JP2001359297A - 負荷制御装置 - Google Patents
負荷制御装置Info
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- JP2001359297A JP2001359297A JP2000178159A JP2000178159A JP2001359297A JP 2001359297 A JP2001359297 A JP 2001359297A JP 2000178159 A JP2000178159 A JP 2000178159A JP 2000178159 A JP2000178159 A JP 2000178159A JP 2001359297 A JP2001359297 A JP 2001359297A
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 三相誘導電動機の負荷の状態により主回路の
力率が変化するため、負荷状態が軽負荷、重負荷に変化
すると測定する電力及び電力量に大きな誤差が生じる問
題があった。また、一般的な電力測定器のように電圧を
二相検出することは変圧器を二相分設け、さらに負荷制
御装置に電圧を二相検出する回路が必要となり測定回路
が複雑となる問題があった。 【解決手段】 電流検出回路と電圧検出回路の信号をデ
ジタル信号に変換するとともに電流値と電圧値の演算処
理により主回路の電力を算出する論理演算回路により算
出した電力を表示する表示回路を設け、負荷制御装置の
電源から検出した電圧値により論理演算回路によって推
定した別の相の電圧及び前記二相の電流により電力を演
算する。
力率が変化するため、負荷状態が軽負荷、重負荷に変化
すると測定する電力及び電力量に大きな誤差が生じる問
題があった。また、一般的な電力測定器のように電圧を
二相検出することは変圧器を二相分設け、さらに負荷制
御装置に電圧を二相検出する回路が必要となり測定回路
が複雑となる問題があった。 【解決手段】 電流検出回路と電圧検出回路の信号をデ
ジタル信号に変換するとともに電流値と電圧値の演算処
理により主回路の電力を算出する論理演算回路により算
出した電力を表示する表示回路を設け、負荷制御装置の
電源から検出した電圧値により論理演算回路によって推
定した別の相の電圧及び前記二相の電流により電力を演
算する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、三相誘導電動機の
主回路電流、主回路電圧を監視し、過負荷、欠相、地絡
保護等の保護機能、電流、電力、運転時間等の監視、電
磁接触器による三相誘導電動機の制御を行なう負荷制御
装置にかかり、電源から得た一相の電圧と電流センサか
ら得た二相の電流により電力を測定する機能を備えた負
荷制御装置に関する。
主回路電流、主回路電圧を監視し、過負荷、欠相、地絡
保護等の保護機能、電流、電力、運転時間等の監視、電
磁接触器による三相誘導電動機の制御を行なう負荷制御
装置にかかり、電源から得た一相の電圧と電流センサか
ら得た二相の電流により電力を測定する機能を備えた負
荷制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の負荷制御装置の電力測定回路で
は、価格を安く押さえるために主回路に設けた変流器か
ら測定した電流実効値と予め負荷制御装置に設定した主
回路電圧及び力率を積算することにより電力を算出して
いる。また、算出した電力を時間積分することにより電
力量を測定している。
は、価格を安く押さえるために主回路に設けた変流器か
ら測定した電流実効値と予め負荷制御装置に設定した主
回路電圧及び力率を積算することにより電力を算出して
いる。また、算出した電力を時間積分することにより電
力量を測定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の構成
では、三相誘導電動機の負荷の状態により主回路の力率
が変化するため、負荷状態が軽負荷、重負荷に変化する
と測定する電力及び電力量に大きな誤差が生じる問題が
あった。また、一般的な電力測定器のように電圧を二相
検出することは変圧器を二相分設け、さらに負荷制御装
置に電圧を二相検出する回路が必要となり測定回路が複
雑となる問題があった。
では、三相誘導電動機の負荷の状態により主回路の力率
が変化するため、負荷状態が軽負荷、重負荷に変化する
と測定する電力及び電力量に大きな誤差が生じる問題が
あった。また、一般的な電力測定器のように電圧を二相
検出することは変圧器を二相分設け、さらに負荷制御装
置に電圧を二相検出する回路が必要となり測定回路が複
雑となる問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、三相誘導電動
機に接続する主回路の短絡保護を行なう配線用遮断器
と、三相誘導電動機を運転、停止させる電磁接触器と、
主回路の二相電流を検出する変流器と、三相誘導電動機
の保護、監視、制御を行なう負荷制御装置と、この負荷
制御装置に内蔵され前記変流器からのアナログ信号を各
相毎に所定のレベルに変換する電流検出回路と、主回路
と接続し負荷制御装置に電源を供給するとともに主回路
電圧を検出する操作用変圧器と、この操作用変圧器から
の電圧信号を所定のレベルに変換する電圧検出回路と、
