誘 導 発
電
機
の
電 圧
周 波 数 調 整
に
つ いて
秋
山
諄
＿
＊The
Regulation
ofVoltage
andFrequency
Control
of an
Induction
Generator
Junichi
AKIYAMA
An
Induction generator in one system without the other generator， in two cases ；is reported in one case which
has
non−
exciting sourcebut
some capacitive units，
in the other case whichhas
anindependent
exciting source which is too contained a crystal oscillator，
isdiscussed
about the characteristics （1）thebuild−
up out凾
put voltage at starting and （2
）the regulating control on the out−
put voltage andfrequency
（a）with and （b）without an exciting electrical source
，
（which capacityis
at the out．
put of a皿 plifier equip−
ment with the crystal oscillator
， about 10％ against the capacity of generator）
．
In the result we won the nearly expected performance at the regulation of vo 苴tage and frequency
，
then I report and want to your kindly discussion，
1．
ま え が き 単独系 統に おい ての， 誘 導 発 電 機の電 圧お よ び周 波 数 調整に関す る研 究 結果を報告す る もの で あ る。
誘導発 電機は従来電 力系統に併列併用 されてい るも，
単 独 系 統とし て は ， 漁 船 等の集 魚 燈 電 源と し て使 用され て い る も，
電 圧 周波数の変 動を許し てい る よ うであ る。
本 研究で ば，一
般 電 力 供給用 ま た は試験用電源と し て も 使用 可能の点まで を 目途と してい る。
その 点．・
応実 用 可 能 範囲に到達 し た の で，
報告 する次 第て’
ある。
なお誘 導 発 電 機ば， 残 留 磁 気に より， reactive power を供給 す るこ とに よ り，
自励発電 し定 格電 圧に達する， この よ う な誘 導 発電 機を，
自励式 発 電 機と称 した。
定 周 波 発振器 （単 相を硬用 し た，
3
杣で なくても有効 で ある）に より，
他 励 した場 合を 他 励 式 と 称 し た。
これ ら2
方 式につ い て， 起動を も含め ての報告で ある。 発電 機用 駆 動 用2
．
主 要 機 器 三 棚 誘 導 電 動 機No ．1AM
6183140
型 式 EDI−
NR 出 力3．
7kW
極数 4．
電 圧 200V 周 波 数 50／60Hz
（か ご形 ）明 電 舎 製 直流電 動 機 （SF
モー
タ）No ．
2R39081．
型 式SPE −MPI
出 力1 ．
25／3．
7kW
入 ＊ 教授 電気 工学科 1972 年1
月 31 日 受 理 力 3相 50／60Hz 回転 数 750／2250
rpm AC 電 圧 200V
DC 電 圧 265 V 明電舎 製 無 効 電 力 補 給 用 進 相 用コ ン デン サ集 合 型．
帝 国コ ン デン サ 製 作所製 型式 TMY 製番G −
6714， 容 量 3，
14kVA 周 波 数 50Hz ，
電 圧 200V 相，
結 線 3φY 回転数測 定用光電式ピヅ ク アッ プお よ び専 用パ ル ス 増r隔器 小 野測器 製 作 所 製3 ．
誘 導 発 電 機の発 電 機 構 肖i∫記凡用 誘 導 籠 型 電 動 機を発 電 機 とし使用 した 。 発 電 機 溝を推 定 する に， 自励 式の場 合 周 定 子ま た は回 転子に おけ る，
残 留 磁 気に よ る起 電 力に よっ て，
外 部 取 付の 電 力用 コ ン デソ サ に よ り自己励 磁を起し，
