(57)【要約】  【課題】アナログ演算部に２次励磁電圧のαβ変換部、ｄ軸・ｑ軸２次励磁電流演算部を設け、２次回路に２次励磁電圧を印加可能として、従来不可能であった巻線形誘導機の様々な挙動を模擬可能とする。  【解決手段】電力系統用リアルタイムアナログシミュレータにおいて、２次励磁電圧を印加する入力端子と、巻線形誘導機の一般的な物理的特性を表す数式を計算するアナログ演算部１０１Ａと、その演算に必要な誘導機接続端の電圧を検出する電圧検出器１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ及び誘導機接続端の電流値フィードバック回路１０３と、アナログ演算部１０１Ａによる演算結果から求まる瞬時電流をシミュレータ系統２００に流すための３相電流源１０４とから巻線形誘導機模擬装置１００Ａを構成する。【選択図】図１
2006099490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統用リアルタイムアナログシミュレータのシミュレータ系統に接続される巻線形誘導機模擬装置において、
巻線形誘導機の２次励磁電圧を印加する入力端子と、
巻線形誘導機の一般的な物理的特性を表す数式を連続量にて計算するアナログ演算手段と、
アナログ演算手段における演算に必要な誘導機接続端の電圧を検出する手段と、
アナログ演算手段による演算結果から求められる瞬時電流をアナログ演算手段における演算に必要な誘導機接続端の電流としてフィードバックする手段と、
アナログ演算手段による演算結果から求められる瞬時電流を巻線形誘導機の１次電流としてシミュレータ系統に流すための電流源と、
を備えたことを特徴とするアナログシミュレータ用巻線形誘導機模擬装置。
【請求項２】
電力系統用リアルタイムアナログシミュレータのシミュレータ系統に接続される巻線形誘導機模擬装置において、
巻線形誘導機の２次励磁電圧を印加する入力端子と、
巻線形誘導機の一般的な物理的特性を表す数式を連続量にて演算するアナログ演算手段と、
アナログ演算手段における演算に必要な誘導機接続端の電流を検出する手段と、
アナログ演算手段による演算結果から求められる瞬時電圧を巻線形誘導機の端子電圧としてシミュレータ系統に印加するための電圧源と、
を備えたことを特徴とするアナログシミュレータ用巻線形誘導機模擬装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統に発生する種々の系統現象をシミュレーションすることが可能な電力系統用シミュレータに係り、特に、巻線形誘導機の物理的特性の模擬に適したリアルタイムアナログシミュレータ用巻線形誘導機模擬装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に普及している誘導機の模擬装置としては、例えば特許文献１に記載された誘導電動機の模擬装置が知られている。
この模擬装置は、誘導電動機の２次電流、鎖交磁束あるいは発生トルク等を演算可能であって、アナログ回路により構成することで制御回路と直結できるようにした模擬装置であり、また、２次電流、鎖交磁束等を演算できることを利用して誘導電動機のベクトル制御にも応用可能としたものである。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５４−１２４０５号公報（第２頁右下欄第１３行〜第４頁右下欄第８行、第１図〜第３図等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来技術はかご形誘導機を対象としたものであり、巻線形誘導機における回転子側の２次巻線に相当する信号を入力可能なアナログ回路を備えていないため、近年、風力発電システム等に多く利用されている巻線形誘導機の物理的特性を模擬することができないという問題があった。
