JP2750275B2 - 昇降同圧自律切替装置付き省電力変圧器 - Google Patents
昇降同圧自律切替装置付き省電力変圧器Info
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- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
- Y04S20/20—End-user application control systems
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はトランス等の省電力装置
において、入力電圧がある一定の設定電圧範囲外に降下
もしくは上昇した時でも、その設定電圧範囲内の電圧が
出力電圧とされるように、自律的に調整する機能を有す
るものに関する。
において、入力電圧がある一定の設定電圧範囲外に降下
もしくは上昇した時でも、その設定電圧範囲内の電圧が
出力電圧とされるように、自律的に調整する機能を有す
るものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の節電装置は、図３で示すように、
単相内鉄形コア（９）に相巻きにした複数組の主コイル
Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ5 、Ｌ6 の端部間に、前記コア（９）に
巻いて相互に直列に接続された複数組の励磁コイルＬ3
、Ｌ4 、Ｌ7 、Ｌ8 を接続し、主コイルＬ1 、Ｌ5 の
入力端に設けられた電圧センサーに接続されたサイリス
タ（１、２）によって、励磁コイルＬ3 、Ｌ4 、Ｌ7 、
Ｌ8 の組み合わせを制御し、入力電圧が必要以上に降下
するのを防止するものである。すなわち、例えば、１０
０Ｖの入力電圧に対して６Ｖ降下して出力されるように
励磁コイルが組み合わされていた回路が、ある決まった
入力電圧値で、６Ｖの降下から３Ｖの降下の回路に自動
的に切り替わって、入力電圧の降下時において、必要以
上に電圧が降下するのを防止して、負荷への影響を極力
抑えるものである。
単相内鉄形コア（９）に相巻きにした複数組の主コイル
Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ5 、Ｌ6 の端部間に、前記コア（９）に
巻いて相互に直列に接続された複数組の励磁コイルＬ3
、Ｌ4 、Ｌ7 、Ｌ8 を接続し、主コイルＬ1 、Ｌ5 の
入力端に設けられた電圧センサーに接続されたサイリス
タ（１、２）によって、励磁コイルＬ3 、Ｌ4 、Ｌ7 、
Ｌ8 の組み合わせを制御し、入力電圧が必要以上に降下
するのを防止するものである。すなわち、例えば、１０
０Ｖの入力電圧に対して６Ｖ降下して出力されるように
励磁コイルが組み合わされていた回路が、ある決まった
入力電圧値で、６Ｖの降下から３Ｖの降下の回路に自動
的に切り替わって、入力電圧の降下時において、必要以
上に電圧が降下するのを防止して、負荷への影響を極力
抑えるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ような節電装置では、必要以上に入力電圧を降下させな
いようにするために、入力電圧の降下の巾だけを制御し
て出力電圧値を調整するものであったため、入力電圧の
値が負荷に必要な最低電圧値より小さい場合、さらに不
必要な電圧降下を行って出力してしまい、負荷に影響を
与える結果となっていた。
ような節電装置では、必要以上に入力電圧を降下させな
いようにするために、入力電圧の降下の巾だけを制御し
て出力電圧値を調整するものであったため、入力電圧の
値が負荷に必要な最低電圧値より小さい場合、さらに不
必要な電圧降下を行って出力してしまい、負荷に影響を
与える結果となっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで上記課題を解決す
るために、本発明は入力電圧の値によらずに、ある一定
の設定範囲内の電圧が安定して出力できるように自律的
に調整する、次のような省電力変圧器を提供するもので
ある。すなわち、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、前記コアに巻いて相互に直列に
接続された複数組の励磁コイルを、複数の組み合わせ結
線によって接続すると共に、前記入力端子に接続された
電圧センサーの電圧値によって、オン、オフとなる複数
組のサイリスタを、前記端部間及び各励磁コイル間に設
け、これらの各組のサイリスタのオン、オフによって前
記端部間及び各励磁コイル間の一組又は複数組を接続あ
るいはカットし、入力電圧に対する出力電圧を無停電で
昇圧、同圧、降圧する回路に自律的に切替え自在とした
ことを特徴とする昇降同圧自律切替装置付き省電力変圧
器である。
るために、本発明は入力電圧の値によらずに、ある一定
の設定範囲内の電圧が安定して出力できるように自律的
に調整する、次のような省電力変圧器を提供するもので
ある。すなわち、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、前記コアに巻いて相互に直列に
接続された複数組の励磁コイルを、複数の組み合わせ結
線によって接続すると共に、前記入力端子に接続された
電圧センサーの電圧値によって、オン、オフとなる複数
組のサイリスタを、前記端部間及び各励磁コイル間に設
け、これらの各組のサイリスタのオン、オフによって前
