JPS6142300A - 軸駆動発電装置 - Google Patents

軸駆動発電装置

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JPS6142300A
JPS6142300A JP16210984A JP16210984A JPS6142300A JP S6142300 A JPS6142300 A JP S6142300A JP 16210984 A JP16210984 A JP 16210984A JP 16210984 A JP16210984 A JP 16210984A JP S6142300 A JPS6142300 A JP S6142300A
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JP
Japan
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speed
induction machine
frequency
output
induction
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JP16210984A
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English (en)
Inventor
Noboru Kawai
登 河合
Hidekazu Kanbara
神原 英一
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TAIYO DENKI KK
Original Assignee
TAIYO DENKI KK
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Publication date
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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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Induction Machinery (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (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】 〔発明の14する技術分野〕 本発明は、速度変動のある原動機出力軸、たとえば舶用
主機関により発電機をu@して交流重力を得る軸駆動発
電装置に関するものである。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
船舶の主機間離に直結するか、増速機を介して連結され
た発醒磯から直接交流覗力(il−得る方式では、主機
関軸の速度変動がそのまま発電機出力周波数の変動とな
って現われるのが欠点である。この欠点を回避するため
に主機関とは別の原・励機を備えれば定周波、定電圧父
流出力を得ることができる。しかし、この専用原動?&
方式は光Iにコストが萌く、保守も面倒である。さらに
従来の発電機は消耗品であるブラシ金持っていて、この
点でも保守が面倒である。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、速度の変動する原動機出力軸によって
直接的に駆動される発醒磯から定周波、定電圧の交流出
力を得るための、発電コストの安い、保守の各易な輸駆
@発電装置べを提供することにある。
〔見開の・既要〕
上記目的を達成するために本発明はタンデム構造の2組
の巻掩形透導機を原動機出力軸に連結上その一方の誘導
)!を励fa機とし、他方の誘導機を発4機とし、この
尾覗機の回転予測に励磁機として磯11じする誘導機を
介して、原動機出力軸の回転速度および発心機出力嵯圧
に応じて周波数および1区圧の・1jll−ilされた
交流−力金力0えるようにしたことを特徴とするもので
ある。
〔発明の実施例〕
第1図は本発明の一犬施′り11を示すものである。
速咬吃劾の大きな主歳関1の出力軸IDに、タンデム4
漬の2組の巻腺形湧導機2,3の回転子2R,3Rが1
自:結されている。第1の誘導機2は励磁機として用い
られ、第2の誘導機3tは発′或磯として1.Iiいら
れる。誘導機2の回転子2Rと誘導+$3の回転子3R
は電気的にもA1互に結合されている。誘導機3の発電
出力は固岨子3Sから取出され、遮断器9を介して母線
5にitt給される。誘導−1ヲ2の同定子+1lll
には静止電力変換座間4金介して、誘導機3の出力周波
数および出力′屈出に1eSじて制御された交流電力が
供給される。図示の実施例では、静止;且力変換装置4
はその入力を母線5から遮断di 10を介して得てお
り、制☆叩入力として、誘導機3のi+=1定子3Sか
らその出力血圧信号7を導入するとともに、回転子3R
