JP2007198844A - Electric power measuring instrument, and motor multi-relay - Google Patents

Electric power measuring instrument, and motor multi-relay Download PDF

Info

Publication number
JP2007198844A
JP2007198844A JP2006016511A JP2006016511A JP2007198844A JP 2007198844 A JP2007198844 A JP 2007198844A JP 2006016511 A JP2006016511 A JP 2006016511A JP 2006016511 A JP2006016511 A JP 2006016511A JP 2007198844 A JP2007198844 A JP 2007198844A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
instantaneous
circuit
power
voltage
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006016511A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Aizawa
修 相沢
Hiroshi Takai
寛 高井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Industrial Products and Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Industrial Products Manufacturing Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Industrial Products Manufacturing Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2006016511A priority Critical patent/JP2007198844A/en
Publication of JP2007198844A publication Critical patent/JP2007198844A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power measuring instrument capable of measuring precisely three-phase electric power using one transformer for detecting a phase-to-phase voltage, and a motor multi-relay built in therewith. <P>SOLUTION: This electric power measuring instrument is provided with a current detecting circuit for detecting instantaneous currents in optional two phases, a voltage detecting circuit for detecting instantaneous voltages in the optional two phases, a reception circuit for receiving instantaneous voltages in two phases different from the optional two phases, and a computation circuit. Instantaneous electric power is calculated in the computation circuit, based on values of the instantaneous currents in the two phases detected by the current detecting circuit, values of the instantaneous voltages detected by the voltage detecting circuit, and values of the instantaneous voltages received by the reception circuit. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、三相電力負荷の電力を測定する電力測定装置、及びそれを内蔵してモータの保護、監視を行なうモータマルチリレーに関する。   The present invention relates to a power measuring device that measures the power of a three-phase power load, and a motor multi-relay that incorporates the power measuring device to protect and monitor a motor.

製鉄所、石油精製化学を始めとする各種プラントにはポンプや弁開閉装置等を操作するために多数の低圧モータが使用される。それら多数の低圧モータへの給電は、コントロールセンタと呼ばれる開閉制御装置において集中的に行なわれる。コントロールセンタ内には、個々のモータ毎にモータマルチリレーと呼ばれる負荷制御装置が取り付けられている。モータマルチリレーは、過負荷保護、欠相保護、地絡保護、不足電流保護に加え電力測定による電力過負荷保護、電力低負荷保護等を行なって負荷であるモータを保護する。それによってモータにより駆動される負荷機器も保護される。   Many low-pressure motors are used to operate pumps and valve opening / closing devices in various plants such as steelworks and petroleum refining chemistry. Power supply to these many low-voltage motors is concentrated in an open / close control device called a control center. In the control center, a load control device called a motor multi-relay is attached to each motor. The motor multi-relay protects the motor as a load by performing overload protection, open phase protection, ground fault protection, undercurrent protection, power overload protection by power measurement, power low load protection, and the like. As a result, the load device driven by the motor is also protected.

図2は、モータマルチリレーにて採用されている従来の電力測定回路の構成を説明する図である。モータマルチリレー50には、2個の変流器51、52により検出したR相、T相のモータ電流と、変圧器53により検出したR−T相間の電圧が入力される。通常の2電力計法により三相電力を測定するには、R−T相以外にもう一つの相間電圧、例えばR−S相間の電圧を検出する必要がある。しかし、そうするためには変圧器を2個に増やす必要がある。また、電力値は、測定した電圧、電流をA/D変換してディジタル値に変換し、それらを掛算して算出される。従って、入力する相間電圧を増やすとA/D変換回路の追加が必要となる。   FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of a conventional power measurement circuit employed in the motor multi-relay. The motor multi-relay 50 receives the R-phase and T-phase motor currents detected by the two current transformers 51 and 52 and the voltage between the R and T phases detected by the transformer 53. In order to measure three-phase power by the usual two-watt meter method, it is necessary to detect another inter-phase voltage, for example, a voltage between R and S phases, in addition to the R-T phase. However, to do so, it is necessary to increase the number of transformers to two. The power value is calculated by A / D converting the measured voltage and current into digital values and multiplying them. Therefore, if the input interphase voltage is increased, an A / D conversion circuit needs to be added.

相間電圧の検出数を増やすことは、こうしたことからコスト高につながる。また追加の取り付けスペースも必要となる。このため図2の電力測定回路では、三相電圧が平衡しているものと仮定して、R−T相間電圧とR相、T相電流とから三相電力を算出している(例えば、特許文献1参照)。   Increasing the number of detected interphase voltages leads to high costs. Additional installation space is also required. Therefore, in the power measurement circuit of FIG. 2, assuming that the three-phase voltage is balanced, the three-phase power is calculated from the R-T phase voltage and the R-phase and T-phase currents (for example, patents). Reference 1).

