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JPH0787717A - Brushless synchronous generator - Google Patents

Brushless synchronous generator

Info

Publication number
JPH0787717A
JPH0787717A JP25484593A JP25484593A JPH0787717A JP H0787717 A JPH0787717 A JP H0787717A JP 25484593 A JP25484593 A JP 25484593A JP 25484593 A JP25484593 A JP 25484593A JP H0787717 A JPH0787717 A JP H0787717A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
generator
transformer
winding
exciter
stator winding
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
Application number
JP25484593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Satake
覺 佐竹
Yukio Onoki
幸男 大野木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Satake Engineering Co Ltd
Original Assignee
Satake Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Satake Engineering Co Ltd filed Critical Satake Engineering Co Ltd
Priority to JP25484593A priority Critical patent/JPH0787717A/en
Publication of JPH0787717A publication Critical patent/JPH0787717A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】誘導電動機等のように起動時の負荷電流が極端
に大きく変化する機器を駆動する場合であっても、大が
かりな電圧調整回路等を設けることなく、このときに生
じる大きな電圧降下を補償することを可能にし、常に安
定した電圧を供給できるブラシレス同期発電機を提供す
る。 【構成】原動機13と発電機1と励磁機8とが回転軸で
直結してあり、発電機1の固定子巻線2は変成器3の1
次巻線4を直列に通じて出力端子に接続し、負荷はこの
R,S,Tに接続される。また変成器3の1次巻線4に
は並列にリアクトル7が接続してある。発電機1の固定
子巻線2に中間タップを設け、その端子は変成器3の2
次巻線5を1次巻線4とは逆極性に直列に通じて整流回
路6に接続し、さらに整流回路6の直流側出力端子を励
磁機8の固定子巻線9に接続する。励磁機8の回転子巻
線10を回転子整流回路11に接続し、回転子整流回路
11は発電機1の回転子巻線12に接続してある。
(57) [Abstract] [Purpose] Even when driving equipment such as an induction motor where the load current at start-up changes drastically, at this time without providing a large voltage adjustment circuit, etc. (EN) A brushless synchronous generator that can compensate for a large voltage drop that occurs and can always supply a stable voltage. [Structure] A prime mover 13, a generator 1 and an exciter 8 are directly connected by a rotary shaft, and a stator winding 2 of the generator 1 is connected to a transformer 1 of a transformer 3.
The secondary winding 4 is connected in series to the output terminal, and the load is connected to R, S and T. A reactor 7 is connected in parallel to the primary winding 4 of the transformer 3. An intermediate tap is provided on the stator winding 2 of the generator 1, the terminal of which is 2 of the transformer 3.
The secondary winding 5 is connected in series to the primary winding 4 in the opposite polarity to the rectifier circuit 6, and the DC side output terminal of the rectifier circuit 6 is connected to the stator winding 9 of the exciter 8. The rotor winding 10 of the exciter 8 is connected to the rotor rectifier circuit 11, and the rotor rectifier circuit 11 is connected to the rotor winding 12 of the generator 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】特に、電動機の始動時のような負
荷変動による発電機の大きな電圧変動(降下)を自動的
に補償するブラシレス同期発電機に関する。
More particularly, the present invention relates to a brushless synchronous generator that automatically compensates for large voltage fluctuations (drops) in the generator due to load fluctuations such as when starting the electric motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から電圧調整装置、特に定電圧装置
としてAVR(automatic voltage re-gurater)と呼ばれ
るものがあり広く普及してしている。発電機は接続した
負荷の負荷変動によって電圧変動がなくなるように出力
電圧を制御する必要があり、ここでもAVRが使用され
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a voltage regulator, especially a constant voltage device called AVR (automatic voltage re-gurater) has been widely used. The generator needs to control the output voltage so that the voltage fluctuation is eliminated by the load fluctuation of the connected load, and the AVR is also used here.

