ電圧
として一対のＤＣリンク導体４６．４８に出力される。
ム施例を略伝する構成図である。この実施例の場合、回
転電機１０は導線３８．４０．４２から成る′！Ｊ１多
相電力母線１２と接続している。この電力線の電圧は第
１三相ブリツジ整流器４４によって整流されてＤＣ電圧
として一対のＤＣリンク導体４６．４８に出力される。
ＤＣリンク導体間にはフィルター・コンデンサー５０が
接続されている。公知の方法でインバーター２０を作用
させることにより、導線５２．５４．５６から成る第２
多相電力母線２５に定周波ＡＣ電圧を出力させる。例え
ばコンタクタ−の接点から成る３個のスイッチ５８を利
用して、発電機モードでは第２電力母線をフィルター２
６に、始動器モードでは第１電力母線にそれぞれ切り換
える。中性点形成変圧器２８は第２電力母線の浮動ＡＣ
電圧をアース基準電圧に変換する第１組のＹ接続コイル
６０，６２，６４と、第２組のセンター・タップ・コイ
ル６６．６８．７０を含む。
接続されている。公知の方法でインバーター２０を作用
させることにより、導線５２．５４．５６から成る第２
多相電力母線２５に定周波ＡＣ電圧を出力させる。例え
ばコンタクタ−の接点から成る３個のスイッチ５８を利
用して、発電機モードでは第２電力母線をフィルター２
６に、始動器モードでは第１電力母線にそれぞれ切り換
える。中性点形成変圧器２８は第２電力母線の浮動ＡＣ
電圧をアース基準電圧に変換する第１組のＹ接続コイル
６０，６２，６４と、第２組のセンター・タップ・コイ
ル６６．６８．７０を含む。
発電機モードにおいては、例えばコンタクタ−の接点か
ら成る第２の複数スイッチ７２を利用して変圧器２８の
Ｙ接続コイルを第２電力母線２５と接続する。
ら成る第２の複数スイッチ７２を利用して変圧器２８の
Ｙ接続コイルを第２電力母線２５と接続する。
始動器モードにおいては、外部三相電圧がライン７４．
７６．７８に供給され、スイッチ７２が作動してコイル
６６．６８．７０のセンター・タップをコイル６０．６
２．６４の一端とそれぞれ接続する。変圧器２８はライ
ン８０．８２．８４に第１組の三相電圧を、ライン８６
．８８．９０に第１組とは３０６の電気角だけずれてい
る第２組の三相電圧をそれぞれ出力するように構成され
ている。第１組の位相ずれ電圧はブリッジ整流器９２に
よって整流され、第２組の位相ずれ電圧は整流器９４に
よって整流される。ブリッジ整流器９２．９４を相間変
圧器９６．９８と接続することによりＤＣリンク導体４
６．４８に１２パルス整流ＤＣ電圧を出力させる０回転
篭機１０が始動器として作用できるようにスイッチ５８
を作動させてインバーター２０の出力を前記装置に接続
する。
７６．７８に供給され、スイッチ７２が作動してコイル
６６．６８．７０のセンター・タップをコイル６０．６
２．６４の一端とそれぞれ接続する。変圧器２８はライ
ン８０．８２．８４に第１組の三相電圧を、ライン８６
．８８．９０に第１組とは３０６の電気角だけずれてい
る第２組の三相電圧をそれぞれ出力するように構成され
ている。第１組の位相ずれ電圧はブリッジ整流器９２に
よって整流され、第２組の位相ずれ電圧は整流器９４に
よって整流される。ブリッジ整流器９２．９４を相間変
圧器９６．９８と接続することによりＤＣリンク導体４
６．４８に１２パルス整流ＤＣ電圧を出力させる０回転
篭機１０が始動器として作用できるようにスイッチ５８
を作動させてインバーター２０の出力を前記装置に接続
する。
第４図は本発明の他の実施例を略伝する構成図である。
第３図の場合と同様にスイッチはすべて発電機モードに
必要な位置を占めている。第４図のシステムは第３図の
システムが必要とするブリッジ整流器の１つが不要とな
るようなスイッチング構成を具えている。即ち、第４図
のシステムでは、第１及び第２組のスイチ１００．１０
２を利用することにより、発電機モードではブリッジ整
流器９２．９４を第１電力母線１２に接続し、始動器モ
ードではライン８０．８２．８４．８６．８８．９０の
第２組の位相ずれ三相電圧と接続する。変圧器２８°は
センサー・タップ・コイル６６．６８．７０がＹ接続コ
イル６０，６２．６４の一端と恒久的に接続するように
構成されている０発電機モードではスイッチ１０４を利
用してフィルター２６の出力を変圧器２８°に接続する
。第４図のスイッチ全部を反対位置へ８動させれば、ラ
イン７４．７６．７８の外部供給三相電圧を利用して回
転電機１０を始動器モーターとして駆動することができ
る。
必要な位置を占めている。第４図のシステムは第３図の
システムが必要とするブリッジ整流器の１つが不要とな
るようなスイッチング構成を具えている。即ち、第４図
のシステムでは、第１及び第２組のスイチ１００．１０
２を利用することにより、発電機モードではブリッジ整
流器９２．９４を第１電力母線１２に接続し、始動器モ
