JPH0662600A - ２次励磁装置 - Google Patents
２次励磁装置Info
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- JPH0662600A JPH0662600A JP4210055A JP21005592A JPH0662600A JP H0662600 A JPH0662600 A JP H0662600A JP 4210055 A JP4210055 A JP 4210055A JP 21005592 A JP21005592 A JP 21005592A JP H0662600 A JPH0662600 A JP H0662600A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】発電電動機の２次励磁装置を構成する電圧形変
換器を瞬時停電時の過電圧及び過電流から保護するこ
と。 【構成】発電電動機の２次励磁装置としてコンバータ・
インバータを用いたシステムにおいて、直流回路電圧を
検出し、この検出電圧が第１の過電圧レベルに達した場
合にはインバータの入力側に接続されている第１のスイ
ッチ要素をオンし、さらに第２の過電圧レベルに達した
場合には２次巻線の線間に接続されている第２のスイッ
チ要素をオンする。 【効果】インバータ・コンバータシステムを過電圧及び
過電流から保護し、システムを継続して運転することが
できる。
換器を瞬時停電時の過電圧及び過電流から保護するこ
と。 【構成】発電電動機の２次励磁装置としてコンバータ・
インバータを用いたシステムにおいて、直流回路電圧を
検出し、この検出電圧が第１の過電圧レベルに達した場
合にはインバータの入力側に接続されている第１のスイ
ッチ要素をオンし、さらに第２の過電圧レベルに達した
場合には２次巻線の線間に接続されている第２のスイッ
チ要素をオンする。 【効果】インバータ・コンバータシステムを過電圧及び
過電流から保護し、システムを継続して運転することが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２次励磁巻線形誘導機
の２次励磁装置に係り、特に電圧形変換器を使用した２
次励磁装置の保護に関する。
の２次励磁装置に係り、特に電圧形変換器を使用した２
次励磁装置の保護に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、２次巻線型発電電動（巻線形誘導
機）の２次励磁装置として電圧形変換機を用いた可変速
揚水発電システムの研究が行われている。電圧形変換機
を使用したシステムでは発電電動機の１次回路（電源系
統）において、瞬時停電が発生すると２次回路に発電電
動機の過渡現象により過電圧が発生し、２次巻線の絶縁
破壊を発生したり、電圧形変換機の半導体を破損したり
する。
機）の２次励磁装置として電圧形変換機を用いた可変速
揚水発電システムの研究が行われている。電圧形変換機
を使用したシステムでは発電電動機の１次回路（電源系
統）において、瞬時停電が発生すると２次回路に発電電
動機の過渡現象により過電圧が発生し、２次巻線の絶縁
破壊を発生したり、電圧形変換機の半導体を破損したり
する。
【０００３】そこで、この種の過電圧、すなわちサージ
電圧から電圧形変換器及び２次巻線を保護するための方
法として特願昭58−92557 号に記載のように、２次巻線
回路にインバータとコンバータシステムからなる電圧形
変換機を用いた方式が提案されている。しかし、２次励
磁装置として電圧形変換器を使用した場合、軽微な過電
圧が発生しても直流電圧及びインバータ電流を所定内に
抑制できれば充分に正常動作を行わせることができ、連
続運転が可能である。このためには過電圧及び過電流の
程度に応じて継続運転できるような保護方式が必要とな
るがこれらについては何ら触れられていない。
電圧から電圧形変換器及び２次巻線を保護するための方
法として特願昭58−92557 号に記載のように、２次巻線
回路にインバータとコンバータシステムからなる電圧形
変換機を用いた方式が提案されている。しかし、２次励
磁装置として電圧形変換器を使用した場合、軽微な過電
圧が発生しても直流電圧及びインバータ電流を所定内に
抑制できれば充分に正常動作を行わせることができ、連
続運転が可能である。このためには過電圧及び過電流の
程度に応じて継続運転できるような保護方式が必要とな
るがこれらについては何ら触れられていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は電圧形
変換器を使用した場合の瞬時停電時に発生する過電圧及
