JPH04285458A - ブラシレス同期機の界磁異常検出装置 - Google Patents
ブラシレス同期機の界磁異常検出装置Info
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- JPH04285458A JPH04285458A JP3044967A JP4496791A JPH04285458A JP H04285458 A JPH04285458 A JP H04285458A JP 3044967 A JP3044967 A JP 3044967A JP 4496791 A JP4496791 A JP 4496791A JP H04285458 A JPH04285458 A JP H04285458A
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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
【０００１】［発明の目的］
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は、ブラシレス同期機にお
いて同軸上に設けてある交流励磁機の電機子回路の異常
、主同期機の界磁回路の異常および交流励磁機の電圧を
整流して主同期機の界磁に電流を供給するために設けて
いる整流器の故障等を検出するブラシレス同期機の界磁
異常検出装置に関する。
いて同軸上に設けてある交流励磁機の電機子回路の異常
、主同期機の界磁回路の異常および交流励磁機の電圧を
整流して主同期機の界磁に電流を供給するために設けて
いる整流器の故障等を検出するブラシレス同期機の界磁
異常検出装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】従来のブラシレス同期機を図５の構成図
について説明する。図５において、１は主同期機の電機
子巻線、２は主同期機の界磁巻線、３は回転整流器、４
は交流励磁機の電機子巻線、５は交流励磁機の界磁巻線
であって、これらのうち主同期機の界磁巻線２，回転整
流器３，交流励磁機の電機子巻線４は、回転軸６上に取
付けられている。７は自動電圧調整装置（以下ＡＶＲと
記す）であり、これによりブラシレス同期機の出力電圧
を一定に制御される。１６は前記ＡＶＲ７の電圧検出用
の変圧器、１７はブラシレス同期機を並列運転する場合
、横流補償装置を設けるが、そのための出力電流を検出
する変流器である。
について説明する。図５において、１は主同期機の電機
子巻線、２は主同期機の界磁巻線、３は回転整流器、４
は交流励磁機の電機子巻線、５は交流励磁機の界磁巻線
であって、これらのうち主同期機の界磁巻線２，回転整
流器３，交流励磁機の電機子巻線４は、回転軸６上に取
付けられている。７は自動電圧調整装置（以下ＡＶＲと
記す）であり、これによりブラシレス同期機の出力電圧
を一定に制御される。１６は前記ＡＶＲ７の電圧検出用
の変圧器、１７はブラシレス同期機を並列運転する場合
、横流補償装置を設けるが、そのための出力電流を検出
する変流器である。
【０００４】このように構成されたブラシレス同期機に
おいて、何等かの原因で回転整流器３を構成する整流素
子が短絡あるいは開路故障を生じた場合、交流励磁機の
電機子巻線４および他の健全な整流素子が過負荷となり
、故障が拡大するおそれがあるため、ブラシレス同期機
を停止する等の措置を講ずる必要がある。
おいて、何等かの原因で回転整流器３を構成する整流素
子が短絡あるいは開路故障を生じた場合、交流励磁機の
電機子巻線４および他の健全な整流素子が過負荷となり
、故障が拡大するおそれがあるため、ブラシレス同期機
を停止する等の措置を講ずる必要がある。
【０００５】そこで、回転整流器に故障が生じた場合、
その故障を検出する方法が従来より種々検討されている
。その一例として、図６に示すように交流励磁機の界磁
磁極８，８間に検出コイル９を設け、それに誘起される
脈動電圧の周波数成分が回転整流器の正常時と故障時に
