JPH067759B2 - Excitation adjustment device for AC generator - Google Patents

Excitation adjustment device for AC generator

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JPH067759B2
JPH067759B2 JP58240033A JP24003383A JPH067759B2 JP H067759 B2 JPH067759 B2 JP H067759B2 JP 58240033 A JP58240033 A JP 58240033A JP 24003383 A JP24003383 A JP 24003383A JP H067759 B2 JPH067759 B2 JP H067759B2
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敬一 田中
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Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/14Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
    • H02P9/26Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P9/30Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices

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Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) この出願の発明は、交流発電機の励磁調整装置に関し、
励磁回路電圧を制御する制御整流回路のサイリスタの位
相制御可能範囲を相対的に広げる手段を具える励磁調整
装置、並びに、自己の発電機電圧の周波数を検出して設
定周波数以下で発電機出力電圧を自動的に垂下させる低
周波過励磁防止手段を内蔵する励磁調整装置に関する。
TECHNICAL FIELD The invention of this application relates to an excitation adjustment device for an alternator,
Excitation adjusting device having means for relatively widening the phase controllable range of the thyristor of the control rectifier circuit for controlling the excitation circuit voltage, and the generator output voltage below the set frequency by detecting the frequency of its own generator voltage The present invention relates to an excitation adjusting device having a built-in low-frequency overexcitation preventing means for automatically drooping.

(従来技術) 交流発電機の励磁調整装置として、発電機自体がブラシ
付きである場合も、ブラシレスである場合も、その制御
性、整定精度、速応性及び安定性にすぐれ、また経済的
に有利であるため一般にサイリスタ位相制御式の自動電
圧調整装置が広く普及している。交流入力が単相である
自動電圧調整装置において、励磁回路電圧を制御する制
御整流回路のサイリスタ位相制御を行うためには、公知
のように交流入力電圧がゼロ点をよぎるタイミングを検
出するいわゆる同期検出回路が必要不可欠である。この
同期検出手段として、従来は、例えば第1図に示す特別
に用意された同期検出回路を設け、あるいは、第2図に
示す簡易形交流電源同期式弛張発振回路が利用されてい
た。すなわち、第1図において、Tは同期検出変圧器、
DBはダイオードブリツジ、Zはツエナーダイオード、
Qは発振用トランジスタ、Ra,Rb及びRcは制限抵
抗であり、トランジスタQのコレクタより、交流入力が
ゼロ点をよぎる時点で同期パルス出力が得られる。また
第2図の回路は、発振用ユニジヤンクシヨントランジス
タUJT、時定数用コンデンサC、時定数用抵抗Rd,R
e及びパルス変圧器PT等からなる弛張発振回路におい
て、プラス側電源の図示の位置にダイオードDをそう入
することにより、公知のように交流半サイクルごとにゼ
ロ点近傍でプラス側がゼロ点に落ちこむ現象を利用して
同期をとるものである。
(Prior Art) As an excitation adjustment device for an AC generator, whether the generator itself has a brush or a brushless one, it has excellent controllability, settling accuracy, quick response and stability, and is economically advantageous. Therefore, generally, a thyristor phase control type automatic voltage regulator is widely used. In an automatic voltage regulator with an AC input of a single phase, in order to perform thyristor phase control of a control rectifier circuit that controls the excitation circuit voltage, so-called synchronization is used to detect the timing at which the AC input voltage crosses the zero point, as is known. A detection circuit is essential. As the synchronization detecting means, conventionally, for example, a specially prepared synchronization detecting circuit shown in FIG. 1 is provided, or a simple AC power supply synchronous relaxation oscillator circuit shown in FIG. 2 is used. That is, in FIG. 1, T is a synchronous detection transformer,
DB is a diode bridge, Z is a zener diode,
Q is an oscillating transistor, and Ra, Rb, and Rc are limiting resistors, and a synchronous pulse output is obtained from the collector of the transistor Q when the AC input crosses the zero point. The circuit shown in FIG. 2 includes the oscillation uni-junction transistor UJT, the time constant capacitor C, and the time constant resistors Rd and R.
In the relaxation oscillation circuit including e and the pulse transformer PT, by inserting the diode D into the illustrated position of the plus side power source, the plus side falls to the zero point near the zero point every AC half cycle as is known. The phenomenon is used for synchronization.

しかしながら、第2図の装置は、サイリスタ位相制御範
囲が限定されるため種々の弊害を生じ、また簡易化を狙
いとして開発されたものであるに拘らず、低周波過励磁
防止回路を付加する場合等には第1図に示す方式による
よりもかえつて複雑な回路構成をとらざるを得なくなる
等の欠点を有するものである。すなわち、第2図の装置
では、その構成上本質的に、プラス側がゼロ点に落ちこ
むいわゆる同期期間が相対的に長くなつてサイリスタ位
相制御範囲が限定されるため、例えば単相半波整流回路
や単相混合ブリツジ整流回路による制御の場合に直流出
力電圧の最大値が抑制されて所望の値が得られなかつた
り、最小値をゼロ電圧まで制御し切れず有限の電圧が残
つてしまう等の弊害が往々にして発生した。このため、
制御対象である発電機出力電圧の負荷変動等に対する応
答性が悪くしたり、励磁電圧が相対的に低くなる小容量
範囲の発電機では、使用範囲中の制御不能領域が含ま
れ、そのままでは実用に供することができない場合が生
じていた。さらに第2図の装置では、同期期間が相対的
に長いために、後述するような、発電機がなんらかの原
因で低周波運転になつたときに発電機の過励磁現象を防
止するいわゆる低周波過励磁防止回路を付加しようとす
ると、複雑な波形整形回路を必要とし、結果的に第1図
の方式によるよりも複雑な回路構成をとらざるを得なく
なり、第2図のように簡易化された同期検出回路を使用
する意義を失うに至つている。
However, the device of FIG. 2 has various adverse effects because the thyristor phase control range is limited, and the low frequency overexcitation prevention circuit is added regardless of the fact that the device is developed for simplification. However, there is a drawback in that the circuit configuration must be complicated rather than the method shown in FIG. That is, in the device shown in FIG. 2, the so-called synchronization period in which the plus side falls to the zero point is relatively long due to its configuration, and the thyristor phase control range is limited. In the case of control by a single-phase mixed bridge rectifier circuit, the maximum value of the DC output voltage is suppressed and the desired value is not obtained, or the minimum value can not be controlled to zero voltage and a finite voltage remains, etc. Often occurred. For this reason,
For generators in the small capacity range where the output voltage of the generator to be controlled has poor responsiveness to load fluctuations, etc., and the excitation voltage is relatively low, the uncontrollable area of the operating range is included, and it remains practical. There was a case where it could not be used for. Further, in the device of FIG. 2, since the synchronization period is relatively long, the so-called low frequency overcurrent phenomenon, which will prevent the generator from overexciting when the generator goes into low frequency operation for some reason, which will be described later. If an excitation prevention circuit is added, a complicated waveform shaping circuit is required, and as a result, a more complicated circuit configuration than that of the method shown in FIG. 1 has to be adopted, which is simplified as shown in FIG. The significance of using the synchronization detection circuit has been lost.

