(57)【要約】【課題】発電機電圧を迅速に目標電圧値に制御することのできる発電機電圧の制御装置を提案する。【解決手段】自動電圧調整装置の演算処理回路が、界磁電流または界磁巻線温度の変化に対応して変化する界磁抵抗推定演算値と、界磁ケーブルにおける電圧降下成分とに基づいて、上リミット値を演算し、界磁電流が小さいときまたは界磁巻線温度が低いときには上リミット値を大きくし、また、界磁電流が大きいときまたは界磁巻線温度が高いときには上リミット値を小さくするように、上リミット値を調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシレス同期機における励磁発電機の界磁巻線に対する直流の励磁電圧を制御し、発電機電圧を制御する発電機電圧の制御装置であって、
制御スイッチを用いて前記励磁電圧を発生し、界磁ケーブルを通じて前記励磁電圧を前記界磁巻線に供給し、前記界磁巻線に界磁電流を供給する電力変換回路と、
演算処理回路とメモリを有し、前記励磁電圧に対する上リミット値と下リミット値を設定するとともに、前記上リミット値と下リミット値との間で、前記制御スイッチに対するオンタイミングを制御し、前記励磁電圧を制御する自動電圧調整装置とを有する励磁ユニットを備え、
前記演算処理回路が、前記界磁電流の変化に対応して変化する界磁抵抗推定演算値と、前記界磁ケーブルにおける電圧降下成分とに基づいて、前記上リミット値を演算し、前記界磁電流が小さいときには前記上リミット値を大きくし、また、前記界磁電流が大きいときには前記上リミット値を小さくするように、前記上リミット値を調整することを特徴とする発電機電圧の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の発電機電圧の制御装置であって、前記演算処理回路が、前記界磁抵抗推定演算値に基づいて、前記下リミット値を演算し、前記界磁電流が小さいときには前記下リミット値を小さくし、また、前記界磁電流が大きいときには前記下リミット値を大きくするように、前記下リミット値を調整することを特徴とする発電機電圧の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の発電機電圧の制御装置であって、
さらに、界磁電流値Ｉｆを検出する検出抵抗を備え、
所定高温時における前記界磁巻線の抵抗値Ｒｆｈと、所定低温時における前記界磁巻線の抵抗値Ｒｆｃと、定格負荷時における界磁電流値ＩｆＦＬと、無負荷時における界磁電流値ＩｆＮＬと、前記界磁ケーブルの抵抗値Ｒｃを前記メモリに格納し、前記演算処理回路が、前記抵抗値Ｒｆｈ、Ｒｆｃと、前記界磁電流値ＩｆＦＬ、ＩｆＮＬと、前記界磁電流値Ｉｆとを用いて、前記界磁抵抗推定演算値を演算し、また、前記界磁電流値Ｉｆと前記抵抗値Ｒｃに基づいて、前記界磁ケーブルにおける電圧降下成分を演算することを特徴とする発電機電圧の制御装置。
【請求項４】
請求項３記載の発電機電圧の制御装置であって、前記演算処理回路が、演算式［｛（Ｒｆｈ−Ｒｆｃ）／（ＩｆＦＬ−ＩｆＮＬ）２｝×（Ｉｆ−ＩｆＮＬ）２＋Ｒｆｃ］を用いて、前記界磁抵抗推定演算値を演算することを特徴とする発電機電圧の制御装置。
【請求項５】
ブラシレス同期機における励磁発電機の界磁巻線に対する直流の励磁電圧を制御し、発電機電圧を制御する発電機電圧の制御装置であって、
制御スイッチを用いて前記励磁電圧を発生し、界磁ケーブルを通じて前記励磁電圧を前記界磁巻線に供給し、前記界磁巻線に界磁電流を供給する電力変換回路と、
演算処理回路とメモリを有し、前記励磁電圧に対する上リミット値と下リミット値を設定するとともに、前記上リミット値と下リミット値との間で前記制御スイッチに対するオンタイミングを制御し、前記励磁電圧を制御する自動電圧調整装置とを有する励磁ユニットを備え、
前記演算処理回路が、界磁巻線温度の変化に対応して変化する界磁抵抗推定演算値と、前記界磁ケーブルにおける電圧降下成分とに基づいて、前記上リミット値を演算し、前記界磁巻線温度が低いときには前記上リミット値を大きくし、また、前記界磁巻線温度が高いときには前記上リミット値を小さくするように、前記上リミット値を調整することを特徴とする発電機電圧の制御装置。
【請求項６】
請求項５記載の発電機電圧の制御装置であって、前記演算処理回路が、前記界磁抵抗推
定演算値に基づいて、前記下リミット値を演算し、前記界磁巻線温度が低いときには前記下リミット値を小さくし、また、前記界磁巻線温度が高いときには前記下リミット値を大きくするように、前記下リミット値を調整することを特徴とする発電機電圧の制御装置。
【請求項７】
請求項５または６記載の発電機電圧の制御装置であって、
さらに前記界磁巻線温度θＥＸを検出する温度センサと、界磁電流値Ｉｆを検出する検出抵抗を備え、
所定高温時における前記界磁巻線の抵抗値Ｒｆｈと、所定低温時における前記界磁巻線の抵抗値Ｒｆｃと、所定高温時における界磁巻線温度θｈと、所定低温時における界磁巻線温度θｃと、前記界磁ケーブルの抵抗値Ｒｃを前記メモリに格納し、前記演算処理回路が、前記抵抗値Ｒｆｈ、Ｒｆｃと、前記界磁巻線温度θｈ、θｃと、前記界磁巻線温度θＥＸを用いて、前記界磁抵抗推定演算値を演算し、また、前記界磁電流値Ｉｆと前記抵抗値Ｒｃに基づいて、前記界磁ケーブルにおける電圧降下成分を演算することを特徴とする発電機電圧の制御装置。
【請求項８】
請求項７記載の発電機電圧の制御装置であって、前記演算処理回路が、演算式［｛（Ｒｆｈ−Ｒｆｃ）／（θｈ−θｃ）｝×（θＥＸ−θｃ）＋Ｒｆｃ］を用いて、前記界磁抵抗推定演算値を演算することを特徴とする発電機電圧の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ブラシレス同期機における励磁発電機の界磁巻線に対する直流の励磁電圧を制御し、発電機電圧を制御する発電機電圧の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の発電機電圧の制御装置では、励磁ユニットにより励磁発電機の界磁巻線に対する直流の励磁電圧を制御するが、この励磁電圧に上リミッタ値および下リミッタ値を設定することが多い。これらの上リミッタ値および下リミッタ値は、一般には、無負荷時、および定格負荷時における界磁巻線温度を仮定して、それらの温度に対応した界磁巻線抵抗値に基づいて、固定値として設定される。
