JPS6127976B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、自己励磁誘導発電機の定周波定電
圧発電装置に関するものである。

周知のように、例えば電気学会雑誌（昭和35年
９月発行第８頁）に記載されているように自己励
磁誘導発電機は残留電圧が所定値以上でないと電
圧は確立しないものであり、また発電を開始する
場合には無負荷または軽負荷でなければ発電しな
い。

また、一般に誘導機の残留電圧は過負荷または
短絡などによつて著しく低下し、自励現象を不安
定にし、かつ誘導発電機の外部特性は一般に著し
い垂下特性であるため、電動機や白熱電球を負荷
として接続した場合、始動または点灯時のように
瞬間的に過負荷になつた時には発電を停止してし
まう場合がある。

そこで、この問題を解決するために固定子の巻
線間に励磁用コンデンサを接続する方法と、起電
時に残留電圧がある値以上になるまで負荷を遮断
しておく方法とが考えられた。

第１図に示す回路は、固定子の出力巻線間に励
磁用コンデンサを接続したもので、図において、
１は駆動用原動機、２は駆動用原動機１に直結さ
れた自己励磁誘導発電機で、回転子（図示せず）
は通常のかご形誘導電動機と同一構造である。一
方、その固定子には２相の出力巻線２ａ，２ｂと
電気的にほぼ90度ずれた制御巻線２ｃを備えてお
り、この出力巻線２ａ，２ｂには負荷３と励磁用
のコンデンサ４とが接続されている。さらに駆動
用原動機１には自己励磁誘導発電機２の出力周波
数を検出し、この出力周波数を一定に修正するた
めの周波数検出器５およびサーボ機構６が設けら
れている。このサーボ機構６は駆動用原動機１の
ガバナを調整して駆動機１の回転速度を変化さ
せ、これによつて出力周波数を一定に保つように
構成されている。７は自己励磁誘導発電機２の制
御巻線２ｃに直列に接続された制御用リアクト
ル、８はこのリアクトル７に流れる電流を制御す
るサイリスタ、９は自動電圧調整装置（以下、適
宜AVRと略記する）で、その出力側はサイリス
タ８に接続され、入力側は自己励磁誘導発電機２
の出力巻線２ａ，２ｂの出力側に接続されてい
る。１０はしや断器である。

次に動作について説明する。第１図において、
制御巻線２ｃに、リアクトル７を介して制御電流
が流れているとすると、この電流は制御巻線２ｃ
に対して90゜の遅れ電流であるため、出力巻線２
ａ，２ｂに力率1.0の抵抗負荷を接続したのと同
様である。故に自己励磁誘導発電機２の負荷３の
増減に従つてリアクトル電流を制御すれば、自己
励磁誘導発電機２の定負荷制御が出来る。また一
般に発電機２の負荷３には遅れ力率の負荷３が接
続されているため負荷３の増減により出力電圧も
変化する。故に出力端子の電圧を自動電圧調整器
９で検出し、制御巻線２ｃのリアクトル電流を制
御すれば定電圧制御を行うことが出来る。この定
負荷制御は定電圧制御と兼用されており完全な定
負荷制御でないため、駆動用原動機１の回転数は
若干変化する。そこで、この回転数の変動を補う
ため、発電機２の出力周波数を周波数検出器５で
検出し、サーボ機構６によつてガバナを調整し、
原動機１の回転速度を変化させ、出力周波数を一
定に保つようにしている。

また、第１図に示されるしや断器１０としては
限時引外し特性、瞬時引外し特性をもつた電流動
作形のしや断器が用いられる。

従来の定周波定電圧発電装置は無負荷時、自己
励磁誘導発電機２の全負荷に相当する制御電流を
あらかじめ制御巻線２ｃのリアクトル回路に流し
ているため、電圧フイードバツク系の開放、また
はAVR９及び出力サイリスタ８等の故障による
制御電流の遮断は、即発電機２の過電圧を引き起
こし、発電機２及び負荷３の故障及び絶縁破壊や
焼損につながる。また周知のように自己励磁誘導
発電機２の短絡電流は減衰が早いため、通常の過
電流動作のみのしや断器１０では、短絡故障点を
除去出来ないばかりかさらに負荷短絡が瞬時に除
去出来なければ発電停止を招くことにもなるとい
う問題点があつた。

この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、定周波定電圧発電
装置において、過負荷時の発電機及び負荷保護用
限時引き外し特性をもつたしや断器の他、低電圧
と過電圧を検出する電圧検出リレーを設け、この
電圧検出リレーで過電圧を検出することにより、
駆動用原動機のガバナ調整用サーボ機構に信号を
送り回転数を下げて過電圧を保護すると共に、過
電圧信号で負荷をしや断して保護を行なうように
し、又重負荷及び短絡等の低電圧時には前記電圧
検出リレーで低電圧を検出することにより負荷を
抵抗と直列に接続して前記電圧検出リレーの電源
及びしや断器の引き外し電源を確保すると共に、
瞬時にしや断器をトリツプさせ発電機及び負荷の
保護を行ない、さらに抵抗を負荷と直列に接続し
て負荷力率を進め、発電機の発電停止も防止する
ことを目的とする定周波定電圧発電装置である。