前記電流検出回路と電圧検出回路の信号をデジタル信号
に変換するとともに電流値と電圧値の演算処理により主
回路の電力を算出する論理演算回路と、この論理演算回
路により算出した電力を表示する表示回路からなる負荷
制御装置において、前記負荷制御装置の電源から検出し
た電圧値と、この電圧より演算装置によって推定した別
の相の電圧及び前記二相の電流により電力を演算すると
ころに特徴を有する。
機に接続する主回路の短絡保護を行なう配線用遮断器
と、三相誘導電動機を運転、停止させる電磁接触器と、
主回路の二相電流を検出する変流器と、三相誘導電動機
の保護、監視、制御を行なう負荷制御装置と、この負荷
制御装置に内蔵され前記変流器からのアナログ信号を各
相毎に所定のレベルに変換する電流検出回路と、主回路
と接続し負荷制御装置に電源を供給するとともに主回路
電圧を検出する操作用変圧器と、この操作用変圧器から
の電圧信号を所定のレベルに変換する電圧検出回路と、
前記電流検出回路と電圧検出回路の信号をデジタル信号
に変換するとともに電流値と電圧値の演算処理により主
回路の電力を算出する論理演算回路と、この論理演算回
路により算出した電力を表示する表示回路からなる負荷
制御装置において、前記負荷制御装置の電源から検出し
た電圧値と、この電圧より演算装置によって推定した別
の相の電圧及び前記二相の電流により電力を演算すると
ころに特徴を有する。
【０００５】このような構成によれば、例えば主回路の
Ｒ−Ｔ相間から電源を負荷制御装置に供給している場
合、この電源電圧を論理演算回路で単位時間毎に測定す
ると同時にメモリに記憶し、この相間電圧から別の相間
電圧を推定することにより二相の電圧を算出し、主回路
に設置した変流器からの二相電流と積算することで電力
を測定できるようになる。
Ｒ−Ｔ相間から電源を負荷制御装置に供給している場
合、この電源電圧を論理演算回路で単位時間毎に測定す
ると同時にメモリに記憶し、この相間電圧から別の相間
電圧を推定することにより二相の電圧を算出し、主回路
に設置した変流器からの二相電流と積算することで電力
を測定できるようになる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１を
参照して説明する。
参照して説明する。
【０００７】図１において、１は三相誘導電動機２に電
源を供給する主回路で、この主回路１には配線用遮断器
３、電磁接触器４、主回路電流を検出するための変流器
５、零相変流器６等の機器が接続されている。
源を供給する主回路で、この主回路１には配線用遮断器
３、電磁接触器４、主回路電流を検出するための変流器
５、零相変流器６等の機器が接続されている。
【０００８】配線用遮断器３の負荷側で電磁接触器４の
電源側Ｒ相，Ｔ相には操作用変圧器７の一次側が接続さ
れ、操作用変圧器７の二次側は、電磁接触器４のコイル
４ａ、始動操作スイッチ８、停止操作スイッチ９を介し
て負荷制御装置１０の出力端子１０ａ、入力端子１０ｂ
に接続されている。操作用変圧器７の三次側は、負荷制
御装置１０の電源端子１０ｃ，１０ｄに接続されてい
る。負荷制御装置１０は、始動操作スイッチ８、停止操
作スイッチ９からの始動信号、停止信号を受けて電磁接
触器４の開閉を行なうとともに変流器５、零相変流器６
からの電流信号を入力して負荷側の過負荷保護、欠相保
護、地絡保護等を行なう。負荷制御装置１０の内部は、
電源端子１０ｃ，１０ｄからの信号を所定の電圧レベル
に変換する電圧検出回路１０ｅ、変流器５から送られる
主回路電流を検出する電流検出回路１０ｆ、電圧検出回
路１０ｅからの信号を演算し、主回路電圧と主回路電流
により電流、電圧、電力、電力量を算出するとともに、
始動操作スイッチ８、停止操作スイッチ９からの始動信
号、停止信号を受けて電磁接触器４を開閉する駆動回路
１０ｈに指令を出力する論理演算回路１０ｇ、電流、電
力、電力量等を表示する表示回路１０ｉにより構成され
ている。
電源側Ｒ相，Ｔ相には操作用変圧器７の一次側が接続さ
れ、操作用変圧器７の二次側は、電磁接触器４のコイル
４ａ、始動操作スイッチ８、停止操作スイッチ９を介し
て負荷制御装置１０の出力端子１０ａ、入力端子１０ｂ
に接続されている。操作用変圧器７の三次側は、負荷制
御装置１０の電源端子１０ｃ，１０ｄに接続されてい
る。負荷制御装置１０は、始動操作スイッチ８、停止操
作スイッチ９からの始動信号、停止信号を受けて電磁接
触器４の開閉を行なうとともに変流器５、零相変流器６
からの電流信号を入力して負荷側の過負荷保護、欠相保
護、地絡保護等を行なう。負荷制御装置１０の内部は、
電源端子１０ｃ，１０ｄからの信号を所定の電圧レベル
に変換する電圧検出回路１０ｅ、変流器５から送られる
主回路電流を検出する電流検出回路１０ｆ、電圧検出回
路１０ｅからの信号を演算し、主回路電圧と主回路電流
により電流、電圧、電力、電力量を算出するとともに、
始動操作スイッチ８、停止操作スイッチ９からの始動信
号、停止信号を受けて電磁接触器４を開閉する駆動回路
１０ｈに指令を出力する論理演算回路１０ｇ、電流、電
力、電力量等を表示する表示回路１０ｉにより構成され
ている。
【０００９】このような構成において、論理演算回路１
０ｇは、主回路１の交流信号の１周期分をｎ回サンプリ
ングし、次式により電力を算出できる。
０ｇは、主回路１の交流信号の１周期分をｎ回サンプリ
ングし、次式により電力を算出できる。
