JPS5815500A - 自動電圧調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明−同期発電機の端子電圧を制御する自動電圧調整
装置に関する。

同期発電機を自動電圧調整するものとしては第１図に示
すようなものがある。こ扛ば、発電機の電機子１の出力
電圧を変成器３を介して自動電圧調整装置５に入力し、
ここで基準電圧との差を検出し、この差を励磁装置６に
カえ発電機の界磁巻線２の界磁電圧を制御するもので、
こ牡によって発電機電圧は基準電圧で決めらｆした一定
の電圧に制御さｌＩ、る。変圧器４は励磁装置５の駆動
電源を与えるものである。

従来の自動電圧調整装置５の差電圧検出回路は変圧器３
の２次側電圧を三相全波整流し、この直流電圧と基準電
圧を比較演算する構成を基本としている。

しか１〜、三相全波整流さｎた直流電圧には入力電圧の
周波数の６倍とその整数倍の高調波分かりツプルとして
含−ｆ　ｒＬでいるため、このリップル分を抑える／ヒ
め抵抗とコンデンサで構成される平滑フィルタに通し３
１′滑した後に基準電圧と比較演算し差電圧を検出［７
ているのが実際である。この従来技術で（ｌ−１、差電
圧検出回路に上記のような平滑フィルタを使用１〜でい
るため自動電圧調整装置の応答時間が遅くなる欠点があ
る。寸だ、従来の平滑フィルタでは十分なリップル除去
が困難でｔ）る。

一方、電力系統の安定運用のために最近では自動電圧調
整装置の高速応化が安水さτしてきている。

上記の従来の欠点をなくすものとしては、特開昭５６−
１．０１００号がある。こしは第２図に示すように、変
成器３の２次側電圧全各相とも−ｆ：扛ぞ扛の２乗回路
７に導ひき、その出力オ■と基準電圧Ｅｒ　ｃ　ｆとの
差電圧Ｙｒ：　Ｍ算増幅器８で増幅し、その後にＤｉｈ
磁装同装置６磁電圧制御信号を渡すものである。こγし
によると、リップル分除去のための平滑フィルタを挿入
する８蟹がないため応答時間の速い自動電圧調整装置を
得ることができるが、高価な２乗回路７を３個必安とす
る点で経済的欠点を有する。

本発明の目的は上記第２の従来技術に１．・ける高速応
１’ｌ：を損うことなく、高価な２里回路不二低減−中
しめる経済的な差電圧検出回路ヲ（ｌ！ｉｉえた自動電
圧調整装置全Ｊｈ１供することにある。

そのため、第２の従来技術でに１：３つの線間電圧Ｖ　
ｎｈ　、’Ｖ　ｌｅｅ　、　Ｖ　、ａｆｆｉぞｆｌ−ぞ
ｌ”Ｌ２乗しＥ、ＩＱＬ−Ｖ　ａｂ”　−１−’Ｖ　１
、ｃ’＋　Ｖ　ｃｎ”　”・・・・・・　（１）と１７
て究電機？１Σ圧奮直流電圧Ｆｒｄｏ（として検出して
いたものを・、本発明では次のように別方式で検出する
ように１，２乗回路を３個から２個に低減」ｒしめてい
る。

３つの相電圧％；ｅｎ、ｅ、１．ｅｏとし、α−β−０
座標法によるα電圧をｅａ、β電圧をｅａとすると次の
関係式が成立する。

このｅａ、ｅａを用いて次式に、１：り発電機電圧を直
流電圧Ｅｄ６Ｌ　として検出すわば２乗回路を２個に低
減でき構成が簡単になる。

Ｅ、。、−ｅ、、２−１−ｅａ２・・曲回・・（４）こ
扛は３相電圧が甲衡したものであわ７ば、ｅａ　””　
ＥＳｌｎ　（Ｗ’十θｏ　）−＝・＝・（５）次のよう
に直流電圧となることがわかる。

−Ｅ２　・・・・・・・・・・・・・・・・・・　（８
）一方、発電機電圧は相電圧でなく線間電圧として計測
さｆＬるのが一般であるから、（２）及び（３）式を線
間電圧より導ひき出したほうが便利である。（２）及び
（３）式を線間電圧より導ひくように改めると、ｅ　　
−Ｖｌｌｌ　　　・・・・・・・・・・・・・・・　（
１−０）β−６ となる。−Ｉた、線間電圧〜’ｂ。がその１甘β電圧に
なるようにするとより一層便利である。即ち、線間電圧
の大きさを基準とし７たび電圧、β電圧に（９）及び（
１０）式と書き改めると、 Ｖβ”　Ｖ　ｈｅ　　　・・・・・・　・・・・　（１
２）となり、こ肛より求める次式も後述するように直流
電圧となる。

Ｅ　ｄ−ｔ　＝　Ｖ　ａ”＋　Ｖβ２・・・・・・・・
・・・・・・・・　（１３）なお、本発明の基本は（２
）、　（３）、　（４，）式で電圧検出するものである
が、こ扛から派出さ扛た（１．１−）　、　（１，２）
。

（１３）式で電圧検出したほうが回路構成が単純化され
る。

以下第３図により本発明の一実施例を説明する。

第３図において、３は発電機電圧全適切なレベルに変換
する変成器、７は手記（１１）代入（１２）式の値を入
力（〜その２乗に比例し７た出力を生じせしめる２乗回
路、８ｔ、Ｊ、２乗回路７の出力和と基準電圧１’ｉ　
ｒ　、Ｉ　との差を検出し増幅する演算増幅器、９は（
１１）式の定数である２／３全イ４Ｉるための例えば変
圧器で構成されるレベル変換器である。