【０００３】
特許文献１には、この種の発電機電圧の制御において、周囲温度を検出する温度センサを設け、レギュレータの温度補償を行なうものが開示され、また、特許文献２には、界磁電流値の変化に基づいて、同期発電機の起動時における下リミッタ値を制御し、界磁巻線温度に影響を受けずに、同期発電機の起動時の出力電圧を最適に制御するものが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３５７４２８号公報
【特許文献２】特開２０００−３５０４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、とくに上リミッタ値を前記のように固定値とした場合、実際には、周囲温度条件の変化、および界磁電流値の変化に基づいて界磁巻線の抵抗値が変化し、また励磁電圧の給電回路に存在する界磁ケーブルの電圧降下の影響で、界磁電流が大きくなる程、励磁ユニットの出力端における励磁電圧と、実際に界磁巻線に印加される励磁電圧との差が大きくなり、リミッタ動作が必要以上に早く実行され、このため、発電機電圧の制御応答速度が低下する問題がある。
【０００６】
また、特許文献１に開示されたものは、周囲温度の応じてレギュレータの温度補償を行なうものであり、また特許文献２に開示されたものは、界磁電流の変化に応じて、同期発電機の起動時における下リミッタ値を制御するものであって、とくに上リミッタ値を固定値とする場合の問題の改善には、役立たない。
【０００７】
この発明は、上リミッタ値を固定値とした場合の問題を改善し、併せて、上リミッタ値において、励磁電圧の給電回路に存在する界磁ケーブルにおける電圧降下をも補償した発電機電圧の制御装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の第１の観点における発電機電圧の制御装置は、ブラシレス同期機における励磁発電機の界磁巻線に対する直流の励磁電圧を制御し、発電機電圧を制御する発電機電圧の制御装置であって、制御スイッチを用いて前記励磁電圧を発生し、界磁ケーブルを通じて前記励磁電圧を前記界磁巻線に供給し、前記界磁巻線に界磁電流を供給する電力変換回路と、演算処理回路とメモリを有し、前記励磁電圧に対する上リミット値と下リミット値を設定するとともに、前記上リミット値と下リミット値との間で、前記制御スイッチに対するオンタイミングを制御し、前記励磁電圧を制御する自動電圧調整装置とを有する励磁ユニットを備え、前記演算処理回路が、前記界磁電流の変化に対応して変化する界磁抵抗
推定演算値と、前記界磁ケーブルにおける電圧降下成分とに基づいて、前記上リミット値を演算し、前記界磁電流が小さいときには前記上リミット値を大きくし、また、前記界磁電流が大きいときには前記上リミット値を小さくするように、前記上リミット値を調整することを特徴とする。
【０００９】
この発明の第２の観点における発電機電圧の制御装置は、ブラシレス同期機における励磁発電機の界磁巻線に対する直流の励磁電圧を制御し、発電機電圧を制御する発電機電圧の制御装置であって、制御スイッチを用いて前記励磁電圧を発生し、界磁ケーブルを通じて前記励磁電圧を前記界磁巻線に供給し、前記界磁巻線に界磁電流を供給する電力変換回路と、演算処理回路とメモリを有し、前記励磁電圧に対する上リミット値と下リミット値を設定するとともに、前記上リミット値と下リミット値との間で、前記制御スイッチに対するオンタイミングを制御し、前記励磁電圧を制御する自動電圧調整装置とを有する励磁ユニットを備え、前記演算処理回路が、前記界磁巻線の温度の変化に対応して変化する界磁抵抗推定演算値と、前記界磁ケーブルにおける電圧降下成分とに基づいて、前記上リミット値を演算し、前記界磁巻線の温度が低いときには前記上リミット値を大きくし、また、前記界磁巻線の温度が高いときには前記上リミット値を小さくするように、前記上リミット値を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の第１の観点における発電機電圧の制御装置では、自動電圧調整装置の演算処理回路が、界磁電流の変化に対応して変化する界磁抵抗推定演算値と、界磁ケーブルにおける電圧降下成分とに基づいて、上リミット値を演算し、界磁電流が小さいときには上リミット値を大きくし、また、界磁電流が大きいときには上リミット値を小さくするように、上リミット値を調整するので、とくに界磁電流が小さい状態で、発電機電圧が大きく低下した場合に、より迅速に発電機電圧を目標電圧値の近づけることができる。
【００１１】
この発明の第２の観点における発電機電圧の制御装置では、自動電圧調整装置の演算処理回路が、界磁巻線温度の変化に対応して変化する界磁抵抗推定演算値と、界磁ケーブルにおける電圧降下成分とに基づいて、上リミット値を演算し、界磁巻線温度が低いときには上リミット値を大きくし、また、界磁巻線温度が高いときには上リミット値を小さくするように、前記上リミット値を調整するので、とくに、界磁巻線温度が低い状態で、発電機電圧が大きく上昇した場合に、より迅速に発電機電圧を目標電圧値の近つけることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下この発明のいくつかの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、この発明による発電機電圧の制御装置の実施の形態１を示す電気回路図である。この実施の形態１による発電機電圧の制御装置は、ブラシレス同期機１０と、副励磁発電機２０と、励磁ユニット３０と、界磁ケーブル７０を備えている。
【００１４】