回転 数の 上 昇 と共に， 直 列共振に近づ くと，
定格電圧に近い 値に 到 達するが， 固 定 子お よ び 回転 丁の抵 抗 等に より， 異常 電圧にい た る 程の共振 電 圧には達L
ない 。 コ ンデ ンサ電 流に よっ て 固 定子 を 励 磁 し， 変圧 器の 2 次巻線に相当す る と 考 えら れ る回転 子に電圧 を 誘導 し，
固 定 子に増 幅 帰 還さ れ て起 電 力を増すとい う よ うに考え ら れ る。
しか し な が ら 回転 子に （α2r2−
r2／s）．
固定 子に は （rt一
ト伽）と 並 列に （一
ゴ（1
／ωの）の要 素 を 含み （無 員 荷の時は直 列 と なる） 鉄心の飽 和 現 象と共に ある特 定 点に起 電 力が落着 15一
相模工 業大 学 紀 要 第6巻 第 1号
’
「 負 荷 IG SF−
M 駆動機 广 「「
一一
丙
嘔一
誘 導 発 電機一
「 1：
」＿＿
＿
＿，＿
」 電 力 用コ ンデン ザ 第 1 図 結 線 図 つ くもの と考え られる。第3図 に 見 られ るよう， 電 力 用コ ソデソ サ の電 流 1。 が増せば
，
回転子 電 圧し たがっ て誘導発電機の内部 起電 力 が 増 すこ とにな る が。 負 荷 電 流が流 れる と，
それ だ け 内 部 起電力を増 す 必 要と な り，
電 力 用 コ ソ デンサ の電 流 ム を増 す必要と な る とい う因果 関 係が ある。 また 無 効 電 力に おい て 3｝Vt
lc
＝ 3｛（ll＋1。
＋10）2x1 ＋∬22 x2α2｝ の条件を満足せ ねば， 電 圧 降 下 を 起 すこと と な る。4．
無 負 荷 特 性測定は電 力用 コ γデン サ の電 流 Ic お よ び回転数を変 数とし端 子 電圧 お よ び 周波数を 測定 した。 4
噌
1 残 留 電 圧と周波数 誘 導 発 電 機 を 無負荷で 回転さ せ ると残 留 磁 気に よっ て 固 定 子巻線 （回 転 子巻線）に微小 電 圧が発 生 する。電 圧は ブラ ウン管オシロ ス コ
ー
プで測定 し ， 定 周波発 振 器を 用い て リ サー
ジ図 形を描い て，
周波数を測 定し 負 荷 抵 抗 1 n ＝1 ／1＋ic
＋loo
？勘 a2x2 く T1：理 想．
変圧器 T2 ：理想発 電 機15
遡：磁 気 飽 和に よ る低 滅 hy leE
コ
： ゲ イ ン 1の非 町 逆増幅器 第2
図 等 価 回 路 （1
相分 ）＿
彦＿
祉αz’
・
4一i2
（
『
許
hy 1の
第 3図 （b） 負 荷 時 誘 導発 電機の等 価ベ ク トル 図 ＋i。
） i。
）一 16 一
誘導発 電 機 の 電圧 周 波数調 整に っ い て （秋山淳
一
） 0 706D 5040 30 2D 残 留 電 圧 周 波 数 〜 10 幻 旧 0 64 つ「
0 ＆直
り 420 11 1
1 発 電 機 端 于 電 圧 γ V 500 10GO 1500 2000 発電機回転数 jV ｛rpm ］ 第 4図 回 転 数
一
残 留電圧 周 波 数 （発 電 概 無負僅） C一
100；，
Fi相 2500 Cニ
ア5μF，相 C＝
馴）βF！帽 C己
25μF1相 C鵡
0 080D 10X）0 12DO 1400 1fiOO 1 跏 発 竃 機 回 転 敬 N lrpml 第5
図 回 転 数一
一
一
残 留 電圧 A 3φ 3φ・
跏 WWw A◎
SF−
M 蹴 A v v V 第6
図 無 負 荷飽 和 特性 測定回 路 た。 結 果は 発 生 電 圧の周 波 数は 発 電 機の 同 期 周 波 数に 等 しい （第 4図 ）。 発 生 電 圧の大 き さは 並 列コ ン デン サ が な い 場合は，
概ね発 電 機回転数に比 例 する （第5
図）。
並 列コ
ソ デ ン サ が ある場 合は 同 転 数 の増 加に 対 し て，
急 激に 端 子 電 圧は大 き くなる。
4−
2 無 負 荷 飽和曲 隷の測 定コ ン デン サ 自励式 誘 導 発電機の電 圧安定点は， その誘 導 機の 発 生電圧 とコ ン デン サ 電 流 との 柑関 曲線と し て 求 め られ る。 方 法 第6 図の よ うに 結 線 して ， 誘 導 発電機を同 期 速 度 と し
，
励磁 電流 と電 圧の変化を測 定 しko
結 果 無 負 荷飽和 曲 線は第7
