JPH06113546A - サイクロコンバータ装置の無効電力制御装置 - Google Patents
サイクロコンバータ装置の無効電力制御装置Info
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- JPH06113546A JPH06113546A JP4255176A JP25517692A JPH06113546A JP H06113546 A JPH06113546 A JP H06113546A JP 4255176 A JP4255176 A JP 4255176A JP 25517692 A JP25517692 A JP 25517692A JP H06113546 A JPH06113546 A JP H06113546A
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- Control Of Multiple Motors (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 負荷及びスケジュールにより、進相コンデン
サとサイクロコンバータの無効電力の総和を制御し、力
率を改善し電源系統の安定制御を行う。 【構成】 サイクロコンバータ装置３の定常運転時に発
生する無効電力値を算出し、電源系統に接続する進相コ
ンデンサ設備１０の必要台数を決定し、交流電動機５の
何台かの停止時に、サイクロコンバータ装置の発生無効
電力と進相コンデンサ設備の必要台数を決定する無効電
力基準演算器９と、系統の電圧変動が最小となるよう
に、コンデンサ設備の投入を指示する自動投入装置１２
と、電動機運転中にサイクロコンバータ装置の無効電力
の総和が一定となるように配分を演算する無効電力配分
演算器１３と、発生無効電力基準と、サイクロコンバー
タ装置の発生無効電力とが一致するように、交流電動機
の回転速度を制御する無効電力制御器１４とを備えてい
る。
サとサイクロコンバータの無効電力の総和を制御し、力
率を改善し電源系統の安定制御を行う。 【構成】 サイクロコンバータ装置３の定常運転時に発
生する無効電力値を算出し、電源系統に接続する進相コ
ンデンサ設備１０の必要台数を決定し、交流電動機５の
何台かの停止時に、サイクロコンバータ装置の発生無効
電力と進相コンデンサ設備の必要台数を決定する無効電
力基準演算器９と、系統の電圧変動が最小となるよう
に、コンデンサ設備の投入を指示する自動投入装置１２
と、電動機運転中にサイクロコンバータ装置の無効電力
の総和が一定となるように配分を演算する無効電力配分
演算器１３と、発生無効電力基準と、サイクロコンバー
タ装置の発生無効電力とが一致するように、交流電動機
の回転速度を制御する無効電力制御器１４とを備えてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、サイクロコンバータの
無効電力制御装置に関する。
無効電力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】入力力率の悪い循環電流形サイクロコン
バータが複数台接続される電源系統では、力率改善のた
め、大容量の進相コンデンサが必要となり、系統保護の
都合上、数台に分割される。
バータが複数台接続される電源系統では、力率改善のた
め、大容量の進相コンデンサが必要となり、系統保護の
都合上、数台に分割される。
【０００３】通常、この進相コンデンサはサイクロコン
バータが１００％負荷時に発生する無効電力量相当に容
量選定されており、サイクロコンバータに常時１００％
無効電力を発生させることにより、力率を一定に制御す
るシステムとしていた。
バータが１００％負荷時に発生する無効電力量相当に容
量選定されており、サイクロコンバータに常時１００％
無効電力を発生させることにより、力率を一定に制御す
るシステムとしていた。
【０００４】又、大容量の進相コンデンサが接続されて
いることにより、発生する電動機停止中に於ける系統電
圧の上昇を抑制するため、電動機停止中でも進相容量相
当の遅れ無効電力をサイクロコンバータから発生させる
必要があった。
いることにより、発生する電動機停止中に於ける系統電
圧の上昇を抑制するため、電動機停止中でも進相容量相
当の遅れ無効電力をサイクロコンバータから発生させる
必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この様な、上記従来技
術による制御システムでは、モーター停止中も、負荷動
力が１００％以下の時も常に１００％相当の無効電力を
発生させるため、停止中に相当な電力損失が発生し、ま
た運転中も予め決められた固定の無効電力を発生させる
ため、軽負荷時でも１００％相当の無効電力を発生させ
電力損失が大きいという問題があった。
術による制御システムでは、モーター停止中も、負荷動
力が１００％以下の時も常に１００％相当の無効電力を
発生させるため、停止中に相当な電力損失が発生し、ま
た運転中も予め決められた固定の無効電力を発生させる
ため、軽負荷時でも１００％相当の無効電力を発生させ
電力損失が大きいという問題があった。
【０００６】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので運転スケジュールから一般的に良く知られて