ブラシレス同期機１０は、三相の主励磁発電機１１と、三相の同期発電機１３と、整流器１５を含む。主励磁発電機１１は、ブラシレス同期機１０の固定子に配置された界磁巻線１２を有し、同期発電機１３は、励磁巻線１４を有する。界磁巻線１２は、ブラシレス同期機１０の励磁入力端子１０Ｐ、１０Ｎに接続され、励磁ユニット３０から励磁され、この界磁巻線１２の励磁に基づいて、主励磁発電機１１が交流出力を発生する。主励磁発電機１１と整流器１５と同期発電機１３の励磁巻線１４は、同じ回転子上に配置され、励磁巻線１４は、主励磁発電機１１の交流出力を整流器１５で整流した整流出力により励磁され、この励磁巻線１４の励磁に基づいて、同期発電機１３が交流出力電力を発生する。
同期発電機１３は、ブラシレス同期機１０の固定子に配置され、ブラシレス同期機１０の三相交流出力端子１０Ｕ、１０Ｖ、１０Ｗに接続される。三相交流出力端子１０Ｕ、１０Ｖ、１０Ｗから出力される三相交流出力電力は、交流給電線路に供給される。同期発電機１３の発電機電圧をＶｇとする。この発電機電圧Ｖｇは、電圧センサ１６により同期発電機１３から検出され、励磁ユニット３０に供給される。
【００１５】
副励磁発電機２０は、例えば永久磁石式のブラシレス三相交流発電機で構成される。この副励磁発電機２０は、三相交流副励磁電力ＰＰＧＭを発生する。この副励磁電力ＰＰＭＧの電圧、すなわち副励磁電圧をＶＰＭＧとする。この副励磁電圧ＶＰＭＧは、励磁ユニット３０に供給される。副励磁電圧ＶＰＭＧの定格値、すなわち副励磁定格電圧をＶＰＭＧＮとする。
【００１６】
励磁ユニット３０は、電力変換回路４０と、自動電圧調整装置５０と、界磁電流の検出抵抗６０を有する。電力変換回路４０は、例えば三相のサイリスタ整流回路であり、複数の制御スイッチ、例えば６つのサイリスタを用いて構成される。具体的には、電力変換回路４０は、正側の３つのサイリスタ４１Ｐと、負側の３つのサイリスタ４１Ｎを用いて構成される。電力変換回路４０は、３つの交流入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗおよび正負の直流出力端子Ｐ、Ｎを有する。交流入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗは、それぞれ、３つの各正側サイリスタ４１Ｐのアノードと、３つの各負側サイリスタ４１Ｎのカソードとの接続点に接続される。直流出力端子Ｐは、各正側サイリスタ４１Ｐのカソードに接続され、直流出力端子Ｎは、各負側サイリスタ４１Ｎのアノードに直接接続される。
【００１７】
電力変換回路４０の交流入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗは、副励磁発電機２０に接続される。電力変換回路４０は、複数の制御スイッチ４１Ｐ、４１Ｎを用いて、副励磁発電機２０から出力される三相交流副励磁電力ＰＰＭＧを直流電力に変換し、直流出力端子Ｐ、Ｎに直流の励磁電圧ＶＥＸを発生する。直流出力端子Ｐは、界磁電流の検出抵抗６０を通じて、励磁ユニット３０の励磁出力端子３０Ｐに接続され、また、直流出力端子Ｎは、励磁ユニット３０の励磁出力端子３０Ｎに直接接続される。励磁ユニット３０の励磁出力端子３０Ｐ、３０Ｎは、界磁ケーブル７０を通じてブラシレス同期機１０の励磁入力端子１０Ｐ、１０Ｎに接続され、励磁電圧ＶＥＸに基づいて、主励磁発電機１１の界磁巻線１２に界磁電流ＩＦを供給する。界磁ケーブル７０は、一対の界磁ケーブル７１、７２で構成され、界磁ケーブル７１は、励磁出力端子３０Ｐと励磁入力端子１０Ｐを接続し、界磁ケーブル７２は、励磁出力端子３０Ｎと励磁入力端子１０Ｎを接続する。界磁電流ＩＦは、電力変換回路４０の直流出力端子Ｐから、界磁電流の検出抵抗６０、励磁出力端子３０Ｐ、界磁ケーブル７１、励磁入力端子１０Ｐ、界磁巻線１２、励磁入力端子１０Ｎ、界磁ケーブル７２、励磁出力端子３０Ｎを通じて、直流出力端子Ｎへ流れる。界磁電流の検出抵抗６０は、界磁巻線１２に実際に流れる界磁電流ＩＦの界磁電流値Ｉｆに比例する信号を発生し、励磁ユニット３０の自動電圧調整装置４０に界磁電流値Ｉｆを表わす信号を供給する。
【００１８】
自動電圧制御装置５０は、演算処理回路（ＣＰＵ）５１とメモリ５２を有し、例えばマイクロコンピュータで構成される。この自動電圧制御装置５０には、電圧センサ１６から発電機電圧Ｖｇが入力され、また、検出抵抗６０から界磁電流値Ｉｆが入力される。自動電圧調整装置５０は、電力変換回路４０の各制御スイッチ４１Ｐ、４１Ｎに、制御されたオンタミングでオン信号、例えば点弧信号を供給する。自動電圧調整装置５０は、オン信号のオンタイミングを制御することにより、励磁電圧ＶＥＸを調整し、界磁電流値Ｉｆを調整する。励磁電圧ＶＥＸの調整により、主励磁発電機１１の交流出力電圧が制御され、同期発電機１３の発電機電圧Ｖｇが調整される。各制御スイッチ４１Ｐ、４１Ｎに対するオン信号は、演算処理回路５１の演算出力に基づいて生成され、各制御スイッチ４１Ｐ、４１Ｎのオンタイミングは、演算処理回路５１によって制御される。
【００１９】
自動電圧調整装置５０は、励磁電圧ＶＥＸを調整する自動電圧調整機能と、励磁電圧ＶＥＸを上リミット値ＵＬと下リミット値ＬＬに制限するリミット機能を実行する。自動電圧調整機能では、演算処理回路５１は、同期発電機１３の発電機電圧Ｖｇを監視し、この発電機電圧Ｖｇと目標電圧値Ｖｔとの偏差Ｖｄをゼロとするような励磁電圧ＶＥＸを演算し、この励磁電圧ＶＥＸに対応したオンタイミングでオン信号を発生し、このオン信号により、電力変換回路４０の各制御スイッチ４１Ｐ、４１Ｎをオンとするように制御する。
【００２０】
リミット機能では、演算処理回路５１は、励磁電圧ＶＥＸに対する上リミット値ＵＬと下リミット値ＬＬを演算し、これらの上リミット値ＵＬと下リミット値ＬＬをメモリ５２に記憶し、界磁電流値Ｉｆが上限の許容電流値を超えないように、また、下限の許容電流値を下回らないように、励磁電圧ＶＥＸに対する上リミット制御と、下リミット制御を行なう。
【００２１】