図の よ うに な る。 こ の飽和 曲線か ら求め た発 電 機の リ ア ク タ ン ス と 並列 コ ン デ ンサ 容 量か ら計 算 する と発 電 し て い る ときは ， 共 振の状 態に ある二 とが わか る。 こ の曲 線に より算 出 し た 無 効 電力 は，
所 要最 低容量 と み な し た。
（at 200V
2235 VA 151．
5μF／phase 必要と な る。） 4−
3 残 留 磁 気 に よる電 圧 発 生 残 留 磁 気がある とき， コ ン デ ソサ を挿入 し て， 回転 数 を あ げ一
（い く と， 急に 電圧が build−
up する点が ある。 回転 数をお と して行 く と， 電 圧 降伏点がある。
その状況 は，
第8
図の ご とくである。
4−
4 残 留 磁 気の消 滅と点 励 磁 重 負荷あるい は 誘 導 負荷がか か り．
無 効 電 力が 不足 す る と電 圧 降 伏 し， 残 留 磁 気をも 消 滅 し， 電 圧 再 発 生 が 困 難と な る。
こ の場合並 列 コ ソ デン サ の 単 相 分に 直 流また は交 流で， 瞬 時 荷 電 を 行 なっ て後，
回転 中の 発 電 機にコ ン デン サ を投入 する と， 電 圧立 上 りを み る （第9
図・
オ シ ロ1，2
）。 また並 列コ ン デソ サ を もつ 回転中の発電機に， 端 子・
中性 点 間に （コ ソ デソサ 中 性 点 と発電 機の 中 性点とは結 50 0D 発 電 饑 相 電 圧 50v ［v】 oo’
走 格電圧 ／！
’
！
ノ
発 電機回 転 数1500 【・prnl 他 励 磁 周 波 数 50 ［Hzl 並列コン デ ン サな し 2468 正OI214 樗電流 （励 磁 電 流 ） ’［A｝ 第7
図 無 負 荷 飽 和 曲 線 鋤 発 250徭
肇
蜘馬
5。 v ］colV1 〔初 期 蔑 留 磁 気あ り ） C＝
250μFノ相 Cヨ
225μF，「
相 C二
須兀）μF〆相 C＝
175μF1相 C二
150μF1辮一
，，
＿
＿＿
−t
｝ 電圧立 上 り点一
一
一
l
r
−
1 1
電 圧降伏 点 ゜ 。 11・。 12。。 1StM・m。
15・・ 16。。 1mo 発 電 機 画厭数 N 【rpm 】 第
8
図 誘導発 電 機 無 負 荷 電圧発 生 特 性 17一
1
相 模工業大 学 紀 要 第 6巻 第 1号 コ 同 ｛ 同 第 9 図一
2−
18一
」誘 導発 電 機 の 電 圧 周 波数 調 整 に っ い て （秋 山諄
一
） 第 10 図一
18
ま，
rl［i’
t 卓j free 第10
図一2
一
相 模工業大 学 紀 要 線せず ）直流ま た は交流を投入 し ても， 電圧立上 りを み る（第
10
図オ シ ロ4，5
）。
い ずれの場合も初 期短絡放 電 減 衰 を 経て， 大 小の時 間 間 隔 は あるが， その後 電 圧のbuild−
up を み る。 第1
表 1相 直 流 他 励 磁 瞬 時 （約 1秒）投 入 試 験 並 列コ ンデ ンサ 容 量 他 励 磁 電 流 不 安 定 領 域 安 定 領 域 250 μFx3225
〃 200 〃0．
65−
0．
90 ［A 】DC1．
20〜1，
75
〃1
3．
50〜
7，
50 〃 0．
90 ［AIDC 以 上1．
75
〃 7．
50 〃 第6
巻 第1
号za
4表1
相 交流他 励 磁 瞬 時投入 試験 他 励 磁 電 流 並 列コ ンデ ンサ容量 不安 定 領 域 170x3 ［μF ］ 200x3 〃 225×3 〃 250×3 〃 0．
15− O ．
16【A 】0．
14〜0 ．15
〃 0．
12〜O ．
14 〃0．
05 〜O ．
09
〃 安 定 領 域0．
16
［A 】以 上0．
15 〃0．
14
〃O．
09
〃 他 励 磁 周 波 数50Hz
回転 数≡
1500rpm 有 効負荷；0
回転 数・
・1500rpm
無 負 荷 不 安 定 領 域と は発 電する こ と も ある とい う範 囲で あ る。 第5
表 1相 交流他 励 磁 瞬 時 投入試 験 他 励 磁 電 流 第 2 表 1相 直 流 他励磁 常 時投入試 験 並列コ ン デン サ容量 不 安 定 領 域 他 励 磁 電 流 i発 電 可 能 コ ンデン サ 容 量 0．
5 ［AlDC 225× 3［μF】以上 1．
O 〃 250x3 〃 1．
5 〃 250x3 〃 2．
0
〃．
250x3 〃 発 電 機 回 転数薈
1500rpm 有 効 負 荷＝
＝
0 注．
固定 子 電 流 2．