そこで本発明は、上記の課題を解決するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明は、図１に示すようにアナログ演算部に２次励磁電圧のαβ変換部、ｄ軸２次励磁電流演算部、及びｑ軸２次励磁電流演算部を設けることにより、２次回路に２次励磁電圧を印加可能にした巻線形誘導機模擬装置を実現するものである。
【０００６】
すなわち、請求項１記載の発明は、電力系統用リアルタイムアナログシミュレータのシミュレータ系統に接続される巻線形誘導機模擬装置において、
巻線形誘導機の２次励磁電圧を印加する入力端子と、
巻線形誘導機の一般的な物理的特性を表す数式を連続量にて計算するアナログ演算手段と、
アナログ演算手段における演算に必要な誘導機接続端の電圧を検出する手段と、
アナログ演算手段による演算結果から求められる瞬時電流をアナログ演算手段における演算に必要な誘導機接続端の電流としてフィードバックする手段と、
アナログ演算手段による演算結果から求められる瞬時電流を巻線形誘導機の１次電流としてシミュレータ系統に流すための電流源と、を備えたものである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、電力系統用リアルタイムアナログシミュレータのシミュレータ系統に接続される巻線形誘導機模擬装置において、
巻線形誘導機の２次励磁電圧を印加する入力端子と、
巻線形誘導機の一般的な物理的特性を表す数式を連続量にて演算するアナログ演算手段と、
アナログ演算手段における演算に必要な誘導機接続端の電流を検出する手段と、
アナログ演算手段による演算結果から求められる瞬時電圧を巻線形誘導機の端子電圧としてシミュレータ系統に印加するための電圧源と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、アナログ演算部に２次励磁電圧のαβ変換部、ｄ軸２次励磁電流演算部、及びｑ軸２次励磁電流演算部を設けることにより、２次回路に２次励磁電圧を印加可能にし、従来は不可能であった巻線形誘導機の様々な挙動を模擬することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
［第１実施形態］
まず、図１は、請求項１に相当する本発明の第１実施形態を示すものである。
図１において、１００Ａはこの実施形態にかかるアナログシミュレータ用巻線形誘導機模擬装置である。この巻線形誘導機模擬装置１００Ａは、２次励磁電圧を印加する入力端子と、巻線形誘導機の一般的な物理的特性を表す数式を計算するアナログ演算部１０１Ａと、その演算に必要な誘導機接続端の電圧を検出する電圧検出器１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ及び誘導機接続端の電流値フィードバック回路１０３と、アナログ演算部１０１Ａによる演算結果から求まる瞬時電流をシミュレータ系統２００に流すための３相電流源１０４とから構成される。
【００１０】
前記入力端子には、外部から２次励磁電圧Ｖｆａ，Ｖｆｂ，Ｖｆｃを印加する。
電圧検出器１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃは誘導機接続端の相電圧を検出し、アナログ演算部１０１Ａに入力する。誘導機接続端の電流値はアナログ演算部１０１Ａにより計算された電流指令値と等しくなることから、電流検出器を用いず、アナログ演算部１０１Ａにより計算された電流指令値を電流値フィードバック回路１０３を介してアナログ演算部１０１Ａに入力する。
【００１１】
巻線形誘導機の一般的な物理的特性を表す数式を計算するアナログ演算部１０１Ａは、２次励磁電圧のαβ変換部１１３、ｄ軸２次励磁電流演算部１１４ｄ、ｑ軸２次励磁電流演算部１１４ｑ、ｄ軸磁束演算部１０５ｄ、ｑ軸磁束演算部１０５ｑ、飽和特性演算部１０６、逆起電力演算部１０７、１次電流演算部１０８、１次電流のｄｑ軸変換部１０９、トルク・角速度演算部１１０、負荷特性模擬部１１１、及び２相発信器１１２から構成され、全体として誘導機接続端の電圧値及び電流値、そして２次励磁電圧から３相電流源１０４への電流指令値を計算する。
