JPS5928159B2 - 励磁調整装置 - Google Patents
励磁調整装置Info
- Publication number
- JPS5928159B2 JPS5928159B2 JP53100459A JP10045978A JPS5928159B2 JP S5928159 B2 JPS5928159 B2 JP S5928159B2 JP 53100459 A JP53100459 A JP 53100459A JP 10045978 A JP10045978 A JP 10045978A JP S5928159 B2 JPS5928159 B2 JP S5928159B2
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
- H02P9/26—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P9/30—Arrangements 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
- H02P9/305—Arrangements 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 controlling voltage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、交流発電機の出力電圧制御をチョッパを用
いた発電機の励磁電流調整で行なう励磁調整装置に関す
る。
いた発電機の励磁電流調整で行なう励磁調整装置に関す
る。
発電機は、負荷の投入、しや断など急激な負荷変動によ
りその出力電圧が変動する。
りその出力電圧が変動する。
特に非常用発電機などインピーダンスの犬きい発電機は
負荷変動による出力電圧変動が大きく、発電機から給電
される他の負荷に悪影響を与える。従つて、発電機の出
力電圧を制御する制御装置は、急激な負荷変動にも応答
性良く発電機出力を制御できることが望まれる。また、
整流器などの負荷を持つ発電機では出力電圧波形が歪む
場合が多く、この場合にも制御装置は発電機出力電圧を
安定に制御できることが望まれる。第１図はブラシレス
交流発電機の従来の励磁装置を示す。
負荷変動による出力電圧変動が大きく、発電機から給電
される他の負荷に悪影響を与える。従つて、発電機の出
力電圧を制御する制御装置は、急激な負荷変動にも応答
性良く発電機出力を制御できることが望まれる。また、
整流器などの負荷を持つ発電機では出力電圧波形が歪む
場合が多く、この場合にも制御装置は発電機出力電圧を
安定に制御できることが望まれる。第１図はブラシレス
交流発電機の従来の励磁装置を示す。
破線ブロック１は発電機を、２は励磁装置を、３は変圧
器を示す。発電機１の固定電機子１１には次のようにし
て電圧を発生する。回転子１２に設ける交流励磁機１２
１の界磁１３を励磁すると、交流励磁機１２１に交流電
圧が発生し、その出力をダイオード１２２で整流して発
電機界磁１２３を励磁して電機子１１に交流電圧を発生
する。したがつて、発電機１の出力電圧を制御するには
交流励磁機の界磁１３の電流を制御する。この励磁電流
の制御は発電機１の出力を変圧器３を通してサイリスタ
整流器２１に導き、電圧調節器２２により発電機出力電
圧と設定器２３の設定電圧とが等しくなるようにサイリ
スタ整流器２１のサイリスタ導通角を制御することで行
う。サイリスタ導通角制御は第２図に示すように、発電
機１の出力電圧（同図ａ）の零クロス点から角度αの点
でサイリスタを点弧する（同図ｂ）。この結果、サイリ
スタ整流器２１の出力電圧はｂに示す斜線部分の波形に
なる。この場合、発電機１の出力電圧が整流器負荷等の
ためａに示すように歪むと、その零クロス点がβだけ遅
れるため、サイリスタの点弧タイミングも遅れることに
なり、制御が不安定になつたり、最悪の場合は制御不能
になる。一方、電圧調節器２２は、応答速度改善と界磁
電流を制限するための電流制限回路を持つ。
器を示す。発電機１の固定電機子１１には次のようにし
て電圧を発生する。回転子１２に設ける交流励磁機１２
