JPS6122479Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は界磁電圧の制御回路を有する同期電
動機の励磁装置に関するものである。

〔従来の技術〕

同期電動機の始動時の同期引込みの能否には各
種トルクやGD²、すべり界磁電流などの他に、直
流励磁を与える瞬間における電機子による回転磁
界と磁極との相差角が大きな影響を与える。この
ため、最適の相差角において直流励磁を与える適
位相投入が同期引込みには必要である。

第１図には界磁電圧の制御回路を有する同期電
動機に適位相投入回路を組込んだ同期電動機の励
磁装置が示されている。

図中、１は同期電動機、２は同期電動機の界磁
巻線、３は同期電動機１の運転状態を調整するた
めに界磁電圧を制御する制御回路であつて、界磁
電圧を検出するフイードバツク回路４にとり出さ
れるフイードバツク電圧を基準電圧設定抵抗器５
に設定された基準電圧と比較して両者のつき合わ
せ信号によつて電圧制御ユニツト６、位相制御ア
ンプ７を介してサイリスタ整流装置８の出力を制
御して界磁電圧を制御している。

９は適位相投入回路である。放電抵抗器用接触
器１０を閉じて放電抵抗器１１を通して界磁巻線
２を閉回路とした後、開閉器１２を投入して同期
電動機１を誘導電動機として始動する。このと
き、界磁巻線２に発生する誘導電圧の周波数を、
放電抵抗器１１の端子電圧を波形整形回路１３で
整形して適位相検出回路１４で検出し、予め設定
された適位相周波数と比較する。また、界磁巻線
２に直流励磁を与える場合、第２図に示すように
界磁巻線２の誘導電流と同一方向に直流励磁を与
えるような極性であることが必要である。このよ
うな極性の時、第３図に示すように回転子と固定
子の極性が吸引する方向となつて同期引込みが容
易となる。従つて適位相検出回路１４では界磁巻
線２の誘導電圧の適位相周波数だけでなく同時に
極性をも検出する。この両者がいずれも条件を満
たしたとき、適位相検出回路１４からは適位相投
入信号が出力され、この信号によつて位相制御ア
ンプ７を介してサイリスタ整流装置８はターンオ
ンされ、界磁巻線２には直流励磁が与えられ、同
期電動機の同期引込みが行なわれる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この始動時に界磁巻線２に発生
する誘導電圧は前述した制御回路３のフイードバ
ツク回路４のフイードバツク電圧としてとり出さ
れるので、制御回路３の働きのために適位相投入
回路９からの適位相投入信号によつてもサイリス
タ整流装置８がターンオンされず、同期引込みが
できない場合がある。すなわち、第４図に示すよ
うに同期電動機１の始動時に、回転磁界による界
磁巻線２に生ずる誘導電圧が、電圧検出手段１５
たとえばダイオードブリツジ回路を介して分圧抵
抗器１６で分圧されてフイードバツク電圧V₁と
して取り出され、このフイードバツク電圧V₁が
前述したように基準電圧設定抵抗器５に設定され
た基準電圧E₃とつき合わされる。従つて、基準
電圧設定抵抗器５に設定された基準界磁電圧E₃
がフイードバツク電圧V₁より低い場合には、つ
き合わせ後の信号が電圧制御ユニツト６を構成す
る電圧制御アンプ１７および電流制御アンプ１
８、と位相制御アンプ７を介してサイリスタ整流
装置８の出力電圧を減少させる方向に制御するこ
とになる。このため、このような状態でサイリス
タ整流装置８がターンオンされてもその出力電圧
E₂は界磁巻線２に発生した誘導電圧に打ち勝つ
ことができないので、適位相投入回路９から適位
相投入信号が出力されてもサイリスタ整流装置８
はターンオンされず、適位相のタイミングがずれ
て同期引込みがスムーズに行なわれず、同期電動
機のハンチング現象を起こすことなどの欠点があ
る。

この考案は上記の欠点を克服して設定界磁電圧
が低い場合でもハンチング現象を起こすことな
く、適位相投入できるようにした同期電動機の励
磁装置を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、界磁巻線の電圧をフイードバツクし
て設定値と比較しその差電圧を電圧制御ユニツト
を介して位相制御アンプへ与えその出力により界
磁電圧を制御する界磁電圧制御回路と、始動時に
上記界磁巻線に生ずる誘導電圧の適位相および極
性を検出して上記界磁巻線を直流励磁する信号を
出力する適位相投入回路とを備え、この適位相投
入回路出力を位相制御アンプへ加えることによつ
て界磁直流励磁手段がターンオンする同期電動機
において、始動時には上記界磁電圧制御回路のフ
イードバツク電圧を上記の設定値より小さな値に
制限する手段を上記界磁電圧制御回路に設けるよ
うにしたことを特徴とする同期電動機の励磁装置
である。

