JPS5854728B2 - トロイダル電源装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電力系統とフライホイール発電機系統の両系統
から給電されるトロイダル電源装置に関するものである
。

従来のトロイダル電源装置は、起動時の機能に基づいて
述べると、第１図に示すように、電力系統に接続される
変圧器１と、電力変換器、例えば交流電力を直流電力に
変換するべく変圧器１に接続された整流器２と、整流器
２の他端に接続されるトロイダル・コイルであるコイル
３と、コイル３から供給される直流電力を交流電力に変
換する整流器４とから構成されている。

整流器４の出力側にはフライホイール発電機である発電
機５が接続され、発電機５には分配器６が接続されてい
る。

起動時の動作を説明する。

まず、発電機５に弱い励磁を与えておき、トロイダル電
源装置に起動指令を与える。

この時、整流器２を定電流運転とし、また整流器４を断
続運転とする制御を行い、発電機５を定格速度の１０％
まで昇速する。

次に、整流器４の断続運転を停止して、発電機５を自己
転流による定電流による加速運転を行う。

転流のタイミングは発電機５に直結されている分配器６
で行う。

この昇速で約９９％の定格速度を得ると、更に定速度運
転に移行する。

これは、今まづ定電流による加速運転していた電流の基
準値からこれに速度信号要素を加えた所望の定格速度と
なるべき電流へ変更させるものである。

次に回生制動時の動作を説明する。

この場合には、前述の構成における説明及び起動時の動
作における説明と逆になる。

即ち、整流器２はインバータとして働き、また整流器４
はコンバータとして働く。

これに要する制御は、図示なしの制御装置によって行な
われ、発電機５の回転エネルギを回収しながら、その回
転速度を急速に低下させる。

このような動作において、コイル３のインダクタンスの
値が小さなものでは、断続運転して発電機５を容易に起
動できる。

しかし、核融合実験装置等に用いられるトロイダル電源
装置の場合は、コイル３をトロイダルコイルとするので
、そのインダクタンスの値が大きなものとなる。

このような場合、繰返しの速い断続運転による発電機５
の起動は、不可能となる欠点があった。

本発明は、このような従来の欠点を除去するためになさ
れたもので、以下、本発明の一実施例を図について説明
する。

第２図は、本発明によるトロイダル電源装置の回路図を
示す。

同図において、変圧器１、整流器２，４、発電機５及び
分配器６は、第１図において示したものと同一の要素で
ある。

第２図において、電力系統に接続された変圧器１に対し
て整流器２を接続する。

整流器２の両出力端はトロイダル・コイルであるコイル
３ａ及びスイッチＩを介して整流器４の両入力端にそれ
ぞれ接続される。

コイル３ａ及びスイッチ７と並列にそれぞれインダクタ
ンスの値の小さな始動用のコイル８及びスイッチ９が接
続される。

整流器４の出力端は変圧器１０を介して発電機５に接続
される。

変圧器１０と並列にバイパス用のスイッチ１１が接続さ
れる。

発電機５の出力側は分配器７に接続される。

次に、発電機５の起動時の動作を説明する。

起動時には、スイッチ９及び１１を投入する。

スイッチ１１の投入は変圧器１０の飽和を避けるためで
ある。

コイル８のインダクタンスの値は小さいので、発電機５
を断続運転を可能とする。

この後、定電流による加速運転を経て定速度運転に入る
。

発電機５が定格速度に到達すると、スイッチ９及び１１
を開路し、スイッチ７を閉路する。

これにより、コイル３ａには、整流器２及び変圧器１を
介する電力系統と、整流器４及び変圧器１０を介する発
電機５とから電力が供給される。

発電機５の回転速度が低下したときは、再加速する必要
がある。

このため、スイッチ９を伴入して、コイル３ａの電流を
コイル８に分流させる。

従って、コイル３ａの発熱は軽減される。

以上のように、本発明は、インダクタンスの値が小さな
起動用のコイルをトロイダル・コイルに並列に備えたの
で、断続起動が可能となり、トロイダル・コイルの熱的
責務も軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のトロイダル電源装置を示す回路図、第２
図は本発明の一実施例による回路図である。 １．１０・・・・・・変圧器、２，４・・・・・・整流
器、３゜３ａ、８・・・・・・コイル、５・・・・・・
発雷機、６・・・・・・分配器、７，９，１１・・・・
・・スイッチ。 なお図中、同一符号は同一部分または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電力系統に一端を接続する第１の電力変換器と、フ
   ライホイール発電機に一端を接続する第２の電力変換器
   と、第１及び第２の前記電力変換器の他端を相互に接続
   するトロイダル・コイルとを備えたトロイダル電源装置
   において、第１のスイッチとトロイダル・コイルを直列
   接続した第１の回路と、第２のスイッチとインダクタン
   スの値の小さなコイルを直列接続した第２の回路とを並
   列接続し、フライホイール発電機の断続運転による起動
   を第２のスイッチの投入により行い、トロイダル・コイ
   ルに対する電力の供給を第１のスイッチの投入により行
   うことを特徴とするトロイダル電源装置。 ２ 第２の電力変換器とフライホイール発電機との間に
   変圧器と第３のスイッチとを備え、第３のスイッチを第
   ２のスイッチと連動して投入することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のトロイダル電源装置。