ここで従来の低周波過励磁防止手段について説明する。
いま発電機励磁調整装置の設定電圧を一定にしたままで
発電機の周波数を定格周波数以下に下げて行くと、公知
のように、励磁調整装置は、発電機出力電圧を設定電圧
に保持しようとして発電機励磁電流を増大する方向に制
御し、運転周波数によつては発電機の界磁巻線を焼損す
るという重大事故に至つてしまう。またエンジン発電機
等においては、往々、運転開始直後又は停止直前に、原
動機保護のため定格周波数の50〜60%の周波数でア
イドリング運転をしたり、断続負荷の場合に、原動機燃
料節約のため待機運転中アイドリング運転に切り換えた
り、あるいは原動機保守のため一時的に低周波運転を行
うことがある。このような場合、従来、(1)その都度発
電機界磁しや断器を手動でオン,オフする、(2)アイド
リング運転スイツチに連動して界磁しや断器をオン,オ
フする、(3)例えば発電機軸端に取り付けられた速度検
出用小形発電機で主発電機の速度(周波数に比例する)
を検出し、別に設けた速度継電器で前記の界磁しや断器
をオン,オフする、(4)上記の検出信号を自動電圧調整
装置内の高利得増幅器の加算入力に加えることにより所
定周波数以下で電圧下げ命令を出し、あるいは制御をし
や断して無励磁にする等の手段がとられていたが、これ
らの手段は手動操作を必要とし、あるいは特別に速度検
出用の発電機や継電器を必要とするものであり、その制
御機能も十分ではなかつた。
Here, a conventional low frequency overexcitation preventing means will be described.
If the frequency of the generator is lowered below the rated frequency while the set voltage of the generator excitation adjustment device remains constant, the excitation adjustment device attempts to keep the generator output voltage at the set voltage, as is known. The generator exciting current is controlled to increase, and depending on the operating frequency, the field winding of the generator may be burned out, leading to a serious accident. In addition, engine generators often perform idling at a frequency of 50 to 60% of the rated frequency to protect the prime mover immediately after starting operation or immediately before stopping, or in the case of an intermittent load, to wait for fuel saving of the prime mover. It may switch to idling operation during operation, or temporarily perform low frequency operation for maintenance of the prime mover. In such a case, conventionally, (1) the generator field breaker and breaker are manually turned on and off each time, (2) the field breaker and breaker are turned on and off in conjunction with the idling operation switch, (3) For example, a small generator for speed detection attached to the shaft end of the generator, the speed of the main generator (proportional to the frequency)
And a separate speed relay to turn on and off the field breaker and disconnector, (4) The above detection signal is applied to the addition input of the high gain amplifier in the automatic voltage regulator, and the predetermined frequency is applied. In the following, measures such as issuing a voltage reduction command, or controlling or disconnecting it to de-energize were taken, but these measures require manual operation, or special generator for speed detection or It requires a relay and its control function was not sufficient.

(目的) この出願の第1の発明は、第2図に示すような従来の交
流電源同期式の発電機励磁調整装置を改良し、発電機の
励磁機回路を制御する弛張発振回路を有するサイリスタ
位相制御励磁調整装置等において、同期信号を実用上支
障のない範囲まで狭めたパルス信号として検出し、相対
的に励磁回路の制御整流回路の位相制御範囲を広くする
ことができる。交流発電機の励磁調整装置を提供するこ
とを目的とする。
(Purpose) A first invention of the present application is an improvement of a conventional AC power source synchronous type generator excitation adjusting device as shown in FIG. 2, and a thyristor having a relaxation oscillation circuit for controlling an excitation circuit of the generator. In the phase control excitation adjusting device or the like, it is possible to detect the synchronization signal as a pulse signal narrowed to a practically unimpeded range and relatively widen the phase control range of the control rectification circuit of the excitation circuit. An object of the present invention is to provide an excitation adjustment device for an AC generator.

この出願の第2の発明は、従来の交流電源同期式の発電
機励磁調整装置を改良し、発電機の励磁機回路を制御す
る弛張発振回路を有するサイリスタ位相制御励磁調整装
置等において、特別に速度検出用発電機や継電器等を設
けることなく、自己の発電機電圧の周波数を検出して設
定周波数以下で発電機出力電圧を自動的に垂下させるこ
とが可能な制御性、信頼性にすぐれた低周波過励磁防止
手段を内蔵する交流発電機の励磁調整装置を提供するこ
とを目的とする。
The second invention of this application is an improvement of the conventional AC power supply synchronous type generator excitation adjusting device, and is particularly useful in a thyristor phase control excitation adjusting device having a relaxation oscillation circuit for controlling the generator excitation circuit. It has excellent controllability and reliability that can detect the frequency of its own generator voltage and automatically drop the generator output voltage below the set frequency without providing a speed detecting generator or relay. It is an object of the present invention to provide an excitation adjustment device for an AC generator that incorporates low frequency overexcitation preventing means.

さらに、第1及び第2の発明は、多入力高利得増幅器を
利用し、簡単な回路により、それぞれ前記の目的を達成
することが可能であつて、これによりコンパクトに構成
され、経済的にも有利な交流発電機の励磁調整装置を提
供することを目的とする。
Further, the first and second aspects of the present invention utilize the multi-input high gain amplifier, and each of the above-mentioned objects can be achieved by a simple circuit, whereby a compact structure is achieved, and economically. An object of the present invention is to provide an advantageous excitation adjustment device for an AC generator.

さらに、第1及び第2の発明は、それぞれ前記の目的を
達成するとともに、ブラシ付き、ブラシレスいずれの方
式についても、高圧発電機及び低圧発電機の両者に、上
記の制御回路を共通にして適用することができる交流発
電機の励磁調整装置を提供することを目的とする。
Furthermore, the first and second inventions achieve the above-mentioned objects, respectively, and apply the above control circuit to both the high-voltage generator and the low-voltage generator in common for both the brush type and the brushless type. It is an object of the present invention to provide an excitation adjustment device for an AC generator that can be used.

(発明の概要) この出願の第1の発明は、発電機出力電圧を整流する整
流回路の出力回路中基準電位に対して第1の極性を有す
る回路に方向性を有する同期検出素子を設け、また整流
回路の出力回路中基準電位に対して第1の極性と逆極性
である第2の極性を有する基準電圧設定部に定電圧素子
とこれに実効的に直列に接続された非直線抵抗素子とを
設け、同期検出回路において、前記同期検出素子におけ
る相対的に第1の極性を有する端子より得られる第1の
電圧と、前記非直線抵抗素子における電圧降下に相当す
る第2の電圧とを比較して得られるパルス幅の狭い同期
信号により発電機の励磁機回路を制御する弛張発振回路
を同期化させるものである。
(Summary of the Invention) A first invention of the present application is to provide a directional synchronous detection element in a circuit having a first polarity with respect to a reference potential in an output circuit of a rectifier circuit for rectifying a generator output voltage, In the output circuit of the rectifying circuit, a constant voltage element and a non-linear resistance element effectively connected in series to the reference voltage setting section having a second polarity which is the opposite polarity to the reference potential with respect to the reference potential. And a second voltage corresponding to a voltage drop in the non-linear resistance element and a first voltage obtained from a terminal of the synchronization detection element having a relatively first polarity in the synchronization detection circuit. The relaxation oscillation circuit for controlling the exciter circuit of the generator is synchronized with the synchronization signal having a narrow pulse width obtained by comparison.

