JPS6142520B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6142520B2 JPS6142520B2 JP53092187A JP9218778A JPS6142520B2 JP S6142520 B2 JPS6142520 B2 JP S6142520B2 JP 53092187 A JP53092187 A JP 53092187A JP 9218778 A JP9218778 A JP 9218778A JP S6142520 B2 JPS6142520 B2 JP S6142520B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- generator
- input terminal
- connection point
- voltage
- output voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は回転数の低下時の界磁巻線の焼損を防
止するようにしたブラシレス同期発電機の励磁制
御装置を提供することを目的とする。
止するようにしたブラシレス同期発電機の励磁制
御装置を提供することを目的とする。
以下、図示する実施例により本発明の構成およ
び作用を詳細に説明する。
び作用を詳細に説明する。
第１図は出力電圧一定の場合の回転数−界磁電
流特性である。この図から明らかなように同期発
電機を自動電圧調整器によつて定電圧制御する場
合、回転数が低下すると、界磁電流が増大する。
したがつて、この状態で長時間運転すると、界磁
巻線を焼損する。そしてこの危険性はブラシ付の
場合よりもブラシレスの場合が大きい。この特性
を一般式で表わすと次のようになる。
流特性である。この図から明らかなように同期発
電機を自動電圧調整器によつて定電圧制御する場
合、回転数が低下すると、界磁電流が増大する。
したがつて、この状態で長時間運転すると、界磁
巻線を焼損する。そしてこの危険性はブラシ付の
場合よりもブラシレスの場合が大きい。この特性
を一般式で表わすと次のようになる。
If＝ＫＶ０／Ｎ２ ……(1)
こゝで、Ifは界磁電流、V0は発電機出力電圧、
Ｎは回転数、Ｋは定数である。この式から、Ifを
一定にするには、Ｖ０／Ｎ２を一定に保つ必要がある。
Ｎは回転数、Ｋは定数である。この式から、Ifを
一定にするには、Ｖ０／Ｎ２を一定に保つ必要がある。
したがつて、次のように表わされる。
V0＝ＫN2 ……(2)
これを図で示したのが第２図である。この第２
図から明らかなように、回転数Ｎが低下しても、
界磁電流Ifを一定に保つためには発電機出力電圧
V0を２乗カーブで低減させる必要がある。しか
し、一方、発電機の通常の運転状態では、定格回
転数附近で回転数が変動しても、発電機出力電圧
は一定電圧に保つ必要がある。第３図は、この両
方の条件を満たすような回転数−出力電圧特性図
である。すなわち、定格回転数Nrより一定値だ
け小さな回転数N1より大きな部分では定格電圧
Vorで運転し、N1より小さな部分では出力電圧V0
を回転数の２乗カーブで低減させるようにする。
しかし、V0∝N2特性で制御すると、回路が複雑
となる。又、エンジンで発電機を駆動する場合、
一般には定常で±５％、瞬時で±10％程度の回転
数変動率であるので第３図のN1を定格回転数Nr
の90％程度に設定すれば、N1以下では界磁電流If
が増大しないように出力電圧V0を低減すれば必
ずしも２乗カーブで低減させなくても実用上支障
はなく、むしろ点線で示したｂ直線で低減させれ
ば界磁巻線の加熱も少くなり、回路も簡単とな
る。このときの界磁電流Ifは曲線ｃのように減少
する。第４図は、第３図のｂ直線、ｃ曲線の特性
で励磁制御するようにした励磁制御装置の接続図
例である。図中、Ｇは同期発電機の電機子、
ACEXは交流励磁機、F1，F2は界磁巻線、V0は
発電機出力電圧、Trは変圧器、PTは計器用変圧
器、SCRはサイリスター、SDはサイリスタード
ライバー、OPは演算増巾器、ZDはチエナーダイ
オード、D1〜D3はダイオード、PGは回転数Ｎに
比例した出力Ｖを発生する関数発生器、R1〜R5
は抵抗器、VRは可変抵抗器である。又、Ｏ端子
は発電機出力線中の共通線でＯボルト線であり、
端子ＢとＯとの間に発電機電圧の帰還電圧Vgが
帰還される。このような構成で、第３図の回転数
がN1以上のときは、函数発生器PGの出力電圧Ｖ
はツエナーダイオードZDの電圧ＶZDより高くな
るため、ダイオードD1でカツトされ、この点で
切り離されたのと全く同じ状態となる。したがつ
て、ツエナーダイオードZDの電圧ＶZDを基準電
圧としてVg＝−ＶZDとなるように、すなわち、
発電帰出力電圧が定電圧Vorになるように制御さ
