(57)【要約】【課題】外乱等が発生した場合であっても周波数変換器の素子が過負荷にならず、安全に運転を継続することを可能にする。【解決手段】実施形態によれば、原動機に機械的に接続される二重給電同期機１と、二重給電同期機１の二次巻線に電流を供給する周波数変換器４とを備えた二次励磁方式の可変速システムに適用される可変速制御装置が提供される。この可変速制御装置は、周波数変換器４の出力電流を制御する二次電流制御器７と、所与の二次電流制限値を用いて、二次電流制御器７に対する二次電流の有効分電流指令および無効分電流指令を制限し、制限した結果を二次電流制御器７へ出力する二次電流制限器２１とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機に機械的に接続される二重給電同期機と、前記二重給電同期機の二次巻線に電流を供給する周波数変換手段とを備えた二次励磁方式の可変速システムに適用される可変速制御装置であって、
前記周波数変換手段の出力電流を制御する二次電流制御手段と、
所与の二次電流制限値を用いて、前記二次電流制御手段に対する二次電流の有効分電流指令および無効分電流指令を制限し、制限した結果を前記二次電流制御手段へ出力する二次電流制限手段と
を具備することを特徴とする可変速制御装置。
【請求項２】
前記二次電流制限手段は、
所与の二次電流制限値を用いて有効分電流指令を制限する有効分電流指令制限手段と、
前記有効分電流指令制限手段により制限された有効分電流指令と前記二次電流制限値とから無効分電流指令制限値を算出する無効分電流指令制限値発生手段と、
前記無効分電流指令制限値発生手段により算出された無効分電流指令制限値を用いて無効分電流指令を制限する無効分電流指令制限手段と
を具備することを特徴とする請求項１に記載の可変速制御装置。
【請求項３】
前記二次電流制限手段での有効分電流指令および無効分電流指令の制限に使用する二次電流制限値を発生して前記二次電流制限手段へ出力する二次電流制限値発生手段をさらに具備することを特徴とする請求項１又は２に記載の可変速制御装置。
【請求項４】
前記二次電流制限値発生手段は、
前記二重給電同期機の回転速度と前記二重給電同期機の一次周波数とからすべり周波数を演算し、当該すべり周波数に応じて前記二次電流制限値を決定することを特徴とする請求項３に記載の可変速制御装置。
【請求項５】
前記二次電流制限値発生手段は、
前記すべり周波数が所定の禁止帯を通過しないときは、前記二次電流制限値を第１の値にし、前記すべり周波数が前記禁止帯を通過するときは、前記二次電流制限値を前記第１の値よりも低い第２の値にすることを特徴とする請求項４に記載の可変速制御装置。
【請求項６】
前記二次電流制御手段に対する二次電流の有効分電流指令の絶対値と前記二次電流制限値との差に基づき、前記二重給電同期機の回転速度が所定の禁止帯を通過して変化することの可否を判定する禁止帯通過判定手段をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の可変速制御装置。
【請求項７】
前記禁止帯通過判定手段は、前記有効分電流指令の絶対値が、前記二次電流制限値にマージンを加味した値を超えるかもしくはそれ以上となる場合、前記二重給電同期機の回転速度が前記禁止帯を通過して変化することを禁止することを決定することを特徴とする請求項６に記載の可変速制御装置。
【請求項８】
原動機に機械的に接続される二重給電同期機と、前記二重給電同期機の二次巻線に電流を供給する周波数変換手段とを備えた二次励磁方式の可変速システムに適用される運転方法であって、
二次電流制御手段により、前記周波数変換手段の出力電流を制御し、
二次電流制限手段により、所与の二次電流制限値を用いて、前記二次電流制御手段に対する二次電流の有効分電流指令および無効分電流指令を制限し、制限した結果を前記二次電流制御手段へ出力する