また、第2の発明は、周波数/電圧検出回路において、
時間とともに一方向に変化し、同期検出回路の出力信号
によつてリセツトされる電圧と、設定可能な基準電圧と
を比較し、発電機周波数の低下時にのみ発電機周波数の
低下量の関数である制御信号を発生し、この制御信号と
電圧検出回路で検出した発電機の出力電圧の関数である
信号とを加算した信号により、発電機の励磁機回路を制
御する弛張発振回路を発電機周波数の低下時にその界磁
の過励磁を防止する方向に制御するものである。
A second invention is a frequency / voltage detection circuit,
It is a function of the amount of decrease in the generator frequency only when the generator frequency is decreased by comparing the voltage that changes in one direction with time and is reset by the output signal of the synchronization detection circuit with a settable reference voltage. A control signal is generated and the relaxation oscillation circuit for controlling the exciter circuit of the generator is controlled by the signal that is the sum of this control signal and the signal that is a function of the output voltage of the generator detected by the voltage detection circuit. It is controlled to prevent overexcitation of the field when the field is lowered.

(実施例) 以下第3図〜第6図を参照してこの出願の発明の実施例
について詳細に説明する。下記の説明は、この出願の発
明をブラシレス発電機に適用した例について、この出願
の発明の実施例の構成、その概括的動作、その同期検出
動作及びその低周波過励磁防止動作の順序で行う。なお
この出願の発明は、ブラシ付き発電機にも同様に適用す
ることができるものである。
(Embodiment) An embodiment of the invention of this application will be described in detail below with reference to FIGS. 3 to 6. The following description will be made in the order of the configuration of the embodiment of the invention of this application, its general operation, its synchronization detection operation, and its low-frequency overexcitation prevention operation for an example in which the invention of this application is applied to a brushless generator. . The invention of this application can be similarly applied to a brush-equipped generator.

(この出願の発明の実施例の構成)(第3図) 第3図において、1は交流発電機、2はその界磁巻線、
3は励磁線の電機子、4はその界磁巻線である。5は発
電機1の回転部に搭載した回転整流器で励磁器電機子3
の出力を整流して界磁巻線2を励磁するためのものであ
り、例えばダイオードをブリツジ接続して構成される。
6はサイリスタとダイオードとよりなる励磁機用の制御
整流回路であり、この例では単相半波式整流回路及び単
相混合ブリツジ式整流回路のいずれによる場合も後述の
制御回路は共通の構成で実用化できるよう構成されてい
る。なおここで単相半波式整流回路は、主として低圧発
電機用で原則として励磁機用変圧器を設けないものであ
り、単相混合ブリツジ式整流回路は、主として高圧発電
機用で励磁用変圧器を有するものである。
(Structure of the embodiment of the invention of this application) (FIG. 3) In FIG. 3, 1 is an AC generator, 2 is its field winding,
Reference numeral 3 is an armature of the exciting wire, and 4 is its field winding. Reference numeral 5 is a rotary rectifier mounted on the rotating part of the generator 1 and is an exciter armature 3
Is for rectifying the output of the magnetic field winding 2 to excite the field winding 2, and is configured by, for example, connecting a diode in a bridge.
Reference numeral 6 denotes a control rectifier circuit for an exciter machine composed of a thyristor and a diode. In this example, the control circuit described later has a common configuration regardless of whether it is a single-phase half-wave rectifier circuit or a single-phase mixed bridge rectifier circuit. It is configured for practical use. Note that the single-phase half-wave rectifier circuit is mainly for low-voltage generators, and in principle a transformer for exciter is not provided.The single-phase mixed bridge type rectifier circuit is mainly for high-voltage generators, and is not for exciter transformer. It has a container.

7は発電機1の端子電圧に関連する電圧成分を取り出す
ための変圧器、8は変圧器7の出力を直流電圧に変換
し、発電機1の端子電圧に関連する信号、一般的には発
電機1の出力電圧の関数である信号を取り出すための電
圧検出回路であり、外部に接続される可変抵抗により検
出信号量を調整可能である。9は例えばダイオードブリ
ツジよりなる制御回路用の単相全波整流回路であり、そ
の整流出力が入力抵抗R2を介して定電圧ツエナーダイ
オードZ1,Z2に印加され、このツエナーダイオードZ
1,Z2に印加され、このツエナーダイオードZ1,Z
2の接続点を制御電源回路の基準、即ち、OVラインと
し、ツエナーダイオードZ1から逆流防止用ダイオード
D1を介して第1の極性、例えばプラスの制御電源電圧
を得、ツエナーダイオードZから第2の極性、例えば
マイナスの制御電源電圧を得る。そして、この第1,第
2の極性の制御電源電圧はそれぞれ平滑用コンデンサC
6,C7により平滑化される。さらに整流回路9に並列
にそう入された抵抗R1は、整流回路9の単相全波整流
出力波形のゼロレベルがツエナーダイオードZ2で定ま
るマイナス側の最低レベル(第4図(a)の(-)ライン)か
ら浮きあがらないようにするためのものであり、これに
より整流出力波形が確実に後述の第4図(a)の(-)ライン
まで落ちるようにして整流回路9の交流入力電圧低下時
にも後述の同期期間の狭い同期パルスを確実に得るため
のものである。
Reference numeral 7 is a transformer for extracting a voltage component related to the terminal voltage of the generator 1, 8 is a converter for converting the output of the transformer 7 into a DC voltage, and a signal related to the terminal voltage of the generator 1, generally power generation. It is a voltage detection circuit for extracting a signal that is a function of the output voltage of the machine 1, and the detection signal amount can be adjusted by a variable resistor connected to the outside. Reference numeral 9 is a single-phase full-wave rectification circuit for a control circuit, which is composed of, for example, a diode bridge, and its rectified output is applied to constant voltage zener diodes Z1 and Z2 via an input resistor R2.
1 and Z2 are applied to the zener diodes Z1 and Z
Reference of the control power supply circuit 2 of the connection point, i.e., the OV line, Tsu first polarity from Zener diode Z1 via a backflow prevention diode D1, for example, to obtain a positive control supply voltage, the Zener diode Z 2 from the second , A negative control power supply voltage, for example. The control power supply voltages of the first and second polarities are respectively smoothing capacitors C.
6 and C7 are used for smoothing. Further, the resistor R1 inserted in parallel with the rectifier circuit 9 has a minimum level on the negative side where the zero level of the single-phase full-wave rectified output waveform of the rectifier circuit 9 is determined by the Zener diode Z2 ((-() in FIG. 4 (a)). ) Line) so that the rectified output waveform surely drops to the (-) line in Fig. 4 (a) described later so that the AC input voltage of the rectifier circuit 9 drops. This is also for surely obtaining a sync pulse having a narrow sync period described later.