１の界磁１３を励磁すると、交流励磁機１２１に交流電
圧が発生し、その出力をダイオード１２２で整流して発
電機界磁１２３を励磁して電機子１１に交流電圧を発生
する。したがつて、発電機１の出力電圧を制御するには
交流励磁機の界磁１３の電流を制御する。この励磁電流
の制御は発電機１の出力を変圧器３を通してサイリスタ
整流器２１に導き、電圧調節器２２により発電機出力電
圧と設定器２３の設定電圧とが等しくなるようにサイリ
スタ整流器２１のサイリスタ導通角を制御することで行
う。サイリスタ導通角制御は第２図に示すように、発電
機１の出力電圧（同図ａ）の零クロス点から角度αの点
でサイリスタを点弧する（同図ｂ）。この結果、サイリ
スタ整流器２１の出力電圧はｂに示す斜線部分の波形に
なる。この場合、発電機１の出力電圧が整流器負荷等の
ためａに示すように歪むと、その零クロス点がβだけ遅
れるため、サイリスタの点弧タイミングも遅れることに
なり、制御が不安定になつたり、最悪の場合は制御不能
になる。一方、電圧調節器２２は、応答速度改善と界磁
電流を制限するための電流制限回路を持つ。
界磁電流検出は検出器２４で行なう。さらに調節器２２
はオフセットをなくすために比例Ｐ）積分Ｉ調節器にし
ているが、第３図に示すように、ｔｏで急激な負荷増（
同図ｂ）があると電圧調節器が直ちに応答できず、発電
機１の出力電圧（同図ａ）は電圧降下△９が発生し、こ
の電圧降下は整定時間Ｔ後に元の電圧に回復する。サイ
リスタ整流器２１と電圧調節器２２による励磁調整でｃ
お９、Ｔが共に大きく、許容電圧変動幅の小さい電源装
置には不適格であつた。改良された従来装置は、第４図
に示すように、発電機１の出力電圧をダイオード整流器
４で一旦直流に変換し、この直流電圧をトランジスタ、
サイリスタなどで構成したチヨツパ５を介して交流励磁
機の界磁１３に加え、界磁電流の調整は制御装置６によ
るチヨツパ５の通流率制御で行なう。
はオフセットをなくすために比例Ｐ）積分Ｉ調節器にし
ているが、第３図に示すように、ｔｏで急激な負荷増（
同図ｂ）があると電圧調節器が直ちに応答できず、発電
機１の出力電圧（同図ａ）は電圧降下△９が発生し、こ
の電圧降下は整定時間Ｔ後に元の電圧に回復する。サイ
リスタ整流器２１と電圧調節器２２による励磁調整でｃ
お９、Ｔが共に大きく、許容電圧変動幅の小さい電源装
置には不適格であつた。改良された従来装置は、第４図
に示すように、発電機１の出力電圧をダイオード整流器
４で一旦直流に変換し、この直流電圧をトランジスタ、
サイリスタなどで構成したチヨツパ５を介して交流励磁
機の界磁１３に加え、界磁電流の調整は制御装置６によ
るチヨツパ５の通流率制御で行なう。
チヨツパ５の制御装置６は、発電機電圧を一定にするた
めの発電機電圧調節器６１と、界磁電流を制御するため
の界磁電流調節器６２と、これら制御のための電圧検出
器６３、電流検出器６４等を備える。上述の調節器６１
，６２はオフセツトをなくし応答速度を高めるためのＰ
，調節器又はＰ，Ｉ，Ｄ（微分）調節器回路に構成する
。５０は界磁電流調節器６２の出力に応じたオン・オフ
比でチヨツパ５を，駆動する制御回路である。
めの発電機電圧調節器６１と、界磁電流を制御するため
の界磁電流調節器６２と、これら制御のための電圧検出
器６３、電流検出器６４等を備える。上述の調節器６１
，６２はオフセツトをなくし応答速度を高めるためのＰ
，調節器又はＰ，Ｉ，Ｄ（微分）調節器回路に構成する
。５０は界磁電流調節器６２の出力に応じたオン・オフ
比でチヨツパ５を，駆動する制御回路である。
こうしたチヨツパ式によれば、第１図のサイリスタ式の
場合に問題となつた発電機電圧波形の歪みによる制御の
不安定さは解消できるが、制御装置６が制御遅れを持つ
たＰ，又はＰ，Ｉ，Ｄ制御をするため、発電機電圧の変
動を元の状態に戻 闘す早さ、すなわち応答速度が調節
器の応答速度で決まり、応答性を上げるにも限界があつ
た。この発明の目的は、チヨツパ方式による励磁調整装
置において、発電機出力電圧変化に対する応答性を向上
した励磁調整装置を提供するにある。 ５第５図はこの
発明の一実施例を示し、第１図又は第４図と同じものあ
るいは同じ機能を有するものは同一符号で示す。変圧器
