(57)【要約】【課題】部品数を削減できる発電機の初期励磁装置を得る。【解決手段】発電機の初期励磁時は、切り替えスイッチ１２によりサイリスタスイッチ３ａ．３ｂと電流抑制抵抗８とを直列に接続し、これらと電流抑制抵抗８、直流電源９にて初期励磁回路２１０を形成し、直流電源９から界磁電流を供給する。発電機の電圧が立ち上がり発電機から電力が供給されるサイリスタ整流器２の電圧が直流電源９の電圧よりも高くなったらサイリスタスイッチ３ａ，３ｂをオフにする。そして、切り替えスイッチ１２により、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂと界磁放電抵抗５とを直列に接続し、界磁巻線１に並列に接続される界磁放電回路１１０を形成する。このように、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂを界磁放電回路１１０と初期励磁回路２１０とで兼用することにより部品数を削減できる。【選択図】図１
2010130776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
初期励磁回路と界磁放電回路と切り替え手段とを有する発電機の初期励磁装置であって、
上記初期励磁回路は、初期励磁回路用開閉手段と電流抑制抵抗と直流電源とを有し、上記初期励磁回路用開閉手段と上記電流抑制抵抗と上記直流電源とが直列に接続され、励磁装置により励磁電流遮断手段を介して励磁電流が供給される発電機の界磁巻線に接続されるものであり、
上記界磁放電回路は、界磁放電回路用開閉手段と界磁放電抵抗とが直列に接続され、上記界磁巻線に並列に接続されるものであり、
上記切り替え手段は、上記初期励磁回路用開閉手段と上記界磁放電回路用開閉手段との兼用及び上記電流抑制抵抗と上記界磁放電抵抗との兼用との少なくとも一方の兼用を可能とするものであって、上記切り替え手段により上記初期励磁回路が上記界磁巻線に接続され上記発電機の起動に際し上記初期励磁回路用開閉手段を閉路したとき上記直流電源から上記電流抑制抵抗を介して上記界磁巻線に電流が供給されて上記発電機が励磁される第１の接続状態と、上記界磁放電回路が上記界磁巻線に接続され上記界磁放電回路用開閉手段が閉路されているときに上記励磁電流遮断手段が上記励磁電流を遮断したとき上記界磁巻線から上記界磁放電抵抗に電流が流れるようにされた第２の接続状態とを切り替えるものである
発電機の初期励磁装置。
【請求項２】
上記初期励磁回路用開閉手段と上記界磁放電回路用開閉手段とが兼用開閉手段として兼用され、上記初期励磁回路は上記電流抑制抵抗と上記直流電源とが直列に接続された電流抑制抵抗電源直列回路が形成されたものであって、
上記切り替え手段は、上記兼用開閉手段と上記電流抑制抵抗電源直列回路とが直列に接続されて上記初期励磁回路として上記界磁巻線に接続される上記第１の接続状態と、上記兼用開閉手段と上記界磁放電抵抗とが直列に接続されて上記界磁放電回路として上記界磁巻線に接続される上記第２の接続状態と、に切り替えるものであることを特徴とする請求項１に記載の発電機の初期励磁装置。
【請求項３】
上記界磁巻線は、正極側端子と負極側端子とを有するものであり、
上記初期励磁回路は、正側出力端子と負側出力端子とを有するものであり、上記電流抑制抵抗電源直列回路は上記電流抑制抵抗と上記直流電源とが直列に接続されるとともに上記直流電源の極性が上記両出力端子の極性と一致するようにして上記両出力端子に接続されて形成されたものであり、
上記切り替え手段は、電磁開閉手段と一方向導通手段と第１ないし第３の端子とを有するものであって、上記電磁開閉手段は電磁コイルにより開閉される開閉接点を有し、上記一方向導通手段は一方の端子から他方の端子の方向へ導通可能とするものであり、上記第１の端子に上記開閉接点の一方と上記一方向導通手段の上記他方又は一方の端子とが接続され、上記第２の端子に上記開閉接点の他方が接続され、上記第３の端子に上記一方向導通手段の上記一方又は他方の端子が接続されたものであり、
上記切り替え手段の上記第１の端子が上記兼用開閉手段に接続され上記第２の端子が上記電流抑制抵抗電源直列回路の上記正側又は負側出力端子に接続され上記第３の端子が上記界磁放電抵抗に接続され、
かつ上記切り替え手段の上記第１の端子が上記兼用開閉手段を介して上記界磁巻線の上記正極側又は負極側端子に接続され上記第３の端子が上記界磁放電抵抗を介して上記界磁巻線の上記負極側又は正極側端子に接続されるものであることを特徴とする請求項２に記載の発電機の初期励磁装置。
【請求項４】