【0003】また特開昭61−128753号公報記載
のブラシレス自励同期発電機は、固定子にメイン発電コ
イルとメイン励磁発電コイル及びエキサイタ界磁コイル
のそれぞれが巻装されており、メイン励磁発電コイルの
起電力は、整流器と電圧調整回路を介してエキサイタ界
磁コイルに供与され、これによりエキサイタ界磁コイル
に発生する磁極に感応してエキサイタ発電コイルに起電
力が生じ、該エキサイタ発電コイルの起電力をメイン界
磁コイルへの励磁電源とするものである。
In the brushless self-excited synchronous generator described in Japanese Patent Laid-Open No. 61-128753, a main generator coil, a main excitation generator coil, and an exciter field coil are wound around a stator. The electromotive force of the coil is supplied to the exciter field coil through the rectifier and the voltage adjusting circuit, whereby the electromotive force is generated in the exciter generator coil in response to the magnetic pole generated in the exciter field coil, and the exciter generator coil The electromotive force is used as an exciting power source for the main field coil.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記AV
Rには次のような課題がある。つまりエレクトロニクス
を使用するこのAVRは、フィ−ドバック制御方式であ
り時間遅れがあるから電動機などの始動時とか位相切り
換え時のような過渡的現象への対応についてはほとんど
無力である。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
R has the following problems. In other words, this AVR that uses electronics is a feedback control system, and there is a time delay, so it is almost useless for dealing with transient phenomena such as when starting an electric motor or when switching phases.

【0005】また、特開昭61−128753号公報に
記載のものは、誘導電動機等のように起動時の負荷電流
が極端に大きく変化する機器を駆動する場合に、起動時
において大きな値の負荷電流が負荷に流入しメイン発電
コイルに大きな電圧降下を生じるが、この大きな電圧降
下を補償するために、大がかりな電圧調整回路等の外部
装置を設けなければならず、あるいは設けない場合にも
負荷変動をカバ−できる出力を有する発電機を採用しな
ければならず、コストアップの原因となっている。
The device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-128753 has a large load at the time of starting when driving a device such as an induction motor in which the load current at the time of starting changes extremely greatly. The current flows into the load and causes a large voltage drop in the main generator coil.In order to compensate for this large voltage drop, a large-scale voltage adjustment circuit or other external device must be installed, or even if it is not It is necessary to employ a generator having an output capable of covering fluctuations, which causes an increase in cost.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、発電機の回転子と励磁機の回転子とを同一
回転軸上に配設し、発電機の固定子巻線の一部出力を整
流回路を介して励磁機の固定子巻線に供給し、励磁機の
回転子巻線の出力を回転整流回路を介して発電機の回転
子巻線に供給するようにしたブラシレス同期発電機にお
いて、前記発電機の固定子巻線を変成器の一次巻線に直
列に接続して出力端子とし前記変成器の一次巻線に並列
にリアクトルを接続すると共に、発電機の固定子巻線に
中間タップを設けて該中間タップによる発電機の固定子
巻線の一部出力を、前記変成器の一次巻線とは逆極性に
なるよう変成器の二次巻線に直列に接続して前記整流回
路を介して励磁機の固定子巻線に供給する構成とした。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a rotor of a generator and a rotor of an exciter on the same rotary shaft, and A brushless system in which part of the output is supplied to the stator winding of the exciter via the rectifier circuit, and the output of the rotor winding of the exciter is supplied to the rotor winding of the generator via the rotary rectifier circuit. In the synchronous generator, the stator winding of the generator is connected in series to the primary winding of the transformer to serve as an output terminal and the reactor is connected in parallel to the primary winding of the transformer, and the stator of the generator is connected. An intermediate tap is provided on the winding and a part of the output of the stator winding of the generator by the intermediate tap is connected in series to the secondary winding of the transformer so that the polarity is opposite to that of the primary winding of the transformer. Then, it is configured to be supplied to the stator winding of the exciter through the rectifier circuit.

【0007】また、励磁機の固定子巻線に並列に、スイ
ッチとダイオ−ドおよび抵抗とを介して直流電源を接続
することでより確実に作用する。あるいは変成器の鉄芯
磁路に空隙を設けてリアクトル兼用変成器としたことに
より簡便な構成とすることができる。
Further, a DC power source is connected in parallel with the stator winding of the exciter machine via a switch, a diode and a resistor, so that the operation is performed more reliably. Alternatively, a simple structure can be obtained by providing a transformer-combined transformer by providing a gap in the iron core magnetic path of the transformer.