び過電流の抑制法については配慮されておらず、システ
ムを継続して運転する上で問題があった。
変換器を使用した場合の瞬時停電時に発生する過電圧及
び過電流の抑制法については配慮されておらず、システ
ムを継続して運転する上で問題があった。
【０００５】本発明の目的は発電電動機の２次励磁装置
を構成するインバータとコンバータシステムよりなる電
圧形変換器を瞬時停電時の過電圧及び過電流から保護
し、運転を安全に継続する２次励磁装置を提供すること
にある。
を構成するインバータとコンバータシステムよりなる電
圧形変換器を瞬時停電時の過電圧及び過電流から保護
し、運転を安全に継続する２次励磁装置を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的は交流電圧を直
流電圧に変換するためのコンバータと、該コンバータの
出力端に並列にコンデンサを接続し、かつ該直流電圧を
交流電圧に変換するインバータ、該インバータの交流電
圧を発電電動機の２次巻線に供給する２次励磁装置にお
いて、前記インバータの入力側を抵抗器又はインピーダ
ンス要素を介して短絡する第１のスイッチ要素と、前記
２次巻線の線間を直接又はインピーダンスを介して短絡
する第２のスイッチ要素を備え、前記コンデンサ電圧を
検出し、該検出電圧が第１の過電圧レベル以上となる場
合には前記第１のスイッチ要素を動作させ、また該電圧
が第２の過電圧レベル以上となる場合、あるいはインバ
ータが過電流となる場合には前記第２のスイッチ要素を
動作させることにより実現できる。
流電圧に変換するためのコンバータと、該コンバータの
出力端に並列にコンデンサを接続し、かつ該直流電圧を
交流電圧に変換するインバータ、該インバータの交流電
圧を発電電動機の２次巻線に供給する２次励磁装置にお
いて、前記インバータの入力側を抵抗器又はインピーダ
ンス要素を介して短絡する第１のスイッチ要素と、前記
２次巻線の線間を直接又はインピーダンスを介して短絡
する第２のスイッチ要素を備え、前記コンデンサ電圧を
検出し、該検出電圧が第１の過電圧レベル以上となる場
合には前記第１のスイッチ要素を動作させ、また該電圧
が第２の過電圧レベル以上となる場合、あるいはインバ
ータが過電流となる場合には前記第２のスイッチ要素を
動作させることにより実現できる。
【０００７】
【作用】発電電動機の運転中に瞬時停電が発生すると、
発電電動機の２次巻線に過大電圧が発生してインバータ
に過電圧及び過電流が発生する。しかし、軽微な過電圧
及び過電流に対しては直流電圧をほぼ一定に保ち、かつ
インバータ電流を所定内に抑制制御すれば充分に正常動
作を行うことができるので、継続運転が可能である。そ
こで、コンデンサ電圧を検出し、この検出電圧が第１の
過電圧レベルに達した場合にはインバータの直流入力側
を抵抗器を介して短絡する。それによって直流回路電圧
が一定に保たれるため、過電流の発生をインバータの電
流制御により抑制することができる。また、直流電圧が
さらに上昇し第２の過電圧レベルに達した場合、あるい
はインバータ電流が過電流レベルに達した場合には２次
巻線の線間を第２のスイッチ要素を用いて短絡する。第
１のスイッチ要素を導通制御する際にはインバータを構
成するスイッチング素子を非導通とするだけでは、イン
バータを構成するダイオードを介して過電流が流れるお
それがあるが、前述のように２次巻線の線間を短絡する
ので、ダイオード電流を耐量内に抑えることができ、シ
ステムを安全に保護できる。
発電電動機の２次巻線に過大電圧が発生してインバータ
に過電圧及び過電流が発生する。しかし、軽微な過電圧
及び過電流に対しては直流電圧をほぼ一定に保ち、かつ
インバータ電流を所定内に抑制制御すれば充分に正常動
作を行うことができるので、継続運転が可能である。そ
こで、コンデンサ電圧を検出し、この検出電圧が第１の
過電圧レベルに達した場合にはインバータの直流入力側
を抵抗器を介して短絡する。それによって直流回路電圧
が一定に保たれるため、過電流の発生をインバータの電
流制御により抑制することができる。また、直流電圧が
さらに上昇し第２の過電圧レベルに達した場合、あるい
はインバータ電流が過電流レベルに達した場合には２次
巻線の線間を第２のスイッチ要素を用いて短絡する。第
１のスイッチ要素を導通制御する際にはインバータを構
成するスイッチング素子を非導通とするだけでは、イン
バータを構成するダイオードを介して過電流が流れるお
それがあるが、前述のように２次巻線の線間を短絡する
ので、ダイオード電流を耐量内に抑えることができ、シ
