JPS59181920A - 誘導機を用いた発電システム - Google Patents
誘導機を用いた発電システムInfo
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- JPS59181920A JPS59181920A JP58055721A JP5572183A JPS59181920A JP S59181920 A JPS59181920 A JP S59181920A JP 58055721 A JP58055721 A JP 58055721A JP 5572183 A JP5572183 A JP 5572183A JP S59181920 A JPS59181920 A JP S59181920A
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- JP
- Japan
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- induction machine
- inverter
- self
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は外部の動力源から供給される不安定な機械エネ
ルギーから安定な電気エネルギーを得るだめの誘導機を
用いた発電システムに関する。
ルギーから安定な電気エネルギーを得るだめの誘導機を
用いた発電システムに関する。
誘導電動機を、周波数と電圧が一定している電源例えば
商用電力系統に接続し、外部からの動力によシミ動機の
回転子を同期速度以上の回転速度即ち滑シが負になるよ
うに回転させると、この誘られている。しかし上述の発
電方式では磁化電流を供給する交流別を源を誘導発電機
に接続しなければならないのて、発電機単独で運転する
ことはできないし、この交流別電源が停電すると発電不
能となる。またこの誘導発電機の回転速度は磁化電流を
供給する交流別電源の周波数で定まる同期回転速度以上
にしなけれは発電できないし、この交流別電源は励磁の
ために無効電力が必要でおるなど、種々の欠点がある。
商用電力系統に接続し、外部からの動力によシミ動機の
回転子を同期速度以上の回転速度即ち滑シが負になるよ
うに回転させると、この誘られている。しかし上述の発
電方式では磁化電流を供給する交流別を源を誘導発電機
に接続しなければならないのて、発電機単独で運転する
ことはできないし、この交流別電源が停電すると発電不
能となる。またこの誘導発電機の回転速度は磁化電流を
供給する交流別電源の周波数で定まる同期回転速度以上
にしなけれは発電できないし、この交流別電源は励磁の
ために無効電力が必要でおるなど、種々の欠点がある。
一方小水力発電や風力、波力などの天然現象を利用する
発電は、離島や山間部などの不便な地域で独立して使用
することが多いので、上述せる交流刑電源一般には商用
電力が入手し難いことがらシ、入手できなければ発電で
きない。また天然現象は変動が激しいので発電機の回転
速度も大幅に変化するから、この発電機を商用電力に接
続することができても、同期回転速度以下の期間は発電
簡単で保守をほとんど必要としない誘導発電機を利用で
きないことがある。
発電は、離島や山間部などの不便な地域で独立して使用
することが多いので、上述せる交流刑電源一般には商用
電力が入手し難いことがらシ、入手できなければ発電で
きない。また天然現象は変動が激しいので発電機の回転
速度も大幅に変化するから、この発電機を商用電力に接
続することができても、同期回転速度以下の期間は発電
簡単で保守をほとんど必要としない誘導発電機を利用で
きないことがある。
誘導発電機の上述のような欠点をカバーする方法として
、この発電機にコンデンサを接続し、このコンデンサの
生ずる無効電流によシ発電機が自己励磁して自励発電機
となる発電方法もあるが、負荷の変動に対する電圧の変
化が大きいことや、発電可能な回転速度の範囲が狭いな
ど、やけ如実用上問題がある。
、この発電機にコンデンサを接続し、このコンデンサの
生ずる無効電流によシ発電機が自己励磁して自励発電機
となる発電方法もあるが、負荷の変動に対する電圧の変
化が大きいことや、発電可能な回転速度の範囲が狭いな
ど、やけ如実用上問題がある。
本発明は励磁のための交流別電源を必要とせずに単独で
発電することができ、しかも極めて低い回転速度から高
速１転までの広い回転速度範囲で安定した発電をするこ
とができる誘導機を用いた発電システムを提供すること
を目的とする。
発電することができ、しかも極めて低い回転速度から高
速１転までの広い回転速度範囲で安定した発電をするこ
とができる誘導機を用いた発電システムを提供すること