【0008】[0008]

【作用】以下に述べる方式は、配電線を激動負荷と一般
負荷に分けて、一般負荷に激動負荷による電圧変動の影
響が及ばないようにするフリッカ−ブ−スタ−(電気書
院、現代の配電技術、P.225(昭和47−10))
を発電機の励磁回路に応用したものである。
Operation: The method described below divides the distribution line into a turbulent load and a general load so that the general load is not affected by voltage fluctuations due to the turbulent load. Technology, P.225 (Showa 47-10))
Is applied to the excitation circuit of the generator.

【0009】ただし前記フリッカ−ブ−スタ−はこのフ
リッカ−ブ−スタ−に接続した一般負荷の電圧を一定に
保持することを目的としたものであるが、本発明におい
ては負荷電流の大きさ及び力率によって、フリッカ−ブ
−スタ−に接続した励磁機の励磁電圧を変動させ、よっ
て、発電機の誘起電圧を変化させて負荷電流の変動によ
る発電機の電圧降下を補償して、発電機の出力電圧を一
定にするようにしたものであり、従来のフリッカ−ブ−
スタ−とは作用が異なるものである。
However, the flicker booster is intended to keep the voltage of a general load connected to the flicker booster constant, but in the present invention, the magnitude of the load current is set. And the power factor, the exciting voltage of the exciter connected to the flicker booster is changed, and thus the induced voltage of the generator is changed to compensate for the voltage drop of the generator due to the change of the load current to generate power. It is designed to keep the output voltage of the machine constant.
The action is different from that of the star.

【0010】発電機の固定子巻線を変成器の一次巻線を
介して発電機出力端子に接続し、固定子巻線の中間タッ
プからの発電機の一部出力を変成器の一次巻線とは逆極
性になるよう変成器の二次巻線に直列に接続して、整流
回路を介して励磁機の固定子巻線に供給する構成にした
ので、負荷電流が増加して電圧降下すると、その変成器
に並列にしたリアクトルの電圧降下に比例した電圧が変
成器の二次巻線によって整流回路に加えられ、結果的に
励磁機の静止磁界を強めるよう作用することになる。つ
まり負荷変動による電圧降下を、フリッカ−ブ−スタ−
により整流回路に加えるように構成してあるので、電圧
降下が大きいほど整流回路に加えられる電圧は上昇し、
よって励磁機の固定子による静止磁界が強められて励磁
機の作用も強まって発電機出力電圧も上昇する結果とな
る。
The stator winding of the generator is connected to the generator output terminal via the primary winding of the transformer, and the partial output of the generator from the intermediate tap of the stator winding is transferred to the primary winding of the transformer. Since it is connected in series to the secondary winding of the transformer so that the polarity is opposite to that of the above, and is supplied to the stator winding of the exciter through the rectifier circuit, when the load current increases and the voltage drops, , A voltage proportional to the voltage drop of the reactor in parallel with the transformer is applied to the rectifier circuit by the secondary winding of the transformer, and consequently acts to strengthen the static magnetic field of the exciter machine. In other words, the voltage drop due to the load fluctuation is eliminated by the flicker booster.
The voltage applied to the rectifier circuit increases as the voltage drop increases.
Therefore, the static magnetic field by the stator of the exciter is strengthened, the action of the exciter is also strengthened, and the generator output voltage is also increased.

【0011】ところで、変成器の一次・二次巻線の巻数
比及びリアクトルは、負荷電流が増加した際に励磁電流
を増加させるように設計する。また、発電機の固定子巻
線の中間タップ位置も同様に設計されるものである。た
とえば、変成器の一次巻線と二次巻線の端子電圧は、二
次巻線の端子電圧が大きくなるように巻数比を設計する
ことで励磁機の静止磁界を容易に強めるよう作用させる
ことができる。
By the way, the turns ratio of the primary and secondary windings of the transformer and the reactor are designed so as to increase the exciting current when the load current increases. Further, the intermediate tap position of the stator winding of the generator is designed similarly. For example, the terminal voltage of the primary and secondary windings of the transformer should be designed so that the terminal voltage of the secondary winding is large so that the static magnetic field of the exciter machine can be easily strengthened. You can