ステムを安全に保護できる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１を用いて説明す
る。
る。
【０００９】発電電動機１の１次巻線は系統母線２に接
続されている。また、発電電動機１の１次側は変圧器３
を介してコンバータ４に接続され、３相の交流電圧を直
流電圧に変換する。コンバータ４の出力は平滑コンデン
サ５を介しインバータ６に接続され、直流電圧を３相の
交流電圧（可変電圧，可変周波数）に変換する。さら
に、インバータ６の出力は発電電動機１の２次巻線に接
続され、これにより２次励磁が行われる。一方、電圧検
出器７により検出された平滑コンデンサ５の電圧、すな
わち直流電圧は減算器８により直流電圧指令値９との差
が演算され、その差電圧が第１の過電圧レベル以上の場
合は電圧比較器１０が動作し、また第２の過電圧レベル
以上の場合は電圧比較器１１が動作する。これら各電圧
比較器１０，１１が動作した場合にはインバータの直流
入力側に接続されている第１のスイッチ１２及び発電電
動機１の２次巻線に接続されている第２のスイッチ１３
がそれぞれ動作する。ゲート遮断回路１５は電圧比較器
１１が動作した場合、あるいはインバータに過電流が発
生した場合、インバータ６にゲート遮断信号を与えるた
めのものである。
続されている。また、発電電動機１の１次側は変圧器３
を介してコンバータ４に接続され、３相の交流電圧を直
流電圧に変換する。コンバータ４の出力は平滑コンデン
サ５を介しインバータ６に接続され、直流電圧を３相の
交流電圧（可変電圧，可変周波数）に変換する。さら
に、インバータ６の出力は発電電動機１の２次巻線に接
続され、これにより２次励磁が行われる。一方、電圧検
出器７により検出された平滑コンデンサ５の電圧、すな
わち直流電圧は減算器８により直流電圧指令値９との差
が演算され、その差電圧が第１の過電圧レベル以上の場
合は電圧比較器１０が動作し、また第２の過電圧レベル
以上の場合は電圧比較器１１が動作する。これら各電圧
比較器１０，１１が動作した場合にはインバータの直流
入力側に接続されている第１のスイッチ１２及び発電電
動機１の２次巻線に接続されている第２のスイッチ１３
がそれぞれ動作する。ゲート遮断回路１５は電圧比較器
１１が動作した場合、あるいはインバータに過電流が発
生した場合、インバータ６にゲート遮断信号を与えるた
めのものである。
【００１０】この実施例の基本動作は以下の通りであ
る。交流電圧を直流に変換するコンバータ４と、電動機
に可変電圧，可変周波数の交流を供給するインバータ６
を用いたシステムは交流電動機の制御方式としてよく知
られている。特に、コンバータ４は電源電圧の力率を
１.０ に制御することができ、しかも順変換及び逆変換
が自由に行えることからインバータ６の電源として最も
適している。
る。交流電圧を直流に変換するコンバータ４と、電動機
に可変電圧，可変周波数の交流を供給するインバータ６
を用いたシステムは交流電動機の制御方式としてよく知
られている。特に、コンバータ４は電源電圧の力率を
１.０ に制御することができ、しかも順変換及び逆変換
が自由に行えることからインバータ６の電源として最も
適している。
【００１１】ところで、発電電動機１はインバータ６か
らの３相出力によって２次励磁されるが、瞬時停電によ
り発電電動機１の２次巻線に過電圧が発生した場合、そ
れが軽度の場合は直ちにインバータをゲート遮断するの
ではなく、電流制御により過電流の発生を抑制しつつそ
のまま運転を継続する。この間はスイツチ１２はオンオ
フ制御を行い直流電圧はほぼ一定に保たれる。過電圧が
重度であつてインバータに過大電流が流れる場合は直ち
にインバータ６がゲート遮断される。スイッチ１２では
直流電圧の過大をたとえ阻止できてもインバータを過電
流から保護できない。逆にスイッチ１２を通して放電す
る電流よりもインバータ６を介して流入する電流が多い
場合は直流電圧がさらに上昇しインバータ６及びコンデ
ンサ１２に過電圧が印加される。そのため、インバータ
６が過電流となるかあるいは直流電圧が第２の過電圧レ
ベルに達した場合はスイッチ１４を導通させインバータ
６を保護する。ゲート遮断回路１５により、この間イン
バータ６は第２のスイッチ１４の導通動作に先だってゲ
ート遮断され、また、第２のスイッチ１４の非導通動作
後にゲート遮断が解除される。
らの３相出力によって２次励磁されるが、瞬時停電によ
り発電電動機１の２次巻線に過電圧が発生した場合、そ
れが軽度の場合は直ちにインバータをゲート遮断するの
ではなく、電流制御により過電流の発生を抑制しつつそ
のまま運転を継続する。この間はスイツチ１２はオンオ
フ制御を行い直流電圧はほぼ一定に保たれる。過電圧が