しかし、図2の電力測定回路では三相電圧が平衡しているものと仮定して計算を行なうため、電圧が不平衡となった場合には測定精度が低下するという問題がある。
特開2001−359297号公報
However, since the power measurement circuit of FIG. 2 performs the calculation assuming that the three-phase voltage is balanced, there is a problem that the measurement accuracy is lowered when the voltage is unbalanced.
JP 2001-359297 A

本発明は、従来技術のこうした問題点を解決するためになされたもので、その課題は、相間電圧検出のために2個の変圧器を取り付けることなく、1個の変圧器を取り付けるのみで三相電力を精度良く測定できるようにした電力測定装置、及びそれを内蔵したモータマルチリレーを提供することにある。   The present invention has been made to solve these problems of the prior art, and the problem is that it is not necessary to install two transformers for phase-to-phase voltage detection, but only to install one transformer. An object of the present invention is to provide a power measuring device capable of measuring phase power with high accuracy and a motor multi-relay incorporating the power measuring device.

前記課題を解決するための請求項1に記載の発明は、三相負荷の電力測定装置であって、任意の2相の瞬時電流を検出する電流検出回路と、任意の2相間の瞬時電圧を検出する電圧検出回路と、前記任意の2相間とは異なる2相間の瞬時電圧を外部より受信する受信回路と、前記電流検出回路が検出した2相の瞬時電流の値と、前記電圧検出回路が検出した瞬時電圧の値と、前記受信回路が受信した瞬時電圧の値とから瞬時電力を算出する演算回路と、を備えることを特徴とする電力測定装置である。   The invention described in claim 1 for solving the above-described problem is a power measuring apparatus for a three-phase load, comprising a current detection circuit for detecting an instantaneous current of any two phases and an instantaneous voltage between any two phases. A voltage detecting circuit to detect, a receiving circuit for receiving an instantaneous voltage between two phases different from the arbitrary two phases from the outside, a value of a two-phase instantaneous current detected by the current detecting circuit, and the voltage detecting circuit An electric power measuring apparatus comprising: an arithmetic circuit that calculates instantaneous electric power from a detected instantaneous voltage value and an instantaneous voltage value received by the receiving circuit.

このような構成の電力測定装置によれば、瞬時電力測定に必要な相間電圧を検出するための変圧器を1個で済ますことができる。また、変圧器は1個でも2相の瞬時電流の値と、2つの相間電圧の瞬時値とを使用して瞬時電力を算出するので、例え三相電圧が不平衡であっても精度良く瞬時電力を測定することができる。   According to the power measuring device having such a configuration, it is possible to use only one transformer for detecting the interphase voltage necessary for instantaneous power measurement. Also, even if one transformer is used, the instantaneous power is calculated using the instantaneous current value of two phases and the instantaneous value of two phase voltages, so even if the three-phase voltage is unbalanced, the instantaneous power is accurate. The power can be measured.

また、請求項2に記載の発明は、前記電圧検出回路で検出した瞬時電圧を外部に送信する送信回路を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の電力測定装置である。
このような構成の電力測定装置によれば、異なる相間の電圧瞬時値を必要とする電力測定装置に、自身が検出した相間電圧の瞬時値を提供することが可能となる。
The invention according to claim 2 is the power measuring device according to claim 1, further comprising a transmission circuit for transmitting the instantaneous voltage detected by the voltage detection circuit to the outside.
According to the power measuring apparatus having such a configuration, it is possible to provide the instantaneous value of the interphase voltage detected by itself to a power measuring apparatus that requires the instantaneous voltage value between different phases.

また、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の電力測定装置において、前記演算回路は、更に算出した前記瞬時電力を三相電力の所定周期に渡って平均することにより平均電力を算出することを特徴とする電力測定装置である。   In the power measuring device according to claim 1, the arithmetic circuit further calculates the average power by averaging the calculated instantaneous power over a predetermined period of three-phase power. An electric power measuring apparatus characterized by calculating.

このような構成の電力測定装置によれば、平均電力の測定に必要な相間電圧を検出するための変圧器を1個で済ますことができる。また、変圧器は1個でも2相の瞬時電流の値と、2つの相間電圧の瞬時値とを使用して平均電力を算出するので、例え三相電圧に不平衡があっても精度良く平均電力を測定することができる。   According to the power measuring device having such a configuration, it is possible to use only one transformer for detecting the interphase voltage necessary for measuring the average power. Also, even if one transformer is used, the average power is calculated using the instantaneous current value of the two phases and the instantaneous value of the voltage between the two phases. The power can be measured.