いる設定計算式等を用いて計算される各サイクロコンバ
ータの負荷動力により、その運転スケジュールでの定常
負荷時の発生無効電力から進相コンデンサの必要台数を
決定すると共に、電動機の運転状態、及び各サイクロコ
ンバータ相互の負荷バランスを観測しながら、停止中は
系統の電圧上昇が許容できる範囲で無効電力を低減し、
運転後は常に無効電力の総和が一定となる様、各サイク
ロコンバータの発生無効電力量の配分を決定し、無効電
力制御できる装置を提供することにより、電動機停止中
及び軽負荷時の電力損失を低減し、電動機運転後の力率
を改善するサイクロコンバータの無効電力制御装置を提
供することを目的としている。
れたもので運転スケジュールから一般的に良く知られて
いる設定計算式等を用いて計算される各サイクロコンバ
ータの負荷動力により、その運転スケジュールでの定常
負荷時の発生無効電力から進相コンデンサの必要台数を
決定すると共に、電動機の運転状態、及び各サイクロコ
ンバータ相互の負荷バランスを観測しながら、停止中は
系統の電圧上昇が許容できる範囲で無効電力を低減し、
運転後は常に無効電力の総和が一定となる様、各サイク
ロコンバータの発生無効電力量の配分を決定し、無効電
力制御できる装置を提供することにより、電動機停止中
及び軽負荷時の電力損失を低減し、電動機運転後の力率
を改善するサイクロコンバータの無効電力制御装置を提
供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、無効電力制御
機能を有する複数のサイクロコンバータ装置と、これら
のサイクロコンバータ装置の各々によって運転される交
流電動機と、サイクロコンバータ装置と並列に接続され
てサイクロコンバータ装置が発生する遅れ無効電力を補
償する複数の進相コンデンサ設備と、この進相コンデン
サ設備およびサイクロコンバータ装置が接続された電源
系統の電源電圧を検出する電圧検出器と、サイクロコン
バータ装置の入力電流を計測する電流検出器と、この電
流検出器で検出した入力電流および電源電圧とからサイ
クロコンバータ装置に発生する無効電力を演算する無効
電力演算器と、電源電圧の許容電圧上昇値を予め定める
電圧上昇許容値設定器と、予め定めた設定計算式を用い
てサイクロコンバータ装置の定常運転時に発生する無効
電力値を算出し、定常運転時において電源系統に接続す
べき進相コンデンサ設備の必要最小台数を決定し、次に
交流電動機の何台かが停止したときに、許容電圧上昇値
を考慮し、稼働しているサイクロコンバータ装置の発生
無効電力および進相コンデンサ設備の必要最小台数を決
定する無効電力基準演算器と、この無効電力基準演算器
によって決定されたサイクロコンバータ装置の発生無効
電力および進相コンデンサ設備の必要最小台数を、電源
系統の過渡電圧変動が最小となるように、進相コンデン
サ設備の開閉順序を判別して投入指示する自動投入装置
と、交流電動機の入力電流を計測し、交流電動機運転中
に発生するサイクロコンバータ装置の無効電力の総和が
常に一定となるようにサイクロコンバータ装置が発生す
る無効電力の配分を演算する無効電力配分演算器と、こ
の無効電力配分演算器によって設定されるサイクロコン
バータ装置の発生無効電力基準と、無効電力演算器によ
って演算されるサイクロコンバータ装置の発生無効電力
とが一致するように、交流電動機の回転速度を制御する
無効電力制御器とを具備し、安定した電源系統制御を行
なうことのできるサイクロコンバータ装置の無効電力制
御装置である。
機能を有する複数のサイクロコンバータ装置と、これら
のサイクロコンバータ装置の各々によって運転される交
流電動機と、サイクロコンバータ装置と並列に接続され
てサイクロコンバータ装置が発生する遅れ無効電力を補
償する複数の進相コンデンサ設備と、この進相コンデン
サ設備およびサイクロコンバータ装置が接続された電源
系統の電源電圧を検出する電圧検出器と、サイクロコン
バータ装置の入力電流を計測する電流検出器と、この電
流検出器で検出した入力電流および電源電圧とからサイ
クロコンバータ装置に発生する無効電力を演算する無効
電力演算器と、電源電圧の許容電圧上昇値を予め定める
電圧上昇許容値設定器と、予め定めた設定計算式を用い
てサイクロコンバータ装置の定常運転時に発生する無効
電力値を算出し、定常運転時において電源系統に接続す
べき進相コンデンサ設備の必要最小台数を決定し、次に
交流電動機の何台かが停止したときに、許容電圧上昇値
を考慮し、稼働しているサイクロコンバータ装置の発生
無効電力および進相コンデンサ設備の必要最小台数を決
定する無効電力基準演算器と、この無効電力基準演算器
によって決定されたサイクロコンバータ装置の発生無効
電力および進相コンデンサ設備の必要最小台数を、電源
系統の過渡電圧変動が最小となるように、進相コンデン
サ設備の開閉順序を判別して投入指示する自動投入装置
と、交流電動機の入力電流を計測し、交流電動機運転中
に発生するサイクロコンバータ装置の無効電力の総和が
常に一定となるようにサイクロコンバータ装置が発生す
る無効電力の配分を演算する無効電力配分演算器と、こ
の無効電力配分演算器によって設定されるサイクロコン
バータ装置の発生無効電力基準と、無効電力演算器によ