３の出力はダイオード整流器４で直流に変換し、この直
流電力をチヨツパ５を通して界磁１３に供給し、チヨツ
パ５の ５通流率（０Ｎ，０ＦＦ比）を制御して界磁１
３への印加電圧制御、すなわち発電機１の界磁電流を調
整する。５１は界磁電流を変流するＤＣＣＴ又はシヤン
ト、５２はチヨツパ５のオフ期間に界磁１３の電流を環
流させるためのフライホイールダ ４イオード、４１は
直流電圧平滑用のコンデンサである。
場合に問題となつた発電機電圧波形の歪みによる制御の
不安定さは解消できるが、制御装置６が制御遅れを持つ
たＰ，又はＰ，Ｉ，Ｄ制御をするため、発電機電圧の変
動を元の状態に戻 闘す早さ、すなわち応答速度が調節
器の応答速度で決まり、応答性を上げるにも限界があつ
た。この発明の目的は、チヨツパ方式による励磁調整装
置において、発電機出力電圧変化に対する応答性を向上
した励磁調整装置を提供するにある。 ５第５図はこの
発明の一実施例を示し、第１図又は第４図と同じものあ
るいは同じ機能を有するものは同一符号で示す。変圧器
３の出力はダイオード整流器４で直流に変換し、この直
流電力をチヨツパ５を通して界磁１３に供給し、チヨツ
パ５の ５通流率（０Ｎ，０ＦＦ比）を制御して界磁１
３への印加電圧制御、すなわち発電機１の界磁電流を調
整する。５１は界磁電流を変流するＤＣＣＴ又はシヤン
ト、５２はチヨツパ５のオフ期間に界磁１３の電流を環
流させるためのフライホイールダ ４イオード、４１は
直流電圧平滑用のコンデンサである。
なお、コンデンサ４１はチヨツパ５のオフ時に変圧器３
等の交流側のインダクタンス分に蓄えられている電磁エ
ネルギーを吸収し、かつダイオード整流器４のスナバ一
を兼ねている。チヨツパ５の制御装置６において、６３
は発電機の出力電圧の大きさを検出し、適当な信号レベ
ルに変換する電圧検出器、６４は変流器５１の出力を適
当な信号レベルに変換する電流検出器である。
等の交流側のインダクタンス分に蓄えられている電磁エ
ネルギーを吸収し、かつダイオード整流器４のスナバ一
を兼ねている。チヨツパ５の制御装置６において、６３
は発電機の出力電圧の大きさを検出し、適当な信号レベ
ルに変換する電圧検出器、６４は変流器５１の出力を適
当な信号レベルに変換する電流検出器である。
６１は設定器２３の出力と電圧検出器６３の出力とを入
力とする電圧調節器であり、出力電力が常に設定値にな
るようチヨツパ５の通流率を制御するための出力を得る
。
力とする電圧調節器であり、出力電力が常に設定値にな
るようチヨツパ５の通流率を制御するための出力を得る
。
なお、電圧調節器６１はオフセツトを小さくするために
Ｐ，ｌ調節器とする方が好ましい。６５は電圧調節器６
１の出力と電流検出器６４の出力とを比較する電流比較
器であり、その出力がチヨツパ５のオン、オフ信号とな
る。
Ｐ，ｌ調節器とする方が好ましい。６５は電圧調節器６
１の出力と電流検出器６４の出力とを比較する電流比較
器であり、その出力がチヨツパ５のオン、オフ信号とな
る。
６６は電流比較器６５の信号に応じてチヨツパ５をオン
、オフ１駆動する１駆動回路である。
、オフ１駆動する１駆動回路である。
こうした構成により、発電機の出力は一旦直流に変換し
、チヨツパにより界磁制御するため、発電機電圧の歪み
による影響は殆んど受けず、安定した制御ができる。そ
して、電圧調節器６１の出力と電流検出器６４の出力と
を比較してチヨツパのオン、オフ制御をするため、電圧
調節器の出力と界磁電流との間に偏差があれば遅れなし
にチヨツパを制御でき、負荷急変による発電機電圧の変
動幅△９、整定時間Ｔを大幅に改善できる。第６図は負
荷急変時の各部波形を示す。ＴＯで負荷増があると、発
電機１１の出力電圧Ｖｌｌは急激に下り、電流１１，は
急激に上昇する。このとき、電圧調節器６１の出力Ｖ６
ｌは発電機１１の出力Ｖｌｌを元の状態に戻すべく増大
する。比較器６５はＴＯでは界磁電流が負荷急変前の状
態にあるため、電圧調節器６１の出力増大でチヨツパ５
をオンさせる（６５）。このオン期間はチヨツパ５の出
力電流が電圧調節器６１の出力６１を越えるまで継続す
る。従つて、負荷急変時には電圧調節器６１が負荷急変
を検出したときから遅れなくチヨツパの通流率を変える