を目的とする。
この目的は、本発明によれば、外部の動力源から供給さ
れる不安定な機械エネルギーから安定な電気エネルギー
を得るだめに、外部の動力源により駆動される誘導機と
、誘導機の固定子巻線と直流回路との間に介在し直流回
路側から誘導機に励磁電流を導くとともに誘導機が発生
する発電エネルギーを直流回路側に導く自励インバータ
と、との自励インバータの直流回路に逆流阻止ダイオー
ドを介して並列接続されていて誘導機の発電励起のため
の初期エネルギーを直流回路に供給する直流電源と、前
記自励インバータの周波数を誘導機回転速度に応じて制
御するとともに自励インバータの出力電圧を制御する制
御装置とを備えることによって達成される。
れる不安定な機械エネルギーから安定な電気エネルギー
を得るだめに、外部の動力源により駆動される誘導機と
、誘導機の固定子巻線と直流回路との間に介在し直流回
路側から誘導機に励磁電流を導くとともに誘導機が発生
する発電エネルギーを直流回路側に導く自励インバータ
と、との自励インバータの直流回路に逆流阻止ダイオー
ドを介して並列接続されていて誘導機の発電励起のため
の初期エネルギーを直流回路に供給する直流電源と、前
記自励インバータの周波数を誘導機回転速度に応じて制
御するとともに自励インバータの出力電圧を制御する制
御装置とを備えることによって達成される。
第１図は本発明の実施例を示す回路図である。
第１図において１は原動機であって、この原動機１には
誘導発電機２と速度検出発電機３とが結合されている。
誘導発電機２と速度検出発電機３とが結合されている。
４はトランジスタインバータであって、このトランジス
タインバータ４の交流側端子は誘導発電機２の電機子に
接続されている０トランジスタインバータ４の直流側端
子には５なる平滑コンデンサ、負荷６と負荷開閉器７の
直列回路、直流電源８と阻止ダイオード９の直列回路が
それぞれ接続されている。１２は発電量の指令、１３は
滑シ調整部、１４は加算点であって、この加算点１４か
らは誘導発電機２の回転速度から滑シ分を差引いたイン
バータ４の周波数に対応する電圧が出力される。１６は
このインバータ４の周波数と電圧の関係を定めるφパタ
ーン発生器であり、１７はこの周波数に対応する電圧を
周波数に変換するＶ／Ｆ変換器である。１８は加算点で
あってφノ（ターン発生器１６の出力と、誘導発電機２
の端子に接続されている計器用変圧器２１が検出する交
流電圧を整流器２２で直流に変換したものとを比較する
。６は電圧調節器、２６はパルス変調部、２７は）くル
ス増幅器、路はペース駆動回路である。
タインバータ４の交流側端子は誘導発電機２の電機子に
接続されている０トランジスタインバータ４の直流側端
子には５なる平滑コンデンサ、負荷６と負荷開閉器７の
直列回路、直流電源８と阻止ダイオード９の直列回路が
それぞれ接続されている。１２は発電量の指令、１３は
滑シ調整部、１４は加算点であって、この加算点１４か
らは誘導発電機２の回転速度から滑シ分を差引いたイン
バータ４の周波数に対応する電圧が出力される。１６は
このインバータ４の周波数と電圧の関係を定めるφパタ
ーン発生器であり、１７はこの周波数に対応する電圧を
周波数に変換するＶ／Ｆ変換器である。１８は加算点で
あってφノ（ターン発生器１６の出力と、誘導発電機２
の端子に接続されている計器用変圧器２１が検出する交
流電圧を整流器２２で直流に変換したものとを比較する
。６は電圧調節器、２６はパルス変調部、２７は）くル
ス増幅器、路はペース駆動回路である。
第１図によシ、以下に本発明の詳細な説明する。
原動機１によシ誘導発電機２を駆動すると、この発電機
２の回転速度に比例した電圧が速度検出発電機３から出
力されて加算点１４に印加される。
２の回転速度に比例した電圧が速度検出発電機３から出
力されて加算点１４に印加される。
一方発電量設定器などによυ外部設定されまたは回転速
度にリンクするなどして内部で作られた発電量指令１２
によシ、滑シ調整部１３は滑シを制御することによυ発
電量を制御する。この滑シ調整部１３の出力は加算点１
．１に印加される。この加算点１４において発電量２の
回転速度から滑υ調整部１３の出力である滑シ分が差引
かれ−１その値がＶ／Ｆ変換器１７に入力して、このル
乍変換器がインバータ４の周波数を決定する。
度にリンクするなどして内部で作られた発電量指令１２
によシ、滑シ調整部１３は滑シを制御することによυ発
電量を制御する。この滑シ調整部１３の出力は加算点１
．１に印加される。この加算点１４において発電量２の
回転速度から滑υ調整部１３の出力である滑シ分が差引
かれ−１その値がＶ／Ｆ変換器１７に入力して、このル
乍変換器がインバータ４の周波数を決定する。