って演算されるサイクロコンバータ装置の発生無効電力
とが一致するように、交流電動機の回転速度を制御する
無効電力制御器とを具備し、安定した電源系統制御を行
なうことのできるサイクロコンバータ装置の無効電力制
御装置である。
【０００８】
【作用】本発明による、サイクロコンバータ装置の無効
電力制御装置においては、無効電力制御機能を有する複
数のサイクロコンバータ装置の各々によって交流電動機
を運転し、サイクロコンバータ装置と並列に進相コンデ
ンサ設備を接続してサイクロコンバータ装置が発生する
遅れ無効電力を補償し、進相コンデンサ設備およびサイ
クロコンバータ装置が接続された電源系統の電源電圧を
検出し、サイクロコンバータ装置の入力電流を計測し、
電流検出器で検出した入力電流および電源電圧とからサ
イクロコンバータ装置に発生する無効電力を演算し、電
源電圧の許容電圧上昇値を予め定め、予め定めた設定計
算式を用いてサイクロコンバータ装置の定常運転時に発
生する無効電力値を算出し、定常運転時において電源系
統に接続すべき進相コンデンサ設備の必要最小台数を決
定し、交流電動機の何台かが停止したときに許容電圧上
昇値を考慮し、稼働しているサイクロコンバータ装置の
発生無効電力および進相コンデンサ設備の必要最小台数
を決定し、無効電力基準演算器によって決定されたサイ
クロコンバータ装置の発生無効電力および進相コンデン
サ設備の必要最小台数を電源系統の過渡電圧変動が最小
となるように、進相コンデンサ設備の開閉順序を判別し
て投入指示し、交流電動機の入力電流を計測し、交流電
動機運転中に発生するサイクロコンバータ装置の無効電
力の総和が常に一定となるようにサイクロコンバータ装
置が発生する無効電力の配分を演算し、無効電力配分演
算器によって設定されるサイクロコンバータ装置の発生
無効電力基準と無効電力演算器によって演算されるサイ
クロコンバータ装置の発生無効電力とが一致するように
交流電動機の回転速度を制御する。
電力制御装置においては、無効電力制御機能を有する複
数のサイクロコンバータ装置の各々によって交流電動機
を運転し、サイクロコンバータ装置と並列に進相コンデ
ンサ設備を接続してサイクロコンバータ装置が発生する
遅れ無効電力を補償し、進相コンデンサ設備およびサイ
クロコンバータ装置が接続された電源系統の電源電圧を
検出し、サイクロコンバータ装置の入力電流を計測し、
電流検出器で検出した入力電流および電源電圧とからサ
イクロコンバータ装置に発生する無効電力を演算し、電
源電圧の許容電圧上昇値を予め定め、予め定めた設定計
算式を用いてサイクロコンバータ装置の定常運転時に発
生する無効電力値を算出し、定常運転時において電源系
統に接続すべき進相コンデンサ設備の必要最小台数を決
定し、交流電動機の何台かが停止したときに許容電圧上
昇値を考慮し、稼働しているサイクロコンバータ装置の
発生無効電力および進相コンデンサ設備の必要最小台数
を決定し、無効電力基準演算器によって決定されたサイ
クロコンバータ装置の発生無効電力および進相コンデン
サ設備の必要最小台数を電源系統の過渡電圧変動が最小
となるように、進相コンデンサ設備の開閉順序を判別し
て投入指示し、交流電動機の入力電流を計測し、交流電
動機運転中に発生するサイクロコンバータ装置の無効電
力の総和が常に一定となるようにサイクロコンバータ装
置が発生する無効電力の配分を演算し、無効電力配分演
算器によって設定されるサイクロコンバータ装置の発生
無効電力基準と無効電力演算器によって演算されるサイ
クロコンバータ装置の発生無効電力とが一致するように
交流電動機の回転速度を制御する。
【０００９】
【実施例】次に本発明の一実施例を説明する。図１にお
いて、３は無効電力制御機能を有する複数のサイクロコ
ンバータ装置、５はサイクロコンバータ装置３の各々に
よって運転される交流電動機、１ａはサイクロコンバー
タ装置３と並列に接続されてサイクロコンバータ装置３
が発生する遅れ無効電力を補償する複数の進相コンデン
サ設備、８は進相コンデンサ設備１ａおよびサイクロコ
ンバータ装置３が接続された電源系統の電源電圧を検出
する電圧検出器、７はサイクロコンバータ装置３の入力
電流を計測する電流検出器、９は電流検出器７で検出し
た入力電流および電源電圧とからサイクロコンバータ装
置３に発生する無効電力を演算する無効電力演算器、１
０は電源電圧の許容電圧上昇値を予め定める電圧上昇許
容値設定器、１１は予め定めた設定計算式を用いてサイ
クロコンバータ装置３の定常運転時に発生する無効電力
値を算出し、定常運転時において電源系統に接続すべき
進相コンデンサ設備１ａの必要最小台数を決定し、次に
交流電動機５の何台かが停止したときに、許容電圧上昇
値を考慮し、稼働しているサイクロコンバータ装置３の
発生無効電力および進相コンデンサ設備１ａの必要最小
台数を決定する無効電力基準演算器、１２は無効電力基
準演算器１１によって決定されたサイクロコンバータ装
置３の発生無効電力および進相コンデンサ設備１ａの必
要最小台数を、電源系統の過渡電圧変動が最小となるよ
うに、進相コンデンサ設備１ａの開閉順序を判別して投
入指示する自動投入装置、１３は交流電動機５の入力電
流を計測し、交流電動機運転中に発生するサイクロコン
バータ装置３の無効電力の総和が常に一定となるように