３相電流源１０４は、アナログ演算部１０１Ａにより計算された電流指令値に応じた誘導機１次電流をシミュレータ系統２００に送出、または引き込むことができる。これにより、実機と物理的に等価な巻線形誘導機を模擬することができる。
【００１２】
次に、この模擬装置により実現される巻線形誘導機等価回路と、模擬装置の各構成要素について説明する。
（１）巻線形誘導機を模擬する等価回路
巻線形誘導機の等価回路には、２次回路がオープンになっているモデルを採用する。この回路によって、２次側回路は外部の接続も含めた巻線の特性を模擬することができる。
機械角速度座標系で表現した場合の、巻線形誘導機のｄ軸等価回路を図２に、ｑ軸等価回路を図３に示す。なお、これらの図において、Ｘｍ：相互リアクタンス、Ｒ２：２次抵抗、Ｘ２：２次リアクタンス、Ｒ１：１次抵抗、Ｘ１：１次リアクタンス、Ｖｄ：ｄ軸１次電圧、Ｉｄ：ｄ軸１次電流、Ｉｆｄ：ｄ軸２次励磁電流、Ｖｆｄ：ｄ軸２次励磁電圧、Ｖｍｄ：ｄ軸２次電圧、Ｖｑ：ｑ軸１次電圧、Ｉｆｑ：ｑ軸２次励磁電流、Ｖｆｑ：ｑ軸２次励磁電圧、Ｖｍｑ：ｑ軸２次電圧とする。また、飽和（飽和補正ｄ軸電流Ｉｄｓ、飽和補正ｑ軸電流Ｉｑｓ）は考慮しない。
【００１３】
以下に、ｄ軸２次励磁電流Ｉｆｄの演算方法を示す。なお、微分演算子をｓ、定格角速度をω０、ｄ軸磁束をφｍｄとする。
まず、数式１にｄ軸２次励磁電圧Ｖｆｄの演算式を示す。
【００１４】
【数１】
2006099490.tif 000003
【００１５】
数式１から、Ｉｆｄを数式２により演算する。但し、数式３を条件とする。
【００１６】
【数２】
2006099490.tif 000004
【００１７】
【数３】
2006099490.tif 000005
【００１８】
ここで、ｄ軸磁束は数式４によって演算される。
【００１９】
【数４】
2006099490.tif 000006
【００２０】
次に、アナログ演算部１０１Ａ内の各演算部の計算方法について説明する。
（２）２次励磁電圧のαβ変換部
２次励磁電圧のαβ変換部１１３では、Ａ相２次励磁電圧Ｖｆａ，Ｂ相２次励磁電圧Ｖｆｂ，Ｃ相２次励磁電圧Ｖｆｃをαβ変換し、α相２次励磁電圧Ｖｆα，β相２次励磁電圧Ｖｆβを求める。
３相２次励磁電圧Ｖｆａ，Ｖｆｂ，ＶｆｃをＶｆα，Ｖｆβに変換するために、数式５を使用する。
【００２１】
【数５】
2006099490.tif 000007
【００２２】
よって、Ｖｆα，Ｖｆβは数式６によって表すことができる。
【００２３】
【数６】
2006099490.tif 000008
【００２４】
以上述べた３相成分のαβ変換より、３相２次励磁電圧Ｖｆａ，Ｖｆｂ，ＶｆｃからＶｆα，Ｖｆβを求める方法は、図４に示すようになる。
【００２５】
（３）ｄ軸２次励磁電流演算部
ｄ軸２次励磁電流演算部１１４ｄでは、ｄ軸２次励磁電圧Ｖｆｄ、ｄ軸２次電圧Ｖｍｄからｄ軸２次励磁電流Ｉｆｄを求める。なお、ｄ軸２次励磁電圧Ｖｆｄはα相２次励磁電圧Ｖｆαから２次巻線−１次巻線位相同相化用ゲインにより求める。また、ｄ軸２次電圧Ｖｍｄはｄ軸磁束φｍｄから求める。
ここで、ｄ軸２次励磁電流Ｉｆｄは前述した数式２によって求める。
また、ｄ軸２次励磁電圧Ｖｆｄは、数式７によって求める。
【００２６】
【数７】
2006099490.tif 000009
【００２７】
更に、ｄ軸２次電圧Ｖｍｄは前述した数式３によって求める。
これらの数式２，３，７によって導出されたｄ軸２次励磁電流演算部１１４ｄのブロック図を、図５に示す。
【００２８】
（４）ｑ軸２次励磁電流演算部
ｑ軸２次励磁電流演算部１１４ｑは、ｄ軸２次励磁電流演算部１１４ｄと同一の回路により構成される。
