JPS62201099A - 同期機の励磁装置 - Google Patents
同期機の励磁装置Info
- Publication number
- JPS62201099A JPS62201099A JP61039484A JP3948486A JPS62201099A JP S62201099 A JPS62201099 A JP S62201099A JP 61039484 A JP61039484 A JP 61039484A JP 3948486 A JP3948486 A JP 3948486A JP S62201099 A JPS62201099 A JP S62201099A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- excitation
- light
- field coil
- receiving element
- synchronous machine
- 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.)
- Pending
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は同期機の励磁装置に関する。
Ｂ０発明の概要
本発明は回転界磁形同期機において、
回転子に光受光素子を設けて励磁を源とし、レーザ光源
から光受光素子に光エネルギーを無接触で供給すること
（二よシ、 速応励磁にしながら保守性を向上できるようＣ二したも
のである。
から光受光素子に光エネルギーを無接触で供給すること
（二よシ、 速応励磁にしながら保守性を向上できるようＣ二したも
のである。
Ｃ１従来の技術
同期発電機、同期電動機さら（二同期調相器などの同期
機は、原理上＠流電力で励磁される界磁コイルを備えて
いる。この界磁コイルは同期機の容量がある程度以上（
二なるとその同期機が主機であるときＣ：は回転子とし
て構成される。この回転子になる界磁コイルに直流′直
方を供給するため（二種々の励磁装置が開発され、実用
化されている。
機は、原理上＠流電力で励磁される界磁コイルを備えて
いる。この界磁コイルは同期機の容量がある程度以上（
二なるとその同期機が主機であるときＣ：は回転子とし
て構成される。この回転子になる界磁コイルに直流′直
方を供給するため（二種々の励磁装置が開発され、実用
化されている。
従来の励磁装置は七の方式から以下のよう（二分類され
る。
る。
け）静止形励磁機方式・・・回路構成の代表例は第３図
に示すようＣ二な９、同図中ＰＰＴは励磁用変圧器、Ｐ
ＣＴは励磁用変流器、Ｘはリアクトル、５ＣＰＴは可飽
和合成変圧器、ＳＣＴは可飽和変流器、Ｓｘは可飽和リ
アクトル、ＩＶＲは誘導電圧調整器、このように、構成
機器亭は電源変圧器、サイリスタ及びそのゲート制御回
路等であシ、全て静止機器で構成される。
に示すようＣ二な９、同図中ＰＰＴは励磁用変圧器、Ｐ
ＣＴは励磁用変流器、Ｘはリアクトル、５ＣＰＴは可飽
和合成変圧器、ＳＣＴは可飽和変流器、Ｓｘは可飽和リ
アクトル、ＩＶＲは誘導電圧調整器、このように、構成
機器亭は電源変圧器、サイリスタ及びそのゲート制御回
路等であシ、全て静止機器で構成される。
ｊ２）回転ｗＪ磁磁力方式・・この方式は大きくＣ二は
交流励磁機方式と直流励磁機方式（二分類される。交流
励磁機方式は、励磁用の主電源として、交流発１１Ｌ機
（同期機）を主機と直結し、励磁機で発生した交流電力
を整流器により直流に変換して主機の界磁コイルに励（
ａ Ｎ ｋを供給する。また、直流励磁機方式は、ｘｉ
子に発生した電力を整流子（コミュテータ）及びフ゛ラ
シ（二より直湧仁（二置換し、これをスリップリング及
びブラシを用いて生機の界磁コイルに供給するが、コミ
ュテータ部分の保守（二手間がかかるしその部分の事故
も多く近年殆んど採用されない。
交流励磁機方式と直流励磁機方式（二分類される。交流
励磁機方式は、励磁用の主電源として、交流発１１Ｌ機
（同期機）を主機と直結し、励磁機で発生した交流電力
を整流器により直流に変換して主機の界磁コイルに励（
ａ Ｎ ｋを供給する。また、直流励磁機方式は、ｘｉ
子に発生した電力を整流子（コミュテータ）及びフ゛ラ
シ（二より直湧仁（二置換し、これをスリップリング及
びブラシを用いて生機の界磁コイルに供給するが、コミ
ュテータ部分の保守（二手間がかかるしその部分の事故