また、請求項4に記載の発明は、請求項1又は3に記載の電力測定装置において、前記演算回路は、前記電流検出回路が検出した電流値と前記電圧検出回路が検出した電圧値とを一時記憶する記憶回路を備え、前記受信回路により受信した瞬時電圧の値と、該瞬時電圧が検出されてから前記受信回路がその値を受信するまでの通信所要時間として予め定めた時間だけ以前に前記記憶回路に一時記憶した電流値と電圧値と、に基づいて瞬時電力を算出することを特徴とする電力測定装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, in the power measuring device according to the first or third aspect, the arithmetic circuit calculates a current value detected by the current detection circuit and a voltage value detected by the voltage detection circuit. A storage circuit that temporarily stores the value of the instantaneous voltage received by the receiving circuit, and a predetermined time as a communication required time from when the instantaneous voltage is detected until the receiving circuit receives the value An electric power measuring apparatus that calculates instantaneous electric power based on a current value and a voltage value temporarily stored in the storage circuit.

受信回路には、通信に要した時間だけ遅れて瞬時値が到着する。本構成では、自身が検出した電圧、電流値として通信所要時間分だけ以前に検出した値を用い、それらと受信した電圧値とに基づいて瞬時電力を算出する。従って、通信による遅れ時間の影響を小さくすることができ、電力測定精度を一層高めることができる。   The instantaneous value arrives at the receiving circuit with a delay of the time required for communication. In this configuration, as the voltage and current values detected by itself, values previously detected for the required communication time are used, and the instantaneous power is calculated based on these and the received voltage values. Therefore, the influence of delay time due to communication can be reduced, and the power measurement accuracy can be further increased.

また、請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4の何れかに記載の電力測定装置を内蔵することを特徴とするモータの保護、監視用モータマルチリレーである。
このような構成のモータマルチリレーは、三相電圧に不平衡がある場合においても、三相負荷の瞬時電力、平均電力、消費電力量等に関する高い精度の電力情報を取得することができる。従って、三相負荷を精度良く保護、監視等することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a motor multi-relay for motor protection and monitoring, characterized by incorporating the power measuring device according to any one of the first to fourth aspects.
The motor multi-relay having such a configuration can acquire highly accurate power information regarding the instantaneous power, average power, power consumption, etc. of the three-phase load even when the three-phase voltage is unbalanced. Therefore, the three-phase load can be protected and monitored with high accuracy.

以下、本発明に係る電力測定装置及びそれを内蔵するモータマルチリレーの一実施形態について図面を参照して説明する。図1は、その電力測定装置2を含むモータマルチリレー1の構成、及びそれらの接続関係をブロック図を交えて示したものである。   Hereinafter, an embodiment of a power measuring device and a motor multi-relay incorporating the power measuring device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a motor multi-relay 1 including the power measuring device 2 and their connection relationship.

負荷である三相交流モータ4には、R、S、T相からなる三相交流電源6より配線用遮断器8、電磁接触器9を介して三相交流電力が供給される。配線用遮断器8と電磁接触器9との間にはR−T相間電圧を検出する変圧器10が、電磁接触器9とモータ4との間には、R相電流検出用のR相変流器11、T相電流検出用のT相変流器12、零相変流器13が接続されている。   Three-phase AC power, which is a load, is supplied from a three-phase AC power source 6 composed of R, S, and T phases via a circuit breaker 8 and a magnetic contactor 9. Between the circuit breaker 8 for wiring and the magnetic contactor 9, a transformer 10 for detecting the R-T phase voltage is provided. Between the magnetic contactor 9 and the motor 4, an R phase change for detecting the R phase current is provided. A current transformer 11, a T-phase current transformer 12 for detecting a T-phase current, and a zero-phase current transformer 13 are connected.