記端部間及び各励磁コイル間の一組又は複数組を接続あ
るいはカットし、入力電圧に対する出力電圧を無停電で
昇圧、同圧、降圧する回路に自律的に切替え自在とした
ことを特徴とする昇降同圧自律切替装置付き省電力変圧
器である。
【０００５】
【作用】本発明の省電力変圧器によれば、入力電圧が設
定範囲内の電圧値を外れるような降下や上昇をすると、
これを電圧センサーが検知し、この電圧センサーからの
出力信号を受けたサイリスタによって上記複数組の励磁
コイルの組み合わせが制御され、入力電圧値の降下率を
調整したり、逆に電圧を上昇させたりして、常に設定さ
れた範囲内の電圧値が出力できる。そして、さらに、入
力電圧の値が設定範囲内の電圧値と同一で、電圧の降下
または上昇が不必要な場合には、電圧の降下や上昇をさ
せず、入力電圧と同じ電圧が出力できるようになってい
る。また、入力電圧が下降していく場合と上昇していく
場合とでは、電圧の降下率と上昇率を切り替える入力電
圧値を異にしてヒステリシスを持たせ、励磁コイル切り
替え時の機械の判断ミスを解消し、かつ、コイルに負担
がかからないようになっている。
定範囲内の電圧値を外れるような降下や上昇をすると、
これを電圧センサーが検知し、この電圧センサーからの
出力信号を受けたサイリスタによって上記複数組の励磁
コイルの組み合わせが制御され、入力電圧値の降下率を
調整したり、逆に電圧を上昇させたりして、常に設定さ
れた範囲内の電圧値が出力できる。そして、さらに、入
力電圧の値が設定範囲内の電圧値と同一で、電圧の降下
または上昇が不必要な場合には、電圧の降下や上昇をさ
せず、入力電圧と同じ電圧が出力できるようになってい
る。また、入力電圧が下降していく場合と上昇していく
場合とでは、電圧の降下率と上昇率を切り替える入力電
圧値を異にしてヒステリシスを持たせ、励磁コイル切り
替え時の機械の判断ミスを解消し、かつ、コイルに負担
がかからないようになっている。
【０００６】
【実施例】以下、本発明を図面を引用して説明する。図
１は本発明の省電力変圧器の概略構成回路図であって、
この回路図で示す通り、入力端子Ｒ、Ｔと接続した複数
の主コイルＬ1 、Ｌ2 及びＬ5 、Ｌ6 を単相内鉄形コア
（９）に２回路相巻きし、これらの各回路の主コイルＬ
2 とＬ6 との端部間に、前記コア（９）に巻いて相互に
直列に接続された複数組の励磁コイルＬ3 、Ｌ7 及びＬ
4 、Ｌ8 を、複数の組み合わせ結線によって接続する。
また、トランスの出力端子ｒを、前記回路の主コイルＬ
2 と励磁コイルＬ3 との間に、出力端子ｔを主コイルＬ
6 と励磁コイルＬ7 との間にそれぞれ接続し、零相の入
力端子Ｎと出力端子ｎとを相互に接続する。
１は本発明の省電力変圧器の概略構成回路図であって、
この回路図で示す通り、入力端子Ｒ、Ｔと接続した複数
の主コイルＬ1 、Ｌ2 及びＬ5 、Ｌ6 を単相内鉄形コア
（９）に２回路相巻きし、これらの各回路の主コイルＬ
2 とＬ6 との端部間に、前記コア（９）に巻いて相互に
直列に接続された複数組の励磁コイルＬ3 、Ｌ7 及びＬ
4 、Ｌ8 を、複数の組み合わせ結線によって接続する。
また、トランスの出力端子ｒを、前記回路の主コイルＬ
2 と励磁コイルＬ3 との間に、出力端子ｔを主コイルＬ
6 と励磁コイルＬ7 との間にそれぞれ接続し、零相の入
力端子Ｎと出力端子ｎとを相互に接続する。
【０００７】入力電圧を検知するための電圧センサー
（図示しない）は、基盤（図示しない）の中に組み込ま
れており、一方の端子を前記各主コイルＬ1 、Ｌ5 の入
力端に接続し、他方の端子を各コイル間に設けられた、
それぞれのサイリスタ（１、２、３、４、５、６、７、
８）に接続してあるもので、該サイリスタ（１、２、
３、４、５、６、７、８）は前記電圧センサーの検知し
た電圧値によって送られる出力信号によってオン、オフ
となり、回路における各主コイルＬ1 、Ｌ2 、Ｌ5、Ｌ6
及び各励磁コイルＬ3 、Ｌ4 、Ｌ7 、Ｌ8 の組み合わ
せ方を制御し、出力電圧を自律的に調整するものであ
る。
（図示しない）は、基盤（図示しない）の中に組み込ま
れており、一方の端子を前記各主コイルＬ1 、Ｌ5 の入
力端に接続し、他方の端子を各コイル間に設けられた、
それぞれのサイリスタ（１、２、３、４、５、６、７、
８）に接続してあるもので、該サイリスタ（１、２、
３、４、５、６、７、８）は前記電圧センサーの検知し
た電圧値によって送られる出力信号によってオン、オフ
となり、回路における各主コイルＬ1 、Ｌ2 、Ｌ5、Ｌ6
及び各励磁コイルＬ3 、Ｌ4 、Ｌ7 、Ｌ8 の組み合わ
せ方を制御し、出力電圧を自律的に調整するものであ
る。
【０００８】これら各サイリスタ（１、２、３、４、
５、６、７、８）は図１で示す通り、サイリスタ（１）
が主コイルＬ6 と励磁コイルＬ3 の間に、サイリスタ
（２）が主コイルＬ2 と励磁コイルＬ7 の間に、サイリ
スタ（３）が主コイルＬ2 と励磁コイルＬ3 の間に、サ
イリスタ（４）が主コイルＬ6 と励磁コイルＬ7 の間
に、サイリスタ（５）が励磁コイルＬ3 とＬ7 の間に、
サイリスタ（６）が励磁コイルＬ4 とＬ8 の間に、そし
て、サイリスタ（７）は主コイルＬ2 と励磁コイルＬ8
の間に、サイリスタ（８）は主コイルＬ6 と励磁コイル
Ｌ4 の間にそれぞれ接続されている。
５、６、７、８）は図１で示す通り、サイリスタ（１）
が主コイルＬ6 と励磁コイルＬ3 の間に、サイリスタ