に直結された速度検出器6から速度信号8を導入しCい
る。誘導機3の回転速度Nmと出力周波数f1との間に
は比例関係があり、回転速度をNrn(rpm)、極数
をPlとすれば、t 1=NmP、/ 120である。
第2図は第1図の装・Olにお・ける両誘導機2.3全
中心とした各部の・パワーの流れおよび周波数の関係を
示したものである。図から推察でさるように、PW3は
主機関1から誘導後2の回転子に入力される機械的ノξ
ワー、PW2け誘導機2の回転子から誘導機3の回転子
に人力される機械的・パワー、W1V′i誘導機3の固
定子から出力される′電気的ノξワー、W2は誘導機2
の回転子から誘導機3の回転子に入力される電気的・パ
ワー、W3は静止准力変換装置4から誘導機2の固定子
に入力される′電気的ノξワーである。f1+f2+f
3はそれぞれ電気的パワーW1.W2.W3が関係する
也気回路の周波数である。
い捷、両誘導機2.3の回転子2R13Rが主機関1の
出力軸IDにより速度Nmで駆動されており、その回転
方向へと誘導機3の回転子巻線に加えられる周波af2
の三相交流によって生ずる速度Ne1 の回転磁界の回
転方向J。1とは同一であり、捷た、回転方向へと誘導
機2の固足子巻線に加えられる周波数f3の三相交流に
よって生ずる速度Ne□の回転磁界の回転方向J、2と
は逆方向であるものとする。捷た、両誘導機2.3の極
数はそれぞれP 21 P工であるとし、しかも両誘導
機2.3の損失および漏れリアクタンス等は無祝し、励
磁リアクタンスは無限大であるものとして話を進める。
機械的に速度Nmで回転駆動されている誘導機3の回転
子3R上にこれと同一方向に速度Ne1(=420X 
f2/P、’lで回転する回転磁界を作ると、誘導機3
の1−4定子巻イ9に対する回転磁界の相対速度N。1
は速度NmとNe1の和となり、誘導機3の固定子%線
に生する周波数で1は次の関係となる。
t 1=(P、/120)No、=(P 、/120)
 (Nm+Ne、)二f2+(P1/120)Nm したがって、 f 2=f 、−(P、/120)Nm   ・・・・
・・・・・(1)この誘導機3の解析に用いられるすべ
りSlは、主磁束ヲ1′トるIL−)1転子側周波数f
2と、主磁束によって生じた固定子側周波&if1との
比で定義され、次式で与えられ心。
51=f1/f2 また、誘導様3の固雉子巻線からの出力W1は回転子巻
線への入力w2’is、倍したものとなるので、 Wl−W2S1 であり、これを変形して 51=W1/W2−f1/f2 W2=W1(+2/f1) しかるに(1)式から t2/l、=1−NmP、/ (120fl)   ・
・・・−(2)であるから、 W2=Wl(l r”rmp1/1120f1))  
 H・・・・・(3)誘導機3の出力W1は回転子への
「U気的入力W2と機械的パワーPW2との和であるか
ら、機械的ノξワーPW2は PW2=W1−W2=W1(1−f 2/f 1)  
 ・・・・・・(4)この(4)式に(2)式を代入し
て PW2=NmP1w1/ (120f 、)   ・・
・・・・(5)一方、誘導機2においては、固寛子巻腺
に回転子の機械的回転方向J とは逆向きの回転磁界を
生ずるような相順で周波数f3の三相父流を加えて速度
N。2=120f3/P2 の回転磁界を1′「ると、
回転子巻線に対する回転磁界の相対速度N。2は両速度
NmXNe□の和となるので、回転子巻線に生ずる周波
数f2は次のようにtx;b。
f2=N02P2/120−(Nm十N。□)P2/1
20=f3+NmP2/120 したがって、 +3=f2−NmP2/120・・・・・・(6)この
(6)式に(1)式を代入して、 +3−fl−Nm(Pl+P2)/120  ・・・・
−(7)また、誘導i2のすべりS2および入出力の比
W2/′w3はそれぞれ次式で表わされる。
S2−+2/f3 W2/W3=S2=f2/f3    ・・・・・・(
8)以上のことがらW3/W1は W3//w1 ;(W3/W2)×(W2/′w、)=
(+3/f2)×(+2/f1) =f3/f1       ・・・・・・(9)さらに
誘導機2の(?・1ポ子への醒気的入力W3は(9)式
および(7)式から w3=w1(1−Nm(P、+P2)7(120f l
) )・・・・・・(10) となり、−!た、同誘導@、2の回転子への機械的入力
PW3は次式で表わされる。
PW3−W2+PW2−W3 =W1−W3=W、Nm(P1+P2)/ (12Of
 、 )・・・・・・(11) 以上の弁、1果全、周波数f1=一定として主機関1の
速度Nrnに対する周波af2.f3のよ1係式である
(1)式および(7)式と、出力W、=−Wのときのw
 、w  およびPW2.PW3の関係式である(3)
式。
(lO)式および(5)式、 (+1)式とを、速度N
m’に横軸にして図示すれば第3図のようになる。
ここでf =百、f 2=acX f 3=ab であ
り、あるいはW、==ad、  W、、−石、W3=賞
でちり、マft−1PW=u、PW3−汀テアル。