各々異なるため、フィルタ回路によりその周波数成分を
判別することにより、回転整流器の故障を検出する方法
が知られている（特公昭６１−１２４６９号公報参照）
。この故障検出方法において、検出コイル９に誘起する
電圧波形に含まれる周波数成分は、回転整流器の正常時
には交流励磁機の電機子電圧周波数の６倍（三相全波整
流方式）または３倍（三相半波整流方式）の周波数が、
また回転整流器の故障時にはその故障モードにより交流
励磁機の電機子電圧の周波数の１倍および２倍の周波数
成分が発生することから、この周波数を図８に示すよう
な特定の周波数ｆ１ のみ通過する特性を持った能動フ
ィルタ回路により、検出コイル９に誘起する電圧の周波
数成分によって通過あるいは遮断するようにして、回転
整流器の故障を検出するようにしている。従って、ブラ
シレス同期機の定格回転数時の交流励磁機の電機子電圧
の周波数に対して、この能動フィルタ回路の特性を調整
しており、界磁異常検出装置として図７に示す構成図の
ものが知られている。
その故障を検出する方法が従来より種々検討されている
。その一例として、図６に示すように交流励磁機の界磁
磁極８，８間に検出コイル９を設け、それに誘起される
脈動電圧の周波数成分が回転整流器の正常時と故障時に
各々異なるため、フィルタ回路によりその周波数成分を
判別することにより、回転整流器の故障を検出する方法
が知られている（特公昭６１−１２４６９号公報参照）
。この故障検出方法において、検出コイル９に誘起する
電圧波形に含まれる周波数成分は、回転整流器の正常時
には交流励磁機の電機子電圧周波数の６倍（三相全波整
流方式）または３倍（三相半波整流方式）の周波数が、
また回転整流器の故障時にはその故障モードにより交流
励磁機の電機子電圧の周波数の１倍および２倍の周波数
成分が発生することから、この周波数を図８に示すよう
な特定の周波数ｆ１ のみ通過する特性を持った能動フ
ィルタ回路により、検出コイル９に誘起する電圧の周波
数成分によって通過あるいは遮断するようにして、回転
整流器の故障を検出するようにしている。従って、ブラ
シレス同期機の定格回転数時の交流励磁機の電機子電圧
の周波数に対して、この能動フィルタ回路の特性を調整
しており、界磁異常検出装置として図７に示す構成図の
ものが知られている。
【０００６】図７において、９は検出コイル、１０はブ
ラシレス同期機の過渡状態により高い電圧が誘起された
とき、能動フィルタに過大電圧が加わらないようにする
ためのリミッタ回路、１１は能動フィルタ回路、１２は
能動フィルタ回路１１の出力電圧と内部に設けた設定値
を比較し、その比較結果に基づき整流器の故障信号を発
生する比較回路、１３は比較回路１２の出力が１レベル
に達すると同時に継電器を動作させ、接点出力を出すよ
うにしたリレー回路である。１４はブラシレス同期機の
定格回転時に１を出力する回転数リレーであり、１５は
前記リレー回路１３と回転数リレー回路１４の出力信号
を入力とするＡＮＤ回路で定格回転数において動作する
ようにしている。
ラシレス同期機の過渡状態により高い電圧が誘起された
とき、能動フィルタに過大電圧が加わらないようにする
ためのリミッタ回路、１１は能動フィルタ回路、１２は
能動フィルタ回路１１の出力電圧と内部に設けた設定値
を比較し、その比較結果に基づき整流器の故障信号を発
生する比較回路、１３は比較回路１２の出力が１レベル
に達すると同時に継電器を動作させ、接点出力を出すよ
うにしたリレー回路である。１４はブラシレス同期機の
定格回転時に１を出力する回転数リレーであり、１５は
前記リレー回路１３と回転数リレー回路１４の出力信号
を入力とするＡＮＤ回路で定格回転数において動作する
ようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように構成された
従来の検出装置においては、ブラシレス同期機の回転整
流器の故障を検出するために図６で示したように交流励
磁機の界磁磁極８，８間に検出コイル９を設ける必要が
