JPS586378B2 - ブラシレス回転電機の界磁電圧および界磁電流計測装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ブラシレス回転機の界磁電圧、界磁電流の
計測装置に関するものである。

従来この種回転機の界磁電流の推定方法として一般に知
られているものの一例を第１図に示す。

図において、１は同期発電機の固定子、２はその回転部
分で、２ａは交流励磁機の回転電機子巻線、２ｂは交流
励磁機の電機子巻線２ａの出力を整流するための回転整
流器、２ｃは同期発電機の界磁巻線、２ｓは界磁電圧計
測用スリップリング、３は交流励磁機の界磁巻線、５は
分流器４を介して接続された交流励磁機の界磁電流計、
６は集電ブラシ、７は界磁電圧計である。

次にこの装置の作動について説明する。

同期発電機の界磁巻線２ｃは、回転整流器２ｂ、交流励
磁機の電機子巻線２ａと共に運転中は常時回転しており
、直接その界磁電圧および界磁電流を計測することがで
きない。

そのため同期発電機の界磁電流の代わりにほぼ相対的な
関係にある交流励磁機の界磁電流を界磁電流計５で計測
し、同期発電機の界磁電流を推定している。

従来の同期発電機の界磁電流はこのような方法で推定す
るために、交流励磁機の磁気回路の飽和による誤差、同
期発電機の界磁巻線２ｃや、交流励磁機の電機子巻線２
ａの温度変化による誤差が大きく、実用上は単に目安と
しての利用価値しかないという欠点があった。

さらに同期発電機の界磁電流を直読することができず、
電流値推定の手間がかかるという欠点もあった。

また界磁電圧の検出方法については回転部分に計測用ス
リップリング２Ｓを設け、集電ブラシ６を押し当てて界
磁電圧計７で計測する方法があるが、ブラシレス構造に
して保守点検を容易にするというブラシレス回転機本来
の目的に合致しないという欠点があった。

この発明はこのような従来の装置の欠点を解消すること
を目的としてなされたもので、検出用回転変圧器を使用
することによりブラシレス同期機の界磁電圧、界磁電流
を直接に検出、計測することができる精度の良い装置を
提供するものである。

次にこの発明の一実施例を図に基づいて説明する。

第２図において、８は交流励磁機回転電機子巻線２ａに
発生する交流電圧を検出するための電圧検出用回転変圧
器で、８ａは電圧検出用回転変圧器の回転−次巻線、８
ｂは電圧検出用回転変圧器の固定二次巻線を示す。

９は交流励磁機の回転電機子巻線２ａに流れる電流を検
出するための電流検出用回転変圧器で、９ａは電流検出
用回転変圧器９の回転一次巻線、９ｂは電流検出用回転
変圧器の固定子巻線を示す。

１０は電圧検出用回転変圧器の固定二次巻線８ｂに発生
する電圧を電圧計測装置１２に導くための電圧検出用変
換器、１１は電流検出用回転変圧器の固定二次巻線９ｂ
に発生する電圧を電流計測装置１３に導くための電流検
出用変換器、２ｄぱ電圧検出用回転変圧器の回転一次巻
線８ａに適当な電圧を与えるための分圧抵抗、２ｅは交
流励磁機電機子巻線２ａに流れる電流に比例した電流を
得るための変流器、２ｆは変流器２ｅの二次側に配置さ
れた変流器の二次抵抗である。

なお、その他の構成は第１図に示す装置と同様であるか
ら説明を省略する。

この発明は上述のように構成されているために交流励磁
機の界磁巻線３の励磁によって交流励磁機の回転電機子
巻線２ａに電圧が発生し、電流が流れると電圧検出用回
転変圧器の回転一次巻線８ａと電流検出用回転変圧器回
転一次巻線９ａには、それぞれ交流励磁機電機子巻線２
ａに発生する電圧と出力電流に比例した電圧が印加され
る。

その結果、電圧検出用回転変圧器の固定二次巻線８ｂに
は交流励磁機電機子巻線２ａの線間電圧に比例した電圧
が得られ、さらに電流検出用回転変圧器固定二次巻線９
ｂには交流励磁機電機子巻線２ａの出力電流に比例した
電圧が得られる。

界磁巻線２ｃに生じる界磁電圧は交流励磁機電機子巻線
２ａの線間電圧と比例関係にあり、さらに界磁巻線２ｃ
に流れる界磁電流は交流励磁機電機子巻線２ａの出力電
流と比例関係にあるので、結果的に電王検出用回転変圧
器固定二次巻線８ｂと電流検出用回転変圧器固定二次巻
線９ｂにはそれぞれ界磁巻線２ｃの界磁電千と界磁電流
に比例した電王が発生することになる。

従って、電圧検出用回転変圧器固定二次巻線８ｂと、電
流検出用回転変圧器固定二次巻線９ｂに発生した電圧を
それぞれ電子検出用変換器１０と電流検出用変換器１１
に与え、その出力を電圧計測装置１２と電流計測装置１
３で測定すれば界磁電王、界磁電流を直読することがで
きる。

なお、この実施例ではブラシレス同期発電機の７界磁電
王、界磁電流の測定に実施した例を示したが、ブラシレ
ス同期電動機の場合にも同様に界磁電王、界磁電流を容
易に計測することが可能である。

また、この計測装置をブラシレス同期機の種々の制御お
よび調整装置に適用することが可能となることは言うま
でもない。

このようにこの発明によればブランレス同期機の界磁電
圧、界磁電流を回転変王器を使用して直接検出するよう
に構成したため、ブラシレス界磁電■、界磁電流を直読
することができ、交流励磁機の磁気回路の飽和による誤
差が少なく、かつ構造、回路が簡単な精度の良い、計測
装置を得ることができ、機械の運転、保守整備上資する
ところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のブラシレス同期機の界磁電流を推定する
方法を説明するための結線図、第２図はこの発明の一実
施例によるブラシレス同期機の界磁電圧、界磁電流計測
装置を示す結線図である。 図中、１は同期発電機の固定子、２はその回転部分、２
ａは交流励磁機の回転電機子巻線、２ｂは回転整流器、
２ｃは同期発電機の界磁巻線、２ｄは分圧抵抗、２ｅは
変流器、２ｆは変流器の二次抵抗、３は交流励磁機の界
磁巻線、４は分流器、５は交流励磁機の界磁電流計、６
は集電ブラシ、７は界磁電庄計、８は電圧検出用回転変
圧器、９は電流検出用回転変王器、１０は電王検出用変
換器、１１は電流検出用変換器、１２は電圧計測装置、
１３は電流計測装置である。 なお・各図中・同一符号は同一又は和尚部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転電機子巻線を有する交流励磁機と、上記回転電
   機子巻線に誘起する交流電圧を整流して主同期機の回転
   界磁巻線に電力を供給する装置とを備えたプラシレス回
   転電機において、 上記交流励磁機の回転電機子巻線の一相の端子電圧によ
   って付勢され上記主同期機の回転界磁巻線と共に回転さ
   れる第１の回転一次巻線と、第１の固定二次巻線とを備
   えた電圧検出用回転変圧器と、 上記交流励磁機の回転電機子巻線の一相に挿入した変流
   器の二次巻線電流によって付勢され上記主同期機の回転
   界磁巻線と共に回転される第２の回転一次巻線と、第２
   の固定二次巻線とを備えた電流検出用回転変圧器と、 上記第１、第２の固定二次巻線にそれぞれ接続された電
   圧計測装置と電流計測装置を備えてなることを特徴とす
   るプラシレス回転電機の界磁電圧および界磁電流計測装
   置。