発電機電圧Ｖｇが急激に降下し、目標電圧値Ｖｔとの偏差Ｖｄが生じた場合、自動電圧調整装置５は、自動電圧調整機能により、この偏差Ｖｔをゼロにするように各制御スイッチ４１Ｐ、４１Ｎのオンタイミングを制御し、励磁電圧ＶＥＸおよび界磁電流値Ｉｆを増大させるが、同時に、上リミット制御により、界磁電流値Ｉｆが上限の許容電流値を超えないように、励磁電圧ＶＥＸを上リミット値ＵＬに抑制する。発電機電圧Ｖｇが急激に上昇し、目標電圧値Ｖｔとの偏差Ｖｄが生じた場合、自動電圧調整装置５は、自動電圧調整機能により、この偏差Ｖｄをゼロにするように各制御スイッチ４１Ｐ、４１Ｎのオンタイミングを制御し、励磁電圧ＶＥＸおよび界磁電流値Ｉｆを低下させるが、同時に、リミット機能により、界磁電流値Ｉｆが下限の許容電流値を下回らないように、励磁電圧ＶＥＸを下リミット値ＬＬに抑制する。
【００２２】
実施の形態１における上リミット値ＵＬをＵＬ１とすると、この上リミット値ＵＬ１は、次の式（１）で演算される。
ＵＬ１＝（Ａ＋Ｂ）／（ＩｆＮＬ×Ｒｆｅｓｔ１）・・・（１）
式（１）において、Ａは上リミット演算定数であり、次の式（２）で与えられる。
Ａ＝１．３５×ＶＰＭＧＮ×ｃｏｓ１５°−２．０・・・（２）
この式（２）において、ＶＰＭＧＮは、前述の通り、副励磁発電機２０からの副励磁定格電圧である。
また、式（１）において、Ｂは界磁ケーブル７０における電圧降下成分であり、次の式（３）で与えられる。
Ｂ＝２×Ｒｃ×Ｉｆ・・・（３）
この式（３）において、Ｒｃは、界磁ケーブル７１、７２の一本当たりの常温における抵抗値である。
また、式（１）において、Ｒｆｅｓｔ１は界磁抵抗推定演算値であり、次の式（４）を用いて、演算処理回路５１で演算される。
Ｒｆｅｓｔ１＝［｛（Ｒｆｈ−Ｒｆｃ）／（ＩｆＦＬ−ＩｆＮＬ）２｝
×（Ｉｆ−ＩｆＮＬ）２＋Ｒｆｃ］・・・（４）
【００２３】
実施の形態１における下リミット値ＬＬをＬＬ１とすると、この下リミット値ＬＬ１は、次の式（５）で演算される。
ＬＬ１＝Ｃ／（ＩｆＮＬ×Ｒｆｅｓｔ１）・・・（５）
式（５）において、Ｃは下リミット演算定数であり、次の式（６）で与えられる。
Ｃ＝１．３５×ＶＰＧＭＮ×ｃｏｓ１２０°＋２．０・・・（６）
また、式（５）において、Ｒｆｅｓｔ１は界磁抵抗推定演算値であり、式（１）における界磁抵抗補償値Ｒｆｅｓｔ１と同じであり、式（４）を用いて、演算処理回路５１で演算される。
【００２４】
式（４）において、Ｒｆｈ、Ｒｆｃは、ブラシレス同期機１０の運転状態に対応した界磁巻線１２の抵抗測定値であり、Ｒｆｈは高温時、具体的には９５℃における界磁巻線１２の抵抗測定値、Ｒｆｃは低温時、具体的には、５５℃における界磁巻線１２の抵抗測定値である。なお、Ｒｆｈには、１１５℃における界磁巻線１２の抵抗測定値を用いることもできる。
【００２５】
また、式（１）（４）において、ＩｆＦＬ、ＩｆＮＬは、ブラシレス同期機１０の運転状態に対応した界磁電流値Ｉｆの測定値であり、ＩｆＦＬは、ブラシレス同期機１０の定格負荷時における界磁電流値Ｉｆの測定値、ＩｆＮＬは、ブラシレス同期機１０の無負荷時における界磁電流値Ｉｆの測定値である。
【００２６】
式（１）（２）における上リミット演算定数Ａと、式（３）における界磁ケーブル７０の抵抗値Ｒｃ、および式（５）（６）における下リミット演算定数Ｃは、それぞれ固定値であり、また、界磁巻線１２の抵抗測定値Ｒｆｈ、Ｒｆｃ、および界磁電流値Ｉｆの測定値ＩｆＦＬ、ＩｆＮＬは、それぞれブラシレス同期機１０における固定値であり、これらは自動電圧調整装置５０のメモリ５２に格納される。自動電圧調整装置５０の演算処理回路５１は、これらの上リミット演算定数Ａ、界磁ケーブル７０の抵抗値Ｒｃ、下リミット演算定数Ｃ、界磁巻線１２の抵抗測定値Ｒｆｈ、Ｒｆｃ、および界磁電流Ｉｆの測定値ＩｆＦＬ、ＩｆＮＬとともに、検出抵抗６０から入力された界磁電流値Ｉｆを用いて、式（３）により界磁ケーブル７０における電圧降下成分Ｂを演算し、式（１）により上リミット値ＵＬ１を演算し、また式（５）により下リミット値ＬＬ１を演算する。
【００２７】
図２は、実施の形態１における自動電圧調整装置５０による励磁電圧ＶＥＸの調整動作と、その上リミッタ値ＵＬ１および下リミッタ値ＬＬ１の演算式を示す説明図である。演算処理回路５１は、式（１）に基づいて上リミッタ値ＵＬ１を演算し、式（５）に基づいて下リミッタ値ＬＬ１を演算し、これらの上リミッタ値ＵＬ１と下リミッタ値ＬＬ１との間で、電力変換回路４０に対する点弧角制御を行なう。
【００２８】
上リミッタ値ＵＬ１の演算式（１）および下リミッタ値ＬＬ１の演算式（５）には、それぞれ分母に界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ１が含まれており、この界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ１は、界磁電流値Ｉｆが小さな電流値Ｉｆ１であるときには、より小さな値となり、また、界磁電流値Ｉｆが大きな電流値Ｉｆ２であるときには、より大きな値となる。この界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ１と界磁ケーブル７０における電圧降下成分Ｂに基づいて、上リミット値ＵＬ１が調整され、また、界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ１に基づいて、下リミット値ＬＬ１が調整される。
【００２９】
図２には、小さな界磁電流値Ｉｆ１が流れる場合における励磁電圧ＶＥＸの変化特性ＶＥＸ１１と、大きな界磁電流Ｉｆ２が流れる場合における励磁電圧ＶＥＸの変化特性ＶＥＸ１２を示し、併せて中間値の界磁電流値Ｉｆ０が流れる場合における励磁電圧ＶＥＸの変化特性ＶＥＸ１０を示す。これらの変化特性ＶＥＸ１１、ＶＥＸ１０、ＶＥＸ１２において、横軸は発電機電圧Ｖｇと目標電圧値Ｖｔとの偏差Ｖｄ＝Ｖｔ−Ｖｇを示し、この偏差Ｖｔは右側でプラス、左側でマイナスの値となる。また縦軸は、励磁電圧ＶＥＸを示す。