ある。この検出コイル９はブラシレス同期機を新製する
場合は比較的容易に設けることはできるが、既設のブラ
シレス同期機に検出コイルを設けることは容易にできな
い。従って、既設のブラシレス同期機に回転整流器故障
検出装置を設置することはほとんど不可能である。また
、従来の検出装置では回転整流器の故障のみの検出しか
できず、界磁回路の地絡等の異常は検出できない等の問
題があった。
従来の検出装置においては、ブラシレス同期機の回転整
流器の故障を検出するために図６で示したように交流励
磁機の界磁磁極８，８間に検出コイル９を設ける必要が
ある。この検出コイル９はブラシレス同期機を新製する
場合は比較的容易に設けることはできるが、既設のブラ
シレス同期機に検出コイルを設けることは容易にできな
い。従って、既設のブラシレス同期機に回転整流器故障
検出装置を設置することはほとんど不可能である。また
、従来の検出装置では回転整流器の故障のみの検出しか
できず、界磁回路の地絡等の異常は検出できない等の問
題があった。
【０００８】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、その目的は、ブラシレス同期機の回転整流器
のみならず界磁地絡等の界磁回路の異常をブラシレス同
期機に特別な検出コイルを設けることなく、確実に界磁
回路の異常を検出することのできる界磁異常検出装置を
提供することにある。［発明の構成］
たもので、その目的は、ブラシレス同期機の回転整流器
のみならず界磁地絡等の界磁回路の異常をブラシレス同
期機に特別な検出コイルを設けることなく、確実に界磁
回路の異常を検出することのできる界磁異常検出装置を
提供することにある。［発明の構成］
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、回転界磁形の主同期機と回転電機子形の
交流励磁機とを同一軸上に設け、前記交流励磁機の出力
を同一軸上に設けた整流器にて直流に変換し，前記主同
期機の界磁を励磁するブラシレス同期機において、前記
ブラシレス同期機の端子電圧を検出する電圧検出回路と
、前記ブラシレス同期機の端子電圧から周波数を検出す
る周波数検出回路と、前記ブラシレス同期機の出力電流
を検出する電流検出回路と、前記電圧検出回路と前記電
流検出回路により力率角を検出する位相角検出回路と、
前記電圧検出出力と飽和率補正信号により端子電圧に相
当する交流励磁機の界磁電流を算出する第１の界磁電流
算出回路と、前記第１の界磁電流算出回路の出力に接続
する定格周波数を実際の検出周波数の自乗で除算する第
１の界磁電流算出補正回路と、前記電流検出回路の出力
によりブラシレス同期機の出力電流に相当する界磁電流
を算出する第２の界磁電流算出回路と、前記第２の界磁
電流算出回路の出力に接続する定格周波数を実際の検出
周波数で除算する第２の界磁電流算出補正回路と、前記
位相角検出回路と第１の界磁電流算出補正回路と第２の
界磁電流算出補正回路の各々の出力を入力とし，ある負
荷時の界磁電流を演算する界磁電流演算回路と、前記交
流励磁機の実際の界磁電流を検出する界磁電流検出回路
と、前記界磁電流演算回路の出力と界磁電流検出回路の
出力を比較し，その比較結果に基づきブラシレス同期機
の界磁異常を発する比較回路を設けたことを特徴とする
ものである。
に、本発明は、回転界磁形の主同期機と回転電機子形の
交流励磁機とを同一軸上に設け、前記交流励磁機の出力
を同一軸上に設けた整流器にて直流に変換し，前記主同
期機の界磁を励磁するブラシレス同期機において、前記
ブラシレス同期機の端子電圧を検出する電圧検出回路と
、前記ブラシレス同期機の端子電圧から周波数を検出す
る周波数検出回路と、前記ブラシレス同期機の出力電流
を検出する電流検出回路と、前記電圧検出回路と前記電
流検出回路により力率角を検出する位相角検出回路と、
前記電圧検出出力と飽和率補正信号により端子電圧に相
当する交流励磁機の界磁電流を算出する第１の界磁電流
算出回路と、前記第１の界磁電流算出回路の出力に接続
