JP2646424B2 - 電圧降下防止付き節電装置 - Google Patents

電圧降下防止付き節電装置

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JP2646424B2
JP2646424B2 JP6035255A JP3525594A JP2646424B2 JP 2646424 B2 JP2646424 B2 JP 2646424B2 JP 6035255 A JP6035255 A JP 6035255A JP 3525594 A JP3525594 A JP 3525594A JP 2646424 B2 JP2646424 B2 JP 2646424B2
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利夫 木下
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KINOSHITA DENSHI KOGYO JUGENGAISHA
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KINOSHITA DENSHI KOGYO JUGENGAISHA
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はトランス等の降電圧型
節電装置において、ある一定電圧以下に入力電圧が降下
した際これを自動的に復帰(バックアップ)する機能を
有するものに関するものである。
【0002】
【従来の技術】二相三線式のトランス等の節電装置は、
図3に示すごとく、単相内鉄形コアに単巻した主コイル
1、L2及びL4、L5を2回路相巻きし、これらの出力
端間に、夫々上記コアに相巻きした励磁コイルL3、L6
及びL7、L8を相巻きして直列接続し、これらの励磁コ
イルの中点と零相端子sを接続し、上記単巻主コイルL
2、L5の出力端から他の相の端子r、tを接続してい
る。
【0003】この場合、上記単巻主コイルL2、L5の出
力端から取りだした電圧は、入力電圧より確実に電圧が
下がっており、これにより節電効果が図れる。
【0004】例えば上記回路において、R相、S相間に
100Vを入力するとr相、s相では6Vの電圧降下で
94Vになる。これで負荷が一定(1Ω)とすれば、I
3は94Aであり、電力は8,836KWととなり、入
力電力10KWより1,164KWの節電になる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの節電
装置では、主コイルと接続した励磁コイルが2回路設け
られた形となり、励磁コイルL3、L6とL7、L8とを流
れる励磁電流が異なるためトランス内部のロス電流が多
い。また入力電圧の降下があった場合、出力電圧がこれ
によって予期していた以上に下がり、負荷に悪影響を与
えるおそれがある。
【0006】この発明はこれらの点に鑑みて為されたも
ので、トランス内部のロス電流を小さくし、電圧バラン
スの良い節電装置を提供するとともに、入力電圧の降下
があった場合自動的にこれを検出し、出力電圧を入力電
圧と同じ電圧に復帰させる電圧降下防止付き節電装置を
提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこでこの発明は、単相
三線式又は単相二線式の単巻コイル型トランスにおい
て、入力端子と接続した複数組の主コイルを単相内鉄形
コアに2回路相巻きし、これらの各回路の主コイルの端
部間に、主コイルの各回路に相応した複数の励磁コイル
を相互に直列に上記コアに巻いて接続している。またト
ランスの各出力端子を、上記各回路の主コイルと励磁コ
イルとの間に接続し、零相の入力端子と出力端子とを相
互に接続している。これとは別に上記コアに上記各励磁
コイルの巻数に相応しかつ上記主コイルの電圧と逆の位
相の電圧が生じる複数の消磁コイルを巻いて、これらの
消磁コイル相互を接続している。
【0008】また別途電圧センサーを設け、この電圧セ
ンサーを上記各主コイルの入力端と接続し、この電圧セ
ンサーの出力端に、当該電圧センサーにより検知した電
圧値が所定の電圧以下に降下又は上昇すると、一方がオ
ンとなり他方がオフとなるスイッチを設けている。そし
てこのスイッチの一方は上記励磁コイルの間及び他方は
上記消磁コイルの間に夫々接続したものである。またこ
のスイッチが二組のサイリスタから構成されている場合
もある。
【0009】
【作用】上記トランスの入力端子に電圧が入力すると、
上記複数組の各励磁コイルに励磁電流が流れ、主コイル