誘導発電機の極数をＰ、毎分回転数をＮ、滑υをＳとす
るとインバータ周波数Ｆは となる。ただし発電機の場合滑りＳの値は負である。発
電機２０回転速度Ｎに対してこの滑シＳを制御して（１
）式によシインバータ４０周波数が定まる。
るとインバータ周波数Ｆは となる。ただし発電機の場合滑りＳの値は負である。発
電機２０回転速度Ｎに対してこの滑シＳを制御して（１
）式によシインバータ４０周波数が定まる。
また誘導発電機２の励磁電流を安定供給するためには、
発電機２の端子電圧とインバータ４の周波数との比率を
一定になるようにすればよいので、このトランジスタイ
ンバータ４は出力電圧と出力周波数の比が一定になる制
御をする。この電圧と周波数の比を一定にするのが１６
なるＶ／Ｆパターン発生器であって、とのＶ／Ｆパター
ン発生器１６がインバータ４の周波数に見合う電圧指令
を作り、この電圧指令は加算点１Ｂにおいて計器用変圧
器２１が検出する電圧実際値を整流器２２で直流に変換
したものと比較された後、電圧調節器２５に入力する。
発電機２の端子電圧とインバータ４の周波数との比率を
一定になるようにすればよいので、このトランジスタイ
ンバータ４は出力電圧と出力周波数の比が一定になる制
御をする。この電圧と周波数の比を一定にするのが１６
なるＶ／Ｆパターン発生器であって、とのＶ／Ｆパター
ン発生器１６がインバータ４の周波数に見合う電圧指令
を作り、この電圧指令は加算点１Ｂにおいて計器用変圧
器２１が検出する電圧実際値を整流器２２で直流に変換
したものと比較された後、電圧調節器２５に入力する。
この電圧調節器部の出力はパルス変調部２６において■
２４゛変換器１７の出力であるインバ〜り周波数と組合
わせて変調され、パルス増幅器２７とベース駆動回路四
によシインバータ４を構成しているトラ二／ 、）スタ
を制御して所望の電圧と周波数を出力させる。
２４゛変換器１７の出力であるインバ〜り周波数と組合
わせて変調され、パルス増幅器２７とベース駆動回路四
によシインバータ４を構成しているトラ二／ 、）スタ
を制御して所望の電圧と周波数を出力させる。
直流電源８はインバータ４を経て発電機２に初期励磁を
与えるための電源であって、この発電機２の電圧が立上
がれば必要がなくなるので、阻止ダイオード９をこの直
流電源８に直列に接続しておき、発電機２の電圧がこの
直流電源８の電圧よシも高くなれば自動的に給電を停止
するようにしであるので、この直流電源８の電源容量は
小さいもので十分である。したがって、直流電源として
はバッテリ、あるいは主機とともに回転駆動される小容
量の水入磁石発電機などを用いることができる。
与えるための電源であって、この発電機２の電圧が立上
がれば必要がなくなるので、阻止ダイオード９をこの直
流電源８に直列に接続しておき、発電機２の電圧がこの
直流電源８の電圧よシも高くなれば自動的に給電を停止
するようにしであるので、この直流電源８の電源容量は
小さいもので十分である。したがって、直流電源として
はバッテリ、あるいは主機とともに回転駆動される小容
量の水入磁石発電機などを用いることができる。
負荷６には負荷開閉器７が直列接続されていて、発電機
２の電圧が直流電源８の電圧よシ高くなればこの開閉器
７を閉にして、発電機２から負荷６へ電力が供給される
。発電機２が停止中または発生電圧が低いときはこの開
閉器７は開にしておき、直流電源８が消耗するのを防ぐ
。平滑コンデンサ５は直流の脈動を除去して平滑にする
ためのコンデンサである。
２の電圧が直流電源８の電圧よシ高くなればこの開閉器
７を閉にして、発電機２から負荷６へ電力が供給される
。発電機２が停止中または発生電圧が低いときはこの開
閉器７は開にしておき、直流電源８が消耗するのを防ぐ
。平滑コンデンサ５は直流の脈動を除去して平滑にする
ためのコンデンサである。
この実施例では自励インバータとしてトランジスタイン
バータを使用しているが、サイリスタなど他の半導体を
使用したインバータでおってもよいことは当然である。
バータを使用しているが、サイリスタなど他の半導体を
使用したインバータでおってもよいことは当然である。
さらに誘導発電機の電流を磁化電流成分と、それに直交
する負荷電流成分とにわけて制御をするいわゆるベクト
ル制御方法も可能である。
する負荷電流成分とにわけて制御をするいわゆるベクト
ル制御方法も可能である。
自励インバータを誘導発電機の電機子に接続するように
構成したので、励磁のだめの交流別電源を必要としない
から、山間へき地などの交流別電源が入手し難い地域に
おいても簡単に誘導発電機を運転することができる。し
かも自励インバータの周波数を発電機回転速度に対応し
て変化させるように制御しているので極わめて低い回転