第２の開閉手段を有するものであって、上記第２の開閉手段は上記界磁用放電抵抗を上記兼用開閉手段及び上記切り替え手段を介さないで上記励磁巻線に接続するものであることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の発電機の初期励磁装置。
【請求項５】
上記初期励磁回路用開閉手段と上記界磁放電回路用開閉手段とが兼用開閉手段として兼用されるとともに上記電流抑制抵抗と上記界磁放電抵抗とが兼用抵抗として兼用されかつ上記兼用開閉手段と上記兼用抵抗とが直列に接続された兼用直列回路が形成されたものであって、
上記切り替え手段は、上記兼用直列回路と上記直流電源とが直列に接続されて上記初期励磁回路として上記界磁巻線に接続される上記第１の接続状態と、上記兼用直列回路が上記界磁放電回路として上記界磁巻線に接続される上記第２の接続状態と、に切り替えるものであることを特徴とする請求項１に記載の発電機の初期励磁装置。
【請求項６】
上記界磁巻線は、正極側端子と負極側端子とを有するものであり、
上記初期励磁回路は、付加抵抗と正側出力端子と負側出力端子とを有するものであり、上記付加抵抗と上記直流電源とが直列に接続されるとともに上記直流電源の極性が上記両出力端子の極性と一致するようにして上記両端子に接続された付加抵抗直流電源直列回路が形成されたものであり、
上記切り替え手段は、電磁開閉手段と一方向導通手段と第１ないし第３の端子とを有するものであって、上記電磁開閉手段は電磁コイルにより開閉される開閉接点を有し、上記一方向導通手段は一方の端子から他方の端子の方向へ導通可能とするものであり、上記第１の端子に上記開閉接点の一方と上記一方向導通手段の上記他方又は一方の端子とが接続され、上記第２の端子に上記開閉接点の他方が接続され、上記第３の端子に上記一方向導通手段の上記一方又は他方の端子が接続されたものであり、
上記切り替え手段の上記第１の端子が上記兼用直列回路に接続され上記第２の端子が上記電源直列回路の上記正側又は負側出力端子に接続され上記第３の端子が上記界磁巻線の上記負極側又は正極側端子に接続され、
かつ上記切り替え手段の上記第１の端子が上記兼用開閉手段を介して上記界磁巻線の上記正極側又は負極側端子に接続されるものであることを特徴とする請求項５に記載の発電機の初期励磁装置。
【請求項７】
第２の開閉手段を有するものであって、上記第２の開閉手段は上記界磁用放電抵抗を上記兼用開閉手段を介さないで上記励磁巻線に接続するものであることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の発電機の初期励磁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発電機の初期励磁装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の発電機の初期励磁装置では、直流電源からの電流を電流抑制用の初期励磁抵抗と逆流防止のダイオードと、コンタクタを通して発電機の界磁回路に電流を流すことにより、発電機の起動時（初期励磁時）の初期電圧を発生させていた。そして、発電機の出力電圧が発生し、サイリスタ整流器が動作することにより直流電源からの電流がゼロになったときに自動的にダイオードはオフする。その後コンタクタが開路するように構成されている。
また、上記ダイオードをサイリスタ素子とし、サイリスタ素子の制御回路を追加し、同様に発電機の起動時の初期電圧を発生させているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−１２３４００号公報（第３頁左上欄第３行〜第１３行及び第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の発電機の初期励磁装置は以上のように構成され、初期励磁装置専用のサイリスタ素子及びその制御回路が必要となり、部品数が多く、製造費用の増大、装置寸法の増大、部品数が多いことによる故障率の上昇などの問題点があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、部品数を削減できる発電機の初期励磁装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る発電機の初期励磁装置においては、
初期励磁回路と界磁放電回路と切り替え手段とを有する発電機の初期励磁装置であって、
初期励磁回路は、初期励磁回路用開閉手段と電流抑制抵抗と直流電源とを有し、初期励磁回路用開閉手段と電流抑制抵抗と直流電源とが直列に接続され、励磁装置により励磁電流遮断手段を介して励磁電流が供給される発電機の界磁巻線に接続されるものであり、