【0012】本発明においてリアクトルは変成器の励磁
インピ−ダンスで代用できる。つまり、変成器の鉄芯に
空隙を設けることにより別個のリアクトルは不要にな
る。この場合リアクトルの調整は、変成器鉄芯の空隙を
調整し励磁インピ−ダンスの大きさを調整することで可
能である。
In the present invention, the reactor can be replaced by the excitation impedance of the transformer. In other words, by providing an air gap in the iron core of the transformer, a separate reactor becomes unnecessary. In this case, the reactor can be adjusted by adjusting the gap of the transformer core and adjusting the magnitude of the excitation impedance.

【0013】本発明は、発電機と励磁機とを同一コア−
で構成した発電機へも適用可能である。
According to the present invention, the generator and the exciter have the same core.
It can also be applied to a generator configured with.

【0014】また本発明の変成器は負荷電流を指示する
電流計用として併用できる利点がある。
Further, the transformer of the present invention has an advantage that it can be used together as an ammeter for indicating a load current.

【0015】[0015]

【実施例】本発明の好適な実施例を図1により説明す
る。発電機1の固定子巻線2の端子A,B,Cは変成器
3の1次巻線4を直列に通じて出力端子R,S,Tに接
続し、負荷はこのR,S,Tに接続される。また変成器
3の1次巻線4には並列にリアクトル7が接続してあ
る。発電機1の固定子巻線2には中間タップa,b,c
が設けてあり、その端子は変成器3の2次巻線5を1次
巻線4とは逆極性に直列に通じて整流回路6の入力端子
r,s,tに接続してある。さらに整流回路6の直流側
出力端子を励磁機8の固定子巻線9に接続する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The terminals A, B, C of the stator winding 2 of the generator 1 are connected to the output terminals R, S, T through the primary winding 4 of the transformer 3 in series, and the load is R, S, T. Connected to. A reactor 7 is connected in parallel to the primary winding 4 of the transformer 3. The stator winding 2 of the generator 1 has intermediate taps a, b, c
Is provided, and its terminal is connected to the input terminals r, s, t of the rectifier circuit 6 by connecting the secondary winding 5 of the transformer 3 in series with the polarity opposite to that of the primary winding 4 in series. Further, the DC side output terminal of the rectifier circuit 6 is connected to the stator winding 9 of the exciter machine 8.

【0016】また励磁機8の固定子巻線9に並列にスイ
ッチSとダイオ−ドDと抵抗Rとを介して直流電源(バ
ッテリ−)Eを接続してある。
A DC power source (battery) E is connected in parallel to the stator winding 9 of the exciter 8 via a switch S, a diode D and a resistor R.

【0017】励磁機8の回転子巻線10を回転整流回路
11の入力端子m,nに接続し、回転整流回路11の直
流側端子は発電機1の回転子巻線12に接続してある。
また原動機13と発電機1の回転子軸と励磁機8の回転
子軸は直結してある。
The rotor winding 10 of the exciter 8 is connected to the input terminals m and n of the rotary rectifying circuit 11, and the DC side terminal of the rotary rectifying circuit 11 is connected to the rotor winding 12 of the generator 1. .
Further, the rotor shaft of the prime mover 13 and the generator 1 and the rotor shaft of the exciter 8 are directly connected.