（２）が主コイルＬ2 と励磁コイルＬ7 の間に、サイリ
スタ（３）が主コイルＬ2 と励磁コイルＬ3 の間に、サ
イリスタ（４）が主コイルＬ6 と励磁コイルＬ7 の間
に、サイリスタ（５）が励磁コイルＬ3 とＬ7 の間に、
サイリスタ（６）が励磁コイルＬ4 とＬ8 の間に、そし
て、サイリスタ（７）は主コイルＬ2 と励磁コイルＬ8
の間に、サイリスタ（８）は主コイルＬ6 と励磁コイル
Ｌ4 の間にそれぞれ接続されている。
【０００９】今、所定の電圧降下率あるいは上昇率を３
％及び６％とし、１００Ｖの入力電圧に対して０％（０
Ｖ）の同圧か、３％（３Ｖ）または６％（６Ｖ）の降圧
もしくは昇圧をするようにコイルを設定し、負荷側電圧
の最低電圧値を９５Ｖとして、図２の入力電圧と出力電
圧の変化を表したグラフを参照しながら詳細に説明す
る。
％及び６％とし、１００Ｖの入力電圧に対して０％（０
Ｖ）の同圧か、３％（３Ｖ）または６％（６Ｖ）の降圧
もしくは昇圧をするようにコイルを設定し、負荷側電圧
の最低電圧値を９５Ｖとして、図２の入力電圧と出力電
圧の変化を表したグラフを参照しながら詳細に説明す
る。
【００１０】まず、入力電圧が降下していく場合におい
て、図２のグラフで示すように、最初の時点では入力電
圧に対して、６Ｖ降下して電圧が出力するように回路が
接続されている。すなわち、図１の回路図において、基
盤に組み込まれた電圧センサーの出力信号によって、サ
イリスタ（３、４、５）がオン、それ以外のサイリスタ
（１、２、６、７、８）がオフの状態である。ここで、
例えば、入力端子Ｒ、Ｔに各々１０５Ｖずつの電圧がか
かったとすると、励磁コイルＬ3 、Ｌ7 によって、主コ
イルＬ1 、Ｌ2 、Ｌ5 、Ｌ6 はそれぞれ３Ｖずつ電圧が
降下されるため、計１２Ｖの電圧が降下する。従って、
（１０５×２−１２）／２＝９９（Ｖ）の電圧が出力端
子ｒ、ｔの各出力端子から出力されることになり、１０
５−９９＝６（Ｖ）の電圧が降下して出力されることに
なる。そして、図２のグラフで示す通り、この降圧回路
は入力電圧降下が６Ｖ降下すると９５Ｖより下回ってし
まう１０１Ｖに達する直前まで使用するものである。
て、図２のグラフで示すように、最初の時点では入力電
圧に対して、６Ｖ降下して電圧が出力するように回路が
接続されている。すなわち、図１の回路図において、基
盤に組み込まれた電圧センサーの出力信号によって、サ
イリスタ（３、４、５）がオン、それ以外のサイリスタ
（１、２、６、７、８）がオフの状態である。ここで、
例えば、入力端子Ｒ、Ｔに各々１０５Ｖずつの電圧がか
かったとすると、励磁コイルＬ3 、Ｌ7 によって、主コ
イルＬ1 、Ｌ2 、Ｌ5 、Ｌ6 はそれぞれ３Ｖずつ電圧が
降下されるため、計１２Ｖの電圧が降下する。従って、
（１０５×２−１２）／２＝９９（Ｖ）の電圧が出力端
子ｒ、ｔの各出力端子から出力されることになり、１０
５−９９＝６（Ｖ）の電圧が降下して出力されることに
なる。そして、図２のグラフで示す通り、この降圧回路
は入力電圧降下が６Ｖ降下すると９５Ｖより下回ってし
まう１０１Ｖに達する直前まで使用するものである。
【００１１】入力電圧が１０１Ｖになると、必要以上の
電圧降下を防止するために電圧降下率が自律的に減少
し、入力電圧に対して、３Ｖ降下する降圧回路に切り替
わる。この時の降圧回路は、サイリスタ（３、４、６）
がオン、それ以外のサイリスタ（１、２、５、７、８）
がオフの状態である。このとき励磁コイルはＬ3 、Ｌ
4、Ｌ7 、Ｌ8 の全てを使用し、これらの励磁コイルＬ3
、Ｌ4 、Ｌ7 、Ｌ8 によって、主コイルＬ1 、Ｌ2 、
Ｌ5 、Ｌ6 はそれぞれ１．５Ｖずつ、計６Ｖの電圧が降
下される。すなわち、例えば、入力端子Ｒ、Ｔに各々１
００Ｖずつ電圧がかけられたとすると、（１００×２−
６）／２＝９７（Ｖ）の電圧が各出力端子ｒ、ｔの出力
電圧となり、１００−９７＝３（Ｖ）の電圧が降下して
出力されるものである。図２のグラフでは、この降圧回
路が１０１Ｖから９８Ｖに達する直前まで使用され、出
力電圧が９５Ｖを下回らないようになっていることを表
している。
電圧降下を防止するために電圧降下率が自律的に減少
し、入力電圧に対して、３Ｖ降下する降圧回路に切り替
わる。この時の降圧回路は、サイリスタ（３、４、６）
がオン、それ以外のサイリスタ（１、２、５、７、８）
がオフの状態である。このとき励磁コイルはＬ3 、Ｌ
4、Ｌ7 、Ｌ8 の全てを使用し、これらの励磁コイルＬ3
、Ｌ4 、Ｌ7 、Ｌ8 によって、主コイルＬ1 、Ｌ2 、
Ｌ5 、Ｌ6 はそれぞれ１．５Ｖずつ、計６Ｖの電圧が降
下される。すなわち、例えば、入力端子Ｒ、Ｔに各々１
００Ｖずつ電圧がかけられたとすると、（１００×２−
６）／２＝９７（Ｖ）の電圧が各出力端子ｒ、ｔの出力
電圧となり、１００−９７＝３（Ｖ）の電圧が降下して
出力されるものである。図２のグラフでは、この降圧回
路が１０１Ｖから９８Ｖに達する直前まで使用され、出
力電圧が９５Ｖを下回らないようになっていることを表
している。
【００１２】入力電圧が９８Ｖになると不必要な電圧降
下を止めるために、自律的にサイリスタ（３、４、７、
８）がオンになり、それ以外のサイリスタ（１、２、
５、６）がオフとなる同圧回路に切り替わる。この同圧
回路は、主コイルＬ1 、Ｌ2 と励磁コイルＬ3 、Ｌ4
に、そして、主コイルＬ5 、Ｌ6 と励磁コイルＬ7 、Ｌ
8に、それぞれ互いに磁束を打ち消し合うように電流が
流れるため、電圧の変化が起きず、入力電圧の値をその
