JPH0787717A - ブラシレス同期発電機 - Google Patents
ブラシレス同期発電機Info
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- JPH0787717A JPH0787717A JP25484593A JP25484593A JPH0787717A JP H0787717 A JPH0787717 A JP H0787717A JP 25484593 A JP25484593 A JP 25484593A JP 25484593 A JP25484593 A JP 25484593A JP H0787717 A JPH0787717 A JP H0787717A
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- transformer
- winding
- exciter
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Abstract
(57)【要約】
【目的】誘導電動機等のように起動時の負荷電流が極端
に大きく変化する機器を駆動する場合であっても、大が
かりな電圧調整回路等を設けることなく、このときに生
じる大きな電圧降下を補償することを可能にし、常に安
定した電圧を供給できるブラシレス同期発電機を提供す
る。 【構成】原動機１３と発電機１と励磁機８とが回転軸で
直結してあり、発電機１の固定子巻線２は変成器３の１
次巻線４を直列に通じて出力端子に接続し、負荷はこの
Ｒ，Ｓ，Ｔに接続される。また変成器３の１次巻線４に
は並列にリアクトル７が接続してある。発電機１の固定
子巻線２に中間タップを設け、その端子は変成器３の２
次巻線５を１次巻線４とは逆極性に直列に通じて整流回
路６に接続し、さらに整流回路６の直流側出力端子を励
磁機８の固定子巻線９に接続する。励磁機８の回転子巻
線１０を回転子整流回路１１に接続し、回転子整流回路
１１は発電機１の回転子巻線１２に接続してある。
に大きく変化する機器を駆動する場合であっても、大が
かりな電圧調整回路等を設けることなく、このときに生
じる大きな電圧降下を補償することを可能にし、常に安
定した電圧を供給できるブラシレス同期発電機を提供す
る。 【構成】原動機１３と発電機１と励磁機８とが回転軸で
直結してあり、発電機１の固定子巻線２は変成器３の１
次巻線４を直列に通じて出力端子に接続し、負荷はこの
Ｒ，Ｓ，Ｔに接続される。また変成器３の１次巻線４に
は並列にリアクトル７が接続してある。発電機１の固定
子巻線２に中間タップを設け、その端子は変成器３の２
次巻線５を１次巻線４とは逆極性に直列に通じて整流回
路６に接続し、さらに整流回路６の直流側出力端子を励
磁機８の固定子巻線９に接続する。励磁機８の回転子巻
線１０を回転子整流回路１１に接続し、回転子整流回路
１１は発電機１の回転子巻線１２に接続してある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】特に、電動機の始動時のような負
荷変動による発電機の大きな電圧変動（降下）を自動的
に補償するブラシレス同期発電機に関する。
荷変動による発電機の大きな電圧変動（降下）を自動的
に補償するブラシレス同期発電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から電圧調整装置、特に定電圧装置
としてＡＶＲ(automatic voltage re-gurater)と呼ばれ
るものがあり広く普及してしている。発電機は接続した
負荷の負荷変動によって電圧変動がなくなるように出力
電圧を制御する必要があり、ここでもＡＶＲが使用され
ている。
としてＡＶＲ(automatic voltage re-gurater)と呼ばれ
るものがあり広く普及してしている。発電機は接続した
負荷の負荷変動によって電圧変動がなくなるように出力
電圧を制御する必要があり、ここでもＡＶＲが使用され