【0018】以上の構成における発電作用について説明
する。まず、原動機13によって、発電機1の回転子
(巻線12)と励磁機8の回転子(巻線10)とを回転
駆動させる。ここで発電機1の回転子に残留磁気があれ
ば、この回転駆動により発電を始めるが、ここでは整流
回路6に並列に設けたスイッチSを閉じて、直流電源E
によって励磁機8の固定子巻線9に直流を印加し静止磁
界を作る。この静止磁界により励磁機8の回転子巻線1
0には電圧を誘起する。この電圧は回転整流回路11に
より整流されて発電機1の回転子巻線12に供給され
る。この供給により発電機1の回転子は回転界磁とな
り、発電機1の固定子巻線2に電圧を誘起する。この誘
起した電圧は出力端子R,S,Tに出力される。また発
電機1の固定子巻線2に設けた中間タップa,b,cか
らの出力は、変成器3の二次巻線5を通じて整流回路6
に接続してあり、ここに励磁機8の固定子巻線9に直流
が印加されることになり、この状態からスイッチSを開
いて直流電源Eによる印加がなくても発電作用を継続す
ることが可能になる。
The power generation operation in the above configuration will be described. First, the rotor (winding 12) of the generator 1 and the rotor (winding 10) of the exciter 8 are driven to rotate by the prime mover 13. If there is residual magnetism in the rotor of the generator 1, the rotation drive starts power generation, but here, the switch S provided in parallel with the rectifier circuit 6 is closed and the DC power source E
A direct current is applied to the stator winding 9 of the exciter 8 to create a static magnetic field. With this static magnetic field, the rotor winding 1 of the exciter machine 1
A voltage is induced at 0. This voltage is rectified by the rotary rectifier circuit 11 and supplied to the rotor winding 12 of the generator 1. By this supply, the rotor of the generator 1 becomes a rotating field, and a voltage is induced in the stator winding 2 of the generator 1. The induced voltage is output to the output terminals R, S and T. Outputs from the intermediate taps a, b, c provided on the stator winding 2 of the generator 1 are rectified by the rectifier circuit 6 through the secondary winding 5 of the transformer 3.
DC is applied to the stator winding 9 of the exciter 8 here, and the switch S is opened from this state to continue the power generation operation without the application of the DC power supply E. Will be possible.

【0019】次に本発明にかかる、発電機1の固定子巻
線2を変成器3の一次巻線4を介して発電機1の出力端
子R,S,Tに接続し、発電機1の固定子巻線2の中間
タップa,b,cからの発電機1の一部出力を変成器3
の一次巻線4とは逆極性になるよう変成器3の二次巻線
5に直列に接続して、整流回路6を介して励磁機8の固
定子巻線9に供給し、前記変成器3の一次巻線4に並列
にリアクトル7を接続した構成における作用を図2によ
って説明する。
Next, according to the present invention, the stator winding 2 of the generator 1 is connected to the output terminals R, S, T of the generator 1 through the primary winding 4 of the transformer 3, and the generator 1 The partial output of the generator 1 from the intermediate taps a, b, c of the stator winding 2 is transferred to the transformer 3
The secondary winding 5 of the transformer 3 is connected in series so as to have a polarity opposite to that of the primary winding 4, and is supplied to the stator winding 9 of the exciter 8 through the rectifier circuit 6, The operation of the configuration in which the reactor 7 is connected in parallel with the primary winding 4 of the third winding 3 will be described with reference to FIG.

【0020】図2に発電機1の固定子巻線2と変成器3
の回路の1相分を図示する。発電機1の固定子巻線2の
端子AのY電圧をEとし、端子Aから流出する負荷電
流をIとする。発電機1の固定子巻線2の中間タップ
aのY電圧をEとし、中間タップaから流出する電流
をIとする。負荷電流Iはリアクトル7を通じて流
れる。変成器3の2次巻線5側を流れる電流Iの補償
電流が変成器3の1次巻線4とリアクトル7に環流す
る。従ってリアクトル7には(I−I)の電流が流
れ、リアクトル7のインピ−ダンスをjxとすると、j
x(I−I)の電圧降下を生じる。このときの発電
機の出力端子RのY電圧Vは V=E−jx(I−I) となり、また固定子整流回路11の入力端子rのY電圧
は変成器3の2次巻線5が逆極性に直列に接続され
ているために V=E+jx(I−I) となる。ただし簡単のため変成器3の巻数比を1とし
て,また変成器3は減極性として説明した。
FIG. 2 shows the stator winding 2 and the transformer 3 of the generator 1.
2 illustrates one phase of the circuit. The Y voltage at the terminal A of the stator winding 2 of the generator 1 is E A, and the load current flowing out from the terminal A is I A. The Y voltage of the intermediate tap a of the stator winding 2 of the generator 1 is E a, and the current flowing out from the intermediate tap a is I a . The load current I A flows through the reactor 7. The compensation current of the current I a flowing through the secondary winding 5 side of the transformer 3 circulates to the primary winding 4 and the reactor 7 of the transformer 3. Therefore the reactor 7 flows current (I A -I a), Inpi of the reactor 7 - When the dance and jx, j
A voltage drop of x (IA- Ia ) occurs. Generator Y voltage V R of the output terminal R is V R = E A -jX of this time (I A -I a), and the addition Y voltage V r of the input terminal r of the stator rectifier circuit 11 transformer 3 V r = E a + jx (I A −I a ), since the secondary winding 5 of V is connected in series with the opposite polarity. However, for simplicity, the turns ratio of the transformer 3 is set to 1 and the transformer 3 is described as depolarized.

