JP3030612B2 - 節電装置 - Google Patents
節電装置Info
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- JP3030612B2 JP3030612B2 JP8173343A JP17334396A JP3030612B2 JP 3030612 B2 JP3030612 B2 JP 3030612B2 JP 8173343 A JP8173343 A JP 8173343A JP 17334396 A JP17334396 A JP 17334396A JP 3030612 B2 JP3030612 B2 JP 3030612B2
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- winding
- voltage
- power supply
- primary
- transformer
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、受電電圧が高い場
合にその電圧を適切な電圧に降圧させることにより、電
力使用量を節約する節電装置に属する。
合にその電圧を適切な電圧に降圧させることにより、電
力使用量を節約する節電装置に属する。
【０００２】
【従来の技術】従来の節電装置は図４に示すように、１
次巻線１３は複数のタップ切替スイッチ１５を有し、電
源５に接続され、２次巻線１４は電源に対し減極性であ
って、一端は１次巻線に接続され、他端は負荷に接続さ
れている。電圧の調整は、１次側のタップ切替スイッチ
１５を電磁接触器又はサイリスタ等により切替て巻数比
を変えることで出力電圧を変化させていた。
次巻線１３は複数のタップ切替スイッチ１５を有し、電
源５に接続され、２次巻線１４は電源に対し減極性であ
って、一端は１次巻線に接続され、他端は負荷に接続さ
れている。電圧の調整は、１次側のタップ切替スイッチ
１５を電磁接触器又はサイリスタ等により切替て巻数比
を変えることで出力電圧を変化させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この従来の節電装置
は、変圧器の１次側に流れる励磁電流が主回路の電流に
比べて巻数比分の１になり、接点の容量を小さくできる
という長所があるものの、２次側に大電流が通電されて
いるときに１次コイルの開閉を行うと１次側に高電圧が
発生してスイッチ等の故障を招いたり、スイッチ開閉時
のノイズが負荷側に発生するという問題点を有してい
た。また、節電効果を上げるために電圧を細かく制御し
ようとすると、多くのタップ及びスイッチを必要とする
ため、非常に高価になものとなってしまう。そこで本発
明は、電圧の制御をスイッチ等の接点を用いず連続制御
することで節電効果を上げ、接点を無くすことで信頼性
の高い節電装置を提供することを目的とする。
は、変圧器の１次側に流れる励磁電流が主回路の電流に
比べて巻数比分の１になり、接点の容量を小さくできる
という長所があるものの、２次側に大電流が通電されて
いるときに１次コイルの開閉を行うと１次側に高電圧が
発生してスイッチ等の故障を招いたり、スイッチ開閉時
のノイズが負荷側に発生するという問題点を有してい
た。また、節電効果を上げるために電圧を細かく制御し
ようとすると、多くのタップ及びスイッチを必要とする
ため、非常に高価になものとなってしまう。そこで本発
明は、電圧の制御をスイッチ等の接点を用いず連続制御
することで節電効果を上げ、接点を無くすことで信頼性
の高い節電装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明による節電装置は、１次巻線と２次巻線に加
えて第３の巻線を有する複巻変圧器と１個の巻線からな
るリアクトルとを備えた節電装置であって、前記複巻変
圧器は、３脚鉄心を有し中央の第１コア部あるいは両サ
イドの２個の第２コア部のいずれか一方に１次巻線と２
次巻線を巻装し、他方に第３の巻線を巻装し、１次巻線
とリアクトルとは直列接続され、この両端が電源入力部
であって、一端を減極性となるように１次巻線の電源側
