JP2002335630A - 節電装置およびその運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の節電装置は、出力電圧が段階的にしか
制御できない。 【解決手段】 交流電源１および負荷６の間に配された
直列変圧器４と、出力側が直列変圧器４の２次巻線に接
続された回生形インバータ７を備え、回生形インバータ
７の出力により負荷６に印加される電圧を制御する。こ
の構成により、負荷６へ供給する出力電圧を連続的に制
御することができ、交流電源１などの系統の電圧が変動
した場合においても、負荷６側へ安定した節電電力を供
給することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、交流電源の過剰な
電圧を下げ、消費電力を小さくする機能を有する、家庭
用あるいは業務用の節電装置およびその運転方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境破壊や地球温暖化を防止する
という観点から電力の有効利用および省エネルギー化が
可能な節電装置が求められている。

【０００３】従来のこの種の節電装置について、図３１
及び図３２を参照しながら説明する。

【０００４】図３１に示すものは、特開平１０−６６３
４１号公報に記載された節電装置で、複数組の主コイル
であるＬ１、Ｌ２、Ｌ５、Ｌ６の端部間に相互に直列に
接続した複数組の励磁コイルであるＬ３、Ｌ４、Ｌ７、
Ｌ８を設けた単相３線式または単相２線式の単巻コイル
型変圧器１０１と、前記複数組の励磁コイルＬ３、Ｌ
４、Ｌ７、Ｌ８の１組または複数組をカットするサイリ
スタ１０２、１０３と、電圧を検知する電圧が所定電圧
以下の降下または上昇によって前記サイリスタ１０２、
１０３を制御する制御部１０４とを備え、出力電圧検知
部１０５は出力側電圧の変化を検知したとき制御部１０
４はサイリスタ１０２、１０３を駆動することにより出
力電圧の下がり過ぎを防止して、負荷に悪影響を与えず
に出力電圧を入力電圧より低減することで、節電を果た
すことができるものである。

【０００５】図３２に示すものは、特開２０００−８３
３７８号公報に記載された電力変換装置で、単相三線の
電力系統において、入力交流電圧と同相で振幅の異なる
電圧に直接変換して出力する、いわゆる交流チョッパと
呼ばれる電力変換手段である電圧振幅調整器１０６の入
力端子を単相三線交流入力端子１Ｒ、１Ｔ間に接続し、
電圧振幅調整器１０６の出力端子を交流フィルタ１０７
を介して、相互に絶縁された２つの巻線を有する変圧器
１０８の１次巻線と、相互に絶縁された２つの巻線を有
する変圧器１０９の１次巻線とにそれぞれ並列接続し、
変圧器１０８の２次巻線を単相三線交流入力端子１Ｒと
単相三線交流出力端子５Ｕとの間に直列に接続し、変圧
器１０９の２次巻線を単相三線交流入力端子１Ｔと単相
三線交流出力端子５Ｗとの間に接続する。このような構
成により、単相三線交流は電圧振幅調整器１０６により
入力電圧と同相で振幅の異なる電圧に変換され、交流フ
ィルタ１０７によりリプルの無い正弦波電圧となり、変
圧器１０８、１０９の１次巻線を励磁し、変圧器１０
８、１０９の２次巻線に巻数比分の１の電圧を出力させ
る。この時、変圧器１０８、１０９の２次巻線を単相三
線交流電圧を下げる極性に接続することで、単相三線交
流出力端子には、入力電圧より低い電圧を出力すること
ができ、負荷に適切な電圧を供給し、節電効果を得るこ
とができることとなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の節電
装置では、出力電圧は変圧器のタップ切替により行って
いるので段階的にしか制御できないという課題がある。

【０００７】また、節電効果が分かり難いという課題が
ある。

【０００８】また、節電率を求められないという課題が
ある。

【０００９】また、節電運転中に節約電力を求めること
ができないという課題がある。

【００１０】また、節電装置が節電運転モードで負荷投
入時した時には、負荷の突入電流により出力電圧が予想
以上に低下し、照明器が点灯しないなど負荷がスムーズ
に立ち上がらない場合があるという課題がある。

【００１１】また、負荷投入時の突入電流による入力電
圧や出力電圧の低下により、変圧器のタップ切り替えに
チャタリングが生じ、出力電圧が不安定になるという課
題があり、チャタリングせず安定して電力供給すること
が要求されている。

【００１２】また、使用電力量が契約電力量を超える
と、電力使用料金が割高となる場合があるが、使用電力
量が契約電力量を上回る場合であっても、節電切替がで
きないという課題がある。

【００１３】また、複数の節電装置が設置された場合に
は、これらの節電装置を集中管理できないという課題が
ある。

【００１４】さらに、２つの変圧器により各相電圧を下
げる構成では、装置の大型化や重量が増加し、コストが
高くなるという課題がある。

【００１５】本発明は上記課題を解決するもので、出力
電圧を連続可変できる節電装置を提供することを第１の
目的とする。

【００１６】第２の目的は、電圧低減率や節電電力や節
約電力量を表示して節電効果を簡略的に表示し、節電効
果を容易に確認可能とすることにある。

【００１７】第３の目的は、節電率を求められるように
することにある。

【００１８】第４の目的は、節電運転中でも節電電力を
求められるようにすることにある。

【００１９】第５の目的は、効果的な省エネルギーを図
ることにある。

【００２０】第６の目的は、環境面から観た節電効果を
表示しさらに使用者の節電意識を高めることにある。

【００２１】第７の目的は、安定した負荷の立ち上げを
可能とすることにある。

【００２２】第８の目的は、使用電力量が契約電力量を
上回る場合は、契約電力量以下となるよう制御し、電力
使用料金を下げることにある。

【００２３】第９の目的は、チャタリングを防止し、安
定した電力供給をすることにある。

【００２４】第１０の目的は、複数の節電装置を集中管
理することができる節電装置を提供することにある。

【００２５】第１１の目的は、１つの変圧器に単相三線
両相共に巻線を巻くことにより、装置の小型、軽量化及
びコストを下げることにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明の節電装置は上記
目的を達成するために、交流電源および負荷の間に１次
巻線を配した直列変圧器と、出力側が前記直列変圧器の
２次巻線に接続された回生形インバータを備え、前記回
生形インバータにより負荷に印加する電圧を制御するも
のである。

【００２７】本発明によれば、回生形インバータによ
り、直列変圧器から電力を取り出し供給側へ戻しなが
ら、２次巻線の電流または電圧のすくなくともいずれか
一方を制御することで、出力電圧を連続可変できる節電
装置が得られる。

【００２８】また他の手段は、請求項１に記載の節電装
置において、交流電源に回生形インバータの入力側が接
続されたものである。

【００２９】本発明によれば、出力電圧を連続可変でき
る節電装置が得られる。

【００３０】また他の手段は、請求項１に記載の節電装
置において、負荷に回生形インバータの入力側が接続さ
れたものである。

【００３１】本発明によれば、出力電圧を連続可変でき
る節電装置が得られる。

【００３２】また他の手段は、請求項１から３のいずれ
かに記載の節電装置において、回生形インバータは、入
力側に交流電力と直流電力を相互に変換できる両方向順
変換器を備えた電圧形インバータとしたものである。

【００３３】本発明によれば、電圧形インバータが回生
形インバータとして動作することができ、出力電圧を連
続可変できる節電装置が得られる。

【００３４】また他の手段は、請求項１から３のいずれ
かに記載の節電装置において、回生形インバータは電流
形インバータとしたものである。

【００３５】本発明によれば、電流形インバータは回生
形インバータとして動作できるので、出力電圧を連続可
変できる節電装置が得られる。

【００３６】また他の手段は、請求項１から３のいずれ
かに記載の節電装置において、回生形インバータは、交
流チョッパ回路としたものである。

【００３７】本発明によれば、交流チョッパ回路は回生
形インバータとして動作できるので、出力電圧を連続可
変できる節電装置が得られる。

【００３８】また他の手段は、請求項１から６のいずれ
かに記載の節電装置において、入力系統および出力系統
が単相３線式であり、直列変圧器の第１の１次巻線が中
性線以外の一方の配線に介挿され、第２の１次巻線が中
性線以外の他方の配線に介挿されているものである。

【００３９】本発明によれば、単相３線式電源の各相の
電圧を可変することができ、単相３線式の配線でも出力
電圧を連続可変できる節電装置が得られる。

【００４０】また他の手段は、消費側で必要の無い分の
電力を供給側へ戻す節電方法としたものである。

【００４１】本発明によれば、消費側で必要の無い分の
電力を供給側へ戻すことができ、効果的な省エネルギー
を図ることができる節電装置が得られる。

【００４２】また他の手段は、請求項１から７のいずれ
かに記載の節電装置において、回生形インバータの入力
電力または出力電力の少なくともいずれかひとつを計測
するインバータ電力計測手段と、前記インバータ電力計
測手段の出力を表示する表示手段とを備えたものであ
る。

【００４３】本発明によれば、インバータ電力つまりは
回生電力を計測表示し、節電効果を簡略的に表示するこ
とで節電効果を容易に確認可能とすることができる節電
装置が得られる。

【００４４】また他の手段は、節電装置の入力電圧と出
力電圧の差を算出する低減電圧演算手段と、前記低減電
圧演算手段の出力を表示する表示手段とを備えたもので
ある。

【００４５】本発明によれば、低減電圧を算出表示し、
節電効果を簡略的に表示することで節電効果を容易に確
認可能とすることができる節電装置が得られる。

【００４６】また他の手段は、節電装置の入力電圧と出
力電圧の差と入力電圧の比率を算出する電圧低減率演算
手段と、前記電圧低減率演算手段の出力を表示する表示
手段とを備えたものである。

【００４７】本発明によれば、電圧低減率を算出表示
し、節電効果を簡略的に表示することで節電効果を容易
に確認可能とすることができる節電装置が得られる。

【００４８】また他の手段は、節電装置の入力電力また
は出力電力のいずれかを計測する電力計測手段と、前記
節電装置の節電停止時の前記電力計測手段の出力を記憶
する通常電力記憶手段と、前記節電装置の節電運転時の
前記電力計測手段の出力を記憶する節電電力記憶手段
と、前記節電装置の出力電圧を計測する負荷電圧計測手
段と、前記節電装置の節電停止時の前記負荷電圧計測手
段の出力を記憶する通常電圧記憶手段と、前記節電装置
の節電運転時の前記負荷電圧計測手段の出力を記憶する
節電電圧記憶手段と、前記通常電圧記憶手段の出力と前
記節電電圧記憶手段の出力とを演算する節約電圧演算手
段と、前記通常電力記憶手段の出力と、前記節電電力記
憶手段の出力と、前記節約電圧演算手段の出力とから節
電率を求める節電率演算手段とから構成したものであ
る。

【００４９】本発明によれば、節電率を求めることがで
きる節電装置が得られる。

【００５０】また他の手段は、節電装置の入力電圧と出
力電圧の差を算出する低減電圧演算手段と、負荷電力ま
たは電源電力のいずれかひとつを計測する電力計測手段
と、負荷に応じた節電率を記憶する節電率記憶手段と、
前記低減電圧演算手段の出力と前記電力計測手段の出力
と前記節電率記憶手段の出力とから節約電力を演算する
節約電力演算手段とを備えたものである。

【００５１】本発明によれば、節電運転中でも節約電力
を演算表示でき、節電効果を簡略的に表示することで節
電効果を容易に確認可能とすることができる節電装置が
得られる。

【００５２】また他の手段は、節電率演算手段の出力値
により節電率記憶手段の内容を設定する節電率設定手段
を備えたものである。

【００５３】本発明によれば、節電率設定手段により節
電率演算手段で求めた節電率を節電率記憶手段に自動設
定ができ、節電効果の算出を容易とすることができるの
でセ節電効果を容易に確認可能な節電装置が得られる。

【００５４】また他の手段は、電力計測手段は、節電装
置の出力電圧を計測する負荷電圧計測手段と、節電装置
の出力電流を計測する負荷電流計測手段とから構成した
ものである。

【００５５】本発明によれば、節電装置の出力電力を計
測することができるので、節電効果を容易に確認可能な
節電装置が得られる。

【００５６】また他の手段は、電力計測手段は、節電装
置の入力電圧を計測する電源電圧計測手段と、節電装置
の入力電流を計測する電源電流計測手段とから構成した
ものである。

【００５７】本発明によれば、節電装置の入力電力を計
測することができるので、節電効果を容易に確認可能な
節電装置が得られる。

【００５８】また他の手段は、負荷電圧計測手段は、節
電装置の入力電圧を計測する電源電圧計測手段と、節電
装置の入力電圧と出力電圧の差を算出する低減電圧演算
手段と、前記電源電圧計測手段と前記低減電圧演算手段
と接続され節電装置の出力電圧を演算する負荷電圧演算
手段とから構成したものである。

【００５９】本発明によれば、出力電圧を計測すること
なく、入力電圧のみ計測することで出力電圧を間接的に
求められるので、より簡易な構成で節電効果を容易に確
認可能な節電装置が得られる。

【００６０】また他の手段は、負荷電流計測手段または
電源電流計測手段は、回生形インバータの入力電流また
は出力電流の少なくともいずれか一方を測定するインバ
ータ電流計測手段と、直列変圧器の巻数比記憶手段と、
前記インバータ電流計測手段と前記巻数比記憶手段と接
続され負荷電流または電源電流を求める主電流演算手段
とから構成したものである。

【００６１】本発明によれば、直接負荷電流や電源電流
を計測することなくインバータ電流を計測して負荷電流
や電源電流を間接的に求められるので、より小型で安価
な電流センサを用いることができ、安価な節電効果を容
易に確認可能な節電装置が得られる。

【００６２】また他の手段は、低減電圧演算手段または
節約電圧演算手段は、回生形インバータの出力電圧を計
測するインバータ電圧計測手段と、直列変圧器の巻数比
記憶手段と、前記インバータ電圧計測手段と前記巻数比
記憶手段と接続され電圧差を求める電圧差演算手段とか
ら構成したものである。

【００６３】本発明によれば、節電装置の入力電圧と出
力電圧を測定することなく、低減電圧を算出表示するこ
とができ、節電効果を簡略的に表示することで節電効果
を容易に確認可能とすることができる節電装置が得られ
る。

【００６４】また他の手段は、節約した電力を算出する
節約電力演算手段と、この節約電力演算手段の出力を表
示する表示手段とを備えたものである。

【００６５】本発明によれば、節約電力を計測表示し、
節電効果を簡略的に表示することで節電効果を容易に確
認可能とすることができる節電装置が得られる。

【００６６】また他の手段は、節約電力演算手段の出力
から節約電力量を求める節約電力量演算手段を設け、前
記節約電力量演算手段の出力を表示手段により表示する
ものとしたものである。

【００６７】本発明によれば、節約電力量を表示するこ
とにより、節電効果を一層効果的に確認可能とすること
ができる節電装置が得られる。

【００６８】また他の手段は、節約電力量を二酸化炭素
削減量に換算する二酸化炭素排出量演算手段と、前記二
酸化炭素排出量演算手段の出力を表示する表示手段を備
えたものである。

【００６９】本発明によれば、節電量を発電所の二酸化
炭素排出量の削減量に換算し表示することで、環境面か
ら観た節電効果を表示しさらに使用者の節電意識を高め
ることができる節電装置が得られる。

【００７０】また他の手段は、一定期間積算し積算結果
を表示する積算表示手段を備えた節電装置としたもので
ある。

【００７１】本発明によれば、出力電力や節約電力の積
算値を表示することができ、節電効果を容易に確認可能
とすることができるという効果のある節電装置が得られ
る。

【００７２】また他の手段は、積算期間を表示する積算
期間表示手段を備えた節電装置としたものである。

【００７３】本発明によれば、出力電力や節約電力の積
算期間を表示することができ、節電効果を容易に確認可
能とすることができるという効果のある節電装置が得ら
れる。

【００７４】また他の手段は、積算表示手段の表示値ま
たは積算期間表示手段の表示値の少なくともいずれか一
方を０にリセットする積算表示値リセット手段を備える
節電装置としたものである。

【００７５】本発明によれば、出力電力の積算値とその
積算期間を同時または個別にリセットでき、また節約電
力の積算値とその積算期間を同時または個別にリセット
でき、任意の期間の積算値と積算期間を表示することが
できるので、節電効果を容易に確認可能とすることがで
きるという効果のある節電装置が得られる。

【００７６】また他の手段は、節電装置の入力電流また
は出力電流の少なくとも何れか１つの単位時間当りの変
化量を計測する電流変化量計測手段と、しきい値記憶手
段と、前記電流変化量計測手段と前記しきい値記憶手段
の出力値を比較演算し、その結果によって前記節電装置
の節電運転モードと節電停止モードを切りかえる運転モ
ード切替手段を備えたものである。