第：３図の」：つに構成を扛た自動電圧調整装置の差電
圧検出回路において、変圧器３の２次側三相線間？Ｉｊ
圧を Ｖ　１１１１　＝　Ｖｓｉ＋＋　（ｗｔ十〇）曲・曲・
・（１４）とすると、！’Ｉｆｌの（１３）式は（１１
）及び（１２）式を用いて下１己のようになり、 Ｅｄｏ【−Ｖｒ１′十Ｖβ２ ＝　−Ｃ−Ｖ２（１−Ｃ０３（ｚＷＩ＋２θ）１２ ＝　ｖ　２　　　・・・・・・・・・・・・・・・・・
　（１７）Ｅｄｅｌは時間に関係なく常に一定となる。

同期発電機の電機子電圧が基準電圧Ｅ、。ｆの設定値と
等しい場合は２乗回路７の和と基準電圧Ｅ、。ｆとの差
は生じないが、同期発電機の電機子電圧が基準電圧Ｅ　
ｒ　ｏ　Ｉの設定値より変動すると２乗回路７の和であ
る（］７）式のＥｄｓｔも変動するため基準電圧Ｅ　ｒ
　ｓ　ｆ　との間に差電圧が生じる。この差はＥｄｓ　
（＜　Ｅ　ｒ＠ｆの時は正となり演算増幅器８で増幅さ
ｆＬｆｒ後に励磁装置６に印加さ扛、界磁巻線２を増磁
方向に持って行き発電機電機子電圧を高める。一方、Ｅ
　ｄａ　ｔ　＞　Ｅ　ｒｅ　Ｉ　　の時は逆に界磁巻線
２を減磁方向に持って行き発電機電機子電圧を低める。

このような動作により発電機電圧はＥｒｅｌの設定値に
等しくなるよう制御される。

第３図の本発明の変形例としては第４図に示すようなも
のが考えられる。３１．３２は発電機電圧を適切なレベ
ルに変換する変成器、９ば（１１）式は２乗回路の出力
和の平方根を取るための平方根回路、８は平方根回路出
力Ｅ　ｄ　ｅ　ｔ′と基準電圧Ｅｒｏｌ′との差電圧全
増幅する演算増幅器であり、第３図と同一記号のものは
同じ機能要素である。

第４図においては Ｅ　ｄｓ　、′＝　Ｌ汀：＝　ｖ　　　・・・・・・・
・・・・・　（１−８）Ｅ　ｒｅ　ｔ’　＝　Ｆコ　　
　　　　　（１９）である。第３図と第４図を比較す扛
げ明らかなように、変成器３は２つの単相変成器３１．
３２で構成でき経済的である。また、第３図においては
２乗回路の出力和Ｅ　ｄ　ｅ　ＬとＥ、。ｆを比較して
差電圧を得ているため、得ち■２に比例した大きさで差
電圧を得ているため外部雑音等の影響が受けやすい。こ
れにズ・Ｊし、第４図では平方根出力ｂｄｅｔ′とＥｒ
ｅ　ｌ”ｃＴ：比較しているため、即ち■に比例した大
きさとＩ〜て差電圧金得ているため外部雑音等の影響が
受けにくい利点がある。

以」−の、Ｌ５に本発明による差電圧検出回路では従来
の３個の２乗回路を２個に低減させることができ経済的
であり、かつ従来と同じ応答時間の速い自動電圧１凋整
装置全提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（１７１、同期発止；様の自動電圧調整を行なう
場合の励磁ノスデムのブロック図、第２図は従来の自動
電圧調整装置７＜、＋、の差電圧検出回路のブロック図
、第３図は本発明の自動電圧調整装置の差電圧検出回路
の一実Ｍｌｊ例、第４図は第３図の変形例を示すブロッ
ク図である。 １・・・同期発電機の電機子、２・・・同期発電機の界
磁巻線、：３・・・変成器、４・・・励磁装置用変圧器
、５・・・自動電圧調整装置、６・・・励磁装置、７・
・・２乗回路、第　Ｉ　図 第　２　凶

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、同期発電機の電機α電圧を一定に保持する自動電圧
   調整装置において、前記電機子電圧の三相交流電圧から
   α−β−〇座標法によるα電圧を検出する第１の検出回
   路とβ電圧を検出する第２の検出回路、そ扛ぞれの検出
   回路の出力を入力しその２乗に比例］〜た出力を得る第
   １と第２の２乗回路、第１と第２の２乗回路の出力和と
   予め定めらねた電圧基準僅の差を得る演算増幅器と全具
   備したことを特徴とする自動電圧調整装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の第１の検出回路に、三
   相交流電圧の１つの線間電圧に比例した量を１１４力し
   、第２の検出回路は前記線間電圧の１／２電圧と別の線
   間電圧の合成電圧に比例した量を出力するようにしたこ
   とを特徴とする自動電圧調整装置。 ３、特許請求の範囲第１項及び第２項における演算増幅
   器として、第１と第２の２乗回路の出力和の平方根を得
   る平方根回路を具備したことを特徴とする自動電圧調整
   装置。