JPH0580194U - モ−タジェネレ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 始動電流が少なく従って発熱量が少なく始動
時の受電設備能力を考慮する必要のないモ−タジェネレ
−タを提供する。 【構成】 モ−タジェネレ−タのモ−タ２をインバ−タ
７によって駆動し、モ−タ２の始動電流を所定値以下に
限定するごとく上記インバ−タ７を制御するようにし
た。そのために、モ−タ２に結合したモ−タ回転状況検
出器９と、該検出器９出力値と当該モ−タ２の始動電流
値が所定値以上にならないように予め設定された設定値
との比較機能と、上記設定値によって制御されるインバ
−タ７とを備え、該インバ−タ７出力によって上記モ−
タ２を駆動することを特徴としている。上記モ−タ２に
はかご型モ−タを使用するのが効果的である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は，モ−タにより駆動され、所定の交流電力を発電するモ−タジェネ レ−タの始動方法と、その回路に係り、特に、モ−タの始動電流を所望値以下に 限定する低電力始動の可能なモ−タジェネレ−タに関する。

【０００２】

【従来の技術】

空港における駐機場等においては、発電設備が停止している航空機内において 使用される電源を地上から供給している。この場合、航空機内の電源周波数は４ ００Ｈｚが使用されるので、例えば、地上の電源周波数である５０／６０Ｈｚを 上記４００Ｈｚに変換する設備が必要である。 この設備として、モ−タジェネレ−タが駐機場内所定位置に配設されている。 駐機場に設備されている従来のモ−タジェネレ−タは、図３に示すような構成 である。 図３において、符号２１はモ−タジェネレ−タで１０は、このモ−タジェネレ −タの発電出力電圧を自動調節するＡＶＲであり、このモ−タジェネレ−タ２１ において符号１２はＡＣジェネレ−タ３を駆動する同期モ−タ、１２ａは同期モ −タ１２の励磁コイル、３ａはＡＣジェネレ−タ３の励磁コイルを示している。 モ−タジェネレ−タの始動装置及び各種電磁接触機等の図示は省略してある。

【０００３】 また、図３において、符号１５はＡＶＲ１０によって制御される同期モ−タ１ ２及びＡＣジェネレ−タ３の励磁電流を発電するエキサイタ−であって、エキサ イタ−１５の発電電力は前記同期モ−タ１２の励磁コイル１２ａ及びＡＣジェネ レ−タ３の励磁コイル３ａに供給されている。 同期モ−タ１２は、この駐機場内に配設され地上から供給される交流電源６を 入力されて、この交流電源の周波数に同期し回転する。同期モ−タ１２が回転す ると、この同期モ−タ１２の出力軸に結合されたＡＣジェネレ−タ３が回転して 所定の交流電力４を出力する。つまり、同期モ−タが商用周波数に同期する回転 速度で回転すると、ＡＣジェネレ−タは所定の周波数、例えば周波数４００ＨＺ でＡＶＲにより制御される所定電圧の交流電力を発電し出力する。 ＡＣジェネレ−タ３の出力電圧は、計器用変圧器１０ａで検出され、この出力 電力４の電圧を所定の値に維持するようにＡＶＲ１０が機能している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

最近の航空事情の発達に伴って、各空港においては駐機場の増設が望まれ、駐 機場の増設に伴って必然的に駐機中の航空機に対する給電用モ−タジェネレ−タ の増設が必要になっている。 ところで、上記のようなモ−タジェネレ−タの構成において、同期モ−タには 始動のために各種構造が付加えられ、また、リアクタ始動、コンドルファ始動等 の始動装置が使用されている。 しかしながら、同期モ−タの種類や始動方式によっては定格電流値の１０倍程 度の始動電流が流れることがあり、多数のモ−タジェネレ−タを増設することが 必要になると、受電設備能力の拡大が必要になる。コンドルファ始動方式はリア クタ始動よりも始動電流は少ないが高価になる。 従って、受電設備能力の拡大には当初の設備状況によっては多額の設備増設費 が必要になると言う問題点を生じてきている。 空港以外に使用されるモ−タジェネレ−タにおいても、当初の条件が変化して モ−タジェネレ−タの設備を増大する必要性が生じると、上記と同様の問題を生 じる。 また、始動時の電流値が大きいために上記始動用リアクトル類には寸法の大な るものが必要であって大型大重量になり、また始動時の発熱を低減するために空 冷機能も必要としている。 本考案は上記問題を解決して，始動装置を始動電流が少なく、従って発熱量が 少く、始動時における受電設備能力を考慮する必要がなく、しかも小型軽量なモ −タジェネレ−タの始動方式を開発し、所望される始動特性を備えたモ−タジェ ネレ−タを提供することを課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために，本考案に基づくモ−タジェネレ−タは、当該モ− タをインバ−タによって駆動し、モ−タの始動電流を所定値以下に限定するごと く上記インバ−タを制御するようにした。上記方法を実現するために、モ−タに 結合したモ−タ回転状況検出器と、該検出器出力値と当該モ−タの始動電流値が 所定値以上にならないように予め設定された設定値との比較機能と、上記設定値 によって制御されるインバ−タとを備え、該インバ−タ出力によって上記モ−タ を駆動することを特徴としている。上記モ−タにはかご型モ−タを使用するのが 効果的である。

