JPS5963988A - 可変速誘導電動機の始動方法 - Google Patents

可変速誘導電動機の始動方法

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JPS5963988A
JPS5963988A JP17318182A JP17318182A JPS5963988A JP S5963988 A JPS5963988 A JP S5963988A JP 17318182 A JP17318182 A JP 17318182A JP 17318182 A JP17318182 A JP 17318182A JP S5963988 A JPS5963988 A JP S5963988A
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JP
Japan
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speed
induction
starting
motor
induction motor
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Pending
Application number
JP17318182A
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English (en)
Inventor
Osamu Sugimoto
修 杉本
Shinobu Ishizaka
石坂 忍
Yoji Tanaka
洋司 田中
Noboru Suzuki
登 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kansai Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
Original Assignee
Kansai Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5963988A publication Critical patent/JPS5963988A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/26Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor
    • H02P1/28Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor by progressive increase of voltage applied to primary circuit of motor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)

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】 本発明は可変速揚水発11−9轡の始動方法の改良に係
り、行に揚水発電機を巻線形誘導71.勅トφとして可
変速運転する可変速揚水発電機の始動方法の改良に関す
るものである。
近年原子力発電設備の増大に伴い、水力発出、所への自
動周波数制御運転の要d肯が増大し、部分負荷運転の割
合が多くなってきている。このことから特に最近におい
ては部分負荷運転における効率向上が望まれている。
また一方最近においては水力発電所の立地県外のflt
lJ約から落差変動中の大きな発′市設備が伸設される
ようになυ、落差変動に伴う効率吐下に対する対策も望
まれている。
落差変動rlJの増大からくるこの効率低下の対策手段
としては種々考えられるであろうが、現在最も実現性の
高いも□のとして、発゛屯システムを可変速化し、効率
を向上させることが考えられている。
すなわちこのイm発屯システムにおいては、発布7機を
5駆動している水車の効率は落差が変化し低畠差となる
と効率が低下してしまうが、その落差に応じて水上の回
転速度を変化させてやるとその効率低下を抑制すること
がでへるのである。さらにこの可変速発電システムにす
ると、・1輌水発電システムの場合等には夜間の余剰電
力に応じて無駄なく楊水早の調整ができるという利点も
ある。すなわち一定速運転の揚水発電システムの場合は
揚水量、また必装置ji力が一定となり、余41亀力に
応じた揚水社できないし、もし無理してその調整をしよ
うとすると、別途その調整のための大がかりな装置が必
要となり現実的でない。
この発電システムを可変速化するには、発電゛電動機が
同期様であればこの発丸亀動機と電力系統の間にサイリ
スタ周波数変換装置を設け、その周波数を変えることに
よシ行なえる。しかし、この場合サイリスタ変換装置N
