JP2000357017A - 摺動型自動電圧調整器 - Google Patents

摺動型自動電圧調整器

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JP2000357017A
JP2000357017A JP16934299A JP16934299A JP2000357017A JP 2000357017 A JP2000357017 A JP 2000357017A JP 16934299 A JP16934299 A JP 16934299A JP 16934299 A JP16934299 A JP 16934299A JP 2000357017 A JP2000357017 A JP 2000357017A
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transformer
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Masanobu Nochinaga
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 出力電圧の変動が少なく、軽量、小形でしか
も熱損失が低減できる摺動型自動電圧調整器を提供する
ことである。 【解決手段】 摺動型自動電圧調整器は零角度位置検出
リミットスイッチ11付の摺動トランス3と、位置制御
器を有する制御回路9によって制御する位相切替回路4
および制御モータ10と、電圧調整トランス5とを備え
た構成にしてある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は摺動型自動電圧調整
器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般的に使用されている摺動型自動電圧
調整器は三相回路で構成されているが単相回路の組合せ
であるため単相回路について説明する。
【0003】該摺動型自動電圧調整器は図2に示される
ように電源入力端子21、22に接続された摺動トラン
ス23と、中間タップ23aと摺動端子23bに接続さ
れた電圧調整トランス24と、出力電圧設定器26と出
力電圧検出トランス27および設定電圧と出力電圧を比
較して偏差を制御する位置検出器を有する制御回路28
を備えた制御部25と、該制御回路28からの出力によ
って正逆回転する制御モータ29と、制御回路28に対
する供給電源30と、出力端子31、32とにより構成
されている。
【0004】入力端子21、22と摺動トランス23と
中間タップ23a、摺動端子23bと電圧調整トランス
24の一次巻線と、入力端子21と出力端子31の間に
接続された電圧調整トランス24の二次巻線とにより主
回路(単相回路)が形成されている。
【0005】該制御モータ29の出力軸は摺動トランス
23の摺動軸23cに連結されており、該出力軸が回転
することによって摺動端子23bが移動するようになっ
ている。該摺動軸23cの回転角度を規制するリミット
スイッチ(図示せず)により制御モータ29の回路が保
護されている。
【0006】上述の摺動型自動電圧調整器において、出
力電圧設定器26による設定電圧(Es)と入力電圧
(Ei)と出力電圧(Eo)が等しい場合は電圧調整ト
ランス24の二次巻線の電圧(Ec)は零Vであり、そ
のため摺動トランス23における中間タップ23aと摺
動端子23b間の電圧も零Vである。Eo=Esの状態
になるため制御モータ10は停止している。
【0007】設定電圧(Es)が一定の状態で入力電圧
(Ei)が低下するか、負荷変動によって出力電圧(E
o)が低下してEo<Esの状態になると、出力電圧検
出トランス27によって検出された出力電圧(Eo)が
制御回路28の位置制御器に入力され、該位置制御器で
設定電圧(Es)と比較されて偏差に基づいて制御モー
タ29に正回転制御信号が出力される。該制御モータ2
9が正回転することにより摺動トランス23の摺動軸2
3cが上方向に移動して中間タップ23aと摺動端子2
3bに正相の電圧(+E)が発生する。電圧調整トラン
ス24の二次巻線に入力電圧(Ei)と正相の電圧(+
△E)が発生して出力電圧(Eo)は入力電圧(Ei)
+調整電圧(+△E)となり、設定電圧(Es)に等し
くなるように修正されてEo=Esの状態になると制御
モータ10が停止する。
【0008】上述とは逆に入力電圧(Ei)が上昇する
か、負荷変動によって出力電圧(Eo)が上昇してEo
>Esの状態になると、制御モータ29に対して逆回転
制御信号が出力される。該制御モータ29が逆回転する
ことにより摺動トランス23の摺動軸23cが下方向に
移動して中間タップ23aと摺動端子23bに逆相の電
圧(−E)が発生する。電圧調整トランス24の二次巻
線に入力電圧(Ei)と逆相の電圧(−△E)が発生し
て出力電圧(Eo)は入力電圧(Ei)+調整電圧(−
△E)となり、設定電圧(Es)に等しくなるように修