【００３０】
中間値の界磁電流値Ｉｆ０が流れる場合における励磁電圧ＶＥＸの変化特性ＶＥＸ１０は、上リミット値ＵＬ１０と下リミット値ＬＬ１０を有し、励磁電圧ＶＥＸは、これらの上リミット値ＵＬ１０と下リミット値ＬＬ１０との間に制限され、偏差Ｖｄ＝Ｖｔ−Ｖｇに比例する値となる。これに対し、小さな界磁電流Ｉｆ１が流れる場合における励磁電圧ＶＥＸの変化特性ＶＥＸ１１は、上リミット値ＵＬ１１と下リミット値ＬＬ１１を有し、
励磁電圧ＶＥＸは、これらの上リミット値ＵＬ１１と下限リミット値ＬＬ１１との間に制限され、偏差Ｖｄ＝Ｖｔ−Ｖｇに比例する値となる。また、大きな界磁電流Ｉｆ２が流れる場合における励磁電圧ＶＥＸの変化特性ＶＥＸ１２は、上リミット値ＵＬ１２と下リミット値ＬＬ１２を有し、励磁電圧ＶＥＸは、これらの上リミット値ＵＬ１２と下リミット値ＬＬ１２との間で、偏差Ｖｄ＝Ｖｔ−Ｖｇに比例する値となる。上リミット値ＵＬ１１、ＵＬ１０、ＵＬ１２の間には、ＵＬ１１＞ＵＬ１０＞ＵＬ１２の関係があり、また下リミット値ＬＬ１１、ＬＬ１０、ＬＬ１２の間には、ＬＬ１１＜ＬＬ１０＜ＬＬ１２の関係がある。
【００３１】
変化特性ＶＥＸ１１、ＶＥＸ１０、ＶＥＸ１２に点線で示した上リミット値ＵＬ１１ａ、ＵＬ１０ａ、ＵＬ１２ａは、界磁ケーブル７０における電圧降下成分Ｂを考慮せず、この電圧降下成分Ｂを式（１）から削除した場合における上リミット値を示す。電圧降下成分Ｂは、上リミット値ＵＬ１１ａ、ＵＬ１０ａ、ＵＬ１２ａを、更に、界磁電流値Ｉｆに応じて、上リミット値ＵＬ１１、ＵＬ１０、ＵＬ１２まで増大させ、励磁電圧ＶＥＸの変化範囲を上方に拡大する。
【００３２】
変化特性ＶＥＸ１１、ＶＥＸ１０を比較すると、変化特性ＶＥＸ１１における励磁電圧ＶＥＸの変化範囲は、変化特性ＶＥＸ１０における励磁電圧ＶＥＸの変化範囲よりも、上方と下方に拡大した結果となっている。上リミッタ値ＵＬ１１が上リミッタ値ＵＬ１０よりも上昇するのは、式（１）において、上リミッタ演算定数Ａ、界磁ケーブル７０における電圧降下成分Ｂ、無負荷時における界磁電流値ＩｆＮＬおよび界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ１がともにプラスの値を持つ中で、界磁ケーブル７０における電圧降下成分Ｂが減少するものの、界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ１が、界磁電流値Ｉｆ１の減少により低下し、分母の値、すなわちＩｆＮＬ×Ｒｆｅｓｔ１が減少するためである。また、下リミッタ値ＬＬ１１が下リミッタ値ＬＬ１０よりも低下するのは、式（５）において、ｃｏｓ１２０°がマイナスの値を持つために下リミッタ演算定数Ｃがマイナスの値を持ち、一方、無負荷時における界磁電流値ＩｆＮＬ、および界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ１がともにプラスの値を持つ中で、界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ１が、界磁電流値Ｉｆ１の減少により低下し、分母の値、すなわちＩｆＮＬ×Ｒｆｅｓｔ１が減少するためである。
【００３３】
また、変化特性ＶＥＸ１２、ＶＥＸ１０を比較すると、変化特性ＶＥＸ１２における励磁電圧ＶＥＸの変化範囲は、変化特性ＶＥＸ１０における励磁電圧ＶＥＸの変化範囲よりも、上方と下方で縮小した結果となっている。上リミッタ値ＵＬ１２が上リミッタ値ＵＬ１０よりも低下するのは、式（１）において、上リミッタ演算定数Ａ、界磁ケーブル７０における電圧降下成分Ｂ、無負荷時における界磁電流値ＩｆＮＬおよび界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ１がともにプラスの値を持つ中で、界磁ケーブル７０における電圧降下成分Ｂが増大するものの、界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ１が、界磁電流値Ｉｆ２の増大により上昇し、分母の値、すなわちＩｆＮＬ×Ｒｆｅｓｔ１が上昇するためである。また、下リミッタ値ＬＬ１２が下リミッタ値ＬＬ１０よりも低下するのは、式（５）において、ｃｏｓ１２０°がマイナスの値を持つために下リミッタ定数Ｃがマイナスの値を持ち、一方、無負荷時における界磁電流値ＩｆＮＬ、および界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ１がともにプラスの値を持つ中で、界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ１が、界磁電流値Ｉｆ２の増大により上昇し、分母の値、すなわちＩｆＮＬ×Ｒｆｅｓｔ１が上昇するためである。
【００３４】
上リミッタ値ＵＬ１１、ＵＬ１０、ＵＬ１２の変化を総合的に見れば、界磁電流Ｉｆが小さくなる程、励磁電圧ＶＥＸの上リミッタ値ＵＬ１が大きくなる。したがって、小さな界磁電流Ｉｆ１が流れているときに、発電機電圧Ｖｇが急に大きく低下し、偏差Ｖｄがプラス方向に大きく増大した場合には、大きな界磁電流Ｉｆ２が流れている場合に比べて、より大きな励磁電圧ＶＥＸにより、より大きな界磁電流Ｉｆを流しながら、発電機電圧Ｖｇは、より迅速に目標電圧値Ｖｔに近づくように制御される。また、大きな界磁電流Ｉｆ
２が流れているときに、発電機電圧Ｖｇが急に大きく低下し、偏差Ｖｄがプラス方向に大きく増大した場合には、小さな界磁電流Ｉｆ１が流れている場合に比べて、より小さな励磁電圧ＶＥＸにより、より小さな界磁電流Ｉｆを流しながら、発電機電圧Ｖｇは、安全に目標電圧値Ｖｔに近づくように制御される。
【００３５】
