JPS61185100A - 発電機のデジタル式励磁制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は発電機や発電機負荷の電圧・電流を一定パタ
ーンに制御する発電機のデジタル式励磁制御装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

発電機の励磁制御装置としては、従来、第６図に示すも
のかあつ光。同図において、１は交流発電機、２はこの
交流発電機の界磁巻線、３は発電機負荷である。４は計
器用変圧器ＰＴであって、交流発電機の出力電圧を検出
する。

５は電圧設定ブロック、６は偏差検出ブロック、上記計
器用変圧器ＦＴ４の検出値と電圧設定ブロック５の電圧
設定値との偏差を検出する。この偏差は偏差増幅ブロッ
ク７により増幅される。

８は界磁電圧検出器であって、検出さ些た界磁電圧値と
上記偏差増幅器ブロック７の出力とは偏差検出ブロック
９に導かれる。この偏差検出ブロック９が出力する上記
界磁電圧値と偏差増幅ブロック７の出力との偏差が、制
御信号としてゲートパルス発生器１０に入力される。ゲ
ートパルス発生器１０は上記偏差に対応し念ゲートパル
スｔサイリスタ式整流装置である界磁電源袋ｆｉｔｌｌ
に供給する。

上記の構成からなる励磁制御装置においでは、交流発電
機１の出力電圧と電圧設定値との間に偏差が発生すると
、サイリスタ式整流装置１１０点弧位相が制御されて、
上記出力電圧が上記電圧設定値に等しくなるように界磁
電流が制御される。

また、この励磁制御装置は、第７図に示すように１発電
機負荷３の電圧・電流を一定の目標パターンに制御する
場合にも用いられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

何れにしても、上記従来の励磁制御装置では、これを構
成する電圧設定ブロック５〜偏差検出ブロツク９などの
各穐制御ブロックがハードウェアで構成されているので
、制御中に制御状態が変った場合や、制御対象物の制御
要求が変った場合にも、ひとつの制御ブロックで制御し
なければならず、最適な制御性能を得ることは困難であ
るという問題点があつ友。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、最良の状態で発電機の界磁を制御することのでき
るデジタル式励磁制御装置を得ること！目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明にかかる発電機のデジタル式励磁制御装置は、
マイクロプロセッサを使用し、プログラム内に制御状態
の変化や制御要求の変化などの検出条件をセットしてお
き、マイクロプロセッサにその検出をさせて、制御中に
任意に各樵制御ブロックを選択できるようにし友もので
ある。

〔作用〕

この発明におけるマイクロプロセッサは、検出条件を検
出して各種制御ブロックを選択制御するので、常に最良
の状態で発電機の界磁を制御することができる。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例を前記第６．７図と同一部分に
同一符号を付した第１図について説明する。第１図にお
いて、交流発電機負荷３は核融合用トロイダル磁場コイ
ルであって、ダイオード式整流器３１により整流された
直流電力が給電される。この整流器３１は交流発電機１
の交流出力を上記直゛流電力に変換する。

１２は交流発電機１の出力電流を検出する電流検出器、
１３は界磁電流を検出する電流検出器ＣＴ、１４はトロ
イダル磁場コイル３に流れる負荷直流電流を検出する為
の直流変流器（ＤＣＣＴ）、１５は負荷直流電圧を検出
する為の直流変圧器（ＤＣＰＴ）。

２０はマイクロプロセッサである。このマイクロプロセ
ッサ２０の入力点４１．１２１．１３１．８１．１４１
．１５１にはそれぞれＤＣＰＴ４、ＤＣＣＴ１２、界磁
電流検出器１３、界磁電圧検出器８、ＤＣＣＴ１４、Ｄ
ＣＰＴ１５の検出出力が結合される。１００はマイクロ
プロセッサ２０の出力点であり、ゲートパルス発生器１
０に接続される。

マイクロプロセッサ２０には、電圧・電流設定ブロック
、１個以上の偏差検出ブロック及び偏差増幅ブロックが
プログラム化されて収納されており、後述する制御ブロ
ック選択ロジックにより一つのタイプのフィードバック
制御系を構成する複数種のブロックが第２図に示すよう
に選択される。