まま出力電圧の値として出力することができるものであ
る。この同圧回路は、図２のグラフで示す通り、９８Ｖ
から９５Ｖに達する直前まで使用し、前述と同じく、９
５Ｖを下回らないようになっているものである。そし
て、入力電圧と出力電圧とが同じ値であるため、入力電
圧のグラフと出力電圧のグラフは重なって表されている
ものである。
下を止めるために、自律的にサイリスタ（３、４、７、
８）がオンになり、それ以外のサイリスタ（１、２、
５、６）がオフとなる同圧回路に切り替わる。この同圧
回路は、主コイルＬ1 、Ｌ2 と励磁コイルＬ3 、Ｌ4
に、そして、主コイルＬ5 、Ｌ6 と励磁コイルＬ7 、Ｌ
8に、それぞれ互いに磁束を打ち消し合うように電流が
流れるため、電圧の変化が起きず、入力電圧の値をその
まま出力電圧の値として出力することができるものであ
る。この同圧回路は、図２のグラフで示す通り、９８Ｖ
から９５Ｖに達する直前まで使用し、前述と同じく、９
５Ｖを下回らないようになっているものである。そし
て、入力電圧と出力電圧とが同じ値であるため、入力電
圧のグラフと出力電圧のグラフは重なって表されている
ものである。
【００１３】さらに入力電圧が９５Ｖに降下すると、自
律的にサイリスタ（１、２、６）をオン、それ以外のサ
イリスタ（３、４、５、７、８）をオフとして、入力電
圧に対して、３Ｖ上昇する昇圧回路になる。この昇圧回
路は励磁コイルＬ3 、Ｌ4 、Ｌ7 、Ｌ8 によって、主コ
イルＬ1 、Ｌ2 、Ｌ5 、Ｌ6 がそれぞれ１．５Ｖずつ、
計６Ｖの電圧が誘起されるものであって、入力電圧より
も電圧が増加して出力されるものである。例えば、入力
端子Ｒ、Ｔに各々９５Ｖずつ電圧がかかったとすると、
（９５×２＋６）／２＝９８（Ｖ）の電圧が各出力端子
ｒ、ｔの出力電圧となるもので、９８−９５＝３（Ｖ）
の電圧が上昇して出力されるものである。これは図２の
グラフで示されている通り、入力電圧が９５Ｖから９２
Ｖに達する直前まで使用し、この昇圧回路によって、例
えば、入力電圧が９５Ｖで９８Ｖ、９３Ｖで９６Ｖを出
力電圧として出力できるため、負荷側電圧の最低電圧値
である９５Ｖを下回らないようにできるものである。
律的にサイリスタ（１、２、６）をオン、それ以外のサ
イリスタ（３、４、５、７、８）をオフとして、入力電
圧に対して、３Ｖ上昇する昇圧回路になる。この昇圧回
路は励磁コイルＬ3 、Ｌ4 、Ｌ7 、Ｌ8 によって、主コ
イルＬ1 、Ｌ2 、Ｌ5 、Ｌ6 がそれぞれ１．５Ｖずつ、
計６Ｖの電圧が誘起されるものであって、入力電圧より
も電圧が増加して出力されるものである。例えば、入力
端子Ｒ、Ｔに各々９５Ｖずつ電圧がかかったとすると、
（９５×２＋６）／２＝９８（Ｖ）の電圧が各出力端子
ｒ、ｔの出力電圧となるもので、９８−９５＝３（Ｖ）
の電圧が上昇して出力されるものである。これは図２の
グラフで示されている通り、入力電圧が９５Ｖから９２
Ｖに達する直前まで使用し、この昇圧回路によって、例
えば、入力電圧が９５Ｖで９８Ｖ、９３Ｖで９６Ｖを出
力電圧として出力できるため、負荷側電圧の最低電圧値
である９５Ｖを下回らないようにできるものである。
【００１４】そして入力電圧が９２Ｖになると、今度は
自律的にサイリスタ（１、２、５）をオンにし、それ以
外のサイリスタ（３、４、６、７、８）をオフとして、
入力電圧に対して、６Ｖ上昇する昇圧回路になる。この
昇圧回路は励磁コイルＬ3 、Ｌ7 によって、主コイルＬ
1 、Ｌ2 、Ｌ5 、Ｌ6 がそれぞれ３Ｖずつ、計１２Ｖの
電圧が誘起されるものであって、前述と同様に入力電圧
よりも電圧が増加して出力されるものである。例えば、
入力端子Ｒ、Ｔに各々９０Ｖずつ電圧がかかったとする
と、（９０×２＋１２）／２＝９６（Ｖ）の電圧が各出
力端子ｒ、ｔの出力電圧となるもので、９６−９０＝６
（Ｖ）の電圧が上昇して出力されるものである。ここ
で、今、この入力電圧が図２のグラフで示す通り、９０
Ｖを境界値にして上昇するものだとすると、この昇圧回
路は、９２Ｖから９０Ｖ及び入力電圧が上昇する際の９
０Ｖから９３Ｖに達する直前まで使用するものである。
この昇圧回路によれば、入力電圧の電圧値が９０Ｖでも
９６Ｖの電圧が出力電圧として出力されることになり、
負荷側電圧の最低電圧値である９５Ｖを下回らないの
で、負荷への影響は解消される。
自律的にサイリスタ（１、２、５）をオンにし、それ以
外のサイリスタ（３、４、６、７、８）をオフとして、
入力電圧に対して、６Ｖ上昇する昇圧回路になる。この
昇圧回路は励磁コイルＬ3 、Ｌ7 によって、主コイルＬ
1 、Ｌ2 、Ｌ5 、Ｌ6 がそれぞれ３Ｖずつ、計１２Ｖの
電圧が誘起されるものであって、前述と同様に入力電圧
よりも電圧が増加して出力されるものである。例えば、
入力端子Ｒ、Ｔに各々９０Ｖずつ電圧がかかったとする
と、（９０×２＋１２）／２＝９６（Ｖ）の電圧が各出
力端子ｒ、ｔの出力電圧となるもので、９６−９０＝６
（Ｖ）の電圧が上昇して出力されるものである。ここ
で、今、この入力電圧が図２のグラフで示す通り、９０
Ｖを境界値にして上昇するものだとすると、この昇圧回
路は、９２Ｖから９０Ｖ及び入力電圧が上昇する際の９
０Ｖから９３Ｖに達する直前まで使用するものである。
この昇圧回路によれば、入力電圧の電圧値が９０Ｖでも
９６Ｖの電圧が出力電圧として出力されることになり、
負荷側電圧の最低電圧値である９５Ｖを下回らないの
で、負荷への影響は解消される。
