JPS63202299A - 自動電圧調整装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は１発電機出力電圧を所定値に制御する自動電圧
調整装置に関する。

（従来の技術） 交流励磁機を用いて発電機出力電圧を所定値に制御する
自動電圧調整装置の従来例を第３図に示す。

この自動電圧調整装置は、自動電圧調整部ＡＶＲと手動
電圧調整部ＭＶＲからなり、運転時には切換量Ｓｗによ
っていずれか一方が選択される。これらの自動電圧調整
部ＡＶＲおよび手動電圧調整部ＭＶＲの出力により交流
励磁機１が駆動される。この交流励磁機１の出力が主整
流装置２で整流されて発電機３の界磁巻線に印加され、
その励磁電流に応じて発電機３の出力が変化する。なお
、当然のことながら電力系統は３相である。

自動電圧調整部ＡＶＨにおいて、電圧検出器４は、電カ
ドランス５によって取り出された発電機３の出力電圧を
検出するものであり、その検出信号は比較演算器６に加
えられる。比較演算器６は、電圧設定器７に設定されて
いる目標電圧と電圧検出器４の検出電圧との偏差を演算
するものであり、その偏差は増幅器８に加えられる。

増幅器８は、バイアス設定器９の設定値と、比較演算器
６から入力した偏差と乱調防止回路１０から入力した乱
調防止信号の加算結果との偏差を算出し、それをゲート
制御部１１に出力する。

ゲート制御部１１は、入力信号に応じて位相の変るパル
スを形成してそれをサイリスタ１２のゲートパルスとし
て出力する。なお、バイアス設定器９は、発電機３の出
力電圧が目標値に達するときのゲートパルスの位相を設
定するものである。また。

乱調防止回路１０は１手動電圧調整部ＭＶＲの変圧器１
３によって検出された交流励磁機１の出力電圧を微分し
て乱調防止信号を形成する。

手動電圧調整部ＭＶＲにおいて、変圧器１３によって検
出された交流励磁機１の出力電圧は、交流安定化回路１
４を介して誘導電圧調整器１５に加えられ。

手動による変更を受ける。そして、この誘導電圧調整器
１６の出力により、交流励磁機１の駆動信号を整流する
副整流器１６の入力が調整される。

切換器ＳＷによって自動電圧制御部ＡＶＲが選択されて
いるときには、副整流器１６の出力は、サイリスタ１２
に加えられて、サイリスタ１２の出力のバイアス値とな
る。切換器ＳＶによって手動電圧制御部にＶＲが選択さ
れているときには、副整流器１６の出力は直接交流励磁
機１に加えられる。

サイリスタ１２は、パーマネントモータシネレータ１７
の出力交流電圧を整流して、副整流器１６から加えられ
る信号に重畳し、その出力は切換器Ｓｖを介して交流励
磁機ｌに加えられる。

また、初期励磁機１８は起動時に交流励磁機１を駆動す
るためのものであり、スイッチ１９は初期励磁機１８の
出力を交流励磁機１に印加するためのものである。

以上の構成で、始動時には切換器ＳＷが手動（手動電圧
調整部ＭＶＲ）側に切り換えられた状態でスイッチ１９
がオンされて交流励磁機１が起動され、起動が完了する
と誘導電圧調整器１５が調整されて発電機３が制御され
る。それにより、発電機３は手動電圧調整部ＭＶＲによ
って出力電圧が制御される。

発電機３の出力電圧が所定値になると、切換器Ｓｖが自
動（自動電圧調整部ＡＶＲ）側に切り換えられる。これ
により、サイリスタ１２によって、手動電圧調整部ＭＶ
Ｒの出力および自動電圧調整部ＡＶＨの出力が交流励磁
機１に印加されて発電機３の出力電圧が所定値に制御さ
れる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来装置では、励磁制御系の
遅れ、交流励磁機１の応答遅れ、および１発電機３の応
答遅れ等が原因して１発電機３の出力電圧が変動した場
合、変動してから設定電圧に回復するまでにある程度の
時間遅れが生じる。

発電機電圧が変動する原因は、外部負荷または出力の変
動、横流、あるいは、送電系統の短絡、地絡、脈流およ
び潮流等などである。これらの変動の態様は急変態様で
あり、したがって、上述した従来装置ではかかる変動に
充分に対処することができないという不都合を生じてい
た。