も多く近年殆んど採用されない。
上記交流励磁機方式は、さら（二２つの方式に分角され
、ブラシレス励磁方式とコミュテータレス励磁方式があ
る。ブラシレス励磁方式は、七の回路構成の代表例を第
４図Ｃ：示すよう（二、交流励磁機を回転電機子形とし
、回転子Ｃ二発生した交流電力を同じ回転子に取付けた
整流器（回転整流器）（二よシ直流化し、主機の昇動コ
イルを励磁する構成とし、スリップリング及びブラシを
省略できるようにしている。なお、回路図中、ＰＥＸは
副励磁すき、Ｘはリアクトル、５ＣＰＴは可飽和合成変
圧５、Ｒはスリップリングを示す。
、ブラシレス励磁方式とコミュテータレス励磁方式があ
る。ブラシレス励磁方式は、七の回路構成の代表例を第
４図Ｃ：示すよう（二、交流励磁機を回転電機子形とし
、回転子Ｃ二発生した交流電力を同じ回転子に取付けた
整流器（回転整流器）（二よシ直流化し、主機の昇動コ
イルを励磁する構成とし、スリップリング及びブラシを
省略できるようにしている。なお、回路図中、ＰＥＸは
副励磁すき、Ｘはリアクトル、５ＣＰＴは可飽和合成変
圧５、Ｒはスリップリングを示す。
一方、コミュテータレス励磁方式は、その回路構成の代
表例を第５図に示すよう（二、交流励磁機は回転界磁形
とし、固定子ｇ二発生した交流電力を別途据付けられた
整流器（静止整流器）（−より直流化し、これをスリッ
プリング及びブラシを用いて主機の界磁コイルＣ二供給
する。なお、回路図中、ＳＲは胞和リアクトル、ＩＶＲ
は誘導電圧調整器であり、他は前述のものと同じ符号で
示す。
表例を第５図に示すよう（二、交流励磁機は回転界磁形
とし、固定子ｇ二発生した交流電力を別途据付けられた
整流器（静止整流器）（−より直流化し、これをスリッ
プリング及びブラシを用いて主機の界磁コイルＣ二供給
する。なお、回路図中、ＳＲは胞和リアクトル、ＩＶＲ
は誘導電圧調整器であり、他は前述のものと同じ符号で
示す。
Ｄ６発明が解決しようとする問題点
従来の回転界磁コイル（：直流電力を供給するための励
磁装置は、大きくは保守面（メンテナンスフリー性）及
び性能面（連応性と励磁系頂上電圧確保）の両方を同時
に満足するのが難しい問題があった。
磁装置は、大きくは保守面（メンテナンスフリー性）及
び性能面（連応性と励磁系頂上電圧確保）の両方を同時
に満足するのが難しい問題があった。
例えば、静止形励磁装置では速応励磁を実現することが
できるが、サイリスタから得る直流電力をブラシ、スリ
ップリングを用いて同期機の界磁コイルに供給するため
、該部分に摺動部を有すること（：なり、保守上の問題
を残す。
できるが、サイリスタから得る直流電力をブラシ、スリ
ップリングを用いて同期機の界磁コイルに供給するため
、該部分に摺動部を有すること（：なり、保守上の問題
を残す。
ブラシレス励磁装置は、装置内（ニスリップリング、ブ
ラシなどの摺動部がなく保守面で有利であるが、交流励
磁機を有することから制御系のゲインを高くとシ、時定
数による補償を行っても励磁機自体の応答性が悪いため
、励磁系の安定性を維持したがる連応性を得るのが難し
い。
ラシなどの摺動部がなく保守面で有利であるが、交流励
磁機を有することから制御系のゲインを高くとシ、時定
数による補償を行っても励磁機自体の応答性が悪いため
、励磁系の安定性を維持したがる連応性を得るのが難し
い。
コミュテータレス励磁装置では、連応性Ｃ二関してブラ
シレス励磁装置と同様に交流励磁機の応答性の問題があ
ｐ１加えてスリップリング、ブラシを必要としてその部
分の保守が問題になる。
シレス励磁装置と同様に交流励磁機の応答性の問題があ
ｐ１加えてスリップリング、ブラシを必要としてその部
分の保守が問題になる。
Ｅ０問題点を解決するための手段と作用本発明は、上記
問題点に鑑みてなされたもので、回転界磁コイルと共に
回転子を構成して該界磁コイルに励磁電流を供給する光
受光素子と、この受光素子Ｃ二励Ｆ！ｆ１電流に対応し
た光エネルギーを無接触で供給するレーザ発畑器と、と
のレーザ発振器の光出力を制御する制御手段とを備え、
回転界磁コイル（二元エネルギーを媒体として励磁電力
供給を行う。
問題点に鑑みてなされたもので、回転界磁コイルと共に
回転子を構成して該界磁コイルに励磁電流を供給する光
受光素子と、この受光素子Ｃ二励Ｆ！ｆ１電流に対応し
た光エネルギーを無接触で供給するレーザ発畑器と、と