【００７７】本発明によれば、安定した負荷の立ち上げ
を可能とする節電装置が得られる。

【００７８】また他の手段は、節電装置の入力電流、ま
たは出力電流の少なくとも何れか一方を測定する負荷電
流計測手段と、負荷電流しきい値記憶手段と、前記負荷
電流計測手段の出力と負荷電流しきい値記憶手段の出力
とを比較演算し、その結果によって節電装置の運転モー
ドを節電停止モードに切換える運転モード切換え手段備
えたものである。

【００７９】本発明によれば、負荷の消費電力がごく小
さいときには、節電装置の消費電力を小さくし、より効
果的な省エネルギーをはかることができ、また負荷電流
が過大なときには節電運転を停止して節電装置自身を保
護する節電装置が得られる。

【００８０】また他の手段は、請求項１から７のいずれ
かに記載の節電装置の入力電流または出力電流の少なく
とも何れか一方を測定する負荷電流計測手段と、前記負
荷電流計測手段の出力値が所定の値以下であるときは節
電装置を回生形インバータへの通電を停止する通電遮断
手段を備えたものである。

【００８１】本発明によれば、負荷の消費電力がごく小
さいときには、回生形インバータの消費電力を無くし、
より効果的な省エネルギーをはかることができる節電装
置が得られる。

【００８２】また他の手段は、負荷電力量または電源電
力量のいずれかひとつを計測する電力量計測手段を備
え、前記電力量計測手段により計測された使用電力量に
応じて出力電圧を変更する手段を備えたものである。

【００８３】本発明によれば、負荷により消費した使用
電力量に応じて最適な節電を行うことができ、効果的な
省エネルギーを図ることができる節電装置が得られる。

【００８４】また他の手段は、契約電力量と使用電力量
に応じて、出力電圧を変更するものである。

【００８５】本発明によれば、使用電力量が契約電力量
を上回る場合には契約電力量以下となるように制御して
節電し、電力使用料金を下げることができる節電装置が
得られる。

【００８６】また他の手段は、節電装置を有する電力制
御系が１つ以上配され、各電力制御系が通信回線により
集中監視装置に接続された電力制御装置である。

【００８７】本発明によれば、複数箇所の節電電力制御
系からなる引き込み系統全体の電力管理を１カ所で集中
管理することができるので、ビル設備などの大規模な節
電管理を中央で監視制御することができる節電装置が得
られる。

【００８８】また他の手段は、負荷投入時は節電停止モ
ードで運転する節電装置の運転方法である。

【００８９】本発明によれば、突入電流による負荷の不
作動や誤作動を防止することができ、安定した負荷の立
ち上げを可能とすることことができる節電装置が得られ
る。

【００９０】また他の手段は、節電停止モードで運転し
て所定の時間経過後に節電運転モードに切換える節電装
置の運転方法である。

【００９１】本発明によれば、節電停止モードから節電
運転モードに切り換えたときのチャタリングを防止し、
安定した電力供給をすることができ、より効果的な省エ
ネルギーをはかることができる節電装置が得られる。

【００９２】また他の手段は、節電停止モードで運転
後、電圧計測手段が計測した出力電圧または電流計測手
段が計測した出力電流が安定したとき節電運転モードに
切り換える節電装置の運転方法である。

【００９３】本発明によれば、節電停止モードから節電
運転モードに切り換えたときのチャタリングを防止し、
安定した電力供給をすることができる節電装置が得られ
る。

【００９４】また他の手段は、節電装置の入力電圧また
は出力電圧の少なくとも何れか一方が所定の値以下であ
るときに、節電停止モードで運転する節電装置の運転方
法である。

【００９５】本発明によれば、入力電圧もしくは出力電
圧が過剰に低下することが防止でき、負荷を適正な電圧
で駆動し、安定した負荷の立上げを可能とすることがで
きる節電装置が得られる。

【００９６】また他の手段は、節電装置の入力電流また
は出力電流の何れか一方が所定の値以下であるときは節
電停止モードで運転する節電装置の運転方法である。

【００９７】本発明によれば、負荷の消費電力がごく小
さいときには、回生形インバータの消費電力を無くし、
より効果的な省エネルギーをはかることができる節電装
置が得られる。

【００９８】また、他の手段は、交流電源および負荷の
間に配された変圧器の出力の一部を回生形インバータで
取り出し、前記回生形インバータの出力で前記変圧器の
出力を制御する負荷運転方法である。

【００９９】本発明によれば、交流電源などの系統の電
圧が変動した場合においても、負荷側へ安定した節電電
力を供給することができ、出力電圧を連続可変できる節
電装置が得られる。

【０１００】また、他の手段は、交流電源と負荷の間に
配した節電装置において、交流電源直送状態の入力ある
いは出力電力と、節電運転時の入力あるいは出力電力と
により電力低減率を計算する第二節電率演算手段を備え
る構成としたものである。

【０１０１】本発明によれば、節電運転と交流電源直送
状態における入力あるいは出力電力から、節電率のより
正確な計算を可能とすることができる。

【０１０２】また、他の手段は、交流電源と負荷の間に
配した節電装置において、節電運転時の入力電圧、出力
電圧と、定格節電運転時の電力低減率、低減電圧幅とに
より電力低減率を計算する第三節電率演算手段を備える
構成としたものである。

【０１０３】本発明によれば、電源直送状態に運転状態
を切り替えることなく、節電率を計算することができる
節電装置が得られる。

【０１０４】また、他の手段は、電力低減率を表示する
低減率表示手段を備える構成としたものである。

【０１０５】本発明によれば、演算した電力低減率を表
示可能とすることができる。

【０１０６】また、他の手段は、交流電源と負荷の間に
配した節電装置において、交流電源直送状態の電力と、
節電運転時の電力とにより節約電力を計算する第二節約
電力演算手段を備える構成としたものである。

【０１０７】本発明によれば、節電運転と交流電源直送
状態とを切り替えることで、節約電力を計算可能とする
ことができる。

【０１０８】また、他の手段は、交流電源と負荷の間に
配した節電装置において、節電運転時の入力あるいは出
力電力と、節電運転時の低減電圧幅と、節電運転時の入
力電圧と、定格節電運転時の特定負荷固有の定格電力低
減率及び定格低減電圧と、節電運転時の出力設定電圧と
により節約電力を計算する第三節約電力演算手段を備え
る構成としたものである。

【０１０９】本発明によれば、電源直送状態に運転状態
を切り替えることなく、また節電装置における低減電圧
能力を超える目標低減電圧幅であった際においても、節
約電力を計算することができる節電装置が得られる。

【０１１０】また、他の手段は、節約電力を表示する節
約電力表示手段を備える構成としたものである。

【０１１１】本発明によれば、節約電力の表示を可能と
することができる。

【０１１２】また、他の手段は、交流電源直送と節電運
転を切り替え、定格節電率を計算する定格電力低減率計
算手段を備える構成としたものである。

【０１１３】本発明によれば、負荷の状態に合わせた定
格電力低減率を計算することができ、節電率、節約電力
の計算、表示精度を向上することができる節電装置が得
られる。

【０１１４】また、他の手段は、単相交流電源と負荷の
間に各相それぞれ１次巻線を配した直列変圧器と、前記
単相交流電源と前記直列変圧器の２次巻線間に回生形イ
ンバータを配する構成としたものである。

【０１１５】本発明によれば、２個の直列変圧器を使用
せず、単一の直列変圧器のみ使用することで、装置の小
型、軽量化及びコストを下げることができる。

【０１１６】

【発明の実施の形態】本発明は、交流電源と負荷の間に
１次巻線を配した直列変圧器と、出力側が前記直列変圧
器の２次巻線に接続された回生形インバータを備えたも
のであり、回生形インバータにより、直列変圧器から電
力を取り出して供給側へ戻すと共に、回生形インバータ
の出力電圧または出力電流の少なくともいずれか一方を
制御して、直列変圧器の２次巻線に印可する電圧を制御
し、１次巻線側の発生電圧を変化させることで、負荷に
印加する電圧つまり出力電圧を連続可変でき、交流電源
などの系統の電圧が変動した場合においても、負荷側へ
安定した節電電力を供給するという作用を有する。

【０１１７】また、回生形インバータは回生動作により
その出力側に接続された直列変圧器から電力を取得し、
入力側へ電力を回生することにより負荷への印可電圧を
電源電圧より低減するという作用を有し、また、力行動
作により入力側から出力側の直列変圧器へ電力を供給し
て負荷への印可電圧を電源電圧より上昇させるという作
用を有する。

【０１１８】また、請求項１に記載の節電装置におい
て、交流電源側に回生形インバータの入力側を接続した
ものであり、必要に応じて回生形インバータを力行動作
させて、交流電源の電力を変換して前記直列変圧器へ供
給し、または回生形インバータを回生動作させて直列変
圧器からの交流電力を変換して回生形インバータの入力
側の交流電源に回生することにより、直列変圧器の１次
巻線側の発生電圧を変化させることで、負荷に印加する
電圧を制御することにより、出力電圧を連続可変でき、
交流電源などの系統の電圧が変動した場合においても、
負荷側へ安定した節電電力を供給するという作用を有す
る。

【０１１９】また、回生形インバータは回生動作により
その出力側に接続された直列変圧器から電力を取得し、
入力側へ電力を回生する、つまり電源側へ戻すことによ
り負荷への印可電圧を電源電圧より低減するという作用
を有し、また、力行動作により入力側から出力側へ電力
を供給して負荷への印可電圧を電源電圧より上昇させる
という作用を有する。

【０１２０】また、請求項１に記載の節電装置におい
て、負荷側に回生形インバータの入力側が接続されたも
のであり、安定した節電装置の出力側から回生形インバ
ータの入力電力が取得でき、回生形インバータの運転の
安定化が容易となり、また、負荷へ供給する出力電圧を
連続的に制御することができ、交流電源などの系統の電
圧が変動した場合においても、負荷側へ安定した節電電
力を供給することができるという作用を有する。

【０１２１】また、回生形インバータは回生動作により
その出力側に接続された直列変圧器から電力を取得し、
入力側へ電力を回生する、つまり負荷側へ戻すことによ
り負荷への印可電圧を電源電圧より低減するという作用
を有し、また、力行動作により入力側から出力側へ電力
を供給して負荷への印可電圧を電源電圧より上昇させる
という作用を有する。

【０１２２】また、回生形インバータは、入力側に交流
電力と直流電力を相互に変換できる両方向順変換器を備
た電圧形インバータとしたものであり、力行時には両方
向順変換器が入力側の交流電力を一旦直流電力に変換し
た後、その直流電力を逆変換器が交流電力に変換して直
列変圧器の２次巻線に印可する電圧を適正に制御し、ま
た回生時には電圧型インバータの逆変換器が直列変圧器
の２次巻線から交流電力を取得して一旦直流電力に変換
した後、その直流電力を両方向順変換器が交流電力に変
換して入力側に回生させると共に、２次巻線の電圧また
は電流を適正に制御し、入力側と出力側の間で双方向に
電力変換しながら直列変圧器の１次巻線の発生電圧を適
正に制御できるので、節電装置の出力電圧を連続可変で
き、交流電源などの系統の電圧が変動した場合において
も、負荷側へ安定した電力を供給するという作用を有す
る。

【０１２３】また、回生形インバータは、電流形インバ
ータとしたものであり、力行時には入力側の交流電力を
電流形インバータの順変換器から逆変換器の方向に電力
変換して直列変圧器の２次巻線に印可する電圧または電
流を適正に制御し、また回生時には２次巻線からの交流
電力を逆変換器から順変換器の方向に電力変換して２次
巻線の電流を適正に制御し、入力側と出力側の間で双方
向に電力変換しながら直列変圧器の１次巻線の発生電圧
を適正に制御できるので、負荷へ供給する出力電圧を連
続的に制御することができ、交流電源などの系統の電圧
が変動した場合においても、負荷側へ安定した節電電力
を供給するという作用を有する。

【０１２４】また、回生形インバータは、交流チョッパ
回路としたものであり、交流チョッパ回路により入力側
の交流電力をチョッピングすることにより交流のまま電
圧調整して、直列変圧器の２次巻線に印可する電圧を適
正に制御して、直列変圧器の１次巻線の発生電圧を適正
に制御できるので、負荷へ供給する出力電圧を連続的に
制御することができ、交流電源などの系統の電圧が変動
した場合においても、負荷側へ安定した節電電力を供給
するという作用を有する。

【０１２５】また、入力系統および出力系統が単相３線
式であり、直列変圧器の第１の１次巻線が中性線以外の
一方の配線に介挿され、第２の１次巻線が中性線以外の
他方の配線に介挿されているものであり、直列変圧器の
２次巻線への印可電圧を制御することにより単相３線式
電源の各相に介挿したそれぞれの１次巻線の電圧を可変
し、単相３線式電源の各相の出力電圧を可変することが
できるという作用を有し、単相３線式の配線でも、負荷
への印可電圧を連続可変するとともに、節電効果を発揮
することができるという作用を有する。

【０１２６】また、消費側で必要の無い分の電力を供給
側へ戻す節電方法としたものであり、消費側で必要の無
い分の電力を供給側へ戻すことにより、効果的な省エネ
ルギーを図ることができるという作用を有する。

【０１２７】また、回生形インバータの入力電力または
出力電力の少なくともいずれかひとつを計測するインバ
ータ電力計測手段と、前記インバータ電力計測手段の出
力を表示する表示手段とを備えたものであり、インバー
タ電力つまり節電装置が節電動作しているときは負荷側
から電源側へ回生してる回生電力を計測し表示するとい
う作用を有し、節電効果を簡略的に表示することで節電
効果を容易に確認可能とすることができるという作用を
有する。

【０１２８】また、節電装置の入力電圧と出力電圧の差
を算出する低減電圧演算手段と、前記低減電圧演算手段
の出力を表示する表示手段とを備えたものであり、節電
装置の入力電圧と出力電圧の差である低減電圧を算出し
表示するという作用を有し、節電効果を簡略的に表示す
ることで節電効果を容易に確認可能とすることができる
という作用を有する。

【０１２９】また、節電装置の入力電圧と出力電圧の差
と入力電圧の比率を算出する電圧低減率演算手段と、前
記電圧低減率演算手段の出力を表示する表示手段とを備
えたものであり、節電装置の入力電圧と出力電圧の差と
入力電圧の比率である電圧低減率を算出し表示するとい
う作用を有し、節電効果を簡略的に表示することで節電
効果を容易に確認可能とすることができるという作用を
有する。

【０１３０】また、節電装置の入力電力または出力電力
のいずれかを計測する電力計測手段と、前記節電装置の
節電停止時の前記電力計測手段の出力を記憶する通常電
力記憶手段と、前記節電装置の節電運転時の前記電力計
測手段の出力を記憶する節電電力記憶手段と、前記節電
装置の出力電圧を計測する負荷電圧計測手段と、前記節
電装置の節電停止時の前記負荷電圧計測手段の出力を記
憶する通常電圧記憶手段と、前記節電装置の節電運転時
の前記負荷電圧計測手段の出力を記憶する節電電圧記憶
手段と、前記通常電圧記憶手段の出力と前記節電電圧記
憶手段の出力とを演算する節約電圧演算手段と、前記通
常電力記憶手段の出力と、前記節電電力記憶手段の出力
と、前記節約電圧演算手段の出力とから節電率を求める
節電率演算手段とから構成したものであり、節電率を自
動的に演算することができるという作用を有する。

【０１３１】また、節電装置の入力電圧と出力電圧の差
を算出する低減電圧演算手段と、負荷電力または電源電
力のいずれかひとつを計測する電力計測手段と、負荷に
応じた節電率を記憶する節電率記憶手段と、前記低減電
圧演算手段の出力と前記電力計測手段の出力と前記節電
率記憶手段の出力とから節約電力を演算する節約電力演
算手段とを備えたものであり、負荷に応じた節電率と負
荷電力または電源電力のいずれかひとつと、節電装置の
入力電圧と出力電圧の差とから節約電力を演算し、節電
運転時には計測できない節約電力を求められるという作
用を有し、節電効果を簡略的に表示することで節電効果
を容易に確認可能とすることができるという作用を有す
る。

【０１３２】また、節電率演算手段の出力値により節電
率記憶手段の内容を設定する節電率設定手段を備えたも
のであり、節電率設定手段により節電率演算手段で求め
た節電率を節電率記憶手段に自動設定ができるという作
用を有する。

【０１３３】また、電力計測手段は、節電装置の出力電
圧を計測する負荷電圧計測手段と、節電装置の出力電流
を計測する負荷電流計測手段とから構成したものであ
り、節電装置の出力電力の計測ができるという作用を有
する。

【０１３４】また、電力計測手段は、節電装置の入力電
圧を計測する電源電圧計測手段と、節電装置の入力電流
を計測する電源電流計測手段とから構成したものであ
り、節電装置の入力電力が測定できるという作用を有す
る。