0 ［A】DC 以上の 他 励磁電 流 に な る と他励 磁中は コ ンデ ン サ容量 250【μF 】x 3 で も 発 電 不能で あ っ た が他 励 磁 電 流遮 断 時に 発 電 し た。
200
×3
［μF1
…0 ．
8 −
1．
20 ［A
】225x3
〃io
．
4−
0，
60
〃250x3
〃 0．
17〜
0．
21 〃 安 定 領 域 1．
20
［A
】以 上0 ．
60
〃 O．
21 ff 他 励 磁周波 数；60Hz
回転数＝1500rpm
有効負 荷＝
：
：
0 第6
表 1相交流他励 磁常時 投入 試 験 1 他 励 磁 電 流 4−
5一
相交流 他励磁 試 験 第 3表 1相 交 流 他 励 磁 瞬 時 投 入 試 験 並列コ ン デン サ容 量．
他 励 磁 電 流 不 安 定 領 域 安 定 領 城0，
15
［A
】 0．
20 〃0．
25
〃 0．
30 〃0．
35
〃0．
50
〃 0．
60 〃 発 電 可 能 コ ンデン サ容 量 250 ×3
［μF 】以上 250 ×3
〃225
×3
〃 225 × 3 〃225x3
m200〜225
〃 200 〃200x3
［μF
】0．
06 〜1．
00
［Al
1．
00
【A
】以 上225x3
〃 …0 ．
30 〜0．
49
、
〃0 ．
49
〃 225x3 〃 0，
10−
O．
17 〃 0．
17 〃 他 励 磁 周波 数 40Hz 発 電 機 回 転 数＝
1500rpm 有 効 負 荷 ＝ 0 他 励 磁 周 波 数＝
45Hz 回転 数 ＝ 1500rpm 有効負荷 ＝ 0一 20 一
誘導発電 機の 電圧 周波 数調 整 にっ い て （秋 山諄
一
） 第7
表1
相交流他 励磁常 時 投入 試験 他 励 磁 電 流1
発 電 可 能 コ ン デン サ 容量 0．
04
匸A ］0 ．
06
〃
O ．
oa
〃
0．
10 〃0 ．
12
mO．
14 〃0 ．
16
〃0 ．
18
〃…
蹴 圓 湘 以 上200
〃…
…“ 1 195 〃 ケ m175
〜
150 他励 磁 周波 数50Hz 回転 数； 1500rpm
有効負 荷＝
0 〃 第8
表 1相 交 流 他 励 磁 常 時 投入試 験 他 励 磁 電 流i
発 電 可 能コ ンデンナ 容量 L．
一
一
．
一
一
．
−
0．
40［A
］250
［liFユ／相 0．
50 〃 〃 ∬ 0．
60 〃．
〃 〃 O．
70 〃 ！ 250−
225 〃 0．
80 〃 225〃
O．
90ff
I
225
〃
他 励 磁周 波 数；
55Hz 回転 数＝
1500rpm 有 効 負 荷＝0
な お第1
乃至8
表の 測 定におい ての，
交 流 他 励磁 用に は ， 直流を断続 し た発生機を使用 し た。 上 記パ ル ス投 入 中の発 電 機 出 力 電 圧は第11
図 （オ シ ロ 1〜6
）に示 す 通 り， 高周波 成 分が 他励 磁 電 流 中に含 まれて い る。 並 列 コ ン デ ンサを挿入 すると， ピー
トが な くなるのを 見る。 然 しな が ら， 電 圧 がbuild−
up 後自励 に するこ と に よ り，
高周波分は消滅する。 す なわち 電 圧build−
up の手 段 とし て ，一
応 有 効で ある こ とを 示す。
か か る励磁電 流 （24〜72c
／s）に ょ り， 1500 rpm （50 Hz 同期回転 ）で発 電 機の出 力電 圧を 測定 し た結 果は 第12
図の よ うな 波 形とな り，
励 磁 周 波 数との関 係は第13
図の よ うになっ た。 これ に よっ て， 励 磁電流の周 波数分 布が， 概 観 出 来 る。5
．
誘導
発電機
の所
要無
効電
力 誘導発 電 機の 消 費 無 効 電 力は ， 力 率 100％の 負 荷に対 し ての所要 量を算 定せばよい。 測 定 結 果は 第14
図の ご とくで あり， 他よ り補 給 する必 要 が ある。 こ の供 給源 と し て，
電 力用 コ ンデ ン サ を使用するもの であるが， 測 定 に 当 り， 連 続 性 を 必 要 とする た め， 同 期 発電機を 電 源 と し使 用し た。 ハ イラ ン ド円 線 図 よ り算出 し た もの と 幾 分 の 差 ある も，
その傾向と 大 きさ をつ か み うる と思う。6
．
自励 式 誘 導 発
電機
の電圧
周波数
自動
制 御残留磁気で発電さ せ， これに抵 抗 負荷をか け
，
コ ン デ ン サ お よ び 回転数を調整し て 自動 制 御 を 行 なっ た もの で ある。検出 器は平 衡 電 子 管 型 記 録 計を