ードではライン８０．８２．８４．８６．８８．９０の
第２組の位相ずれ三相電圧と接続する。変圧器２８°は
センサー・タップ・コイル６６．６８．７０がＹ接続コ
イル６０，６２．６４の一端と恒久的に接続するように
構成されている０発電機モードではスイッチ１０４を利
用してフィルター２６の出力を変圧器２８°に接続する
。第４図のスイッチ全部を反対位置へ８動させれば、ラ
イン７４．７６．７８の外部供給三相電圧を利用して回
転電機１０を始動器モーターとして駆動することができ
る。
第５図は典型的なりＣリンクＶＳＣＦ中性点形成変圧器
の構成を示すベクトル図であり、巻線間の結合が極めて
良好で、インピーダンスが低いため広く採用されている
いわゆる“ジグザグ変圧器デザインを表わしている。こ
のベクトル図では、実線ベクトル１０６．１０８．１１
０は中性点電圧、破線ベクトルＡ、−Ａ、Ｂ、−Ｂ％Ｃ
，−Ｃは６個の巻線のそれぞれの電圧を示す、なお、（
破線）平行矢印は変圧器の鉄心の同じ脚に巻着され、従
って、三脚鉄心が必要である。
の構成を示すベクトル図であり、巻線間の結合が極めて
良好で、インピーダンスが低いため広く採用されている
いわゆる“ジグザグ変圧器デザインを表わしている。こ
のベクトル図では、実線ベクトル１０６．１０８．１１
０は中性点電圧、破線ベクトルＡ、−Ａ、Ｂ、−Ｂ％Ｃ
，−Ｃは６個の巻線のそれぞれの電圧を示す、なお、（
破線）平行矢印は変圧器の鉄心の同じ脚に巻着され、従
って、三脚鉄心が必要である。
第６図はセンサー・タップ巻線１１２．１１４．１１６
を加えることによりて第５図の中性点形成変圧器を改造
する方法の１つを示すベクトル図である。なお、この新
しいベクトルも第５図に示した公知ジグザグ・ベクトル
と平行であり、従って、追加の巻線は既存の三脚鉄心に
巻着することができる。
を加えることによりて第５図の中性点形成変圧器を改造
する方法の１つを示すベクトル図である。なお、この新
しいベクトルも第５図に示した公知ジグザグ・ベクトル
と平行であり、従って、追加の巻線は既存の三脚鉄心に
巻着することができる。
第７図は改造中性点形成変圧器の最終電圧ベクトルを示
す、第１組の三相電圧８０°、８２゛８４°は第３図及
び第４図のライン８０．８２．８４に現われ、第２組の
三相ＡＣ電圧８６゜８８° ９０°は第３図及び第４
図のライン、８６．８８．９０に現われる。なお、所要
の２組の位相ずれ三相電圧ベクトルを印加電圧ベクトル
１０６．１０８．１１０の両側に示してあり、追加巻線
の大きさは印加電圧に対して所要の±１５゛１５°れが
得られるように正確に寸法設定されている。
す、第１組の三相電圧８０°、８２゛８４°は第３図及
び第４図のライン８０．８２．８４に現われ、第２組の
三相ＡＣ電圧８６゜８８° ９０°は第３図及び第４
図のライン、８６．８８．９０に現われる。なお、所要
の２組の位相ずれ三相電圧ベクトルを印加電圧ベクトル
１０６．１０８．１１０の両側に示してあり、追加巻線
の大きさは印加電圧に対して所要の±１５゛１５°れが
得られるように正確に寸法設定されている。
また、８相変圧器はセンター給電されるから、両移相巻
線のインピーダンスは対称的である。
線のインピーダンスは対称的である。
これは１２パルス整流器用として必要な構成要件である
。
。
第８図及び第９図はこれも本発明のシステムに使用でき
る他の変圧器実施例を示すベクトル図である。第８図で
は、ベクトルｔｔａ、１２０．１２２は電圧１２４−１
３８と累算されて第１組の位相ずれ電圧１３Ｂ、１４０
、１４２及び第２組の位相ずれ電圧１４４．１４６．１
４８を形成する印加電圧を表わす。第９図は同じ成果を
達成する第８図と同じ変圧器の他の接続態様を示す。
る他の変圧器実施例を示すベクトル図である。第８図で
は、ベクトルｔｔａ、１２０．１２２は電圧１２４−１
３８と累算されて第１組の位相ずれ電圧１３Ｂ、１４０
、１４２及び第２組の位相ずれ電圧１４４．１４６．１
４８を形成する印加電圧を表わす。第９図は同じ成果を
達成する第８図と同じ変圧器の他の接続態様を示す。
本発明をその好ましい実施例に関連して以上に説明した
が、本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更が可
能であることは当業者にとって、明白であろう、従って
頭書した特許請求の範囲はこのような変更をも包含する
ものとする。
が、本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更が可
能であることは当業者にとって、明白であろう、従って
頭書した特許請求の範囲はこのような変更をも包含する
ものとする。
第１図及び第２図は本発明のＶＳＣＦ始動器始動器機発
電機システムックダイヤグラムである。 第３図及び第４図は本発明の他の実施例を略伝する構成