〔作 用〕

始動時に、同期電動機１の界磁巻線２に発生す
る誘起電圧が、設定された基準界磁電圧E₃より
大きいときは、 フイードバツク回路４から検出された前記誘起
電圧をリミツト回路２０を介してそのツエーナー
作用により、基準界磁電圧E₃より小さく制限
し、 界磁巻線２への励磁直流電流を制御する。

〔実施例〕

以下、この考案を第５図に示す一実施例にもと
づいて説明する。なおこの考案の各構成部分が前
述した構成部分と同一のものについては同一の符
号を付して説明する。

この一実施例においても、１の同期電動機、２
の同期電動機の界磁巻線、３の界磁電圧を制御す
る制御回路、９の適位相投入回路をそれぞれ備え
る。しかして、適位相投入回路９は前述と同様に
同期電動機１の始動時に界磁巻線２に生ずる誘導
電圧の適位相と極性を検出して適位相投入信号を
出力するものである。制御回路３は回転磁界によ
る界磁巻線２に生ずる誘起電圧があらかじめ設定
された界磁電圧値になつたときに同期引込みがさ
れるように誘起電圧を電圧検出手段１５、分圧抵
抗器１６を介してフイードバツク電圧V₁として
取り出すフイードバツク回路４と、この分圧抵抗
器１６と電圧制御ユニツト６との間に組み込まれ
切り換えスイツチ１９（その常開接点１９ａがオ
ンされたとき常閉接点１９ｂをオフするようにし
てある）によつて切り換えられるリミツト回路２
０、基準電圧設定抵抗器５、電圧制御ユニツト
６、位相制御アンプ７、サイリスタ整流装置８に
よつて構成されている。上記リミツト回路２０は
フイードバツク電圧V₁を基準電圧設定抵抗器５
に設定された基準電圧E₃より小さな値にするよ
うに設定されている。

次に、上記の実施例の動作について説明する。

同期電動機１の始動時には切り換えスイツチ１
９を操作してフイードバツク電圧V₁をリミツト
するようにしておく。同期電動機１を誘導電動機
としてまず始動し、この時回転磁界による界磁巻
線２に発生する誘導電圧が電圧検出手段１５を介
して検出され分圧抵抗器１６で分圧される。この
フイードバツク電圧V₁はリミツト回路２０によ
つて基準界磁電圧E₃より小さな値V₂にされる。
このため、つき合わせ後の信号は電圧制御アンプ
１７、電流制御アンプ１８、位相制御アンプ７を
介してサイリスタ整流回路８の出力電圧E₂を増
大させる方向に働く。従つて、界磁巻線２に生じ
た誘導電圧から適位相および極性を検出して適位
相投入回路９から適位相投入信号が出力されると
サイリスタ整流装置８はターンオンして界磁巻線
２に直流励磁が与えられる。このようにして同期
引込みが行われる。

適位相投入後は切り換えスイツチ１９を切り換
えてリミツト回路２０を介さないようにすると、
フイードバツク電圧V₁と基準界磁電圧E₃とのつ
き合わせ信号によつて同期電動機の運転中界磁電
圧が自動制御される。

〔考案の効果〕

この考案は以上のように構成されているので、
設定界磁電圧が低い場合でもハンチング現象を起
こすことなく任意の界磁電圧（界磁電流）におい
て適位相投入を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電圧制御回路および適位相投入回路を
並設した同期電動機の励磁装置の単結図、第２図
は適位相時の界磁電流の方向を示す図、第３図は
同期引込み時の回転子と固定子の極性を示す説明
図、第４図は従来の同期電動機の励磁装置の回路
図、第５図はこの考案の一実施例を示す回路図で
ある。 ２……界磁巻線、３……制御回路、８……サイ
リスタ整流装置、９……適位相投入回路、２０…
…リミツト回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 界磁巻線の電圧をフイードバツクして設定値と
   比較しその差電圧を電圧制御ユニツトを介して位
   相制御アンプへ与えその出力により界磁電圧を制
   御する界磁電圧制御回路と、始動時に上記界磁巻
   線に生ずる誘導電圧の適位相および極性を検出し
   て上記界磁巻線を直流励磁する信号を出力する適
   位相投入回路とを備え、この適位相投入回路出力
   を位相制御アンプへ加えることによつて界磁直流
   励磁手段がターンオンする同期電動機において、
   始動時には上記界磁電圧制御回路のフイードバツ
   ク電圧を上記の設定値より小さな値に制限する手
   段を上記界磁電圧制御回路に設けるようにしたこ
   とを特徴とする同期電動機の励磁装置。