は発電、容骨相尚の人容箱なものとなるため、その製造
価格並びに運転時の市、力損失が増大するので実用的で
はない。
そこで、二次1クリ磁の誘導電動機とした発電t1.動
機として用いることが考えられている。誘4屯動機の二
次Ii1.!I磁制御装置線制御開側1イ・l’l、囲
を鴎導Sj動Ii’)の同期咄度を中心とする範囲とし
、かつその範囲を小さくすればサイリスタ変換装置を小
さくできる。このようにサイリスク変換装置を同導電動
機の二次巻線に接続し二次励磁可変速制御する’tl+
+i合、サイリスタ変換装置としては、2棹簡の方式が
ある。すなわち交流を直流に変換し再度誘導電動機のス
リップ周波数に一致した交流を作る他励インバータ方式
と、交流から直接交線、を作るサイクロコンバータ方式
であるが、前者他動インバータ方式は出力順転すなわち
誘導電動機の二次相。
流が方形波となるため系統へ流れ出る一次電浦波形に多
くの高調波が含まれ、lF!jに大容州轡の用台系統に
与える影響が大きくなる。また出力力率が遅れに出来な
いため、誘−N〜、1iijl 4r%の励磁電流は系
統から供給されることになシ、遅れ無効り、力を消費す
るので系統電圧に与える影響が大きい嫌いがある。一方
すイクロコ/バータ方式は、i)14 ”FIL !I
Ib機の二次電流を略正弦波とすることができるだめ高
調波が少なくまたサイクロコンバータの出力力率をlr
+1υ(1できるため系統への出力力率を変えて系統山
JJ−制何1が可能となる利点がある。
このような利点がサイクロコンバータ方式にはあるが、
反面楓水発電磯の始動用としてサイクロコンバータを兼
用させるに際して社、可変周波数卸、囲が狭いという欠
点があり、そのままでは変速範囲が狭く使用出来ない。
揚水機の始動用として用いるためには、サイリスタ変換
装置の出力周波−数を零から定格電源周波数まで可変に
する必要がある。すなわち大容斌誇54電動橘のトルク
特性はスリップ零N1:<で!:J、ハ′Iし、スリッ
プが大きいところではほとんどトルクが出ない傾向にあ
り、揚水発゛亀用誘導@ !II機を起Tbするために
は誘導゛電動機の′電源周波数を可変にし、常にスリッ
プ苓近辺で運転する必要があるためである。
これを解決するため、一つにはサイクロコンバータのサ
イリスタ変換装@を始動時のみ他励インバータ方式にす
ることが考えられる。しかしながら、そのためには変換
装置の回路組替えのための多くの切替遮断器が必要で、
発電所配置スペースが大きくなること及び切替4vI作
がシーケンス−に大へん祠雑になること、さらにt;t
それに伴ない製造価格が増大すること等大きな欠点があ
る。
本発明はこれにかんがみなされたものであり、したがっ
てその目的とするところは、サイクロコンバータ方式の
始動方法を採用した場合でも特に特殊な装置を用いるこ
となく、広い範囲の変速ができまたトルクが充分に大き
いiiJ変速誘導′屯1fil+機の始動方法を提供す
るにある。
すなわち本発明はポンプ水虫と、該ポンプ水4丁に機械
的に結合され、このポンプ水車をj%動するi:秀導市
、!fI!+機と、該誘導電動機に′電気的に結合され
、系統′P11源の周波数舌:所要周波数に変換するサ
イクロコンバータ装置とを備え、このサイクロコンバー
タ装置の出力周波数を変化させることにより前記誘導電
NI1機の回転速度を制御するようになした可変速誘導
電動機の始動方法において、前記サイクロコンバータ装
置の出力を誘導゛II4.動機の二次(1111巻線に
与えるとともに、誘導′屯;i++14境の一次巻線を
、誘導電Nh機始動時は短絡回路となし、中間連m一時
はこの−次巻釧に糸糾′也11−より低い定周波数のF
k。
Lトを−匂え、定格速度近傍では系統劉、源電圧を与え
るようになし所1111の目的を達成するようにしたも
のである。
以下図示した実施例に基づいて本発明の詳細な説明する
第1図には本発明の可変速誘導電動機の始動方法を説明
するための全体結線か示されている。
図中1はポンプ水車であシ、2は仁のポンプ水車を駆動
するための巻線形誘導電動機である。この巻線形誘導電
動桧は一次巻紳3と二次巻線4を備えており、−次巻#
13は遮断器5,6.7を介して夫々の回路に結合され
ている。すなわち麟断器5を介してy流系統8に、また
纒断器6を介して低重、圧トランス9の出方回rδに、
さらに繍断器7を介して知略回路1oに結合されている
巻線形誘導IIt動機の二次巻線4はグレーツ結糾され
たサイリスタ回路11〜16を有するサイクルコンバー
タ装置i?17に結合されている。すなわち二次巻線4
のU相はサイリスタ回路11及び12に、■相はサイリ
スタ回路13及び14に、W相はサイリスタ回路15及
び16に結合されている。
・このように結合されたサイリスク回路、たとえは11