第3図から分かるように、主機関1の速度にその使用変
動範囲Nml〜Nm2の間で変動を生じても、励磁機と
して機能する誘導機2の固・ゼ子巻線にa′b′〜a″
b″相当の周波数f3の電力W3ヲ入力すれば、発鑞機
として機能する誘導機3の出力周波数f1けa′d′〜
a″d″と常に一疋に保つことができ、かつそのtに力
W3の太きさとしては誘導機3の出力a′d′〜a″d
″相当に対してa′b′〜a″b“相当の小さいもので
よい。
次に、誘導機3からの出力4圧E1の制御について説明
する。
透導機3のを改札(固疋千衿愕の巻数対固定子巻線の巻
数)なal、透導機2の巻数比(回転子巻線の巻数対固
定子巻線の巻数)をalとする。
出力成用E  a>太き芒は、誘・厚1つ)3のIII
転子41線のべ力屯圧をE2とすれば E1= 81−81・E、、       ・−・・−
・(12)であり、いりにi圧E2の大きさνよ、誘6
磯2の固−、尼子巻線への入力i[1:EをE3とすれ
ばE2−82−al−E3・・・・・・(13)である
から、(13)式”c (12)式に代入して次式が得
られる。
E =Aa  S  S  E        ・・・
・(14)ここで、すでに述べたようKS、=f、/f
2゜52=f2/f3 であるから 51S2−+1/f3      ・・・・・・(15
)であり、こ7l−(14)式に代入して、El” E
3 ” a h a 2 f 1/’ 3    ””
” (](1)ここで+3に(7)式を代入して E1=E3・a142−f1/(f、−Nm(P、+P
2)/12Q lこれをE3について解いて次式が得ら
れも。
+号、−(E、/(a、a2)1(1−Nm(P1+P
2)/(120f 、)1・・・・・・(17) したがって、E、′!i−所望値に固定し、速度Nmが
変動してもrQ ’、9機2への入力′電圧E3を(1
7)式に従って変化させてやれば結果的に出力電圧E1
の大きさを所望の一定値に保つことができる。
以上は前記のごとく機械的回1伝方向J に対して、1
透導t!3の回転磁界の回転方向Je□は同一方向、誘
導機2の回転磁界の回転方向、J、は逆方向であるとし
て説明したが、このほかに(イ)機械的回転方向J に
54’J して両回転磁界の回転方向Jel’ Je2
ともに逆方向の場合(たたし、Nn、 ) N、 1 
とする)(ロ)機械的回覧方向J に対して両回転磁界
の回転方向Je□、Je2ともに同一方向の場合(ただ
し、Nm>Ne2とする) (ハ)機械的101伝方向J に対して、誘導機3の回
転磁界の回転方向Je□は逆方向であるが、誘導機2の
回転磁界の回転方向Jl12は同一方向である場合(た
だし、Nm)N。
とする) についても適用可能である。
(イ)の場合、発電機として機@ヒする誘導機3の固定
子巻線に対する回転磁界の相対速度N01が速度Nmと
Ne1の差すなわちNrrl−Nelとなるので、前述
の(1)式の導出過程においてNm十N、、の代りにN
m−N。1全用いることにより、(1)式に代って次式
が得られる。
f2ニーf1+(P1/120)Nm      ・・
・(IA)これに対応して(2) 、 (3) 、 (
5) 、 (7) 、 (10) 、 (111、(1
7)の各式は次のように修正される。
f2/f1=−1+NmP1/(120fl)   −
・・(2A)W2=W1(−1+NmP、/(120f
l) l  −・−(3A)PW2=2W1−NrnP
lW、/(1,2Of、)  −・15A)f3ニーf
1+Nm(P、−P2)/120 −・−(7A)W3
=W1(−1+Nn1(Pl−P2)/(120f 、
) 1・・・(IOA) PW3=W1(2−Nm(P、−P2)/(120f 
、) )・・・(IIA) E3=(E、/(a 1a2) )(−1+Nm(Pl
−P2)/(120f、) 1・・・(17A) このようにして得られた(IA) 、 (3A+ 、 
(5A)および(7A) 、 (IOA) 、 (II
A)式を図示すれば第4図のようになる。
(ロ)の場合は、励磁機として機能する誘導機2の回転
子巻線に対する回転磁界の相対速度N。2が両速度Nm
”Ne2の差すなわちNm  Ne2 となるので、前
述の(6)式の導出過程においてNm+Ne□O代りに
Nm−Ne2を用いることにより(6)式に代って次式
が得られる。
f3=−f2+NmP2/120      ・・−(
6B)これに対応して(7) 、 (10) 、 (1
1) 、 (17)式は次のように修正される。
f3=−f、+Nm(P、+P2)/120    ・
・・(7B)W3−Wl(−1+NrTl(P1+P2
)/(120f1))・・・(IOB) PW3=W1(2−N、T、(P1+P2)/(120
t 1) 1・・・(IIB) E3=(E1/(a1a2))(−1十Nm(P1+P
2)/(120f1))・・・(17B ) このようにして得られた(1)、(3)、(53,j、
−よび(7B) 、 (IOBI 、 (IIB)式を
図示すれば第5図のようになる。
最後に(ハ)σ)場合は、前述の(1) 、 (6)式