また、下リミッタ値ＬＬ１１、ＬＬ１０、ＬＬ１２を総合的に見れば、界磁電流Ｉｆが小さくなる程、励磁電圧ＶＥＸの下リミッタ値ＬＬ１が小さくなる。したがって、小さな界磁電流Ｉｆ１が流れているときに、発電機電圧Ｖｇが急に大きく増大し、偏差Ｖｄがマイナス方向に大きく増大した場合には、大きな界磁電流Ｉｆ２が流れている場合に比べて、より小さな励磁電圧ＶＥＸにより、より小さな界磁電流Ｉｆを流しながら、発電機電圧Ｖｇは、迅速に目標電圧値Ｖｔに近づくように制御される。また、大きな界磁電流Ｉｆ２が流れているときに、発電機電圧Ｖｇが急に大きく増大し、偏差Ｖｄがマイナス方向に大きく増大した場合には、小さな界磁電流Ｉｆ１が流れている場合に比べて、より大きな励磁電圧ＶＥＸにより、より大きな界磁電流Ｉｆを流しながら、発電機電圧Ｖｇは、安全に目標電圧値Ｖｔに近づくように制御される。
【００３６】
以上のように、実施の形態１では、自動電圧調整装置５０の演算処理回路５１が、界磁電流Ｉｆの変化に対応して変化する界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ１と、界磁ケーブル７０における電圧降下成分Ｂとに基づいて、上リミット値ＵＬ１を演算し、界磁電流が小さいときには上リミット値ＵＬ１を大きくし、また、界磁電流が大きいときには上リミット値ＵＬ１を小さくするように、上リミット値ＵＬ１を調整するので、とくに、小さな界磁電流Ｉｆ１が流れている状態で、発電機電圧Ｖｇが大きく低下した場合に、より迅速に発電機電圧を目標電圧値に近づけることができる。
【００３７】
また、実施の形態１では、演算処理回路５１が、界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ１に基づいて、下リミット値ＬＬ１を演算し、界磁電流が小さいときには下リミット値ＬＬ１を小さくし、また、界磁電流が大きいときには下リミット値ＬＬ１を大きくするように、下リミット値ＬＬ１を調整するので、とくに、小さな界磁電流が流れている状態で、発電機電圧Ｖｇが大きく上昇した場合に、より迅速に発電機電圧を目標電圧値に近づけることができる。
【００３８】
なお、界磁ケーブル７０における電圧降下成分Ｂは、上リミッタ値ＵＬ１を演算する式（１）の分子に加えられ、上リミッタ値ＵＬ１を界磁電流Ｉｆに応じて上昇させるが、下リミッタ値ＬＬ１を演算する式（５）には、加えていない。これは、電圧降下成分Ｂは、上リミッタ値ＵＬ１の演算に加えるのが、より有効であるためであるが、この界磁ケーブル７０における電圧降下成分Ｂを、下リミッタ値ＬＬ１を演算する式（５）の分子に加えることもできる。
【００３９】
実施の形態２．
図３は、この発明による発電機電圧の制御装置の実施の形態２を示す電気回路図である。この実施の形態２では、界磁巻線１２の巻線温度を検出する温度センサ１７を追加し、この温度センサ１７により、主励磁発電機１１の界磁巻線１２における実際の界磁巻線温度θＥＸを検出する。この実施の形態２では、実施の形態１における界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ１に代わって、界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ２が演算され、この界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ２が、界磁巻線温度θＥＸを用いて演算される。他は、実施の形態１と同じに構成される。
【００４０】
温度センサ１７は、界磁巻線温度θＥＸを検出するように、界磁巻線１２に付設される。この温度センサ１７は、界磁巻線温度θＥＸを表わす信号を自動電圧調整装置５０に入力する。
【００４１】
実施の形態２における上リミット値ＵＬをＬＬ２とすると、この上リミット値ＵＬ２は、次の式（７）で演算される。
ＵＬ２＝（Ａ＋Ｂ）／（ＩｆＮＬ×Ｒｆｅｓｔ２）・・・（７）
式（７）において、Ａは上リミット演算定数であり、前記式（２）で与えられる。
また、式（７）において、Ｂは界磁ケーブル７０における電圧降下成分であり、前記式（３）で与えられる。
また、式（７）において、Ｒｆｅｓｔ２は界磁抵抗推定演算値であり、次の式（８）を用いて、演算処理回路５１で演算される。
Ｒｆｅｓｔ２＝［｛（Ｒｆｈ−Ｒｆｃ）／（θｈ−θｃ）｝×（θＥＸ−θｃ）
＋Ｒｆｃ］・・・（８）
【００４２】
実施の形態２における下リミット値ＬＬをＬＬ２とすると、この下リミット値ＬＬ１は、次の式（９）で演算される。
ＬＬ２＝Ｃ／（ＩｆＮＬ×Ｒｆｅｓｔ２）・・・（９）
式（９）において、Ｃは下リミット演算定数であり、前記式（６）で与えられる。
また式（９）において、Ｒｆｅｓｔ２は界磁抵抗推定演算値であり、式（７）における界磁抵抗補償値Ｒｆｅｓｔ２と同じであり、前記式（８）を用いて、演算処理回路５１で演算される。
【００４３】
式（８）において、Ｒｆｈ、Ｒｆｃは、ブラシレス同期機１０の運転状態に対応した界磁巻線１２の抵抗測定値であり、Ｒｆｈは高温時、具体的には９５℃における界磁巻線１２の抵抗測定値、Ｒｆｃは低温時、具体的には、５５℃における界磁巻線１２の抵抗測定値である。なお、Ｒｆｈには、１１５℃における界磁巻線１２の抵抗測定値を用いることもできる。
【００４４】
また、式（８）において、θｈ、θｃは、ブラシレス同期機１０の運転状態に対応した界磁巻線温度の測定値であり、θｈは高温時、具体的には９５℃における界磁巻線温度の測定値、θｃは低温時、具体的には、５５℃における界磁巻線温度の測定値である。なお、θｈには、１１５℃における界磁巻線温度の測定値を用いることもできる。式（７）（８）において、ＩｆＮＬは、ブラシレス同期機１０の運転状態に対応した界磁電流値Ｉｆの測定値であり、具体的には、ブラシレス同期機１０の無負荷時における界磁電流値Ｉｆの測定値である。
【００４５】
式（７）における上リミット演算定数Ａと界磁ケーブル７０の抵抗値Ｒｃ、および式（９）における下リミット演算定数Ｃは、それぞれ固定値であり、また、界磁巻線１２の抵抗測定値Ｒｆｈ、Ｒｆｃ、界磁巻線温度値θｈ、θｃ、および界磁電流値Ｉｆの測定値ＩｆＮＬは、それぞれブラシレス同期機１０における固定値であり、これらは自動電圧調整装置５０のメモリ５２に格納される。自動電圧調整装置５０の演算処理回路５１は、これらの上リミット演算定数Ａ、界磁ケーブル７０の抵抗値Ｒｃ、下リミット演算定数Ｃ、界磁巻線１２の抵抗測定値Ｒｆｈ、Ｒｆｃ、界磁巻線温度値θｈ、θｃ、および界磁電流Ｉｆの測定値ＩｆＮＬとともに、検出抵抗６０から入力された界磁電流値Ｉｆを用いて、式（３）により界磁ケーブル７０における電圧降下成分Ｂを演算し、式（７）により上リミット値ＵＬ２を演算し、また式（９）により下リミット値ＬＬ２を演算する。