サイクロコンバータ装置３が発生する無効電力の配分を
演算する無効電力配分演算器、１４は無効電力配分演算
器１３によって設定されるサイクロコンバータ装置３の
発生無効電力基準と、無効電力演算器９によって演算さ
れるサイクロコンバータ装置３の発生無効電力とが一致
するように、交流電動機５の回転速度を制御する無効電
力制御限器であり、無効電力制御機能を有したサイクロ
コンバータ装置３と、前記サイクロコンバータ装置３が
発生する遅れ無効電力を補償する進相コンデンサ設備１
ａが複数台接続される電源系統に於いて、電源系統の電
圧を検出する電圧検出器８とサイクロコンバータ装置３
の入力電流を検出する電流検出器７と、電圧検出器８及
び電流検出器７とから出力される系統の電圧とサイクロ
コンバータ入力側電流を夫々入力とし各サイクロコンバ
ータ装置３が発生する無効電力を演算する無効電力演算
器９と、系統電圧上昇値の許容値を設定する電圧上昇許
容設定器１０と、サイクロコンバータ装置３の運転スケ
ジュールから一般的に良く知られている設定計算式等を
用いて計算される負荷動力により、そのスケジュールで
の定常運転時に発生する無効電力の値を算出し、系統に
接続される複数台の進相コンデンサ設備１ａの内、最低
何台を投入すれば良いか、即ち、定常負荷動力から進相
コンデンサ設備１ａの必要最小台数を決定すると共に、
電圧上昇許容値設定器により設定される系統電圧上昇値
の許容値と進相コンデンサ設備１ａの必要台数から電動
機停止中にサイクロコンバータ装置３から発生させる無
効電力の基準値と電動機回転中の無効電力の総和を決定
する無効電力基準演算器１１と、無効電力基準演算器１
１により決定される必要最小台数の進相コンデンサ設備
１ａ及びサイクロコンバータ装置３を、系統の過渡電圧
変動が最小となる様な投入の順序を判別し自動的に投入
する自動投入装置１２と、サイクロコンバータ装置３の
負荷電流を観測しながら電動機運転中の発生無効電力の
総和が常に一定となる様各サイクロコンバータ装置３か
ら発生させる無効電力の配分を演算する無効電力配分演
算器１３と、無効電力演算器１３により演算される各サ
イクロコンバータ装置３の発生無効電力と無効電力配分
演算器１３により設定される各サイクロコンバータ装置
毎の無効電力基準とが、一致する様電動機速度を観測し
ながら制御する無効電力制御器１４とを備え、負荷動力
と交流電動機５の運転状態に応じてサイクロコンバータ
装置３の無効電力を制御し、電動機停止中及び運転中の
電力損失を低減すると共に電動機回転中の電源力率を改
善し、常に無効電力の総和を一定にすることにより安定
した運転が実現できることを特徴としたサイクロコンバ
ータ装置の無効電力制御装置である。
いて、３は無効電力制御機能を有する複数のサイクロコ
ンバータ装置、５はサイクロコンバータ装置３の各々に
よって運転される交流電動機、１ａはサイクロコンバー
タ装置３と並列に接続されてサイクロコンバータ装置３
が発生する遅れ無効電力を補償する複数の進相コンデン
サ設備、８は進相コンデンサ設備１ａおよびサイクロコ
ンバータ装置３が接続された電源系統の電源電圧を検出
する電圧検出器、７はサイクロコンバータ装置３の入力
電流を計測する電流検出器、９は電流検出器７で検出し
た入力電流および電源電圧とからサイクロコンバータ装
置３に発生する無効電力を演算する無効電力演算器、１
０は電源電圧の許容電圧上昇値を予め定める電圧上昇許
容値設定器、１１は予め定めた設定計算式を用いてサイ
クロコンバータ装置３の定常運転時に発生する無効電力
値を算出し、定常運転時において電源系統に接続すべき
進相コンデンサ設備１ａの必要最小台数を決定し、次に
交流電動機５の何台かが停止したときに、許容電圧上昇
値を考慮し、稼働しているサイクロコンバータ装置３の
発生無効電力および進相コンデンサ設備１ａの必要最小
台数を決定する無効電力基準演算器、１２は無効電力基
準演算器１１によって決定されたサイクロコンバータ装
置３の発生無効電力および進相コンデンサ設備１ａの必
要最小台数を、電源系統の過渡電圧変動が最小となるよ
うに、進相コンデンサ設備１ａの開閉順序を判別して投
入指示する自動投入装置、１３は交流電動機５の入力電
流を計測し、交流電動機運転中に発生するサイクロコン
バータ装置３の無効電力の総和が常に一定となるように
サイクロコンバータ装置３が発生する無効電力の配分を
演算する無効電力配分演算器、１４は無効電力配分演算
器１３によって設定されるサイクロコンバータ装置３の
発生無効電力基準と、無効電力演算器９によって演算さ
れるサイクロコンバータ装置３の発生無効電力とが一致
するように、交流電動機５の回転速度を制御する無効電
力制御限器であり、無効電力制御機能を有したサイクロ
コンバータ装置３と、前記サイクロコンバータ装置３が
発生する遅れ無効電力を補償する進相コンデンサ設備１
ａが複数台接続される電源系統に於いて、電源系統の電
圧を検出する電圧検出器８とサイクロコンバータ装置３
の入力電流を検出する電流検出器７と、電圧検出器８及
び電流検出器７とから出力される系統の電圧とサイクロ
コンバータ入力側電流を夫々入力とし各サイクロコンバ
ータ装置３が発生する無効電力を演算する無効電力演算
器９と、系統電圧上昇値の許容値を設定する電圧上昇許