ている。
【０００３】また特開昭６１−１２８７５３号公報記載
のブラシレス自励同期発電機は、固定子にメイン発電コ
イルとメイン励磁発電コイル及びエキサイタ界磁コイル
のそれぞれが巻装されており、メイン励磁発電コイルの
起電力は、整流器と電圧調整回路を介してエキサイタ界
磁コイルに供与され、これによりエキサイタ界磁コイル
に発生する磁極に感応してエキサイタ発電コイルに起電
力が生じ、該エキサイタ発電コイルの起電力をメイン界
磁コイルへの励磁電源とするものである。
のブラシレス自励同期発電機は、固定子にメイン発電コ
イルとメイン励磁発電コイル及びエキサイタ界磁コイル
のそれぞれが巻装されており、メイン励磁発電コイルの
起電力は、整流器と電圧調整回路を介してエキサイタ界
磁コイルに供与され、これによりエキサイタ界磁コイル
に発生する磁極に感応してエキサイタ発電コイルに起電
力が生じ、該エキサイタ発電コイルの起電力をメイン界
磁コイルへの励磁電源とするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記ＡＶ
Ｒには次のような課題がある。つまりエレクトロニクス
を使用するこのＡＶＲは、フィ−ドバック制御方式であ
り時間遅れがあるから電動機などの始動時とか位相切り
換え時のような過渡的現象への対応についてはほとんど
無力である。
Ｒには次のような課題がある。つまりエレクトロニクス
を使用するこのＡＶＲは、フィ−ドバック制御方式であ
り時間遅れがあるから電動機などの始動時とか位相切り
換え時のような過渡的現象への対応についてはほとんど
無力である。
【０００５】また、特開昭６１−１２８７５３号公報に
記載のものは、誘導電動機等のように起動時の負荷電流
が極端に大きく変化する機器を駆動する場合に、起動時
において大きな値の負荷電流が負荷に流入しメイン発電
コイルに大きな電圧降下を生じるが、この大きな電圧降
下を補償するために、大がかりな電圧調整回路等の外部
装置を設けなければならず、あるいは設けない場合にも
負荷変動をカバ−できる出力を有する発電機を採用しな
ければならず、コストアップの原因となっている。
記載のものは、誘導電動機等のように起動時の負荷電流
が極端に大きく変化する機器を駆動する場合に、起動時
において大きな値の負荷電流が負荷に流入しメイン発電
コイルに大きな電圧降下を生じるが、この大きな電圧降
下を補償するために、大がかりな電圧調整回路等の外部
装置を設けなければならず、あるいは設けない場合にも
負荷変動をカバ−できる出力を有する発電機を採用しな
ければならず、コストアップの原因となっている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、発電機の回転子と励磁機の回転子とを同一
回転軸上に配設し、発電機の固定子巻線の一部出力を整
流回路を介して励磁機の固定子巻線に供給し、励磁機の
回転子巻線の出力を回転整流回路を介して発電機の回転
子巻線に供給するようにしたブラシレス同期発電機にお
いて、前記発電機の固定子巻線を変成器の一次巻線に直
列に接続して出力端子とし前記変成器の一次巻線に並列
にリアクトルを接続すると共に、発電機の固定子巻線に
中間タップを設けて該中間タップによる発電機の固定子
巻線の一部出力を、前記変成器の一次巻線とは逆極性に
なるよう変成器の二次巻線に直列に接続して前記整流回
路を介して励磁機の固定子巻線に供給する構成とした。
するために、発電機の回転子と励磁機の回転子とを同一
回転軸上に配設し、発電機の固定子巻線の一部出力を整
流回路を介して励磁機の固定子巻線に供給し、励磁機の
回転子巻線の出力を回転整流回路を介して発電機の回転
子巻線に供給するようにしたブラシレス同期発電機にお
いて、前記発電機の固定子巻線を変成器の一次巻線に直
列に接続して出力端子とし前記変成器の一次巻線に並列
にリアクトルを接続すると共に、発電機の固定子巻線に
中間タップを設けて該中間タップによる発電機の固定子
巻線の一部出力を、前記変成器の一次巻線とは逆極性に