重度であつてインバータに過大電流が流れる場合は直ち
にインバータ６がゲート遮断される。スイッチ１２では
直流電圧の過大をたとえ阻止できてもインバータを過電
流から保護できない。逆にスイッチ１２を通して放電す
る電流よりもインバータ６を介して流入する電流が多い
場合は直流電圧がさらに上昇しインバータ６及びコンデ
ンサ１２に過電圧が印加される。そのため、インバータ
６が過電流となるかあるいは直流電圧が第２の過電圧レ
ベルに達した場合はスイッチ１４を導通させインバータ
６を保護する。ゲート遮断回路１５により、この間イン
バータ６は第２のスイッチ１４の導通動作に先だってゲ
ート遮断され、また、第２のスイッチ１４の非導通動作
後にゲート遮断が解除される。
【００１２】以上のようにして、瞬時停電時に過電圧が
発生しても過電圧レベルに応じてインバータ６の入力側
の短絡動作及び２次巻線の線間短絡動作を行うことによ
り、直流過電圧及びインバータ電流を耐量内に抑制でき
るのでシステムを安全に運転することができる。なおコ
ンバータはダイオード整流器の構成であっても同様の効
果が得られる
発生しても過電圧レベルに応じてインバータ６の入力側
の短絡動作及び２次巻線の線間短絡動作を行うことによ
り、直流過電圧及びインバータ電流を耐量内に抑制でき
るのでシステムを安全に運転することができる。なおコ
ンバータはダイオード整流器の構成であっても同様の効
果が得られる
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、瞬時停電時に発電電動
機の２次巻線に過電圧が発生し際、過電圧のレベルに応
じてインバータ直流入力側の短絡動作及び２次巻線の線
間短絡動作を行うことによりインバータ・コンバータシ
ステムの過電圧，過電流を防止し、過電流の程度に応じ
てシステムを停止することなく継続して運転することが
できる。
機の２次巻線に過電圧が発生し際、過電圧のレベルに応
じてインバータ直流入力側の短絡動作及び２次巻線の線
間短絡動作を行うことによりインバータ・コンバータシ
ステムの過電圧，過電流を防止し、過電流の程度に応じ
てシステムを停止することなく継続して運転することが
できる。
【図１】本発明の一実施例である２次励磁装置を示す図
である。
である。
１…発電電動機、４…ＧＴＯコンバータ、５…平滑コン
デンサ、６…ＧＴＯインバータ、１０、１１…電圧比較
器、１２…第１のスイッチ、１３…第２のスイッチ、１
５…ゲート遮断回路。
デンサ、６…ＧＴＯインバータ、１０、１１…電圧比較
器、１２…第１のスイッチ、１３…第２のスイッチ、１
５…ゲート遮断回路。
Claims (2)
- 【請求項１】交流電圧を直流電圧に変換するためのコン
バータと、該コンバータの出力端に並列にコンデンサを
接続し、かつ該直流電圧を交流電圧に変換するインバー
タを備え、該インバータの交流電圧を発電電動機の２次
巻線に供給する２次励磁装置において、前記インバータ
の直流入力側を抵抗器又はインダクタンス要素を介して
短絡する第１のスイッチ要素と、前記２次巻線の線間を
直接又はインピーダンス要素を介して短絡する第２のス
イッチ要素を備え、前記コンデンサ電圧を検出し、該検
出電圧が第１の過電圧レベル以上となる場合には前記第
１のスイッチ要素を導通させ、また該電圧が第２の過電
圧レベル以上となる場合、あるいは前記インバータの電
流が過電流レベルとなる場合には前記第２のスイッチ要
素を導通させるようにしたことを特徴とする２次励磁装
置。 - 【請求項２】請求項１記載の２次励磁装置において、前
記コンデンサ電圧が第１の所定値に達した場合にはイン
バータの動作を継続し、また前記コンデンサ電圧が第２
の所定値に達した場合、あるいはインバータ電流が過電
流に達した場合にはインバータの動作を停止させること
を特徴とする２次励磁装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21005592A JP3287020B2 (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | ２次励磁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21005592A JP3287020B2 (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | ２次励磁装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0662600A true JPH0662600A (ja) | 1994-03-04 |