【０００６】

【作用】

本考案に基づくモ−タジェネレ−タは、上述のように構成するようにしたので モ−タジェネレ−タの始動電流は所望する電流値以下に制限することができると ともに始動装置を含むモ−タ機能を小型軽量に構成できる。 また、モ−タジェネレ−タのモ−タにかご型モ−タを使用した場合は所望する 周波数を安定に出力しながら設備費が安価になる。

【０００７】

【実施例】

次に，この考案に基づくモ−タジェネレ−タの構成を図を参照して説明する。 図１は、従来の技術で図３によって説明した形式のモ−タジェネレ−タに対応す るものであって、同一装置には同一の符号を使用し、本発明の構成説明に直接必 要のないモ−タジェネレ−タの付属機器及び各種電磁接触機等の図示は省略して いる。 図１において、符号１は本考案を適用するモ−タジェネレ−タを示し、このモ −タジェネレ−タ１が設備される地上の電源６、例えば、３相５０Ｈｚ、または ３相６０Ｈｚ４４０ｖがインバ−タ７に入力している。 地上電源６は、商用周波数の交流の場合は整流した後このインバ−タ内で詳細 を後述する周波数の交流に変換されて、かご型モ−タ（以下モ−タと略称する） ２に供給されている。 モ−タ２の出力軸は、ＡＣジェネレ−タ（以下発電機と称す）３の入力軸に結 合し、また、回転速度センサ（以下センサと略称する）９と、発電機３の励磁コ イル３ａに供給する励磁電流を発電するエキサイタ−５にも結合されている。 上述した各軸の結合には、必要な場合は所定の変速比を備えた図示しない回転 伝達機構等が挿入装備される。

【０００８】 センサ９によって検出されるモ−タ出力軸の回転速度は回転制御装置８に入力 され、回転制御装置８は予め設定された制御条件に従った出力信号によってイン バ−タ７の作動を制御する。 前記エキサイタ−５は、このモ−タジェネレ−タ１の出力電力４の電圧を制御 するＡＶＲ１０からの出力がその励磁コイル１１に供給され、上記ＡＶＲ１０に よって制御される。ＡＶＲ１０では、計器用変圧器１０ａによって出力４の電圧 を検出、入力してエキサイタ−５の励磁コイル電流を自動調節している。 従って、発電機３は所定の周波数、例えば、３相４００Ｈｚで所定の電圧、例 えば、１１５ｖまたは２００ｖを安定に出力する。 図１において、符号１２はこのモ−タジェネレ−タ１を操作する操作盤等の操 作調節機器を示している。

【０００９】 上述の装置構成において、センサ９によって検出されるモ−タ出力軸の回転速 度信号が回転制御装置８に入力し、予め設定された制御条件に従った出力信号に よってインバ−タ７の作動を制御するための始動時における回転制御装置８の機 能の１例を図２によって説明する。 図２において、センサ９が検出したモ−タ２の回転速度を、比較機能８ｃに入 力する。符号８ａはタイミングパルス発生機能、符号８ｂは記憶機能であって、 タイミングパルスのパルス毎に記憶機能８ｂの番地を順次切替えて、該番地に記 録された始動操作後の時間推移に対応した所定のモ−タの回転速度値を読み出し て前記比較機能８ｃに入力する。 比較機能８ｃにおいては、前記センサ９出力と記憶機能８ｂから読み出したモ −タの回転速度を比較し、比較の結果得られた偏差速度値をインバ−タ制御信号 作成機能８ｄに入力してインバ−タの出力周波数を制御する。

【００１０】 上述したように、回転制御装置８には、予めこのモ−タジェネレタにおける発 電機無負荷状態でモ−タ２を始動するときに、モ−タ２の始動電流が所定値以上 超過しない特性でモ−タ回転が上昇するように、モ−タ２の回転速度を規定する 始動操作以降の時間経過に対応するインバ−タ出力周波数の指令推移値がデジタ ル値で記録されている。 モ−タジェネレ−タ１の出力電力４を供給するケ−ブルを給電先の所定の負荷 装置、例えば、航空機のレセプタクルに結合した後、操作調節機器１３の操作盤 （図示せず）によってこのモ−タジェネレ−タ１の始動操作をすると、回転制御 装置８は前記記録した指令推移値に従ってインバ−タ７を制御する。 従って、インバ−タ７によって地上電源６から入力される電力は、時間経過に 従って所定の周波数に変換されモ−タ２に供給される。 モ−タ２は上記周波数によって始動を始め発電機３を駆動する。 例えば、センサ９がパルスエンコ−ダによって形成され、モ−タ２の回転速度 に比例する周波数のパルス列を出力する前記センサ９からの出力信号を入力した 回転制御装置８は、該モ−タの回転速度を示すパルス列信号の時間当入力数から 算出するモ−タの回転速度と、前記予め設定した始動動作以降の時間経過に対応 して設定された所定のモ−タ回転速度値と比較し、回転速度偏差量を補正しなが ら、時間経過に対応してモ−タ２の回転数を前記発電機３が所定の周波数を発電 する回転状態まで上昇させるようにインバ−タの出力周波数を上昇させる。 モ−タ２の回転速度上昇に対応し、予め設定された条件でエキサイタ−５は励 磁コイル電流を発電機３の励磁コイル３ａに供給する。