なるよう変成器の二次巻線に直列に接続して前記整流回
路を介して励磁機の固定子巻線に供給する構成とした。
【０００７】また、励磁機の固定子巻線に並列に、スイ
ッチとダイオ−ドおよび抵抗とを介して直流電源を接続
することでより確実に作用する。あるいは変成器の鉄芯
磁路に空隙を設けてリアクトル兼用変成器としたことに
より簡便な構成とすることができる。
ッチとダイオ−ドおよび抵抗とを介して直流電源を接続
することでより確実に作用する。あるいは変成器の鉄芯
磁路に空隙を設けてリアクトル兼用変成器としたことに
より簡便な構成とすることができる。
【０００８】
【作用】以下に述べる方式は、配電線を激動負荷と一般
負荷に分けて、一般負荷に激動負荷による電圧変動の影
響が及ばないようにするフリッカ−ブ−スタ−（電気書
院、現代の配電技術、Ｐ．２２５（昭和４７−１０））
を発電機の励磁回路に応用したものである。
負荷に分けて、一般負荷に激動負荷による電圧変動の影
響が及ばないようにするフリッカ−ブ−スタ−（電気書
院、現代の配電技術、Ｐ．２２５（昭和４７−１０））
を発電機の励磁回路に応用したものである。
【０００９】ただし前記フリッカ−ブ−スタ−はこのフ
リッカ−ブ−スタ−に接続した一般負荷の電圧を一定に
保持することを目的としたものであるが、本発明におい
ては負荷電流の大きさ及び力率によって、フリッカ−ブ
−スタ−に接続した励磁機の励磁電圧を変動させ、よっ
て、発電機の誘起電圧を変化させて負荷電流の変動によ
る発電機の電圧降下を補償して、発電機の出力電圧を一
定にするようにしたものであり、従来のフリッカ−ブ−
スタ−とは作用が異なるものである。
リッカ−ブ−スタ−に接続した一般負荷の電圧を一定に
保持することを目的としたものであるが、本発明におい
ては負荷電流の大きさ及び力率によって、フリッカ−ブ
−スタ−に接続した励磁機の励磁電圧を変動させ、よっ
て、発電機の誘起電圧を変化させて負荷電流の変動によ
る発電機の電圧降下を補償して、発電機の出力電圧を一
定にするようにしたものであり、従来のフリッカ−ブ−
スタ−とは作用が異なるものである。
【００１０】発電機の固定子巻線を変成器の一次巻線を
介して発電機出力端子に接続し、固定子巻線の中間タッ
プからの発電機の一部出力を変成器の一次巻線とは逆極
性になるよう変成器の二次巻線に直列に接続して、整流
回路を介して励磁機の固定子巻線に供給する構成にした
ので、負荷電流が増加して電圧降下すると、その変成器
に並列にしたリアクトルの電圧降下に比例した電圧が変
成器の二次巻線によって整流回路に加えられ、結果的に
励磁機の静止磁界を強めるよう作用することになる。つ
まり負荷変動による電圧降下を、フリッカ−ブ−スタ−
により整流回路に加えるように構成してあるので、電圧
降下が大きいほど整流回路に加えられる電圧は上昇し、
よって励磁機の固定子による静止磁界が強められて励磁
機の作用も強まって発電機出力電圧も上昇する結果とな
る。
介して発電機出力端子に接続し、固定子巻線の中間タッ
プからの発電機の一部出力を変成器の一次巻線とは逆極
性になるよう変成器の二次巻線に直列に接続して、整流
回路を介して励磁機の固定子巻線に供給する構成にした
ので、負荷電流が増加して電圧降下すると、その変成器
に並列にしたリアクトルの電圧降下に比例した電圧が変
成器の二次巻線によって整流回路に加えられ、結果的に
励磁機の静止磁界を強めるよう作用することになる。つ
まり負荷変動による電圧降下を、フリッカ−ブ−スタ−
により整流回路に加えるように構成してあるので、電圧
降下が大きいほど整流回路に加えられる電圧は上昇し、
よって励磁機の固定子による静止磁界が強められて励磁
機の作用も強まって発電機出力電圧も上昇する結果とな
る。
【００１１】ところで、変成器の一次・二次巻線の巻数
比及びリアクトルは、負荷電流が増加した際に励磁電流
を増加させるように設計する。また、発電機の固定子巻
線の中間タップ位置も同様に設計されるものである。た
とえば、変成器の一次巻線と二次巻線の端子電圧は、二