を具備することを特徴とする運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、二次励磁方式の可変速システムに適用される可変速制御装置及び運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次励磁方式の可変速システムにおいては、周波数変換器を低周波出力電流で運転する。同期速度近傍では、極低周波電流となるため、素子にピーク値に近い電流が流れる時間が長くなり、素子が過熱し、最悪、素子故障に至る可能性がある。特に同期速度では、直流となるため、素子にピーク電流が流れ続け、極低周波時よりも厳しい条件となる。
【０００３】
このような二次励磁方式の可変速システムにおける同期速度近傍の運転方法としては、素子の温度を監視し、温度高のときに保護回路により周波数変換器を停止させたり、同期速度近傍の速度禁止帯に停滞しないように制御したりする方法がある。
【０００４】
従来の可変速制御装置を含む二次励磁方式の可変速システムは、図１０に示すように、主要な要素として、原動機に機械的に接続される二重給電同期機１、二重給電同期機１の一次側に接続される発電機側遮断器２、タップ切換による電圧調整が可能な主要変圧器３、二重給電同期機１の二次巻線に電流を供給する周波数変換器４、二重給電同期機１と回転軸が直結される原動機５を備えるほか、各種の制御系機器として、原動機制御装置６、二次電流制御器７、速度制御器８、速度禁止帯回避制御器９、有効電力制御器１０、電圧制御器１１を備え、また、各種の検出器として、電圧検出器１２、位相検出器１３、二次電流検出器１４、回転速度検出器１５、一次周波数検出器１６、および有効電力検出器１７を備えている。
【０００５】
電圧検出器１２は、二重給電同期機１の一次電圧もしくは系統電圧（ＶＬ）を検出する。位相検出器１３は、二重給電同期機１の回転位相（θＲ）を検出する。二次電流検出器１４は、二重給電同期機１の二次電流（ｉＩ）を検出する。回転速度検出器１５は、二重給電同期機１の回転速度（ω）を検出する。一次周波数検出器１６は、一次電圧（ＶＬ）から一次周波数（ＦＬ）を検出する。有効電力検出器１７は、二重給電同期機１の一次側から有効電力を検出する。
【０００６】
有効電力制御器１０は、有効電力と一次周波数（ＦＬ）とから速度目標値（ω０＊）を決定して出力する。電圧制御器１１は、一次電圧（ＶＬ）などから無効分電流指令（Ｉｄ＊）を決定して出力する。速度禁止帯回避制御器９は、速度目標値（ω０＊）が速度禁止帯を通過するか否かに応じて速度指令値（ω＊）を調整して出力する。速度制御器８は、二重給電同期機１の回転速度（ω）と速度指令値（ω＊）とから二次電流の有効分電流指令（Ｉｑ＊）を決定して出力する。二次電流制御器７は、有効分電流指令（Ｉｑ＊）および無効分電流指令（Ｉｄ＊）、ならびに、二次電流（ｉＩ）、一次電圧（ＶＬ）、および回転位相（θＲ）に基づき、周波数変換器４へ出力するゲートパルスを生成し、これにより周波数変換器４の出力電流を制御する。原動機制御装置６は、原動機５の機械的入出力を制御する。
【０００７】
二次電流制御器７は、図１１に示すように位相基準演算器７１、有効分、無効分演算器７２、減算器７３，７５、制御器７４，７６、出力電圧演算器７７、三角波発生器７８、ゲートパルス発生器７９、およびアンド回路７Ａで構成される。
【０００８】