界磁放電回路は、界磁放電回路用開閉手段と界磁放電抵抗とが直列に接続され、界磁巻線に並列に接続されるものであり、
切り替え手段は、初期励磁回路用開閉手段と界磁放電回路用開閉手段との兼用及び電流抑制抵抗と界磁放電抵抗との兼用との少なくとも一方の兼用を可能とするものであって、切り替え手段により初期励磁回路が界磁巻線に接続され発電機の起動に際し初期励磁回路用開閉手段を閉路したとき直流電源から電流抑制抵抗を介して界磁巻線に電流が供給されて発電機が励磁される第１の接続状態と、界磁放電回路が界磁巻線に接続され界磁放電回路用開閉手段が閉路されているときに励磁電流遮断手段が励磁電流を遮断したとき界磁巻線から界磁放電抵抗に電流が流れるようにされた第２の接続状態とを切り替えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る発電機の初期励磁装置は、
初期励磁回路と界磁放電回路と切り替え手段とを有する発電機の初期励磁装置であって、
初期励磁回路は、初期励磁回路用開閉手段と電流抑制抵抗と直流電源とを有し、初期励磁回路用開閉手段と電流抑制抵抗と直流電源とが直列に接続され、励磁装置により励磁電流遮断手段を介して励磁電流が供給される発電機の界磁巻線に接続されるものであり、
界磁放電回路は、界磁放電回路用開閉手段と界磁放電抵抗とが直列に接続され、界磁巻線に並列に接続されるものであり、
切り替え手段は、初期励磁回路用開閉手段と界磁放電回路用開閉手段との兼用及び電流抑制抵抗と界磁放電抵抗との兼用との少なくとも一方の兼用を可能とするものであって、切り替え手段により初期励磁回路が界磁巻線に接続され発電機の起動に際し初期励磁回路用開閉手段を閉路したとき直流電源から電流抑制抵抗を介して界磁巻線に電流が供給されて発電機が励磁される第１の接続状態と、界磁放電回路が界磁巻線に接続され界磁放電回路用開閉手段が閉路されているときに励磁電流遮断手段が励磁電流を遮断したとき界磁巻線から界磁放電抵抗に電流が流れるようにされた第２の接続状態とを切り替えるものであるので、
部品数を削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。図１において、通常の発電状態では、発電機（この実施の形態においては同期発電機）の界磁巻線１にはサイリスタ整流器２が接続されている。界磁巻線１は、正極側及び負極側端子１ａ，１ｂを有する。サイリスタ整流器２は、図示しない発電機の電機子巻線から供給される三相交流を整流して直流に変換し、界磁巻線１に励磁電流を供給する。サイリスタ整流器２は、この発明における励磁装置であるとともに励磁電流遮断手段としても機能する。
【０００９】
ところで、この実施の形態においては、発電機の初期励磁装置は、界磁放電回路１１０及び初期励磁回路２１０を有する。界磁放電回路１１０は、並列に接続された兼用開閉手段としてのサイリスタスイッチ３ａ，３ｂ、このサイリスタスイッチ３ａ，３ｂをそれぞれ制御する制御回路４ａ，４ｂ、界磁放電抵抗５を有する。界磁放電回路１１０は、並列に接続されたサイリスタスイッチ３ａ，３ｂ及び界磁放電抵抗５が切り替えスイッチ１２により直列に接続されて構成され、界磁巻線１に並列に接続されている。なお、界磁放電回路１１０は重要であるので、この実施の形態においては、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂを並列に接続して二重化して信頼性の向上を図っている。
【００１０】
初期励磁回路２１０は、並列に接続されたサイリスタスイッチ３ａ，３ｂ、このサイリスタスイッチ３ａ，３ｂをそれぞれ制御する制御回路４ａ，４ｂ、抑制抵抗電源直列回路７にて構成されている。抑制抵抗電源直列回路７は、正側及び負側出力端子７ａ，７ｂ、電流抑制抵抗８、直流電源９を有し、この実施の形態においては直流電源９の正極側が電流抑制抵抗８を介して正側出力端子７ａに、直流電源９の負極側が負側出力端子７ｂに接続されている。
【００１１】
初期励磁回路２１０において、並列に接続されたサイリスタスイッチ３ａ，３ｂ、電流抑制抵抗８、直流電源９がこの順で切り替えスイッチ１２により直列に接続され、並列に接続されたサイリスタスイッチ３ａ，３ｂが界磁巻線１の正極側端子１ａに接続され、抑制抵抗電源直列回路７の負側出力端子７ｂが界磁巻線１の負極側端子１ｂに接続されている。界磁放電回路１１０と初期励磁回路２１０とは、並列に接続された兼用開閉手段としてのサイリスタスイッチ３ａ，３ｂ、このサイリスタスイッチ３ａ，３ｂをそれぞれ制御する制御回路４ａ，４ｂを兼用している。