容設定器１０と、サイクロコンバータ装置３の運転スケ
ジュールから一般的に良く知られている設定計算式等を
用いて計算される負荷動力により、そのスケジュールで
の定常運転時に発生する無効電力の値を算出し、系統に
接続される複数台の進相コンデンサ設備１ａの内、最低
何台を投入すれば良いか、即ち、定常負荷動力から進相
コンデンサ設備１ａの必要最小台数を決定すると共に、
電圧上昇許容値設定器により設定される系統電圧上昇値
の許容値と進相コンデンサ設備１ａの必要台数から電動
機停止中にサイクロコンバータ装置３から発生させる無
効電力の基準値と電動機回転中の無効電力の総和を決定
する無効電力基準演算器１１と、無効電力基準演算器１
１により決定される必要最小台数の進相コンデンサ設備
１ａ及びサイクロコンバータ装置３を、系統の過渡電圧
変動が最小となる様な投入の順序を判別し自動的に投入
する自動投入装置１２と、サイクロコンバータ装置３の
負荷電流を観測しながら電動機運転中の発生無効電力の
総和が常に一定となる様各サイクロコンバータ装置３か
ら発生させる無効電力の配分を演算する無効電力配分演
算器１３と、無効電力演算器１３により演算される各サ
イクロコンバータ装置３の発生無効電力と無効電力配分
演算器１３により設定される各サイクロコンバータ装置
毎の無効電力基準とが、一致する様電動機速度を観測し
ながら制御する無効電力制御器１４とを備え、負荷動力
と交流電動機５の運転状態に応じてサイクロコンバータ
装置３の無効電力を制御し、電動機停止中及び運転中の
電力損失を低減すると共に電動機回転中の電源力率を改
善し、常に無効電力の総和を一定にすることにより安定
した運転が実現できることを特徴としたサイクロコンバ
ータ装置の無効電力制御装置である。
【００１０】図１は鉄鋼の圧延主機に適用される循環電
流形サイクロコンバータの無効電力制御装置を示す。
流形サイクロコンバータの無効電力制御装置を示す。
【００１１】図１に於いて、７はサイクロコンバータ装
置３の入力電流を検出する電流検出器である。８は電源
系統の電圧を検出する電圧検出器である。９は前記電流
検出器７により検出されるサイクロコンバータ装置３の
入力電流と電圧検出器８により検出される電源系統の電
圧とから、サイクロコンバータ装置３が発生する無効電
力を演算する無効電力演算器である。１０は系統電圧上
昇値の許容値を設定する電圧上昇許容値設定器である。
１１はサイクロコンバータ装置３の圧延スケジュールを
設定でき、設定されたスケジュールからサイクロコンバ
ータ装置３の圧延動力を算出し、その圧延スケジュール
での定常負荷時に発生する無効電力を演算することによ
り、圧延動力に応じた進相コンデンサ設備１ａの必要台
数を決定すると共に、電圧上昇許容値設定器１０により
設定される系統電圧上昇の許容値と進相コンデンサ設備
１ａの必要台数とから電動機停止中のサイクロコンバー
タ無効電力基準及び電動機運転中の無効電力の総和を決
定する無効電力基準設定器である。１２は無効電力基準
設定器１１により決定される必要台数の進相コンデンサ
設備１ａとサイクロコンバータ装置３を系統の過渡電圧
変動が最小となる様、自動的に投入する自動投入装置で
ある。１３は電流検出器７の出力であるサイクロコンバ
ータ装置３の負荷電流及び相互の負荷バランスを観測し
ながら電動機運転中の発生無効電力の総和が常に一定と
なるよう各サイクロコンバータ装置３から発生させる無
効電力の配分を演算する無効電力配分演算器である。１
４は無効電力演算器９により演算される各サイクロコン
バータ装置３の発生無効電力と無効電力配分演算器１３
により設定される各サイクロコンバータ毎の無効電力基
準とが一致するよう電動機速度を観測しながら制御する
無効電力制御器であり、電動機停止中は進相コンデンサ
設備１ａによる電源系統の電圧上昇が許容できる範囲で
サイクロコンバータ装置３の無効電力基準を下げ、電動
機回転中は圧延負荷に応じて投入された必要最小値の進
相コンデンサ容量に見合う無効電力発生量の総和となる
ようサイクロコンバータ相互の負荷バランスを見ながら
常時各サイクロコンバータの発生無効電力配分を演算す
るにより制御し電動機停止中及び軽負荷運転時の電力損
失を低減すると共に、定常運転時も含め、力率を一定に
制御する。
置３の入力電流を検出する電流検出器である。８は電源
系統の電圧を検出する電圧検出器である。９は前記電流
検出器７により検出されるサイクロコンバータ装置３の
入力電流と電圧検出器８により検出される電源系統の電
圧とから、サイクロコンバータ装置３が発生する無効電
力を演算する無効電力演算器である。１０は系統電圧上
昇値の許容値を設定する電圧上昇許容値設定器である。
１１はサイクロコンバータ装置３の圧延スケジュールを
設定でき、設定されたスケジュールからサイクロコンバ
ータ装置３の圧延動力を算出し、その圧延スケジュール
での定常負荷時に発生する無効電力を演算することによ
り、圧延動力に応じた進相コンデンサ設備１ａの必要台
数を決定すると共に、電圧上昇許容値設定器１０により
設定される系統電圧上昇の許容値と進相コンデンサ設備
１ａの必要台数とから電動機停止中のサイクロコンバー
タ無効電力基準及び電動機運転中の無効電力の総和を決
定する無効電力基準設定器である。１２は無効電力基準
設定器１１により決定される必要台数の進相コンデンサ