.12は二次巻線4のU相に可変周波数の正弦波電流を
供給する。このサイリスク回路11゜12は誘導電動機
の二次電流(出力電流)の向きに応じていずれかが動作
し、出力m1流の正負半波を交互に供給する。サイリス
タ回路11.12の間に押入された18.19は、短絡
防止用の直流リアクトルで、サイリスタ回路11.12
が藺って同時に動作した際に過電流となるのを防止する
ものである。直流リアクトル20.21及び22゜23
は夫々V相及びW相における直流リアクトルである。
サイリスタ回路の反誘導iir、 m側t、t *(3
縁トランス24に接続されている。この絶縁トランスは
交流系統に接続される一次巻線25及び各サイリスタ回
路と接続される二次巻fi1.16,27.28を備え
ている。面この場合前述した低電圧トランス9の巻線も
この絶縁トランスに設けられている。この低霜用トラン
スの巻線は必ずしも仁の絶縁トランスの鉄心に巻回する
必快はないが、すなわち別なトランスを用いてもよいが
、サイクロコンバータの’fi縣(−次)側′電流は高
調液分を多く含むのでこれが系統へ流れ出るのを防止す
るためフィルタ29及びフィルタ用トランスを設けるこ
とが多条あるのでこのフィルタ用トランスを兼用させ製
造価格及び設置スペースの削減を図るようにすると良好
である。
このような構成のもとに電帥磯あるいは発電機としての
全般的な動作を説明すると、巻線形geQl磯2は発電
運転時には水車1によシ駆動されて発電を、又ポンプ運
転時は後述する始動方法を用いて始動加速され、サイク
ロコンバータの゛市、圧制限内す力わち同期速度を中心
とした可変速範囲内に入った後、サイクロコンバータ装
置を用いて二次〃IB 磁の平常運転が行なわれる。こ
のとき、サイクロコンバータ装部、17の出力@流の位
相を二次巻線t’に圧に対して制御することによシ、誘
導電動機2は発電機あるいは誘導電動機のいずれにも動
作可能であシ、また出力電流の大きさを変化させること
により発電出力あるいは消費↑ベカを調整することがで
きる。
次に始動方法について説明する。概略的には本発明はサ
イクロコンバータの可変周波数が零からせいぜい電源周
波数の50%程度であることに着眼し?2度が定格速度
の50%以下”と50%匂、上の始動シーケンスを変更
するというもので、50%以下の鳴合は一次短絡二次励
磁の誘導雷、動機町変周波数始動であり、50%以上は
一次霜、圧を(Ij %i、圧として平常運転時と同様
の二次励磁可変速運転での加速とな1−だのである。こ
の動作をさらに詳しく説明すると、二等から50%凍度
1では遮断器7を閉じ遮断器5と6は開いておき、諸導
電ψh機の一次巻線3を短絡回路10又は抵抗回路(図
示なし)を介して短絡し、二次巻線4をサイクロコンバ
ータ装竹17により可変周波数で励磁し、はぼ零スリッ
プで誘導電動機を始動加速させるもので誘導電動機の一
次と二次を入れ替えた通常の訪導7朧1ift帆の1・
g!lべである。このJ4台号イクロコンパータは可%
速運転呻、囲(たとえば同期速度を中心としてプラスマ
イナスX%)から決定される11.圧限界(これも7.
44導イltのスリップ零に於ける二次箱。
圧のはlr x%となる)があるので始山トルクはX%
速度までを1100%トルクが得られるが、X%速度か
ら50%凍1f(まではV/f(電圧/周波数)の開明
、礒゛なわち磁束制限にかかり発生トルクは次第に干か
り50%速度で般低になる。伺50%速朗でのトルクは
小さく々ると云っても、通常のサイリスタ始動用の出力
が100%速IJ[で定格出力の6%程度であることか
ら、この場合の50%速度に於ける発生トルクL始動に
必要なトルクの6〜8倍得られることになり充分である
以上が50%辿度以下の始動であり、50%速度に達し
たら過電流・過−文トルクを防止するため一次゛巾圧を
零にした後部断器7を開放し、婢断器6を投入する。尚
糾断器6を投入するに際しては誘導電動機に特有の投入
過電流を防止するため、まず建断器6を投入する前にサ
イクロコンバータ二次i・iJJ (1’A L−次r
+ilEをたとえl’i 1.!)1:i圧トランス9
の二次巻線よシ供給される低X圧と一致させる。
こζで、本発明に於ける二次励磁運転では誇4%。
動様の内部誘起電圧の1st相を検出しているので、低
“IK圧電源の電圧位相と誘導醒動t;襲の一次1H1
圧位相は容易に目、は同位相とすることが可能であり、
同1[1投入1・゛・置が無くとも一圧値、が一1ベー
ジたという条件で推断a6を投入することが可能なFI
11単な低摩コストのシステムとすることができる。j
j、j!i断器6を投入した後はサイクロコンバータ装
置f’tl 7の出力電流の位相を二次巻純1→J、圧
に対して制御することによυ醋導箱涌JJ4Fを可変速
プ軍転し100%速度近辺(ただしEj変速範囲内)ま
