JP2007525938A - 電力測定チップを使用する自動力率補正 - Google Patents
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- G05F1/70—Regulating power factor; Regulating reactive current or power
Abstract
Description
これは、2001年6月5日に出願された「AUTOMATIC POWER FACTOR CORRECTION SYSTEM」に関する米国特許出願第09/874,690号(現在は米国特許第6,462,519号)の一部継続出願である2002年6月4日に出願された「AUTOMATIC POWER FACTOR CORRECTION SYSTEM」に関する米国特許出願第10/162,406号(現在は米国特許第6,700,358号)の一部継続出願であり、両出願を参照により本明細書に援用する。
Claims (20)
- レベルが変化する可能性のある無効電力を含むAC電力を引き出す負荷が結合された電力線を含む電気設備の力率補正を行うための、力率補正装置において、
(a)前記電力線に結合される電力センサ回路であって、前記負荷によって引き出される無効電力のレベルを示す、前記負荷によって引き出される電力の電気的パラメータを検出するように動作するものであり、かつ、前記電力線に結合された電力測定集積回路を含むものである、電力センサ回路と、
(b)複数のリアクタンス・エレメントと、
(c)前記リアクタンス・エレメントを、個別にまたは選択された組合せで、前記電力線に結合するように制御可能な切替え回路と、
(d)前記電力センサ回路および前記切替え回路にインターフェースされるコントローラであって、前記電気的パラメータによって示された前記無効電力のレベルに応答して、前記切替え回路により前記リアクタンス・エレメントの適切な組合せを前記電力線へ結合するようにさせ、それによって、前記電気的パラメータによって示された前記無効電力のレベルを最小にするように動作するコントローラと
を備える装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
(a)前記電力測定集積回路は、前記負荷によって引き出される電力から、符号付き無効電力値を周期的に決定し、
(b)前記コントローラは、前記電力測定集積回路から前記符号付き無効電力値を獲得し、
(c)前記コントローラは、前記符号付き無効電力値から、前記リアクタンス・エレメントの前記適切な組合せを計算する、
装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
(a)前記電力測定集積回路は、前記負荷によって引き出される電力から、有効電力値および皮相電力値を周期的に決定し、
(b)前記コントローラは、前記電力測定集積回路から前記有効電力値および前記皮相電力値を獲得し、
(c)前記コントローラは、前記有効電力値と前記皮相電力値との比から、前記負荷についての力率値を計算し、
(d)前記コントローラは、前記力率値からリアクタンス・エレメントの前記適切な組合せを計算する、
装置。 - 請求項1に記載の装置であって、前記リアクタンス・エレメントが、
(a)複数のコンデンサを含む、
装置。 - 請求項1に記載の装置であって、前記リアクタンス・エレメントが、
(a)最小キャパシタンス値から最大キャパシタンス値まで2のべき乗で変わるキャパシタンス値のコンデンサの組を含む、
装置。 - 請求項1に記載の装置であって、前記リアクタンス・エレメントが、
(a)複数のコンデンサであって、各コンデンサがベース・キャパシタンス値の倍数であるキャパシタンス値を有する、複数のコンデンサを含み、
(b)前記ベース・キャパシタンス値が、前記電力線の公称ライン周波数およびライン電圧で実質的に1アンペアを引き出すリアクタンスになるキャパシタンス値である、
装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
(a)前記コントローラは、特定の複数のポート端子によって形成されるデジタル・ポートを含み、
(b)前記切替え回路は、前記リアクタンス・エレメントのそれぞれを前記ポート端子のうちの特定のものに結合するラッチ・エレメントを含み、
(c)前記コントローラは、前記リアクタンス・エレメントの選択されたものに対応するビット内容を有するマルチ・ビット2進ワードを前記ポートに書き込むことによって、前記リアクタンス・エレメントの前記選択されたものを前記電力線に結合させる、
装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
(a)前記電力センサ回路は、前記負荷に結合されることによって前記電力線に結合され、
(b)前記電力測定集積回路および前記コントローラは、前記電力線から前記負荷が電気的に活動したことに応答してのみ、活動化される、
装置。 - レベルが変化する可能性のある無効電力を含むAC電力を引き出す負荷が結合された電力線を含む電気設備の力率補正を行う方法であって、リアクタンス・エレメントを用いる方法において、
(a)前記電力線に結合された電力センサ回路を使用して、前記負荷によって引き出される電力の電気的パラメータを自動的に測定するステップであって、前記電力センサ回路は電力測定集積回路を含み、前記電気的パラメータは、前記負荷によって引き出される無効電力のレベルを示すことが可能である、ステップと、
(b)前記リアクタンス・エレメントの適切な組合せを前記電力線へ自動的に結合する結合ステップであって、それによって、前記電気的パラメータによって示される前記無効電力のレベルを最小にする、結合ステップと