する定格周波数を実際の検出周波数の自乗で除算する第
１の界磁電流算出補正回路と、前記電流検出回路の出力
によりブラシレス同期機の出力電流に相当する界磁電流
を算出する第２の界磁電流算出回路と、前記第２の界磁
電流算出回路の出力に接続する定格周波数を実際の検出
周波数で除算する第２の界磁電流算出補正回路と、前記
位相角検出回路と第１の界磁電流算出補正回路と第２の
界磁電流算出補正回路の各々の出力を入力とし，ある負
荷時の界磁電流を演算する界磁電流演算回路と、前記交
流励磁機の実際の界磁電流を検出する界磁電流検出回路
と、前記界磁電流演算回路の出力と界磁電流検出回路の
出力を比較し，その比較結果に基づきブラシレス同期機
の界磁異常を発する比較回路を設けたことを特徴とする
ものである。
【００１０】
【作用】本発明は、ブラシレス同期機の端子電圧および
出力電流を入力とし、その電圧，電流により力率角φを
求め、ある負荷における交流励磁機の界磁電流を演算し
、さらに周波数による補正を加えて求めた界磁電流と実
際の交流励磁機の界磁電流を比較し、その比較結果に基
づいてブラシレス同期機の界磁異常を検出することがで
きる。
出力電流を入力とし、その電圧，電流により力率角φを
求め、ある負荷における交流励磁機の界磁電流を演算し
、さらに周波数による補正を加えて求めた界磁電流と実
際の交流励磁機の界磁電流を比較し、その比較結果に基
づいてブラシレス同期機の界磁異常を検出することがで
きる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。図４は本発明が適用される回路構成図であり、既に
説明した図５と同一構成部分には同一符号を付して説明
する。
る。図４は本発明が適用される回路構成図であり、既に
説明した図５と同一構成部分には同一符号を付して説明
する。
【００１２】図４において、１は主同期機の電機子巻線
、２は主同期機の界磁巻線、３は回転整流器、４は交流
励磁機の電機子巻線、５は交流励磁機の界磁巻線であっ
て、これらのうち主同期機の界磁巻線２，回転整流器３
，交流励磁機の電機子巻線４は、回転軸６上に取付けら
れている。７はＡＶＲであり、これによりブラシレス同
期機の出力電圧は一定に制御される。１６はＡＶＲ７の
電圧検出用の変圧器、１７はブラシレス同期機を並列運
転する場合、横流補償装置を設けるが、そのための出力
電流を検出する変流器である。１８は界磁異常検出装置
であり、１６ａ，１７ａは界磁異常検出装置にブラシレ
ス同期機の端子電圧および出力電流を検出する変圧器お
よび変流器である。また、１９は交流励磁機の界磁電流
を検出する界磁電流検出用のセンサである。ブラシレス
同期機の出力に対する界磁電流は、図２に示すように定
格速度，一定力率，一定電流の負荷をかけたとき、その
端子電圧と界磁電流との関係を示す曲線を負荷飽和曲線
といい、この曲線で表される。この負荷飽和曲線は無負
荷飽和曲線からの無負荷定格端子電圧に対する界磁電流
をＩｆ１、短絡曲線からの三相短絡定格電流をＩｆ２と
すれば、端子電圧Ｅｔ、出力電流ＩＧ 、力率ｃｏｓφ
のときの界磁電流Ｉｆ３は下記（１）式により求められ
る。
、２は主同期機の界磁巻線、３は回転整流器、４は交流
励磁機の電機子巻線、５は交流励磁機の界磁巻線であっ
て、これらのうち主同期機の界磁巻線２，回転整流器３
，交流励磁機の電機子巻線４は、回転軸６上に取付けら
れている。７はＡＶＲであり、これによりブラシレス同
期機の出力電圧は一定に制御される。１６はＡＶＲ７の
電圧検出用の変圧器、１７はブラシレス同期機を並列運
転する場合、横流補償装置を設けるが、そのための出力
電流を検出する変流器である。１８は界磁異常検出装置
であり、１６ａ，１７ａは界磁異常検出装置にブラシレ
ス同期機の端子電圧および出力電流を検出する変圧器お
よび変流器である。また、１９は交流励磁機の界磁電流
を検出する界磁電流検出用のセンサである。ブラシレス
同期機の出力に対する界磁電流は、図２に示すように定
格速度，一定力率，一定電流の負荷をかけたとき、その