ここで、位相基準演算器７１は、電圧検出器１２により検出された一次電圧（ＶＬ）と位相検出器１３により検出された回転位相（θＲ）とから変換器電流位相基準（θＩ０）を演算する。有効分、無効分演算器７２は、電流検出器１４により検出された二次電流（ｉＩ）と変換器電流位相基準（θＩ０）とから有効分電流（Ｉｑ）、無効分電流（Ｉｄ）を演算する。減算器７３は、速度制御器８から出力される有効分電流指令（Ｉｑ＊）と有効分電流（Ｉｑ）との偏差を求め、その偏差を制御器７４に送る。同様に、減算器７５は、電圧制御器１１から出力される無効分電流指令（Ｉｄ＊）と無効分電流（Ｉｄ）との偏差を求め、その偏差を制御器７６へ送る。出力電圧演算器７７は、制御器７４から出力される有効分出力電圧（Ｖｑ＊）と制御器７６から出力される無効分出力電圧（Ｖｄ＊）と変換器電流位相基準（θＩ０）とから出力電圧（ＶＩ）を演算する。三角波発生器７８は、発振周波数（ＯＣＳ）に基づいて三角波（ＣＲＹ）を発生する。ゲートパルス発生器７９は、出力電圧（ＶＩ）と三角波（ＣＲＹ）の交点から決まるタイミングで、アンド回路７Ａを介してゲートパルスを周波数変換器４へ出力する。なお、アンド回路７Ａは、ゲートブロック（ＧＢ）信号が入力されると、ゲートパルスをブロックして周波数変換器４を停止させる。
【０００９】
速度制御器８は、図１２に示すように減算器８１、制御器８２で構成される。
【００１０】
ここで、減算器８１は、速度禁止帯回避制御器９から出力される速度指令値（ω＊）と回転速度検出器１５により検出された回転速度（ω）との偏差を求めて制御器８２に送る。制御器８２は、減算器８１により求められた偏差が入力されると、出力８ａを有効分電流指令（Ｉｑ＊）として二次電流制御器７に送る。
【００１１】
速度禁止帯回避制御器９は、図１３に示すようにヒステリシス関数手段９１と変化率制限器９２とで構成される。
【００１２】
ここで、ヒステリシス関数手段９１は、有効電力制御器１０から速度目標値（ω０＊）が入力されると、出力９ａを変化率制限器９２に送る。変化率制限器９２は、出力９ｂを速度指令値（ω＊）として速度制御器８に送る。なお、ヒステリシス関数手段９１の入力ω０＊と出力９１ａとの関係は図１４に示される。即ち、
ω０＊が増加する場合は、  
ω０＊＜ω’Ｌまたはω’Ｕ＜ω０＊  では  ω＊＝ω０＊，
ω’Ｌ≦ω０＊≦ω’Ｕ  では  ω＊＝ω’Ｌ 
ω０＊が減少する場合は、  
ω０＊＜ω’Ｌまたはω’Ｕ＜ω０＊  では  ω＊＝ω０＊，
ω’Ｌ≦ω０＊≦ω’Ｕ  では  ω＊＝ω’Ｕ
上記の方法による速度指令値（ω＊）の特性を図１５に示す。速度目標値（ω０＊）が時刻ｔ１から時刻ｔ２迄かかって速度禁止帯を通過しても、速度指令値（ω＊）は時刻ｔ２迄禁止帯下限速度で待機し、時刻ｔ２から時刻ｔ３の短時間に禁止帯を通過する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許第４５６４１９２号公報
【特許文献２】特開平９−３７５９６号公報
【特許文献３】特許第２８５１４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従来技術においては、速度指令値が速度禁止帯を速やかに通過するようにすることで禁止帯通過時の素子の負担を軽減している。しかしながら、隣接機遮断時のように原動機の軸入出力が増大した場合には、そのような制御のみでは周波数変換器の出力電流が増大することは避けられず、素子を破壊する恐れがある。また、速度禁止帯通過時は変換器電流を絞り込んで、禁止帯通過時の素子の負担を軽減することも提案されている。しかしながら、電流を絞り込むと、禁止帯通過時間が延び、逆に素子の負担が増大し、素子を破損する恐れがある。
【００１５】
発明が解決しようとする課題は、外乱等が発生した場合であっても周波数変換器の素子が過負荷にならず、安全に運転を継続することが可能な可変速制御装置及び運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