【0021】次に、負荷の大きさと負荷力率の変化に対
する本装置の電圧調整作用について説明する。まず無負
荷時を考える。無負荷時にはI=0である。またI
は静止磁界をつくる電流の基になるもので一般に遅れ電
流となる。従って I=−jI とする。この場合のV、Vは次式のようになる。
Next, the voltage adjusting action of the present apparatus with respect to changes in load magnitude and load power factor will be described. First, consider when there is no load. At no load, I A = 0. Also I a
Is the basis of the current that creates the static magnetic field and is generally a delayed current. Therefore, I a = −jI a . In this case, V R and V r are given by the following equations.

【0022】 V=E−jx(jI)=E+xI=E+jx(jI)=E−xI すなわちVはxIだけEより電圧が上昇し、V
はxIだけEより電圧が降下する。この時の設計は
=E+xIが定格電圧になるように設計する。
[0022] V R = E A -jx (jI a) = a voltage from E A + xI a V r = E a + jx (jI a) = E a -xI a i.e. V R is xI a only E A rises, V r
Has a voltage lower than E a by xI a . The design at this time is designed so that V R = E A + xI a becomes the rated voltage.

【0023】次に負荷を接続してその負荷電流Iが遅
れ電流であるときを考える。すなわちI=−jI
場合を考える。このときは V=E−jx(−jI+jI)=E−x(I−I) V=E+jx(−jIA+jI)=E+x(I−I) すなわちVは無負荷の時より(xI)だけ電圧が高
くなる。Vが大になるとIが大きくなり、静止磁界
が強くなってE,Eが増大する。そして負荷電流I
による発電機の内部インピ−ダンスによる電圧降下を
補償する。負荷の接続によりVは無負荷時より(xI
)だけ電圧が下がるので。定電圧にするためにはI
の増大によって(xI)の電圧降下を補償しなければ
ならない。すなわち(xI)だけEを大きくしなけ
ればならない。その作用は前述のIの増大によってな
される。
Next, consider the case where a load is connected and the load current I A is a delayed current. That is, consider the case of I A = −jI A. In this case V R = E A -jx (-jI A + jI a) = E A -x (I A -I a) V r = E a + jx (-jIA + jI a) = E a + x (I A -I a That is, the voltage of V r becomes higher by (xI A ) than when there is no load. When V r becomes large, I a becomes large, the static magnetic field becomes strong, and E a and E A increase. And the load current I
Compensate for the voltage drop due to the internal impedance of the generator by A. V R by the connection of the load from no load (xI
A ) Because the voltage drops only. To obtain a constant voltage, I a
The voltage drop of (xI A ) must be compensated by increasing That is, E A must be increased by (xI A ). The action is performed by the increase of I a described above.