図である。 第５図は典型的な中性点形成変圧器に現われる電圧を示
すベクトル図である。 第６．７．８、及び９図は本発明の始動器／、発電機シ
ステムに使用するため改造された中性点形成変圧器に現
われる電圧を示すベクトル図で、ある。 ・・・・回転電機 ・・・・ブリッジ整流器 ・・・・ＤＣリンク導体 ・・・・インバーター ・・・・フィルター ・・・・中性点形成変圧器 ・・・・始動器フィルター ・・・・負荷 願人： ウエスチングへウス・エレクトリック・コー
ポレーション環 人：加藤 紘一部（ほか１名）
電機システムックダイヤグラムである。 第３図及び第４図は本発明の他の実施例を略伝する構成
図である。 第５図は典型的な中性点形成変圧器に現われる電圧を示
すベクトル図である。 第６．７．８、及び９図は本発明の始動器／、発電機シ
ステムに使用するため改造された中性点形成変圧器に現
われる電圧を示すベクトル図で、ある。 ・・・・回転電機 ・・・・ブリッジ整流器 ・・・・ＤＣリンク導体 ・・・・インバーター ・・・・フィルター ・・・・中性点形成変圧器 ・・・・始動器フィルター ・・・・負荷 願人： ウエスチングへウス・エレクトリック・コー
ポレーション環 人：加藤 紘一部（ほか１名）
Claims (14)
- （１）第１多相母線と接続する回転電機１０；第１多相
整流器： 第２多相整流器； 一対のＤＣリンク導体； 前記第１及び第２多相整流器を前記ＤＣリンク導体に接
続する手段； 前記ＤＣリンク導体のＤＣ電圧を第２多相母線の浮動多
相ＡＣ電圧に変換するインバーター；前記第２多相母線
の前記浮動多相ＡＣ電圧を対地基準多相ＡＣ電圧に変換
すると共に外部供給三相ＡＣ電圧を一対の位相ずれ三相
電圧に変換する変圧器； 前記回転電機を発電機として作用させるために前記第１
多相母線を前記多相整流器の少なくとも１つに接続し、
また前記回転電機を始動器として作用させるために前記
第１多相母線を前記第２多相母線と接続する手段；及び 前記回転電機を発電機として作用させるために前記変圧
器を前記第２多相母線に接続し、前記回転電機を始動器
として作用させるために第１の前記位相ずれ三相電圧を
前記第１多相整流器に、第２の前記位相ずれ三相電圧を
前記第２多相整流器にそれぞれ接続する手段 から成ることを特徴とする可変速定周波始動器／発電機
システム。 - （２）前記第１及び第２位相ずれ三相電圧が互いに３０
°の電気角だけずれていることを特徴とする請求項第（
１）項に記載の可変速定周波始動器／発電機システム。 - （３）前記変圧器が： ３個のＹ接続コイルを含む主要巻線；及び 前記回転電機が始動器として作用している間、それぞれ
が前記主要巻線の各コイルの一端と接続するセンター・
タップを有する複数のセンター・タップ・コイルを含む
補助巻線 を有することを特徴とする請求項第（１）項に記載の可
変速定周波始動器／発電機システム。 - （４）前記第１及び第２多相整流器を前記ＤＣリンク導
体と接続する前記手段が 前記第１及び第２多相整流器の正出力間に接続された巻
線を有すると共に前記ＤＣリンク導体の第１ＤＣリンク
導体と接続するタップ・ポイントを有する第１相間変圧
器；及び 前記第１及び第２多相整流器の負出力間に接続された巻
線を有すると共に前記ＤＣリンク導体の第２ＤＣリンク
導体と接続するタップ・ポイントを有する第２相間変圧
器 から成ることを特徴とする請求項第（１）項に記載の可
変速定周波始動器／発電機システム。 - （５）第１多相母線と接続する回転電機； 一対のＤＣリンク導体； 前記第１多相母線と前記一対のＤＣリンク導体の間に接
続した第１多相整流器； 第２多相整流器； 第３多相整流器； 前記第２及び第３多相整流器を前記ＤＣリンク導体に接
続する手段； 前記ＤＣリンク導体のＤＣ電圧を第２多相母線の浮動多
相ＡＣ電圧に変換するインバーター；前記第２多相母線
の前記浮動多相ＡＣ電圧をアース基準多相ＡＣ電圧に変
換し、外部供給三相ＡＣ電圧を一対の位相ずれ三相電圧
に変換する変圧器； 前記回転電機を始動器として作用させるため前記第１多
相母線を前記第２多相母線と接続する手段；及び 前記回転電機を発電機として作用させるために前記変圧
器を前記第２多相母線と接続し、また前記回転電機とし
て作用させるために第１の前記位相ずれ三相電圧を前記
第２多相整流器に、第２の前記位相ずれ三相電圧を前記
第３多相整流器にそれぞれ接続する手段 から成ることを特徴とする可変速定周波始動器／発電機
システム。 - （６）前記第１及び第２位相ずれ三相電圧が互いに３０
°の電気角だけずれていることを特徴とする請求項第（
５）項に記載の可変速定周波始動器／発電機システム。 - （７）前記変圧器が ３個のＹ接続コイルを含む主要巻線；及び それぞれが前記回転電機が始動器として作用している間