実施形態の可変速制御装置は、原動機に機械的に接続される二重給電同期機と、前記二重給電同期機の二次巻線に電流を供給する周波数変換手段とを備えた二次励磁方式の可変速システムに適用されるものである。この可変速システムは、前記周波数変換手段の出力電流を制御する二次電流制御手段と、所与の二次電流制限値を用いて、前記二次電流制御手段に対する二次電流の有効分電流指令および無効分電流指令を制限し、制限した結果を前記二次電流制御手段へ出力する二次電流制限手段とを具備する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態に係る可変速制御装置を含む二次励磁方式の可変速システムの構成の一例を示す図。
【図２】図１中に示される二次電流制限器２１の内部構成の一例を示す図。
【図３】図２中に示される無効分電流指令制限値発生器２１２が使用する関数の特性を示すグラフ。
【図４】第２の実施形態に係る可変速制御装置を含む二次励磁方式の可変速システムの構成の一例を示す図。
【図５】図４中に示される二次電流制限値発生器２２の内部構成の一例を示す図。
【図６】図５中に示される関数発生器２２２で使用される関数の特性を示すグラフ。
【図７】図３と異なる関数の特性を示すグラフ。
【図８】第３の実施形態に係る可変速制御装置を含む二次励磁方式の可変速システムの構成の一例を示す図。
【図９】図８中に示される禁止帯通過判定器２３の内部構成の一例を示す図。
【図１０】従来の可変速制御装置を含む二次励磁方式の可変速システムの構成の一例を示す図。
【図１１】図１０中に示される二次電流制御器７の内部構成の一例を示す図。
【図１２】図１０中に示される速度制御器８の内部構成の一例を示す図。
【図１３】図１０中に示される速度禁止帯回避制御器９の内部構成の一例を示す図。
【図１４】図１３中に示されるヒステリシス関数手段９１の入力と出力との関係を示す図。
【図１５】図１４中に示される関係に基づく速度指令値の特性を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、実施の形態について説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
最初に、図１乃至図３を参照して、第１の実施形態について説明する。
【００２０】
以下では、従来の可変速システム（図１０乃至図１５）と異なる部分を中心に説明する。
【００２１】
図１は、第１の実施形態に係る可変速制御装置を含む二次励磁方式の可変速システムの構成の一例を示す図である。本システムは、可変速揚水発電システム等に適用可能である。なお、図１０と共通する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２２】
図１に示す第１の実施形態の可変速システムは、図１０の構成に加え、二次電流制限器２１および二次電流制限値発生器２２をさらに備えている。
【００２３】
二次電流制限器２１は、所与の二次電流制限値（Ｉ’）により、二次電流制御器７に対する二次電流の有効分電流指令（Ｉｑ＊）および無効分電流指令（Ｉｄ＊）を制限し、制限した有効分電流指令（Ｉｑ’＊）および制限した有効分電流指令（Ｉｑ’＊）を二次電流制御器７へ出力する。二次電流制限値発生器２２は、二次電流制限器２１での有効分電流指令（Ｉｑ＊）および無効分電流指令（Ｉｄ＊）の制限に使用する二次電流制限値（Ｉ’）を発生してこれを二次電流制限器２１へ出力する。この二次電流制限値（Ｉ’）は、可変としてもよい。
【００２４】
図２は、図１中に示される二次電流制限器２１の内部構成の一例を示す図である。
【００２５】
二次電流制限器２１は、有効分電流指令制限器２１０、無効分電流指令制限器２１１、および無効分電流指令制限値発生器２１２を備えている。
【００２６】