【００１２】
切り替えスイッチ１２は、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂと電流抑制抵抗８との接続と、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂと界磁放電抵抗５との接続とに切り替えるスイッチである。発電機の起動時は切り替えスイッチ１２によりサイリスタスイッチ３ａ，３ｂと電流抑制抵抗８との接続に切り替えられ、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂ、電流抑制抵抗８、直流電源９が直列に接続されて界磁放電回路１１０が形成され、界磁巻線１の正極側端子１ａ及び負極側端子１ｂ間に接続される。制御回路４ａ，４ｂは界磁放電時だけでなく、起動時にもサイリスタスイッチ３ａ，３ｂをオンさせる制御ロジックを有する。
【００１３】
サイリスタスイッチ３ａ，３ｂはこの発明における界磁放電回路用開閉手段と初期励磁回路用開閉手段とを兼ねている。このサイリスタスイッチ３ａ，３ｂは、発電機の起動時に電圧が立ち上がり発電機から電力が供給されるサイリスタ整流器２の電圧が直流電源９の電圧よりも高くなったときにオフになり、サイリスタ整流器２から直流電源９への電流の逆流を防止する。また、通常の運転時にサイリスタ整流器２から界磁放電抵抗５に電流が流れるのを防止する。
【００１４】
次に動作について説明する。
発電機の起動時、切り替えスイッチ１２によりサイリスタスイッチ３ａ，３ｂの接続は電流抑制抵抗８側に切り替えられる。その後、制御回路４ａ，４ｂがサイリスタスイッチ３ａ，３ｂをオンすることにより、直流電源９から界磁巻線１に界磁電流が供給される。この界磁電流により発電機電圧が発生することにより、サイリスタ整流器２が動作し、サイリスタ整流器２から界磁電流が供給される。
【００１５】
サイリスタ整流器２の出力電圧が直流電源９の電圧よりも高くなると、直流電源９からの電流供給がなくなり、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂがオフする。そして、切り替えスイッチ１２は、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂの接続を界磁放電抵抗５側へ切り替える。これにより、初期励磁回路２１０を構成する直流電源９及び電流抑制抵抗８は切り離され、界磁放電抵抗５がサイリスタスイッチ３ａ，３ｂと直列に接続され、界磁放電回路１１０が界磁巻線１に並列に接続される。
【００１６】
以上のように、この実施の形態によれば、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂを界磁放電回路１１０と初期励磁回路２１０とで兼用できるため、部品数や構成機器の数を少なくでき、製造費用の削減、装置寸法の縮小化、部品数が減少することによる信頼性向上などの効果を奏する。
【００１７】
なお、以上では、一般的に二重化され、サイリスタスイッチ３ａ及びサイリスタスイッチ３ｂとが並列に設けられているものを示したが、１重あるいはさらに多くの並列数となる場合も同様の効果を奏する。また、電流抑制抵抗電源直列回路７は、電流抑制抵抗８と直流電源９との接続順を逆にしたものであってもよい。
【００１８】
実施の形態２．
図２は、実施の形態２である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。図２において、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂと兼用抵抗２１とが直列に接続され兼用直列回路２３を構成している。切り替えスイッチ１２は、兼用直列回路２３の接続先を界磁巻線１の負極側端子１ｂ側と直流電源９の正極側とに切り替える。
【００１９】
発電機の起動時、切り替えスイッチ１２は直流電源９側に切り替えられ、兼用直列回路２３と直流電源９とが直列に接続され、初期励磁回路２２０が形成される。その後、制御回路４ａ，４ｂがサイリスタスイッチ３ａ，３ｂをオンすることにより、直流電源９から兼用抵抗２１及びサイリスタスイッチ３ａ，３ｂを経由して界磁巻線１に界磁電流が供給される。この界磁電流により発電機電圧が発生する。
【００２０】