モータマルチリレー1は、電力測定装置2、制御回路16、表示装置17、入力装置18を備えて構成されている。制御回路16は、過負荷、欠相、地絡、不足電流、電力過負荷、電力低負荷等からモータ4を保護する制御を行なう中核回路である。制御回路16は、詳しくは示してないがマイクロコンピュータ、零相変流器13の出力電流値を取り込む零相電流検出回路、配線用遮断器8と電磁接触器9の動作状態を取り込む入力インターフェイス回路、配線用遮断器8と電磁接触器9を操作するための出力インターフェイス回路、電力測定装置2より電力情報を取り込む入力インターフェイス回路、表示装置17と入力装置18を操作する入出力インターフェイス回路、他のモータマルチリレー1aと交信するための通信回路、等を備えて構成されている。   The motor multi-relay 1 includes a power measuring device 2, a control circuit 16, a display device 17, and an input device 18. The control circuit 16 is a core circuit that performs control to protect the motor 4 from overload, phase loss, ground fault, shortage current, power overload, power low load, and the like. Although not shown in detail, the control circuit 16 is a microcomputer, a zero-phase current detection circuit that captures the output current value of the zero-phase current transformer 13, and an input interface circuit that captures the operating states of the circuit breaker 8 and the magnetic contactor 9. , An output interface circuit for operating the circuit breaker 8 and the magnetic contactor 9, an input interface circuit for taking in power information from the power measuring device 2, an input / output interface circuit for operating the display device 17 and the input device 18, and the like. A communication circuit for communicating with the motor multi-relay 1a is provided.

入力装置18は、モータ4を制御するための制御条件を入力するためのものである。表示装置17は、制御状態、異常内容、警報等を表示するためのものである。モータマルチリレー1は、入力装置18より入力された制御条件、電力測定装置2から取得した電力情報、電圧情報、電流情報等に基づいてモータ4の制御、保護を行なう。それと同時に、制御状態、異常内容、警報等を表示装置17に表示させる。   The input device 18 is for inputting control conditions for controlling the motor 4. The display device 17 is for displaying a control state, an abnormality content, an alarm, and the like. The motor multi-relay 1 controls and protects the motor 4 based on control conditions input from the input device 18, power information acquired from the power measuring device 2, voltage information, current information, and the like. At the same time, the control device, the details of the abnormality, an alarm, etc. are displayed on the display device 17.

電力測定装置2は、モータ4に供給されている電力を測定するためのものである。電力測定装置2は、演算回路21、A/D変換器22、23、送信回路24、受信回路25、電源回路27、変圧器10、R相変流器11、T相変流器12、抵抗R1、R2を備えて構成されている。   The power measuring device 2 is for measuring the power supplied to the motor 4. The power measuring apparatus 2 includes an arithmetic circuit 21, A / D converters 22, 23, a transmission circuit 24, a reception circuit 25, a power supply circuit 27, a transformer 10, an R-phase current transformer 11, a T-phase current transformer 12, and a resistance. R1 and R2 are provided.

変圧器10の一次側は三相交流電源6のR相、S相に接続されている。二次側にはR−S相間電圧を一定比率で降圧した電圧が出力される。電源回路27は、変圧器10の二次側から電力供給を受け、電力測定装置2及びモータマルチリレー1内の各回路に電源を供給する。変圧器10の二次側に出力されるアナログ電圧は、A/D変換器22によって短い周期でディジタル値に変換され、演算回路21に入力される。   The primary side of the transformer 10 is connected to the R phase and S phase of the three-phase AC power source 6. A voltage obtained by stepping down the R-S phase voltage at a constant ratio is output to the secondary side. The power supply circuit 27 receives power supply from the secondary side of the transformer 10 and supplies power to each circuit in the power measurement device 2 and the motor multi-relay 1. The analog voltage output to the secondary side of the transformer 10 is converted into a digital value in a short cycle by the A / D converter 22 and input to the arithmetic circuit 21.

R相変流器11、T相変流器12には、それぞれ抵抗R1、R2が接続されている。抵抗R1、R2の両端にはR相電流、T相電流に比例する電圧が発生する。その電圧は、2チャンネル入力のA/D変換器23によって短い周期でディジタル値に変換され、演算回路21に入力される。   Resistors R1 and R2 are connected to the R-phase current transformer 11 and the T-phase current transformer 12, respectively. Voltages proportional to the R-phase current and the T-phase current are generated at both ends of the resistors R1 and R2. The voltage is converted into a digital value by a 2-channel input A / D converter 23 in a short cycle and input to the arithmetic circuit 21.

演算回路21は、マイクロコンピュータを用いて構成されており、内部には周知のCPU、記憶装置としてのRAM28、ROM、入出力インターフェイス回路、それらを繋ぐバス等が設けられている。演算回路21は制御回路16に接続されている。   The arithmetic circuit 21 is configured using a microcomputer, and is provided with a known CPU, a RAM 28 as a storage device, a ROM, an input / output interface circuit, a bus connecting them, and the like. The arithmetic circuit 21 is connected to the control circuit 16.