，
電圧 お よび周 波 数 各 々 に 使 用し， 前者は コ ンデ ンサ・
ユーニ
ッ FのOn −
of〔 に後 者は駆 動 機の励 磁 電 流制 御に使用 し た （試 験回路図 第15
図 ）。 こ れ が基 礎と な る Data は （第16，17
図 ） である。
図で みる ように， コ ン デンサ・
ユー
ニ ッ トの大 きさ が，
電 圧変動に 関 係し， 変 動を 小 とするには， ユ ニ ッ ト容 量 を 小 刻みにするこ と である。 あるい は コ ン デン サ の励 磁電圧を変え る とか，
レア ク ト ル で有効 容量 を 調 整 するこ とで ある。 い い か え れば， 電 圧 お よ び 周 波 数 を 所 定 値に保 持するこ と は．
安 易で な い とい うこ とで ある。整 定値， 周 波 数
50．
00
±0．
35
Hz ，
電圧200
±8V
と し て， 自動 制 御を行なっ た結 果を， オ シ 卩 グラ フ および その他で示 す。 （第 18〜
21 図 ） （チ ャー
ト速度オ シ ロ グ ラフ1．
25cm
／sec 周波数 お よ び電圧 用記 録 計2mm
／ sec ） 整定 値 を 小範囲に と る と安 定まで の所 要 時間が長 くな る， 実 験に 使 用 し た， 制 御 装 置で は， 所 要 時間 を 短 縮す るに は， こ の程 度 が， 適当と思う。7．
他励 磁誘導
発電
機
電
圧 周波
数 自動制
御 前 項の 自 励 式 と異 な るは， 第22
図の ご と く， 1柑に CR 発振 器の 出力を増 幅 し，
発 電 機の 3相の う ちの端 子 間1
相を励磁 し た もので， こ の増 幅 電 源は発 電機と別電 源で ある。 電圧調整の方 法は 自励 式と同 様で あ る。 その結 果は （第 23〜
25 図 参 照 ） 負 荷 変 動300W
（O ．
3
／3 ．
7
×100％）程 度 の変 動に おい て は・
他励 磁 出 力 変 化は 6〜
48W 程度，
瞬 時 値に て，一
相模工 業 大 学 紀要 第6巻 第1号 ［写 真
．
1】 発 電 機・
回 転数1500
［rpm 】 他 励 磁周 波 数 50［Hzl 他 励 磁 電 流0 ．
5［A
】C 二
〇［μFl
（上） 発 電 機・
端子電圧波形 （下） 他励 磁 電 流 波 形 ［写 真．
4］ 発 電 機・
回 転 数 1500 ［rpm 】 他 励磁 周波 数 50［Hz］ 他励 磁 電流 O．
5［A ］ C；
100 【μFl／相 （上） 矯 電機・
端 子電圧波 形 （下） 他励 磁 電 流 波 形 ［写 真．
2】 発 電 機・
回 転 数 1500 ［rpm 】 他励 磁 周 波 数 50［Hz】 他 励 磁 電 流0．
5［A
】C ＝
25 ［geF】1
相 （上）肇
電 機・
端 子電圧 波 形 （下） 他励 磁 電 流 波 形 ［写 真．
5
］ 発 電 機・
回 転 数 1500［rpm 】 他 励磁周波数 45［Hz】 他 励 磁 電 流 0．
5［A ］C
＝ 0［μF 】 （上 ） 発電 機・
端 子電圧波 形 （下） 他 励 磁 電 流 波 形 第 11 図 電 圧・
励 磁 電 流 波 形一
22一
［写 真．
3
】 発電機・
回転 数 1500 ［rpm 】 他励 磁 周 波 数50
［Hz
ユ 他 励 磁 電 流 0．
5［A ［ C；
75 ［μF レ相 （上） 発 電機・
端 子 電 圧波 形 （下） 他 励 磁 電 流 波形 ［写 真．
6］ 発 電 機・
回転数 1500［rpm 】 他励 磁 周波 数45
［Hz
】 他 励 磁 電 流 0．
5 ［Al C＝
25［PtF］／相 （上） 発 電機端子電 圧 波形 （下） 他 励 磁 電 流 波 形誘 導 発 電 機の電圧周 波 数 調 整につ い て （秋 山諄
一
） 〈記 録 紙 No．
1＞ 発 電 機・
回 転 数 1500［rpm ］ 送 り速 度 他 励磁 周波 数 50 ［Hz］C ＝0
［μF］ 他 励 磁 電 流 1．
O
［A
］ 各 端 子 間 電圧 波 形 v−
v 聞 ひ一
躍 聞 ｝ザー
T・
’
閻 （注） 波形 中トリガの よ うな もの が含ま れ る の は励 磁 波 形の た めである。
50 ［cm ／sec 】 各 端子問電 圧 波 形 び一
v 罰 u−
｝v問 w−