発電機電圧が所定値まで上昇すると、専らサイリスタ整流器２から界磁巻線１に励磁電流が供給されるようになり、直流電源９からの電流供給がなくなり、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂがオフする。そして、切り替えスイッチ１２は、界磁巻線１の負極側端子１ｂ側に切り替えられ、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂと界磁放電抵抗５とが直列に接続された兼用直列回路２３が界磁放電回路１２０として界磁巻線１と並列に接続される。これにより、初期励磁回路２２０を構成する直流電源９は切り離される。
【００２１】
この実施の形態によれば、実施の形態１と同様にサイリスタスイッチ３ａ，３ｂを初期励磁回路と界磁放電回路とで兼用できることに加え兼用抵抗２１が電流抑制抵抗と界磁放電抵抗とを兼ねるので、すなわち兼用直列回路２３を設けたので、さらに部品数（構成機器の数）を少なくでき、製造費用の削減、装置寸法の縮小化、部品数が減少することによる信頼性向上などの効果を奏する。
【００２２】
実施の形態３．
図３は、実施の形態３である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。図３において、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂと兼用抵抗３１とが直列に接続され兼用直列回路３３を構成している。さらに、付加抵抗電源直列回路３７が設けられている。付加抵抗電源直列回路３７には直流電源９と付加抵抗３４が設けられている。切り替えスイッチ１２は、兼用直列回路３３の接続先を界磁巻線１の負極側端子１ｂと、抑制抵抗電源直列回路３７の正側出力端子３７ａとに切り替える。
【００２３】
切り替えスイッチ１２により接続先として電流抑制抵抗３４側が選択された場合、兼用抵抗３１と付加抵抗３４との直列回路が形成され、この直列回路が電流抑制抵抗として機能する初期励磁回路２３０が形成される。また、切り替えスイッチ１２により接続先として界磁巻線１の負極側端子１ｂ側が選択された場合、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂと兼用抵抗３１とが直列に接続された兼用直列回路３３が界磁放電回路１３０として界磁巻線１に並列に接続される。
【００２４】
一般的に界磁放電抵抗の抵抗値は、電流抑制抵抗の抵抗値よりも小さい。従って、先に示した実施の形態２では、十分な初期励磁電流の抑制効果が得られない場合がある。この実施の形態３は、この問題を解決するために付加抵抗３４を設けて、起動時には兼用抵抗３１と付加抵抗３４とが電流抑制抵抗の役割を果たすようにした。
【００２５】
この実施の形態によれば、起動時に界磁巻線に供給する界磁電流の大きさと界磁放電電流の大きさを任意に選ぶことができ、部品数等の削減効果に加え、設計の自由度が大きくなる。また、実施の形態１における電流抑制抵抗８に比べて小さい容量の付加抵抗３４を用いることができる。
なお、兼用直列回路３３は、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂと兼用抵抗３１との接続順を入れ替えて、兼用抵抗３１を界磁巻線１の正極側端子１ａに、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂを切り替えスイッチ１２に接続するようにしてもよい。
【００２６】
実施の形態４．
図４は、実施の形態４である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。図４において、切り替え装置４１は、第１ないし第３の端子４１ａ〜４１ｃ、一方向導通手段としてのダイオード４２、電磁開閉手段としてのコンタクタ４３を有する。コンタクタ４３は電磁コイルにより開閉される開閉接点を有し、ダイオード４２は一方の端子から他方の端子の方向へ導通可能とするものであり、第１の端子４１ａに上記開閉接点の一方と一方向導通手段の他方の端子とが接続され、第２の端子４１ｂに開閉接点の他方が接続され、第３の端子４１ｃに一方向導通手段の一方の端子が接続されている。ダイオード４２は、起動時にコンタクタ４３を閉路したときに直流電源９から界磁放電抵抗５に電流が流れるのを防止する。
【００２７】