【００１０】 Ｗ=Vｒ×Ｉｒ＋Vｓ×Ｉｓ＋Vｔ×Iｔ ＝―Vｒ×（Ｉｓ＋Ｉｔ）＋ Vｓ×Ｉｓ＋Vｔ×Iｔ ＝（Ｖｓ−Ｖｒ）×Ｉｓ＋（Ｖｔ−Ｖｒ）×Ｉｔ ＝Ｖｓｒ×Ｉｓ＋Ｖｔｒ×Ｉｔ Ｖｓｒ：Ｓ−Ｒ相の相間電圧 Ｖｔｒ：Ｔ−Ｒ相の相間電圧 Ｉｓ：Ｓ相の線電流 Ｉｔ：Ｔ相の線電流 Ｖｔｒの位相とＶｓｒは測定できないため、電圧レベル
がＶｔｒと同じとしてＶｔｒから求める。
がＶｔｒと同じとしてＶｔｒから求める。
【００１１】Ｖｓｒは、Ｖｔｒより６０度位相が進んだ
値であるため，Ｖｔｒから近似値を求める。
値であるため，Ｖｔｒから近似値を求める。
【００１２】 √２×Ｖｓｒ×ＳＩＮ（ωｔ）＝√２×Ｖｔｒ×ＳＩＮ（ωｔ＋１／３π ） ＝−√２×Ｖｔｒ×ＳＩＮ（ωｔ−２／３ π） Ｖｔｒの値を所定の時間毎に測定するとともにメモリに
記憶し、１２０度遅れた値を論理演算回路１０ｇにより
近似値を求める。（Ｖｔｒの実測値に１／ｆ×１２０／
３６０秒前の値）にー１を掛けた値が求めるＶｓｒであ
る。
記憶し、１２０度遅れた値を論理演算回路１０ｇにより
近似値を求める。（Ｖｔｒの実測値に１／ｆ×１２０／
３６０秒前の値）にー１を掛けた値が求めるＶｓｒであ
る。
【００１３】Ｖｔｒの実測値を半周期分メモリに記憶さ
せ、１／ｆ×１２０・３６０秒前のＶｔｒを近似式によ
りもとめる。（図２）これにより求めたＶｔｒ、Ｖｓ
ｒ、変流器５から得られたＩｓ，Ｉｔにより（１）式に
代入して逐次電力を演算する。
せ、１／ｆ×１２０・３６０秒前のＶｔｒを近似式によ
りもとめる。（図２）これにより求めたＶｔｒ、Ｖｓ
ｒ、変流器５から得られたＩｓ，Ｉｔにより（１）式に
代入して逐次電力を演算する。
【００１４】上記方法で求めた電圧は、操作用変圧器７
の三次側の電圧であるため、予め負荷制御装置１０に設
定した操作用変圧器７の電圧比を求めた電力に積算する
ことで実際の主回路１の電圧を算出し、表示装置１０ｉ
に表示する。
の三次側の電圧であるため、予め負荷制御装置１０に設
定した操作用変圧器７の電圧比を求めた電力に積算する
ことで実際の主回路１の電圧を算出し、表示装置１０ｉ
に表示する。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明によれば、電源から電圧を測定し、この電圧により
別の相の電圧を算出することにより、二相分の電圧を入
力することなく電力を測定できるため二相分の変圧器が
不要となり回路が簡単になるとともに信頼性が向上し配
線作業が容易となる。
発明によれば、電源から電圧を測定し、この電圧により
別の相の電圧を算出することにより、二相分の電圧を入
力することなく電力を測定できるため二相分の変圧器が
不要となり回路が簡単になるとともに信頼性が向上し配
線作業が容易となる。
【図１】 本発明の一実施例を示すブロック図
【図２】 電圧と電流のベクトル図
１…主回路、２…三相誘導電動機、５…変流器、７…操
作用変圧器、１０…負荷制御装置、１０ｅ…電圧検出回
路、１０ｆ…電流検出回路、１０ｇ…論理演算回路、１
０h…駆動回路、１０ｉ…表示回路
作用変圧器、１０…負荷制御装置、１０ｅ…電圧検出回
路、１０ｆ…電流検出回路、１０ｇ…論理演算回路、１
０h…駆動回路、１０ｉ…表示回路
Claims (4)
- 【請求項１】 三相誘導電動機に接続する主回路の短絡
保護を行なう配線用遮断器と、誘導電動機を運転、停止
させる電磁接触器と、主回路の二相電流を検出する変流
器と、三相誘導電動機の保護、監視、制御を行なう負荷
制御装置と、この負荷制御装置に内蔵され前記変流器か
らのアナログ信号を各相毎に所定のレベルに変換する電
流検出回路と、主回路と接続し負荷制御装置に電源を供
給するとともに主回路電圧を検出する操作用変圧器と、
この操作変圧器からの電圧信号を所定のレベルに変換す
る電圧検出回路と、前記電流検出回路と電圧検出回路の
信号をデジタル信号に変換するとともに電流値と電圧値
の演算処理により主回路の電力を算出する論理演算回路
と、この論理演算回路により算出した電力を表示する表
示回路からなる負荷制御装置において、前記負荷制御装
置の電源から検出した電圧値と予め負荷制御装置に設定
した操作用変圧器のタップ電圧比を所定の時間毎に積算
するとともにこの電圧をメモリに記憶し論理演算回路に
よって記憶した電圧より別の位相の電圧を算出し、測定
した電圧、算出した電圧及び前記二相電流により所定の
時間毎に電力を演算装置により算出し、表示回路に表示
することを特徴とする負荷制御装置。 - 【請求項２】 負荷制御装置の電源から検出した電圧
と、この電圧より論理演算回路によって推定した別の相
の電圧及び二相の電流により算出した電力を論理演算回
路により単位時間毎に積算することにより電力量を演算
することを特徴とする請求項１記載の負荷制御装置。 - 【請求項３】 負荷制御装置の電源から検出した電圧
と、予め設定可能にした操作用変圧器の電圧比を積算す
るとともに、この電圧より論理演算回路によって推定し
た別の相の電圧及び二相の電流により電力を演算し、算
出した電力が予め設定した電力を一定時間超過した場合
は、接続した電磁接触器をオフすることで負荷を保護す
ることを特徴とする請求項２記載の負荷制御装置。 - 【請求項４】 負荷制御装置の電源から検出した電圧
と、予め設定可能にした操作用変圧器の電圧比を積算す
るとともに、この電圧より論理演算回路によって推定し