制御ができる。なお、実施例ではブラシレス交流発電機
における交流励磁機の界磁制御をする場合を示したが、
これは発電機の界磁を直接に制御することにもできる。
、チヨツパにより界磁制御するため、発電機電圧の歪み
による影響は殆んど受けず、安定した制御ができる。そ
して、電圧調節器６１の出力と電流検出器６４の出力と
を比較してチヨツパのオン、オフ制御をするため、電圧
調節器の出力と界磁電流との間に偏差があれば遅れなし
にチヨツパを制御でき、負荷急変による発電機電圧の変
動幅△９、整定時間Ｔを大幅に改善できる。第６図は負
荷急変時の各部波形を示す。ＴＯで負荷増があると、発
電機１１の出力電圧Ｖｌｌは急激に下り、電流１１，は
急激に上昇する。このとき、電圧調節器６１の出力Ｖ６
ｌは発電機１１の出力Ｖｌｌを元の状態に戻すべく増大
する。比較器６５はＴＯでは界磁電流が負荷急変前の状
態にあるため、電圧調節器６１の出力増大でチヨツパ５
をオンさせる（６５）。このオン期間はチヨツパ５の出
力電流が電圧調節器６１の出力６１を越えるまで継続す
る。従つて、負荷急変時には電圧調節器６１が負荷急変
を検出したときから遅れなくチヨツパの通流率を変える
制御ができる。なお、実施例ではブラシレス交流発電機
における交流励磁機の界磁制御をする場合を示したが、
これは発電機の界磁を直接に制御することにもできる。
以上明らかにしたとおり、この発明によれば、発電機電
圧の波形歪みにより制御性が影響されることなく、しか
も応答性を向上できる効果がある。
圧の波形歪みにより制御性が影響されることなく、しか
も応答性を向上できる効果がある。
第１図は従来の励磁調整装置を示すプロツク図、第２図
、第３図は第１図の制御動作を説明するための波形図、
第４図は従来のチヨツパ方式による励磁調整装置を示す
プロツク図、．第５図はこの発明の一実施例を示すプロ
ツク図、第６図は第５図の動作を説明するための各部波
形図である。 １：ブラシレス交流発電機、３：変圧器、４：ダイオー
ド整流器、５：チヨツパ、６：制御装置、６１：電圧調
節器、６３：電圧検出器、６４：電流検出器、６５：比
較器、６′６：１駆動回路。
、第３図は第１図の制御動作を説明するための波形図、
第４図は従来のチヨツパ方式による励磁調整装置を示す
プロツク図、．第５図はこの発明の一実施例を示すプロ
ツク図、第６図は第５図の動作を説明するための各部波
形図である。 １：ブラシレス交流発電機、３：変圧器、４：ダイオー
ド整流器、５：チヨツパ、６：制御装置、６１：電圧調
節器、６３：電圧検出器、６４：電流検出器、６５：比
較器、６′６：１駆動回路。
Claims (1)
- １ 交流発電機の出力を変換した直流電力をチョッパの
入力にし、このチョッパの出力を上記交流発電機の界磁
入力にし、上記チョッパの通流率制御で上記交流発電機
の出力電圧を制御する励磁調整装置において、上記チョ
ッパの制御装置は、上記交流発電機の電圧設定値と該発
電機の電圧検出値とを入力とする電圧調節器と、この電
圧調節器の出力と交流発電機の界磁電流検出値との大小
に応じて上記チョッパのオン・オフ信号を出力する比較
器とを備えたことを特徴とする励磁調整装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53100459A JPS5928159B2 (ja) | 1978-08-19 | 1978-08-19 | 励磁調整装置 |
| DE19792933462 DE2933462A1 (de) | 1978-08-19 | 1979-08-17 | Schaltung zur regelung der ausgangsspannung eines wechselstromgenerators |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53100459A JPS5928159B2 (ja) | 1978-08-19 | 1978-08-19 | 励磁調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5529222A JPS5529222A (en) | 1980-03-01 |