【０１３５】また、負荷電圧計測手段は、節電装置の入
力電圧を計測する電源電圧計測手段と、節電装置の入力
電圧と出力電圧の差を算出する低減電圧演算手段と、前
記電源電圧計測手段と前記低減電圧演算手段と接続され
節電装置の出力電圧を演算する負荷電圧演算手段とから
構成したものであり、直接出力電圧を計測しなくても、
入力電圧から出力電圧を間接的に求められるという作用
を有する。

【０１３６】また、負荷電流計測手段または電源電流計
測手段は、回生形インバータの入力電流または出力電流
の少なくともいずれか一方を測定するインバータ電流計
測手段と、直列変圧器の巻数比記憶手段と、前記インバ
ータ電流計測手段と前記巻数比記憶手段と接続され負荷
電流または電源電流を求める主電流演算手段とから構成
したものであり、直接負荷電流や電源電流を計測するこ
となくより小型で安価な電流センサを用いてインバータ
電流を計測することで負荷電流や電源電流を間接的に求
められるという作用を有する。

【０１３７】また、低減電圧演算手段は、回生形インバ
ータの出力電圧を計測するインバータ電圧計測手段と、
直列変圧器の巻数比記憶手段と、前記インバータ電圧計
測手段と前記巻数比記憶手段と接続され電圧差を求める
電圧差演算手段とから構成したものであり、節電装置の
入力電圧と出力電圧を測定することなく、低減電圧を算
出することができるという作用を有する。

【０１３８】また、節約した電力を算出する節約電力演
算手段と、この節約電力演算手段の出力を表示する表示
手段とを備えたものであり、節約電力を計測し、節電効
果を簡略的に表示することで節電効果を容易に確認可能
とすることができるという作用を有する。

【０１３９】また、節約電力演算手段の出力から節約電
力量を求める節約電力量演算手段を設け、前記節約電力
量演算手段の出力を表示手段により表示するものとした
ものであり、瞬時値の節約電力から積算値の節約電力量
を求められるという作用を有し、節約電力量を表示する
ことにより、節電効果を一層効果的に確認可能とするこ
とができるという作用を有する。

【０１４０】また、節約電力量を二酸化炭素削減量に換
算する二酸化炭素排出量演算手段と、酸化炭素排出量演
算手段の出力を表示する表示手段を備えたものであり、
節約電力量を地球温暖化の原因とされる発電所の二酸化
炭素削減量に換算して表示するという作用を有し、環境
面から観た節電効果の検証をすることができるという作
用を有する。

【０１４１】また、一定期間積算し積算結果を表示する
積算表示手段を備えるものであり、出力電力量や節約電
力量を積算して表示するという作用を有する。

【０１４２】また、積算期間を表示する積算期間表示手
段を備えるものであり、出力電力量や節約電力量の積算
期間を表示するという作用を有する。

【０１４３】また、積算表示手段の表示値または積算期
間表示手段の表示値の少なくともいずれか一方を０にリ
セットする積算表示値リセット手段を備えるものであ
り、出力電力量とその積算期間を同時または個別にリセ
ットでき、また節約電力量とその積算期間を同時または
個別にリセットでき、使用者が任意の期間の積算値や積
算期間を表示させることができるという作用を有する。

【０１４４】また、節電装置の入力電流または出力電流
の少なくとも何れか１つの単位時間当りの変化量を計測
する電流変化量計測手段と、しきい値記憶手段と、電流
変化量計測手段としきい値記憶手段の出力値の比較演算
し、その結果によって節電装置の節電運転モードと節電
停止モードを切りかえる運転モード切替手段を備えたも
のであり、節電装置の入力電流または出力電流の少なく
とも何れか１つの単位時間当りの変化量が一定以上であ
れば、節電運転モードを節電停止モードに切換えるとい
う作用を有し、負荷の突入電流が大きいときには、節電
運転モードから節電停止モードに切換えることにより節
電装置の出力電圧低下を防止するという作用を有し、節
電モードであっても安定した負荷の立ち上げを可能とす
るという作用を有する。

【０１４５】また、節電装置の入力電流、または出力電
流の少なくとも何れか一方を測定する負荷電流計測手段
と、負荷電流しきい値記憶手段と、前記負荷電流計測手
段の出力と負荷電流しきい値記憶手段の出力とを比較演
算し、その結果によって節電装置の運転モードを節電停
止モードに切換える運転モード切換え手段を備えたもの
であり、負荷の消費電力がごく小さく節電装置による節
約電力が節電運転時の節電装置の消費電力を下回る場合
には、節電装置を節電運転モードから節電停止モードへ
切換えて省電力化を図るという作用を有し、より効果的
な省エネルギー化を図ることができるという作用を有
し、負荷電流が過大であるときには節電装置を停止して
節電装置自身を保護するという作用を有する。

【０１４６】また、節電装置の入力電流または出力電流
の少なくとも何れか一方を測定する負荷電流計測手段
と、前記負荷電流計測手段の出力値が所定の値以下であ
るときは節電装置を回生形インバータへの通電を停止す
る通電遮断手段を備えたものであり、負荷の消費電力が
ごく小さく節電装置による節約電力が回生形インバータ
の消費電力よりも小さいときには、回生形インバータへ
の通電を停止して、回生形インバータの消費電力を無く
すことができるという作用を有し、より効果的な省エネ
ルギー化をはかることができるという作用を有する。

【０１４７】また、負荷電力量または電源電力量のいず
れかひとつを計測する電力量計測手段を備え、計測され
た使用電力量に応じて出力電圧を変更する手段を備えた
ものであり、負荷の消費した使用電力量に応じて出力電
圧を変更するという作用を有し、使用電力量が多くなれ
ば、より出力電圧を低減して節電量を増加させるという
作用を有し、最適な節電を行うことができるという作用
を有する。

【０１４８】また、契約電力量と使用電力量に応じて、
出力電圧を変更するものであり、使用電力量が契約電力
量を上回りそうであれば出力電圧を下げるという作用を
有し、使用電力量が契約電力量を上回る場合には契約電
力以下となるように制御して節電するという作用を有す
る。

【０１４９】また、節電装置を有する電力制御系が１つ
以上配され、各電力制御系が通信回線により集中監視装
置に接続された電力制御装置としたものであり、集中監
視装置は各々の節電装置と通信回線を介して通信するこ
とにより各節電装置を監視制御するという作用を有し、
複数箇所の節電電力制御系からなる引き込み系統全体の
電力管理を１カ所で集中管理することができるという作
用を有し、ビル設備などの大規模な節電管理を中央で監
視制御することができるという作用を有する。

【０１５０】また、負荷投入時は節電停止モードで運転
する節電装置の運転方法としたものであり、負荷投入時
には節電運転モードから節電停止モードに切換えること
により負荷の突入電流が大きくても節電装置の出力電圧
低下を防止するという作用を有し、また負荷投入時に節
電停止モードとすることで交流電源の電圧をほぼそのま
ま負荷に印可するという作用を有し、安定した負荷の立
ち上げを可能にするという作用を有する。

【０１５１】また、節電停止モードで運転して所定の時
間経過後に節電運転モードに切換える節電装置の運転方
法としたものであり、節電停止モードにて所定時間運転
することにより、節電装置の出力電圧などの出力状態や
負荷の状態が安定した後に、節電モードに切換えるとい
う作用を有し、節電運転モードに切り換えたときのチャ
タリングを防止し、安定した電力供給をすることができ
るという作用を有する。

【０１５２】また、節電停止モードで運転後、電圧計測
手段が計測した出力電圧または電流計測手段が計測した
出力電流が安定したとき節電運転モードに切り換える節
電装置の運転方法としたものであり、節電停止モードに
て節電装置の出力電圧または出力電流が安定し、負荷の
状態が安定した後に節電運転モードに切換えるという作
用を有し、節電運転モードに切り換えたときのチャタリ
ングを防止し、安定した電力供給をすることができると
いう作用を有する。

【０１５３】また、節電装置の入力電圧または出力電圧
の少なくとも何れか一方が所定の値以下であるときに、
節電停止モードで運転する節電装置の運転方法としたも
のであり、入力電圧もしくは出力電圧が過剰に低下した
場合には、節電運転モードにより電圧低減することを停
止するという作用を有し、交流電源の電圧をそのまま負
荷に印可して負荷を適正な電圧で駆動することができる
という作用を有する。

【０１５４】また、節電装置の入力電流または出力電流
の何れか一方が所定の値以下であるときは節電停止モー
ドで運転する節電装置の運転方法としたものであり、負
荷の消費電力がごく小さく節電装置による節約電力が節
電運転時の節電装置の消費電力を下回る場合には、節電
装置を節電運転モードから節電停止モードへ切換えて省
電力化を図るという作用を有し、より効果的な省エネル
ギー化を図ることができるという作用を有する。

【０１５５】また、交流電源と負荷の間に配された変圧
器の出力の一部を回生形インバータで取り出し、前記回
生形インバータの出力で前記変圧器の出力を制御する負
荷運転方法としたものであり、変圧器の出力を回生形イ
ンバータで取り出し、その電力を電源側や負荷側へ回生
するという作用を有し、回生形インバータの出力で変圧
器の出力を制御して負荷に印可される電圧を可変して、
交流電源などの系統の電圧が変動した場合においても、
負荷側へ安定した節電電力を供給することができ、出力
電圧を連続可変できるという作用を有する。

【０１５６】また、交流電源と負荷の間に配した節電装
置において、交流電源直送状態の入力あるいは出力電力
と、節電運転時の入力あるいは出力電力とにより電力低
減率を計算する第二節電率演算手段を備える構成とした
ものであり、節電運転と交流電源直送状態とを切り替え
ることで、節電率のより正確な計算を可能とすることが
できるという作用を有する。

【０１５７】また、交流電源と負荷の間に配した節電装
置において、節電運転時の入力電圧、出力電圧と、定格
節電運転時の電力低減率、低減電圧幅とにより電力低減
率を計算する第三節電率演算手段を備える構成としたも
のであり、電源直送状態に運転状態を切り替えることな
く、節電率を計算することができるという作用を有す
る。

【０１５８】また、電力低減率を表示する低減率表示手
段を備える構成としたものであり、演算した電力低減率
を表示可能とすることができるという作用を有する。

【０１５９】また、交流電源と負荷の間に配した節電装
置において、交流電源直送状態の電力と、節電運転時の
電力とにより節約電力を計算する第二節約電力演算手段
を備える構成としたものであり、節電運転と交流電源直
送状態とを切り替えることで、節約電力を計算可能とす
ることができるという作用を有する。

【０１６０】また、交流電源と負荷の間に配した節電装
置において、節電運転時の入力あるいは出力電力と、節
電運転時の低減電圧幅と、節電運転時の入力電圧と、定
格節電運転時の特定負荷固有の定格電力低減率及び定格
低減電圧と、節電運転時の出力設定電圧とにより節約電
力を計算する第三節約電力演算手段を備える構成とした
ものであり、電源直送状態に運転状態を切り替えること
なく、また節電装置における低減電圧能力を超える目標
低減電圧幅であった際においても、節約電力を計算する
ことができるという作用を有する。

【０１６１】また、節約電力を表示する節約電力表示手
段を備える構成としたものであり、節約電力の表示を可
能とすることができるという作用を有する。

【０１６２】また、交流電源直送と節電運転を切り替
え、定格節電率を計算する定格電力低減率計算手段を備
える構成としたものであり、負荷の状態に合わせた定格
電力低減率を計算することができ、節電率、節約電力の
計算、表示精度を向上することができるという作用を有
する。

【０１６３】また、交流電源直送と節電運転を切り替
え、定格電力低減率を計算する定格電力低減率計算手段
を備える構成としたものであり、定格電力低減率を負荷
の種類、容量を調査し、人為的に近似計算することな
く、自動的に計算することができるという作用を有す
る。

【０１６４】また、単相交流電源と負荷の間に各相それ
ぞれ１次巻線を配した直列変圧器と、前記単相交流電源
と前記直列変圧器の２次巻線間に回生形インバータを配
する構成としたものであり、２つの直列変圧器を用い
ず、１個の直列変圧器でのみ節電装置を実現する為、装
置の小型、軽量化及びコストを下げることができるとい
う作用を有する。

【０１６５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【０１６６】（実施例１）図１は本発明の一実施例にお
ける節電装置の基本構成を示す回路図である。

【０１６７】図１に示すように、交流電源１に節電装置
２のＵ相入力接続端子３ＵとＶ相入力接続端子３Ｖが接
続される。

【０１６８】Ｕ相入力接続端子３Ｕの他端は節電装置２
の直列変圧器４の1次巻線の一端に接続され、直列変圧
器４の１次巻線の他端は節電装置２のＵ相出力接続端子
５Ｕに接続される。

【０１６９】Ｖ相入力接続端子３Ｖは節電装置２のＶ相
出力接続端子５Ｖに接続されている。

【０１７０】節電装置２の各出力接続端子５Ｕおよび５
Ｖには電気機器などの負荷６が接続される。

【０１７１】節電装置２の各入力接続端子３Ｕおよび３
Ｖは分岐されて回生形インバータ７の入力端子に接続さ
れ、回生形インバータ７の出力端子は直列変圧器４の２
次巻線に接続され、直列変圧器４の出力の一部が回生出
力として取り出される。取り出される回生出力は、直列
変圧器４の巻数比にもよるが、通常、直列変圧器４の出
力の１／１０以下である。図示していないが、回生形イ
ンバータ７の出力部には、回生形インバータ７が停止し
た際には、直列変圧器４の２次巻線を短絡する短絡手段
としてのスイッチを備えている。

【０１７２】次に、負荷６として照明器具を使用した場
合を例にして動作を説明する。交流電源１として１００
Ｖの商用電源を使用し、図示はしていないが、主幹ブレ
ーカーを介して節電装置２のＵ相入力接続端子３Ｕおよ
びＶ相入力接続端子３Ｖに接続する。

【０１７３】１００Ｖの商用電源とはいっても実際には
送電系での電圧降下を見込んで１００Ｖより若干高い電
圧で送電されており、場所によっても異なるが、通常、
各消費者が使用する場所では１０５〜１０７Ｖ程度の電
圧が観測されている。

【０１７４】一方、負荷６として照明器具を例に見る
と、これら照明器具はほぼ定格電圧の１００Ｖ付近で最
も効率的に作動するように設計されており、１０６Ｖで
点灯させれば電力効率が悪く、また必要以上の照度とな
るとともに器具の寿命も短くなる。したがって、６Ｖ分
の電力は殆ど無駄に消費されることになり、この電力は
消費側で必要の無い分の電力である。

【０１７５】上記構成において、回生形インバータ７を
回生動作させて直列変圧器４の２次巻線側から交流電力
を取り出し変換して回生形インバータ７の入力側の交流
電源１に回生する、つまり必要の無い分の電力を供給側
へもどすことにより、直列変圧器４の１次巻線側の発生
電圧を変化させることで、負荷６に印加する電圧の１０
０Ｖを超える部分の電圧を低減させる。

【０１７６】このとき、電源電圧を１０６Ｖ、負荷電圧
２００に印可する電圧を１００Ｖとすると、直列変圧器
４の１次巻線の電圧は６Ｖ、直列変圧器４の巻数比を１
０とすると、直列変圧器４の２次巻線の電圧は６０Ｖ、
すなわち回生形インバータ７の出力電圧は６０Ｖであ
り、回生形インバータ７は入力電圧を約１０６Ｖとして
直列変圧器４より回生した電力を昇圧して電源側へ回生
する。

【０１７７】この結果、節電装置２の出力端子５Ｕ、５
Ｖ間の電圧はほぼ１００Ｖになり、約６Ｖ分の必要の無
い分の電力は、回生形インバータにより供給側へ戻され
て節電されることとなる。

【０１７８】この場合、電圧を６Ｖ減少させることで、
水銀灯の消費電力は１２〜１３％削減することが出来
る。すなわち、照明器具の負荷抵抗がＲオームであると
すると、１０６Ｖの電圧では１０６／Ｒアンペアの電流
が流れるが、１００Ｖの電圧では１００／Ｒの電流が流
れる。従って、消費電力は１０６×１０６／Ｒワットか
ら１００×１００／Ｒワットに低減し、約１１％減少す
る。

【０１７９】また、直列変圧器の巻数比が１０であるか
ら、回生形インバータ７の容量は節電装置２の容量の約
１／１０でよく、回生形インバータ７の小型化が図れる
とともに、回生形インバータ７の損失の約１／１０が節
電装置２の損失に換算されることとなる。

【０１８０】また、回生形インバータ７を力行動作させ
ることで、回生形インバータ７の入力側から出力側の直
列変圧器４へ電力を供給して、節電装置２の出力電圧を
電源電圧よりも上昇させることもできる。

【０１８１】以上のように本実施例によれば、必要の無
い分の電力を供給側へ戻すことにより節電し、また出力
電圧を連続可変する節電装置を構成することができる。

【０１８２】なお、図示していないが回生形インバータ
７の出力部は直列変圧器４の短絡手段を備えており、回
生形インバータ７の動作時には開放しているが、回生形
インバータ７の停止時には直列変圧器４の２次巻線を短
絡し、直列変圧器４の２次巻線の電圧の異常上昇を防止
する構成としている。