ｑ軸２次励磁電流演算部１１４ｑでは、ｑ軸２次励磁電圧Ｖｆｑ、ｄ軸２次電圧Ｖｍｑからｑ軸２次励磁電流Ｉｆｑを求める。なお、ｑ軸２次励磁電圧Ｖｆｑはβ相２次励磁電圧Ｖｆβから２次巻線−１次巻線位相同相化用ゲインにより求める。また、ｑ軸２次電圧Ｖｍｑはｑ軸磁束φｍｑから求める。
更に、ｑ軸２次励磁電流Ｉｆｑは、数式８によって求める。
【００２９】
【数８】
2006099490.tif 000010
【００３０】
また、ｑ軸２次励磁電圧Ｖｆｑは、数式９によって求める。
【００３１】
【数９】
2006099490.tif 000011
【００３２】
更に、ｑ軸２次電圧Ｖｍｑは数式１０により求める
【００３３】
【数１０】
2006099490.tif 000012
【００３４】
以上の数式８，９，１０から導出されたｑ軸２次励磁電流演算部１１４ｑのブロック図を図６に示す。
【００３５】
（５）ｄ軸磁束演算部
ｄ軸磁束演算部１０５ｄでは、ｄ軸１次電流Ｉｄ、ｄ軸２次励磁電流Ｉｆｄ、飽和補正ｄ軸電流Ｉｄｓ（飽和選択時のみ使用）から、ｄ軸磁束φｍｄを求める。
すなわち、ｄ軸磁束φｍｄは数式１１によって演算される。
【００３６】
【数１１】
2006099490.tif 000013
【００３７】
この数式１１から導出されたｄ軸磁束演算部１０５ｄのブロック図を図７に示す。
【００３８】
（６）ｑ軸磁束演算部
ｑ軸磁束演算部１０５ｑは、ｄ軸磁束演算部１０５ｄと同一回路にて構成される。ｑ軸磁束演算部１０５ｑでは、ｑ軸１次電流Ｉｑ、ｑ軸２次励磁電流Ｉｆｑ、飽和補正ｑ軸電流Ｉｑｓ（飽和選択時のみ使用）から、ｑ軸磁束φｍｑを求める。
すなわち、ｑ軸磁束φｍｑは数式１２によって演算される。
【００３９】
【数１２】
2006099490.tif 000014
【００４０】
上記数式１２により導出されたｑ軸磁束演算部１０５ｑのブロック図を図８に示す。
【００４１】
（７）飽和特性演算部
飽和特性演算部１０６では、ｄ軸磁束φｍｄ，ｑ軸磁束φｍｑの大きさと設定された飽和開始点の大きさとを比較し、下記の数式１３，１４の定義により、飽和補正ｄ軸電流Ｉｄｓ，飽和補正ｑ軸電流Ｉｑｓを計算する。
計算した飽和補正ｄ軸電流Ｉｄｓ，飽和補正ｑ軸電流Ｉｑｓを、ｄｑ軸磁束演算部１０５ｄ，１０５ｑによってｄ軸１次電流Ｉｄ，ｑ軸１次電流Ｉｑからそれぞれ差し引くことにより、ｄｑ両軸に飽和特性（主磁束飽和）を反映する。
【００４２】
【数１３】
2006099490.tif 000015
【００４３】
【数１４】
2006099490.tif 000016
【００４４】
数式１３，１４より導出された飽和特性演算回路のブロック図を図９に示す。
【００４５】
（８）逆起電力演算部
逆起電力演算部１０７では、ｄ軸磁束φｍｄ，ｑ軸磁束φｍｑからαβ変換によりα相磁束φα及びβ相磁束φβを求め、これらのα相磁束φα及びβ相磁束φβから２相−３相変換によりＡ相磁束φａ，Ｂ相磁束φｂ，Ｃ相磁束φｃを求める。また、Ａ相逆起電力Ｅａ，Ｂ相逆起電力Ｅｂ，Ｃ相逆起電力ＥｃはそれぞれＡ相磁束φａ，Ｂ相磁束φｂ，Ｃ相磁束φｃを微分して求められる。
【００４６】
ａ）ｄｑ軸成分のαβ変換
まず、磁束のｄｑ軸成分のαβ変換について説明する。本アナログシミュレータ用誘導機模擬装置では、ｄｑ成分からのαβ変換は機械角速度座標系で模擬を行っているので、数式１５により表現される。
【００４７】
【数１５】
2006099490.tif 000017
【００４８】
但し、この時の誘導機の回転角速度をωとすると、
cosξ＝−cosωｔ
sinξ＝−sinωｔ
となるようにsinξ，cosξを定義する。
以上より、φα，φβは数式１６によって表すことができる。
【００４９】
【数１６】
2006099490.tif 000018
【００５０】
ｂ）αβ成分の３相変換
次に、磁束のαβ成分の３相変換について説明する。φα，φβをφａ，φｂ，φｃに変換するためには、数式１７を使用する。
【００５１】
【数１７】
2006099490.tif 000019
【００５２】