「筒 （注） 波 形 が 乱 れてい るの は励 磁波形 の 関係で発 電機 リ ア ク タ シ ス と並列コ ンデンサ とで 振 動を起L て い るた め で あ るo ＜記 録 紙No ．
2＞発 電 機
・
回 転 数1500［rpm ］
送 り速度
50【cm ／sec ］ 他 励磁 周 波 数 50【Hz】
C ＝
100［tiF］ 他 励 磁 電 流 1，
0 ［A 】 第 12 図 端 子 電 圧 波 形一
23一
相 模工 業 大学紀 要 第 6巻 第 1
．
号 70 60 発 電 機 端 50 子 電 圧 40 Vc30 20 【V】 1〔｝ 00 42 44 46 48 50 52 54 56 58 励 磁 周 波 数 F ［Hz］ 第13
図 交 流 励 磁 試 験 機 誘 （電 第 14 図 誘導 機発 電 特 性お よ び 発 電に 必 要な無効 電 力e
畢
I t l＿＿＿＿＿＿
」 第15
図 コ ン デ ン サ 蹴 力 負 荷 電 力 PR Pc・
［W夏Var亅 コ ン デン サ 自己励 磁 式 定 周 波 定電圧 自動制 御 系 第 16 図 回 転 数 N 【・pm 】 コ ン デンサ 自己励 磁 式 定 周 波 定電圧 負荷 特 性 司一 24
誘 導 発 電機の 電 圧周 波 数 調 整につ い て （秋 山諄
一
） 12 1 電 流 8 ∬nlcle．
6 【A］ 4 2 o 第 17 図 回 転 数MrpmD
コ ン デン サ 自己励 磁 式 定周波 定電圧負 荷 特 性900W
（o．
913 ．
7
× 100％）の 負荷変 動の 場合でも，
他励 磁 出 力 変 化は300W
前後であ る。8
．
コ ンデ ン サお よび並列 レ ア ク トル 制 御 並 列コ ン デンサ に，
非線形レ ア ク トル を並 列に接 続 す る時は，
電圧調整に おい て は， コ ン デンサ ・ ユ ニ ッ トを On−
off 制 御を 行 な わ ず とも200 V ・ ・4％ の 調整 範 囲に概 ね 入 っ た。
（第 26〜
28 図 ）は ， 自励 式の 場 合で あっ て， 瞬 時 変 動は 杣 当 大 きい が， 電 圧・
周波 数 共10
数 秒 以 下で安 定 をみ る。
（第29〜30
図 ）は，
他励 式のj易 合であっ て， 自励式 の場 合とほ とん ど変らぬ も，
安 定まで の時間 が幾分 速い よ うである。
9
．
結 び誘 導発電 機の電 圧 周波 数 自動 調整に 当り
，
得た る総 合 結 果か ら次の各条の成 果 を得た。
（1） 電 圧を 始動に おい て，
励 起させ る に， 自励 式に は点 励 磁 する装 置が， 必 要で ある。
（2）
無効 電力 補給 用 とし て の電 力 用 コ ン デン サ 容 量 は 負荷用 を 除 ぎ， 発電 機 容 量 とほぼ 等 容 最が 必要であ る。 コ ン デソ サ 容 量のみ で
，
電圧 調整 する時は ， ユ ニ ッ トを 小 別 けにするこ とが必要で あ る。
（3
） コ ンデン サ と，
ノ ン リニ ア ・ レア クタ と を 併 用 す る 場 合 は，
電 圧 調 整許容範囲の大 きさに よ り， ユ ＝ッ
トは大 き な もの で よい が， その精 度に従っ て， ユニ
ッ ト の分 割 も必 要 となる。 （4） 小 容 量で， 電圧変 動 を 小 さ くする に は， 慣 用の ゼ ナー
ダ イォー
ドを併 用す るこ と も考え ら れ る。
（5） 周 波 数調 整 で， 定 周波発振器 の出 力 を 増 幅し た，
他励式を採用 す る時は，
非 常に 効 果 的である。
発 電 機 全 部を定周波 増 幅 器と考え られ る程度で ある。 （6
） 波 形に対 しては， 自励 式の場 合は， 非 常に き れ い な 波 形である（第 31 図 ）。 他 励 式の 場 合は 他励の波 形 に影 響 されるが，
即ちS
／1V
の問 題であっ て， 他 励の波 形を選ぶ こ と に よ り， 良 質の もの が え ら れ る。 他励 用電 力は，
発 電 機 容 量の10
％ を用い た。
増 幅 器へ のBack−
power は こ の増 幅器で 防 げる し，
他励 用 電 力の短 絡に 対 し て は，
直 列 抵 抗 を入れて避 けた 。 これに よっ て， 発 振が実 験 中 途に お い て，
停 止 等の こ とが なか っ た。 謝 辞 戸 川T
一
年氏の文献に よ り大い に啓 発き れ たこ と を感謝 いた し ます。 ま た本 報 告は本 学 卒 業 研 究 生 諸 君の研 究の 集 積成 果であ る し，