【０１８３】（実施例２）図２は、節電装置の他の実施
例である。

【０１８４】この実施例は図１の構成における回生形イ
ンバータ７の入力端子を節電装置２の各出力端子２Ｕお
よび２Ｖに接続したものである。

【０１８５】上記構成において、回生形インバータ７を
回生動作させて直列変圧器４の２次巻線側から交流電力
を取り出し変換して回生形インバータ７の入力側の負荷
６に回生することにより、直列変圧器４の１次巻線側の
発生電圧を変化させることで、負荷６に印加する電圧の
１００Ｖを超える部分の電圧を低減させる。このとき、
回生形インバータ７は負荷６側の電圧を上昇させること
なく電力を回生する。

【０１８６】その他の構成および動作は図１と同一であ
る。

【０１８７】以上のように本実施例によれば、必要の無
い分の電力を供給側へ戻すことにより節電し、また出力
電圧を連続可変する節電装置を構成することができる。

【０１８８】（実施例３）図３は回生形インバータ７の
具体的な実施例を示す。

【０１８９】図３に示すように、回生形インバータ７
は、電圧型インバータ８にて構成され、この電圧型イン
バータ８は、両方向順変換器８Ａ、逆変換器８Ｂおよび
この両者間に接続されたコンデンサ８Ｃとにより構成さ
れる。

【０１９０】図示していないが、回生形インバータ７の
入出力部にはそれぞれ連系リアクトルが備えられてい
る。

【０１９１】両方向順変換器８Ａの入力端子は回生形イ
ンバータ７の入力端子７ＡＵ、７ＡＶを介して節電装置
２の入力接続端子３Ｕ、３Ｖに接続され、逆変換器８Ｂ
の出力端子は回生形インバータ７の出力端子７ＢＵ、７
ＢＶを介して直列変圧器４の２次巻線に接続される。

【０１９２】上記構成において、節電装置２の節電運転
モード時には回生形インバータ７は回生動作し、逆変換
器８Ｂが直列変圧器４の２次巻線から交流電力を取得し
て一旦直流電力に変換した後、その直流電力を両方向順
変換器８Ａが交流電力に変換して入力側にほぼ力率１で
回生させると共に直列変圧器４の２次巻線の電圧または
電流を適正に制御し、直列変圧器４の１次巻線の発生電
圧を適正に制御して、節電装置２の出力電圧を入力電圧
よりも低減する。

【０１９３】また、回生形インバータ７を力行動作させ
ることにより、節電装置２の出力電圧を入力電圧よりも
増加させることもできる。

【０１９４】以上のように本実施例によれば、必要の無
い分の電力を供給側へ戻すことにより節電し、また出力
電圧を連続可変する節電装置を構成することができる。

【０１９５】（実施例４）図４は回生形インバータ７の
他の具体的な実施例を示す。

【０１９６】図４に示すように、この実施例の回生形イ
ンバータ７は、電流形インバータ９により構成され、こ
の電流形インバータ９は、順変換器９Ａ、第２の逆変換
器９Ｂおよびこの両者間の一方の配線に接続されたリア
クトル９Ｃとにより構成される。

【０１９７】図示していないが、回生形インバータ７の
入出力部にはそれぞれ連系リアクトルと過電圧抑制用コ
ンデンサとが備えられている。

【０１９８】一方向順変換器９Ａの入力端子は回生形イ
ンバータ７の入力端子７ＡＵ、７ＡＶを介して節電装置
２の入力接続端子３Ｕ、３Ｖに接続され、第２の逆変換
器９Ｂの出力端子は回生形インバータ７の出力端子７Ｂ
Ｕ、７ＢＶを介して直列変圧器４の２次巻線に接続され
る。

【０１９９】上記構成において、節電装置２の節電運転
モード時には回生形インバータ７は回生動作し、第２の
逆変換器９Ｂが直列変圧器４の２次巻線から交流電力を
取得してコイル４４３を介して一旦直流電力に変換した
後、その直流電力を順変換器９Ａが交流電力に変換して
入力側にほぼ力率１で回生させると共に直列変圧器４の
２次巻線の電圧または電流を適正に制御し、直列変圧器
４の１次巻線の発生電圧を適正に制御して、節電装置２
の出力電圧を入力電圧よりも低減して節電する。

【０２００】また、回生形インバータ７を力行動作させ
ることにより、節電装置２の出力電圧を入力電圧よりも
増加させることもできる。

【０２０１】以上のように本実施例によれば、必要の無
い分の電力を供給側へ戻すことにより節電し、また出力
電圧を連続可変する節電装置を構成することができる。

【０２０２】（実施例５）図５は回生形インバータ７の
さらに他の具体的な実施例を示す。

【０２０３】図５に示すように、この実施例の回生形イ
ンバータ７は、交流チョッパ回路１０である。

【０２０４】この交流チョッパ回路１０は、第１の双方
向スイッチ回路１１と第２の双方向スイッチ回路１２と
により構成される。第１の双方向スイッチ回路１１は、
一方向導通手段としてのダイオード１３Ａと、スイッチ
手段としての絶縁ゲートバイポーラトランジスタ１３Ｂ
と、ダイオード１３Ａのカソード側と絶縁ゲートバイポ
ーラトランジスタ１３Ｂのコレクタ側を接続した第１の
直列回路と、ダイオード１４Ａと、絶縁ゲートバイポー
ラトランジスタ１４Ｂと、ダイオード１４Ａのカソード
側と絶縁ゲートバイポーラトランジスタ１４Ｂのコレク
タ側を接続した第２の直列回路と、第１の直列回路と第
２の直列回路を互いに逆方向に並列接続したものであ
る。

【０２０５】第２の双方向スイッチ回路１２は、第１の
双方向スイッチ回路１１と、同様に構成されたものであ
る。

【０２０６】第１の双方向スイッチ回路１１の一方の端
子は回生形インバータ７の入力端子７ＡＵを介して節電
装置２の入力接続端子３Ｕに接続され、第１の双方向ス
イッチ回路１１の他方の端子は回生形インバータ７の出
力端子７ＢＵに接続される。

【０２０７】また、第２の双方向スイッチ回路１２の一
方の端子は、第１の双方向スイッチ回路１２の他方の端
子と共に、回生形インバータ７の出力端子７ＢＵに接続
され、第２の双方向スイッチ回路１２の他方の端子は回
生形インバータ７の入力端子７ＡＶと出力端子７ＢＶを
直接接続する配線に接続される。

【０２０８】回生形インバータ７の入力端子７ＡＵ、７
ＡＶはそれぞれ節電装置２の入力接続端子３Ｕ、３Ｖへ
接続され、回生形インバータ７の出力端子７ＢＵ、７Ｂ
Ｖは、直列変圧器４の２次巻線へ接続される。

【０２０９】図示していないが、回生形インバータ７の
入出力部にはそれぞれ連系リアクトルが備えられてい
る。

【０２１０】上記構成において、第１の双方向スイッチ
回路１１と第２の双方向スイッチ回路１２とは、一方が
導通しているときに他方は非導通であり、一方が非導通
のときに他方は導通していて、同時に導通する期間は無
い。節電装置２の節電運転モードの時には、この第１の
双方向スイッチの導通する時比率によって直列変圧器４
の２次巻線に印可される電圧または電流の少なくともい
ずれか一方を適正に制御して直列変圧器４の２次巻線に
印可し、直列変圧器４の１次巻線の発生電圧を適正に制
御して、節電装置２の出力電圧を入力電圧より低減し
て、節電する。

【０２１１】以上のように本実施例によれば、出力電圧
を連続可変する節電装置を構成することができる。

【０２１２】なお、直列変圧器４の巻線の巻方向を変更
することで、節電装置２の出力電圧を入力電圧より増加
させることも可能である。

【０２１３】（実施例６）図６は本発明による節電装置
のさらに他の実施例を示す。

【０２１４】本実施例は、本発明による節電装置を単相
３線式の交流電源に適用した場合の実施例である。

【０２１５】図６において、図示していない単相３線式
の交流電源に接続される節電装置２の入力接続端子は、
Ｒ１、Ｔ１およびＮ１を備えていて、Ｎ１は単相３線式
交流電源の中性線に接続される。

【０２１６】一方、図示していない負荷が接続される節
電装置２の出力接続端子もＲ２、Ｔ２およびＮ２を備え
ている。

【０２１７】入力接続端子Ｒ１と出力接続端子Ｒ２間に
は第２の直列変圧器４Ａの第１の１次巻線４Ｂが接続さ
れ、入力接続端子Ｔ１と出力接続端子Ｔ２間には第２の
直列変圧器４Ａの第２の１次巻線４Ｃが接続されてい
る。

【０２１８】第２の直列変圧器４Ａの２次巻線は回生形
インバータ７の出力に接続されている。

【０２１９】入力接続端子Ｎ１とＮ２は直結されてい
る。

【０２２０】本実施例の動作は図１の動作と本質的に同
一であるので、説明は省略する。

【０２２１】以上のように本実施例によれば単相３線式
の配線でも、出力電圧を連続可変する節電装置を構成す
ることができる。

【０２２２】さらに、２系統分の変圧器を１つのコアで
構成しているため、各系統毎に変圧器を配するよりも、
節電装置２の小型化を図ることができる。

【０２２３】なお、同一機能の直列変圧器２台の各１次
巻線をＲ相、Ｔ相のそれぞれに接続し、各２次巻線を並
列接続して回生形インバータ７の出力に接続することと
しても、その効果作用には差異が無い。

【０２２４】（実施例７）図７は本発明による節電装置
のさらに他の実施例を示す。

【０２２５】本実施例は、図１の実施例において、回生
形インバータ７の入力側にインバータ電力計測手段１５
を設け、インバータ電力計測手段１５の出力値を表示す
る表示手段１６を備えたものである。

【０２２６】インバータ電力計測手段１５は電力検出器
であり、この検出信号はＡ／Ｄ変換されてマイクロコン
ピュータに入力され、このマイクロコンピュータに接続
された表示手段１６としての液晶パネルに表示される。

【０２２７】上記構成において、インバータ電力計測手
段１５は回生形インバータ７を介して直列変圧器４から
交流電源１側に回生される回生電力と電圧、電流、力率
などを計測し、これを表示手段１６に表示する。

【０２２８】この回生電力は節約電力の一部である。

【０２２９】以上のように本実施例によれば、節電効果
を容易に確認可能とすることができる節電装置を構成す
ることができる。

【０２３０】なお、回生形インバータ７の出力側にイン
バータ電力計測手段１５を設けてもよいが、この場合は
インバータ電力計測手段１５の出力には回生形インバー
タ７自身の消費電力や損失が加味されないこととなる。

【０２３１】なお、インバータ電力計測手段１５は、電
力検出器以外に例えば、電圧検出器と電流検出器とそれ
ぞれの信号をＡ／Ｄ変換して取り込み電力演算するプロ
グラムを備えたマイクロコンピュータなどで構成しても
よい。

【０２３２】（実施例８）図８は本発明による節電装置
の他の実施例を示す。本実施例は、節電装置２の入力側
に電源電圧計測手段１７と、出力側に負荷電圧計測手段
１８とを設け、それぞれの出力を低減電圧演算手段１９
に接続し、低減電圧演算手段１９の出力を表示手段１６
により表示する構成としたものである。

【０２３３】電圧低減率演算手段２０は、電源電圧計測
手段１７と低減電圧演算手段１９を入力とし、表示手段
１６を出力とする。

【０２３４】電源電圧計測手段１７は電圧検出器にて構
成され、負荷電圧計測手段１８は電圧検出器にて構成さ
れ、それぞれの検出信号はＡ／Ｄ変換されてマイクロコ
ンピュータに入力され、低減電圧演算手段１９はこのマ
イクロコンピュータ内のプログラムにて構成され、表示
手段１６はマイクロコンピュータに接続された液晶パネ
ルである。

【０２３５】上記構成において、低減電圧演算手段１９
は、電源電圧計測手段１７と負荷電圧計測手段１８の差
から低減電圧を求め、表示手段１６へ出力し表示する。

【０２３６】また電圧低減率演算手段２０は、低減電圧
演算手段１９の出力値を、電源電圧計測手段１７の出力
値で除算して電圧低減率を求め、表示手段１６へ出力し
表示する。

【０２３７】前述の実施例１で説明した例では、電源電
圧が１０６Ｖ、負荷電圧が１００Ｖなので低減電圧は６
Ｖ、電圧低減率は６％となり、表示手段１６にそれぞれ
低減電圧６Ｖ、電圧低減率６％と表示されることとな
る。

【０２３８】以上のように本実施例によれば、節電効果
を容易に確認可能とすることができる節電装置を構成す
ることができる。

【０２３９】（実施例９）図９は本発明による節電装置
のさらに他の実施例を示す。

【０２４０】図９の節電装置２は、節電装置２の出力電
力を計測する電力計測手段２１と、節電装置２の節電停
止時の電力計測手段２１の出力を記憶する通常電力記憶
手段２２Ａと、節電装置２の節電運転時の電力計測手段
２１の出力を記憶する節電電力記憶手段２２Ｂと、節電
装置２の出力電圧を計測する負荷電圧計測手段１８と、
節電装置２の節電停止時の負荷電圧計測手段１８の出力
を記憶する通常電圧記憶手段２３Ａと、節電装置２の節
電運転時の負荷電圧計測手段１８の出力を記憶する節電
電圧記憶手段２３Ｂと、通常電圧記憶手段２３Ａの出力
値から節電電圧記憶手段２３Ｂの出力値を減算する節約
電圧演算手段２４と、通常電力記憶手段２２Ａの出力
と、節電電力記憶手段２２Ｂの出力と、節約電圧演算手
段２４の出力とから電圧当りの節電率を求める節電率演
算手段２５と、節電率記憶手段２６と、節電率演算手段
２５の出力値を節電率記憶手段２６へ設定する節電率設
定手段２７とから構成したものである。

【０２４１】電力計測手段２１は電力検出器にて構成さ
れ、負荷電圧計測手段１８は電圧検出器にて構成され、
それぞれの検出信号はＡ／Ｄ変換されてマイクロコンピ
ュータに入力される。通常電力記憶手段２２Ａと、節電
電力記憶手段２２Ｂと、通常電圧記憶手段２３Ａと、節
電電圧記憶手段２３Ｂと、節電率記憶手段２６はマイク
ロコンピュータ内のメモリにより構成される。節約電圧
演算手段２４と、節電率演算手段２５と、節電率設定手
段２７とはマイクロコンピュータ内のプログラムにより
構成される。

【０２４２】上記構成において、節電電力記憶手段２２
Ｂの出力をＷ２、通常電力記憶手段２２Ａの出力Ｗ１、
節電電圧記憶手段２３Ｂの出力をＶ２、通常電圧記憶手
段２３Ａの出力をＶ１とすると節電電圧演算手段２４と
節電率演算手段２５の演算結果は、式１となり電圧当り
の節電率Ｘが求められることとなる。

【０２４３】

【式１】

【０２４４】これにより電圧当りの節電率を自動的に演
算することができ、節電効果を容易に確認可能とするこ
とができる。

【０２４５】また、節電率設定手段２７は、前述の如く
に求めた節電率演算手段２５が出力する節電率を節電率
記憶手段２６へ設定し記憶させる。

【０２４６】これにより節電率記憶手段２６には、自動
的に節電率が設定されることとなる。

【０２４７】また、図示していないが電力計測手段２１
は、節電装置の入力部に備えてもよい。

【０２４８】以上のように本実施例によれば、節電率を
求めることができる節電装置を構成することができる。

【０２４９】なお、節電電圧演算手段２４は、節電率演
算手段２５に含むものとしても、その効果作用に差異は
無い。

【０２５０】なお、電力計測手段２１は電力検出器以外
に例えば、電圧検出器と電流検出器とそれぞれの信号を
Ａ／Ｄ変換して取り込み電力演算するプログラムを備え
たマイクロコンピュータなどで構成してもよい。

【０２５１】（実施例１０）図１０は本発明による節電
装置のさらに他の実施例を示す。

【０２５２】図１０において節電装置２の出力部に電力
計測手段２１備え、実施例８に示した如く節電装置２の
入力電圧と出力電圧の差を算出する低減電圧演算手段１
９と、負荷６に応じた節電率を記憶する節電率記憶手段
２６と、節約電力演算手段２８と、節約電力量演算手段
２９と、二酸化炭素排出量演算手段３０と、演算手段３
１と、表示手段１６とを備える。