速度から高速回転までの広い回転速度範囲にわたって発
電することができるし、発生電力の電圧変動もなく良質
な電力が供給できるので、特に小水力、風力。
構成したので、励磁のだめの交流別電源を必要としない
から、山間へき地などの交流別電源が入手し難い地域に
おいても簡単に誘導発電機を運転することができる。し
かも自励インバータの周波数を発電機回転速度に対応し
て変化させるように制御しているので極わめて低い回転
速度から高速回転までの広い回転速度範囲にわたって発
電することができるし、発生電力の電圧変動もなく良質
な電力が供給できるので、特に小水力、風力。
波力などを利用する発電に好適である。また直流電源は
発電機の初期励磁のときにのみ使用できれハヨイので、
その電源容量は僅小なものでよい。
発電機の初期励磁のときにのみ使用できれハヨイので、
その電源容量は僅小なものでよい。
また構造簡単で消耗部品のない誘導機であるから・山間
へき地など保守に不便な地域に好適である。
へき地など保守に不便な地域に好適である。
第１図は本発明の実施例を示す回路図である。
１・・・原動様、２・・・誘導発電機、３・・速度検出
発電機、４ ・トランジスタインバータ、５・・平滑コ
ンデンサ、６・・負荷、７ 負荷開閉器、８ 直流電源
、９ ・阻止ダイオード、１２ 発電量指令、１３滑
シ調整部、１６− Ｖ／Ｆパターン発生器、１７・ＶＦ
変換器、２１・・・計器用変圧器、２５ ・電圧調節器
、２６・パルス変調部、２７ パルス−幅器、２８
ベース駆動回路。
発電機、４ ・トランジスタインバータ、５・・平滑コ
ンデンサ、６・・負荷、７ 負荷開閉器、８ 直流電源
、９ ・阻止ダイオード、１２ 発電量指令、１３滑
シ調整部、１６− Ｖ／Ｆパターン発生器、１７・ＶＦ
変換器、２１・・・計器用変圧器、２５ ・電圧調節器
、２６・パルス変調部、２７ パルス−幅器、２８
ベース駆動回路。
Claims (1)
- 外部の動力源から供給される不安定な機械エネルギーか
ら安定な電気エネルギーを得るために、外部の動力源に
よシ駆動される誘導機と、誘導機の固定子巻線と直流回
路との間に介在し直流回路側から誘導機に励磁電流を導
くとともに誘導機が発生する発電エネルギーを直流回路
側に導く自励インバータと、この自励インバータの直流
回路に逆流阻止ダイオードを介して並列接続されていて
誘導機の発電励起のための初期エネルギーを直流回路に
供給する直流電源と、前記自励インバータの周波数を誘
導機回転速度に応じて制御するとともに自励インバータ
の出力電圧を制御する制御装置とを備えてなる誘導機を
用いた発電システム０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58055721A JPS59181920A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 誘導機を用いた発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58055721A JPS59181920A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 誘導機を用いた発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59181920A true JPS59181920A (ja) | 1984-10-16 |
Family
ID=13006725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58055721A Pending JPS59181920A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 誘導機を用いた発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59181920A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6291532U (ja) * | 1985-11-27 | 1987-06-11 |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP58055721A patent/JPS59181920A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6291532U (ja) * | 1985-11-27 | 1987-06-11 |
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