端子電圧と界磁電流との関係を示す曲線を負荷飽和曲線
といい、この曲線で表される。この負荷飽和曲線は無負
荷飽和曲線からの無負荷定格端子電圧に対する界磁電流
をＩｆ１、短絡曲線からの三相短絡定格電流をＩｆ２と
すれば、端子電圧Ｅｔ、出力電流ＩＧ 、力率ｃｏｓφ
のときの界磁電流Ｉｆ３は下記（１）式により求められ
る。
【００１３】
【数１】
【００１４】一般にブラシレス同期機は定格回転数にて
使用されるが、特殊な用途においてはブラシレス同期機
は回転数を定格回転数の５０％の時の無負荷飽和曲線お
よび三相短絡曲線は第３図に示すようになり、無負荷定
格端子電圧に対する界磁電流は定格回転数の時の値に対
して４倍、また三相短絡時の定格電流に対する界磁電流
は定格回転数の時の値に対して２倍の値となる。このよ
うに回転数の変化するブラシレス同期機の界磁回路の異
常を検出するために、本発明では、上記（１）式の原理
に基づくとともに回転数の変動をも考慮して構成したも
のである。
使用されるが、特殊な用途においてはブラシレス同期機
は回転数を定格回転数の５０％の時の無負荷飽和曲線お
よび三相短絡曲線は第３図に示すようになり、無負荷定
格端子電圧に対する界磁電流は定格回転数の時の値に対
して４倍、また三相短絡時の定格電流に対する界磁電流
は定格回転数の時の値に対して２倍の値となる。このよ
うに回転数の変化するブラシレス同期機の界磁回路の異
常を検出するために、本発明では、上記（１）式の原理
に基づくとともに回転数の変動をも考慮して構成したも
のである。
【００１５】図１は本発明の一実施例のブロック構成図
である。図１において、２１はブラシレス同期機の出力
電流ＩＧ を検出する電流検出回路、２２は端子電圧Ｖ
Ｇ を検出する電圧検出回路、２３は電流検出回路およ
び電圧検出回路の出力から力率角φを演算する位相角検
出回路、２４は出力電流に相当する界磁電流Ｉｆ２を算
出する第２の界磁電流算出回路、２５はブラシレス同期
機の端子電圧の飽和率を補正する設定器で、それぞれの
ブラシレス同期機によって設定を行う。２６は端子電圧
検出信号と飽和率補正信号により端子電圧に相当する界
磁電流Ｉｆ１を算出する第１の界磁電流算出回路である
。２７は端子電圧から周波数を検出する周波数検出回路
、２８は周波数検出回路２７からの実際の周波数で定格
周波数を除す第２の界磁電流算出補正回路で前記第２の
界磁電流算出回路２４に乗算される。２９は周波数検出
回路２７からの実際の周波数の自乗で定格回転数を除算
する第１の界磁電流算出補正回路で前記第１の界磁電流
算出回路２６に乗算される。３０は前記位相角検出回路
２３と第１の界磁電流算出補正回路２９と第２の界磁電
流算出補正回路２８の各々の出力信号を入力とするブラ
シレス同期機の負荷時の界磁電流を演算する界磁電流演
算回路であり、前記（１）式を演算するようにしている
。３１は交流励磁機の実際の界磁電流を検出する界磁電
流検出回路であり、３２は前記界磁電流演算回路３０の
出力と界磁電流検出回路３１の出力を比較する比較回路
で、界磁電流演算回路３０の出力に比較し、界磁電流検
出回路３１の出力が大きくなるとブラシレス同期機の界
磁回路に何等かの異常があると判断し、この比較回路３
２によりブラシレス同期機の界磁異常を検出する。しか
し、ブラシレス同期機の温度等により必ずしも一致する
ことは難しいが、通常の条件内においてその差は経験上
２０％程度である。実際に回転整流器が故障すると、そ
の故障モードにも依るが最も差の少ない開路故障の場合
でも界磁電流は５０％程度増加になる。従って、比較回
路３２の設定値を３０％程度界磁電流演算値に対して、
界磁電流実測値が大きくなると動作するように設定して
おけばよい。整流器の故障は一般に短絡故障であり、こ
の場合は２００〜３００％もの電流増加となる。３３は
負荷投入、遮断時の過渡時（界磁回路時定数内）には（
１）式が満足されない場合があるため、ある一定時限継
続すると界磁異常と判断するためのタイマー回路である
。３４は界磁異常信号を外部に出力するための出力回路
