特開 2021-191176出願番号 特願 2020-96741
同期発電機の励磁制御装置
出願人 株式会社東芝（識別番号 3078）
2026年 特許公開件数ランキング 8位 1,122件（※）
2026年 特許取得件数ランキング 8位 1,018件（※）
出願人 東芝エネルギーシステムズ株式会社（識別番号 317015294）
2026年 特許公開件数ランキング 1414位 159件（※）
2026年 特許取得件数ランキング 747位 151件（※）
公報発行日 2021年12月13
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※ 共同出願を含む
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技術分野
要約特許出願時に添付された[要約書]
【課題】回転子が界磁である同期発電機の励磁制御装置であって、界磁巻線に対して測定器を取り付ける必要なく、界磁電流に基づいた過励磁制限機能を実現する。【解決手段】出力電圧計測部７５により測定される主発電機電圧（Ｖ）の出力電圧値４５と、出力電流計測部７８により測定される主発電機電流（Ｉ）の出力電流値４４と、パラメータ設定部７２Ａにより設定されるポーシェリアクタンス（Ｘｐ）の値５２ｄ１と、電機子巻線抵抗（Ｒａ）の値５２ｄ２と、主発電機２０の定格三相短絡界磁電流（Ｉｆｓ）の値５２ｄ３とに基づいて、界磁電流推定手段７２により主発電機２０の界磁２１に流れる界磁電流推定値（Ｉｆｅｓｔ）４７を算出する。そして、算出された界磁電流推定値（Ｉｆｅｓｔ）４７に基づいて、判定手段７３により界磁２１が過励磁状態にあるか否かを判定し、当該判定結果に応じて過励磁制限手段７４により界磁電流制御信号４８を調整する。
【選択図】 図３
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
ブラシレス励磁装置においては、過励磁防止に発電機の界磁電圧を用いる方法がある。 この場合、界磁電圧測定用のブラシを取付ける必要があるため、摺動部分が生じてブラシの保守が必要になり、システムを構成するためのコストも高くなる。 また、前述したように、回転部となる界磁巻線へ無線の測定器を取り付けることで、界磁電流を直接測定する方法も考えられるが、機構が複雑となり、コストが高いことに変わりなく、更には、発電機運転中の測定器の保守も困難である。 本発明が解決しようとする課題は、界磁巻線に対して測定器を取り付ける必要なく、界磁電流に基づいた過励磁制限機能を実現することが可能になる同期発電機の励磁制御装置を提供することにある。課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】実施形態の同期発電機の励磁制御装置を備えた同期発電システム１０の構成を示す回路図。
【図2】同期発電システム１０の構成を示す図。
【図3】自動電圧調整装置（ＡＶＲ）７０の構成を示すブロック図。
【図4】自動電圧調整装置（ＡＶＲ）７０のコンピュータシステムＣの構成を示すブロック図。
【図5】界磁電流推定手段７２の構成を示すブロック図。
【図6】力率角算出手段７２１の構成を示すブロック図。
【図7】ギャップ電圧算出手段７２２の構成を示すブロック図。
【図8】ギャップ電圧算出手段７２２を構成するギャップ電圧無効分計算手段７２２Ａと、ギャップ電圧有効分計算手段７２２Ｂと、ギャップ電圧計算手段７２２Ｃと、の各計算手段による計算処理のロジックを示す図。
【図9】ギャップ電圧位相角正弦値算出手段７２３による計算処理のロジックを示す図。
【図10】界磁電流算出手段７２４による計算処理のロジックを示す図。
【図11】主発電機２０の誘導電圧と電機子電流に対する界磁電流の無負荷飽和曲線と短絡特性曲線を示す図。
【図12】ギャップ電圧算出手段７２２によるギャップ電圧（Ｖｇ）の算出処理および界磁電流算出手段７２４による界磁電流推定値（Ｉｆｅｓｔ）の算出処理のロジックを説明するためのベクトル図。
選択図 図3出願人が指定した本件の代表的な図
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