【００４６】
図４は、実施の形態２における自動電圧調整装置５０による励磁電圧ＶＥＸの調整動作と、その上リミッタ値ＵＬ２および下リミッタ値ＬＬ２の演算式を示す説明図である。演算処理回路５１は、式（７）に基づいて上リミッタ値ＵＬ２を演算し、式（９）に基づいて下リミッタ値ＬＬ２を演算し、これらの上リミッタ値ＵＬ２と下リミッタ値ＬＬ２との間で、電力変換回路４０に対する点弧角制御を行なう。
【００４７】
上リミッタ値ＵＬ２の演算式（７）および下リミッタ値ＬＬ２の演算式（９）には、分母に界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ２が含まれており、この界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ２は、界磁巻線温度θＥＸが低い値θＥＸ１であるときには、より小さな値となり、また、界磁巻線温度θＥＸが高い値θＥＸ２であるときには、より大きな値となる。この界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ２と界磁ケーブル７０における電圧降下成分Ｂに基づいて、上リミット値ＵＬ２が調整され、また、界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ２に基づいて、下リミット値ＬＬ２が調整される。
【００４８】
図４には、低い界磁巻線温度θＥＸ１における励磁電圧ＶＥＸの変化特性ＶＥＸ２１と、高い界磁巻線温度θＥＸ２における励磁電圧ＶＥＸの変化特性ＶＥＸ２２を示し、併せて中間値の界磁巻線温度θＥＸ０における励磁電圧ＶＥＸの変化特性ＶＥＸ２０を示す。これらの変化特性ＶＥＸ２１、ＶＥＸ２０、ＶＥＸ２２において、横軸は発電機電圧Ｖｇと目標電圧値Ｖｔとの偏差Ｖｄ＝Ｖｔ−Ｖｇを示し、この偏差Ｖｔは右側でプラス、左側でマイナスの値となる。また縦軸は、励磁電圧ＶＥＸを示す。
【００４９】
中間値の界磁巻線温度θＥＸ０における励磁電圧ＶＥＸの変化特性ＶＥＸ２０は、上リミット値ＵＬ２０と下リミット値ＬＬ２０を有し、励磁電圧ＶＥＸは、これらの上リミット値ＵＬ２０と下リミット値ＬＬ２０との間に制限され、偏差Ｖｄ＝Ｖｔ−Ｖｇに比例する値となる。これに対し、低い界磁巻線温度θＥＸ１における励磁電圧ＶＥＸの変化特性ＶＥＸ２１は、上リミット値ＵＬ２１と下リミット値ＬＬ２１を有し、励磁電圧ＶＥＸは、これらの上リミット値ＵＬ２１と下限リミット値ＬＬ２１との間に制限され、偏差Ｖｄ＝Ｖｔ−Ｖｇに比例する値となる。また、高い界磁巻線温度θＥＸ２における励磁電圧ＶＥＸの変化特性ＶＥＸ２２は、上リミット値ＵＬ２２と下リミット値ＬＬ２２を有し、励磁電圧ＶＥＸは、これらの上リミット値ＵＬ２２と下リミット値ＬＬ２２との間で、偏差Ｖｄ＝Ｖｔ−Ｖｇに比例する値となる。上リミット値ＵＬ２１、ＵＬ２０、ＵＬ２２の間には、ＵＬ２１＞ＵＬ２０＞ＵＬ２２の関係があり、また下リミット値ＬＬ２１、ＬＬ２０、ＬＬ２２の間には、ＬＬ２１＜ＬＬ２０＜ＬＬ２２の関係がある。
【００５０】
変化特性ＶＥＸ２１、ＶＥＸ２０、ＶＥＸ２２に点線で示した上リミット値ＵＬ２１ａ、ＵＬ２０ａ、ＵＬ２２ａは、界磁ケーブル７０における電圧降下成分Ｂを考慮せず、この電圧降下成分Ｂを式（７）から削除した場合における上リミット値を示す。電圧降下成分Ｂは、上リミット値ＵＬ２１ａ、ＵＬ２０ａ、ＵＬ２２ａを、更に、界磁電流値Ｉｆに応じて、上リミット値ＵＬ２１、ＵＬ２０、ＵＬ２２まで増大させ、励磁電圧ＶＥＸの変化範囲を上方に拡大する。
【００５１】
変化特性ＶＥＸ２１、ＶＥＸ２０を比較すると、変化特性ＶＥＸ２１における励磁電圧ＶＥＸの変化範囲は、変化特性ＶＥＸ２０における励磁電圧ＶＥＸの変化範囲よりも、上方と下方に拡大した結果となっている。上リミッタ値ＵＬ２１が上リミッタ値ＵＬ２０よりも上昇するのは、式（７）において、上リミッタ演算定数Ａ、界磁ケーブル７０における電圧降下成分Ｂ、無負荷時における界磁電流値ＩｆＮＬおよび界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ２がともにプラスの値を持つ中で、界磁ケーブル７０における電圧降下成分Ｂが減少するものの、界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ２が、界磁巻線温度θＥＸの低下により減少し、分母の値、すなわちＩｆＮＬ×Ｒｆｅｓｔ２が減少するためである。また、下リミッタ値ＬＬ２１が下リミッタ値ＬＬ２０よりも低下するのは、式（９）において、ｃｏｓ１２０°がマイナスの値を持つために下リミッタ定数Ｃがマイナスの値を持ち、一方、無負荷時における界磁電流値ＩｆＮＬ、および界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ２がともにプラスの値を持つ中で、界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ２が、界磁巻線温度θＥＸの低下により減少し、分母の値、すなわちＩｆＮＬ×ＲＦｅｓｔ２が減少するためである。
【００５２】