前記主要巻線の各コイルの一端と接続するセンター・タ
ップを有する複数のセンター・タップ・コイルを含む補
助巻線 を有することを特徴とする請求項第（５）項に記載の可
変速定周波始動器／発電機システム。 - （８）前記第２及び第３多相整流器を前記ＤＣリンク導
体に接続する前記手段が 前記第２及び第３多相整流器の正出力間に接続された巻
線を有すると共に前記ＤＣリンク導体の第１導線と接続
するタップ・ポイントを有する第１相間変圧器；及び 前記第２及び第３多相整流器の負出力間に接続された巻
線を有すると共に前記ＤＣリンク導体の第２導線と接続
するタップ・ポイントを有する第２相間変圧器 から成ることを特徴とする請求項第（５）項に記載の可
変速定周波始動器／発電機システム。 - （９）回転電機を第１多相母線に接続し； 第１多相整流器を一対のＤＣリンク導体に接続し； 第２多相整流器を前記ＤＣリンク導体に接続し； 前記ＤＣリンク導体のＤＣ電圧を第２多相母線の浮動多
相ＡＣ電圧に変換し； 変圧器を利用することにより前記第２多相母線の前記浮
動多相ＡＣ電圧をアース基準多相ＡＣ電圧に変換し、か
つ外部供給三相ＡＣ電圧を一対の位相ずれ三相電圧に変
換し； 前記回転電機を発電機として作用させるために前記第１
多相母線を前記多相整流器の少なくとも１つに接続し、
また前記回転電機を始動器として作用させるために前記
第１多相母線を前記第２多相母線に接続し； 前記回転電機を発電機として作用させるために前記変圧
器を前記第２多相基前に接続し、前記回転電機を始動器
として作用させるために第１の前記位相ずれ三相電圧を
前記第１多相整流器に接続し、第２の前記位相ずれ三相
電圧を前記第２多相整流器に接続する ステップから成ることを特徴とする可変速定周波始動器
／発電機システムの作動方法。 - （１０）前記第１及び第２位相ずれ三相電圧が互いに３
０°の電気角だけずれていることを特徴とする請求項第
（９）項に記載の可変速定周波始動器／発電機システム
作動方法。 - （１１）回転電機を第１多相母線に接続し；第１多相整
流器を前記第１多相母線と一対のＤＣリンク導体の間に
接続し； 第２多相整流器及び第３多相整流器を１２パルス構成で
前記１対のＤＣリンク導体に接続し；前記ＤＣリンク導
体のＤＣ電圧を第２多相母線の浮動多相ＡＣ電圧に変換
し； 変圧器を利用することにより前記第２多相母線の前記浮
動多相ＡＣ電圧をアース基準多相ＡＣ電圧に、外部供給
三相ＡＣ電圧を一対の位相ずれ三相電圧にそれぞれ変換
し； 前記回転電機を始動器として作用させるため前記第１多
相母線を前記第２多相母線に接続し；前記回転電機を発
電機として作用させるために前記変圧器を前記第２多相
母線に接続し、また前記回転電機を始動器として作用さ
せるために第１の前記位相ずれ三相電圧を前記第２多相
整流器に、第２の前記位相ずれ三相電圧を前記第３多相
整流器にそれぞれ接続する ステップから成ることを特徴とする可変速定周波始動器
／発電機システム作動方法。 - （１２）前記第１及び第２位相ずれ三相電圧が互いに３
０°の電気角だけずれていることを特徴とする請求項第
（１１）項に記載の可変速定周波始動器／発電機システ
ム作動方法。 - （１３）発電機動作モードにおいては、 ａ、外部駆動可変速回転電機からの多相可変周波ＡＣ出
力電圧を整流して第１ＤＣ電圧を出力させ； ｂ、インバーターを利用して前記第１ＤＣ 電圧を浮動三相定周波ＡＣ電圧に変換し； ｃ、前記浮動三相定周波ＡＣ電圧を中性点形成変圧器２
８の三相Ｙ接続巻線に接続することによりアース基準三
相ＡＣ出力電圧を出力させ；ｄ、前記アース基準三相Ａ
Ｃ出力電圧を外部負荷に供給するステップから成り、 始動器動作モードにおいては、 ａ、外部三相ＡＣ電圧を前記中性点形成変圧器の前記Ｙ
接続巻線に供給し； ｂ、前記中性点形成変圧器の他の巻線を利用して前記中
性点形成変圧器から六相ＡＣ電圧を出力させ； ｃ、前記六相ＡＣ出力電圧を整流して第２ ＤＣ電圧を発生させ； ｄ、前記インバーターを利用して前記第２ ＤＣ電圧を周波数制御可能なＡＣ電圧に変換し；ｅ、前
記周波数制御可能なＡＣ電圧で前記 回転電機を駆動するステップから成る ことを特徴とする可変速定周波始動器／発電機システム
作動方法。 - （１４）前記中性点形成変圧器の他の巻線を利用するこ
とによって前記中性点形成変圧器から六相ＡＣ電圧を出
力させる前記ステップが 前記他の巻線における３個のコイルのそれぞれのセンタ
ー・タップ・ポイントを前記Ｙ接続巻線における３個の
コイルのそれぞれの第１端に接続するステップを含むこ
とを特徴とする請求項第（１３）項に記載の可変速定周
波始動器／発電機システム作動方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US304,620 | 1989-01-01 | ||