のレーザ発振器の光出力を制御する制御手段とを備え、
回転界磁コイル（二元エネルギーを媒体として励磁電力
供給を行う。
Ｆ、実施例
第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。
１０）助力１の回転界磁コイル２には、光受光素子３と
、この光受光素子３を直流電源として逆電圧阻止用ダイ
オード４を通して励磁電流が供給される。
、この光受光素子３を直流電源として逆電圧阻止用ダイ
オード４を通して励磁電流が供給される。
ツェナーダイオード５と高抵抗６（界磁抵抗の約２０〜
５０倍の抵抗値）は光受光素子３の保護装置である。こ
れら３〜６は界磁コイル２に一体的に結合されて回転子
を構成する。
５０倍の抵抗値）は光受光素子３の保護装置である。こ
れら３〜６は界磁コイル２に一体的に結合されて回転子
を構成する。
半導体レーザ発振器１は、回転子の光受光素子３に励Ｍ
ｉ′＠流に対応づけた光量で照射するもので、励磁エネ
ルギーを光エネルギーとして回転子に摺動部分を要する
ことなく伝達する。レーザ発振器７の電源８は出力制御
電源にされ、光発掘制御装置９Ｃ二よってフィードバッ
ク側副される。励磁制御装置１０は同期機１の出力電圧
を変成器１１からフィードバック信号として得、出力電
圧設定値との比較から光発振制御装置９１二光出力指令
値を与える。この励磁制御装置１０は従来から使用され
ているアナログｍｌ」御装置で実現され、その補償回路
としては光系統の遅れが無視し得ることから比例積分Ｐ
Ｉの回路でその時定数は同期機１の界磁コイル２の負荷
時時定数の約８０〜９０チ程度にされる。
ｉ′＠流に対応づけた光量で照射するもので、励磁エネ
ルギーを光エネルギーとして回転子に摺動部分を要する
ことなく伝達する。レーザ発振器７の電源８は出力制御
電源にされ、光発掘制御装置９Ｃ二よってフィードバッ
ク側副される。励磁制御装置１０は同期機１の出力電圧
を変成器１１からフィードバック信号として得、出力電
圧設定値との比較から光発振制御装置９１二光出力指令
値を与える。この励磁制御装置１０は従来から使用され
ているアナログｍｌ」御装置で実現され、その補償回路
としては光系統の遅れが無視し得ることから比例積分Ｐ
Ｉの回路でその時定数は同期機１の界磁コイル２の負荷
時時定数の約８０〜９０チ程度にされる。
こうした構成によシ、回転子になる界磁コイル２ｆ二は
光受光素子３と半導体レーザ発振器７による光エネルギ
ー伝達手段によって無接触すなわち摺動部を介すること
なく励磁電流を供給制御する。
光受光素子３と半導体レーザ発振器７による光エネルギ
ー伝達手段によって無接触すなわち摺動部を介すること
なく励磁電流を供給制御する。
また、励磁エネルギーの制御は８〜１０ｉ−よる静止機
器化を容易にし、その動特性上早い応答性を得ることが
できる。従って、連応性を十分Ｃ二しなから無Ｗ絖によ
る保守性を向上させる。
器化を容易にし、その動特性上早い応答性を得ることが
できる。従って、連応性を十分Ｃ二しなから無Ｗ絖によ
る保守性を向上させる。
第２図は実施例の機器構成図を示し、第１図の構成要素
とは符号を対応づけて示す。同図中、１２はレーザ発振
器７の振動吸収体であシ、光受光素子３と発振器７の間
の光軸のずれを防止する。また、界磁コイル２を支持す
るパイプ軸１３はガイド軸受１４によって軸支され、こ
のパイプ軸１３内を導！１Ｊ１５が配設されて光受光素
子３側との間接続がとられる。１Ｂはスラスト軸受であ
る。同図は立軸機の場合を示すが、これは横軸機の場合
にはガイド軸受１４がラジアル軸受Ｃ二変えられる。
とは符号を対応づけて示す。同図中、１２はレーザ発振
器７の振動吸収体であシ、光受光素子３と発振器７の間
の光軸のずれを防止する。また、界磁コイル２を支持す
るパイプ軸１３はガイド軸受１４によって軸支され、こ
のパイプ軸１３内を導！１Ｊ１５が配設されて光受光素
子３側との間接続がとられる。１Ｂはスラスト軸受であ
る。同図は立軸機の場合を示すが、これは横軸機の場合
にはガイド軸受１４がラジアル軸受Ｃ二変えられる。
Ｇ０発明の効果
以上のとおり、本発明によれば、回転界磁コイルに光エ
ネルギーを媒体として励磁電力を供給するようにしたた
め、摺動部を無くした励磁制御になってその保守性を高
め、また光エネルギー源は静止機器制御可能にして連応
性を十分に高くする効果がある。