切り替え装置４１の第１の端子４１ａは、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂを介して界磁巻線１の正極側端子１ａに接続され、第２の端子４１ｂは界磁放電抵抗５に接続され、第３の端子４１ｃは電流抑制抵抗電源直列回路７の正側出力端子７ａに接続されている。また、電流抑制抵抗電源直列回路７の負側出力端子７ｂは、界磁巻線１の負極側端子１ｂに接続されている。界磁放電回路１４０は、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂと界磁放電抵抗５とがダイオード４２を介して直列に接続されて構成されている。初期励磁回路２４０は、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂと電流抑制抵抗電源直列回路７とがコンタクタ４３を介して直列に接続されて構成されている。その他の構成については、図１に示した実施の形態１と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
【００２８】
動作は実施の形態１で示したものと同様であるが、起動時にはコンタクタ４３を閉路し、初期励磁回路２４０を界磁巻線１に並列に接続し、直流電源９から初期励磁電流を供給する。発電機の電圧が立ち上がってサイリスタ整流器２の出力電圧が直流電源９の電圧よりも高くなり、直流電源９からの電流がゼロになってから、コンタクタ６を開路する。コンタクタ６を開路すると、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂと電流抑制抵抗５とが直列に接続された界磁放電回路１４０が界磁巻線１に接続された状態となる。
【００２９】
この実施の形態によれば、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂを界磁放電回路１４０と初期励磁回路２４０とでこの発明における兼用開閉手段として兼用することができる。また、切り替え装置４１をダイオード４２とコンタクタ４３にて上記のように構成したので、図１や図２に示した切り替えスイッチ１２に切り替え不良が発生した場合のように、界磁放電回路が機能しなくなるリスクを軽減できる。また、大電流を切り替えできる切り替えスイッチは汎用品が少ないが、切り替えスイッチに比し市販性の高いコンタクタを用いることができるため、製造が容易である。
【００３０】
実施の形態５．
図５は、実施の形態５である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。図５において、兼用開閉手段としてのサイリスタスイッチ３ａ，３ｂと兼用抵抗２１とが直列に接続され兼用直列回路２３を構成している。切り替え装置４１は、図４に示したものと同様のものである。切り替え装置４１の第１の端子４１ａは、兼用直列回路２３を介して界磁巻線１の正極側端子１ａに接続され、第２の端子４１ｂは界磁巻線１の負極側端子１ｂに接続され、第３の端子４１ｃは直流電源９の正極側に接続されている。
【００３１】
界磁放電回路１５０は、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂと兼用抵抗２１とが直列に接続されて構成され、切り替え装置４１を介して界磁巻線１の負極側端子１ｂに接続されている。初期励磁回路２５０は、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂと兼用抵抗２１とを有する兼用直列回路２３がコンタクタ４３を介して直流電源９に直列に接続されて構成されている。その他の構成については、図４に示した実施の形態４と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
【００３２】
この実施の形態５によれば、実施の形態２の効果に、さらに実施の形態４の効果を加えることができる。すなわち、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂ及び兼用抵抗２１を界磁放電回路１５０と初期励磁回路２５０とで兼用することにより、部品数を少なくでき、製造費用の削減、装置寸法の縮小化、部品数が減少することによる信頼性向上などの効果を奏する。
【００３３】
さらに、切り替え装置４１をダイオード４２とコンタクタ４３にて上記のように構成したので、図１や図２に示した切り替えスイッチ１２に切り替え不良が発生した場合のように、界磁放電回路が機能しなくなるリスクを軽減できる。また、大電流を切り替えできる切り替えスイッチは汎用品が少ないが、切り替えスイッチに比し市販性の高いコンタクタを用いることができるため、製造が容易である。
【００３４】
実施の形態６．