た別の相の電圧及び二相の電流により電力を演算し、算
出した電力が予め設定した電力より低下した場合は、接
続した電磁接触器をオフすることで負荷を保護すること
を特徴とする請求項２記載の負荷制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000178159A JP2001359297A (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | 負荷制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000178159A JP2001359297A (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | 負荷制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001359297A true JP2001359297A (ja) | 2001-12-26 |
Family
ID=18679629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000178159A Pending JP2001359297A (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | 負荷制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001359297A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101200262B1 (ko) | 2010-04-09 | 2012-11-14 | 경북대학교 산학협력단 | Ｄｃ 서보 모터의 과전류 검출장치 및 방법 |
| JP2017020848A (ja) * | 2015-07-09 | 2017-01-26 | 株式会社日本製鋼所 | 抵抗負荷に供給する三相交流電流の電力測定方法、および電力測定装置 |
| JP2021514173A (ja) * | 2018-05-18 | 2021-06-03 | エルエス、エレクトリック、カンパニー、リミテッドＬｓ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | セルフパワー継電器、及びこれの誤動作防止方法 |
-
2000
- 2000-06-14 JP JP2000178159A patent/JP2001359297A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101200262B1 (ko) | 2010-04-09 | 2012-11-14 | 경북대학교 산학협력단 | Ｄｃ 서보 모터의 과전류 검출장치 및 방법 |
| JP2017020848A (ja) * | 2015-07-09 | 2017-01-26 | 株式会社日本製鋼所 | 抵抗負荷に供給する三相交流電流の電力測定方法、および電力測定装置 |
| JP2021514173A (ja) * | 2018-05-18 | 2021-06-03 | エルエス、エレクトリック、カンパニー、リミテッドＬｓ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | セルフパワー継電器、及びこれの誤動作防止方法 |
| US11870235B2 (en) | 2018-05-18 | 2024-01-09 | Ls Electric Co., Ltd. | Self-power relay and method for preventing malfunction thereof |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
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|
| A621 | Written request for application examination |
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|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080208 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080215 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080414 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081031 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081222 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20090106 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
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