演算回路21には、更に送信回路24、受信回路25が接続されている。送信回路24は他のモータマルチリレー1a内の図示しない電力測定装置に向けて、自身が検出したR−S相間電圧を送信するためのものである。また、受信回路25は他のモータマルチリレー1a内の電力測定装置より、その電力測定装置が検出した相間電圧を受信するためのものである。なお、電力測定装置2と他の電力測定装置との間の通信回線には、制御回路16と他の制御回路との間の通信回線を利用してもよい。   A transmission circuit 24 and a reception circuit 25 are further connected to the arithmetic circuit 21. The transmission circuit 24 is for transmitting the R-S phase voltage detected by itself to a power measurement device (not shown) in the other motor multi-relay 1a. The receiving circuit 25 is for receiving the interphase voltage detected by the power measuring device from the power measuring device in the other motor multi-relay 1a. Note that a communication line between the control circuit 16 and another control circuit may be used as a communication line between the power measurement device 2 and another power measurement device.

次に、このような構成を有する電力測定装置2の電力測定方法について説明する。モータ4に供給される三相電圧のR相、S相、T相の各相電圧の瞬時値をVr、Vs、Vt、相電流の瞬時値をIr、Is、It、モータ4に供給されている有効電力の瞬時値をPとする。電力Pは、次の式で計算される。
P=Vr・Ir+Vs・Is+Vt・It (1)式
また、零相電流はゼロであることから次式が成り立つ。
Ir+Is+It=0 (2)式
Next, a power measurement method of the power measurement device 2 having such a configuration will be described. The instantaneous values of the R-phase, S-phase, and T-phase voltages of the three-phase voltage supplied to the motor 4 are Vr, Vs, Vt, the instantaneous values of the phase currents are supplied to Ir, Is, It, and the motor 4. Let P be the instantaneous value of the active power. The electric power P is calculated by the following formula.
P = Vr · Ir + Vs · Is + Vt · It (1) Further, since the zero-phase current is zero, the following equation is established.
Ir + Is + It = 0 (2) Formula

(2)式を使用して(1)式中のIrを消去する。電力Pは次のように計算される。
P=Vr・(−Is−It)+Vs・Is+Vt・It
=(−Vr+Vs)・Is−(−Vt+Vr)・It
(−Vr+Vs)はR相を基準としたR−S相間の電圧、(−Vt+Vr)はT相を基準としたT−R相間の電圧である。それら値をVsr、Vrtで表わすと、電力Pは次のように表わされる。
P=Vsr・Is−Vrt・It (3)式
Using the formula (2), erase Ir in the formula (1). The power P is calculated as follows.
P = Vr · (−Is−It) + Vs · Is + Vt · It
= (-Vr + Vs) .Is-(-Vt + Vr) .It
(−Vr + Vs) is a voltage between R and S phases based on the R phase, and (−Vt + Vr) is a voltage between T and R phases based on the T phase. When these values are represented by Vsr and Vrt, the electric power P is represented as follows.
P = Vsr · Is−Vrt · It (3) Formula

同様に、(1)式中のIsを消去すると電力Pは次の式で計算される。
P=Vts・It−Vsr・Ir (4)式
ここに、VtsはS相を基準としたT−S相間の電圧である。
同様に、(1)式中のItを消去すると電力Pは次の式で計算される。
P=Vrt・Ir−Vts・Is (5)式
Similarly, when Is in the equation (1) is deleted, the power P is calculated by the following equation.
P = Vts · It−Vsr · Ir (4) where Vts is a voltage between the TS phases with the S phase as a reference.
Similarly, when It in the equation (1) is deleted, the power P is calculated by the following equation.
P = Vrt · Ir−Vts · Is (5)

本実施形態の電力測定装置2は、R相、T相の電流瞬時値Ir、Itを検出している。検出していないS相の電流瞬時値Isは、(2)式の関係を使用して算出できる。即ち、演算回路21は三相の電流瞬時値Ir、Is、Itの何れの値をも知ることができる。   The power measuring device 2 of the present embodiment detects R-phase and T-phase current instantaneous values Ir and It. The undetected S-phase current instantaneous value Is can be calculated using the relationship of equation (2). That is, the arithmetic circuit 21 can know any of the three-phase instantaneous current values Ir, Is, It.