10は弛張発振回路、11は増幅回路、12は周波数/
電圧検出回路(以下F/V検出回路という)、13は基
準電圧設定部(この例ではマイナス基準電圧設定部)、
14は同期検出回路であつて、これらが励磁制御系の要
部を構成するものである。以下各回路の構成について詳
細に説明する。
10 is a relaxation oscillator circuit, 11 is an amplifier circuit, and 12 is frequency /
A voltage detection circuit (hereinafter referred to as F / V detection circuit), 13 is a reference voltage setting unit (in this example, a negative reference voltage setting unit),
Reference numeral 14 denotes a synchronization detection circuit, which constitutes a main part of the excitation control system. The configuration of each circuit will be described in detail below.

弛張発振回路10は、励磁機用の制御整流回路6のサイ
リスタを制御するためのものであり、この回路は、ユニ
ジヤンクシヨントランジスタUJT、パルス変圧器PT、
時定数回路のコンデンサC1及び抵抗R3,R4、トラ
ンジスタT1,T2、入力抵抗R5a,R5b、並びにダイ
オードD2〜D4がそれぞれ図示のように接続されて構
成される。トランジスタT1には、後述の増幅器OP1で
増幅された信号が入力抵抗R5aを介して加えられ、これ
により時定数回路のコンデンサC1の充電が加速され、
またトランジスタT2には、後述の高利得増幅器OP3の
出力パルスがダイオードD4、入力抵抗R5bを介して加
えられ、これにより時定数回路のコンデンサC1の充電
電荷が放電され、これら一連の動作をもつてユニジヤン
クシヨントランジスタUJTがオン,オフ制御され、かつ
弛張発振回路10が同期制御される。
The relaxation oscillation circuit 10 is for controlling the thyristor of the control rectification circuit 6 for the exciter machine, and this circuit includes a uni-junction transistor UJT, a pulse transformer PT,
A capacitor C1 and resistors R3 and R4 of the time constant circuit, transistors T1 and T2, input resistors R5a and R5b, and diodes D2 to D4 are connected as shown in the figure. A signal amplified by an amplifier OP1 described later is applied to the transistor T1 via an input resistor R5a, which accelerates charging of the capacitor C1 of the time constant circuit,
An output pulse of a high gain amplifier OP3, which will be described later, is applied to the transistor T2 via a diode D4 and an input resistor R5b, whereby the capacitor C1 of the time constant circuit is discharged, and a series of these operations is performed. The uni-junction transistor UJT is on / off controlled, and the relaxation oscillation circuit 10 is synchronously controlled.

増幅回路11は、この例ではプラスの検出信号、すなわ
ち入力抵抗R8を通して入力される電圧検出回路8の検
出信号及び入力抵抗R9を通して入力される後述の高利
得増幅器OP2の出力信号を積分した信号と、この例では
マイナスの電圧設定信号、すなわち入力抵抗R10を通し
て入力されるマイナス基準電圧設定部13からの信号と
の偏差量を増幅するためのものである。高利得増幅器OP
1の反転入力には、前記の検出信号と、電圧設定信号
と、積分した信号との偏差量が入力され、その非反転入
力は抵抗R21を経て0Vラインに接続されている。抵抗
R6は高利得増幅器OP1の帰還抵抗であり、直列接続さ
れたコンデンサC2及び抵抗R7は補償回路を構成す
る。
In this example, the amplifier circuit 11 has a plus detection signal, that is, a signal obtained by integrating a detection signal of the voltage detection circuit 8 input through the input resistor R8 and an output signal of a high gain amplifier OP2 described below input through the input resistor R9. In this example, it is for amplifying the negative voltage setting signal, that is, the deviation amount from the signal from the negative reference voltage setting unit 13 input through the input resistor R10. High gain amplifier OP
The deviation amount of the detection signal, the voltage setting signal, and the integrated signal is input to the inverting input of 1, and the non-inverting input is connected to the 0V line via the resistor R21. The resistor R6 is a feedback resistor of the high gain amplifier OP1, and the capacitor C2 and the resistor R7 connected in series constitute a compensation circuit.

F/V検出回路12は、前記の原動機アイドリング運転時
等の発電機出力周波数が低周波領域にある場合にのみ、
発電機界磁の過励磁を防止するために設定周波数以下
で、この励磁調整装置の出力電圧を垂下させるためのも
のであり、コンパレータとして動作する高利得増幅器OP
2の反転入力は抵抗R22を経て0Vラインに接続され、
その非反転入力には、直列接続された抵抗R15及びコン
デンサC4よりなるのこぎり波発生回路のコンデンサC
4にかかるプラス電圧と設定周波数調整用抵抗VR1の設
定により定まるマイナス電圧とがそれぞれ入力抵抗R13
及びR14を介して入力され、比較される。コンデンサC
4に並列に接続されるトランジスタT3には、後述の高
利得増幅器OP4の出力パルスを微分したパルスがダイオ
ードD6を介して入力され、これによりコンデンサC4
の充電電荷が放電し、第5図(a)に示す一方向に上昇す
るのこぎり波の電圧波形がリセツトされる。高利得増幅
器OP2の出力は、出力抵抗R12及びダイオードD5を経
て積分用コンデンサC3及び積分用抵抗R11により積分
され、高利得増幅器OP1に入力される。
The F / V detection circuit 12 can be used only when the generator output frequency is in the low frequency range when the engine is idling as described above.
A high-gain amplifier OP, which operates as a comparator, for dropping the output voltage of this excitation regulator at a set frequency or lower to prevent overexcitation of the generator field.
The inverting input of 2 is connected to the 0V line via resistor R22,
The non-inverting input has a capacitor C of a sawtooth wave generating circuit composed of a resistor R15 and a capacitor C4 connected in series.
The positive voltage applied to 4 and the negative voltage determined by the setting of the set frequency adjusting resistor VR1 are input resistance R13.
And R14 and compared. Capacitor C
A pulse obtained by differentiating an output pulse of a high gain amplifier OP4, which will be described later, is input to a transistor T3 connected in parallel with the transistor T3 via a diode D6, whereby a capacitor C4 is generated.
The electric charge of is discharged, and the sawtooth voltage waveform rising in one direction shown in FIG. 5 (a) is reset. The output of the high gain amplifier OP2 is integrated by the integrating capacitor C3 and the integrating resistor R11 via the output resistor R12 and the diode D5 and input to the high gain amplifier OP1.

基準電圧設定部13は、0Vラインと(-)ラインとの間
に直列に接続され、非直線素子の一例であるダイオード
D7、定電圧素子の一例である定電圧ツエナーダイオー
ドZ3及び電流制限抵抗R16により構成される。なおダ
イオードD7は、この例では基準電圧設定部13の温度
補償機能をも兼ね備えるものであり、また図ではダイオ
ードD7は1個のみ示されているが、これは複数のダイ
オードで構成してもよく、ダイオードD7はツエナーダ
イオードZ3に直接直列に接続されているが、これは実
効的に直列に接続されていればよい。
The reference voltage setting unit 13 is connected in series between the 0V line and the (−) line, and includes a diode D7 that is an example of a non-linear element, a constant voltage Zener diode Z3 that is an example of a constant voltage element, and a current limiting resistor R16. It is composed of The diode D7 also has the temperature compensation function of the reference voltage setting unit 13 in this example, and although only one diode D7 is shown in the drawing, it may be composed of a plurality of diodes. , The diode D7 is directly connected in series to the zener diode Z3, but it is sufficient that this is effectively connected in series.