よって、φａ，φｂ，φｃは数式１８となる。
【００５３】
【数１８】
2006099490.tif 000020
【００５４】
ｃ）逆起電力演算
次に、逆起電力演算について説明する。逆起電力Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃは、前述した如くφａ，φｂ，φｃを微分の微分によって求められる。
以上述べたｄｑ軸成分のαβ変換、αβ成分の３相変換、逆起電力演算より、磁束φｍｄ，φｍｑから逆起電力Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃを求める方法は、図１０に示す通りになる。
【００５５】
（９）１次電流演算部
１次電流演算部１０８では、Ａ相逆起電力Ｅａ，Ｂ相逆起電力Ｅｂ，Ｃ相逆起電力Ｅｃ、誘導機接続端のＡ相電圧Ｖａ，Ｂ相電圧Ｖｂ，Ｃ相電圧Ｖｃから、Ａ相１次電流Ｉａ，Ｂ相１次電流Ｉｂ，Ｃ相１次電流Ｉｃを求める。
すなわち、１次電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃは、数式１９により演算することができる。
【００５６】
【数１９】
2006099490.tif 000021
【００５７】
ここで、ｒ１は誘導機の１次抵抗、Ｘ１は誘導機の１次リアクタンス、Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃは逆起電力、Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃは誘導機端子相電圧である。
【００５８】
数式１９より導出された１次電流演算部１０８のブロック図を図１１に示す。
【００５９】
（１０）１次電流のｄｑ軸変換部
１次電流のｄｑ軸変換部１０９では、Ａ相１次電流Ｉａ，Ｂ相１次電流Ｉｂ，Ｃ相１次電流Ｉｃをαβ変換し、α相１次電流Ｉα，β相１次電流Ｉβを求める。更に、これらのα相１次電流Ｉα，β相１次電流Ｉβをｄｑ軸変換することにより、ｄ軸１次電流Ｉｄ，ｑ軸１次電流Ｉｑを求める。
【００６０】
ａ）３相成分のαβ変換
まず、１次電流の３相成分のαβ変換について説明する。３相１次電流Ｉａ，Ｉｂ，ＩｃをＩα，Ｉβに変換するためには、数式２０を使用する。
【００６１】
【数２０】
2006099490.tif 000022
【００６２】
よって、Ｉα，Ｉβは数式２１により表すことができる。
【００６３】
【数２１】
2006099490.tif 000023
【００６４】
ｂ）αβ成分のｄｑ軸変換
次に、１次電流のαβ成分のｄｑ軸変換について説明する。本アナログシミュレータ用誘導機模擬装置では、αβ成分のｄｑ軸変換は数式２２によって表現される。
【００６５】
【数２２】
2006099490.tif 000024
【００６６】
但し、この時の誘導機の回転角速度をωとすると、
cosξ＝−cosωｔ
sinξ＝−sinωｔ
となるようにsinξ，cosξを定義する。
よって、Ｉｄ，Ｉｑは数式２３で表すことができる。
【００６７】
【数２３】
2006099490.tif 000025
【００６８】
以上述べた３相成分のαβ変換、αβ成分のｄｑ軸変換より、３相１次電流Ｉａ，Ｉｂ，ＩｃからＩｄ，Ｉｑを求める方法は、図１２に示すようになる。
【００６９】
（１１）トルク・角速度演算部
誘導機は、負荷特性によって求められた負荷トルク（負のトルクを入力した場合、アナログシミュレータ用巻線形誘導機模擬装置は誘導電動機の特性を示す。正のトルクを入力した場合、アナログシミュレータ用巻線形誘導機模擬装置は誘導発電機の特性を示す。）を加えることにより、１次回路に電流が発生する。
トルク・角速度演算部１１０では、ｄ軸１次電流Ｉｄ、ｑ軸１次電流Ｉｑ、ｄ軸磁束φｍｄ、ｑ軸磁束φｍｑから誘導機電気トルクＴｅを求める。更に、誘導機電気トルクＴｅ及び負荷トルクＴｍから、角速度ωｍを求める。