設備１ａとサイクロコンバータ装置３を系統の過渡電圧
変動が最小となる様、自動的に投入する自動投入装置で
ある。１３は電流検出器７の出力であるサイクロコンバ
ータ装置３の負荷電流及び相互の負荷バランスを観測し
ながら電動機運転中の発生無効電力の総和が常に一定と
なるよう各サイクロコンバータ装置３から発生させる無
効電力の配分を演算する無効電力配分演算器である。１
４は無効電力演算器９により演算される各サイクロコン
バータ装置３の発生無効電力と無効電力配分演算器１３
により設定される各サイクロコンバータ毎の無効電力基
準とが一致するよう電動機速度を観測しながら制御する
無効電力制御器であり、電動機停止中は進相コンデンサ
設備１ａによる電源系統の電圧上昇が許容できる範囲で
サイクロコンバータ装置３の無効電力基準を下げ、電動
機回転中は圧延負荷に応じて投入された必要最小値の進
相コンデンサ容量に見合う無効電力発生量の総和となる
ようサイクロコンバータ相互の負荷バランスを見ながら
常時各サイクロコンバータの発生無効電力配分を演算す
るにより制御し電動機停止中及び軽負荷運転時の電力損
失を低減すると共に、定常運転時も含め、力率を一定に
制御する。
【００１２】次に本実施例による作用を説明する。
【００１３】負荷トルク、速度パターン、加減速時間、
圧延サイクル等の圧延スケジュールデータから各サイク
ロコンバータの圧延動力を自動計算し、次式によりサイ
クロコンバータが発生する無効電力を演算する。
圧延サイクル等の圧延スケジュールデータから各サイク
ロコンバータの圧延動力を自動計算し、次式によりサイ
クロコンバータが発生する無効電力を演算する。
【００１４】
【数１】 ここに、ＰR はサイクロコンバータ発生無効電力、
Ｋ1 、Ｋ3 は定数、Ｋ2 はサイリスタの従属接続数によ
り決まる係数、Ｖ2 は変圧器２次電圧、Ｉ1qは電動機ト
ルク分電流、ｎは過負荷倍率、Ｉ1dは電動機磁束分電
流、Ｉ1 は電動機１次電流である。
Ｋ1 、Ｋ3 は定数、Ｋ2 はサイリスタの従属接続数によ
り決まる係数、Ｖ2 は変圧器２次電圧、Ｉ1qは電動機ト
ルク分電流、ｎは過負荷倍率、Ｉ1dは電動機磁束分電
流、Ｉ1 は電動機１次電流である。
【００１５】この無効電力を補償するために最低限必要
な進相コンデンサ台数を無効電力基準設定器１１により
決定する。即ち圧延負荷が小さい時や過負荷が小さくて
良い圧延スケジュールでは、投入する進相コンデンサの
台数を少なくしようとするものである。また、無効電力
基準設定器１１は、電圧上昇許容値設定器１０により設
定される電源系統の電圧上昇の許容値から電動機の運転
状態毎のサイクロコンバータの無効電力基準を次の通り
演算し決定する。
な進相コンデンサ台数を無効電力基準設定器１１により
決定する。即ち圧延負荷が小さい時や過負荷が小さくて
良い圧延スケジュールでは、投入する進相コンデンサの
台数を少なくしようとするものである。また、無効電力
基準設定器１１は、電圧上昇許容値設定器１０により設
定される電源系統の電圧上昇の許容値から電動機の運転
状態毎のサイクロコンバータの無効電力基準を次の通り
演算し決定する。
【００１６】そして、Ｋ2 の値を２２とすることもで
きる。
きる。
【００１７】電動機停止中の無効電力基準は、
【数２】 ここに、ＰR0は電動機停止中のサイクロコンバータ無効
電力基準、Ｃは無効電力基準設定器１１により決定され
る、必要最小限の進相コンデンサ容量、ΔＶは電圧上昇
許容値設定器１０により設定される系統の電圧上昇の限
界値、％ＩＺは電源系統上位インピーダンス値（１０Ｍ
ＶＡベース）であり、電動機運転中の無効電力基準は、 ＰR1＝Ｃ ここに、ＰR1は電動機運転中の無効電力基準である。
電力基準、Ｃは無効電力基準設定器１１により決定され
る、必要最小限の進相コンデンサ容量、ΔＶは電圧上昇
許容値設定器１０により設定される系統の電圧上昇の限
界値、％ＩＺは電源系統上位インピーダンス値（１０Ｍ
ＶＡベース）であり、電動機運転中の無効電力基準は、 ＰR1＝Ｃ ここに、ＰR1は電動機運転中の無効電力基準である。
【００１８】上式により、電動機停止中は電力損失を低
減し、電動機運転後は力率を１．０に近づける様な無効
電力基準を設定する。
減し、電動機運転後は力率を１．０に近づける様な無効
電力基準を設定する。
【００１９】次に、無効電力配分演算器１３が各サイク
ロコンバータの負荷電流及び相互の負荷バランスを観測
しながら電動機運転中の発生無効電力の総和が常に一定
となる様各サイクロコンバータから発生させる無効電力
の配分を演算する。即ち、圧延動力から計算された発生
無効電力と進相容量から各サイクロコンバータへの無効
電力基準を、例えばＮｏ．１サイクロコンバータは８０
％負荷相当、Ｎｏ．２サイクロコンバータは７０％負荷
相当と配分した後、この配分を常時固定とするのではな
く、実操業上サイクロコンバータ相互の負荷バランスが
崩れＮｏ．１サイクロコンバータ負荷が８５％、Ｎｏ．
２サイクロコンバータ負荷が６５％となった場合も無効
電力の総和が常に一定となる様Ｎｏ．１サイクロコンバ
ータへの無効電力基準は８５％相当、Ｎｏ．２サイクロ
コンバータへの無効電力基準を６５％相当となる様に変
更する。
ロコンバータの負荷電流及び相互の負荷バランスを観測