| JPS5928159B2 true JPS5928159B2 (ja) | 1984-07-11 |
Family
ID=14274487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53100459A Expired JPS5928159B2 (ja) | 1978-08-19 | 1978-08-19 | 励磁調整装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5928159B2 (ja) |
| DE (1) | DE2933462A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6260399U (ja) * | 1985-10-03 | 1987-04-14 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5822898U (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-12 | 富士電機株式会社 | 交流発電機の励磁調整装置 |
| JPS5963700U (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-26 | 三菱電機株式会社 | 車両用交流発電機 |
| JPH0619359Y2 (ja) * | 1984-05-09 | 1994-05-18 | 本田技研工業株式会社 | Ａｃジェネレ−タ制御装置 |
| US4559487A (en) * | 1984-09-07 | 1985-12-17 | Sundstrand Corporation | Voltage regulator with independent peak and average voltage sensing |
| JP2586449B2 (ja) * | 1986-03-03 | 1997-02-26 | 株式会社明電舍 | 交流発電機の励磁制御装置 |
| JPH0640760B2 (ja) * | 1986-12-08 | 1994-05-25 | 富士電機株式会社 | 交流発電機の励磁調整装置 |
| JP2506643Y2 (ja) * | 1988-10-14 | 1996-08-14 | 神鋼電機株式会社 | トランジスタ式交流発電機用励磁装置 |
| JPH02184300A (ja) * | 1989-01-09 | 1990-07-18 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用交流発電機の制御装置 |
| JP2651030B2 (ja) * | 1990-01-17 | 1997-09-10 | 株式会社日立製作所 | 発電機の制御装置及び制御方法とそれを応用した車両用発電機の制御装置及び制御方法 |
| FR2667998B1 (fr) * | 1990-10-15 | 1992-12-04 | Valeo Equip Electr Moteur | Procede et dispositif de regulation d'un alternateur. |
-
1978
- 1978-08-19 JP JP53100459A patent/JPS5928159B2/ja not_active Expired
-
1979
- 1979-08-17 DE DE19792933462 patent/DE2933462A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6260399U (ja) * | 1985-10-03 | 1987-04-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5529222A (en) | 1980-03-01 |
| DE2933462A1 (de) | 1980-02-28 |
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