れる。次に回転数がN1以下に下ると、函数発生
器PGの出力電圧Ｖがツエナー電圧ＶZDより低く
なる。このため、ツエナーダイオードZD側より
PGへ差電圧（ＶZD−Ｖ）によつて電流が流れ
る。
図から明らかなように、回転数Ｎが低下しても、
界磁電流Ifを一定に保つためには発電機出力電圧
V0を２乗カーブで低減させる必要がある。しか
し、一方、発電機の通常の運転状態では、定格回
転数附近で回転数が変動しても、発電機出力電圧
は一定電圧に保つ必要がある。第３図は、この両
方の条件を満たすような回転数−出力電圧特性図
である。すなわち、定格回転数Nrより一定値だ
け小さな回転数N1より大きな部分では定格電圧
Vorで運転し、N1より小さな部分では出力電圧V0
を回転数の２乗カーブで低減させるようにする。
しかし、V0∝N2特性で制御すると、回路が複雑
となる。又、エンジンで発電機を駆動する場合、
一般には定常で±５％、瞬時で±10％程度の回転
数変動率であるので第３図のN1を定格回転数Nr
の90％程度に設定すれば、N1以下では界磁電流If
が増大しないように出力電圧V0を低減すれば必
ずしも２乗カーブで低減させなくても実用上支障
はなく、むしろ点線で示したｂ直線で低減させれ
ば界磁巻線の加熱も少くなり、回路も簡単とな
る。このときの界磁電流Ifは曲線ｃのように減少
する。第４図は、第３図のｂ直線、ｃ曲線の特性
で励磁制御するようにした励磁制御装置の接続図
例である。図中、Ｇは同期発電機の電機子、
ACEXは交流励磁機、F1，F2は界磁巻線、V0は
発電機出力電圧、Trは変圧器、PTは計器用変圧
器、SCRはサイリスター、SDはサイリスタード
ライバー、OPは演算増巾器、ZDはチエナーダイ
オード、D1〜D3はダイオード、PGは回転数Ｎに
比例した出力Ｖを発生する関数発生器、R1〜R5
は抵抗器、VRは可変抵抗器である。又、Ｏ端子
は発電機出力線中の共通線でＯボルト線であり、
端子ＢとＯとの間に発電機電圧の帰還電圧Vgが
帰還される。このような構成で、第３図の回転数
がN1以上のときは、函数発生器PGの出力電圧Ｖ
はツエナーダイオードZDの電圧ＶZDより高くな
るため、ダイオードD1でカツトされ、この点で
切り離されたのと全く同じ状態となる。したがつ
て、ツエナーダイオードZDの電圧ＶZDを基準電
圧としてVg＝−ＶZDとなるように、すなわち、
発電帰出力電圧が定電圧Vorになるように制御さ
れる。次に回転数がN1以下に下ると、函数発生
器PGの出力電圧Ｖがツエナー電圧ＶZDより低く
なる。このため、ツエナーダイオードZD側より
PGへ差電圧（ＶZD−Ｖ）によつて電流が流れ
る。
この結果、基準点がＪ点からＨ点に移り、函数
発生器PGの電圧Ｖを基準電圧として制御される
こととなる。何故ならば、Ｈ点と演算増巾器OP
の反転入力端子間にツエナーダイオードZDと抵
抗R2に加え抵抗R4の電圧降下分（ＶZD−Ｖ）が
挿入されるため、基準電圧はVZD−（ＶZD−Ｖ）＝
Ｖとなり、Ｈ，Ｂ間の電圧がＶとなるように制御
されることになるからである。一方、Ｈ，Ｂ間に
印加される電圧は、Vg＋（ＶZD−Ｖ）となる。し
たがつて、帰還電圧Vgは Vg＋（ＶZD−Ｖ）＝Ｖより Vg＝2V−ＶZD となり、第３図のようにｂ直線状に変化すること
となる。この結果、界磁電流Ifが第３図ｃ曲線状
の特性で変化するため、発電機の回転数が、N1
より低下してもN1時の界磁電流値より大きくな
ることはなくなる。尚、第５図中、点線で示した
自励式の場合、電圧が低下し、自動電圧調整器の
動作が不能になる領域であるため、実際上は出力
電圧Vo＝Ｏ、界磁電流If＝Ｏになることを示した
ものである。
発生器PGの電圧Ｖを基準電圧として制御される
こととなる。何故ならば、Ｈ点と演算増巾器OP
の反転入力端子間にツエナーダイオードZDと抵
抗R2に加え抵抗R4の電圧降下分（ＶZD−Ｖ）が
挿入されるため、基準電圧はVZD−（ＶZD−Ｖ）＝
Ｖとなり、Ｈ，Ｂ間の電圧がＶとなるように制御
されることになるからである。一方、Ｈ，Ｂ間に
印加される電圧は、Vg＋（ＶZD−Ｖ）となる。し
たがつて、帰還電圧Vgは Vg＋（ＶZD−Ｖ）＝Ｖより Vg＝2V−ＶZD となり、第３図のようにｂ直線状に変化すること
となる。この結果、界磁電流Ifが第３図ｃ曲線状
の特性で変化するため、発電機の回転数が、N1
より低下してもN1時の界磁電流値より大きくな
ることはなくなる。尚、第５図中、点線で示した
自励式の場合、電圧が低下し、自動電圧調整器の
動作が不能になる領域であるため、実際上は出力
電圧Vo＝Ｏ、界磁電流If＝Ｏになることを示した
ものである。
以上の説明から容易に理解されるように本発明
により(1)回転数の低下時、界磁電流の増大を防止
できる。(2)定格回転数附近では函数発生器がダイ
オードで切離された状態となるため、定電圧制御