であり、例えばリレー等で構成される。
である。図１において、２１はブラシレス同期機の出力
電流ＩＧ を検出する電流検出回路、２２は端子電圧Ｖ
Ｇ を検出する電圧検出回路、２３は電流検出回路およ
び電圧検出回路の出力から力率角φを演算する位相角検
出回路、２４は出力電流に相当する界磁電流Ｉｆ２を算
出する第２の界磁電流算出回路、２５はブラシレス同期
機の端子電圧の飽和率を補正する設定器で、それぞれの
ブラシレス同期機によって設定を行う。２６は端子電圧
検出信号と飽和率補正信号により端子電圧に相当する界
磁電流Ｉｆ１を算出する第１の界磁電流算出回路である
。２７は端子電圧から周波数を検出する周波数検出回路
、２８は周波数検出回路２７からの実際の周波数で定格
周波数を除す第２の界磁電流算出補正回路で前記第２の
界磁電流算出回路２４に乗算される。２９は周波数検出
回路２７からの実際の周波数の自乗で定格回転数を除算
する第１の界磁電流算出補正回路で前記第１の界磁電流
算出回路２６に乗算される。３０は前記位相角検出回路
２３と第１の界磁電流算出補正回路２９と第２の界磁電
流算出補正回路２８の各々の出力信号を入力とするブラ
シレス同期機の負荷時の界磁電流を演算する界磁電流演
算回路であり、前記（１）式を演算するようにしている
。３１は交流励磁機の実際の界磁電流を検出する界磁電
流検出回路であり、３２は前記界磁電流演算回路３０の
出力と界磁電流検出回路３１の出力を比較する比較回路
で、界磁電流演算回路３０の出力に比較し、界磁電流検
出回路３１の出力が大きくなるとブラシレス同期機の界
磁回路に何等かの異常があると判断し、この比較回路３
２によりブラシレス同期機の界磁異常を検出する。しか
し、ブラシレス同期機の温度等により必ずしも一致する
ことは難しいが、通常の条件内においてその差は経験上
２０％程度である。実際に回転整流器が故障すると、そ
の故障モードにも依るが最も差の少ない開路故障の場合
でも界磁電流は５０％程度増加になる。従って、比較回
路３２の設定値を３０％程度界磁電流演算値に対して、
界磁電流実測値が大きくなると動作するように設定して
おけばよい。整流器の故障は一般に短絡故障であり、こ
の場合は２００〜３００％もの電流増加となる。３３は
負荷投入、遮断時の過渡時（界磁回路時定数内）には（
１）式が満足されない場合があるため、ある一定時限継
続すると界磁異常と判断するためのタイマー回路である
。３４は界磁異常信号を外部に出力するための出力回路
であり、例えばリレー等で構成される。
【００１６】このように構成された本発明の実施例の動
作を以下に説明する。ブラシレス同期機の回転整流器を
含む界磁回路が正常な場合は、端子電圧，出力電流およ
びそれらの位相角より（１）式を界磁電流演算回路によ
り演算した界磁電流値と実際の交流励磁機の界磁電流は
ブラシレス同期機の温度等により若干異なる場合はある
がほぼ一致する。この場合は比較回路３２は動作しない
ため、界磁異常検出装置としては何等動作しない。回転
整流器に故障があればブラシレス同期機の端子電圧およ
び出力電流から演算した界磁電流に比較し、回転整流器
が１素子短絡していると交流励磁機の出力はある位相に
おいては回転整流器間で短絡電流が流れ、主同期機の界
磁には充分電流が供給されない。従ってブラシレス同期
機の出力電圧が低下する。ブラシレス同期機の出力電圧
が低下すると、ＡＶＲにより交流励磁機の界磁電流を増
加させ、端子電圧が定格値になるように制御する。その
結果、界磁電流の演算値は正常値とほぼ一定となっても
、実際の交流励磁機の界磁電流は正常値の界磁電流に比
較して大きく増加する。その結果、比較回路により界磁
異常であると判断するようにしている。
作を以下に説明する。ブラシレス同期機の回転整流器を
含む界磁回路が正常な場合は、端子電圧，出力電流およ
びそれらの位相角より（１）式を界磁電流演算回路によ
り演算した界磁電流値と実際の交流励磁機の界磁電流は
ブラシレス同期機の温度等により若干異なる場合はある
