| 研究概要 |
電機子および回転子の各所に内部磁束密度分布計測用のさぐりコイルが設けられた小型実験用同期発電機を用いて, 種々の運転状態における発電機の特性を磁束分布に基づいて検討する一連の研究を行なっている. 本年度の主要な成果は下記の通りである.
1.供試突極機の磁気回路とその形状から定まるパーミアンス分布を基に, 空隙部の磁束密度分布を空間高調波まで考慮に入れて表現する数式モデルを確立した. 本表現式は種々の運転状態(平衡三相時)に対して実測された空隙磁束密度分布と良好な一致を示した. 本成果は, 今後研究を発展させる上に有効な見通しを与えるものである.
2.不平衡負荷運転時には, 平衡時には存在しない空間・時間高調波成分が空隙磁束に含まれる. これに呼応して負荷電流, 界磁電流に顕著な時間高調波成分が現れる. 本研究では, 不平衡運転時の実験を行ない, 諸量の空間・時間高調波成分を定量化しいくつかの知見を得た. たとえば, 電機子反作用起磁力分布の時間的変動は, 界磁電流の高調波成分による起磁力により相殺される. また界磁鉄心部の飽和が生じている部分の磁位差には時間的な変動が及んでいない. 本項の成果をもとに, 不平衡運転時の空隙磁束密度分布を表現する数式モデルを導く予定であり, これらは同期発電機の機器定数, ならびに従来から故障計算などに広く用いられている同期発電機の基本式に対して新しい知見を得るための有用な資料となるであろう.
3.上記研究の他, 運転時の発電機空隙磁束密度分布をオンラインで計測する装置を開発した(文献参照). また, 一機無限大系統における動揺試験を実施し, 従来から動揺現象の説明に用いられている二階の動揺方程式では定性的に説明出来ない動揺現象の存在をも指摘した(文献参照).
|