有効分電流指令制限器２１０は、二次電流制限値発生器２２から出力される二次電流制限値（Ｉ’）を有効分電流指令制限値（Ｉｑ’）として扱い、この有効分電流指令制限値（Ｉｑ’）により、速度制御器８から出力された有効分電流指令（Ｉｑ＊）を制限し、制限された有効分電流指令（Ｉｑ’＊）を二次電流制御器７へ出力する。
【００２７】
例えば、有効分電流指令（Ｉｑ＊）が有効分電流指令制限値（Ｉｑ’）を超過する場合は、制限された有効分電流指令（Ｉｑ’＊）は有効分電流指令制限値（Ｉｑ’）と同じ値をとる。一方、有効分電流指令（Ｉｑ＊）が有効分電流指令制限値（Ｉｑ’）を超過しない場合は、制限された有効分電流指令（Ｉｑ’＊）は有効分電流指令（Ｉｑ＊）と同じ値をとる。
【００２８】
無効分電流指令制限値発生器２１２は、所定の関数を用いて、有効分電流指令制限器２１０より制限された有効分電流指令（Ｉｑ’＊）と二次電流制限値（Ｉ’）とから無効分電流指令制限値（Ｉｄ’）を算出する。
【００２９】
無効分電流指令制限器２１１は、無効分電流指令制限値発生器２１２により算出された無効分電流指令制限値（Ｉｄ’）により、電圧制御器１１から出力された無効分電流指令（Ｉｄ＊）を制限し、制限された無効分電流指令（Ｉｄ’＊）を二次電流制御器７へ出力する。
【００３０】
例えば、無効分電流指令（Ｉｄ＊）が無効分電流指令制限値（Ｉｄ’）を超過する場合は、制限された無効分電流指令（Ｉｄ’＊）は無効分電流指令制限値（Ｉｄ’）と同じ値をとる。一方、無効分電流指令（Ｉｄ＊）が無効分電流指令制限値（Ｉｄ’）を超過しない場合は、制限された無効分電流指令（Ｉｄ’＊）は無効分電流指令（Ｉｄ＊）と同じ値をとる。
【００３１】
この結果、二次電流制御器７は、有効分電流指令（Ｉｑ＊）および無効分電流指令（Ｉｄ’＊）を入力する代わりに、制限された有効分電流指令（Ｉｑ’＊）および制限された無効分電流指令（Ｉｄ’＊）を入力する。すなわち、二次電流制御器７は、制限された有効分電流指令（Ｉｑ’＊）および制限された無効分電流指令（Ｉｄ’＊）、ならびに、二次電流（ｉＩ）、一次電圧（ＶＬ）、および回転位相（θＲ）に基づき、前述の図１１で説明した処理と同様の処理を行って、周波数変換器４へ出力するゲートパルスを生成し、これにより周波数変換器４の出力電流を制御する。
【００３２】
無効分電流指令制限値発生器２１２により算出される無効分電流指令制限値（Ｉｄ’）は、以下に示すように、制限された有効分電流指令（Ｉｑ’＊）と二次電流制限値（Ｉ’）との関数で表される。
【００３３】
Ｉｄ’  ＝  ±√（Ｉ’２−Ｉｑ’＊２）
この関数の特性を図３に示す。図３は、有効分電流指令（Ｉｑ＊）を横軸とし、無効分電流指令（Ｉｄ＊）を縦軸とした二次元のグラフである。二次電流制限値（Ｉ’）を半径とする単位円と、横軸上の制限された有効分電流指令（Ｉｑ’＊）が位置する点Ｐを通りかつ縦軸に平行な直線との交点を求め、この交点を縦軸に写像した値を無効分電流指令制限値（Ｉｄ’）とする。
【００３４】
第１の実施形態によれば、二次電流制限値により二次電流の有効分電流指令および無効分電流指令が制限されるため、外乱が発生しても周波数変換器の素子が過負荷にならず、安全に運転を継続することが可能となる。また、有効分電流を優先した制限を行っているため、特に禁止帯通過時の素子への負担をより効果的に軽減することができ、素子の破損を防止することができる。また、二次電流制限値を可変とすることができるため、運転中の状況に応じた適切な制限を行うことが可能である。二次電流制限値を可変とした場合でも、二次電流指令を二次電流制限値から逸脱させることなく、有効分電流を優先した制限を行い、素子への負担をより効果的に軽減することができ、素子の破損を防止することができる。
【００３５】
（第２の実施形態）
次に、図４乃至図７を参照して、第２の実施形態について説明する。
【００３６】
以下では、第１の実施形態の可変速システム（図１乃至図３）と異なる部分を中心に説明する。
【００３７】