図６は、実施の形態６である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。図６において、兼用開閉手段としてのサイリスタスイッチ３ａ，３ｂと兼用抵抗３１とが直列に接続され兼用直列回路３３を構成している。付加抵抗電源直列回路３７は図３に示したものと同様のものであり、切り替え装置４１は図４に示したものと同様のものである。切り替え装置４１の第１の端子４１ａは、兼用直列回路３３を介して界磁巻線１の正極側端子１ａに接続され、第２の端子４１ｂは界磁巻線１の負極側端子１ｂに接続され、第３の端子４１ｃは付加抵抗電源直列回路３７の正側出力端子３７ａに接続されている。
【００３５】
界磁放電回路１６０は、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂと兼用抵抗３１とが直列に接続されて構成され、切り替え装置４１を介して界磁巻線１の負極側端子１ｂに接続されている。初期励磁回路２６０は、サイリスタスイッチ３ａ，３ｂと兼用抵抗３１とを有する兼用直列回路３３がコンタクタ４３を介して付加抵抗３４及び直流電源９に直列に接続されて構成されている。その他の構成については、図５に示したものと同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
【００３６】
この実施の形態６によれば、実施の形態５で述べた効果に加え、さらに実施の形態３の効果を奏する。すなわち、起動時に界磁巻線に供給する界磁電流の大きさと界磁放電電流の大きさを任意に選ぶことができ、部品数等の削減効果に加え、設計の自由度が大きくなる。さらに、切り替え装置４１をダイオード４２とコンタクタ４３にて上記のように構成したので、図１や図２に示した切り替えスイッチ１２に切り替え不良が発生した場合のように、界磁放電回路が機能しなくなるリスクを軽減できる。また、大電流を切り替えできる切り替えスイッチは汎用品が少ないが、切り替えスイッチに比し市販性の高いコンタクタを用いることができるため、製造が容易である。
【００３７】
実施の形態７．
図７は、実施の形態７である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。上述の各実施の形態に示したように、界磁放電回路は発電機停止時に必要な回路であり、高い信頼性を要求されるため、通常二重化されている。この実施の形態７は、高い信頼性を要求される界磁放電回路の信頼性の低下を防止するために、二重化されたサイリスタスイッチ３ａ，３ｂのうち、一方のみに切り替えスイッチ７１を接続するようにしたものである。その他の構成については、図１に示した実施の形態１と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
【００３８】
このように構成することにより、界磁放電回路１７０は、サイリスタスイッチ３ｄと界磁放電抵抗５とが切り替えスイッチ７１を介することなく直列に接続されて構成される。起動時は、サイリスタスイッチ３ｂと電流抑制抵抗８と直流電源９とが切り替えスイッチ７１により直列に接続されて初期励磁回路２７０として界磁巻線１に並列に接続される。このとき、制御回路４ｄはサイリスタスイッチ３ｄを非導通状態に制御する。起動が完了すれば、サイリスタスイッチ３ｂをオフにし、切り替えスイッチ７１を界磁放電抵抗５側に切り替える。
【００３９】
これにより、サイリスタスイッチ３ｂ，３ｄが並列に接続され、並列に接続されたサイリスタスイッチ３ｂ，３ｄと界磁放電抵抗５とが直列に接続された界磁放電回路１７０が、界磁巻線１に接続された接続状態となる。このように、起動後の通常運転状態では、界磁放電抵抗５はサイリスタスイッチ３ｄにより切り替えスイッチ７１及びサイリスタスイッチ３ｂを介することなく界磁巻線１に接続されるとともに、切り替えスイッチ７１及びサイリスタスイッチ３ｂを介して界磁巻線１に接続され、両者にて二重化される。
【００４０】
この実施の形態によれば、界磁放電抵抗５をサイリスタスイッチ３ｂ及び切り替えスイッチ７１を介して界磁巻線１の正極側端子１ａに接続するとともに、サイリスタスイッチ３ｄにより切り替えスイッチ７１を介することなく界磁巻線１の正極側端子１ａに接続するようにされているので、サイリスタスイッチ３ｂを初期励磁回路１７０と界磁放電回路２７０とで兼用できるとともに、サイリスタスイッチ３ｄとサイリスタスイッチ３ｂとを並列にして二重化されているので、部品数の増加を抑制しながら、高い信頼性が確保できる。また、部品数の増加の抑制により、製造費用の削減、装置寸法の縮小化、機器数量が減少することによる信頼性向上になるという効果を奏する。
【００４１】
実施の形態８．