| US07/304,620 US4948209A (en) | 1989-01-01 | 1989-01-01 | VSCF starter/generator systems |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02228279A true JPH02228279A (ja) | 1990-09-11 |
Family
ID=23177273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1344972A Pending JPH02228279A (ja) | 1989-01-01 | 1989-12-28 | 可変速定周波始動器／発電機システム及びその作動方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4948209A (ja) |
| EP (1) | EP0377328B1 (ja) |
| JP (1) | JPH02228279A (ja) |
| KR (1) | KR900012414A (ja) |
| CN (1) | CN1021179C (ja) |
| CA (1) | CA2005961A1 (ja) |
| DE (1) | DE68908544T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015531716A (ja) * | 2012-08-09 | 2015-11-05 | サフラン・パワー・ユー・ケイ・リミテッド | 電気装置 |
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| US5013929A (en) * | 1989-11-22 | 1991-05-07 | Sundstrand Corporation | Power conversion system having prime mover start capability |
| US5097195A (en) * | 1989-11-27 | 1992-03-17 | Sundstrand Corporation | AC exciter for VSCF starter/generator |
| US5068590A (en) * | 1989-12-20 | 1991-11-26 | Sundstrand Corporation | Brushless generator having AC excitation in generating and starting modes |
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-
1989
- 1989-01-01 US US07/304,620 patent/US4948209A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-19 CA CA002005961A patent/CA2005961A1/en not_active Abandoned
- 1989-12-28 EP EP89313652A patent/EP0377328B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-12-28 DE DE89313652T patent/DE68908544T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-28 JP JP1344972A patent/JPH02228279A/ja active Pending
- 1989-12-30 KR KR1019890020583A patent/KR900012414A/ko not_active Withdrawn
- 1989-12-31 CN CN89109656A patent/CN1021179C/zh not_active Expired - Fee Related
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| DE68908544T2 (de) | 1994-03-24 |
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| CN1021179C (zh) | 1993-06-09 |
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| EP0377328A3 (en) | 1991-05-08 |
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