【００１５】また、入力電圧が上昇していく場合におい
て、６Ｖ上昇する昇圧回路を入力電圧が９３Ｖに達する
直前まで使用しているが、これは入力電圧が降下してい
く場合と上昇していく場合とで、電圧の降下率と上昇率
を切り替える入力電圧値を異にしてヒステリシスを持た
せ、励磁コイル切り替え時の機械の判断ミスを解消し、
各コイルへの負担を軽減させるためである。つまり、入
力電圧の降下時に、９２Ｖの値で３Ｖ上昇する昇圧回路
から６Ｖ上昇する昇圧回路に切り替わるが、入力電圧の
上昇時にも、この値と同じ９２Ｖで６Ｖ上昇する昇圧回
路から３Ｖ上昇する昇圧回路に切り替わるように設定す
ると、装置自体の判断ミスが生じ、各コイルに負担がか
かる結果となってしまうからである。
て、６Ｖ上昇する昇圧回路を入力電圧が９３Ｖに達する
直前まで使用しているが、これは入力電圧が降下してい
く場合と上昇していく場合とで、電圧の降下率と上昇率
を切り替える入力電圧値を異にしてヒステリシスを持た
せ、励磁コイル切り替え時の機械の判断ミスを解消し、
各コイルへの負担を軽減させるためである。つまり、入
力電圧の降下時に、９２Ｖの値で３Ｖ上昇する昇圧回路
から６Ｖ上昇する昇圧回路に切り替わるが、入力電圧の
上昇時にも、この値と同じ９２Ｖで６Ｖ上昇する昇圧回
路から３Ｖ上昇する昇圧回路に切り替わるように設定す
ると、装置自体の判断ミスが生じ、各コイルに負担がか
かる結果となってしまうからである。
【００１６】入力電圧が上昇し、９３Ｖになると、自律
的にサイリスタ（１、２、６）をオンにし、それ以外の
サイリスタ（３、４、５、７、８）をオフとして、３Ｖ
上昇する昇圧回路に切り替わる。６Ｖの昇圧回路から、
この３Ｖの昇圧回路に切り替わることによって、入力電
圧に対して不必要に電圧を上昇させることを止め、出力
電圧の値を設定電圧範囲内にし、負荷に影響を与えるこ
とを防止する。この昇圧回路は、図２のグラフで示す通
り、９３Ｖから９６Ｖに達する直前まで使用するもので
ある。
的にサイリスタ（１、２、６）をオンにし、それ以外の
サイリスタ（３、４、５、７、８）をオフとして、３Ｖ
上昇する昇圧回路に切り替わる。６Ｖの昇圧回路から、
この３Ｖの昇圧回路に切り替わることによって、入力電
圧に対して不必要に電圧を上昇させることを止め、出力
電圧の値を設定電圧範囲内にし、負荷に影響を与えるこ
とを防止する。この昇圧回路は、図２のグラフで示す通
り、９３Ｖから９６Ｖに達する直前まで使用するもので
ある。
【００１７】また、入力電圧が上昇していく場合、図２
のグラフで表されているように、３Ｖの昇圧回路に切り
替わってからは、出力電圧の最低電圧値が９６Ｖとなっ
ているが、これは上述の通り、入力電圧の降下時と上昇
時とで、降下率と上昇率の切り替わり時期の入力電圧値
を異にして、ヒステリシスを持たせなければならなかっ
たことによるものであって、この出力電圧の最低電圧値
が負荷側電圧の最低電圧値である９５Ｖを下回っている
わけではないので、本発明の省電力変圧器を実施する上
では何等問題のないものである。
のグラフで表されているように、３Ｖの昇圧回路に切り
替わってからは、出力電圧の最低電圧値が９６Ｖとなっ
ているが、これは上述の通り、入力電圧の降下時と上昇
時とで、降下率と上昇率の切り替わり時期の入力電圧値
を異にして、ヒステリシスを持たせなければならなかっ
たことによるものであって、この出力電圧の最低電圧値
が負荷側電圧の最低電圧値である９５Ｖを下回っている
わけではないので、本発明の省電力変圧器を実施する上
では何等問題のないものである。
【００１８】入力電圧が上昇し、９６Ｖになると、自律
的にサイリスタ（３、４、７、８）がオンになり、それ
以外のサイリスタ（１、２、５、６）がオフとなって、
回路は同圧回路になる。ここでまた入力電圧値と出力電
圧値とが同じ値になり、図２のグラフで示す通り、入力
電圧のグラフと出力電圧のグラフは重なっている。この
同圧回路は入力電圧が９９Ｖに達する直前まで使用する
ものである。
的にサイリスタ（３、４、７、８）がオンになり、それ
以外のサイリスタ（１、２、５、６）がオフとなって、
回路は同圧回路になる。ここでまた入力電圧値と出力電
圧値とが同じ値になり、図２のグラフで示す通り、入力
電圧のグラフと出力電圧のグラフは重なっている。この
同圧回路は入力電圧が９９Ｖに達する直前まで使用する
ものである。
【００１９】入力電圧が９９Ｖに上昇すると、自律的に
サイリスタ（３、４、６）がオン、それ以外のサイリス
タ（１、２、５、７、８）がオフとなって、入力電圧に
対して３Ｖ降下する降圧回路に切り替わり、これを入力
電圧が１０２Ｖに達する直前まで使用する。そして、１
０２Ｖからはサイリスタ（３、４、５）がオン、それ以
外のサイリスタ（１、２、６、７、８）がオフとなっ
て、６Ｖ降下の降圧回路に切り替わり、再び入力電圧が
降下し始めると、この実施例の最初に戻って、上述のよ
うな回路の切り替えを繰り返すものである。
サイリスタ（３、４、６）がオン、それ以外のサイリス
タ（１、２、５、７、８）がオフとなって、入力電圧に
対して３Ｖ降下する降圧回路に切り替わり、これを入力
電圧が１０２Ｖに達する直前まで使用する。そして、１
０２Ｖからはサイリスタ（３、４、５）がオン、それ以
外のサイリスタ（１、２、６、７、８）がオフとなっ
て、６Ｖ降下の降圧回路に切り替わり、再び入力電圧が
降下し始めると、この実施例の最初に戻って、上述のよ
うな回路の切り替えを繰り返すものである。
【００２０】以上のように、本発明の昇降同圧自律切替