次巻線の端子電圧が大きくなるように巻数比を設計する
ことで励磁機の静止磁界を容易に強めるよう作用させる
ことができる。
比及びリアクトルは、負荷電流が増加した際に励磁電流
を増加させるように設計する。また、発電機の固定子巻
線の中間タップ位置も同様に設計されるものである。た
とえば、変成器の一次巻線と二次巻線の端子電圧は、二
次巻線の端子電圧が大きくなるように巻数比を設計する
ことで励磁機の静止磁界を容易に強めるよう作用させる
ことができる。
【００１２】本発明においてリアクトルは変成器の励磁
インピ−ダンスで代用できる。つまり、変成器の鉄芯に
空隙を設けることにより別個のリアクトルは不要にな
る。この場合リアクトルの調整は、変成器鉄芯の空隙を
調整し励磁インピ−ダンスの大きさを調整することで可
能である。
インピ−ダンスで代用できる。つまり、変成器の鉄芯に
空隙を設けることにより別個のリアクトルは不要にな
る。この場合リアクトルの調整は、変成器鉄芯の空隙を
調整し励磁インピ−ダンスの大きさを調整することで可
能である。
【００１３】本発明は、発電機と励磁機とを同一コア−
で構成した発電機へも適用可能である。
で構成した発電機へも適用可能である。
【００１４】また本発明の変成器は負荷電流を指示する
電流計用として併用できる利点がある。
電流計用として併用できる利点がある。
【００１５】
【実施例】本発明の好適な実施例を図１により説明す
る。発電機１の固定子巻線２の端子Ａ，Ｂ，Ｃは変成器
３の１次巻線４を直列に通じて出力端子Ｒ，Ｓ，Ｔに接
続し、負荷はこのＲ，Ｓ，Ｔに接続される。また変成器
３の１次巻線４には並列にリアクトル７が接続してあ
る。発電機１の固定子巻線２には中間タップａ，ｂ，ｃ
が設けてあり、その端子は変成器３の２次巻線５を１次
巻線４とは逆極性に直列に通じて整流回路６の入力端子
ｒ，ｓ，ｔに接続してある。さらに整流回路６の直流側
出力端子を励磁機８の固定子巻線９に接続する。
る。発電機１の固定子巻線２の端子Ａ，Ｂ，Ｃは変成器
３の１次巻線４を直列に通じて出力端子Ｒ，Ｓ，Ｔに接
続し、負荷はこのＲ，Ｓ，Ｔに接続される。また変成器
３の１次巻線４には並列にリアクトル７が接続してあ
る。発電機１の固定子巻線２には中間タップａ，ｂ，ｃ
が設けてあり、その端子は変成器３の２次巻線５を１次
巻線４とは逆極性に直列に通じて整流回路６の入力端子
ｒ，ｓ，ｔに接続してある。さらに整流回路６の直流側
出力端子を励磁機８の固定子巻線９に接続する。
【００１６】また励磁機８の固定子巻線９に並列にスイ
ッチＳとダイオ−ドＤと抵抗Ｒとを介して直流電源（バ
ッテリ−）Ｅを接続してある。
ッチＳとダイオ−ドＤと抵抗Ｒとを介して直流電源（バ
ッテリ−）Ｅを接続してある。
【００１７】励磁機８の回転子巻線１０を回転整流回路
１１の入力端子ｍ，ｎに接続し、回転整流回路１１の直
流側端子は発電機１の回転子巻線１２に接続してある。
また原動機１３と発電機１の回転子軸と励磁機８の回転
子軸は直結してある。
１１の入力端子ｍ，ｎに接続し、回転整流回路１１の直
流側端子は発電機１の回転子巻線１２に接続してある。
また原動機１３と発電機１の回転子軸と励磁機８の回転
子軸は直結してある。
【００１８】以上の構成における発電作用について説明
する。まず、原動機１３によって、発電機１の回転子
（巻線１２）と励磁機８の回転子（巻線１０）とを回転
駆動させる。ここで発電機１の回転子に残留磁気があれ
ば、この回転駆動により発電を始めるが、ここでは整流
回路６に並列に設けたスイッチＳを閉じて、直流電源Ｅ
によって励磁機８の固定子巻線９に直流を印加し静止磁
界を作る。この静止磁界により励磁機８の回転子巻線１
０には電圧を誘起する。この電圧は回転整流回路１１に
より整流されて発電機１の回転子巻線１２に供給され
る。この供給により発電機１の回転子は回転界磁とな
り、発電機１の固定子巻線２に電圧を誘起する。この誘
起した電圧は出力端子Ｒ，Ｓ，Ｔに出力される。また発
電機１の固定子巻線２に設けた中間タップａ，ｂ，ｃか
らの出力は、変成器３の二次巻線５を通じて整流回路６