によってある一定の電圧が降下する。これにより出力端
子の電圧は入力電圧より上記一定電圧分だけ降下してい
る。そしていま入力電圧が所定の電圧値未満に下がる
と、これを電圧センサーが検知し、スイッチの一方をオ
ンにする。そこで複数の消磁コイルの回線が接続され、
上記スイッチの他方をオフとして上記複数の励磁コイル
の励磁をオフにする。そして上記主コイルの電圧によ
り、消磁コイルに主コイルと位相が逆の電圧が誘起さ
れ、主コイルの励磁を打ち消す。これにより主コイルで
の電圧降下がなくなり、出力端子の電圧は入力端子の入
力電圧と同じ値となり、電圧降下が抑えられる。
【0010】そして入力電圧が復帰し、所定の電圧以上
になると、これを電圧センサーが検知し、これにより他
方のスイッチをオンにし、上記各励磁コイルに励磁電流
が流れる。またこれと同時に一方のスイッチをオフに
し、各消磁コイルの接続を断ち、その結果各消磁コイル
に電流が流れない為、これにより再び主コイルによって
ある一定の電圧分が降下する。この場合上記入力電圧の
所定の電圧以下の降下を検知して一方のスイッチをオン
とする前記所定電圧値を、入力電圧の所定の電圧以上の
上昇を検知して他方のスイッチをオンにする上記所定電
圧値より小さくし、ヒステリシスを持たせている。
【0011】
【実施例】以下この発明を図面を引用して詳細に説明す
る。入力端子R、Tと接続した複数の主コイルL1、L2
及びL4、L5を単相内鉄形コア1に2回路相巻きし、こ
れらの各回路の主コイルL2とL5との端部間に、上記コ
ア1に巻いて相互に直列に接続された複数の励磁コイル
3、L6を接続している。またトランスの各出力端子
r、tを、上記各回路の主コイルL2と励磁コイルL3
の間、又主コイルL5と励磁コイルL6との間に夫々接続
し、零相の入力端子Sと出力端子sとを相互に接続して
いる。さらに上記コア1に上記複数の各励磁コイルL3
及びL6の巻数に相応した消磁コイルL9及びL10を巻
き、これら相互を直列に接続している。
【0012】また電圧センサー2を設け、この電圧セン
サー2を上記各主コイルL1、L4の入力端と接続し、こ
の電圧センサー2の出力端に、切替スイッチ3、4を設
け、これらの各切替スイッチ3、4は当該電圧センサー
2により検知した電圧値が所定の電圧以下に降下又は上
昇すると、自動的に切り替わるようになっている。これ
らの各切替スイッチ3、4の出力端には夫々二組のサイ
リスタ5、6を設けている。これらの内サイリスタ5の
入出力端(カソード、アノード)は上記励磁コイルL3
とL6との間に接続され、ゲートは上記切り替えスイッ
チ3に接続されている。またサイリスタ6の入出力端
(カソード、アノード)は、上記消磁コイルL9とL10
との間に接続され、ゲートは上記切り替えスイッチ4に
接続されている。
【0013】この実施例の場合、例えば入力端子R、S
間に106Vの電圧がかかると、各主コイルL1、L2
4、L5及び励磁コイルL3、L6に電流が流れ、上記主
コイルL1、L2、L4、L5で6V降下し、出力端子t、
s間では100Vの電圧と成る。切替えスイッチ3のオ
ンによりサイリスタ5はオン状態で、励磁コイルL3
6に励磁電流が流れる。またこの場合切替えスイッチ
4はオフとなっており、サイリスタ6はオフ状態となっ
ているため、消磁コイルL9及びL10は接続を断たれて
いる。
【0014】そこで何らかの理由で上記入力電圧が下が
り、97V以下となると、これを電圧センサー2が検知
し、これにより切替えスイッチ4をオンにするとともに
切替えスイッチ3をオフにする(図1はこの状態を示
す)。従ってサイリスタ5はオフとなり、サイリスタ6
はオンとなる。そこで上記励磁コイルL3及びL6には励
磁電流が流れないが、一方切替スイッチ4のオンにより
サイリスタ6はオンとなり、これにより消磁コイルL9
及びL10を結ぶ回路が接続され、上記主コイルL1
2、L4、L5の電圧によりこれらの消磁コイルL9及び
10では主コイルL1、L2、L4、L5と逆位相の電圧が
誘起され、主コイルL1、L2、L4、L5の励磁を打ち消
す。そこで主コイルL1、L2、L4、L5はインダクタと
しての働きがなくなり、電圧降下せず、出力端子t、s
間では入力電圧と同じ、97V以下の電圧となる。この
様に入力電圧が97Vに降下すると、出力電圧は入力電
圧と同じ電圧になるようバックアップする。
【0015】そして上記入力電圧が復帰し、96Vから
上昇するとこれにともなって出力端子t、s間の電圧も
上昇する。そして入力電圧が99Vになると、これを電
圧センサー2が検知し、切替スイッチ3をオンに、切替
スイッチ4をオフにする。これによりサイリスタ5がオ