また前 助 手半 田永邦 君現助 手羽賀末 雄 君 等 の協力 を感謝い た し ます。
一
25一
相 模工業大 学 紀 要 第
6
巻 第1号 〔a ） Sv Ss懸
倒 間 卜 時 51 周 波 数 50 0 制 御 前 ［H21 電 圧 ［VI守
AAAWW晶
嘔 μ 数 圧 流 流 流 カ カ 力 量 数 飛 電 惰 電 電曙
波 機 ン 機 ン ン 転 電 荷穿
荷鐸
周 電 発 負 コ 発 負 コ コ 回 制 御 後 49 220200180 50．
00 49．
70198
：195
5．
39 6．
120 ．
2．
48
5 ．
39
5．
53 42 9020E
856
1874
1
ユ730
150
158
15041
1513 160140 制 御完 結 時 間 sec10．
5
周波 数 変 動 特 性 定数 ％／0 ，
1Hz 1．
25 電 圧 変 動 特 性 定 数0 ．
840
司 （b） 第 18 図 自 励 磁 式一 26 一
」誘 導 発 電 機 の電圧 周 波 数 調 整につ い て （秋 山諄
一
） （a） 飢 s 缶［」徒卩自有 制 御 後 4 203 7484300239・
9…
262849197654115
4 222 1に
じ ヨ’
6943
’
026000 認 70279175577015
4凸
11
2 1 z齢 相 m
HVAAAWW7
珊 叩 が．
数 圧 流 流 流 動 力 力 量 数ガ
韆 ・ 囁讐
諜
転一
電 荷鷺
、 荷顕
周 電 発 負 コ 発 負 コ コ 回 11．
32．
560，
786 制御 完 結 時 間 sec 周 波 数 変動 特性 定 数 9乙／0．
1Hz 電圧 変動特 性 定 数 励 磁 式 周 波 数 Hz〕 51 50 49 220 電 200 圧 180 【V］ 160140 自 （b） 第19
図一
27一
第 1号 第 6巻 相 模工 業 大 学 紀 要 （a）
『
49 ．
761947
．
905
．
066．
001768172620501701527
49．
881928．
827．
406．
3325202460212318315493
．
33
．
101．
655
飾 舞 z解 相 m
」
HVAA」
AWW
γ 町聖
が 数 圧 流 流 流 動 力 力 量 数 電 電 蝿讐
霪
波 機 ン ン ン 転一
ア 電 荷一
ア一
ア 電 荷 ン ン ン 周 電 発 負 コ 発 負 コ コ 回 制 御 完 結 時 間 sec 周 波 数変動 特性定数 ％／0．
1Hz 電圧 変動 特性定数 式 磁 励 自 （b） 第20
図一
28一
ー誘 導発電 機の電圧周波 数調整に っ い て （秋山諄
一
） （a ＞ Sv Sf 周 波 数 【H 電 圧 匸v 」御 後50 ．
162025
．
4405．
49 40019401501508
2．
01
．
611．
426 （b） 第21
図 自 励 磁 式一
29一
相模工 業大 学 紀 要 第
6
巻 第1
号 入 力 第 22 図 自 動 制 御 用 回 路 図．
補助 電 源1
丿一
30一
t
誘 導 発 電 機の 電圧 周 波 数調 整に つ い て （秋 山諒
一
） 周 波 数 電 圧 0 5 10 15 20，
25time 悌 100．
00［Hz亅 goo 20．
000．
0【Vl800一
∵
獺靂
唖
癰
運 転 状 態 【w
】・
19
・・ 電圧 ［V 】
2011201
＃
．葉
．繍
，F，跳
、 、4：
・、sl’
‘6
回転
数 ［・pm 亅 1504
11519
励 磁 出 力【Wl
13
°！
1°エ
W
】29
°1
瞬 間 最 大 励 磁 出 力i
i 制 御 完 了時 間1
秒］ 115．
9
1 周 波 数特 性定ta
［9・
／0・
IH ・1
［
1・
755 … 第 23 図 他 励 磁 式一 31 一
相模工業大学 紀要 第6巻 第1号 周 波 数 電 圧 0510152025
・
塾
第 24 図 ・ ・。 荷 変 動
98
°［W
】1
負 荷変動前
［
負 荷変動 後 000［Hz｝．
．
＿ ＿ 一
．
，。。響
状訓
駲
囂
1
°認
負 荷 電 流
［A 】 i
5
．
357
．
95コ ン デン サ容量【yF！phase】
166
1183
200 回 転 数 ［rpm エ 15361552
000 ［V］励
磁
出
力
［
Wl
i
30
40
1
8疋）
．
o 瞬 間 最 大 励 磁 出 力［
W
］370
1
I
制 御 完 了時 間 ［秒】15．
0
一
周些
数箜
罔華
懸
／…H
・L
・・
窪