装置付き省電力変圧器は、電圧センサーが検知する入力
電圧の値によって、各主コイルの端部間及び各励磁コイ
ル間に設けられたサイリスタが制御され、任意に設定し
た負荷側電圧の最低電圧値を下回らないように、回路が
自律的に切り替わるものであって、このような切り替わ
りを繰り返して、入力電圧が降下時でも上昇時でも、ま
た、入力電圧の値にもよらずに、ある一定の設定電圧範
囲内の電圧値が出力できるものである。
装置付き省電力変圧器は、電圧センサーが検知する入力
電圧の値によって、各主コイルの端部間及び各励磁コイ
ル間に設けられたサイリスタが制御され、任意に設定し
た負荷側電圧の最低電圧値を下回らないように、回路が
自律的に切り替わるものであって、このような切り替わ
りを繰り返して、入力電圧が降下時でも上昇時でも、ま
た、入力電圧の値にもよらずに、ある一定の設定電圧範
囲内の電圧値が出力できるものである。
【００２１】なお、実施例では所定の電圧降下率あるい
は上昇率を、１００Ｖの入力電圧に対して３％（３Ｖ）
及び６％（６Ｖ）としたが、これは任意に変更できるも
のであり、また、負荷側電圧の最低電圧値を９５Ｖとし
て説明をしたが、この負荷側電圧の最低電圧値は機械に
具備されているスイッチ（図示しない）によって、自由
に切り替えられるものであって、本発明の省電力変圧器
を取り付ける場所によって、例えば、９６Ｖ、９７Ｖと
することができるものである。
は上昇率を、１００Ｖの入力電圧に対して３％（３Ｖ）
及び６％（６Ｖ）としたが、これは任意に変更できるも
のであり、また、負荷側電圧の最低電圧値を９５Ｖとし
て説明をしたが、この負荷側電圧の最低電圧値は機械に
具備されているスイッチ（図示しない）によって、自由
に切り替えられるものであって、本発明の省電力変圧器
を取り付ける場所によって、例えば、９６Ｖ、９７Ｖと
することができるものである。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、出力電圧を降下させて
消費電力の減少を図り、節電できることはいうまでもな
く、入力電圧が設定電圧の範囲外に降下もしくは上昇し
ても、自律的に設定範囲内の電圧値が出力されるように
調整されるものであるため、負荷への影響は皆無にな
る。また、本発明は、単に励磁コイルの接続を切り替え
ることによって出力電圧が自律的に調整できるものであ
るため、容易に実施が可能であるという利点がある。
消費電力の減少を図り、節電できることはいうまでもな
く、入力電圧が設定電圧の範囲外に降下もしくは上昇し
ても、自律的に設定範囲内の電圧値が出力されるように
調整されるものであるため、負荷への影響は皆無にな
る。また、本発明は、単に励磁コイルの接続を切り替え
ることによって出力電圧が自律的に調整できるものであ
るため、容易に実施が可能であるという利点がある。
【図１】本発明の昇降同圧自律切替装置付き省電力変圧
器の概略構成回路図
器の概略構成回路図
【図２】本発明の昇降同圧自律切替装置付き省電力変圧
器による入力電圧と出力電圧の変化を表したグラフ図
器による入力電圧と出力電圧の変化を表したグラフ図
【図３】従来の節電装置の概略構成回路図
Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ5 、Ｌ6 主コイル Ｌ3 、Ｌ4 、Ｌ7 、Ｌ8 励磁コイル １〜８ サイリスタ ９ 単相内鉄形コア
Claims (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、前記コアに巻いて相互に直列に接
続された複数組の励磁コイルを、複数の組み合わせ結線
によって接続すると共に、前記入力端子に接続された電
圧センサーの電圧値によって、オン、オフとなる複数組
のサイリスタを、前記端部間及び各励磁コイル間に設
け、これらの各組のサイリスタのオン、オフによって前
記端部間及び各励磁コイル間の一組又は複数組を接続あ
るいはカットし、入力電圧に対する出力電圧を無停電で
昇圧、同圧、降圧する回路に自律的に切替え自在とした
ことを特徴とする昇降同圧自律切替装置付き省電力変圧
器。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7001804A JP2750275B2 (ja) | 1995-01-10 | 1995-01-10 | 昇降同圧自律切替装置付き省電力変圧器 |
| TW084113419A TW293917B (ja) | 1995-01-10 | 1995-12-15 | |
| GB9526646A GB2296996B (en) | 1995-01-10 | 1995-12-29 | Autotransformer and method of operation |
| US08/583,721 US5654627A (en) | 1995-01-10 | 1996-01-05 | Method of automatically changing upper, balanced and lower voltage in electric power saving transformer and the device of the same |