がほぼ一致する。この場合は比較回路３２は動作しない
ため、界磁異常検出装置としては何等動作しない。回転
整流器に故障があればブラシレス同期機の端子電圧およ
び出力電流から演算した界磁電流に比較し、回転整流器
が１素子短絡していると交流励磁機の出力はある位相に
おいては回転整流器間で短絡電流が流れ、主同期機の界
磁には充分電流が供給されない。従ってブラシレス同期
機の出力電圧が低下する。ブラシレス同期機の出力電圧
が低下すると、ＡＶＲにより交流励磁機の界磁電流を増
加させ、端子電圧が定格値になるように制御する。その
結果、界磁電流の演算値は正常値とほぼ一定となっても
、実際の交流励磁機の界磁電流は正常値の界磁電流に比
較して大きく増加する。その結果、比較回路により界磁
異常であると判断するようにしている。
【００１７】以上の説明は、回転整流器の故障について
行ったが、整流器の故障以外にも界磁回路に異常があり
、界磁電流の演算値と実測値に差が生ずればこの場合も
界磁故障として検出することができる。またブラシレス
同期機の回転数の要素に周波数を用いたが、実際の回転
数を検出して周波数の代りに使用してもよい。なお、ブ
ラシレス同期機の回転整流器を三相全波回路で説明した
が、三相半波回路でも本発明がそのまま適用できる。
行ったが、整流器の故障以外にも界磁回路に異常があり
、界磁電流の演算値と実測値に差が生ずればこの場合も
界磁故障として検出することができる。またブラシレス
同期機の回転数の要素に周波数を用いたが、実際の回転
数を検出して周波数の代りに使用してもよい。なお、ブ
ラシレス同期機の回転整流器を三相全波回路で説明した
が、三相半波回路でも本発明がそのまま適用できる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればブ
ラシレス同期機の回転整流器の故障のみならず、界磁地
絡等の界磁回路の異常を特別に検出コイルをブラシレス
同期機に設置することなく、またブラシレス同期機の回
転数の如何に拘らず検出することが可能なブラシレス同
期機の界磁異常検出装置を提供することができる。
ラシレス同期機の回転整流器の故障のみならず、界磁地
絡等の界磁回路の異常を特別に検出コイルをブラシレス
同期機に設置することなく、またブラシレス同期機の回
転数の如何に拘らず検出することが可能なブラシレス同
期機の界磁異常検出装置を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例のブロック構成図。
【図２】本発明の界磁異常検出の原理を説明するための
特性曲線図。
特性曲線図。
【図３】本発明の界磁異常検出の原理を説明するための
特性曲線図。
特性曲線図。
【図４】本発明の界磁異常検出装置を適用した励磁回路
構成図。
構成図。
【図５】ブラシレス同期機の励磁回路構成図。
【図６】従来のブラシレス同期機の界磁異常検出装置用
に検出コイルを設ける場合の構成図。
に検出コイルを設ける場合の構成図。
【図７】従来のブラシレス同期機の界磁異常検出装置の
ブロック構成図。
ブロック構成図。
【図８】従来のブラシレス同期機の界磁異常検出装置に
使用されるフィルタ回路の周波数特性図。
使用されるフィルタ回路の周波数特性図。
１…主同期機の電機子巻線、２…主同期機の界磁巻線、
３…回転整流器、４…交流励磁機の電機子巻線、５…交
流励磁機の界磁巻線、６…回転軸、７…ＡＶＲ（自動電
圧調整装置）、８…交流励磁機の界磁磁極、９…検出コ
イル、１６，１６ａ…変圧器、１７，１７ａ…変流器、
１８…界磁異常検出装置、１９…センサ。
３…回転整流器、４…交流励磁機の電機子巻線、５…交
流励磁機の界磁巻線、６…回転軸、７…ＡＶＲ（自動電
圧調整装置）、８…交流励磁機の界磁磁極、９…検出コ
イル、１６，１６ａ…変圧器、１７，１７ａ…変流器、
１８…界磁異常検出装置、１９…センサ。
Claims (1)
- 【請求項１】 回転界磁形の主同期機と回転電機子形
の交流励磁機とを同一軸上に設け、前記交流励磁機の出
力を同一軸上に設けた整流器にて直流に変換し，前記主
