第１相自動励磁レギュレータは、サイリスタ制御整流電源ユニット、位相シフトトリガユニット、DC増幅ユニット、電圧フィードバックユニット、偏差制御ユニット、DC電源ユニット、および電源監視ユニットから構成される。整流電源ユニットは、交流電圧を直流に変換して励磁機の励磁巻線に供給する三相ブリッジ全制御整流回路を採用している。位相シフトトリガユニットは、6個の同一のトリガプラグインモジュールから構成される。このユニットは、入力制御信号Usmの大きさに応じてサイリスタの制御角を変更し、整流回路の出力を制御することでモータ／発電機の励磁電流を調整する。DC増幅ユニットは、PID増幅器と総合増幅器の２段のDC増幅器から構成される。調整プロセスとは、モータ／発電機に無効外乱電圧が印加された際に、PID増幅器の出力信号が変化率（dv/dt）に比例して変化し、励磁電流を調整して電圧変動を防止することを指す。
PIDアンプの負荷容量が低いため、PIDとトリガーの間に総合アンプを設置し、PIDアンプの出力信号を反転させて増幅する必要があります。
無効電力偏差制御ユニットは、モータ／発電機が並列運転されている場合にユニット間の無効電流分布を安定化させることができ、モータ／発電機が昇圧変圧器を介して系統に接続されている場合には、昇圧変圧器のリアクタンス電圧降下を克服することができる。
リアクティブ偏差制御ユニットは、モータ／発電機の端子電圧の変化を交流電圧信号に変換する一方、PIDの入力端は直流電圧フィードバック信号を必要とする。そのため、交流電圧信号を直流電圧信号に変換するために、これら2つのユニットの間に電圧フィードバックユニットが追加されている。
DC電源ユニットは、励起レギュレータに+24VのDC電圧を供給する。
このレギュレータに採用されている集積回路部品は、動作電源電圧が+15Vであるため、+15Vの安定した電源が必要です。
電源監視ユニットは、稼働中の2つの電源を監視し、いずれかの電源に障害が発生した場合に警報を発することができる。
第2段階では、KFD-3型高速励磁制御装置を採用した。
このレギュレータは、電流トランスと電圧トランス（制御可能な位相回復励磁トランスおよび電圧補正器を含む）によって駆動される。
制御可能な位相回復型励磁トランスBKFは、レギュレータの主要構成要素である。これは、直流磁化と二重一次巻線を備えたトランスまたは磁気増幅器である。
第１の直列巻線は変流器LHによって駆動される。
第２の並列巻線は、電圧変圧器YHによって給電される。
二次巻線の誘導起電力は、これら2つの巻線の誘導起電力の幾何級数的な和である。
二次電流は出力整流器群ZCによって整流され、励磁機の励磁巻線に送られる。
電圧補正器は、三相測定用変圧器BCと磁気増幅器FCから構成される。三相測定用変圧器BCは、可変オートトランスTBZを介して電圧変圧器YHから給電される。
これは三相飽和変圧器です。一次電流は非線形特性を持ち、二次電流は線形特性を持ちます。非線形整流器ZFLと線形整流器ZXLで整流された後、磁気増幅器FCの2つの逆極性DC制御巻線に出力されます。磁気増幅器の出力電流の大きさは、これら2つの電流の差によって制御されます。
発電機の電圧が上昇すると、測定機構から出力される線形電流と非線形電流の差が急速に増加し、それに伴い磁気増幅器の出力電流も急激に増加します。そのため、測定機構と磁気増幅器から構成される電圧補正器は反転特性を有します。通常動作時、補正器はBKFの制御巻線に一定の励磁電流を供給し、BKFのコアをより飽和した状態で動作させることで、BKFの出力を制御し、発電機の励磁を制御する目的を達成します。
第3段階では、HWLT-4型マイクロコンピュータ励磁制御器を採用しました。これにより、モータ・発電機運転の自動化レベルが向上しました。すべての機能はモジュール方式で実装され、さまざまな機能を組み合わせることで、多様なユーザーのニーズに対応しました。
ハードウェア面では、レギュレータは2つの独立したマイクロコンピュータチャネルと1つの独立したアナログチャネルで構成されています。
各マイクロコンピュータのチャネルは、電圧ループと電流ループに分けられます。アナログチャネルは電流ループです。
電圧ループは、機械からの端子電圧信号に基づいて閉じられ、これは自動ループとも呼ばれる。
電流ループは、ローター電流信号に基づいて閉じられ、これは手動ループとも呼ばれる。
迅速な制御を実現するため、システムは1つの電源周波数サイクル内で連続的にサンプリングを行い、様々な計算を実行します。動作回路は、産業用制御装置とリレーによって共同で構成されます。
ソフトウェアの観点から見ると、レギュレータの制御モードは4種類に分けられます。
1. 自動電圧調整（AVR）
2. 磁場電流制御（FCR）
3. 定常無効電力調整
4. 定力率調整
通常時は、AVRモードからFCRモードへ手動で切り替えることができ、故障時には自動的に切り替えられます。後者の2つの制御モードは、AVRモードでのみ使用可能です。
さらに、このレギュレータには4つの制限機能も備わっています。
1. 固定子電流制限
2. 磁場電流制限
3. 過小励起制限
4. ボルトヘルツ制限
制御器は、制御機能、制限機能、およびその他の補助機能を通じてモータ発電機の励磁電流を制御し、モータ発電機が最適な状態で動作するようにします。
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投稿日時：2026年3月16日