本発明は、このような従来技術の不都合を解消するため
のもので、発電機電圧の急変に充分対処できる自動電圧
調整装置を提供することを目的としている。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 通常、発電機電圧が急変するとき、それに先立って高調
波が出力されることが観察されている。

そこで、本発明は、発電機電圧にあられれる高調波成分
を検出し、それを微分して制御信号とじて制御系に与え
るようにしたものである。

（作用） これにより、発電機電圧が急変する直前の段階でそれを
抑制するように制御系が作用することになり、発電機電
圧の変動を抑えることができる。

（実施例） 以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細
に説明する。

第１図は、本発明の一実施例にかかる自動電圧調整装置
を示している。なお、同図において第３図と同一部分お
よび相当する部分には同一符号を付してその説明を省略
する。

同図において、高調波検出器２０は、電カドランス５に
よって取り出された発電機３の出力電圧波形の高調波成
分例えば第３高調波を検出するものであり、その検出信
号は微分されて増幅器８に加えられる。

増幅器８は、バイアス設定器９の設定値と、比較演算器
６から入力した偏差と乱調防止回路１０から入力した乱
調防止信号と高調波検出器２０の検出信号の加算結果と
の偏差を算出し、それをゲート制御部１１に出力する。

したがって、発電機３の出力電圧が急変するとき、それ
に先立ってあられれる高調波成分が高調波検出器２０に
よって検出され、その検出信号に応じてサイリスタ１２
が制御される。

これにより、交流励磁機１の出力が変り、発電機３がそ
の出力電圧の変動を抑制するように制御され、その結果
、発電機３の出力変動が抑制される。

高調波検出器２０の一例を第２図に示す。

同図において、Δ−Ｙ結線のトランス２１の１次側は電
カドランス５の２次側に接続されている。トランス２１
の２次側には、高調波発生時の３相アンバランスを検出
するための抵抗回路２２と、３相整流回路２３が接続さ
れている。

３相整流回路２３の出力は比較器２４の基準信号入力端
に、抵抗回路２２の出力は比較器２４の比較信号入力端
にそれぞれ加えられており、比較器２４の出力信号は、
微分コンデンサ２５を介して増幅器８に出力される。

発電機３の出力電圧に高調波成分が生じていない場合に
は、抵抗回路２２の出力はほぼＯボルトであり、したが
って、比較器２４の出力は変化しないので、このときに
は、微分コンデンサ２５の出力が変化しない。

発電機３の出力電圧に高調波成分が生じた場合、３相ア
ンバランスを生じ、そのアンバランス態様に応じた極性
、レベルおよび波形の信号が抵抗回路２２から出力され
る。

これにより、比較器２４の出力が変化し、その変化分が
微分コンデンサ２５によって微分され、高調波成分の極
性およびレベルに対応した高調波検出信号が増幅器８に
出力される。

このようにして、発電機３の出力電圧に含まれる高調波
成分が検出される。またこの場合、高調波成分発生後の
電圧変動に応じてなされる自動電圧調整部ＡＶＨの制御
に影響を及ぼすことを防止するために、高調波成分によ
る制御を短時間で終了できるように微分コンデンサ２５
を用いている。

ところで、上述した実施例では、交流励磁機を用いて発
電機を制御しているが、これ以外の自動電圧調整装置、
例えば、直流励磁機を用いたものなどにも適用すること
ができる。また、負荷や出力変動の多い交流発電機にも
、本発明を適用することができる。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、発電機電圧が急
変する直前の段階でそれを抑制するように制御系が作用
するので１発電機電圧の変動を抑えることができるとい
う効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる自動電圧調整装置を
示すブロック図、第２図は高調波検出器の一例を示す回
路図、第３図は従来装置を例示したブロック図である。 ＡＶＲ・・・自動電圧調整部、ＭＶＲ・・・手動電圧調
整部、１・・・交流励磁機、２・・・主整流器、３・・
・発電機、２０・・・高調波検出器、２１・・・３相ト
ランス、２２・・・抵抗回路、２３・・・３相整流回路
、２４・・・比較器、２５・・・微分コンデンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発電機出力電圧を所定値に制御する自動電圧調整装置に
   おいて、前記発電機出力電圧の高調波成分の微分値を制
   御信号として前記自動電圧調整装置に出力する高調波検
   出手段を設けたことを特徴とする自動電圧調整装置。