| JP3287020B2 JP3287020B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=16583071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21005592A Expired - Fee Related JP3287020B2 (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | ２次励磁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3287020B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07193982A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Nishishiba Electric Co Ltd | 可変速発電システム |
| JPH09149545A (ja) * | 1995-11-21 | 1997-06-06 | Toshiba Corp | ２次励磁装置 |
| JP2008079418A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Toshiba Corp | 鉄道車両用永久磁石同期電動機駆動システム |
| JP2016046979A (ja) * | 2014-08-26 | 2016-04-04 | 株式会社Ihi | 廃熱発電装置 |
| CN108631667A (zh) * | 2017-03-23 | 2018-10-09 | 株式会社东芝 | 绕线形感应机的控制系统、控制装置及控制方法 |
| US20230370003A1 (en) * | 2021-01-25 | 2023-11-16 | Abb Schweiz Ag | De-Exciting System for Inductive Circuits |
-
1992
- 1992-08-06 JP JP21005592A patent/JP3287020B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07193982A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Nishishiba Electric Co Ltd | 可変速発電システム |
| JPH09149545A (ja) * | 1995-11-21 | 1997-06-06 | Toshiba Corp | ２次励磁装置 |
| JP2008079418A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Toshiba Corp | 鉄道車両用永久磁石同期電動機駆動システム |
| JP2016046979A (ja) * | 2014-08-26 | 2016-04-04 | 株式会社Ihi | 廃熱発電装置 |
| CN108631667A (zh) * | 2017-03-23 | 2018-10-09 | 株式会社东芝 | 绕线形感应机的控制系统、控制装置及控制方法 |
| JP2018161016A (ja) * | 2017-03-23 | 2018-10-11 | 株式会社東芝 | 巻線形誘導機の制御システム、制御装置、および制御方法 |
| CN108631667B (zh) * | 2017-03-23 | 2021-09-07 | 株式会社东芝 | 绕线形感应机的控制系统、控制装置及控制方法 |
| US20230370003A1 (en) * | 2021-01-25 | 2023-11-16 | Abb Schweiz Ag | De-Exciting System for Inductive Circuits |
| US12301158B2 (en) * | 2021-01-25 | 2025-05-13 | Abb Schweiz Ag | De-exciting system for inductive circuits |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3287020B2 (ja) | 2002-05-27 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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