また、変化特性ＶＥＸ２２、ＶＥＸ２０を比較すると、変化特性ＶＥＸ２２における励磁電圧ＶＥＸの変化範囲は、変化特性ＶＥＸ２０における励磁電圧ＶＥＸの変化範囲よりも、上方と下方で縮小した結果となっている。上リミッタ値ＵＬ２２が上リミッタ値ＵＬ２０よりも低下するのは、式（７）において、上リミッタ演算定数Ａ、界磁ケーブル７０における電圧降下成分Ｂ、無負荷時における界磁電流値ＩｆＮＬおよび界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ２がともにプラスの値を持つ中で、界磁ケーブル７０における電圧降下成分Ｂが増大するものの、界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ２が、界磁巻線温度θＥＸの上昇により増大し、分母の値、すなわちＩｆＮＬ×Ｒｆｅｓｔ２が増大するためである。また、下リミッタ値ＬＬ２２が下リミッタ値ＬＬ２０よりも低下するのは、式（９）において、ｃｏｓ１２０°がマイナスの値を持つために下リミッタ定数Ｃがマイナスの値を持ち、一方、無負荷時における界磁電流値ＩｆＮＬ、および界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ２がともにプラスの値を持つ中で、界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ２が、界磁巻線温度θＥＸの上昇により増大し、分母の値、すなわちＩｆＮＬ×Ｒｆｅｓｔ２が増大するためである。
【００５３】
上リミッタ値ＵＬ２１、ＵＬ２０、ＵＬ２２の変化を総合的に見れば、界磁巻線温度θＥＸが低くなる程、励磁電圧ＶＥＸの上リミッタ値ＵＬ２が大きくなる。したがって、界磁巻線温度θＥＸが低い状態で、発電機電圧Ｖｇが急に大きく低下し、偏差Ｖｄがプラス方向に大きく増大した場合には、界磁巻線温度θＥＸが高い場合に比べて、より大きな励磁電圧ＶＥＸにより、より大きな界磁電流Ｉｆを流しながら、発電機電圧Ｖｇは、より迅速に目標電圧値Ｖｔに近づくように制御される。また、界磁巻線温度θＥＸが高い状態で、発電機電圧Ｖｇが急に大きく低下し、偏差Ｖｄがプラス方向に大きく増大した場合には、界磁巻線温度θＥＸが低い場合に比べて、より小さな励磁電圧ＶＥＸにより、より小さな界磁電流Ｉｆを流しながら、発電機電圧Ｖｇは、より安全に目標電圧値Ｖｔに近づくように制御される。
【００５４】
また、下リミッタ値ＬＬ２１、ＬＬ２０、ＬＬ２２を総合的に見れば、界磁巻線温度θＥＸが小さくなる程、励磁電圧ＶＥＸの下リミッタ値ＬＬ２が小さくなる。したがって、界磁巻線温度θＥＸが低い状態で、発電機電圧Ｖｇが急に大きく増大し、偏差Ｖｄがマイナス方向に大きく増大した場合には、界磁巻線温度θＥＸが高い場合に比べて、より小さな励磁電圧ＶＥＸにより、より小さな界磁電流Ｉｆを流しながら、発電機電圧Ｖｇは、迅速に目標電圧値Ｖｔに近づくように制御される。また、界磁巻線温度θＥＸが高い状態で、発電機電圧Ｖｇが急に大きく増大し、偏差Ｖｄがマイナス方向に大きく増大した場合には、界磁巻線温度θＥＸが低い場合に比べて、より大きな励磁電圧ＶＥＸにより、より大きな界磁電流Ｉｆを流しながら、発電機電圧Ｖｇは、より安全に目標電圧値Ｖｔに近づくように制御される。
【００５５】
以上のように、実施の形態２では、自動電圧調整装置５０の演算処理回路５１が、界磁巻線温度の変化に対応して変化する界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ２と、界磁ケーブル７０における電圧降下成分Ｂとに基づいて、上リミット値ＵＬ２を演算し、界磁巻線温度θＥＸが低いときには上リミット値ＵＬ２を大きくし、また、界磁巻線温度θＥＸが高いときには上リミット値ＵＬ２を小さくするように、上リミット値ＵＬ２を調整するので、とくに、界磁巻線温度θＥＸが低い状態で、発電機電圧Ｖｇが大きく低下した場合に、より迅速に発電機電圧を目標電圧値に近づけることができる。
【００５６】
また、実施の形態２では、演算処理回路５１が、界磁抵抗推定演算値Ｒｆｅｓｔ２に基づいて、下リミット値ＬＬ２を演算し、界磁巻線温度θＥＸが低いときには下リミット値ＬＬ２を小さくし、また、界磁巻線温度θＥＸが高いときには下リミット値ＬＬ２を大きくするように、下リミット値ＬＬ２を調整するので、とくに、界磁巻線温度θＥＸが低い状態で、発電機電圧Ｖｇが大きく上昇した場合に、より迅速に、発電機電圧を目標電圧値に近づけることができる。
【００５７】
なお、界磁ケーブル７０における電圧降下成分Ｂは、上リミッタ値ＵＬ２を演算する式（７）の分子に加えられ、上リミッタ値ＵＬ２を界磁電流Ｉｆに応じて上昇させるが、下リミッタ値ＬＬ２を演算する式（９）には、加えていない。これは、電圧降下成分Ｂは、上リミッタ値ＵＬ２の演算に加えるのが、より有効であるためであるが、この界磁ケーブル７０における電圧降下成分Ｂを、下リミッタ値ＬＬ２を演算する式（９）の分子に加えることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
この発明による発電機電圧の制御装置は、各種の発電設備におけるブラシレス同期機における発電機電圧を制御するのに、利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】この発明による発電機電圧の制御装置の実施の形態１を示す電気回路図である。
【図２】実施の形態１における自動電圧調整装置の動作および上、下リミッタ値の演算式を示す説明図である。
【図３】この発明による発電機電圧の制御装置の実施の形態２を示す電気回路図である。
【図４】実施の形態２における自動電圧調整装置の動作および上、下リミッタ値の演算式を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０：ブラシレス同期機、１１；励磁発電機、１２：界磁巻線、３０：励磁ユニット、
４０：電力変換回路、４１Ｐ、４１Ｎ：制御スイッチ、５０：自動電圧制御装置、
５１：演算処理回路、５２：メモリ、６０：電流センサ、７０：界磁ケーブル、
１７：温度センサ。
【図１】
2009232497.tif 000003
【図２】
2009232497.tif 000004
【図３】
2009232497.tif 000005
【図４】
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