ネルギーを媒体として励磁電力を供給するようにしたた
め、摺動部を無くした励磁制御になってその保守性を高
め、また光エネルギー源は静止機器制御可能にして連応
性を十分に高くする効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は第１
図の機器構成図、第３図は従来の静止形励磁方式回路図
、第４図は従来のブラシレス励磁方式回路図、第５図は
従来のコミュテータレス励磁方式回路図である。 １・・・同期機、２・・・界磁コイル、３・・・光受光
素子、７・・・半導体レーザ発振器、８・・・電源、９
・・・光発振制御装置、１０・・・励磁制御装置。 第１図 第２図 選１屯イ列の構八図 第 コξエテータｌ／二 （ａ）シδ・」をシニタ〔ン」〔Δ助属Ａシい（・しｒ
戎゛（ｃ）イ七１ｉｊＪズシｔＱ７石４４六じヴ夛く５
図 リカ７Ｅ４夜式回ｙ蚤図
図の機器構成図、第３図は従来の静止形励磁方式回路図
、第４図は従来のブラシレス励磁方式回路図、第５図は
従来のコミュテータレス励磁方式回路図である。 １・・・同期機、２・・・界磁コイル、３・・・光受光
素子、７・・・半導体レーザ発振器、８・・・電源、９
・・・光発振制御装置、１０・・・励磁制御装置。 第１図 第２図 選１屯イ列の構八図 第 コξエテータｌ／二 （ａ）シδ・」をシニタ〔ン」〔Δ助属Ａシい（・しｒ
戎゛（ｃ）イ七１ｉｊＪズシｔＱ７石４４六じヴ夛く５
図 リカ７Ｅ４夜式回ｙ蚤図
Claims (1)
- 回転界磁コイルと共に回転子を構成して該界磁コイルに
励磁電流を供給する光受光素子と、この受光素子に励磁
電流に対応した光エネルギーを無接触で供給するレーザ
発振器と、このレーザ発振器の光出力を制御する制御手
段とを備えたことを特徴とする同期機の励磁装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61039484A JPS62201099A (ja) | 1986-02-25 | 1986-02-25 | 同期機の励磁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61039484A JPS62201099A (ja) | 1986-02-25 | 1986-02-25 | 同期機の励磁装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62201099A true JPS62201099A (ja) | 1987-09-04 |
Family
ID=12554329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61039484A Pending JPS62201099A (ja) | 1986-02-25 | 1986-02-25 | 同期機の励磁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62201099A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04355700A (ja) * | 1991-06-03 | 1992-12-09 | Mitsubishi Electric Corp | ブラシレス同期発電装置 |
| JP2024107586A (ja) * | 2023-01-30 | 2024-08-09 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 同期調相機化方法 |
-
1986
- 1986-02-25 JP JP61039484A patent/JPS62201099A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04355700A (ja) * | 1991-06-03 | 1992-12-09 | Mitsubishi Electric Corp | ブラシレス同期発電装置 |
| JP2024107586A (ja) * | 2023-01-30 | 2024-08-09 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 同期調相機化方法 |
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