相間電圧については、本実施形態の電力測定装置2はR−S相間の電圧Vsrを検出している。従って、例えば、検出していないR−T相間の電圧Vrtが分かれば、演算回路21は(3)式を使用して瞬時電力Pの値を算出できる。T−S相間の電圧Vtsが分かる場合には、(4)式を使用して瞬時電力Pの値を算出できる。   Regarding the interphase voltage, the power measuring device 2 of the present embodiment detects the voltage Vsr between the RS phases. Therefore, for example, if the voltage Vrt between the R and T phases not detected is known, the arithmetic circuit 21 can calculate the value of the instantaneous power P using the equation (3). When the voltage Vts between TS phases is known, the value of the instantaneous power P can be calculated using the equation (4).

そのため本実施形態の電力測定装置2では、R−T相間、又はT−S相間の何れかの電圧瞬時値を他の電力測定装置から取得する。その取得には通信を利用する。そして、取得した値を用い、(3)式又は(4)式により瞬時電力Pを算出する。平均電力は、瞬時電力Pの値を所定の周期に渡って積分し、その間の平均値を計算して求める。電力量は、瞬時電力Pの値を積算し続けて求める。   Therefore, in the power measurement device 2 of the present embodiment, an instantaneous voltage value between the R and T phases or between the T and S phases is acquired from another power measurement device. Communication is used for the acquisition. And the instantaneous electric power P is calculated by (3) Formula or (4) Formula using the acquired value. The average power is obtained by integrating the value of the instantaneous power P over a predetermined period and calculating the average value during that period. The amount of electric power is obtained by continuously integrating the value of the instantaneous electric power P.

このように、電力測定装置2は三相電流の何れか2相の電流を検出する。2相の電流が判明すれば、残りの相の電流は計算で求まり、結局、3相全ての相電流が判明する。瞬時電力Pを算出するには、それら電流値に加えて2つの相間電圧を知る必要がある。そこで一つの相間電圧は自身で検出し、残る一つの相間電圧は外部から通信で取得する。そして、判明した2つの相間電圧に合わせて(3)、(4)、(5)の何れかの式を選択して瞬時電力Pを算出する。上記電力測定装置2は、このような考えにより瞬時電力Pを測定している。電力測定装置2が自身で検出した相間電圧の瞬時値は、他の電力測定装置の利用に供するため送信回路24から出力する。   As described above, the power measuring device 2 detects any two-phase current of the three-phase current. If the currents of the two phases are found, the currents of the remaining phases are obtained by calculation, and eventually the phase currents of all three phases are found. In order to calculate the instantaneous power P, it is necessary to know two inter-phase voltages in addition to these current values. Therefore, one interphase voltage is detected by itself, and the remaining one interphase voltage is acquired by communication from the outside. Then, the instantaneous power P is calculated by selecting one of the expressions (3), (4), and (5) according to the two interphase voltages found. The power measuring device 2 measures the instantaneous power P based on such an idea. The instantaneous value of the interphase voltage detected by the power measurement device 2 itself is output from the transmission circuit 24 for use by other power measurement devices.

このように本実施形態の電力測定装置2は、自身では検出していない相間電圧の一つを他の電力測定装置から取得する。そして電力計算に使用する。従って、自身は一つの相間電圧を検出するための1個の変圧器しか準備しない。こうすることで、必要な変圧器を2個から1個に減らすことができる。検出する相間電圧の数を減らしたので、その電圧をディジタル値に変換するA/D変換器の数も減らすことができる。電力計算は2電力計法と同じように行なうので、三相電圧が不平衡な場合でも精度の高い電力測定ができる。こうした利点は、送信回路24、受信回路25を余分に必要とする不利な点を補って余りある。   As described above, the power measurement apparatus 2 according to the present embodiment acquires one of the interphase voltages not detected by itself from the other power measurement apparatus. It is used for power calculation. Therefore, it prepares only one transformer for detecting one interphase voltage. In this way, the required transformer can be reduced from two to one. Since the number of interphase voltages to be detected is reduced, the number of A / D converters that convert the voltages into digital values can also be reduced. Since the power calculation is performed in the same manner as the two-watt meter method, accurate power measurement can be performed even when the three-phase voltage is unbalanced. These advantages more than make up for the disadvantage of requiring an extra transmitter circuit 24 and receiver circuit 25.

なお、特許請求の範囲に記載した電流検出回路は、上記実施形態ではR相変流器11、T相変流器12、抵抗R1、R2、A/D変換器23により構成されている。また、電圧検出回路は変圧器10、A/D変換器22により構成されている。
また、上記実施形態では負荷としてモータ4を取りあげたが、モータ以外の負荷、例えばヒータのような負荷でもよい。
Note that the current detection circuit described in the claims is configured by the R-phase current transformer 11, the T-phase current transformer 12, the resistors R <b> 1, R <b> 2, and the A / D converter 23 in the above embodiment. The voltage detection circuit includes a transformer 10 and an A / D converter 22.
Moreover, although the motor 4 was taken up as a load in the said embodiment, loads other than a motor, for example, loads, such as a heater, may be sufficient.