ン、サイリスタ6がオフとなる。従って上記各励磁コイ
ルL3、L6に励磁電流が流れ、上記主コイルL1、L2
4、L5で6V分降下し、出力端子t、s間の電圧は1
00Vとなる。図2にこれらの入力電圧と出力電圧の変
化を表したグラフを示す。
【0016】この場合入力電圧の降下により出力電圧を
バックアップする所定電圧と入力電圧の上昇によるバッ
クアップ解除の所定電圧とを異なるレベルとし、ヒステ
リシスを持たせているため、これらの切替えはスムーズ
に行われる。
【0017】また上記実施例では単相三線式について説
明したが、単相二線式の回路に使用時は入力端子R−T
相間に同様な電圧を入力し、出力端子r−t間に負荷を
つなぐと、上記実施例と同様出力電圧は降下して6Vと
なり、節電となる。なお上記実施例ではサイリスタ5、
6を用いたがこれに限らず適宜のスイッチを設けても同
様の効果を有する。
【0018】
【発明の効果】この発明の装置を用いれば出力電圧を確
実に下げ、これにより消費電力を小さくし、節電でき
る。また入力電圧が所定電圧以下に降下した場合、出力
電圧を上昇させるためには励磁コイルの巻線数をスイッ
チ又はサイリスタ等によって切替る方法や主コイルの切
替等による方法が考えられるが、どの方法も入力電圧と
同電圧に復帰させるのは不可能であった。この発明で
は、従来トランスは常時鉄心を励磁させて使用するのが
常識とされているが、逆に消磁させることによって主コ
イルのインダクタとしての働きが消えて、単なる銅線と
なり出力電圧が入力電圧と同じ電圧になる。従って入力
電圧が異常に降下した場合の負荷への影響を極力抑える
ものである。
【0019】また励磁コイルの回路を接続するスイッチ
及び消磁コイルの回路を接続するスイッチにサリスタを
用いたものは、上記効果に加え、スイッチング構成が極
めて簡便となり、この装置に適している。
【0020】またこの発明では単相内鉄形コアに単巻コ
イルを2回路相巻することによってトランス内部で相互
間において電圧の誘起現象があり、電圧のバランスが改
善されている。またこの発明ではR相、T相間で励磁電
流を流すため、複数の励磁コイルに流れる励磁電流が同
じとなり、トランス内部のロス電流を少なく抑えること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例の概略構成回路図である。
【図2】この発明の装置による入力電圧と出力電圧の変
化を表したグラフ図である。
【図3】従来の節電型トランスの回路図である。
【符号の説明】
1 単相内鉄形コア 2 電圧センサー 3 切替スイッチ 4 切替スイッチ 5 サイリスタ 6 サイリスタ L1 主コイル L2 主コイル L4 主コイル L5 主コイル L3 励磁コイル L6 励磁コイル L9 消磁コイル L10 消磁コイル

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 単相三線式又は二線式の単巻コイル型ト
    ランスにおいて、入力端子と接続した主コイルを単相内
    鉄形コアに2回路相巻きし、これらの各回路の主コイル
    の端部間に、複数の励磁コイルを上記コアに巻いて接続
    し、上記トランスの各出力端子を上記各回路の主コイル
    と励磁コイルとの間に接続し、零相の入力端子と出力端
    子とを接続し、これとは別に上記コアに上記各励磁コイ
    ルの巻数に相応しかつ上記主コイルの電圧と逆の位相の
    電圧が生じる複数の消磁コイルを巻き、これらの消磁コ
    イル相互を接続し、電圧センサーを設けて上記各主コイ
    ルの入力端と接続し、この電圧センサーの出力端に、当
    該電圧センサーによる電圧値が所定電圧以下の降下又は
    上昇によって一方がオンとなり他方がオフとなるスイッ
    チを設け、このスイッチの一方を上記励磁コイルの間及
    び他方を上記消磁コイルの間に夫々接続したことを特徴
    とする、電圧降下防止付き節電装置。
  2. 【請求項2】 スイッチが二組のサイリスタから成るこ
    とを特徴とする、請求項1項記載の電圧降下防止付き節
    電装置。
JP6035255A 1994-02-09 1994-02-09 電圧降下防止付き節電装置 Expired - Lifetime JP2646424B2 (ja)

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JPH07225621A JPH07225621A (ja) 1995-08-22
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