に接続してあり、ここに励磁機８の固定子巻線９に直流
が印加されることになり、この状態からスイッチＳを開
いて直流電源Ｅによる印加がなくても発電作用を継続す
ることが可能になる。
する。まず、原動機１３によって、発電機１の回転子
（巻線１２）と励磁機８の回転子（巻線１０）とを回転
駆動させる。ここで発電機１の回転子に残留磁気があれ
ば、この回転駆動により発電を始めるが、ここでは整流
回路６に並列に設けたスイッチＳを閉じて、直流電源Ｅ
によって励磁機８の固定子巻線９に直流を印加し静止磁
界を作る。この静止磁界により励磁機８の回転子巻線１
０には電圧を誘起する。この電圧は回転整流回路１１に
より整流されて発電機１の回転子巻線１２に供給され
る。この供給により発電機１の回転子は回転界磁とな
り、発電機１の固定子巻線２に電圧を誘起する。この誘
起した電圧は出力端子Ｒ，Ｓ，Ｔに出力される。また発
電機１の固定子巻線２に設けた中間タップａ，ｂ，ｃか
らの出力は、変成器３の二次巻線５を通じて整流回路６
に接続してあり、ここに励磁機８の固定子巻線９に直流
が印加されることになり、この状態からスイッチＳを開
いて直流電源Ｅによる印加がなくても発電作用を継続す
ることが可能になる。
【００１９】次に本発明にかかる、発電機１の固定子巻
線２を変成器３の一次巻線４を介して発電機１の出力端
子Ｒ，Ｓ，Ｔに接続し、発電機１の固定子巻線２の中間
タップａ，ｂ，ｃからの発電機１の一部出力を変成器３
の一次巻線４とは逆極性になるよう変成器３の二次巻線
５に直列に接続して、整流回路６を介して励磁機８の固
定子巻線９に供給し、前記変成器３の一次巻線４に並列
にリアクトル７を接続した構成における作用を図２によ
って説明する。
線２を変成器３の一次巻線４を介して発電機１の出力端
子Ｒ，Ｓ，Ｔに接続し、発電機１の固定子巻線２の中間
タップａ，ｂ，ｃからの発電機１の一部出力を変成器３
の一次巻線４とは逆極性になるよう変成器３の二次巻線
５に直列に接続して、整流回路６を介して励磁機８の固
定子巻線９に供給し、前記変成器３の一次巻線４に並列
にリアクトル７を接続した構成における作用を図２によ
って説明する。
【００２０】図２に発電機１の固定子巻線２と変成器３
の回路の１相分を図示する。発電機１の固定子巻線２の
端子ＡのＹ電圧をＥＡとし、端子Ａから流出する負荷電
流をＩＡとする。発電機１の固定子巻線２の中間タップ
ａのＹ電圧をＥａとし、中間タップａから流出する電流
をＩａとする。負荷電流ＩＡはリアクトル７を通じて流
れる。変成器３の２次巻線５側を流れる電流Ｉａの補償
電流が変成器３の１次巻線４とリアクトル７に環流す
る。従ってリアクトル７には（ＩＡ−Ｉａ）の電流が流
れ、リアクトル７のインピ−ダンスをｊｘとすると、ｊ
ｘ（ＩＡ−Ｉａ）の電圧降下を生じる。このときの発電
機の出力端子ＲのＹ電圧ＶＲは ＶＲ＝ＥＡ−ｊｘ（ＩＡ−Ｉａ） となり、また固定子整流回路１１の入力端子ｒのＹ電圧
Ｖｒは変成器３の２次巻線５が逆極性に直列に接続され
ているために Ｖｒ＝Ｅａ＋ｊｘ（ＩＡ−Ｉａ） となる。ただし簡単のため変成器３の巻数比を１とし
て，また変成器３は減極性として説明した。
の回路の１相分を図示する。発電機１の固定子巻線２の
端子ＡのＹ電圧をＥＡとし、端子Ａから流出する負荷電
流をＩＡとする。発電機１の固定子巻線２の中間タップ
ａのＹ電圧をＥａとし、中間タップａから流出する電流
をＩａとする。負荷電流ＩＡはリアクトル７を通じて流
れる。変成器３の２次巻線５側を流れる電流Ｉａの補償
電流が変成器３の１次巻線４とリアクトル７に環流す
る。従ってリアクトル７には（ＩＡ−Ｉａ）の電流が流
れ、リアクトル７のインピ−ダンスをｊｘとすると、ｊ
ｘ（ＩＡ−Ｉａ）の電圧降下を生じる。このときの発電
機の出力端子ＲのＹ電圧ＶＲは ＶＲ＝ＥＡ−ｊｘ（ＩＡ−Ｉａ） となり、また固定子整流回路１１の入力端子ｒのＹ電圧
Ｖｒは変成器３の２次巻線５が逆極性に直列に接続され
ているために Ｖｒ＝Ｅａ＋ｊｘ（ＩＡ−Ｉａ） となる。ただし簡単のため変成器３の巻数比を１とし