正されてEo=Esの状態になると制御モータ10が停
止する。
【0009】上述の摺動トランス23における中間タッ
プ23aと摺動端子23b間の電圧は中間タップ23a
を基準にして摺動端子23bが上下することにより、発
生電圧が供給電圧の位相に対して正相(+E)または逆
相(−E)となる。
【0010】従って、摺動トランス23の摺動位置によ
って電圧調整トランス24に発生する電圧(Ec)は供
給電圧に対して+△E〜0〜−△Eと変化して連続的に
入力電圧(Ei)±△Eの電圧調整ができるようになっ
ている。
【0011】すなわち、摺動トランス23の中間タップ
23aを基準にして正相(+△E)と逆相とに電圧調整
領域を二分して制御しているものである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上述のような中間タッ
プ23aを有する摺動トランス23によって出力電圧を
調整する場合には出力電圧の変動量が大きくなると共に
容量が大きい摺動トランスを設置する必要があり、摺動
型自動電圧調整器全体が大形化、大重量化するという問
題がある。
【0013】本発明は出力電圧の変動が少なく、軽量、
小形でしかも熱損失が低減できる摺動型自動電圧調整器
を提供することを目的とするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の摺動型自動電圧
調整器は零角度位置検出リミットスイッチ付の摺動トラ
ンスと、位置制御器を有する制御回路によって制御する
位相切替回路および制御モータと、電圧調整トランスと
を備えていることを特徴とするものである。
【0015】
【発明の実施の形態】図1は本発明の摺動型自動電圧調
整器の構成の1実施例を示す概略図であって、従来の摺
動型自動電圧調整器(図2)と同様に単相回路について
説明する。
【0016】本発明の摺動型自動電圧調整器は回転角度
零位置検出リミットスイッチ11を有し、電源入力端子
1、2に接続された摺動トランス3と、入力端子2と摺
動端子3aに接続された位相切替回路4と、入力端子1
と位相切替回路4に接続された電圧調整トランス5と、
出力電圧設定器7と出力電圧検出トランス8および設定
電圧と出力電圧を比較して偏差を制御する位置検出器と
位相切替回路4における電磁リレー12a-1、12a-
2、13a-1、13a-2を作動させる電磁コイル12、
13を有する制御回路9を備えた制御部6と、該制御回
路9からの出力によって正逆回転する制御モータ10
と、制御回路9に対する供給電源14と、出力端子1
5、16とにより構成されている。
【0017】入力端子1、2と摺動トランス3と、位相
切替回路4と電圧調整トランス5の一次巻線と、入力端
子1と出力端子15の間に接続された電圧調整トランス
5の二次巻線とにより主回路(単相回路)が形成されて
いる。
【0018】該制御モータ10の出力軸10aは摺動ト
ランス3の摺動軸3cに連結されており、該出力軸が回
転することによって摺動端子3aが移動するようになっ
ている。該摺動軸3cの回転角度を規制するリミットス
イッチ(図示せず)により制御モータ10の回路が保護
されている。
【0019】上述の位相切替回路4における電磁リレー
12a-1、12a-2、13a-1、13a-2に代えて無接
点リレーを使用することができ、該無接点リレーを使用
すると保守作業を簡略化することができる。
【0020】上述の摺動型自動電圧調整器において、出
力電圧設定器7による設定電圧(Es)と入力電圧(E
i)と出力電圧(Eo)が等しい場合は電圧調整トラン
ス5の二次巻線の電圧(Ec)は零Vであり、そのため
摺動トランス3の摺動軸3cが零度位置の状態になって
制御モータ10は停止している。
【0021】設定電圧(Es)が一定の状態で入力電圧
(Ei)が低下するか、負荷変動によって出力電圧(E
o)低下してEo<Esの状態になると、出力電圧検出
トランス8によって検出された出力電圧(Eo)が制御
回路9の位置制御器に入力され、該位置制御器で設定電
圧(Es)と比較されて偏差に基づいて制御モータ10
に昇圧制御信号が出力される。該昇圧制御信号と回転角
度零度位置検出リミットスイッチ11がON信号によっ
て逆相側の電磁コイル12が開放されると共に正相側の
電磁コイル13が励磁され、ラッチ機構によって位相切
替回路4の電磁リレー接点12a-1、12a-2が開いた
状態になると共に電磁リレー接点13a-1、13a-2が
閉じた状態になる。該電磁リレー接点13a-1、13a
-2が閉じた状態で昇圧制御信号が制御モータ10に送ら
れると該制御モータ10が正回転して摺動トランス3の
摺動軸3cが上方向に移動して摺動端子3aと入力端子
2間に電圧(E)を発生する。
【0022】位相切替回路4における電磁リレー接点1
2a-1、12a-2が開いた状態、電磁リレー接点13a
-1、13a-2が閉じた状態になると、電圧調整トランス
5の一次巻線は正相接続された状態になって、電圧調整