以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第２図において、１１は発電機２の過負荷を
保護すると共に負荷保護用限時引き外し特性をも
つたしや断器である。１１ａは上記しや断器１１
の電圧トリツプコイルである。１２は低電圧及び
過電圧を検出する電圧検出リレーで、その制御電
源は低電圧時接続される抵抗１５の電源側より供
給されると共に低電圧及び過電圧検出部は上記抵
抗１５の負荷側へ接続されている。またこの電圧
検出リレー１２の過電圧出力は、駆動用原動機１
の回転数調整用ガバナを制御するサーボ機構６へ
入力され、回転数を下げて発電機２を保護する。
また前記電圧検出リレー１２の出力部には、過電
圧検出用補助電磁開閉器１３が接続され、過電圧
時しや断器１１をその常開接点１３ａでトリツプ
させ、負荷を切り離し保護する。さらに、電圧検
出リレー１２の出力部には低電圧検出用補助開閉
器１４も接続され、これにより重負荷及び短絡時
の低電圧を検出し、電圧検出リレー１２の電源及
びしや断器１１のトリツプ電源を確保し負荷力率
を進め、発電停止を防止し、その常閉接点１４ｂ
でしや断器１１をトリツプさせ、重負荷及び絡絡
点を除去する。１５は抵抗である。尚、その他の
構成は従来と同様であるから同一構成部分には同
一符号を付してその他の符号の説明は省略する。

以上の様に構成されたものの動作を説明する。
過負荷時は、限時特性を持つたしや断器１１で、
主回路を開路し、負荷３及び自己励磁誘導発電機
２を保護する。重負荷及びしや断器１１の負荷側
の短絡では、出力電圧が低下するため、この低電
圧を電圧検出リレー１２で検出し、補助電磁開閉
器１４を動作させて、負荷３と直列に抵抗１５を
接続し、負荷力率を進めて発電停止を防止すると
共に電圧検出リレー１２及びしや断器１１の電圧
トリツプコイル１１ａの電源を確保する。これと
同時に電圧検出リレー１２の常閉接点１４ｂでし
や断器１１をトリツプさせて負荷３を切り離し、
発電機２及び負荷３を保護する。また過電圧時
は、電圧検出リレー１２より、駆動用原動機１の
回転数調整用ガバナを制御するサーボ機構６へ回
転数制御信号を送り、回転数を下げて発電機２の
過電圧を抑えると共に、又電圧検出リレー１２の
過電圧信号で補助電磁開閉器１３を動作させて常
開接点１３ａを閉成してしや断器１１の電圧トリ
ツプコイル１１ａを励磁し、しや断器１１をトリ
ツプさせて発電機２及び負荷３を保護する。

なお、上記実施例ではしや断器の場合について
説明したが、過負荷で動作するサーマルリレー等
とトリツプ機構をもつた他の開閉装置であつても
よく、上記実施例と同様の効果を奏する。

この発明は三相の場合にも適用できることはも
ちろんである。

以上の様に、この発明によれば、過電圧及び低
電圧を検出する電圧検出リレーと、過負荷時の自
己励磁誘導発電機及び負荷保護用限時引き外し特
性を有するしや断器とを従来の定周波定電圧発電
装置に設け、重負荷及び短絡等の低電圧を電圧検
出リレーにより検出すると、負荷を抵抗と直列に
接続し、電源側の電圧低下を抑え、負荷力率を進
めて発電停止を防止し、かつしや断器をトリツプ
させて重負荷及び短絡点を除去し、自己励磁誘導
発電機を負荷に対して充分に保護させ、また過電
圧を電圧検出リレーにより検出すると、この出力
信号で駆動用原動機の回転数制御を行ない、自己
励磁誘導発電機の電圧を下げると共に、負荷をし
や断して発電機及び負荷を保護し、定周波定電圧
発電が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自己励磁誘導発電機の定周波定
電圧発電装置の電気回路図である。第２図はこの
発明に係る自己励磁誘導発電機の定周波定電圧発
電装置の一実施例を示す電気回路図である。 図において、１は駆動用原動機、２は自己励磁
誘導発電機、２ａ，２ｂは出力巻線、２ｃは制御
巻線、３は負荷、４は自己励磁用コンデンサ、５
はサーボ機構、７はリアクトル、８はサイリス
タ、９は自動電圧調整器、１０は従来の過電流及
び短絡保護用しや断器、１１は過負荷保護用限時
引き外し特性を持つたしや断器、１１ａは電圧ト
リツプコイル、１２は低電圧及び過電圧検出リレ
ー、１３は過電圧検出用補助電磁開閉器、１３ａ
は常開接点、１４は電圧検出リレー低電圧検出用
補助電磁開閉器、１４ａは常開接点、１４ｂは常
閉接点、１５は抵抗である。尚、図中同一符号は
同一或いは相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 駆動用原動機に直結された自己励磁誘導発電
   機の固定子に出力巻線と、この出力巻線と電気的
   に90゜ずらして制御巻線を巻き、出力巻線には並
   列にコンデンサを、制御巻線には直列にリアクト
   ルとサイリスタからなる直列回路を接続し、前記
   出力巻線の出力電圧に応じて前記サイリスタを位
   相制御する自動電圧調整器を接線すると共に、前
   記出力巻線に接続され、その出力電圧を検出して
   検出信号を入力するサーボ機構を設けることによ
   つて前記駆動用原動機の回転数を制御するように
   した自己励磁誘導発電機において、前記自己励磁
   誘導発電機の過負過保護用限時引き外し特性をも
   つたしや断器を前記出力巻線と負荷との間に直列
   接続し、又過電圧及び低電圧を検出する電圧検出
   リレーをその制御電源が低電圧時に接続される抵
   抗の電源側より供給されるように接続すると共
   に、低電圧及び過電圧の検出部は前記抵抗の負荷
   側に接続し、かつ過電圧出力が前記サーボ機構へ
   入力するように接続されていることを特徴とする
   自己励磁誘導発電機の定周波定電圧発電装置。