しながら電動機運転中の発生無効電力の総和が常に一定
となる様各サイクロコンバータから発生させる無効電力
の配分を演算する。即ち、圧延動力から計算された発生
無効電力と進相容量から各サイクロコンバータへの無効
電力基準を、例えばＮｏ．１サイクロコンバータは８０
％負荷相当、Ｎｏ．２サイクロコンバータは７０％負荷
相当と配分した後、この配分を常時固定とするのではな
く、実操業上サイクロコンバータ相互の負荷バランスが
崩れＮｏ．１サイクロコンバータ負荷が８５％、Ｎｏ．
２サイクロコンバータ負荷が６５％となった場合も無効
電力の総和が常に一定となる様Ｎｏ．１サイクロコンバ
ータへの無効電力基準は８５％相当、Ｎｏ．２サイクロ
コンバータへの無効電力基準を６５％相当となる様に変
更する。
【００２０】即ち
【数３】 （１番目のサイクロ、ｎはサイクロの総数、ＰVAR 無効
電力）が一定となる様ＰV ARｉの基準を決定する。
電力）が一定となる様ＰV ARｉの基準を決定する。
【００２１】更に自動投入装置１２が無効電力基準設定
器１１により決定された進相コンデンサ設備１ａとサイ
クロコンバータ装置３を自動投入し無効電力制御器１４
が、無効電力配分演算器１３により演算される。各サイ
クロコンバータの無効電力量と無効電力基準設定器１１
により設定される電動機の運転状態毎の無効電力基準と
が一致する様速度検出器６の出力である電動機速度を観
測しながら制御する。無効電力演算器９は電流検出器７
の出力と電圧検出器８の出力からサイクロコンバータの
発生無効電力の計算を行う。
器１１により決定された進相コンデンサ設備１ａとサイ
クロコンバータ装置３を自動投入し無効電力制御器１４
が、無効電力配分演算器１３により演算される。各サイ
クロコンバータの無効電力量と無効電力基準設定器１１
により設定される電動機の運転状態毎の無効電力基準と
が一致する様速度検出器６の出力である電動機速度を観
測しながら制御する。無効電力演算器９は電流検出器７
の出力と電圧検出器８の出力からサイクロコンバータの
発生無効電力の計算を行う。
【００２２】尚、サイクロコンバータが発生する無効電
力は制御角が９０度の時が最大となり電動機１相当りに
対する変換器の結線が、図２となっている場合、次の手
順によって無効電力を算出することができる。
力は制御角が９０度の時が最大となり電動機１相当りに
対する変換器の結線が、図２となっている場合、次の手
順によって無効電力を算出することができる。
【００２３】次に、モーター主回路に流れる電流は、ト
ルク電液Ｉ1qの過負荷率ｎ倍と励磁電流Ｉ1dのベクトル
和となるから
ルク電液Ｉ1qの過負荷率ｎ倍と励磁電流Ｉ1dのベクトル
和となるから
【数４】 となる。
【００２４】また、循環電流Ｉ0 の量をＩ1 の１０％と
すると、電源トランスの１次側に流出する無効電力の波
高値は、
すると、電源トランスの１次側に流出する無効電力の波
高値は、
【数５】 である。尚、第１頂は短形波電流の正弦波換算値、第２
頂はトランス１次側電流に換算し、１次２巻線分のして
いる。第３頂は制御角９０度の時の１次電流の波高値換
算で、２次２巻線分の無効１次電流である。第４頂はモ
ータ１相当り、２次２巻線間を循環するため、３相分で
２×３＝６倍となる。そして、発生無効電力は、
頂はトランス１次側電流に換算し、１次２巻線分のして
いる。第３頂は制御角９０度の時の１次電流の波高値換
算で、２次２巻線分の無効１次電流である。第４頂はモ
ータ１相当り、２次２巻線間を循環するため、３相分で
２×３＝６倍となる。そして、発生無効電力は、
【数６】 で求められるため無効電力ＰR は
【数７】 となる。
【００２５】本実施例によれば、電動機停止中及び軽負
荷時の電力損失を低減し電動機運転中の電源力率を１に
近づけることができる。従来との比較を考えると電力損
失の低減効果は表１の通りとなる。
荷時の電力損失を低減し電動機運転中の電源力率を１に
近づけることができる。従来との比較を考えると電力損
失の低減効果は表１の通りとなる。
【００２６】
【００２７】
【発明の効果】本発明によるサイクロコンバータの無効
電力制御装置によれば、運転負荷及び運転スケジュール
によって投入すべき進相コンデンサの台数とサイクロコ
ンバータの発生無効電力基準を設定し、サイクロコンバ
ータ相互の負荷バランスを観測しながら運転中の発生無
効電力の総和を常に一定になる様制御するため、電力損
失の低減と電源力率の改善が実現できる。
電力制御装置によれば、運転負荷及び運転スケジュール
によって投入すべき進相コンデンサの台数とサイクロコ
ンバータの発生無効電力基準を設定し、サイクロコンバ
ータ相互の負荷バランスを観測しながら運転中の発生無
効電力の総和を常に一定になる様制御するため、電力損
失の低減と電源力率の改善が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す無効電力制御装置の構
成図である。
成図である。
【図２】図１の作用説明図である。
３…サイクロコンバータ装置 ５…交流電動機 ７…電流検出器 ８…電圧検出器 ９…無効電力演算器 １０…電圧上昇許容値設定器 １１…無効電力基準演算器 １２…自動投入装置 １３…無効電力配分演算器 １４…無効電力制御器
Claims (1)
- 【請求項１】 無効電力制御機能を有する複数のサイク