(変形実施形態)
前記実施形態における電力測定装置2は、次のように変形して実施してもよい。前記電力測定装置2では、自身が検出していない他の相間電圧の瞬時値を他の電力測定装置から通信で取得している。この場合、演算回路21は、その瞬時値を通信所要時間だけ遅れて受け取る。この通信所要時間が無視できない程度に大きいと、自身が検出した電圧、電流等と通信で取得した電圧との間に位相差が生じて算出した瞬時電力Pに誤差が生ずる。
(Modified embodiment)
The power measurement device 2 in the above embodiment may be modified as follows. In the power measuring device 2, the instantaneous value of the other interphase voltage that is not detected by the power measuring device 2 is acquired from the other power measuring device by communication. In this case, the arithmetic circuit 21 receives the instantaneous value with a delay of the required communication time. If the required communication time is so large that it cannot be ignored, an error occurs in the instantaneous power P that is calculated due to a phase difference between the voltage and current detected by itself and the voltage acquired through communication.

この誤差を小さくするには、自身が検出した電圧、電流等についても通信所要時間分だけ遅らせればよい。そのようにするために、A/D変換器22、23にて検出した電圧、電流の値を時系列で演算回路21内のRAM28に記憶する。そして、瞬時電力Pを算出する際には、通信所要時間分だけ以前の電圧、電流の瞬時値をRAM28から読み出し、それらの値と通信で受け取った他の相間電圧とを使用して瞬時電力Pを算出する。   In order to reduce this error, the voltage, current, etc. detected by itself may be delayed by the required communication time. In order to do so, the voltage and current values detected by the A / D converters 22 and 23 are stored in the RAM 28 in the arithmetic circuit 21 in time series. Then, when calculating the instantaneous power P, the instantaneous values of the previous voltage and current corresponding to the required communication time are read from the RAM 28, and the instantaneous power P is obtained using these values and other interphase voltages received by communication. Is calculated.

このようにすれば通信所要時間に起因する位相差を小さくすることができるので、瞬時電力Pの測定精度を高めることができる。   In this way, since the phase difference caused by the communication required time can be reduced, the measurement accuracy of the instantaneous power P can be increased.

電力測定装置とそれを含むモータマルチリレーの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of an electric power measurement apparatus and a motor multi relay including the same. 従来技術に係る図1相当図である。FIG. 2 is a view corresponding to FIG.

符号の説明Explanation of symbols

図面中、1はモータマルチリレー、1aは他のモータマルチリレー、2は電力測定装置、4はモータ、10は変圧器、11はR相変流器、12はT相変流器、16は制御回路、21は演算回路、24は送信回路、25は受信回路、28はRAM(記憶回路)を示す。   In the drawings, 1 is a motor multi-relay, 1a is another motor multi-relay, 2 is a power measuring device, 4 is a motor, 10 is a transformer, 11 is an R-phase current transformer, 12 is a T-phase current transformer, 16 is A control circuit, 21 is an arithmetic circuit, 24 is a transmission circuit, 25 is a reception circuit, and 28 is a RAM (memory circuit).

Claims (5)