精度が函数発生器の影響で低下するのを防止でき
る。(3)回路構成が簡単、安価、小形化でき、信頼
性の向上につながる等の優れた効果がもたらされ
る。
により(1)回転数の低下時、界磁電流の増大を防止
できる。(2)定格回転数附近では函数発生器がダイ
オードで切離された状態となるため、定電圧制御
精度が函数発生器の影響で低下するのを防止でき
る。(3)回路構成が簡単、安価、小形化でき、信頼
性の向上につながる等の優れた効果がもたらされ
る。
第１図は発電機出力電圧一定の場合の回転数一
界磁電流特性図、第２図は界磁電流一定の場合の
回転数−発電機出力電圧特性図、第３図は定格回
転数附近で一定発電機出力電圧、低回転数で発電
機出力電圧が回転数の２乗に比例するようにした
回転数−発電機電圧特性図、第４図は本発明によ
る励磁制御装置の接続図例、第５図は本発明の励
磁制御装置による回転数−発電機電圧、界磁電流
特性例図である。 V0……発電機出力電圧、Nr……定格回転数、
ZD……チエナーダイオード、PG……函数発生
器。
界磁電流特性図、第２図は界磁電流一定の場合の
回転数−発電機出力電圧特性図、第３図は定格回
転数附近で一定発電機出力電圧、低回転数で発電
機出力電圧が回転数の２乗に比例するようにした
回転数−発電機電圧特性図、第４図は本発明によ
る励磁制御装置の接続図例、第５図は本発明の励
磁制御装置による回転数−発電機電圧、界磁電流
特性例図である。 V0……発電機出力電圧、Nr……定格回転数、
ZD……チエナーダイオード、PG……函数発生
器。
Claims (1)
- １ 発電機出力電圧を帰還して励磁し、自動電圧
調整を行うブラシレス同期発電装置において、演
算増巾器OP，R5の反転入力端子に入力抵抗R1を
介した第１の入力端子Ｂ；上記演算増巾器OP，
R5の非反転入力端子に第１の入力抵抗R3を介し
た第１の接続点Ｈ；上記第１の接続点Ｈに更に第
２の入力抵抗R4を介した第２の入力端子Ｊ；上
記演算増巾器OP，R5の反転入力端子に更に他の
抵抗R2を介した第２の接続点Ａ；を設け、上記
第２の入力端子Ｊと上記第２の接続点Ａとの間に
第２の入力端子Ｊ側がアノード側となるようにツ
エナーダイオードZDを接続し、又、上記第１の
接続点ＨからダイオードD1を順方向に介して、
発電機の回転数に比例した出力電圧を発生する函
数発生器PGを第１の接続点Ｈがプラス側となる
ように、上記第２の接続点Ａに接続し、更に上記
第１の入力端子Ｂと上記第２の入力端子Ｊとの間
に発電機出力電圧の帰還電圧Vgを入力して、上
記演算増巾器OP，R5の出力端子から、発電機の
界磁電流指令信号を出力するようにして、低回転
時の界磁電流の増加を防止するようにしたことを
特徴とするブラシレス同期発電機の励磁制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9218778A JPS5518885A (en) | 1978-07-27 | 1978-07-27 | Excitation control unit of brushless synchronous motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9218778A JPS5518885A (en) | 1978-07-27 | 1978-07-27 | Excitation control unit of brushless synchronous motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5518885A JPS5518885A (en) | 1980-02-09 |
| JPS6142520B2 true JPS6142520B2 (ja) | 1986-09-22 |
Family
ID=14047430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9218778A Granted JPS5518885A (en) | 1978-07-27 | 1978-07-27 | Excitation control unit of brushless synchronous motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5518885A (ja) |
-
1978
- 1978-07-27 JP JP9218778A patent/JPS5518885A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5518885A (en) | 1980-02-09 |
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