| KR1019960000353A KR100283692B1 (ko) | 1995-01-10 | 1996-01-10 | 절전 변압기에 있어서의 전압 변동율 자동전환방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7001804A JP2750275B2 (ja) | 1995-01-10 | 1995-01-10 | 昇降同圧自律切替装置付き省電力変圧器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08191542A JPH08191542A (ja) | 1996-07-23 |
| JP2750275B2 true JP2750275B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=11511770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7001804A Expired - Fee Related JP2750275B2 (ja) | 1995-01-10 | 1995-01-10 | 昇降同圧自律切替装置付き省電力変圧器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5654627A (ja) |
| JP (1) | JP2750275B2 (ja) |
| KR (1) | KR100283692B1 (ja) |
| GB (1) | GB2296996B (ja) |
| TW (1) | TW293917B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012126860A2 (en) | 2011-03-18 | 2012-09-27 | Powerperfector Limited | A controller for a transformer |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0817350B1 (en) * | 1996-06-24 | 2008-03-26 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | Power-supply system involving system interconnection |
| JP3372178B2 (ja) * | 1996-12-25 | 2003-01-27 | 愛好電機株式会社 | ３相式電圧自動切替装置付き省電力装置 |
| US6137277A (en) * | 1999-10-29 | 2000-10-24 | Inverpower Controls Ltd. | Static voltage regulator |
| JP2001145350A (ja) * | 1999-11-16 | 2001-05-25 | Kawamura Electric Inc | 交流電圧調整装置 |
| US6396248B1 (en) | 2000-12-04 | 2002-05-28 | Abb T&D Technology Ltd. | Versatile power flow transformers for compensating power flow in a transmission line |
| US6384581B1 (en) | 2000-12-04 | 2002-05-07 | Abb T&D Technology, Ltd. | Versatile power flow transformers for compensating power flow in a transmission line |
| US6420856B1 (en) | 2000-12-04 | 2002-07-16 | Abb T&D Technology Ltd. | Versatile power flow transformers for compensating power flow in a transmission line |
| US6335613B1 (en) | 2000-12-04 | 2002-01-01 | Abb T&D Technology Ltd. | Versatile power flow transformers for compensating power flow in a transmission line |
| KR100391396B1 (ko) * | 2001-01-31 | 2003-07-12 | 김옥평 | 전력 절감용 트랜스포머 |
| US6841976B1 (en) | 2001-12-19 | 2005-01-11 | Kalyan Sen | Multi-line power flow transformer for compensating power flow among transmission lines |
| JP3774208B2 (ja) * | 2003-05-16 | 2006-05-10 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・データ・イー・エックス・テクノ | 交流電圧制御装置 |
| WO2004114335A1 (en) * | 2003-06-24 | 2004-12-29 | Kp Electric Co. Ltd. | Three-phase transformer |
| KR20050050959A (ko) * | 2003-11-26 | 2005-06-01 | (주)드림파워텍 | 절전기용 변압기 |