同期検出回路14は、弛張発振回路10及びF/V検出回
路12に後述の同期パルスを供給するためのものであ
る。ともにコンパレータとして動作する高利得増幅器OP
3及びOP4の反転入力には、この例ではダイオードD1の
アノード側電圧及び基準電圧設定部13のダイオードD
7のえん層電圧降下相当の電圧が、それぞれ入力抵抗R
18,R19を介して入力され、またその非反転入力は抵抗
R23を経て0Vラインに接続されている。高利得増幅器
OP3の出力は、前述のように弛張発振回路10のトラン
ジスタT2に入力され、一方高利得増幅器OP4の出力は
微分回路を構成する抵抗R17、コンデンサC5及び抵抗
R17′を経て前述のようにF/V検出回路12のトランジ
スタT3に入力される。
The synchronization detection circuit 14 is for supplying a later-described synchronization pulse to the relaxation oscillation circuit 10 and the F / V detection circuit 12. High-gain amplifier OP that both operate as a comparator
In this example, the anode side voltage of the diode D1 and the diode D of the reference voltage setting unit 13 are connected to the inverting inputs of 3 and OP4.
The voltage corresponding to the voltage drop of the encircling layer of 7 is the input resistance R
18 and R19, and its non-inverting input is connected to the 0V line via the resistor R23. High gain amplifier
The output of OP3 is input to the transistor T2 of the relaxation oscillator circuit 10 as described above, while the output of the high gain amplifier OP4 passes through the resistor R17, the capacitor C5 and the resistor R17 'forming the differentiating circuit to F / It is input to the transistor T3 of the V detection circuit 12.

前述の高利得増幅器OP1〜OP4は、それぞれ1個の多入力
高利得演算増幅器を有効に活用するよう構成されている
ため他の能動素子及び受動素子の使用点数を極力節減
し、回路構成が簡単で、コンパクトにまとめられ、コス
ト低減をはかることができるものであるが、この出願の
発明を実施するには、これらの増幅器は多入力形でなく
ともよく、それぞれ複数の増幅器を組み合わせて構成し
てもよい。
Each of the high gain amplifiers OP1 to OP4 described above is configured to effectively utilize one multi-input high gain operational amplifier, so that the number of active and passive elements to be used can be reduced as much as possible and the circuit configuration is simple. Therefore, in order to carry out the invention of this application, these amplifiers do not have to be of a multi-input type, and each amplifier is configured by combining a plurality of amplifiers. May be.

(この出願の発明の実施例の概括的動作)(第3図) 次に、第3図に示すこの出願の発明にかかる交流発電機
の励磁調整装置の動作について説明する。定常時の主回
路の動作は、公知のように、発電機出力より、又は励磁
用変圧器を介して取り出された電圧成分を第1の整流回
路6で整流し、その整流出力を励磁機の界磁巻線4に加
えて励磁するとともに励磁機の電機子3の出力を回転整
流器5で整流し、その整流出力を主機1の界磁巻線2に
供給して所定の励磁を行うものである。
(General operation of the embodiment of the invention of this application) (FIG. 3) Next, the operation of the excitation adjusting device of the alternator according to the invention of this application shown in FIG. 3 will be described. As is well known, the operation of the main circuit in the steady state is such that the voltage component extracted from the generator output or via the exciting transformer is rectified by the first rectifier circuit 6, and the rectified output is supplied to the exciter. In addition to exciting the field winding 4, the output of the armature 3 of the exciter is rectified by the rotary rectifier 5, and the rectified output is supplied to the field winding 2 of the main machine 1 to perform a predetermined excitation. is there.

励磁機の界磁巻線4に加える励磁パワーの調整は、第3
図の装置では次のように行われる。すなわち、励磁制御
系の増幅回路11に入力される信号は、電圧検出回路8
の電圧検出信号とF/V検出回路12の出力信号とを同極
性に加え合わせた信号と、この信号と逆極性で入力され
る基準電圧設定部13からの基準信号とであるから、上
記の加算出力信号と基準信号との偏差量を所定の負帰還
をかけた高利得増幅器OP1で増幅した信号を入力抵抗R5
aを経てトランジスタT1に加えることにより、時定数
回路のコンデンサC1を充電し、同期検出回路14の高
利得増幅器OP3の出力により制御されるトランジスタ
T2のオンにより放電し、この充放電されるコンデンサ
の充電電圧によって弛張発振回路10のユニジヤンクシ
ヨントランジスタUJTのオン位相を制御することによ
り、パルス変圧器PTを介して制御整流回路6のサイリ
スタを位相制御し、制御整流回路6の直流出力、すなわ
ち励磁機界磁巻線4に供給する励磁パワーを調整し、発
電機出力電圧を設定された基準どおりに自動的に制御す
る。定常時には、上記の一連の動作が行われる。
The adjustment of the excitation power applied to the field winding 4 of the exciter is the third
The apparatus shown in the figure operates as follows. That is, the signal input to the amplification circuit 11 of the excitation control system is the voltage detection circuit 8
Since the voltage detection signal and the output signal of the F / V detection circuit 12 are added to the same polarity and the reference signal from the reference voltage setting unit 13 which is input in the opposite polarity to this signal, A signal obtained by amplifying the deviation amount between the added output signal and the reference signal by the high gain amplifier OP1 to which a predetermined negative feedback is applied is input resistor R5.
By adding to the transistor T1 via a, the capacitor C1 of the time constant circuit is charged and discharged by turning on the transistor T2 controlled by the output of the high gain amplifier OP3 of the synchronization detection circuit 14, and By controlling the on-phase of the uni-junction transistor UJT of the relaxation oscillator circuit 10 by the charging voltage, the thyristor of the control rectifier circuit 6 is phase-controlled via the pulse transformer PT, and the DC output of the control rectifier circuit 6, that is, the excitation. The excitation power supplied to the machine field winding 4 is adjusted, and the generator output voltage is automatically controlled according to the set reference. In a steady state, the above series of operations is performed.