【0024】次に負荷を接続し、その負荷電流Iが進
み電流であるときを考える。すなわちI=jIの場
合を考える。このときは V=E−jx(−jI+jI)=E+x(I+I) V=E+jx(−jI+jI)=E−x(I+I) すなわちVは無負荷の時よりxIだけ電圧が低くな
る。Vが小になるとIが小さくなり、静止磁界が弱
くなってE,Eが小さくなる。そして負荷電流I
による発電機の内部インピ−ダンスによる電圧上昇を補
償する。負荷の接続によりVは無負荷時より(x
)だけ電圧が高くなるので、定電圧にするためには
の減少によって(xI)の電圧上昇を補償しなけ
ればならない。すなわち(xI)だけEを小さくし
なければならない。その作用は前述のIの減少によっ
てなされる。
Next, consider a case where a load is connected and the load current I A is a leading current. That is, consider the case where I A = jI A. In this case V R = E A -jx (-jI A + jI a) = E A + x (I A + I a) V r = E a + jx (-jI A + jI a) = E A -x (I A + I a ) i.e. V r is a voltage only xI a than when no load becomes lower. When V r becomes small, I a becomes small, the static magnetic field becomes weak, and E a and E A become small. And the load current I A
To compensate the voltage rise due to the internal impedance of the generator. The connection of the load is V R from the time of no load (x
Since the voltage increases by I A ), in order to obtain a constant voltage, the voltage increase of (xI A ) must be compensated by decreasing I a . That is, E A must be reduced by (xI A ). The action is performed by the above-mentioned decrease of I a .

【0025】ところで図3に示すように、本発明に係る
リアクトル7は変成器3の励磁インピ−ダンスで代用で
きる。つまり、変成器3の鉄芯14に空隙15を設ける
ことにより別個のリアクトルは不要になる。この場合、
リアクトルの調整は変成器鉄芯14の空隙15を調整す
ることにより行い、変成器3の励磁インピ−ダンスの大
きさを調整することができる。図は単相用で示している
が当然3相用も可能である。
By the way, as shown in FIG. 3, the reactor 7 according to the present invention can be replaced by the excitation impedance of the transformer 3. That is, by providing the void 15 in the iron core 14 of the transformer 3, a separate reactor becomes unnecessary. in this case,
The reactor can be adjusted by adjusting the gap 15 of the transformer core 14, and the magnitude of the excitation impedance of the transformer 3 can be adjusted. The figure shows a single phase, but naturally three phases are also possible.

【0026】発電機と励磁機を合体した構成の発電機へ
も本発明は適用可能である。
The present invention is also applicable to a generator having a structure in which a generator and an exciter are combined.

【0027】また本発明の変成器は負荷電流を指示する
電流計用として併用できる利点がある。
Further, the transformer of the present invention has an advantage that it can be used together as an ammeter for indicating a load current.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上のように、一般的に誘導電動機の起
動時に見られるような大きな負荷変動は発電機の出力電
圧の電圧降下をもたらし、このため発電機の電圧降下を
見越した容量の発電機を使用したり、大がかりなAVR
装置を付加するなどコストアップを招いていたが、本発
明により、発電機と励磁機との構成によるブラシレス同
期発電機に、変成器とリアクトルという簡単な装置を付
加するだけで、負荷電流の大きさ及び力率によって励磁
電圧を変動させて、発電機の誘起電圧を変化させて負荷
電流による発電機の電圧降下を補償するようにしたの
で、過渡的現象からなる大きな負荷変動があっても、変
動が少なく安定した電圧を供給できる発電機を提供でき
る。またこのことにより、負荷変動による電圧降下を見
越した大きな容量の発電機を設置する必要は無く、負荷
の大きさに見合う適正な発電機の選択が可能となって、
これらの設備のコストダウンに大きく貢献できるもので
ある。
As described above, a large load fluctuation, which is generally seen at the time of starting the induction motor, causes a voltage drop of the output voltage of the generator. Therefore, power generation of a capacity in consideration of the voltage drop of the generator is performed. Machine, or large-scale AVR
Although the cost was increased by adding a device, the present invention makes it possible to increase the load current by simply adding a simple device such as a transformer and a reactor to the brushless synchronous generator having the configuration of the generator and the exciter. Since the exciting voltage is changed according to the power factor and the power factor to change the induced voltage of the generator to compensate the voltage drop of the generator due to the load current, even if there is a large load change due to a transient phenomenon, It is possible to provide a generator that can supply a stable voltage with little fluctuation. This also eliminates the need to install a large-capacity generator in anticipation of voltage drop due to load fluctuations, and makes it possible to select an appropriate generator that matches the size of the load.
It can greatly contribute to the cost reduction of these facilities.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のブラシレス同期発電機の結線を示した
図である。
FIG. 1 is a diagram showing connection of a brushless synchronous generator of the present invention.