| EP2139089B8 (en) * | 2008-07-24 | 2011-10-05 | PowerPerfector Limited | Transformation device for automatically adjusting voltage of three-phase power supply |
| JP6458325B2 (ja) * | 2015-10-06 | 2019-01-30 | 九城企業株式会社 | 変圧器及び変圧器を用いた電圧調整装置 |
| CN105470968B (zh) * | 2016-01-11 | 2018-01-09 | 安徽工业大学 | 一种低压配电节电器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL278413A (ja) * | 1961-05-15 | |||
| US3600664A (en) * | 1970-01-20 | 1971-08-17 | Gen Electric | Overcurrent protection for solid-state voltage regulator |
| GB1317509A (en) * | 1970-09-08 | 1973-05-23 | Bosch Fernsehanlagen | Electrical circuit arrangement for compensating the voltage drop along a cable |
| US3732485A (en) * | 1971-12-29 | 1973-05-08 | Gen Electric | Electrical apparatus having inverse parallel connected pairs of thyristors |
| US3732486A (en) * | 1971-12-29 | 1973-05-08 | Gen Electric | Electrical apparatus with thyristor circuit |
| GB2063572A (en) * | 1979-11-06 | 1981-06-03 | Westinghouse Electric Corp | Tap changer for electrical inductive apparatus |
| US4623834A (en) * | 1984-07-06 | 1986-11-18 | Oneac Corporation | Dual programmable response time constants for electronic tap switching line regulators |
| US4745352A (en) * | 1987-06-08 | 1988-05-17 | Topaz, Inc. | Switching AC voltage regulator |
| JP2561729B2 (ja) * | 1989-04-21 | 1996-12-11 | 日本電子株式会社 | タップ切り換え交流電源安定化装置 |
| KR940022988A (ko) * | 1993-03-18 | 1994-10-22 | 강환탁 | 자동전압 조정기 |
-
1995
- 1995-01-10 JP JP7001804A patent/JP2750275B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-15 TW TW084113419A patent/TW293917B/zh not_active IP Right Cessation
- 1995-12-29 GB GB9526646A patent/GB2296996B/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-01-05 US US08/583,721 patent/US5654627A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-01-10 KR KR1019960000353A patent/KR100283692B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012126860A2 (en) | 2011-03-18 | 2012-09-27 | Powerperfector Limited | A controller for a transformer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2296996B (en) | 1999-09-29 |
| TW293917B (ja) | 1996-12-21 |
| JPH08191542A (ja) | 1996-07-23 |
| GB9526646D0 (en) | 1996-02-28 |
| US5654627A (en) | 1997-08-05 |
| KR100283692B1 (ko) | 2001-03-02 |
| GB2296996A (en) | 1996-07-17 |
| KR960030508A (ko) | 1996-08-17 |
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