(この出願の発明の実施例の同期検出動作) (第3図,第4図) 次に、第3図の実施例の同期検出動作について説明する
が、これはこの出願の第1の発明の主要な特徴を実現す
るものである。コンパレータとして動作する高利得増幅
器OP3,OP4の反転入力には、整流回路9をプラス出力側
にそう入されダイオードD1のアノード側電圧VR18
(第4図(a)参照)及び基準電圧設定部13のダイオ
ードD7のカソード側電圧VR19が入力されている。
第4図は回路各部の電圧波形を示すものであつて、同図
(a)のVR1は、発電機出力電圧を変圧器7で変成した電
圧を整流回路9で単相全波整流した波形を示し、このと
きダイオードD1のアノード側電圧VR18は同図中実線
で示す波形となり、ダイオードD7のカソード側電圧V
R19の極性を反転した電圧−VR19が0Vラインの少し上
に実線で示す波形となる。ここで、−VR19が+VR18
り電圧の絶対値が大きい範囲でのみ、コンパレータとし
て動作する高利得増幅器OP3,OP4の出力に同図(b)の実
線Pで示す同期期間の狭い同期パルスが得られる。こ
の場合、整流回路9に並列にそう入された抵抗R1の作
用により整流波形VR1が確実に同図(a)の(-)ラインまで
落ちるために、−VR19と+VR18との電圧差が小さくて
も確実に前記の同記パルスが得られ、誤動作を生ずるこ
とがない。
(Synchronization detection operation of the embodiment of the invention of this application) (FIGS. 3 and 4) Next, the synchronization detection operation of the embodiment of FIG. 3 will be described. This is the same as the first invention of this application. It realizes the main characteristics. The inverting input of the high gain amplifier OP3, OP4 to operate as a comparator, the anode voltage V R18 of the inserted rectifier circuit 9 to the positive output side diode D1
(See FIG. 4 (a)) and the cathode side voltage V R19 of the diode D7 of the reference voltage setting unit 13 are input.
FIG. 4 shows voltage waveforms at various parts of the circuit.
V R1 in (a) shows a waveform obtained by single-phase full-wave rectifying the voltage generated by transforming the generator output voltage by the transformer 7, and at this time, the anode side voltage V R18 of the diode D1 is a solid line in the figure. The waveform becomes as shown by, and the cathode side voltage V of the diode D7
The voltage -V R19 obtained by inverting the polarity of R19 has a waveform shown by a solid line just above the 0V line. Here, only in a range where −V R19 is larger in absolute value of voltage than + V R18, the sync pulse having a narrow sync period shown by the solid line P 1 in FIG. 7B is output to the outputs of the high gain amplifiers OP3 and OP4 which operate as comparators. Is obtained. In this case, the rectified waveform V R1 surely drops to the (−) line in FIG. 9A due to the action of the resistor R1 inserted in parallel with the rectifier circuit 9, so that the voltage difference between −V R19 and + V R18. Even if is small, the above-mentioned pulse is surely obtained, and no malfunction occurs.

高利得増幅器OP3の出力パルスは、ダイオードD4、入
力抵抗R5bを介して弛張発振回路10のトランジスタT
2に入力され、その時定数回路のコンデンサC1(高利
得増幅器OP1の出力で導通するトランジスタT1により
充電される)の充電電荷を放電させる信号となり、弛張
発振回路10の同期に供される。また高利得増幅器OP4
の出力パルスは、抵抗R17、コンデンサC5及び抵抗R
17′よりなる微分回路で微分され、F/V検出回路12の
のこぎり波発生回路のコンデンサC4の充電電荷を放電
させる信号となる。
The output pulse of the high gain amplifier OP3 is transmitted through the diode D4 and the input resistor R5b to the transistor T of the relaxation oscillation circuit 10.
2 becomes a signal for discharging the charge stored in the capacitor C1 of the time constant circuit (charged by the transistor T1 which conducts at the output of the high gain amplifier OP1), and is used for synchronizing the relaxation oscillation circuit 10. Also high gain amplifier OP4
Output pulse of resistor R17, capacitor C5 and resistor R
The signal is differentiated by the differentiating circuit composed of 17 ', and becomes a signal for discharging the charge charged in the capacitor C4 of the sawtooth wave generating circuit of the F / V detection circuit 12.

第3の装置によれば、上記のように、基準電圧設定部1
3の温度補償用ダイオードD7のえん層電圧降下相当の
信号レベルをコンパレータとして動作する高利得増幅器
OP3,OP4(とくにOP3)に基準電圧として入力すること
により、制御上支障にならない範囲で相対的に狭い同期
パルス幅を得ることができるものである。これに対し、
第2図に示す従来の簡易形交流電源同期式弛張発振回路
においては、第4図(a)のVR18のラインから落ちこみ
期間中同期がかかつた状態になり、同図(b)の点線P
で示すように同期パルス幅が相当に広がるため発電機出
力電圧を最小値ゼロ電圧まで制御し切れない等の弊害が
生じやすいことになる。
According to the third device, as described above, the reference voltage setting unit 1
High-gain amplifier operating as a comparator with a signal level corresponding to the armpit voltage drop of the temperature compensating diode D7 of No. 3
By inputting a reference voltage to OP3 and OP4 (particularly OP3), a relatively narrow sync pulse width can be obtained within a range that does not hinder control. In contrast,
In the conventional simple type AC power supply synchronous relaxation oscillator shown in FIG. 2, synchronization is lost during the drop period from the V R18 line in FIG. 4 (a), and the dotted line in FIG. 4 (b). P 2
As shown in (3), since the synchronization pulse width is considerably widened, it is likely that the generator output voltage cannot be controlled to the minimum value of zero voltage, and other adverse effects are likely to occur.

(この出願の発明の低周波過励磁防止動作) (第3図〜第6図) 次に、第3図の実施例の低周波過励磁防止動作について
説明するが、これはこの出願の第2の発明の主要な特徴
を実現するものである。第3図のF/V検出回路12の高
利得増幅器OP2もコンパレータとして動作し、その非反
転入力には、第5図に示すように、基準設定電圧VR14
(可変抵抗VR1により設定値を変更することができ、
後述の出力電圧垂下設定周波数を変更することができ
る)とのこぎり波発生回路のコンデンサC4の充電電圧
(のこぎり波状電圧)VC4が入力され、充電電圧V
C4の大きさが設定電圧VR14の絶対値よりも大きくなる
と、その期間中高利得増幅器OP2から第5図(c)に示すパ
ルス電圧Pが出力される。コンデンサC4は、通常は
抵抗R15を通して充電され、したがつて電圧VC4は一方
向に上昇するが、高利得増幅器OP4の出力側の微分回路
(R17,C5,R17′)による微分パルス(第5図(b)のP
)でトランジスタT3がオンになると放電される。す
なわち発電機出力周波数に同期してコンデンサC4は充
・放電をくり返すが、発電機出力周波数が定格周波数の
範囲内では微分パルスPでコンデンサC4の充電電圧
が0Vにリセツトされる。ここで同期パルスを微分パル
スに変換するのは、周波数が低下して電源周期が長くな
るとコンデンサC4の充電電圧レベルも相対的に上昇し
て行くが、これに対して前記の同期パルスの幅が広くな
るため、コンデンサC4の充電電圧の放電期間が長くな
つて周波数の低下に比例して電圧VC4のピーク値が高く
ならず、所望の発電機垂下特性が得られないからであ
る。
(Low-frequency over-excitation prevention operation of the invention of this application) (FIGS. 3 to 6) Next, the low-frequency over-excitation prevention operation of the embodiment of FIG. 3 will be described. It realizes the main features of the invention. The high gain amplifier OP2 of the F / V detection circuit 12 of FIG. 3 also operates as a comparator, and its non-inverting input has a reference set voltage V R14 as shown in FIG.
(The setting value can be changed with the variable resistor VR1,
The output voltage droop setting frequency, which will be described later, can be changed) and the charging voltage (sawtooth wave voltage) V C4 of the capacitor C4 of the sawtooth wave generation circuit are input, and the charging voltage V
When the magnitude of C4 becomes larger than the absolute value of the set voltage V R14 , the high gain amplifier OP2 outputs the pulse voltage P 4 shown in FIG. 5 (c) during that period. The capacitor C4 is normally charged through the resistor R15, so that the voltage V C4 rises in one direction, but the differential pulse (fifth, fifth) by the differential circuit (R17, C5, R17 ') on the output side of the high gain amplifier OP4. P in Figure (b)
When the transistor T3 is turned on in 3 ), it is discharged. That in synchronism with the generator output frequency capacitor C4 repeating the charging and discharging, but the charge voltage of the capacitor C4 in the differential pulse P 3 is the generator output frequency within the rated frequency is reset to 0V. Here, the synchronization pulse is converted into the differential pulse because the charging voltage level of the capacitor C4 relatively rises as the frequency decreases and the power supply cycle lengthens, whereas the width of the synchronization pulse is changed. This is because the charging voltage of the capacitor C4 becomes longer and the discharging period of the charging voltage of the capacitor C4 becomes longer, so that the peak value of the voltage V C4 does not increase in proportion to the decrease in frequency, and a desired generator drooping characteristic cannot be obtained.