【００１１】 始動完了後、回転制御装置８はセンサ９の出力信号によって前述したように、 発電機３の発電周波数を所定の周波数、例えば３相４００Ｈｚに正しく維持する ように制御する。 また、ＡＶＲ１０は、計器用変圧器１０ａによって検出した出力電圧値を一定 になるように作動して、出力電圧値を、例えば設定値の１１５ｖまたは２００ｖ に正しく維持するように制御する。 発電機３が所定の発電状態になると、図示しない電磁接触器を自動的に投入し て負荷電力設備、例えば、航空機に電力供給を開始し、電力供給開始後、発電機 ３の発電周波数は、センサ９、回転制御装置８、インバ−タ７によって正しく維 持される。発電機３の発電電圧は、計器用変圧器１０ａとＡＶＲ１０、エキサイ タ−５、励磁コイル３ａによって正しく維持される。

【００１２】 上述の説明では、センサ９にパルスエンコ−ダを使用し、回転制御装置８はデ ジタルで作動されるように説明したが、発電機２の発電周波数精度等このモ−タ ジェネレ−タの条件によっては、センサ９に速度発電機を使用し、時間経過に対 応するモ−タ回転数の設定値も折れ線近似のアナログ値で記録する等の手段でア ナログ制御をするようにしてもよい。 また、センサ９にレゾルバを使用した場合には、回転制御装置８はレゾルバの 出力に対応して適切に構成することによって対応できる。 また、アナログ制御とデジタル制御とを適切に複合し組合わせるようにしても よい。 また、上述の説明ではこのモ−タジェネレ−タの始動時にも、センサ９からの 信号を用いたフィ−ドバック制御を行うように説明したが、始動時の条件によっ ては、始動後の負荷電力設備に電力供給時のみ発電周波数精度を維持するために フィ−ドバック機能を活かすようにしてもよい。 また、上述の説明では、モ−タにかご型モ−タを使用する場合について説明し たが、条件によってはモ−タに同期モ−タを使用して、フィ−ドバックル−プを 除去するようにしてもよい。 また、地上の電源６からの供給電流値を計測して始動時に該電流値が所定値以 上にならないようにインバ−タ出力を制御するようにしてもよい。 その他、上述の説明において示したモ−タジェネレ−タの構成は本考案の技術 思想に従い、負荷電力設備と地上電源設備および環境条件に対応して適切に設定 するように応用改変することができる。

【００１３】

【考案の効果】

上記のようにこの考案によれば，下記のような優れた効果がえられる。 モ−タジェネレ−タの始動電流は所望する電流値以下に制限できる。 始動用を含むモ−タ制御用設備が小型軽量にできる。 モ−タにかご型モ−タを使用した場合は故障が少く設備が簡易で安価になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に基づくモ−タジェネレ−タの概要構成
を示すブロック図である。

【図２】本考案に基づくモ−タジェネレ−タの始動特性
制御機能の概要構成を示すブロック図である。

【図３】従来のモ−タジェネレ−タの概要構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ モ−タジェネレ−タ ２ モ−タ（かご型モ−タ） ３ 発電機 ７ インバ−タ ８ 回転制御装置

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 モ−タにより駆動され、所定の交流電力
   を発電するモ−タジェネレ−タにおいて、当該モ−タを
   インバ−タによって駆動し、モ−タの始動電流を所定値
   以下に限定するように上記インバ−タを制御することを
   特徴とするモ−タジェネレ−タ。
2. 【請求項２】 モ−タにより駆動され、所定の交流電力
   を発電するモ−タジェネレ−タにおいて、モ−タに結合
   したモ−タ回転状況検出器と、該検出器出力値と、当該
   モ−タの始動電流値とが所定値以上にならないように予
   め設定する設定機能と、該設定機能設定値と上記検出器
   出力値との比較機能と、該比較機能の出力によって制御
   されるインバ−タとを備え、該インバ−タ出力によって
   前記モ−タを駆動することを特徴とするモ−タジェネレ
   −タ。
3. 【請求項３】 前記モ−タを、かご型モ−タとしたこと
   を特徴とする請求項２記載のモ−タジェネレ−タ。