で加速する。本発明のひとつの特徴は、50%速度以上
での加速運転時に一次巻線を低電圧にしたことにある。
そもそも可変速発厩用のサイクロコンバータは前述した
如く可変速範囲に相応して石1斤制限を設けることによ
シ低耶コストを図ったものであるため、従って可変速範
囲が50%以下の場合にはスリップSとスリップ1.0
での二次電圧V、の積すなわちS” V2が二次電圧と
なるため、始動中の二次m庄がサイクロコンバータの制
限紙圧を越えないようにするためには、−次111.圧
を低重、圧とする必要がある。50%速度に於いて二次
電圧が最大となるので、50%速度での誘導機二次電圧
がサイクロコンバータの出力°成田(はぼV、のX%・
紙圧)を越えないためには、−次巻線紙圧を 一以下に下げることになる。
以上が100%速度までの加速であり、10゜%速度に
達した後は一次巻#a電流が零になるように制御し瀞゛
1b、流過渡トルクを防止した上で遮断器6を開放し、
岡断器5を閉じ平常の二次励磁可変速j11(転に移る
。ここで遮断器5の投入方法は前述した遮断器6の動作
と同様に行なわれる。
以上述べてきたように、本発明はサイクロコンバータ装
置の出力を誘導tJ、動機の二次巻線に与えるとともに
、誘導電動機の一次巻線を誘導直動機1つ動時は知略回
路となし、中間速度時はこの二次巻線に系統用:EEよ
り]((い定周波り、<のI)、4圧をりえ、又定格速
度近傍でl′i、系統酊11)知1・IFを与えるよう
になしたから、サイクロコンバータ方式の始動方法を採
用した場合でも特に特殊な装置を用いることなく広い1
e11囲の変速ができ、又トルクが充分大きな伏線で可
変速−樽電r1・11機の始@i11を行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の可変速誘導t4t、 II)(2、ψの始
動方法を説明するための結線図である。 1・・・ポンプ水車、2・・・H44電動様、5,6.
7・・・遮断器、8・・・系統電源、9・・・低電圧ト
ランス、10・・・短絡回路、17・・・サイクロコン
バータ装置d124・・・絶縁トランス。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 ポンプ水車と、該ポンプ水車に機械的に結合され
    、このポンプ水中を駆動する縛導%+:MJ機と、該藺
    導電動機にlげ1気的に結合され、系統電源の周波数を
    所要周波数に変挨するザイクロコンバータ装置とを備え
    、この菩イクロコンバータ装置の出力IA)波数を変化
    させることによシ、前記誘導′45、声す機の回転速度
    を制御するようになした可変速誘導1↑、 l+1l(
    41の始動方法において、前記ザイクロコンバータ装置
    の出力′f:誘導電動機の二次側巻胴に与えるとともに
    、誘導電動様の一次巻線を、誘導車、動機始動時は短絡
    回路となし、中間速度時は一次巻線に系統Th、圧より
    低い定周波数の電圧を与え、定格速度近傍では系統電源
    電圧を与えるようにしたことを特徴とする可変速誘導雷
    、帥機の始動方法。 2、前記中間速度を、定格速度の50%から100%の
    近傍としたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の可変速誘導電動4・、虎の始動方法。
JP17318182A 1982-10-04 1982-10-04 可変速誘導電動機の始動方法 Pending JPS5963988A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6315684A (ja) * 1986-07-07 1988-01-22 Mitsubishi Electric Corp 揚水発電機システム
JPH0197184A (ja) * 1987-10-06 1989-04-14 Mitsubishi Electric Corp 揚水発電装置の始動方法
JP2012016227A (ja) * 2010-07-05 2012-01-19 Fuji Electric Co Ltd 巻線形誘導機の始動制御方法及び始動制御装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6315684A (ja) * 1986-07-07 1988-01-22 Mitsubishi Electric Corp 揚水発電機システム
JPH0197184A (ja) * 1987-10-06 1989-04-14 Mitsubishi Electric Corp 揚水発電装置の始動方法
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