さて高利得増幅器OP2から出力される第5図(c)に示すパ
ルス電圧Pは、ダイオードD5によりマイナス側がカ
ツトされ、プラスのパルス電圧のみが積分用コンデンサ
C3と抵抗R11とにより積分される。そして高利得増幅
器OP1には、第5図(c)に示す積分した電圧VC3と電圧検
出回路8で検出した信号電圧とが加算されて入力される
ため、例えば発電機出力周波数が低下して行くと、積分
したコンデンサ電圧VC3のレベルが第5図(c)に示すよ
うに次第に高くなつてこれにより高利得OP1の出力でト
ランジスタT1がオフとなつて時定数回路(R3,C
1)の充電時定数が大きくなり、弛張発振回路10は電
相下げ方向に動作し、低周波運転時の発電機界磁の過励
磁を防止することになる。
Well pulse voltage P 4 shown in FIG. 5 which is output from the high gain amplifier OP2 (c), the negative side is Katsuhito by the diode D5, only positive pulse voltage is integrated by the integrating capacitor C3 and the resistor R11. Then, since the integrated voltage V C3 shown in FIG. 5 (c) and the signal voltage detected by the voltage detection circuit 8 are added and input to the high gain amplifier OP1, for example, the generator output frequency is lowered. Then, the level of the integrated capacitor voltage V C3 gradually rises as shown in FIG. 5 (c), which causes the output of the high gain OP1 to turn off the transistor T1 and the time constant circuit (R3, C3).
The charging time constant of 1) becomes large, the relaxation oscillation circuit 10 operates in the electric phase lowering direction, and prevents overexcitation of the generator field during low frequency operation.

第5図は、前述のF/V検出回路12の動作を説明するも
のであり、発電機1の周波数が定格値からなんらかの原
因で漸次低下し、F/V検出回路12が未検出領域から検
出領域(発電機電圧垂下特性領域)へ移行する状況を示
している。同図(a)は、時定数回路のコンデンサC4の
充電電圧+VC4と動作周波数設定電圧VR14の極性を反
転した−VR14との関係を示し、同図(b)は充電電圧VC4
を発電機1の周波数に同期してリセツトさせるための同
期微分パルス信号Pを示し、また同図(c)は高利得増
幅器OP2の出力PとF/V検出回路12の出力電圧VC3
の関係を示すものであり、図中の0Vは制御回路の0V
ラインを示している。第6図は、第3図の装置において
低周波過励磁防止機能が作動する場合の発電機出力電圧
の周波数特性の一例を示す、図中FOは発電機周波数の
定格値、FSは出力電圧垂下設定周波数、VOは発電機出
力電圧の定格値である。
FIG. 5 illustrates the operation of the F / V detection circuit 12 described above. The frequency of the generator 1 gradually decreases from the rated value for some reason, and the F / V detection circuit 12 detects the undetected area. It shows the situation of shifting to the region (generator voltage drooping characteristic region). FIG. 11A shows the relationship between the charging voltage + V C4 of the capacitor C4 of the time constant circuit and −V R14 in which the polarity of the operating frequency setting voltage V R14 is inverted, and FIG. 9B shows the charging voltage V C4.
Shows a synchronous differential pulse signal P 3 for resetting the generator in synchronism with the frequency of the generator 1, and FIG. 7C shows the output P 4 of the high gain amplifier OP2 and the output voltage V C3 of the F / V detection circuit 12. And 0V in the figure is 0V of the control circuit.
Shows the line. FIG. 6 shows an example of the frequency characteristics of the generator output voltage when the low-frequency overexcitation prevention function operates in the device of FIG. 3, where F O is the rated value of the generator frequency and F S is the output. The voltage droop setting frequency, V O, is the rated value of the generator output voltage.

(効果) 以上詳細に説明したように、第1の発明によれば、第2
の極性の制御電線に基準電圧を出力する基準電圧設定部
13を設け、同期検出回路14により単相全波整流回路
の出力側に接続した第1の定電圧素子Z1の電圧と基準
電圧設定部からの基準信号とを比較して得られるパルス
幅の狭い同期信号により発電機の励磁機回路を制御する
弛張発振回路を同期化させるようにしたので、サイリス
タ位相制御励磁調整装置等において、同期期間を実用上
支障のない範囲まで狭め、相対的に位相制御可能範囲を
広くし、とくに最小値側はゼロ電圧まで制御可能であ
る。
(Effect) As described in detail above, according to the first invention, the second
The reference voltage setting unit 13 that outputs the reference voltage to the control electric wire having the polarity of 1 is provided, and the voltage of the first constant voltage element Z1 and the reference voltage setting unit that are connected to the output side of the single-phase full-wave rectification circuit by the synchronization detection circuit Since the relaxation oscillation circuit that controls the exciter circuit of the generator is synchronized by the synchronization signal with a narrow pulse width obtained by comparing with the reference signal from, the thyristor phase control excitation adjustment device, etc. Is narrowed to a range that does not hinder practical use, and the phase controllable range is relatively widened. In particular, the minimum value side can be controlled to zero voltage.

また第2の発明によれば、周波数/電圧検出回路におい
て時間とともに一方向に変化し、同期検出回路の出力信
号によつてリセツトされる電圧と、設定可能な基準電圧
とを比較し、発電機周波数の低下時にのみ発電機周波数
の低下量の関数である制御信号を発生し、この制御信号
と電圧検出回路で検出した発電機の出力電圧の周波数で
ある信号とを加算した信号により、発電機の励磁機回路
を制御する弛張発振回路を発電機周波数の低下時にその
界磁の過励磁を防止する方向に制御するようにしたの
で、特別に速度検出用発電機や継電器等を設けることな
く、自己の発電機電圧の周波数を検出して設定周波数以
下で発電機出力電圧を自動的に垂下させることが可能な
制御性、信頼性にすぐれた低周波過励磁防止手段を内蔵
することができる。
According to the second aspect of the invention, the voltage / voltage detection circuit changes in one direction with time and is reset by the output signal of the synchronization detection circuit, and the settable reference voltage is compared, A control signal that is a function of the amount of decrease in the generator frequency is generated only when the frequency decreases, and a signal that is the sum of this control signal and the signal that is the frequency of the output voltage of the generator detected by the voltage detection circuit Since the relaxation oscillation circuit for controlling the exciter circuit is controlled so as to prevent overexcitation of the field when the generator frequency is lowered, it is not necessary to provide a speed detecting generator or relay, etc. It is possible to incorporate a low-frequency overexcitation prevention unit having excellent controllability and reliability capable of detecting the frequency of its own generator voltage and automatically drooping the generator output voltage below a set frequency.