同期機の界磁を励磁するブラシレス同期機において、前
記ブラシレス同期機の端子電圧を検出する電圧検出回路
と、前記ブラシレス同期機の端子電圧から周波数を検出
する周波数検出回路と、前記ブラシレス同期機の出力電
流を検出する電流検出回路と、前記電圧検出回路と電流
検出回路により力率角を検出する位相角検出回路と、前
記電圧検出出力と飽和率補正信号により端子電圧に相当
する交流励磁機の界磁電流を算出する第１の界磁電流算
出回路と、前記第１の界磁電流算出回路の出力に接続す
る定格周波数を実際の検出周波数の自乗で除算する第１
の界磁電流算出補正回路と、前記電流検出回路の出力に
よりブラシレス同期機の出力電流に相当する界磁電流を
算出する第２の界磁電流算出回路と、前記第２の界磁電
流算出回路の出力に接続する定格周波数を実際の検出周
波数で除算する第２の界磁電流算出補正回路と、前記位
相角検出回路と第１の界磁電流算出補正回路と第２の界
磁電流算出補正回路の各々の出力を入力とし，ある負荷
時の界磁電流を演算する界磁電流演算回路と、前記交流
励磁機の実際の界磁電流を検出する界磁電流検出回路と
、前記界磁電流演算回路の出力と界磁電流検出回路の出
力を比較し，その比較結果に基づきブラシレス同期機の
界磁異常を発する比較回路を設けたことを特徴とするブ
ラシレス同期機の界磁異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3044967A JPH07108081B2 (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | ブラシレス同期機の界磁異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3044967A JPH07108081B2 (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | ブラシレス同期機の界磁異常検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04285458A true JPH04285458A (ja) | 1992-10-09 |
| JPH07108081B2 JPH07108081B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=12706252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3044967A Expired - Fee Related JPH07108081B2 (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | ブラシレス同期機の界磁異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07108081B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61500765A (ja) * | 1983-12-19 | 1986-04-17 | サンドストランド・コ−ポレ−ション | 回転整流ユニットの故障検出装置および方法 |
-
1991
- 1991-03-11 JP JP3044967A patent/JPH07108081B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61500765A (ja) * | 1983-12-19 | 1986-04-17 | サンドストランド・コ−ポレ−ション | 回転整流ユニットの故障検出装置および方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07108081B2 (ja) | 1995-11-15 |
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