【０２５３】節約電力演算手段２８は低減電圧演算手段
１９と節電率記憶手段２６と電力計測手段２１とを入力
とし、表示手段１６を出力とする。

【０２５４】節約電力量演算手段２９は、節約電力演算
手段２８を入力とし、表示手段１６と二酸化炭素排出量
演算手段３０とを出力とする。

【０２５５】二酸化炭素排出量演算手段３０は、節約電
力量演算手段２９を入力とし、表示手段１６を出力とす
る。

【０２５６】演算手段３１は、節約電力量演算手段２９
と電力計測手段２１とを入力とし、表示手段１６を出力
とする。

【０２５７】節電率記憶手段２６には現在接続されてい
る負荷６が定格電圧付近で１Ｖ印可電圧を低減した際の
消費電力の比であるところの節電率が記憶されている。

【０２５８】電力計測手段２１は電力検出器にて構成さ
れ、低減電圧演算手段１９と、節約電力演算手段２８
と、節約電力量演算手段２９と、二酸化炭素排出量演算
手段３０と、演算手段３１とはマイクロコンピュータ内
のプログラムとして構成され、節電率記憶手段２６はマ
イクロコンピュータのメモリにより構成され、表示手段
１６はマイクロコンピュータに接続された液晶パネルに
て構成される。

【０２５９】上記構成において、節約電力演算手段２８
は、低減電圧演算手段１９の出力と、節電率記憶手段２
６の出力と、電力計測手段２１の出力とを乗算して節約
電力を演算し、表示手段１６に出力し表示する。

【０２６０】例えば、１０６Ｖから１００Ｖへ印可電圧
を低減することによる照明負荷の節電率が１２％であれ
ば、節電率記憶手段２６には２％を記憶させる。

【０２６１】節電装置２の入力電圧が１０６Ｖ、出力電
圧が１００Ｖのとき、接続された照明負荷の消費電力が
電力計測手段２１により１００００Ｗと計測されていれ
ば、節約電力演算手段２８の出力は１２００Ｗとなる。

【０２６２】出力電圧が入力電圧より高い場合は、節約
電力演算手段２８の出力は負の値となり、節約されてな
いことを示す。

【０２６３】負荷６の節電率は、定格電圧付近であれば
ほぼ印可電圧の差に比例すると見なせるので、上記の作
用により節約電力が求められることとなる。

【０２６４】節約電力量演算手段２９は、節約電力演算
手段２８の出力を一定時間間隔毎に積算して、節約電力
量を求め、表示部６と二酸化炭素排出量演算手段３０と
へ出力する。

【０２６５】二酸化炭素排出量演算手段３０は、節約電
力量演算手段２９の出力する電力量を二酸化炭素排出量
に換算して得られた二酸化炭素削減量を表示部６へ出力
する。

【０２６６】例えば、節約電力量演算手段２９の出力が
１００ｋＷｈであれば、二酸化炭素排出量演算手段３０
はそれに１２０を乗じてグラム単位とすれば、およその
二酸化炭素排出量削減量が求められ、表示手段１６はそ
の二酸化炭素排出削減量を表示する。

【０２６７】演算手段３１は節約電力量演算手段２９の
出力から、節約電力量に相当する節約電力料金、節約電
力料金による節電装置２の償却日数などを演算し、表示
部６へ出力する。

【０２６８】また、演算手段３１は、電力計測手段２１
の出力から、使用電力量、使用電力料金などを演算し、
表示部６へ出力する。

【０２６９】以上のように本実施例によれば、各種の節
電効果を表示して節電効果を容易に確認可能とすること
ができ、使用者の省エネ意識を高めることができる節電
装置を構成することができる。

【０２７０】なお、より厳密に節約電力を求めるために
節電率記憶手段２６に、負荷６の印可電圧に応じた、節
電率の近似式を記憶させ、節約電力演算手段２８はこの
近似式により節約電力を求めることとしてもよい。

【０２７１】なお、節電率記憶手段２６の内容は、実施
例９に示した如く、節電率演算手段２５により設定され
ることとしてもよいし、節電装置２の使用者が任意に設
定できる構成としてもよい。

【０２７２】なお、電力計測手段２１は電力検出器以外
に例えば、電圧検出器と電流検出器とそれぞれの信号を
Ａ／Ｄ変換して取り込み電力演算するプログラムを備え
たマイクロコンピュータなどで構成してもよい。

【０２７３】（実施例１１）図１１は本発明による節電
装置のさらに他の実施例を示す。

【０２７４】図１１において電力計測手段２１は、節電
装置２の出力電圧を計測する負荷電圧計測手段１８と、
節電装置２の出力電流を計測する負荷電流計測手段３２
と、負荷電圧計測手段１８と負荷電流計測手段３２を入
力として、これらから電力を演算する電力演算手段３３
とから構成される。

【０２７５】負荷電圧計測手段１８は電圧検出器であ
り、負荷電流計測手段３２は電流検出器であり、これら
の検出信号はＡ／Ｄ変換してマイクロコンピュータに読
み込まれ、マイクロコンピュータのプログラムにて構成
された電力演算手段３３に入力される。

【０２７６】上記構成において、負荷電圧計測手段１８
および負荷電流計測手段３２の出力値は、交流電源１の
１周期よりも短い時間間隔で電力演算手段３３に読み込
まれる。電力演算手段３３は、負荷電圧計測手段１８お
よび負荷電流計測手段３２の出力値を読み込む毎にこれ
らを乗算し、瞬時電力値を求め、これを交流電源１の１
周期分積算し幾何平均して有効電力を求める。

【０２７７】以上のように本実施例によれば、節電装置
２の出力電力、つまり負荷電力が計測できることとな
る。

【０２７８】なお、電力演算手段３３は、電圧と電流の
位相差などから力率を求めるとともに、それぞれの歪み
率や高調波成分を求めることができる。

【０２７９】負荷電流の高調波成分を消去するよう、節
電装置２の動作を制御することで、節電装置２を高調波
フィルタとして動作させることもできる。

【０２８０】なお、負荷電流と負荷電圧の位相差を小さ
くするよう、節電装置２の動作を制御することで、節電
装置２を位相補償装置として動作させることもできる。

【０２８１】（実施例１２）図１２は本発明による節電
装置のさらに他の実施例を示す。

【０２８２】図１２において電力計測手段２１は、節電
装置２の入力電圧を計測する電源電圧計測手段１７と、
節電装置２の出力電流を計測する電源電流計測手段３４
と、電源電圧計測手段１７と電源電流計測手段３４を入
力として、これらから電力を演算する電力演算手段３３
とから構成される。

【０２８３】電源電圧計測手段１７は電圧検出器であ
り、電源電流計測手段３４は電流検出器であり、これら
の検出信号はＡ／Ｄ変換してマイクロコンピュータに読
み込まれ、マイクロコンピュータのプログラムにて構成
された電力演算手段３３に入力される。

【０２８４】上記の構成において、電源電圧計測手段１
７および電源電流計測手段３４の出力値は、交流電源１
の１周期よりも短い時間間隔で電力演算手段３３に読み
込まれる。電力演算手段３３は、負荷電圧計測手段１８
および負荷電流計測手段３２の出力値を読み込む毎にこ
れらを乗算し、瞬時電力値を求め、これを交流電源１の
１周期分を積算し平均化して有効電力を求める。

【０２８５】以上のように本実施例によれば、節電装置
２の入力電力、つまり電源電力が計測できることとな
る。

【０２８６】なお、電力演算手段３３は、電圧と電流の
位相差などから力率を求めるとともに、それぞれの歪み
率や高調波成分を求めることができる。

【０２８７】なお、電源電流の高調波成分を消去するよ
う、節電装置２の動作を制御することで、節電装置２を
高調波フィルタとして動作させることもできる。

【０２８８】なお、電源電流と電源電圧の位相差を小さ
くするよう、節電装置２の動作を制御することで、節電
装置２を位相補償装置として動作させることもできる。

【０２８９】（実施例１３）図１３は本発明による節電
装置のさらに他の実施例を示す。

【０２９０】図１３において負荷電圧計測手段１８は、
節電装置２の入力電圧を計測する電源電圧計測手段１７
と、低減電圧演算手段１９と、電源電圧計測手段１７と
低減電圧演算手段１９を入力として、これらから負荷電
圧を演算する負荷電圧演算手段３５とから構成される。

【０２９１】電源電圧計測手段１７は電圧検出器であ
り、この検出信号はＡ／Ｄ変換してマイクロコンピュー
タに読み込まれ、マイクロコンピュータのプログラムで
ある低減電圧演算手段１９の出力値とともに、マイクロ
コンピュータのプログラムである負荷電圧演算手段３５
に入力される。

【０２９２】上記の構成において、電源電圧計測手段１
７の出力値は、交流電源１の１周期よりも短い時間間隔
で負荷電圧演算手段３５に読み込まれる。負荷電圧演算
手段３５では、電源電圧計測手段１７の出力値から有効
電圧を求め、求めた有効電圧から低減電圧演算手段１９
の出力値を減算して、負荷電圧を求める。

【０２９３】以上のように本実施例によれば、節電装置
２の出力電圧、つまり負荷電圧が電源電圧から求められ
ることとなる。

【０２９４】（実施例１４）図１４は本発明による節電
装置のさらに他の実施例を示す。

【０２９５】図１４において電源電流計測手段３４また
は負荷電流計測手段３２は、回生形インバータ７の出力
から直列変圧器４の２次巻線の間の配線の一方に配され
た、インバータ電流計測手段３６と、直列変圧器４の巻
数比を記憶した巻数比記憶手段３７と、これらを入力と
する主電流演算手段３８とにより構成される。

【０２９６】インバータ電流計測手段３６は電流検出器
にて構成され、その検出信号はＡ／Ｄ変換してマイクロ
コンピュータに入力され、巻数比記憶手段３７はこのマ
イクロコンピュータのメモリから構成され、主電流演算
手段３８はこのマイクロコンピュータのプログラムによ
り構成される。

【０２９７】上記構成により、主電流演算手段３８は、
インバータ電流計測手段３６が計測する回生形インバー
タ７の出力電流、すなわち直列変圧器４の２次巻線に流
れる電流と、巻数比記憶手段３７が出力する直列変圧器
４の巻数比とを乗算して、直列変圧器４の１次巻線に流
れる電流を求め、この１次巻線に流れる電流が節電装置
２の電源電流または負荷電流に概略等しいこととなる。

【０２９８】例えば直列変圧器４の1次巻線の巻数を１
０、２次巻線の巻数を１００とすると、直列変圧器４の
巻数比は１０となる。

【０２９９】回生形インバータ７の出力電流を６Ａとす
ると、直列変圧器４の２次巻線に流れる電流も６Ａであ
るから、この時に直列変圧器４の１次巻線に流れる電流
は、２次巻線に流れる電流６Ａと直列変圧器４の巻数比
１０とを乗算して得られる６０Ａとなる。

【０３００】以上のように本実施例によれば、電源電流
や負荷電流を直接計測することなく、インバータ電流か
らこれらをもとめることができることとなり、小型で安
価な電流検出器を使用することができ、より安価に節電
装置を構成することができることとなる。

【０３０１】（実施例１５）図１５は本発明による節電
装置のさらに他の実施例を示す。

【０３０２】図１５において低減電圧演算手段１９は、
回生形インバータ７の出力から直列変圧器４の２次巻線
の間に配された、インバータ電圧計測手段３９と、直列
変圧器４の巻数比を記憶した巻数比記憶手段３７と、こ
れらを入力とする電圧差演算手段４０とにより構成され
る。

【０３０３】インバータ電圧計測手段３９は電圧検出器
にて構成され、その検出信号はＡ／Ｄ変換されてマイク
ロコンピュータに入力され、巻数比記憶手段３７はマイ
クロコンピュータのメモリにて構成され、電圧差演算手
段４０はマイクロコンピュータのプログラムにて構成さ
れる。

【０３０４】上記構成により、電圧差演算手段４０は、
インバータ電圧計測手段３９が計測する回生形インバー
タ７の出力電圧、すなわち直列変圧器４の２次巻線に印
可される電圧と、巻数比記憶手段３７が出力する直列変
圧器４の巻数比とを除算して、直列変圧器４の１次巻線
の発生電圧を求め、この１次巻線の発生電圧が節電装置
２の低減電圧に等しいこととなる。

【０３０５】例えば直列変圧器４の1次巻線の巻数を１
０、２次巻線の巻数を１００とすると、直列変圧器４の
巻数比は１０となる。

【０３０６】回生形インバータ７の出力電圧を６０Ｖと
すると、直列変圧器４の２次巻線に印可される電圧も６
０Ｖであるから、この時に直列変圧器４の１次巻線に発
生する電圧は、２次巻線に印可される電圧６０Ｖを直列
変圧器４の巻数比１０で除算して得られる６Ｖとなる。

【０３０７】以上のように本実施例によれば、電源電圧
や負荷電圧を計測することなく低減電圧を求められるこ
とになり、より簡易な構成で、精度よく低減電圧が求め
られる節電装置を構成できることとなる。

【０３０８】なお、回生形インバータ７の出力電圧位相
と直列変圧器４の巻き方向によっては、回生形インバー
タ７の出力電圧により、節電装置２の出力電圧が増加す
る場合もあるので、インバータ電圧計測手段３９には電
圧の位相方向や直列変圧器４の巻き方向により正負を出
力する機能を持たせてもよい。

【０３０９】（実施例１６）図１６は本発明による節電
装置のさらに他の実施例を示す。

【０３１０】図１６において、表示手段１６としての液
晶パネル１６には、積算表示手段４１と、積算期間表示
手段４２とが配され、液晶パネル１６の近傍には積算表
示値リセット手段４３が備えられている。

【０３１１】積算表示手段４１と積算期間表示手段４２
とは、マイクロコンピュータに接続された液晶パネルの
表示部により構成され、積算表示値リセット手段として
の積算リセットスイッチ４３もこのマイクロコンピュー
タに接続される。

【０３１２】上記構成において、積算表示手段４１には
積算節電量がｋＷｈ単位で数値表示され、積算期間表示
手段４２には節電量積算期間が日単位で数値表示されて
いる。

【０３１３】これらの表示値はマイクロコンピュータ内
のプログラムにより演算され、メモリ上に記憶されてい
る。

【０３１４】図示のように、積算節電量が３６００ｋＷ
ｈで節電量積算期間が３０日と表示されていれば、約１
ヶ月で３６００ｋＷｈ節約されたことが使用者に知らさ
れるため、使用者は節電装置２の節電効果を容易に確認
できることとなる。

【０３１５】また、積算表示値リセット手段４３として
の積算リセットスイッチ４３を押すと、マイクロコンピ
ュータのプログラムにより、積算表示手段４１と積算期
間表示手段４２の表示値は両方ともに０にリセットさ
れ、この後積算リセットスイッチを押さずにさらに1ヶ
月経過した時に使用者が表示部６を見れば、次の１ヶ月
分の節電効果が確認できることとなる。

【０３１６】以上のように本実施例によれば、積算値や
積算期間の表示および、表示値のリセットが可能とな
り、より節電効果が分かりやすい節電装置を構成するこ
とができる。

【０３１７】（実施例１７）図１７は本発明による節電
装置のさらに他の実施例を示す。

【０３１８】図１７において運転モード切替手段４４
は、節電装置２の出力部の一方の線に設けた電流変化量
計測手段４５の出力と、しきい値記憶手段４６の出力と
を入力し、節電装置２の制御部４７へ運転モード切替信
号を出力する。

【０３１９】電流変化量計測手段４５は、電流検出器と
その検出信号をＡ／Ｄ変換して入力するマイクロコンピ
ュータのプログラムとにより構成され、しきい値記憶手
段４６はマイクロコンピュータのメモリにて構成され、
運転モード切替手段４４はマイクロコンピュータのプロ
グラムにて構成され、制御部４７はマイクロコンピュー
タを中心とした電子回路により構成される。

【０３２０】上記構成において、しきい値記憶手段４６
には節電装置２の出力電流変化量と出力電圧低下量との
相関から求めた、電流変化量の基準値が記憶されてい
る。

【０３２１】電流変化量計測手段４５の出力値がこのし
きい値記憶手段４６の値を超えていると、運転モード切
替手段４４は制御部４７へ節電停止モードへの運転切り
替え信号を出力し、節電装置２は節電停止モードとな
る。

【０３２２】以上のように本実施例によれば、負荷６の
突入電流などにより電流変化が大きいときには、節電装
置２の運転モードを節電停止モードに切り替えることに
より、節電装置２の出力電圧低下を防止し、安定した負
荷の立上げが可能となる節電装置を構成することができ
る。

【０３２３】（実施例１８）図１８は本発明による節電
装置のさらに他の実施例を示す。本実施例は、節電装置
２の入力側に負荷電流計測手段３２を設け、この負荷電
流計測手段３２の出力と負荷電流しきい値記憶手段３２
Ａの出力と第２の負荷電流記憶手段３２Ｂの出力とを運
転モード切替手段４４へ接続したものである。

【０３２４】負荷電流計測手段３２は電流検出器にて構
成され、この検出信号はＡ／Ｄ変換されてマイクロコン
ピュータに入力され、負荷電流しきい値記憶手段３２Ａ
と第２の負荷電流記憶手段３２Ｂはこのマイクロコンピ
ュータのメモリにより構成され、運転モード切替手段４
４はこのマイクロコンピュータのプログラムとして構成
される。