図８は、実施の形態８である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。図８において、図７に示した実施の形態７の切り替えスイッチ７１を図４に示した切り替え装置４１に置き換えたものである。その他の構成については、図７に示した実施の形態７と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
【００４２】
このように構成することにより、界磁放電回路１８０は、サイリスタスイッチ３ｄと界磁放電抵抗５とがコンタクタ４３を介することなく直列に接続されて構成される。起動時は、サイリスタスイッチ３ｂと電流抑制抵抗８と直流電源９とがコンタクタ４３により直列に接続されて初期励磁回路２８０として界磁巻線１に並列に接続される。このとき、制御回路４ｄはサイリスタスイッチ３ｄを非導通状態に制御する。起動が完了すれば、サイリスタスイッチ３ｂをオフにしコンタクタ４３を開路する。
【００４３】
これにより、サイリスタスイッチ３ｂ，３ｄが並列に接続され、並列に接続されたサイリスタスイッチ３ｂ，３ｄと界磁放電抵抗５とがダイオード５を介して直列に接続された界磁放電回路１８０が、界磁巻線１に接続された接続状態となる。このように、起動後の通常運転状態では、界磁放電抵抗５は並列に接続されたサイリスタスイッチ３ｂ，３ｄによりコンタクタ４３を介することなく界磁巻線１に接続され、界磁放電回路用開閉手段が二重化される。
【００４４】
この実施の形態によれば、界磁放電抵抗５を、サイリスタスイッチ３ｂを介して界磁巻線１の正極側端子１ａに接続するとともに、サイリスタスイッチ３ｄによりコンタクタ４３を介することなく界磁巻線１の正極側端子１ａに接続するようにしたので、界磁放電回路用開閉手段が二重化されるとともに、サイリスタスイッチ３ｂを初期励磁回路１８０と界磁放電回路２８０とで兼用できるので、部品数の増加を抑制しながら、高い信頼性が確保できる。また、部品数の増加の抑制により、製造費用の削減、装置寸法の縮小化、機器数量が減少することによる信頼性向上になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施の形態１である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。
【図２】実施の形態２である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。
【図３】実施の形態３である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。
【図４】実施の形態４である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。
【図５】実施の形態５である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。
【図６】実施の形態６である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。
【図７】実施の形態７である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。
【図８】実施の形態８である発電機の初期励磁装置の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  界磁巻線、１ａ  正極側端子、１ｂ  負極は輪端子、２  サイリスタ整流器、
３ａ，３ｂ  サイリスタスイッチ、４ａ，４ｂ  制御回路、５  界磁放電抵抗、
７  電流抑制抵抗電源直列回路、７ａ  正側出力端子、７ｂ  負側出力端子、
８  電流抑制抵抗、９  直流電源、１２  切り替えスイッチ、２１，３１  兼用抵抗、
３３  兼用直列回路、３７  付加抵抗電源直列回路、３７ａ  正側出力端子、
３７ｂ  負側出力端子、４１  切り替え装置、４１ａ〜４３ｃ  第１〜第３の端子、
４２  ダイオード、４３  コンタクタ、７１  切り替えスイッチ、
１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１７０，１８０  界磁放電回路、
２１０，２２０，２３０，２４０，２５０，２６０，２７０，２８０  初期励磁回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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