三相負荷の電力測定装置であって、
任意の2相の瞬時電流を検出する電流検出回路と、
任意の2相間の瞬時電圧を検出する電圧検出回路と、
前記任意の2相間とは異なる2相間の瞬時電圧を外部より受信する受信回路と、
前記電流検出回路が検出した2相の瞬時電流の値と、前記電圧検出回路が検出した瞬時電圧の値と、前記受信回路が受信した瞬時電圧の値とから瞬時電力を算出する演算回路と、を備えることを特徴とする電力測定装置。
A power measuring device for a three-phase load,
A current detection circuit for detecting an instantaneous current of any two phases;
A voltage detection circuit for detecting an instantaneous voltage between any two phases;
A receiving circuit for receiving from the outside an instantaneous voltage between two phases different from the arbitrary two phases;
An arithmetic circuit for calculating instantaneous power from the value of the two-phase instantaneous current detected by the current detection circuit, the value of the instantaneous voltage detected by the voltage detection circuit, and the value of the instantaneous voltage received by the reception circuit; A power measuring device comprising:
前記電圧検出回路で検出した瞬時電圧を外部に送信する送信回路を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の電力測定装置。   The power measuring apparatus according to claim 1, further comprising a transmission circuit that transmits the instantaneous voltage detected by the voltage detection circuit to the outside. 請求項1に記載の電力測定装置において、
前記演算回路は、更に算出した前記瞬時電力を三相電力の所定周期に渡って平均することにより平均電力を算出することを特徴とする電力測定装置。
The power measuring device according to claim 1,
The arithmetic circuit further calculates an average power by averaging the calculated instantaneous power over a predetermined period of three-phase power.
請求項1又は3に記載の電力測定装置において、
前記演算回路は、前記電流検出回路が検出した電流値と前記電圧検出回路が検出した電圧値とを一時記憶する記憶回路を備え、前記受信回路により受信した瞬時電圧の値と、該瞬時電圧が検出されてから前記受信回路がその値を受信するまでの通信所要時間として予め定めた時間だけ以前に前記記憶回路に一時記憶した電流値と電圧値と、に基づいて瞬時電力を算出することを特徴とする電力測定装置。
In the electric power measurement apparatus according to claim 1 or 3,
The arithmetic circuit includes a storage circuit that temporarily stores a current value detected by the current detection circuit and a voltage value detected by the voltage detection circuit, and the instantaneous voltage value received by the reception circuit and the instantaneous voltage are The instantaneous power is calculated based on the current value and the voltage value temporarily stored in the storage circuit previously for a predetermined time as a communication required time from when the reception circuit receives the value until it is detected. A power measuring device.
請求項1乃至4の何れかに記載の電力測定装置を内蔵することを特徴とするモータの保護、監視用モータマルチリレー。   A motor multi-relay for motor protection and monitoring, comprising the power measuring device according to any one of claims 1 to 4.
JP2006016511A 2006-01-25 2006-01-25 Electric power measuring instrument, and motor multi-relay Pending JP2007198844A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006016511A JP2007198844A (en) 2006-01-25 2006-01-25 Electric power measuring instrument, and motor multi-relay

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006016511A JP2007198844A (en) 2006-01-25 2006-01-25 Electric power measuring instrument, and motor multi-relay

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007198844A true JP2007198844A (en) 2007-08-09

Family

ID=38453597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006016511A Pending JP2007198844A (en) 2006-01-25 2006-01-25 Electric power measuring instrument, and motor multi-relay

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007198844A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104145187A (en) * 2012-02-29 2014-11-12 萨基姆通讯能源及电信联合股份公司 Electrical energy meter and method for detecting the state of a circuit breaker of an apparatus connected to said meter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104145187A (en) * 2012-02-29 2014-11-12 萨基姆通讯能源及电信联合股份公司 Electrical energy meter and method for detecting the state of a circuit breaker of an apparatus connected to said meter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1397693B1 (en) Measuring devices
US20100131215A1 (en) Insulation monitoring system &amp; insulation detecting method for electric power supply system
US7353123B2 (en) Leakage current or resistance measurement method, and monitoring apparatus and monitoring system of the same
EP2211437B1 (en) Earth leakage tester, earth leakage circuit breaker equipped with the same, circuit breaker, and insulation monitor
US8254072B2 (en) Electrical load center
AU2002310615A1 (en) Measuring devices
US11557450B2 (en) Method for diagnosing the cause of tripping of an electrical protection device, auxiliary device and electrical system for implementing such a method
US10088546B2 (en) Method and apparatus to diagnose current sensor polarities and phase associations for a three-phase electric power system
US20130221892A1 (en) Electrical device and method for determining a phase failure in the electrical device
JP4977481B2 (en) Insulation monitoring device
JP2006337193A (en) Electric power measuring apparatus
JP3160532B2 (en) Multi-circuit watt-hour meter
JP2003222645A (en) Multicircuit power measuring device
KR101238694B1 (en) Digtal relay being able to check and correct miss wiring and method thereof
JP2007198844A (en) Electric power measuring instrument, and motor multi-relay
CA3132372A1 (en) Position sensing modules and related devices and methods
KR101172918B1 (en) Insulation Monitoring System
KR101273415B1 (en) Insulation Detecting System
EP3118636A1 (en) Electric power measuring system
KR20080015650A (en) Electric leakage detecting system
JP2011141196A (en) Insulation monitoring device
JP2004226094A (en) Electronic type watt-hour meter
JP2005233879A (en) Single-phase three-wire system watt-hour meter equipped with line current monitoring function, and line current managing system thereof
JP2005043231A (en) Wattmeter
JP2006184090A (en) Method and device for measuring and circuit breaker