・gL
他 励 磁 式一 32 一
誘 導 発 電 機の電 圧 周波数調整に っ い て （秋山話
一．
） 周 波 数 05 ユ01520電 戯
第 25 図 25 鵬 1秒 ］
一
負 荷 変 動 他 運 転 状 態 ［W ］ 電 圧 ［V
】 負 荷 電 流IA1
コ ン デ ン サ 容 量 ［μF！phasel
i
回 転 数 ［rpml i 1553 励 磁 出 力 ［W 】 瞬 聞 最 大 励 磁 出 力 ［W
］ 制 御 完 了 時 間 ［秒】 周 波 数 特 性 定 数院 ／0．
1Hz 】 励 磁 式1
− 950
［W ］ 負 荷変動 前 負 荷 変 動 後 ： 2660 17101199
196
t
10．
28 7．
80 183 191 1 1537 1 16 0，
，
I
I
l
：2．
6351
1 33一
相模工業大学紀 要 第6巻 第 1号 47 4s 周 碑 数 49f 50 【Hz亅 51 II励 式 a Condense【：225μF1睿目 Chart Speed：2mm ！sec
b 140 電 160 圧 180v 200 【V亅 2Z） 50 51 周 波 数 52f 53 ｛Hz1 54 55 180 電 200 圧 22 v 240 ［V】 260
Non
−
linear Reactor併歹ljc d 変 動 前
d
−
2620 」 図 形 記 号 a 変動 負 荷P ［
W
】．
負 荷P1
【W
］ 負 荷 電 流IRI
匸A 】 電圧
Vi
［V
］
周 波 数fi
［Hz】霧
黠
讐
難
鬮
調整 時 間 t［sec 】 十1770 0 020650．
15 i−
17701 5ユO
l
l99 49．
98b
十2620
0
0206 50．
26 2620 8．
0019350．
081
・2・
・1
・3・
・ C一
177017705，
10200 50・
091 0 0 鰯50
．
10．
2620 8．
00194 50．
130
0207
50．
02 11・
5113・
5
第26
図自
励
式
一 34 ＿
■
誘 導 発 電 機の電圧 周 波数調 整 にっ い て （秋 山諄
一
） 47 48 周 波 数 49 f 50 旧z］ 51 140 電 FF 160v180 ［V】200220 a 他 励八 Condenser；225μF1梢CharヒSpeed ：2m 叫
厂
secb 50 51 周 波 数52 53f 54 【Hz亅 55
Non
−
linear ReaCtor 併 狗1c d
1
図 形 記副
・b
cb
1 負O
E 負 荷 電 流 IRI ［A 】O
I
電 圧Vl
［VI I206
周 波 数f1
IHz
】 50．
00
蜘 鮪plw
】11
・ ・775［
・ 26・・荷
P
、 【． ］11
一
1770− 2620
変 動 前 エ コ エ W 匿 冑 翫 ［ 加 γ ル 荷 流 圧 数 艫 波 負 負 電 周 調 整 後 p2 ［ 】 1775 5．
10
200
： 49．
93
0 1770 26200
．
5．
10
8．
00
206 1200
193
49．
96 48．
94
49．
89
1 2620 0 08．
00
0 0 194 206206
49．
92
50．
00
150．
00
i
調鸛 剛 ［・ 】 il一
迦
・
6 ・
・2… 第 27 図 他 励 式 26
．
5一
35一
相 模工 業 大 学 紀 要 第 6巻 第1号 写 真 1 ［上 ］ 自励 式 誘 導 発 電 機 端子電圧 200V ［下】 無 負 荷 時
1504rpm
商 用 周 波 数50Hz
Time
5 ms ／deg
写 真2
［上】 ［下】 自 励式誘導 発電機端 子 電 圧 202V 出 力 1510W の 時 1527 rpm 商 用 周波 数 50HzTime
s
ms ／deg
写 真3
［上】 自励 式誘 導発電 機端 子 電 圧222V
［下】 出 力 732W の時 1514 rpm 商用 周 波数 50HzTime
5 ms ！deg
写 真41 上1
［下】 他励 式 誘 導 発電 機端 子 電圧 200V 出 力 1488W ， 1529 rpm．
商用 周波 数 50HzTime
5 ms ／deg
第 28 図 写 真 5r上】 ［下】 発 電 機 電 圧 波 形 他 励 式 誘 導 発 電 機 端 子 電 圧 200V 無負荷 1504 rpm 商 用周 波 数50
Hz
Time 5 ms ／deg
一 36
誘 導 発 電 機 の 電 圧 周 波 数 調 整につ い て （秋 山 諄