【０３２５】上記構成において、負荷電流計測手段３２
の出力値が負荷電流しきい値記憶手段３２Ａの値以下で
あるときは、運転モード切換え手段１７により節電装置
２を節電停止モードに切り替え、また負荷電流計測手段
３２の出力値が第２の負荷電流しきい値記憶手段３２Ｂ
の値以上であるときは、運転モード切換え手段１７によ
り節電装置２を節電停止モードに切り替える。

【０３２６】節電装置２を、実施例１の如く直列変圧器
４と回生形インバータ７で構成した場合には、回生形イ
ンバータ７の容量の上限電流が流れるときの負荷電流値
を第２の負荷電流しきい値記憶手段３２Ｂに設定してお
けば、第２の負荷電流しきい値記憶手段３２Ｂの値以上
であるときは、運転モード切換え手段１７により節電装
置２を節電停止モードに切り替え回生形インバータ７を
停止させることで、回生形インバータ７を保護すること
ができる。

【０３２７】以上のように本実施例によれば、負荷電流
がごく小さい、つまり負荷６の消費電力がごく小さく節
電装置２による節約電力が節電運転するために必要な節
電装置２の消費電力よりも小さいときには、節電装置２
の運転モードを節電運転モードから節電停止モードへ切
り替え節電装置２の消費電力を小さくして省電力化を図
ることができ、負荷電流が過大なときには節電装置２を
停止して節電装置２自身を保護するという節電装置を構
成することができる。

【０３２８】（実施例１９）図１９は本発明による節電
装置のさらに他の実施例を示す。

【０３２９】本実施例は、図１の実施例において、節電
装置２の入力側に負荷電流計測手段３２を設け、回生形
インバータ７の入力配線の一方に通電遮断手段４８とし
てのスイッチ回路４８を備えたものである。

【０３３０】負荷電流計測手段３２は電流検出器にて構
成される。

【０３３１】また、回生形インバータ７は、通電を遮断
された際には直列変圧器４の２次巻線を短絡する構造と
なっている。

【０３３２】上記構成において、負荷電流計測手段３２
の出力値が所定の値以下であるときは、スイッチ回路４
８は開となり回生形インバータ７への通電は遮断され
る。

【０３３３】以上のように本実施例によれば、負荷電流
がごく小さい、つまり負荷６の消費電力がごく小さく節
電装置２による節約電力が回生形インバータ７の消費電
力よりも小さいときには、回生形インバータ７への通電
を停止して、回生形インバータ７の消費電力を無くし省
電力化を図ることができる節電装置を構成することがで
きる。

【０３３４】（実施例２０）図２０は本発明による節電
装置のさらに他の実施例を示す。

【０３３５】図２０において節電装置２の入力部に設け
た使用電力量計測手段４９としての電力量計測器４９
と、使用電力量目標値記憶手段５０と、これらを入力と
するデマンドレベル設定手段５１と、デマンドレベル設
定手段５１の出力は節電装置２の制御部４７に接続さ
れ、出力電圧変更手段５２に入力される。

【０３３６】制御部４７はマイクロコンピュータを中心
とした電子回路にて構成されており、電力量計測器４９
の検出信号はＡ／Ｄ変換されてこのマイクロコンピュー
タに入力され、使用電力量目標値記憶手段５０は、この
マイクロコンピュータのメモリにて構成され、デマンド
レベル設定手段はこのマイクロコンピュータのプログラ
ムにて構成され、節電装置２の出力電圧をデマンドレベ
ル信号に応じて設定電圧よりも低下させる出力電圧変更
手段５２はこのマイクロコンピュータのプログラムにて
構成される。

【０３３７】上記構成において、使用電力量計測手段４
９は節電装置２に接続された負荷６での使用電力量を計
測し、その測定結果をデマンドレベル設定手段５１に通
知する。

【０３３８】デマンドレベル設定手段５１は、通知され
た使用電力量と使用電力量目標値記憶手段５０の出力値
とを比較した結果に応じて、節電装置２の出力電圧を制
御するためのデマンドレベル信号を設定する。

【０３３９】設定されるデマンドレベル信号は、使用電
力量と使用電力量目標値の差の大きさを予めいくつかの
レベルに分割しておき、その分割されたレベルに応じて
設定される。

【０３４０】例えば、使用電力量と使用電力目標値の差
が十分大きければ、デマンドレベル信号はレベル０と
し、節電装置２の出力電圧は、設定電圧のまま出力され
る。

【０３４１】使用電力量と使用電力目標値の差が小さく
なりレベル１となれば、デマンドレベル信号もレベル１
を設定し、制御部４７は節電装置２の出力電圧を設定電
圧より所定の電圧だけ低下させる。

【０３４２】使用電力量と使用電力目標値の差がさらに
小さくなりレベル２となれば、デマンドレベル信号もレ
ベル２を設定し、制御部４７は節電装置２の出力電圧を
さらに低下させる。

【０３４３】使用電力量目標値の設定は任意であるが、
たとえばこれを契約電力量とすると、 使用電力量が契
約電力量に近づいたときには、節電装置２の出力電圧を
低下させて使用電力量が契約電力量を超過することを防
止できる。

【０３４４】また、使用電力量が契約電力量を超過しそ
うなときには、制御部４７に出力断するデマンドレベル
信号を発して、節電装置２の出力を断として負荷６の運
転を停止させてもよい。

【０３４５】また、デマンドレベル信号を外部の装置か
ら入力することとしてもよく、その場合は、デマンドレ
ベル信号は直接節電装置２の制御部４７へ入力されるこ
ととなる。

【０３４６】以上のように本実施例によれば、使用電力
量や使用電力量と契約電力量に応じて出力電圧を制御す
る節電装置が構成できるので、使用電力量が契約電力量
を上回りそうな場合には、契約電力以下となるように制
御して節電し、電力使用量を下げることができる節電措
置が得られる。

【０３４７】なお、使用電力量計測手段４９は電力量計
測器以外に例えば、電圧検出器と電流検出器とそれぞれ
の検出信号をＡ／Ｄ変換して取り込み電力演算し、逐次
電力演算結果を積算するプログラムを備えたマイクロコ
ンピュータなどで構成してもよい。

【０３４８】（実施例２１）図２１は本発明による節電
装置のさらに他の実施例を示す。本実施例は、本発明に
よる節電装置２を使用した電力制御系を複数個配し、各
電力制御系を通信回線５３により集中監視装置５４に結
合した実施例である。

【０３４９】図２１において、本発明による複数の節電
装置２Ａ、２Ｂ、……はそれぞれ有線または無線による
通信回線５３を介して集中監視装置５４に接続されてい
る。各節電装置２Ａ、２Ｂ、……には各々複数の照明器
具などの負荷６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、……が接続されてい
る。このような構成は、たとえばビルやマンションの照
明系の消費電力を集中管理センターで集中管理する場合
などに適用される。

【０３５０】節電装置２Ａ、２Ｂ、……はビルでは各フ
ロアや各居室、マンションでは各居住者単位で設置さ
れ、それらが通信回線５３で集中管理センターの集中監
視装置５４に接続される。したがって、集中監視装置５
４で図７、図８、図１０、図１６などで説明したような
各種の表示を行うことにより、複数箇所の節電電力制御
系からなる引き込み系統全体の電力管理を１カ所で集中
管理することができる。

【０３５１】なお、通信回線５３の一部、または全てに
公衆回線網などを用いてもよく、この場合にはビルや店
舗毎に１台、または複数台設置された各節電装置２Ａ、
２Ｂ、……を、遠隔地に設置した集中管理装置５４にて
集中管理することができる。

【０３５２】以上のように本実施例によれば、複数箇所
の節電電力制御系からなる引き込み系統全体の電力管理
を１カ所で集中管理することができるので、ビル設備な
どの大規模な節電管理を中央で監視制御することができ
るという効果のある節電装置を構成することができる。

【０３５３】（実施例２２）図２２は本発明による節電
装置のさらに他の実施例を示す。

【０３５４】本実施例は、本発明による節電装置が作動
する節電運転モードと節電装置が作動しない節電停止モ
ードを負荷の状態や使用条件に応じて切り換える運転方
法の実施例である。

【０３５５】図２２において、節電装置２の出力側に電
圧計測器５５および電流計測器５６が接続され、その計
測出力は制御部４７に供給される。

【０３５６】制御部４７は電圧計測器５５および電流計
測器５６の計測出力にしたがって、節電装置２の作動を
制御する。

【０３５７】電圧計測器５５が所定以上の急激な電圧低
下を検知した状態で節電モードにより照明負荷を点灯さ
せると、突入電流が流れてさらに電圧が低下し、照明が
点灯しなくなる。同様に、電流計測器５６が所定以上の
急激な電流上昇を検知した状態で節電運転モードにより
照明負荷を点灯させると、突入電流がさらに流れて電圧
が低下し、照明が点灯しなくなる。また、負荷投入時に
は急激に電流が立ち上がるので、節電運転モードではや
はり点灯しなくなる。

【０３５８】したがって、節電装置２の節電運転モード
において、電圧計測器５５が所定以上の急激な電圧低下
を検知したとき、または電流計測器５６が所定以上の急
激な電流上昇を検知したときは、制御部４７により節電
装置２の作動を停止させ、節電停止モードで運転させ
る。同様に電源をオンにしたときも節電停止モードで運
転する。

【０３５９】節電停止モードで運転後、電圧、電流が安
定して所定の値以内の変動幅に収まったときは負荷が安
定したので、節電運転モードに切り換える。また、節電
停止モードで運転後、一定の時間、たとえば負荷によっ
て異なるが１〜１５分程度経過したときは、負荷が安定
したと判断されるので節電運転モードに切り換える。

【０３６０】負荷電流が所定の値以下であるときは負荷
電流が少ないので節電停止モードとする。

【０３６１】以上のように本実施例によれば、安定した
負荷の立ち上げを可能とし、チャタリングを防止して安
定した電力供給をすることができ、負荷の消費電力がご
く小さいときには、回生形インバータの消費電力を無く
しより効果的な省エネルギーを図るはかることができる
という節電装置を構成できる。

【０３６２】（実施例２３）以下、本発明の第２３実施
例の節電装置について、図２３及び図２４を参照しなが
ら説明する。

【０３６３】なお、前実施例と同一部分には同一番号を
付し、その詳細な説明は省略する。

【０３６４】図２３において、節電装置２は、交流電源
からの入力電圧、入力電流をそれぞれ計測する電源電圧
計測手段１７、電源電流計測手段３４を備えている。検
出した入力電圧、入力電流及び入力電圧、入力電流の位
相から、入力電力演算手段５５は入力有効電力を演算す
る。交流電源直送状態の演算した入力有効電力Ｗ１と、
節電運転時の演算した入力有効電力Ｗ２とを第二節電率
演算手段５６に入力する。第二節電率演算手段５６は、
式２に示す計算を行うことで電力低減率Ｓを計算する。

【０３６５】

【式２】

【０３６６】また、図２４に示すように、この計算され
た電力低減率は、低減率表示手段５７に送信し表示す
る。

【０３６７】このように交流電源と負荷の間に配した節
電装置２において、交流電源直送状態の電力と、節電運
転時の電力とを第二節電率計算手段５６に入力すること
により電力低減率Ｓを計算することとなり、交流電源直
送状態から節電運転、あるいは節電運転から交流電源直
送状態に切り替えることで、より正確な電力低減率を計
算することができる。

【０３６８】以上のように本実施例によれば、正確に電
力低減率を計算することができる。

【０３６９】（実施例２４）以下、本発明の第２４実施
例について、図２５及び図２６を参照しながら説明す
る。

【０３７０】なお、前実施例と同一部分には同一番号を
付し、その詳細な説明は省略する。

【０３７１】図２５において、節電装置２は、交流電源
からの入力電圧、入力電流をそれぞれ計測する電源電圧
計測手段１７、電源電流計測手段３４と、入力電力演算
手段５５と、第二節約電力演算手段５８を備えている。
第二節約電力演算手段５８は、交流電源直送状態の電力
Ｗ１と、節電運転時の電力Ｗ２を入力する。第二節約電
力演算手段５８は、式３に示す計算を行うことで節約電
力Ｗｓを計算する。

【０３７２】

【式３】

【０３７３】また、図２６に示すように、この計算され
た節約電力Ｗｓは節約電力表示手段５９に送信され、表
示されることとなる。

【０３７４】このように交流電源と負荷の間に配した節
電装置において、交流電源直送状態の電力Ｗ１と、節電
運転時の電力Ｗ２を節約電力計算手段に入力することに
より節約電力を計算することとなる。

【０３７５】以上のように本実施例によれば、交流電源
直送状態と節電運転を切り替えることで、より正確に節
約電力を計算することができる。

【０３７６】（実施例２５）以下、本発明の第２５実施
例について、図２７を参照しながら説明する。

【０３７７】なお、前実施例と同一部分には同一番号を
付し、その詳細な説明は省略する。

【０３７８】図２７において、節電装置２は、定格電力
低減率計算手段６０を備えている。定格電力低減率計算
手段６０は、交流電源直送モードと節電運転モードを切
り替える開始スイッチ６０ａと、交流電源直送モード及
び節電運転モード時から低減電圧幅と電力低減率を計算
する計算部６０ｂと、定格電力低減率を計算する定格計
算部６０ｃにより構成される。

【０３７９】開始スイッチ６０ａは、開始時に交流電源
直送モードであれば交流電源直送モード時の各部電圧、
電流、電力を計測から開始し、節電運転モードであれば
節電運転モード時の各部電圧、電流、電力を計測から開
始する。

【０３８０】ある時間Ｔ秒後に相異なるモードに変更
し、各部電圧、電流、電力を計測する。

【０３８１】次に計算部６０ｂでは、低減電圧幅は節電
運転時の入力電圧、出力電圧から計算し、電力低減率Ｓ
は式２により計算する。

【０３８２】更に、定格計算部６０ｃでは、式４に示す
計算式にて定格電力低減率Ｓｄｔを計算する。

【０３８３】

【式４】

【０３８４】式４は負荷が照明の場合の計算式である。
照明は、実使用における入力電圧に比例して消費電力が
増減するため、式４の計算を行うことで定格電力低減率
を計算することができる。

【０３８５】以上のように本実施例によれば、交流電源
と負荷の間に配した節電装置において、交流電源直送と
節電運転を切り替えることにより、交流電源が定格節電
運転の必要がない電圧であっても、定格電力低減率を正
確に計算することができる。

【０３８６】（実施例２６）以下、本発明の第２６実施
例の節電装置について、図２８を参照しながら説明す
る。

【０３８７】なお、前実施例と同一部分には同一番号を
付し、その詳細な説明は省略する。

【０３８８】図２８において、節電装置２は、電源電圧
計測手段１７と、負荷電圧計測手段１８と、定格入力手
段６１と、第三節電率演算手段６２を備えている。

【０３８９】第三節電率演算手段６２は、電源電圧計測
手段１７により得られた入力電圧Ｖ１と、負荷電圧計測
手段１８により得られた出力電圧Ｖ２との偏差ｄＶを入
力する。第三節電率演算手段６２は、得られた偏差ｄＶ
と、定格入力手段６１により得られた定格電力低減率Ｓ
ｔ及び定格低減電圧Ｖｔと、電圧の偏差ｄＶを式５に入
力することで、電力低減率Ｓを算出する。

【０３９０】

【式５】

【０３９１】このように交流電源と負荷の間に配した節
電装置において、節電運転時の入力電圧、出力電圧と、
定格節電運転時の電力低減率とを第三節電率演算手段６
２に入力することで、電力低減率を計算することとな
る。

【０３９２】以上のように本実施例によれば、交流電源
直送モードに運転条件を変更することなく、正確に電力
低減率を計算することができる。

【０３９３】（実施例２７）以下、本発明の第２７実施
例の節電装置について、図２９及び図３０を参照しなが
ら説明する。

【０３９４】なお、前実施例と同一部分には同一番号を
付し、その詳細な説明は省略する。

【０３９５】図２９において、節電装置２は、電源電圧
計測手段１７と、負荷電圧計測手段１８と、電源電流計
測手段３４と、入力電力演算手段５５と、定格入力手段
６１と、出力電圧設定手段６３と、第三節約電力演算手
段６４を備えている。

【０３９６】第三節約電力演算手段６４は、図２９に示
すように、電源電圧計測手段１７により得られた入力電
圧Ｖ１を入力し、更に入力電圧Ｖ１と、出力電圧の目標
値Ｖｏ＿ｒｅｆの偏差ｄＶｍを計算する。また、入力電
力演算手段５５により算出された入力電力Ｗ１を入力す
る。節約電力Ｗｓは、得られた入力電力Ｗ１と、各電圧
の偏差ｄＶ、ｄＶｍと、定格入力手段６１により得られ
た定格電力低減率Ｓｔ、及び定格低減電圧Ｖｔを式６に
入力することで算出する。