て，また変成器３は減極性として説明した。
【００２１】次に、負荷の大きさと負荷力率の変化に対
する本装置の電圧調整作用について説明する。まず無負
荷時を考える。無負荷時にはＩＡ＝０である。またＩａ
は静止磁界をつくる電流の基になるもので一般に遅れ電
流となる。従って Ｉａ＝−ｊＩａ とする。この場合のＶＲ、Ｖｒは次式のようになる。
する本装置の電圧調整作用について説明する。まず無負
荷時を考える。無負荷時にはＩＡ＝０である。またＩａ
は静止磁界をつくる電流の基になるもので一般に遅れ電
流となる。従って Ｉａ＝−ｊＩａ とする。この場合のＶＲ、Ｖｒは次式のようになる。
【００２２】 ＶＲ＝ＥＡ−ｊｘ（ｊＩａ）＝ＥＡ＋ｘＩａ Ｖｒ＝Ｅａ＋ｊｘ（ｊＩａ）＝Ｅａ−ｘＩａ すなわちＶＲはｘＩａだけＥＡより電圧が上昇し、Ｖｒ
はｘＩａだけＥａより電圧が降下する。この時の設計は
ＶＲ＝ＥＡ＋ｘＩａが定格電圧になるように設計する。
はｘＩａだけＥａより電圧が降下する。この時の設計は
ＶＲ＝ＥＡ＋ｘＩａが定格電圧になるように設計する。
【００２３】次に負荷を接続してその負荷電流ＩＡが遅
れ電流であるときを考える。すなわちＩＡ＝−ｊＩＡの
場合を考える。このときは ＶＲ＝ＥＡ−ｊｘ（−ｊＩＡ＋ｊＩａ）＝ＥＡ−ｘ（ＩＡ−Ｉａ） Ｖｒ＝Ｅａ＋ｊｘ（−ｊＩＡ＋ｊＩａ）＝Ｅａ＋ｘ（ＩＡ−Ｉａ） すなわちＶｒは無負荷の時より（ｘＩＡ）だけ電圧が高
くなる。Ｖｒが大になるとＩａが大きくなり、静止磁界
が強くなってＥａ，ＥＡが増大する。そして負荷電流Ｉ
Ａによる発電機の内部インピ−ダンスによる電圧降下を
補償する。負荷の接続によりＶＲは無負荷時より（ｘＩ
Ａ）だけ電圧が下がるので。定電圧にするためにはＩａ
の増大によって（ｘＩＡ）の電圧降下を補償しなければ
ならない。すなわち（ｘＩＡ）だけＥＡを大きくしなけ
ればならない。その作用は前述のＩａの増大によってな
される。
れ電流であるときを考える。すなわちＩＡ＝−ｊＩＡの
場合を考える。このときは ＶＲ＝ＥＡ−ｊｘ（−ｊＩＡ＋ｊＩａ）＝ＥＡ−ｘ（ＩＡ−Ｉａ） Ｖｒ＝Ｅａ＋ｊｘ（−ｊＩＡ＋ｊＩａ）＝Ｅａ＋ｘ（ＩＡ−Ｉａ） すなわちＶｒは無負荷の時より（ｘＩＡ）だけ電圧が高
くなる。Ｖｒが大になるとＩａが大きくなり、静止磁界
が強くなってＥａ，ＥＡが増大する。そして負荷電流Ｉ
Ａによる発電機の内部インピ−ダンスによる電圧降下を
補償する。負荷の接続によりＶＲは無負荷時より（ｘＩ
Ａ）だけ電圧が下がるので。定電圧にするためにはＩａ
の増大によって（ｘＩＡ）の電圧降下を補償しなければ
ならない。すなわち（ｘＩＡ）だけＥＡを大きくしなけ
ればならない。その作用は前述のＩａの増大によってな
される。
【００２４】次に負荷を接続し、その負荷電流ＩＡが進
み電流であるときを考える。すなわちＩＡ＝ｊＩＡの場
合を考える。このときは ＶＲ＝ＥＡ−ｊｘ（−ｊＩＡ＋ｊＩａ）＝ＥＡ＋ｘ（ＩＡ＋Ｉａ） Ｖｒ＝Ｅａ＋ｊｘ（−ｊＩＡ＋ｊＩａ）＝ＥＡ−ｘ（ＩＡ＋Ｉａ） すなわちＶｒは無負荷の時よりｘＩＡだけ電圧が低くな
る。Ｖｒが小になるとＩａが小さくなり、静止磁界が弱
くなってＥａ，ＥＡが小さくなる。そして負荷電流ＩＡ
による発電機の内部インピ−ダンスによる電圧上昇を補
償する。負荷の接続によりＶＲは無負荷時より（ｘ
ＩＡ）だけ電圧が高くなるので、定電圧にするためには
Ｉａの減少によって（ｘＩＡ）の電圧上昇を補償しなけ
ればならない。すなわち（ｘＩＡ）だけＥＡを小さくし
なければならない。その作用は前述のＩａの減少によっ
てなされる。
み電流であるときを考える。すなわちＩＡ＝ｊＩＡの場
合を考える。このときは ＶＲ＝ＥＡ−ｊｘ（−ｊＩＡ＋ｊＩａ）＝ＥＡ＋ｘ（ＩＡ＋Ｉａ） Ｖｒ＝Ｅａ＋ｊｘ（−ｊＩＡ＋ｊＩａ）＝ＥＡ−ｘ（ＩＡ＋Ｉａ） すなわちＶｒは無負荷の時よりｘＩＡだけ電圧が低くな
る。Ｖｒが小になるとＩａが小さくなり、静止磁界が弱
くなってＥａ，ＥＡが小さくなる。そして負荷電流ＩＡ
による発電機の内部インピ−ダンスによる電圧上昇を補