第２図の制御ブロックは第４図に示すコイル電流目標パ
ターンＡｉ発生する電流目標パターン設定ブロック（電
流設定ブロック）２１、偏差検出ブロック２２、偏差増
幅ブロック２３、第４図に示すコイル電圧目標パターン
Ｂを発生する電圧目標パターン設定ブロック（電圧設定
ブロック）２４、加算ブロック２５、偏差増幅ブロック
２６、偏差検出ブロック２７、偏差増幅ブロック２８に
より構成されるフィードバック制御系の制御ブロックで
あつ、て、第５図に該制御系の制御動作を表したプログ
ラムの流れ図を示す。

即ち、このプログラムは、ＤＣＰＴ４に、より検出され
た発電機出力電圧値、界磁電圧検出器８により検出てれ
た界磁電圧値、ＤＣＣＴ１２により検出されたコイル電
流値をＡ／Ｄ変換して取込む電流入力信号処理ステップ
、コイル電流目標パターン値を演算するステップ、上記
コイル電流値とコイル電流目標パターン値の電流偏差を
演算するステップ、ＤＣＰＴ１３により検出されたコイ
ル電圧値の信号をＡ／Ｄ変換して取込む電圧入力信号処
理ステップ、上記コイル電圧値とコイル電圧目標パター
ン値との電圧偏差を演算するステップ、上記電流偏差と
上記電圧偏差を加算するステップ、界磁電圧検出器８に
より検出され友界磁電圧’４Ａ／Ｄ変換゛して取込む信
号処理ステップ、上記偏差加算値を上記界磁電圧により
補正して出力値を演算するステップからなり、この出力
値が制御信号としてゲートパルス発生器１０に入力され
る。

このようにして、発電機１の界磁電流が制御堰れ、トロ
イダル磁場コイル３に供給される電圧及び電流が第４図
に示すパターンＡ及びＢに制御される。

本実施例では、偏差増幅ブロック等がソフトウェアで構
成されているので、制御中にも常に制御要求！判断して
、各穐制御ブロックケ容易に変更することができる。た
とえば制御開始の電流、電圧の立上げ時には、追従のよ
い第２図に示したブロックに、一定値制御時には安定性
、精度のよい第３図のブロックに変えることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、制御系の各種制御ブ
ロックをソフトウェアで構成し、制御中でも制御対象の
要求によって最適な制御特性・安定性を持つブロックを
選択する構成とし次ので、制御中に発電機負荷や状態変
数に変更があっても、常に最良の状態で発電機の界磁を
制御することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
及び第３図は上記実施例におけるマイクロプロセッサ内
の制御系を構成するブロックの例を示す図、第４図は上
記実施例におけるコイル電流目標パターン及びコイルに
電圧目標パターンを示す図、第５図は上記制御系のプロ
グラムの流れ図、第６図及び第７図は従来の発電機の励
磁制御装置のブロック図である。 １は発電機、１１は界磁電源装置、２０はマイクロプロ
セッサ、２１は電流目標パターン設定ブロック（電流設
定ブロック）、２２，２５．２７は偏差検出ブロック、
２３，２６．２８は偏差増幅ブロック、２４はコイル電
圧目標パターン設定ブロック（電圧設定ブロック）。 なお、図中、同一符号は同一ま几は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発電機もしくは発電機負荷の電圧・電流の検出値及び発
   電機界磁の電圧・電流の検出値をそれぞれ取込む入力点
   と制御信号とを送出する出力点とを有し、電圧目標値及
   び電流目標値を演算設定する設定ブロックと、この設定
   された目標値と対応する検出値との偏差を演算する偏差
   検出ブロックと、この偏差を演算増幅する少なくとも１
   以上の偏差増幅ブロックと、他の検出値とこれに対応す
   る偏差との偏差を検出する偏差検出ブロックをプログラ
   ム化して収納したマイクロプロセッサと、上記制御信号
   に応答して発電機界磁電流を制御する界磁電源装置とを
   有する発電機のデジタル式励磁制御装置において、制御
   中にでも制御状態、制御対象物の制御要求に対して任意
   に上記各種ブロックを選択できるようにしたことを特徴
   とする発電機のデジタル式励磁制御装置。