誘導機電気トルクＴｅの演算は数式２４の通りであり、角速度ωｍの演算は数式２５の通りである。
【００７０】
【数２４】
2006099490.tif 000026
【００７１】
【数２５】
2006099490.tif 000027
【００７２】
但し、負荷トルクＴｍはトルク特性演算により演算された負荷トルク指令、あるいは負荷トルク外部入力指令により決定される。また、Ｍは誘導機の慣性定数（単位：秒）である。
数式２４，２５より導出されたトルク・角速度演算部１１０のブロック図を図１３に示す。
【００７３】
（１２）２相発信器
２相発信器１１２では、角速度ωｍからsinξ，cosξを求める。但し、この時の誘導機の回転角速度をωとすると、数式２６となるようにsinξ，cosξを計算する。
【００７４】
【数２６】
2006099490.tif 000028
【００７５】
［第２実施形態］
次に、請求項２の発明に相当する本発明の第２実施形態を説明する。
図１４において、１００Ｂはアナログシミュレータ用巻線形誘導機模擬装置である。この巻線形誘導機模擬装置１００Ｂは、２次励磁電圧を印加する入力端子と、巻線形誘導機の一般的な物理的特性を表す数式を計算するアナログ演算部１０１Ｂと、その演算に必要な誘導機接続端の電流を検出する電流検出器１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃと、アナログ演算部１０１Ｂによる演算結果から求まる瞬時端子電圧をシミュレータ系統２００に印加するための３相電圧源１１６とから構成される。
【００７６】
前記入力端子には、外部から２次励磁電圧Ｖｆａ，Ｖｆｂ，Ｖｆｃを印加する。
電流検出器１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃは、誘導機接続端の電流を検出し、アナログ演算部１０１Ｂに入力する。
巻線形誘導機の一般的な物理的特性を表す数式を計算するアナログ演算部１０１Ｂは、２次励磁電圧のαβ変換部１１３、ｄ軸２次励磁電流演算部１１４ｄ、ｑ軸２次励磁電流演算部１１４ｑ、ｄ軸磁束演算部１０５ｄ、ｑ軸磁束演算部１０５ｑ、飽和特性演算部１０６、逆起電力演算部１０７、端子電圧演算部１１５、１次電流のｄｑ軸変換部１０９、トルク・角速度演算部１１０、負荷特性模擬部１１１、２相発信器１１２により構成され、全体として誘導機接続端の電流値及び２次励磁電圧から３相電圧源１１６への電圧指令値を計算する。
３相電圧源１１６は、アナログ演算部１０１Ｂにより計算された電圧指令値に応じた誘導機端子相電圧をシミュレータ系統２００に印加することができる。これにより、実機と物理的に等価な巻線形誘導機を模擬することができる。
【００７７】
次にアナログ演算部１０１Ｂ内の各演算部の計算方法について説明する。端子電圧演算部１１５以外は第１実施形態と同じ演算であるため、異なる演算部分である端子電圧演算部１１５について説明する。
【００７８】
端子電圧演算部１１５では、Ａ相逆起電力Ｅａ，Ｂ相逆起電力Ｅｂ，Ｃ相逆起電力Ｅｃ、及びＡ相１次電流Ｉａ，Ｂ相１次電流Ｉｂ，Ｃ相１次電流Ｉｃから、誘導機接続端のＡ相電圧Ｖａ，Ｂ相電圧Ｖｂ，Ｃ相電圧Ｖｃを求める。
誘導機端子相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃは、数式２７により演算することができる。
【００７９】
【数２７】
2006099490.tif 000029
【００８０】
ここで、ｒ１は誘導機の１次抵抗、Ｘ１は誘導機の１次リアクタンス、Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃは逆起電力、Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃは１次電流である。
数式２７により導出された端子電圧演算部１１５のブロック図を図１５に示す。
【００８１】