【図2】本発明の、発電機の固定子巻線からの出力電圧
と中間タップからの出力電圧ならびに変成器とリアクト
ルの接続による作用を示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing an operation of an output voltage from a stator winding of a generator, an output voltage from an intermediate tap, and a connection between a transformer and a reactor of the present invention.

【図3】リアクトルを変成器の励磁インピ−ダンスで代
用した例を示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example in which a reactor is replaced by an excitation impedance of a transformer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発電機 2 発電機の固定子巻線 3 変成器 4 変成器の一次巻線 5 変成器の二次巻線 6 整流回路 7 リアクトル 8 励磁機 9 励磁機の固定子巻線 10 励磁機の回転子巻線 11 回転子整流回路 12 発電機の回転子巻線 13 原動機 14 鉄芯 15 空隙 1 Generator 2 Stator winding of generator 3 Transformer 4 Primary winding of transformer 5 Secondary winding of transformer 6 Rectifier circuit 7 Reactor 8 Exciter 9 Stator winding of exciter 10 Rotation of exciter Child winding 11 Rotor rectifier circuit 12 Generator rotor winding 13 Motor 14 Iron core 15 Void

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発電機の回転子と励磁機の回転子とを同
一回転軸上に配設し、発電機の固定子巻線の一部出力を
整流回路を介して励磁機の固定子巻線に供給し、励磁機
の回転子巻線の出力を回転整流回路を介して発電機の回
転子巻線に供給するようにしたブラシレス同期発電機に
おいて、前記発電機の固定子巻線を変成器の一次巻線に
直列に接続して出力端子とし前記変成器の一次巻線に並
列にリアクトルを接続すると共に、発電機の固定子巻線
に中間タップを設けて該中間タップによる発電機の固定
子巻線の一部出力を、前記変成器の一次巻線とは逆極性
になるよう変成器の二次巻線に直列に接続して前記整流
回路を介して励磁機の固定子巻線に供給したことを特徴
とするブラシレス同期発電機。
1. A rotor of a generator and a rotor of an exciter are arranged on the same rotary shaft, and a part of output of a stator winding of the generator is wound on a stator winding of the exciter through a rectifier circuit. In a brushless synchronous generator in which the output of the rotor winding of the exciter is supplied to the rotor winding of the generator via a rotary rectifier circuit, the stator winding of the generator is modified. Connected to the primary winding of the transformer in series as an output terminal, and connecting the reactor in parallel to the primary winding of the transformer, and providing an intermediate tap on the stator winding of the generator to A partial output of the stator winding is connected in series to the secondary winding of the transformer so as to have a polarity opposite to that of the primary winding of the transformer, and the stator winding of the exciter is connected through the rectifier circuit. A brushless synchronous generator characterized by being supplied to.
【請求項2】 請求項1記載のブラシレス同期発電機で
あって、励磁機の固定子巻線に並列に、スイッチとダイ
オ−ドおよび抵抗とを介して直流電源を接続したことを
特徴とするブラシレス同期発電機。
2. The brushless synchronous generator according to claim 1, wherein a DC power source is connected in parallel with the stator winding of the exciter through a switch, a diode and a resistor. Brushless synchronous generator.
【請求項3】 請求項1記載のブラシレス同期発電機で
あって、変成器の鉄芯磁路に空隙を設けてリアクトル兼
用変成器としたことを特徴とするブラシレス同期発電
機。
3. The brushless synchronous generator according to claim 1, wherein an air gap is provided in the iron core magnetic path of the transformer to form a transformer that also serves as a reactor.
JP25484593A 1993-09-18 1993-09-18 Brushless synchronous generator Pending JPH0787717A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0920112A1 (en) * 1997-11-28 1999-06-02 Satake Corporation Brushless three-phase synchronous generator having enhanced rotor field system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0920112A1 (en) * 1997-11-28 1999-06-02 Satake Corporation Brushless three-phase synchronous generator having enhanced rotor field system
US6130492A (en) * 1997-11-28 2000-10-10 Satake Corporation Brushless three-phase synchronous generator having enhanced rotor field system

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