図４は、第２の実施形態に係る可変速制御装置を含む二次励磁方式の可変速システムの構成の一例を示す図である。なお、図１と共通する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３８】
図４に示す第２の実施形態の可変速システムは、図１の構成と二次電流制限値発生器２２の入力を含む構成が異なる。
【００３９】
すなわち、二次電流制限値発生器２２は、一次周波数検出器１６により検出された一次周波数（ＦＬ）と、回転速度検出器１５により検出された回転速度（ω）とを入力し、これら一次周波数（ＦＬ）と回転速度（ω）とからすべり周波数（Ｓ）を演算し、当該すべり周波数（Ｓ）に応じて二次電流制限値（Ｉ’）を決定するものとなっている。
【００４０】
この二次電流制限値発生器２２は、すべり周波数（Ｓ）が所定の禁止帯を通過しないときは、二次電流制限値（Ｉ’）を第１の値（例えば、周波数変換器４の定格電流値）にし、一方、すべり周波数（Ｓ）が前記禁止帯を通過するときは、二次電流制限値（Ｉ’）を第１の値よりも低い第２の値（例えば、禁止帯通過時の許容電流値）にする。
【００４１】
図５は、図４中に示される二次電流制限値発生器２２の内部構成の一例を示す図である。
【００４２】
二次電流制限値発生器２２は、減算器２２１および関数発生器２２２を備えている。
【００４３】
減算器２２１は、回転速度（ω）と一次周波数（ＦＬ）との差分からすべり周波数（Ｓ）を算出する。関数発生器２２２は、所定の関数を用いて、すべり周波数（Ｓ）から二次電流制限値（Ｉ’）を決定する。
【００４４】
本システムでは、回転速度（ω）と一次周波数（ＦＬ）との間には、二重給電同期機１の極数で決まる一対一の関係があり、ｐｕ値で表現すると同一の値となる。従って、周波数と速度を同一の量として扱うことが可能であり、すべり周波数（Ｓ）は以下の式により定義される。
【００４５】
Ｓ  ＝  ω  −  ＦＬ
関数発生器２２２は、減算器２２１により算出されたすべり周波数（Ｓ）を入力として、すべり周波数（Ｓ）に応じた二次電流制限値（Ｉ’）を出力する。この関数発生器２２２で使用される関数の特性を図６に示す。
【００４６】
図６は、すべり周波数（Ｓ）を横軸とし、二次電流制限値（Ｉ’）を縦軸としたグラフである。禁止帯として定義されている区間のみ、二次電流制限値（Ｉ’）を禁止帯通過時許容電流値となるよう低く設定し、禁止帯として定義されている区間以外は、周波数変換器４の定格電流値とする。
【００４７】
この結果、図２に示される無効分電流指令制限値発生器２１２は、図３の特性とは異なり、代わりに図７に示すような特性を示す。
【００４８】
図７には、禁止帯通過時と禁止帯通過時以外の時のそれぞれの時における、二次電流制限値（Ｉ’）、有効分電流指令制限値（Ｉｑ’）、無効分電流指令制限値（Ｉｄ’）が表されている。
【００４９】
禁止帯通過時に、二次電流制限値（Ｉ’）が低くなると、当該二次電流制限値（Ｉ’）を半径とする単位円が小さくなる。これにより、横軸上の制限された有効分電流指令（Ｉｑ’＊）が位置する点Ｐを通りかつ縦軸に平行な直線との交点が、より横軸に近くなり、無効分電流指令制限値（Ｉｄ’）の幅が狭くなる。
【００５０】
第２の実施形態によれば、前述の第１の実施形態で得られる効果に加え、禁止帯通過時には禁止帯通過時以外の時よりも低い制限値が適用されるため、素子の破損をより確実に防止でき、より安全な運転継続を行うことが可能となる。
【００５１】
（第３の実施形態）
次に、図８および図９を参照して、第３の実施形態について説明する。
【００５２】
この第３の実施形態は、前述の第１の実施形態もしくは第２の実施形態と組み合わせて実施することが可能である。
【００５３】
以下では、第２の実施形態の可変速システム（図４乃至図７）と異なる部分を中心に説明する。