の導出に際して、Nrrl+Ne□O代りにNm−Ne
、?、また、Nm+Ne□の代りにNrn−No2ヲ用
いればよく、それにより(1) 、 (6)式の代りに
次式が得られる。
t2=−f1+(P、、/120)NrnH・−(]、
 C)f3ニーf2+NmP2/120       
 ・・・(6C)これに対応してそれぞれ次のように修
+Einた式が導出される。
f2/f1−−1+NmP1/(120f1)・・(2
C)W2=W1(−1+NrnP1/(120f1)l
   −・・(3C)PW2=Wl (2−NmPH/
(120f 、 ) l   ・・・(5C)f3==
f1−NrI、(P、−P2)/120     ・・
−(7C)w3=w1(1−Nm(Pl−P2)/(1
2of、)−・−(IOC)PW3=W1Nm(Pl−
P2)/(120f1)  ・・・(1,]C)E3−
(E、/(a1a2) )(1−Nm(Pl−P2)/
(i2or 、) 1・・・(]7C) 1′−L上の結束を図示すれば46図のようになる。
〔発明の効果〕
以ヒ詳述したように本発明によれば、励磁機および、咄
屯機としてそれぞれ巻線形誘導機を用い、励磁機として
の誘導機に、主機関の速度すなわち両1□り導線の回転
速度、および発14Gとしての誘導機の出力に応じて、
適当な周波数および心圧に制御された成力をノJlえる
ことにより、主機関の速度変動11こもかかわらず、;
(周波、寛a圧の交流成力を得もことができる。しかも
本発明の発rt装置はブラシレスト日ILであって保守
が容易であり、とくに舶用として用いる場訃に有利であ
る。
【図面の簡単な説明】
・431図は本発明の一美施例を示す配置接続図、第2
図は第1図の、+++gにおける各部の・?ワーの流れ
および周波数の関係を示す説明図、第3図、第4図、・
85図、2g6図はそれでれ第1図のにυヱの作用ケ説
明するための特性71図である。 1・・・主機関、2.3・・・巻線形誘導機、4・・・
静止戚力変換装(べ、5・・・母線、16・・・速度検
出器。 出鴫人代理人  猪  股    清 児1図 第2図 ■ト・ 帛3図 児4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 速度変動のある原動機出力軸により駆動されるタンデム
    構造の2組の巻線形誘導機と、 静止電力変換装置と を備え、 前記両巻線形誘導機の回転子巻線は相互に接続され、 前記両巻線形誘導機のうちの一方の固定子巻線には、他
    方の巻線形誘導機の固定子巻線または他の電源から前記
    原動機出力軸の回転速度および前記他方の巻線形誘導機
    の出力に応じて前記静止電力変換装置により制御された
    周波数および電圧の電力が加えられ、前記他方の巻線形
    誘導機の固定子巻線から定周波、定電圧の出力を得るよ
    うにしたことを特徴とする軸駆動発電装置。
JP16210984A 1984-08-01 1984-08-01 軸駆動発電装置 Pending JPS6142300A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6318997A (ja) * 1986-07-11 1988-01-26 Toshiba Corp 巻線型誘導発電機の電圧制御装置
JPS6318998A (ja) * 1986-07-11 1988-01-26 Toshiba Corp 巻線型誘導発電機の電圧制御装置
JP2006272806A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Seiko Epson Corp 液体噴射ヘッド用フィルタ及び液体噴射装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57193995A (en) * 1981-05-21 1982-11-29 Fukuo Shibata Induction generator

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57193995A (en) * 1981-05-21 1982-11-29 Fukuo Shibata Induction generator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6318997A (ja) * 1986-07-11 1988-01-26 Toshiba Corp 巻線型誘導発電機の電圧制御装置
JPS6318998A (ja) * 1986-07-11 1988-01-26 Toshiba Corp 巻線型誘導発電機の電圧制御装置
JP2006272806A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Seiko Epson Corp 液体噴射ヘッド用フィルタ及び液体噴射装置

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