次に、図１のアナログシミュレータ用巻線形誘導機模擬装置１００Ａを用いて、一次側端子を開放し（Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ＝０）、静止した状態（ωｍ＝０）において、２次励磁電圧Ｖｆａ，Ｖｆｂ，Ｖｆｃに波高値０．０１［pu］、周波数１．０[Hz]の３相電圧を印加した場合の、１次側Ａ相誘導機端子電圧Ｖａの実測波形を図１６に示す。また、印加したＡ相２次励磁電圧Ｖｆａの実測波形を図１７に示す。
【００８２】
一次側端子を開放し、静止した状態において、巻線形誘導機は変圧器と等価であるため、印加したＡ相２次励磁電圧Ｖｆａと１次側Ａ相誘導機端子電圧Ｖａの波形は同等となるはずである。
図１６の波形と図１７の波形とは良く一致しており、このことから、アナログシミュレータ用巻線形誘導機模擬装置は巻線形誘導機の特性を模擬できていることが判る。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１実施形態を示すアナログシミュレータ用巻線形誘導機模擬装置の構成図である。
【図２】巻線形誘導機等価回路図（ｄ軸等価回路図）である。
【図３】巻線形誘導機等価回路図（ｑ軸等価回路図）である。
【図４】図１における２次励磁電圧のαβ変換部の作用を示すブロック図である。
【図５】図１におけるｄ軸２次励磁電流演算部のブロック図である。
【図６】図１におけるｑ軸２次励磁電流演算部のブロック図である。
【図７】図１におけるｄ軸磁束演算部のブロック図である。
【図８】図１におけるｑ軸磁束演算部のブロック図である。
【図９】図１における飽和特性演算部のブロック図である。
【図１０】図１における逆起電力演算部の作用を示すブロック図である。
【図１１】図１における１次電流演算部のブロック図である。
【図１２】図１における１次電流のｄｑ軸変換部の作用を示すブロック図である。
【図１３】図１におけるトルク・角速度演算部のブロック図である。
【図１４】本発明の第２実施形態を示すアナログシミュレータ用巻線形誘導機模擬装置の構成図である。
【図１５】図１４における端子電圧演算部のブロック図である。
【図１６】第１実施形態のアナログシミュレータ用巻線形誘導機模擬装置による１次側Ａ相誘導機端子電圧波形を示す図である。
【図１７】第１実施形態のアナログシミュレータ用巻線形誘導機模擬装置によるＡ相２次励磁電圧波形を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１００Ａ，１００Ｂ：アナログシミュレータ用巻線形誘導機模擬装置
１０１Ａ，１０１Ｂ：アナログ演算部
１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ：電圧検出器
１０３：電流値フィードバック回路
１０４：３相電流源
１０５ｄ：ｄ軸磁束演算部
１０５ｑ：ｑ軸磁束演算部
１０６：飽和特性演算部
１０７：逆起電力演算部
１０８：１次電流演算部
１０９：１次電流のｄｑ軸変換部
１１０：トルク・角速度演算部
１１１：負荷特性模擬部
１１２：２相発信器
１１３：２次励磁電圧のαβ変換部
１１４ｄ：ｄ軸２次励磁電流演算部
１１４ｑ：ｑ軸２次励磁電流演算部
１１５：端子電圧演算部
１１６：３相電圧源
１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃ：電流検出器
２００：シミュレータ系統
【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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【図１６】
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【図１７】
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