トランス5の二次巻線には正相の電圧(+△E)が発生
して出力電圧(Eo)は入力電圧(Ei)+調整電圧
(+△E)となり、設定電圧(Es)に等しくなるよう
に修正されてEo=Esの状態で昇圧制御信号がOFF
の状態になると制御モータ10が停止する。
【0023】上述とは逆に入力電圧(Ei)が上昇する
か、負荷変動によって出力電圧(Eo)上昇してEo>
Esの状態になると降圧制御信号が出力される。
【0024】すると、該制御モータ10が逆回転して摺
動トランス3の摺動軸3cが零度位置方向に移動して出
力電圧(Eo)を下げる方向に修正し続ける。
【0025】この時、摺動軸3cが零度位置に達しても
なおEo>Esの状態である場合には、制御モータ10
は保護リミットスイッチ(図示せず)によって一旦停止
されると同時に回転零度位置検出リミットスイッチ11
がONの状態になり、降圧制御信号とによって正相側の
電磁コイル13が解放されると共に逆相側の電磁コイル
12が励磁され、ラッチ機構によって位相切替回路4の
電磁リレー接点13a-1、13a-2が開いた状態になる
と共に電磁リレー接点12a-1、12a-2が閉じた状態
になる。該電磁リレー接点12a-1、12a-2が閉じた
状態で降圧制御信号が制御モータ10に送られると、該
制御モータ10が正回転して摺動トランス3の摺動軸3
cが移動して摺動端子3aと入力端子2間に電圧(E)
を発生する。
【0026】該位相切替回路4の電磁リレー接点12a
-1、12a-2が閉じた状態、電磁リレー接点13a-1、
13a-2が開いた状態になると、電圧調整トランス5の
一次巻線は逆相接続された状態になって、電圧調整トラ
ンス5の二次巻線には逆相の電圧(−△E)が発生して
出力電圧(Eo)は入力電圧(Ei)+調整電圧(−△
E)となり、設定電圧(Es)に等しくなるように修正
されてEo=Esの状態で降圧制御信号がOFFの状態
になると制御モータ10が停止する。
【0027】次に、位相切替回路4の電磁リレー接点1
2a-1、12a-2が閉じた状態において出力電圧(E
o)が低下してEo<Esに状態になると、出力電圧検
出トランス8によって検出された出力電圧(Eo)が制
御回路9の位置制御器に入力され、該位置制御器で設定
電圧(Es)と比較されて偏差に基づいて制御モータ1
0に昇圧制御信号が出力される。該電磁リレー接点12
a-1、12a-2が閉じた状態で昇圧制御信号が出力され
ると、制御モータ10が逆回転して摺動トランス3の摺
動端子3aと入力端子2間の電圧(E)を減少させて電
圧調整トランス5の二次巻線の発生電圧(−△E)が零
方向に変化されてEo=Esの状態に修正されると、昇
圧制御信号がOFFの状態になって制御モータ10が停
止する。
【0028】すなわち、入力電圧(Ei)>設定電圧
(Es)の状態で位相切替回路4における電磁リレー接
点12a-1、12a-2が閉じ、電圧調整トランス5に電
圧(−△E)を発生させて、出力電圧(Eo)=設定電
圧(Es)の状態にし、逆に入力電圧(Ei)<設定電
圧(Es)の状態では位相切替回路4における電磁リレ
ー接点13a-1、13a-2が閉じ、電圧調整トランス5
に電圧(+△E)を発生させて、出力電圧(Eo)=設
定電圧(Es)の状態にする。
【0029】上述のように回転角度零度位置検出リミッ
トスイッチ11付の摺動トランス3と位相切替回路4を
組み合わせ、位相切替回路4における回路の切替が摺動
トランス3の零角度すなわち零V位置で行われるため、
該回路の切替による出力電圧に対する影響がなく、出力
電圧に変動を生じることがない。また、位相切替回路4
の切替における電流も最小位置の状態で行われるため、
接点負荷を小さくすることができる。これ等のことから
摺動トランス3の容量を従来の摺動トランスと比較して
約1/2の容量にすることができ、摺動型自動電圧調整
器全体を軽量化、小形化できると共に熱損失の低減化を
図ることができる。
【0030】
【発明の効果】本発明の摺動型自動電圧調整器は零角度
位置検出リミットスイッチ付の摺動トランスと、位置制
御器を有する制御回路によって制御する位相切替回路お
よび制御モータと、電圧調整トランスとを備えた構成に
しているため、位相切替回路の切替が摺動トランスの零
角度、すなわち零V位置で行われるため出力電圧が変動
するのを防止することができる。また、位相切替時の電
流が最小の状態であるため接点負担が小さく、摺動トラ
ンスの容量を従来の摺動トランスと比較して約1/2の
容量にすることができ、摺動型自動電圧調整器全体を軽
量化、小形化できると共に熱損失の低減化を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の摺動型自動電圧調整器の構成の1実施
例を示す概略図である。
【図2】従来の摺動型自動電圧調整器の構成の1実施例
を示す概略図である。
【符号の説明】