【００５４】
図８は、第３の実施形態に係る可変速制御装置を含む二次励磁方式の可変速システムの構成の一例を示す図である。なお、図４と共通する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００５５】
図８に示す第３の実施形態の可変速システムは、図４の構成に加え、禁止帯通過判定器２３をさらに備えている。
【００５６】
禁止帯通過判定器２３は、二次電流制限器２１から二次電流制御器７に対する二次電流の有効分電流指令（Ｉｑ＊）および二次電流制限値（Ｉ’）を入力し、有効分電流指令（Ｉｑ＊）の絶対値と二次電流制限値（Ｉ’）との差に基づき、回転速度（ω）が速度禁止帯を通過して変化することの可否（禁止帯通過の許可／不許可）を判定し、禁止帯通過の許可／不許可のいずれかを示す指令を速度禁止帯回避制御器９へ出力する。
【００５７】
この禁止帯通過判定器２３は、有効分電流指令（Ｉｑ＊）の絶対値が、二次電流制限値（Ｉ’）にマージンを加味した値を超えるかもしくはそれ以上となる場合、回転速度（ω）が速度禁止帯を通過して変化することを禁止することを決定する。
【００５８】
図９は、図８中に示される禁止帯通過判定器２３の内部構成の一例を示す図である。
【００５９】
禁止帯通過判定器２３は、比較器２３１、絶対値演算器２３２、および減算器２３３を備えている。
【００６０】
絶対値演算器２３２は、有効分電流指令（Ｉｑ＊）の絶対値を算出する。
【００６１】
減算器２３３は、二次電流制限値（Ｉ’）にマージンを加味した値を算出する。
【００６２】
比較器２３１は、絶対値演算器２３２により算出された有効分電流指令（Ｉｑ＊）の絶対値と、減算器２３３により算出された二次電流制限値（Ｉ’）にマージンを加味した値とを比較し、
｜Ｉｑ＊｜  ＜（もしくは≦）  Ｉ’−マージン
であれば、禁止帯通過を許可し、逆に、
｜Ｉｑ＊｜  ≧（もしくは＞）  Ｉ’−マージン
であれば、禁止帯通過を禁止する。
【００６３】
なお、マージンの取り方については、固定値でもよいし、下記のように、発電電動機＋原動機の加速時定数（Ｔｊ（ｓ））と、禁止帯通過レート（回転速度変化幅Δω／時間Δｔ）［ｐｕ／ｓ］とから算出しても良い。
【００６４】
マージン算出例：
マージン  ＝  Ｔｊ×（Δω／Δｔ）
禁止帯通過の許可／不許可のいずれかを示す指令は、速度禁止帯回避制御器９に入力され、禁止帯通過許可時のみ、禁止帯を通過する速度指令値（ω＊）の変更が許可される。
【００６５】
第３の実施形態によれば、前述の第２の実施形態で得られる効果に加え、運転中の状況に応じて禁止帯通過を許可／禁止すべきかが適切に判定されるため、禁止帯通過時における素子の破損をより確実に防止でき、より安全な運転継続を行うことが可能となる。
【００６６】
以上詳述したように、各実施形態によれば、外乱等が発生した場合であっても周波数変換器の素子が過負荷にならず、安全に運転を継続することが可能となる。
【００６７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６８】
１…二重給電同期機、２…発電機側遮断器、３…主要変圧器、４…周波数変換器、５…原動機、６…原動機制御装置、７…二次電流制御器、８…速度制御器、９…速度禁止帯回避制御器、１０…有効電力制御器、１１…電圧制御器、１２…電圧検出器、１３…位相検出器、１４…二次電流検出器、１５…回転速度検出器、１６…一次周波数検出器、１７…有効電力検出器、２１…二次電流制限器、２２…二次電流制限値発生器、２３…禁止帯通過判定器。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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