ロコンバータ装置と、これらのサイクロコンバータ装置
の各々によって運転される交流電動機と、前記サイクロ
コンバータ装置と並列に接続されて前記サイクロコンバ
ータ装置が発生する遅れ無効電力を補償する複数の進相
コンデンサ設備と、この進相コンデンサ設備および前記
サイクロコンバータ装置が接続された電源系統の電源電
圧を検出する電圧検出器と、前記サイクロコンバータ装
置の入力電流を計測する電流検出器と、この電流検出器
で検出した前記入力電流および前記電源電圧とから前記
サイクロコンバータ装置に発生する無効電力を演算する
無効電力演算器と、前記電源電圧の許容電圧上昇値を予
め定める電圧上昇許容値設定器と、予め定めた設定計算
式を用いて前記サイクロコンバータ装置の定常運転時に
発生する無効電力値を算出し、前記定常運転時において
前記電源系統に接続すべき前記進相コンデンサ設備の必
要最小台数を決定し、次に前記交流電動機の何台かが停
止したときに、前記許容電圧上昇値を考慮し、稼働して
いる前記サイクロコンバータ装置の発生無効電力および
前記進相コンデンサ設備の必要最小台数を決定する無効
電力基準演算器と、この無効電力基準演算器によって決
定された前記サイクロコンバータ装置の発生無効電力お
よび前記進相コンデンサ設備の必要最小台数を、前記電
源系統の過渡電圧変動が最小となるように、前記進相コ
ンデンサ設備の開閉順序を判別して投入指示する自動投
入装置と、前記交流電動機の入力電流を計測し、前記交
流電動機運転中に発生する前記サイクロコンバータ装置
の無効電力の総和が常に一定となるように前記サイクロ
コンバータ装置が発生する無効電力の配分を演算する無
効電力配分演算器と、この無効電力配分演算器によって
設定される前記サイクロコンバータ装置の発生無効電力
基準と、前記無効電力演算器によって演算される前記サ
イクロコンバータ装置の発生無効電力とが一致するよう
に、前記交流電動機の回転速度を制御する無効電力制御
器とを具備し、安定した電源系統制御を行なうことので
きるサイクロコンバータ装置の無効電力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4255176A JPH06113546A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | サイクロコンバータ装置の無効電力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4255176A JPH06113546A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | サイクロコンバータ装置の無効電力制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06113546A true JPH06113546A (ja) | 1994-04-22 |
Family
ID=17275100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4255176A Pending JPH06113546A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | サイクロコンバータ装置の無効電力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06113546A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019111647A1 (ja) * | 2017-12-05 | 2019-06-13 | 株式会社日立製作所 | 圧延システム用制御装置および圧延システム |
| JP7002803B1 (ja) * | 2021-10-13 | 2022-01-20 | 石川電装株式会社 | 力率改善方法及び力率改善システム |
-
1992
- 1992-09-25 JP JP4255176A patent/JPH06113546A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019111647A1 (ja) * | 2017-12-05 | 2019-06-13 | 株式会社日立製作所 | 圧延システム用制御装置および圧延システム |
| JP2019103296A (ja) * | 2017-12-05 | 2019-06-24 | 株式会社日立製作所 | 圧延システム用制御装置および圧延システム |
| CN111418126A (zh) * | 2017-12-05 | 2020-07-14 | 株式会社日立制作所 | 轧制系统用控制装置以及轧制系统 |
| CN111418126B (zh) * | 2017-12-05 | 2024-01-09 | 株式会社日立制作所 | 轧制系统用控制装置以及轧制系统 |
| JP7002803B1 (ja) * | 2021-10-13 | 2022-01-20 | 石川電装株式会社 | 力率改善方法及び力率改善システム |
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