償する。負荷の接続によりＶＲは無負荷時より（ｘ
ＩＡ）だけ電圧が高くなるので、定電圧にするためには
Ｉａの減少によって（ｘＩＡ）の電圧上昇を補償しなけ
ればならない。すなわち（ｘＩＡ）だけＥＡを小さくし
なければならない。その作用は前述のＩａの減少によっ
てなされる。
【００２５】ところで図３に示すように、本発明に係る
リアクトル７は変成器３の励磁インピ−ダンスで代用で
きる。つまり、変成器３の鉄芯１４に空隙１５を設ける
ことにより別個のリアクトルは不要になる。この場合、
リアクトルの調整は変成器鉄芯１４の空隙１５を調整す
ることにより行い、変成器３の励磁インピ−ダンスの大
きさを調整することができる。図は単相用で示している
が当然３相用も可能である。
リアクトル７は変成器３の励磁インピ−ダンスで代用で
きる。つまり、変成器３の鉄芯１４に空隙１５を設ける
ことにより別個のリアクトルは不要になる。この場合、
リアクトルの調整は変成器鉄芯１４の空隙１５を調整す
ることにより行い、変成器３の励磁インピ−ダンスの大
きさを調整することができる。図は単相用で示している
が当然３相用も可能である。
【００２６】発電機と励磁機を合体した構成の発電機へ
も本発明は適用可能である。
も本発明は適用可能である。
【００２７】また本発明の変成器は負荷電流を指示する
電流計用として併用できる利点がある。
電流計用として併用できる利点がある。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、一般的に誘導電動機の起
動時に見られるような大きな負荷変動は発電機の出力電
圧の電圧降下をもたらし、このため発電機の電圧降下を
見越した容量の発電機を使用したり、大がかりなＡＶＲ
装置を付加するなどコストアップを招いていたが、本発
明により、発電機と励磁機との構成によるブラシレス同
期発電機に、変成器とリアクトルという簡単な装置を付
加するだけで、負荷電流の大きさ及び力率によって励磁
電圧を変動させて、発電機の誘起電圧を変化させて負荷
電流による発電機の電圧降下を補償するようにしたの
で、過渡的現象からなる大きな負荷変動があっても、変
動が少なく安定した電圧を供給できる発電機を提供でき
る。またこのことにより、負荷変動による電圧降下を見
越した大きな容量の発電機を設置する必要は無く、負荷
の大きさに見合う適正な発電機の選択が可能となって、
これらの設備のコストダウンに大きく貢献できるもので
ある。
動時に見られるような大きな負荷変動は発電機の出力電
圧の電圧降下をもたらし、このため発電機の電圧降下を
見越した容量の発電機を使用したり、大がかりなＡＶＲ
装置を付加するなどコストアップを招いていたが、本発
明により、発電機と励磁機との構成によるブラシレス同
期発電機に、変成器とリアクトルという簡単な装置を付
加するだけで、負荷電流の大きさ及び力率によって励磁
電圧を変動させて、発電機の誘起電圧を変化させて負荷
電流による発電機の電圧降下を補償するようにしたの
で、過渡的現象からなる大きな負荷変動があっても、変
動が少なく安定した電圧を供給できる発電機を提供でき
る。またこのことにより、負荷変動による電圧降下を見
越した大きな容量の発電機を設置する必要は無く、負荷
の大きさに見合う適正な発電機の選択が可能となって、
これらの設備のコストダウンに大きく貢献できるもので
ある。
【図１】本発明のブラシレス同期発電機の結線を示した
図である。
図である。
【図２】本発明の、発電機の固定子巻線からの出力電圧
と中間タップからの出力電圧ならびに変成器とリアクト
ルの接続による作用を示した図である。
と中間タップからの出力電圧ならびに変成器とリアクト
ルの接続による作用を示した図である。
【図３】リアクトルを変成器の励磁インピ−ダンスで代
用した例を示した図である。
用した例を示した図である。
１ 発電機 ２ 発電機の固定子巻線 ３ 変成器 ４ 変成器の一次巻線 ５ 変成器の二次巻線 ６ 整流回路 ７ リアクトル ８ 励磁機 ９ 励磁機の固定子巻線 １０ 励磁機の回転子巻線 １１ 回転子整流回路 １２ 発電機の回転子巻線 １３ 原動機 １４ 鉄芯 １５ 空隙