【０３９７】

【式６】

【０３９８】ここで、式６の計算式について説明する。
節約電力は、交流電源直送状態の入力電力から節電運転
時の入力電力を差し引いた電力である。本実施例の場
合、交流電源直送状態への運転状態変更はしないため、
交流電源直送状態の入力電力を計算により算出する必要
がある。電力低減率Ｓは、式５により計算することがで
きるため、節約電力は式７にて計算することができる。

【０３９９】

【式７】

【０４００】ここで、定格電力低減率Ｓｔは定格入力電
圧Ｖ１ｔ時の低減率であるため、定格入力電圧と異なる
電圧の場合、補正項を加える必要がある。その補正項
が、式８に示す部分である。

【０４０１】

【式８】

【０４０２】この補正項を式８の定格電力低減率Ｓｔに
掛け合わせることで、式６を導出することができる。

【０４０３】このように交流電源と負荷の間に配した節
電装置において、電源電圧計測手段と、負荷電圧計測手
段と、定格入力手段とにより節約電力を計算することと
なる。

【０４０４】実際に定格電力低減率Ｓｔに補正を加えた
場合の節約電力Ｗｓ、加えない場合の節約電力Ｗｓ０と
電力計により得た真の節約電力Ｗｓｃの相関グラフを図
３０に示す。

【０４０５】以上のように本実施例によれば、交流電源
直送状態から節電運転状態に切り替えることなく、低減
電圧能力を超える目標低減電圧幅であった際にも、正確
に節約電力を計算することができる。

【０４０６】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、交流電源と負荷の間に１次巻線を配した直列
変圧器と、出力側が前記直列変圧器の２次巻線に接続さ
れた回生形インバータを備えたものであり、回生形イン
バータの出力電圧または出力電流の少なくともいずれか
一方を制御することにより、直列変圧器の２次巻線に印
可する電圧を制御し、１次巻線側の発生電圧を変化させ
ることで、負荷に印加する電圧つまり出力電圧を連続可
変でき、交流電源などの系統の電圧が変動した場合にお
いても、負荷側へ安定した節電電力を供給することがで
きるという効果のある節電装置を提供できる。

【０４０７】また、回生形インバータは回生動作により
その出力側に接続された直列変圧器から電力を取得し、
入力側へ電力を回生することにより負荷への印可電圧を
電源電圧より低減するという作用を有し、また、力行動
作により入力側から出力側の直列変圧器へ電力を供給し
て負荷への印可電圧を電源電圧より上昇させるという効
果のある節電装置を提供できる。

【０４０８】また、回生形インバータを両方向順変換器
と逆変換器とを有する電圧形インバータ、または電流形
インバータ、または交流チョッパ回路とすることによ
り、出力電圧を連続可変でき、交流電源などの系統の電
圧が変動した場合においても、負荷側へ安定した節電電
力を供給することができるという効果のある節電装置を
提供できる。

【０４０９】また、入力系統および出力系統が単相３線
式であり、直列変圧器の第１の１次巻線が中性線以外の
一方の配線に介挿され、第２の１次巻線が中性線以外の
他方の配線に介挿されているものであり、各相の電圧を
可変することができ、単相３線式の配線でも出力電圧を
連続可変できるという効果のある節電装置を提供でき
る。

【０４１０】また、消費側で必要の無い分の電力を供給
側へ戻す節電方法としたので、消費側で必要の無い分の
電力を供給側へ戻すことができ、効果的な省エネルギー
を図ることができるという効果のある節電装置を提供で
きる。

【０４１１】また、回生形インバータの入力電力または
出力電力の少なくともいずれかひとつを計測するインバ
ータ電力計測手段と、前記インバータ電力計測手段の出
力を表示する表示手段とを備えたものであり、インバー
タ電力つまりは回生電力を計測表示し、節電効果を簡略
的に表示することで節電効果を容易に確認可能とするこ
とができるという効果のある節電装置を提供できる。

【０４１２】また、節電装置の入力電圧と出力電圧の差
を算出する低減電圧演算手段と、前記低減電圧演算手段
の出力を表示する表示手段とを備えたものであり、低減
電圧を算出表示し、節電効果を簡略的に表示することで
節電効果を容易に確認可能とすることができるという効
果のある節電装置を提供できる。

【０４１３】また、節電装置の入力電圧と出力電圧の差
と入力電圧の比率を算出する電圧低減率演算手段と、前
記電圧低減率演算手段の出力を表示する表示手段とを備
えたものであり、電圧低減率を算出表示し、節電効果を
簡略的に表示することで節電効果を容易に確認可能とす
ることができるという効果のある節電装置を提供でき
る。

【０４１４】また、節電装置の入力電力または出力電力
のいずれかを計測する電力計測手段と、前記節電装置の
節電停止時の前記電力計測手段の出力を記憶する通常電
力記憶手段と、前記節電装置の節電運転時の前記電力計
測手段の出力を記憶する節電電力記憶手段と、前記節電
装置の出力電圧を計測する負荷電圧計測手段と、前記節
電装置の節電停止時の前記負荷電圧計測手段の出力を記
憶する通常電圧記憶手段と、前記節電装置の節電運転時
の前記負荷電圧計測手段の出力を記憶する節電電圧記憶
手段と、前記通常電圧記憶手段の出力と前記節電電圧記
憶手段の出力とを演算する節約電圧演算手段と、前記通
常電力記憶手段の出力と、前記節電電力記憶手段の出力
と、前記節約電圧演算手段の出力とから節電率を求める
節電率演算手段とから構成したものであり、節電率を自
動的に演算することができるという効果のある節電装置
を提供できる。

【０４１５】また、節電装置の入力電圧と出力電圧の差
を算出する低減電圧演算手段と、負荷電力または電源電
力のいずれかひとつを計測する電力計測手段と、負荷に
応じた節電率を記憶する節電率記憶手段と、前記低減電
圧演算手段の出力と前記電力計測手段の出力と前記節電
率記憶手段の出力とから節約電力を演算する節約電力演
算手段とを備えたものであり、節電運転中でも節約電力
を演算表示することができ、節電効果を簡略的に表示す
ることで節電効果を容易に確認可能とすることができる
という効果のある節電装置を提供できる。

【０４１６】また、節電率演算手段の出力値により節電
率記憶手段の内容を設定する節電率設定手段を備えたも
のであり、節電率設定手段により節電率演算手段で求め
た節電率を節電率記憶手段に自動設定ができるという効
果のある節電装置を提供できる。

【０４１７】また、電力計測手段は、節電装置の出力電
圧を計測する負荷電圧計測手段と、節電装置の出力電流
を計測する負荷電流計測手段とから構成したものであ
り、節電装置の出力電力の計測が可能となるという効果
の有る節電装置を提供できる。

【０４１８】また、電力計測手段は、節電装置の入力電
圧を計測する電源電圧計測手段と、節電装置の入力電流
を計測する電源電流計測手段とから構成したものであ
り、節電装置の入力電力の計測が可能となるという効果
のある節電装置を提供できる。

【０４１９】また、負荷電圧計測手段は、節電装置の入
力電圧を計測する電源電圧計測手段と、節電装置の入力
電圧と出力電圧の差を算出する低減電圧演算手段と、前
記電源電圧計測手段と前記低減電圧演算手段と接続され
節電装置の出力電圧を演算する負荷電圧演算手段とから
構成したものであり、直接出力電圧を計測しなくても、
出力電圧を求められるという効果のある節電装置を提供
できる。

【０４２０】また、負荷電流計測手段または電源電流計
測手段は、回生形インバータの入力電流または出力電流
の少なくともいずれか一方を測定するインバータ電流計
測手段と、直列変圧器の巻数比記憶手段と、前記インバ
ータ電流計測手段と前記巻数比記憶手段と接続され負荷
電流または電源電流を求める主電流演算手段とから構成
したものであり、直接負荷電流や電源電流を計測するこ
となくインバータ電流を計測して負荷電流や電源電流を
間接的に求められるので、より小型で安価な電流センサ
を用いることができるという効果の有る節電装置を提供
できる。

【０４２１】また、低減電圧演算手段または節約電圧演
算手段は、回生形インバータの出力電圧を計測するイン
バータ電圧手段と、直列変圧器の巻数比記憶手段と、前
記インバータ電圧計測手段と前記巻数比記憶手段と接続
され電圧差を求める電圧差演算手段とから構成したもの
であり、節電装置の入力電圧と出力電圧を測定すること
なく、低減電圧を算出表示することができ、節電効果を
簡略的に表示することで節電効果を容易に確認可能とす
ることができるという効果のある節電装置を提供でき
る。

【０４２２】また、節約した電力を算出する節約電力演
算手段と、この節約電力演算手段の出力を表示する表示
手段とを備え、節約電力を計測表示し、節電効果を簡略
的に表示することで節電効果を容易に確認可能とするこ
とができるという効果のある節電装置を提供できる。

【０４２３】また、節約電力演算手段の出力から節約電
力量を求める節約電力量演算手段を設け、前記節約電力
量演算手段の出力を表示手段により表示するものとした
ものであり、節約電力量を表示することにより、節電効
果を一層効果的に確認可能とすることができるという効
果のある節電装置を提供できる。

【０４２４】また、節約電力量を二酸化炭素削減量に換
算する二酸化炭素排出量演算手段と、二酸化炭素排出量
演算手段の出力を表示する表示手段を備えたものであ
り、節約電力量を地球温暖化の原因とされる発電所の二
酸化炭素削減量に換算して表示することで、環境面から
観た節電効果を表示し、さらに使用者の節電意識を高め
ることができるという効果のある節電装置を提供でき
る。

【０４２５】また、一定期間積算し積算結果を表示する
積算表示手段を備えるものであり、節電効果を容易に確
認可能とすることができるという効果のある節電装置を
提供できる。

【０４２６】また、積算期間を表示する積算期間表示手
段を備えるものであり、節電効果を容易に確認可能とす
ることができるという効果のある節電装置を提供でき
る。

【０４２７】また、積算表示手段の表示値または積算期
間表示手段の表示値の少なくともいずれか一方を０にリ
セットする積算表示値リセット手段を備えるものであ
り、節電効果を容易に確認可能とすることができるとい
う効果のある節電装置を提供できる。

【０４２８】また、節電装置の入力電流または出力電流
の少なくとも何れか１つの単位時間当りの変化量を計測
する電流変化量計測手段と、しきい値記憶手段と、電流
変化量計測手段としきい値記憶手段の出力値の比較演算
し、その結果によって節電装置の節電運転モードと節電
停止モードを切りかえる運転モード切替手段を備えたも
のであり、安定した負荷の立ち上げを可能とするという
効果のある節電装置を提供できる。

【０４２９】また、節電装置の入力電流、または出力電
流の少なくとも何れか一方を測定する負荷電流計測手段
と、負荷電流しきい値記憶手段と、前記負荷電流計測手
段の出力と負荷電流しきい値記憶手段の出力とを比較演
算し、その結果によって節電装置の運転モードを節電停
止モードに切換える運転モード切換え手段を備えたもの
であり、負荷の消費電力がごく小さいときには、節電装
置の消費電力を小さくし、より効果的な省エネルギーを
はかることができるという効果があり、また負荷電流が
過大なときには、節電装置を停止させ節電装置自身を保
護するという効果のある節電装置を提供できる。

【０４３０】また、節電装置の入力電流または出力電流
の少なくとも何れか一方を測定する負荷電流計測手段
と、前記負荷電流計測手段の出力値が所定の値以下であ
るときは節電装置を回生形インバータへの通電を停止す
る通電遮断手段を備えたものであり、負荷の消費電力が
ごく小さいときには、回生形インバータの消費電力を無
くし、より効果的な省エネルギーをはかることができる
という効果のある節電装置を提供できる。

【０４３１】また、負荷電力量または電源電力量のいず
れかひとつを計測する電力量計測手段を備え、計測され
た使用電力量に応じて出力電圧を変更する手段を備えた
ものであり、負荷により消費した使用電力量に応じて最
適な節電を行うことができ、効果的な省エネルギーを図
ることができるという効果のある節電装置を提供でき
る。

【０４３２】また、契約電力量と使用電力量に応じて、
出力電圧を変更するものであり、使用電力量が契約電力
量を上回る場合には契約電力量以下となるように制御し
て節電し、電力使用料金を下げることができるという効
果のある節電装置を提供できる。

【０４３３】また、節電装置を有する電力制御系が１つ
以上配され、各電力制御系が通信回線により集中監視装
置に接続された電力制御装置であり、複数箇所の節電電
力制御系からなる引き込み系統全体の電力管理を１カ所
で集中管理することができるので、ビル設備などの大規
模な節電管理を中央で監視制御することができるという
効果のある節電装置を提供できる。

【０４３４】また、負荷投入時は節電停止モードで運転
する節電装置の運転方法であり、突入電流による負荷の
不作動や誤作動を防止することができ、安定した負荷の
立ち上げを可能とすることことができるという効果のあ
る節電装置を提供できる。

【０４３５】また、節電停止モードで運転して所定の時
間経過後に節電運転モードに切換える節電装置の運転方
法であり、節電停止モードから節電運転モードに切り換
えたときのチャタリングを防止し、安定した電力供給を
することができ、より効果的な省エネルギーをはかるこ
とができるという効果のある節電装置を提供できる。

【０４３６】また、節電停止モードで運転後、電圧計測
手段が計測した出力電圧または電流計測手段が計測した
出力電流が安定したとき節電運転モードに切り換える節
電装置の運転方法であり、節電停止モードから節電運転
モードに切り換えたときのチャタリングを防止し、安定
した電力供給をすることができるという効果のある節電
装置を提供できる。

【０４３７】また、節電装置の入力電圧または出力電圧
の少なくとも何れか一方が所定の値以下であるときに、
節電停止モードで運転する節電装置の運転方法であり、
入力電圧もしくは出力電圧が過剰に低下することが防止
でき、負荷を適正な電圧で駆動し、安定した負荷の立上
げを可能とすることができるという効果のある節電装置
を提供できる。

【０４３８】また、節電装置の入力電流または出力電流
の何れか一方が所定の値以下であるときは節電停止モー
ドで運転する節電装置の運転方法であり、負荷の消費電
力がごく小さいときには、回生形インバータの消費電力
を無くし、より効果的な省エネルギーを図ることができ
るという効果のある節電装置を提供できる。

【０４３９】また、交流電源と負荷の間に配された変圧
器の出力の一部を回生形インバータで取り出し、前記回
生形インバータの出力で前記変圧器の出力を制御する負
荷運転方法であり、交流電源などの系統の電圧が変動し
た場合においても、負荷側へ安定した節電電力を供給す
ることができ、出力電圧を連続可変できるという効果の
ある節電装置を提供できる。

【０４４０】また、交流電源と負荷の間に配した節電装
置において、交流電源直送状態の入力あるいは出力電力
と、節電運転時の入力あるいは出力電力により電力低減
率を計算する第二節電率演算手段を備えることにより、
節電装置における低減電圧能力を超える目標低減電圧幅
であった際においても、節電率のより正確な計算を可能
とすることができるという効果のある節電装置を提供で
きる。

【０４４１】また、交流電源と負荷の間に配した節電装
置において、節電運転時の入力電圧、出力電圧と、定格
節電運転時の電力低減率、低減電圧幅とにより電力低減
率を計算する第三節電率演算手段を備えることにより、
電源直送状態に運転状態を切り替えることなく、また節
電装置における低減電圧能力を超える目標低減電圧幅で
あった際においても、節電率を計算することができると
いう効果のある節電装置を提供できる。

【０４４２】また、電力低減率を表示する低減率表示手
段を備えることにより、演算した電力低減率を表示可能
とすることができるという効果のある節電装置を提供で
きる。

【０４４３】また、交流電源と負荷の間に配した節電装
置において、交流電源直送状態の電力と、節電運転時の
電力とにより節約電力を計算する第二節約電力演算手段
を備えることにより、交流電源直送状態から節電運転に
切り替えることで、正確に節約電力を計算可能とするこ
とができるという効果のある節電装置を提供できる。

【０４４４】また、交流電源と負荷の間に配した節電装
置において、節電運転時の入力あるいは出力電力と、節
電運転時の低減電圧幅と、節電運転時の入力電圧と、定
格節電運転時の特定負荷固有の定格電力低減率及び定格
低減電圧と、節電運転時の出力設定電圧とにより節約電
力を計算する第三節約電力演算手段を備えることによ
り、電源直送状態に運転状態を切り替えることなく、ま
た節電装置における低減電圧能力を超える目標低減電圧
幅であった際においても、節約電力を計算することがで
きるという効果のある節電装置を提供できる。

【０４４５】また、節約電力を表示する節約電力表示手
段を備えることにより、節約電力の表示を可能とするこ
とができるという効果のある節電装置を提供できる。

【０４４６】また、交流電源直送と節電運転を切り替
え、定格節電率を計算する定格電力低減率計算手段を備
えることにより、負荷の状態に合わせた定格電力低減率
を計算することができ、節電率、節約電力の計算、表示
精度を向上することができるという効果のある節電装置
を提供できる。

