技術分野
励磁装置
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
ところで、サイリスタ位相制御においては、サイリスタをオン状態とするためのゲート信号の位相を変更しているため、ゲート信号の位相を遅らせるほどサイリスタがオフ状態となっている時間が増加し、実効出力電圧が下がるようになっている。
上述したようにサイリスタ位相制御においては、サイリスタを流れる電流のタイミングを制御しているため、サイリスタに入力される交流電流が正弦波形であっても、出力される交流電流の波形は矩形波(パルス波)となり、入力された交流電流の周波数の整数倍の高調波が合成されたものと等価となる。
この結果、逆相励磁機の一次側に印加される電圧は、高調波を含むこととなるとともに、ゲート信号の位相を遅らせる量は一定ではないので、逆相励磁機の一次側に印加される電圧にも固定の周波数が現れないこととなっていた。
また、回転整流器による整流の際には、同期機に入力される交流電流の周波数に比例した周波数(同期機の入力交流電流の周波数の6倍の周波数)の電圧リップルが発生するので、回転整流器の故障検出に際しては、回転整流器の正常時に出力される電圧リップルよりも長周期の電圧リップルを検出することにより故障検出を行うようにしていた。
したがって、逆相励磁機の一次側に印加される電圧の周波数が固定ではないことに起因して、回転整流器の故障検出精度も低下するという問題点があった。
そこで、本発明は、同期機を始動するための励磁装置において、回転整流器の故障検出を容易とし、故障検出精度を高くすることが可能な励磁装置を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
本発明の励磁装置のマルチレベルインバータは、回転子に電磁的に結合された固定子を介して可変電圧−固定周波数の励磁電力を回転子に供給する。
これにより、回転整流器は、回転子に電気的に接続され、同期機に電磁的に結合可能な同期機界磁巻線を介して同期機を励磁する励磁電力を供給する。
これらと並行して故障検出装置は、回転子に故障検出巻線を介して電磁的に結合され、回転整流器の故障検出を行う。
【発明の効果】
本発明によれば、故障検出装置は、マルチレベルインバータにより供給された可変電圧−固定周波数の励磁電力に基づいて回転整流器の故障検出を行うこととなるので、回転整流器の故障検出が容易となり、故障検出精度を高くすることが可能となる。
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】図1は、実施形態の励磁装置の概要構成ブロック図である。
【図2】図2は、電力変換器の詳細構成図である。
【図3】図3は、サイリスタ位相制御方式の電力変換器の原理説明図である。
【図4】図4は、サイリスタ位相制御方式の電力変換器の入出力波形の説明図である。
【図5】図5は、三相グレッツ結線のダイオードを有する回転整流器を用いた場合の励磁装置の概要構成ブロック図である。
【図6】図6は、三相グレッツ結線のダイオードの電圧リップルの説明図である。
【図7】図7は、回転整流器を構成しているダイオードのうち、一つのダイオードが故障(断線)した場合の整流波形の説明図である。
【図8】図8は、三相3レベルインバータの出力線間(相間電圧)の一例の説明図である。
【図9】図9は、PWMコントローラで用いられるキャリア信号と、相電圧出力及び出力線間電圧の関係説明図である。
10 励磁装置
11 電力変換器
11A 3レベルコンバータ
11B 三相3レベルインバータ
11C フィルタコンデンサ
11D PWMコントローラ
12 逆相励磁機
12A 固定子
12B 回転子
13 回転整流器
14 同期電動機
15 同期電動機界磁巻線
16 故障検出巻線
17 回転整流器故障検出装置
DET、DET1 電圧リップル
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