さらに第1の発明において同期検出回路、第2の発明に
おいて周波数/電圧検出回路の増幅器を多入力高利得増
幅器として構成すれば、部品点数を節減し、簡単な回路
構成によりコスト低減をはかることができる。
Further, if the amplifier of the synchronous detection circuit in the first invention and the amplifier of the frequency / voltage detection circuit in the second invention are configured as a multi-input high gain amplifier, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced by a simple circuit configuration. it can.

さらに第1及び第2の発明は、ブラシ付き又はブラシレ
スいずれの方式についても、高圧発電機及び低圧発電機
の両者に制御回路を共通として適用することができる。
Furthermore, the first and second inventions can be applied to both the high-voltage generator and the low-voltage generator with the control circuit in common, regardless of whether they have a brush or a brushless system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図及び第2図は従来の交流発電機の励磁調整装置の
回路図、第3図はこの出願の交流発電機の励磁調整装置
の回路図、第4図(a)及び(b)は第3図の装置における同
期検出動作を説明する波形図、第5図(a),(b)及び(c)
は第3図の装置における低周波過励磁防止動作を説明す
る波形図、第6図は第3図の装置の低周波過励磁防止動
作における発電機出力電圧の周波数特性の説明図であ
る。 符号の説明 1…交流発電機、2…その界磁巻線、3…励磁器の電機
子、4…その界磁巻線、6,9…整流回路、8…電圧検
出回路、10…弛張発振回路、11…増幅回路、12…
F/V検出回路、13…基準電圧設定部、14…同期検出
回路、D1…逆流防止素子の一例であるダイオード、D
7…非直線抵抗素子の一例であるダイオード、Z3…定
電圧素子の一例であるツエナーダイオード。
1 and 2 are circuit diagrams of a conventional excitation adjustment device for an AC generator, FIG. 3 is a circuit diagram of an excitation adjustment device for an AC generator of this application, and FIGS. 4 (a) and 4 (b) are Waveform diagram for explaining the synchronization detection operation in the device of FIG. 3, FIGS. 5 (a), (b) and (c)
Is a waveform diagram for explaining the low frequency overexcitation prevention operation in the device of FIG. 3, and FIG. 6 is an explanatory diagram of the frequency characteristics of the generator output voltage in the low frequency overexcitation prevention operation of the device of FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... AC generator, 2 ... its field winding, 3 ... exciter armature, 4 ... its field winding, 6, 9 ... rectifier circuit, 8 ... voltage detection circuit, 10 ... relaxation oscillation Circuit, 11 ... Amplifier circuit, 12 ...
F / V detection circuit, 13 ... Reference voltage setting section, 14 ... Synchronization detection circuit, D1 ... Diode which is an example of backflow prevention element, D
7 ... A diode which is an example of a non-linear resistance element, Z3 ... A Zener diode which is an example of a constant voltage element.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】発電機の出力電圧を整流する全波整流回路
(9)と、この整流回路と並列に接続された第1及び第
2の定電圧素子(Z1,Z2)の直列回路と、第1及び
第2の定電圧素子電圧を平滑し第1及び第2の極性の制
御電源を得る平滑回路(C6,C7)と、第1の制御電
源から第1の定電圧素子(Z1)側への逆流を防止す逆
流防止素子(D1)からなる制御電源回路と、 前記第2の極性の制御電源に接続された非直線抵抗素子
(D7)と第3の定電圧素子(Z3)及び抵抗(R1
6)の直列回路からなる基準電圧設定部(13)と、 前記第1の定電圧素子(Z1)の端子電圧と前記非直線
抵抗(D7)の端子電圧とを比較し同期信号を出力する
第1及び第2の同期検出手段(OP3及びOP4)と、 前記第2の同期検出手段(OP4)で検出された同期検
出信号によりリセットされる鋸歯状波電圧発生手段(R
15,C4,T3)と、この鋸歯状波電圧と前記基準電
圧設定部(13)で設定された基準電圧を比較し積分す
る手段(OP2,C3,R11)とからなる、発電機周
波数の低下時にのみ発電機周波数の低下量の関数である
制御信号を発生する周波数/電圧検出回路(12)と、 発電機の出力電圧を検出する電圧検出回路(8)と、 前記周波数/電圧検出回路(12)からの制御信号と前
記電圧検出回路(8)が検出した信号とを加算し増幅す
る増幅回路(11)と、 前記第1の同期検出手段(OP3)で検出された同期信
号により同期制御されると共に前記増幅回路(11)の
信号によりオン位相が制御され、励磁機回路(2〜6)
の制御整流回路(6)を位相制御する信号を出力する弛
張発振回路と、 を備えてなる交流発電機の励磁調整装置。
1. A full-wave rectifier circuit (9) for rectifying an output voltage of a generator, and a series circuit of first and second constant voltage elements (Z1, Z2) connected in parallel with the rectifier circuit, Smoothing circuits (C6, C7) for smoothing the first and second constant voltage element voltages to obtain control power sources of the first and second polarities, and the first constant voltage element (Z1) side from the first control power source Power supply circuit comprising a backflow prevention element (D1) for preventing backflow to the control circuit, a non-linear resistance element (D7) connected to the control power supply of the second polarity, a third constant voltage element (Z3) and a resistor. (R1
6) a reference voltage setting unit (13) composed of a series circuit, a terminal voltage of the first constant voltage element (Z1) and a terminal voltage of the non-linear resistance (D7) are compared, and a synchronization signal is output. First and second synchronization detection means (OP3 and OP4), and sawtooth wave voltage generation means (R) reset by the synchronization detection signal detected by the second synchronization detection means (OP4).
15, C4, T3) and a means (OP2, C3, R11) for comparing and integrating the sawtooth wave voltage and the reference voltage set by the reference voltage setting unit (13) to lower the generator frequency. A frequency / voltage detection circuit (12) that generates a control signal that is a function of the amount of decrease in the generator frequency only, a voltage detection circuit (8) that detects the output voltage of the generator, and the frequency / voltage detection circuit ( Synchronization control by an amplifier circuit (11) that adds and amplifies the control signal from 12) and the signal detected by the voltage detection circuit (8), and the synchronization signal detected by the first synchronization detection means (OP3) The ON phase is controlled by the signal of the amplifier circuit (11) and the exciter circuit (2-6)
A relaxation oscillation circuit for outputting a signal for controlling the phase of the control rectifier circuit (6), and an excitation adjustment device for an AC generator, comprising:
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