【０４４７】また、単相交流電源と負荷の間に各相それ
ぞれ１次巻線を配した直列変圧器と、前記単相交流電源
と前記直列変圧器の２次巻線間に回生形インバータを配
し、２個の直列変圧器を使用せず、単一の直列変圧器と
することにより、装置の小型、軽量化及びコストを下げ
ることができるという効果のある節電装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における節電装置を示す電気
回路ブロック図

【図２】本発明の実施例２における節電装置を示す電気
回路ブロック図

【図３】本発明の実施例３における節電装置を示す電気
回路ブロック図

【図４】本発明の実施例４における節電装置を示す電気
回路ブロック図

【図５】本発明の実施例５における節電装置を示す電気
回路ブロック図

【図６】本発明の実施例６における節電装置を示す電気
回路ブロック図

【図７】本発明の実施例７における節電装置を示すブロ
ック図

【図８】本発明の実施例８における節電装置を示すブロ
ック図

【図９】本発明の実施例９における節電装置を示すブロ
ック図

【図１０】本発明の実施例１０における節電装置を示す
ブロック図

【図１１】本発明の実施例１１における節電装置を示す
ブロック図

【図１２】本発明の実施例１２における節電装置を示す
ブロック図

【図１３】本発明の実施例１３における節電装置を示す
ブロック図

【図１４】本発明の実施例１４における節電装置を示す
ブロック図

【図１５】本発明の実施例１５における節電装置を示す
ブロック図

【図１６】本発明の実施例１６における節電装置の表示
手段を示すブロック図

【図１７】本発明の実施例１７における節電装置を示す
ブロック図

【図１８】本発明の実施例１８における節電装置を示す
ブロック図

【図１９】本発明の実施例１９における節電装置を示す
ブロック図

【図２０】本発明の実施例２０における節電装置を示す
ブロック図

【図２１】本発明の実施例２１における節電装置を使用
した電力制御装置を示すブロック図

【図２２】本発明の実施例２２における節電装置を示す
ブロック図

【図２３】本発明の実施例２３における節電装置の構成
図

【図２４】同低減率表示手段の構成図

【図２５】本発明の実施例２４における節電装置の構成
図

【図２６】同節約電力表示手段の構成図

【図２７】本発明の実施例２５における節電装置の構成
図

【図２８】本発明の実施例２６における節電装置の構成
図

【図２９】本発明の実施例２７における節電装置の構成
図

【図３０】同電力低減率の計算例を示す図

【図３１】従来の節電装置の一例を示す電気回路ブロッ
ク図

【図３２】従来の電力変換装置の一例を示す電気回路ブ
ロック図

【符号の説明】

１ 交流電源 ２ 節電装置 ２Ａ、２Ｂ 節電装置 ４ 直列変圧器 ４Ａ 第２の直列変圧器 ４Ｂ 第１の１次巻線 ４Ｃ 第２の１次巻線 ６ 負荷 ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ 負荷 ７ 回生形インバータ ８ 電圧型インバータ ８Ａ 両方向順変換器 ９ 電流形インバータ １０ 交流チョッパ回路 １５ インバータ電力計測手段 １６ 表示手段 １７ 電源電圧計測手段 １８ 負荷電圧計測手段 １９ 低減電圧演算手段 ２０ 電圧低減率演算手段 ２１ 電力計測手段 ２２Ａ 通常電力記憶手段 ２２Ｂ 節電電力記憶手段 ２３Ａ 通常電圧記憶手段 ２３Ｂ 節電電圧記憶手段 ２４ 節約電圧演算手段 ２５ 節電率演算手段 ２６ 節電率記憶手段 ２７ 節電率設定手段 ２８ 節約電力演算手段 ２９ 節約電力量演算手段 ３０ 二酸化炭素排出量演算手段 ３２ 負荷電流計測手段 ３２Ａ 負荷電流しきい値記憶手段 ３４ 電源電流計測手段 ３６ インバータ電流計測手段 ３７ 巻数比記憶手段 ３８ 主電流演算手段 ３９ インバータ電圧計測手段 ４０ 電圧差演算手段 ４１ 積算表示手段 ４２ 積算期間表示手段 ４３ 積算表示値リセット手段 ４４ 運転モード切替手段 ４５ 電流変化量計測手段 ４６ しきい値記憶手段 ４８ 通電遮断手段 ５２ 出力電圧変更手段 ５３ 通信回線 ５４ 集中監視装置 ５５ 入力電力演算手段 ５６ 第二節電率演算手段 ５７ 低減率表示手段 ５８ 第二節約電力演算手段 ５９ 節約電力表示手段 ６０ 定格電力低減率計算手段 ６０ａ 開始スイッチ ６０ｂ 計算部 ６０ｃ 定格計算部 ６１ 定格入力手段 ６２ 第三節電率演算手段 ６３ 出力電圧設定手段 ６４ 第三節約電力演算手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西塚 勝 大阪府大阪市東淀川区西淡路３丁目１番56 号 株式会社三社電機製作所内 (72)発明者 末包 和男 大阪府大阪市東淀川区西淡路３丁目１番56 号 株式会社三社電機製作所内 (72)発明者 緒方 正登 大阪府大阪市城東区今福西６丁目２番61号 松下精工株式会社内 (72)発明者 藤本 正信 大阪府大阪市城東区今福西６丁目２番61号 松下精工株式会社内 Ｆターム(参考） 5G066 CA09 DA07 JA07 KA11 5H420 BB14 CC05 DD03 EA10 EA20 EB04 EB39 EB40

Claims (45)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源および負荷の間に１次巻線を配
   した直列変圧器と、出力側が前記直列変圧器の２次巻線
   に接続された回生形インバータを備え、前記回生形イン
   バータにより前記負荷に印加する電圧を制御する節電装
   置。
2. 【請求項２】 回生形インバータの入力側が交流電源側
   に接続された請求項１記載の節電装置。
3. 【請求項３】 回生形インバータの入力側が負荷側に接
   続された請求項１記載の節電装置。
4. 【請求項４】 回生形インバータは、入力側に交流電力
   と直流電力を相互に変換できる両方向順変換器を備えた
   電圧形インバータである請求項１、２または３記載の節
   電装置。
5. 【請求項５】 回生形インバータは、電流形インバータ
   である請求項１、２または３記載の節電装置。
6. 【請求項６】 回生形インバータは、交流チョッパ回路
   である請求項１、２または３記載の節電装置。
7. 【請求項７】 入力系統および出力系統が単相３線式で
   あり、直列変圧器の第１の１次巻線が中性線以外の一方
   の配線に介挿され、第２の１次巻線が中性線以外の他方
   の配線に介挿されていることを特徴とする請求項１、
   ２、３、４、５、または６記載の節電装置。
8. 【請求項８】 消費側で必要の無い分の電力を供給側へ
   戻す節電方法。
9. 【請求項９】 回生形インバータの入力電力または出力
   電力の少なくともいずれかひとつを計測するインバータ
   電力計測手段と、前記インバータ電力計測手段の出力を
   表示する表示手段とを備えた請求項１、２、３、４、
   ５、６、または７記載の節電装置。
10. 【請求項１０】 節電装置の入力電圧と出力電圧の差を
    算出する低減電圧演算手段と、前記低減電圧演算手段の
    出力を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする節
    電装置。
11. 【請求項１１】 節電装置の入力電圧と出力電圧の差と
    入力電圧の比率を算出する電圧低減率演算手段と、前記
    電圧低減率演算手段の出力を表示する表示手段とを備え
    たことを特徴とする節電装置。
12. 【請求項１２】 節電装置の入力電力または出力電力の
    いずれかを計測する電力計測手段と、前記節電装置の節
    電停止時の前記電力計測手段の出力を記憶する通常電力
    記憶手段と、前記節電装置の節電運転時の前記電力計測
    手段の出力を記憶する節電電力記憶手段と、前記節電装
    置の出力電圧を計測する負荷電圧計測手段と、前記節電
    装置の節電停止時の前記負荷電圧計測手段の出力を記憶
    する通常電圧記憶手段と、前記節電装置の節電運転時の
    前記負荷電圧計測手段の出力を記憶する節電電圧記憶手
    段と、前記通常電圧記憶手段の出力と前記節電電圧記憶
    手段の出力とを演算する節約電圧演算手段と、前記通常
    電力記憶手段の出力と、前記節電電力記憶手段の出力
    と、前記節約電圧演算手段の出力とから節電率を求める
    節電率演算手段を備えたことを特徴とする節電装置。
13. 【請求項１３】 節電装置の入力電圧と出力電圧の差を
    算出する低減電圧演算手段と、負荷電力または電源電力
    のいずれかひとつを計測する電力計測手段と、負荷に応
    じた節電率を記憶する節電率記憶手段と、前記低減電圧
    演算手段の出力と前記電力計測手段の出力と前記節電率
    記憶手段の出力とから節約電力を演算する節約電力演算
    手段とを備えたことを特徴とする節電装置。
14. 【請求項１４】 節電率演算手段の出力値により節電率
    記憶手段の内容を設定する節電率設定手段を備えたこと
    を特徴とする請求項１２または１３に記載の節電装置。
15. 【請求項１５】 電力計測手段は、節電装置の出力電圧
    を計測する負荷電圧計測手段と、節電装置の出力電流を
    計測する負荷電流計測手段とを備えたことを特徴とする
    請求項１２または１３記載の節電装置。
16. 【請求項１６】 電力計測手段は、節電装置の入力電圧
    を計測する電源電圧計測手段と、節電装置の入力電流を
    計測する電源電流計測手段とを備えたことを特徴とする
    請求項１２または１３記載の節電装置。
17. 【請求項１７】 負荷電圧計測手段は、節電装置の入力
    電圧を計測する電源電圧計測手段と、節電装置の入力電
    圧と出力電圧の差を算出する低減電圧演算手段と、前記
    電源電圧計測手段と前記低減電圧演算手段と接続され節
    電装置の出力電圧を演算する負荷電圧演算手段とを備え
    たことを特徴とする請求項１２または１５記載の節電装
    置。
18. 【請求項１８】 負荷電流計測手段または電源電流計測
    手段は、回生形インバータの入力電流または出力電流の
    少なくともいずれか一方を測定するインバータ電流計測
    手段と、直列変圧器の巻数比記憶手段と、前記インバー
    タ電流計測手段と前記巻数比記憶手段と接続され負荷電
    流または電源電流を求める主電流演算手段とを備えたこ
    とを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、１
    ５または１６記載の節電装置。
19. 【請求項１９】 低減電圧演算手段または節約電圧演算
    手段は、回生形インバータの出力電圧を計測するインバ
    ータ電圧計測手段と、直列変圧器の巻数比記憶手段と、
    前記インバータ電圧計測手段と前記巻数比記憶手段と接
    続され電圧差を求める電圧差演算手段とを備えたことを
    特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、１０、
    １２、１３、または１７記載の節電装置。
20. 【請求項２０】 節約した電力を算出する節約電力演算
    手段と、前記節約電力演算手段の出力を表示する表示手
    段とを備えたことを特徴とする節電装置。
21. 【請求項２１】 節約電力演算手段の出力から節約電力
    量を求める節約電力量演算手段と、前記節約電力量演算
    手段の出力を表示する表示手段とを備えたことを特徴と
    する請求項２０に記載の節電装置。
22. 【請求項２２】 節約電力量計測手段が出力する節約電
    力量を二酸化炭素削減量に換算する二酸化炭素排出量演
    算手段と、前記二酸化炭素排出量演算手段の出力を表示
    する表示手段とを備えたことを特徴とする請求項２０に
    記載の節電装置。
23. 【請求項２３】 一定期間積算し積算結果を表示する積
    算表示手段を備えたことを特徴とする節電装置。
24. 【請求項２４】 積算期間を表示する積算期間表示手段
    を備えたことを特徴とする請求項２３記載の節電装置。
25. 【請求項２５】 積算表示手段の表示値または積算期間
    表示手段の表示値の少なくともいずれか一方を０にリセ
    ットする積算表示値リセット手段を備えたことを特徴と
    する請求項２３または２４記載の節電装置。
26. 【請求項２６】 節電装置の入力電流または出力電流の
    少なくとも何れか１つの単位時間当りの変化量を計測す
    る電流変化量計測手段と、しきい値記憶手段と、前記電
    流変化量計測手段と前記しきい値記憶手段の出力値を比
    較演算し、その結果によって前記節電装置の節電運転モ
    ードと節電停止モードを切りかえる運転モード切替手段
    を備えたことを特徴とする節電装置。
27. 【請求項２７】 節電装置の入力電流、または出力電流
    の少なくとも何れか一方を測定する負荷電流計測手段
    と、負荷電流しきい値記憶手段と、前記負荷電流計測手
    段の出力と負荷電流しきい値記憶手段の出力とを比較演
    算し、その結果によって節電装置の運転モードを節電停
    止モードに切換える運転モード切換え手段を備えた節電
    装置。
28. 【請求項２８】 節電装置の入力電流、または出力電流
    の少なくとも何れか一方を測定する負荷電流計測手段
    と、前記負荷電流計測手段の出力値が所定の値以下であ
    るときは回生形インバータへの通電を停止する通電遮断
    手段を備えた請求項１から７のいずれかに記載の節電装
    置。
29. 【請求項２９】 負荷電力量または電源電力量のいずれ
    かひとつを計測する電力量計測手段を備え、前記電力量
    計測手段により計測された使用電力量に応じて出力電圧
    を変更する出力電圧変更手段を備えた節電装置。
30. 【請求項３０】 契約電力量と使用電力量に応じて、出
    力電圧を変更する請求項２４に記載の節電装置。
31. 【請求項３１】 節電装置を有する電力制御系が１つ以
    上配され、各電力制御系が通信回線により集中監視装置
    に接続された電力制御装置。
32. 【請求項３２】 負荷投入時は節電停止モードで運転す
    る節電装置の運転方法。
33. 【請求項３３】 節電停止モードで運転して所定の時間
    経過後に節電運転モードに切換える節電装置の運転方
    法。
34. 【請求項３４】 節電停止モードで運転後、電圧計測手
    段が計測した出力電圧または電流計測手段が計測した出
    力電流が安定したとき節電運転モードに切り換える節電
    装置の運転方法。
35. 【請求項３５】 節電装置の入力電圧または出力電圧の
    少なくとも何れか一方が所定の値以下であるときに、節
    電停止モードで運転する節電装置の運転方法。
36. 【請求項３６】 節電装置の入力電流または出力電流の
    何れか一方が所定の値以下であるときは節電停止モード
    で運転する節電装置の運転方法。
37. 【請求項３７】 交流電源および負荷の間に配された変
    圧器の出力の一部を回生形インバータで取出し、前記回
    生形インバータの出力で前記変圧器の出力を制御する負
    荷運転方法。
38. 【請求項３８】 交流電源と負荷の間に配した節電装置
    において、交流電源直送状態の入力あるいは出力電力
    と、節電運転時の入力あるいは出力電力とにより電力低
    減率を計算する第二節電率演算手段を備えたことを特徴
    とする節電装置。
39. 【請求項３９】 交流電源と負荷の間に配した節電装置
    において、節電運転時の入力電圧、出力電圧と、定格節
    電運転時の電力低減率、低減電圧幅とにより電力低減率
    を計算する第三節電率演算手段を備えたことを特徴とす
    る節電装置。
40. 【請求項４０】 電力低減率を表示する低減率表示手段
    を備えたことを特徴とする請求項３８または３９記載の
    節電装置。
41. 【請求項４１】 交流電源と負荷の間に配した節電装置
    において、交流電源直送状態の入力あるいは出力電力
    と、節電運転時の入力あるいは出力電力とにより節約電
    力を計算する第二節約電力演算手段を備えたことを特徴
    とする節電装置。
42. 【請求項４２】 交流電源と負荷の間に配した節電装置
    において、節電運転時の入力あるいは出力電力と、節電
    運転時の低減電圧幅と、節電運転時の入力電圧と、定格
    節電運転時の特定負荷固有の定格電力低減率及び定格低
    減電圧と、節電運転時の出力設定電圧とにより節約電力
    を計算する第三節約電力演算手段を備えたことを特徴と
    する節電装置。
43. 【請求項４３】 節約電力を表示する節約電力表示手段
    を備えたことを特徴とする請求項４１または４２記載の
    節電装置。
44. 【請求項４４】 交流電源直送と節電運転を切り替え、
    定格電力低減率を計算する定格電力低減率計算手段を備
    えたことを特徴とする請求項４１から４３のいずれかに
    記載の節電装置。
45. 【請求項４５】 単相交流電源と負荷の間に各相それぞ
    れ１次巻線を配した直列変圧器と、前記単相交流電源と
    前記直列変圧器の２次巻線間に回生形インバータを配し
    たことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の
    節電装置。