1、2 入力端子 3 摺動トランス 4 位相切替回路 5 電圧調整トランス 6 制御部 7 出力電圧設定器 8 出力電圧検出トランス 9 制御回路 10 制御モータ 11 回転角度零位置検出リミットスイッチ 12、13 電磁コイル 14 制御電源 15、16 出力端子 3a 摺動端子 3b 固定端子 3c 摺動軸 10a 出力軸 12a-1、12a-2、13a-1、13a-2 電磁リレー
接点
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年7月5日(2000.7.5)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】すなわち、摺動トランス23の中間タップ
23aを基準にして正相(+△E)と逆相(−△E)
に電圧調整領域を二分して制御しているものである。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上述のような中間タッ
プ23aを有する摺動トランス23によって出力電圧を
調整する場合には出力電圧の変動が大きくなると共に
正相分と逆相分の二つの相の和の容量を有する摺動トラ
ンスを設置する必要があり、摺動型自動電圧調整器全体
が大形化、大重量化するという問題がある。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】本発明は出力電圧の変動が少なく、摺動ト
ランスの容量が小さく軽量、小形でしかも熱損失が低減
できる摺動型自動電圧調整器を提供することを目的とす
るものである。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の摺動型自動電圧
調整器は摺動トランスと電圧調整トランスとの間に前記
制御回路によって制御される位相切替回路を設け、設定
電圧に対して出力電圧がEO <ES またはEO >ES の状態
になったときに位相を切替えるようにしたことを特徴と
するものである。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】本発明の摺動型自動電圧調整器は回転角度
零位置検出リミットスイッチ11を有し、電源入力端子
1、2に接続された摺動トランス3と、入力端子2と
動トランス3の摺動端子3aに接続された位相切替回
路4と、入力端子1と位相切替回路4に接続された電
圧調整トランス5と、出力電圧設定器7と出力電圧検出
トランス8および設定電圧と出力電圧をを比較して偏差
を制御する位置検出器と位相切替回路における電磁リレ
ー12a-1、12a-2、13a-1、13a-2を作動させ
る電磁コイル12、13を有する制御回路9を備えた
制御部6と、該制御回路9からの出力によって正逆回転
する制御モータ10と、制御回路9に対する供給電源1
4と、出力端子15、16とにより構成されている。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0030
【補正方法】変更
【補正内容】
【0030】
【発明の効果】本発明の摺動型自動電圧調整器は摺動ト
ランスと電圧調整トランスとの間に前記制御回路によっ
て制御される位相切替回路を設け、設定電圧に対して出
力電圧がEO <ES またはEO >ES の状態になったときに
位相を切替える構成にしているため、位相切替回路の切
摺動トランスの零角度、すなわち零電圧位置で行わ
れるようにすることができ、出力電圧が変動するのを防
止することができる。また、位相切替時の電流が最小の
状態であるため接点負担が小さく、かつ位相を零電圧
位置で切替えることによりEO <ES の状態で補正する時
またはEO >ES の状態で補正する時に同じ摺動範囲を使
用するため、摺動トランスの容量を従来の摺動トランス
と比較して約1/2の容量にすることができ、摺動型自
動電圧調整器全体を軽量化、小形化できると共に熱損失
の低減化を図ることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 零角度位置検出リミットスイッチ付の摺
    動トランスと、位置制御器を有する制御回路によって制
    御する位相切替回路および制御モータと、電圧調整トラ
    ンスとを備えていることを特徴とする摺動型自動電圧調
    整器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105676926A (zh) * 2016-03-22 2016-06-15 杨国锋 一种便于安装的家用稳压器
CN112234841A (zh) * 2020-09-02 2021-01-15 中铁第一勘察设计院集团有限公司 接触网取电的二段式动力变调压装置
CN115436689A (zh) * 2022-09-23 2022-12-06 陕西省电子技术研究所有限公司 一种基于双运放和霍尔电流传感器的电零位测试装置

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