を含む方法。 - 請求項9に記載の方法であって、
(a)前記負荷によって引き出される電力から、符号付き無効電力値を、前記電力測定集積回路により自動的に測定するステップと、
(b)前記電力測定集積回路から、前記符号付き無効電力値を自動的に得るステップと、
(c)前記符号付き無効電力値から、前記リアクタンス・エレメントの前記適切な組合せを自動的に決定するステップと
を含む方法。 - 請求項9に記載の方法であって、
(a)前記負荷によって引き出される電力から、有効電力値および皮相電力値を、前記電力測定集積回路により、自動的に測定するステップと、
(b)前記電力測定集積回路から、前記負荷についての前記有効電力値および前記皮相電力値を自動的に得るステップと、
(c)前記有効電力値と前記皮相電力値との比から、前記負荷についての力率値を自動的に計算するステップと、
(d)前記力率値から、前記リアクタンス・エレメントの前記適切な組合せを自動的に決定するステップと
を含む方法。 - 請求項9に記載の方法であって、前記結合ステップが、
(a)1組のコンデンサのうち1または複数のものを、前記リアクタンス・エレメントの前記適切な組合せとして、前記電力線に結合するステップを含む、
方法。 - 請求項9に記載の方法であって、前記結合ステップが、
(a)最小キャパシタンス値から最大キャパシタンス値まで2のべき乗で変わるキャパシタンス値を有するコンデンサの組を設けるステップと、
(b)前記コンデンサの組のうちの1または複数のコンデンサを、前記リアクタンス・エレメントの前記適切な組合せとして、前記電力線に結合するステップとを含む、
方法。 - 請求項9に記載の方法であって、前記結合ステップが、
(a)1組のコンデンサを前記電力線に提供するステップであって、各コンデンサが、ベース・キャパシタンス値の倍数であるキャパシタンス値を有し、前記ベース・キャパシタンス値が、前記電力線の選択された公称ライン周波数および選択された公称ライン電圧で実質的に1アンペアを引き出すリアクタンスになるキャパシタンス値である、ステップと、
(b)前記1組の前記コンデンサのうちの1または複数のものを、前記リアクタンス・エレメントの前記適切な組合せとして、前記電力線に結合するステップとを含む、
方法。 - 請求項9に記載の方法であって、
(a)特定の複数のポート端子によって形成されるデジタル・ポートを含むコントローラと、前記コンデンサのそれぞれを前記ポート端子のうちの特定のものと結合するラッチ・エレメントを含む切替え回路とを設けるステップと、
(b)前記コントローラが、前記コンデンサの前記適切な組合せに対応するビット内容を有するマルチ・ビット2進ワードを前記ポートへ書き込むことによって、前記コンデンサの前記適切な組合せを前記電力線に結合することを実施するステップと
を含む方法。 - 請求項9に記載の方法であって、
(a)前記電力センサ回路を、前記負荷によって前記電力線に結合するステップと、
(b)前記電力測定集積回路を含む前記電力センサ回路を、前記電力線から前記負荷が電気的に活動したことに応答してのみ活動化するステップと
を含む方法。 - レベルが変化する可能性のある無効電力を含むAC電力を引き出す負荷が結合された電力線を含む電気設備の力率補正を行うための方法であって、リアクタンス・エレメントを用いる方法において、
(a)電力測定集積回路を前記電力線に結合するステップと、
(b)前記負荷によって引き出される電力から、符号付き無効電力値を、前記電力測定集積回路によって自動的に測定するステップと、
(c)前記電力測定集積回路から、前記符号付き無効電力値を自動的に得るステップと、
(d)前記リアクタンス・エレメントの適切な組合せを自動的に決定し、それによって、前記符号付き無効電力値によって示される前記無効電力のレベルを実質的に最小にするステップと、
(e)前記リアクタンス・エレメントの前記適切な組合せを前記電力線に自動的に結合する結合ステップであって、それによって、前記電力設備の力率補正を行う、結合ステップと
を含む方法。 - 請求項17に記載の方法であって、前記結合ステップが、
(a)1組のコンデンサのうちの1または複数のものを、前記リアクタンス・エレメントの前記適切な組合せとして、前記電力線に結合するステップを含む、
方法。 - レベルが変化する可能性のある無効電力を含むAC電力を引き出す負荷が結合された電力線を含む電気設備の力率補正を行う方法であって、リアクタンス・エレメントを用いる方法において、
(a)電力測定集積回路を前記電力線に結合するステップと、
(b)前記負荷によって引き出される電力から、有効電力値および皮相電力値を、前記電力測定集積回路によって自動的に測定するステップと、
(c)前記電力測定集積回路から前記有効電力値および前記皮相電力値を自動的に得るステップと、
(d)前記有効電力値と前記皮相電力値との比から、前記負荷によって引き出される前記電力についての力率値を自動的に計算するステップと、
(e)前記リアクタンス・エレメントの適切な組合せを自動的に決定し、それによって、前記力率値を実質的に最大にするステップと、
(f)前記リアクタンス・エレメントの前記適切な組合せを前記電力線に自動的に結合する結合ステップであって、それによって、前記電力設備の力率補正を行う、結合ステップと
を含む方法。 - 請求項19に記載の方法であって、前記結合ステップが、
(a)1組のコンデンサのうちの1または複数のものを、前記リアクタンス・エレメントの前記適切な組合せとして、前記電力線に結合するステップを含む、
方法。
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