Claims (3)
- 【請求項１】 発電機の回転子と励磁機の回転子とを同
一回転軸上に配設し、発電機の固定子巻線の一部出力を
整流回路を介して励磁機の固定子巻線に供給し、励磁機
の回転子巻線の出力を回転整流回路を介して発電機の回
転子巻線に供給するようにしたブラシレス同期発電機に
おいて、前記発電機の固定子巻線を変成器の一次巻線に
直列に接続して出力端子とし前記変成器の一次巻線に並
列にリアクトルを接続すると共に、発電機の固定子巻線
に中間タップを設けて該中間タップによる発電機の固定
子巻線の一部出力を、前記変成器の一次巻線とは逆極性
になるよう変成器の二次巻線に直列に接続して前記整流
回路を介して励磁機の固定子巻線に供給したことを特徴
とするブラシレス同期発電機。 - 【請求項２】 請求項１記載のブラシレス同期発電機で
あって、励磁機の固定子巻線に並列に、スイッチとダイ
オ−ドおよび抵抗とを介して直流電源を接続したことを
特徴とするブラシレス同期発電機。 - 【請求項３】 請求項１記載のブラシレス同期発電機で
あって、変成器の鉄芯磁路に空隙を設けてリアクトル兼
用変成器としたことを特徴とするブラシレス同期発電
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25484593A JPH0787717A (ja) | 1993-09-18 | 1993-09-18 | ブラシレス同期発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25484593A JPH0787717A (ja) | 1993-09-18 | 1993-09-18 | ブラシレス同期発電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0787717A true JPH0787717A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=17270655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25484593A Pending JPH0787717A (ja) | 1993-09-18 | 1993-09-18 | ブラシレス同期発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0787717A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0920112A1 (en) * | 1997-11-28 | 1999-06-02 | Satake Corporation | Brushless three-phase synchronous generator having enhanced rotor field system |
-
1993
- 1993-09-18 JP JP25484593A patent/JPH0787717A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0920112A1 (en) * | 1997-11-28 | 1999-06-02 | Satake Corporation | Brushless three-phase synchronous generator having enhanced rotor field system |
| US6130492A (en) * | 1997-11-28 | 2000-10-10 | Satake Corporation | Brushless three-phase synchronous generator having enhanced rotor field system |
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