に接続した２次巻線の他端とリアクトルの電源側とは出
力部を形成し、更に、第３の巻線は出力電圧を検出する
電圧検出回路に接続された電流制御回路によって電流が
制御される直流電源に接続され、この直流電源から供給
される第３の巻線の直流励磁電流により出力電圧を制御
するよう構成される。
めに本発明による節電装置は、１次巻線と２次巻線に加
えて第３の巻線を有する複巻変圧器と１個の巻線からな
るリアクトルとを備えた節電装置であって、前記複巻変
圧器は、３脚鉄心を有し中央の第１コア部あるいは両サ
イドの２個の第２コア部のいずれか一方に１次巻線と２
次巻線を巻装し、他方に第３の巻線を巻装し、１次巻線
とリアクトルとは直列接続され、この両端が電源入力部
であって、一端を減極性となるように１次巻線の電源側
に接続した２次巻線の他端とリアクトルの電源側とは出
力部を形成し、更に、第３の巻線は出力電圧を検出する
電圧検出回路に接続された電流制御回路によって電流が
制御される直流電源に接続され、この直流電源から供給
される第３の巻線の直流励磁電流により出力電圧を制御
するよう構成される。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る節
電装置の第１の実施の形態であり、１は複巻変圧器であ
り１次巻線８と２次巻線９と更に第３の巻線１０とを有
し、１次巻線８の一端は電源５に接続され、他端は直列
リアクトル２に接続され、この直列リアクトル２の他端
は電源５に接続されている。そして、複巻変圧器１の２
次巻線９の一端は１次巻線の電源側に接続され、他端は
負荷６に接続されている。但し、２次巻線は電源に対し
て減極性になるように接続されている。そして、第３の
巻線１０は複巻変圧器１の磁路のインピーダンスを変化
させるための直流励磁用巻線であって、負荷６が接続さ
れる極間に接続されている電圧検出回路３により常時出
力電圧の検出が行われ、この検出信号を受け電流制御回
路４は第３の巻線１０に直流励磁電流を供給する直流電
源７の出力電流を制御している。
形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る節
電装置の第１の実施の形態であり、１は複巻変圧器であ
り１次巻線８と２次巻線９と更に第３の巻線１０とを有
し、１次巻線８の一端は電源５に接続され、他端は直列
リアクトル２に接続され、この直列リアクトル２の他端
は電源５に接続されている。そして、複巻変圧器１の２
次巻線９の一端は１次巻線の電源側に接続され、他端は
負荷６に接続されている。但し、２次巻線は電源に対し
て減極性になるように接続されている。そして、第３の
巻線１０は複巻変圧器１の磁路のインピーダンスを変化
させるための直流励磁用巻線であって、負荷６が接続さ
れる極間に接続されている電圧検出回路３により常時出
力電圧の検出が行われ、この検出信号を受け電流制御回
路４は第３の巻線１０に直流励磁電流を供給する直流電
源７の出力電流を制御している。
【０００６】図２は複巻変圧器１の構造を示し、鉄心１
２は３脚構造で、中央のコア部に１次巻線８と２次巻線
９が巻装され、左右の２箇所のコア部には第３の巻線１
０が２分割され巻装されている。そして、この複巻変圧
器１の１次，２次の巻数比は、１００：１０に設定さ
れ、また、直列リアクトル２のインピーダンスは、１次
巻線８と同一に設定されている。
２は３脚構造で、中央のコア部に１次巻線８と２次巻線
９が巻装され、左右の２箇所のコア部には第３の巻線１
０が２分割され巻装されている。そして、この複巻変圧
器１の１次，２次の巻数比は、１００：１０に設定さ
れ、また、直列リアクトル２のインピーダンスは、１次
巻線８と同一に設定されている。
【０００７】以下、電源電圧を１００Ｖとしてこの節電
装置の動作を説明する。始めに電流制御回路４からの出
力を０とし、直流励磁電流が流れていない状態で回路に
電源を投入する。すると複巻変圧器１の１次巻線８及び
直列リアクトル２の直列回路に１００Ｖが印加され、イ
ンピーダンスを等しく設定してあるため各々に５０Ｖづ
つの電圧が印加され、２次側には電源電圧とは減極性
の、１次巻線の印加電圧の１０分の１の５Ｖの電圧が誘
起される。従って、この場合負荷に印加される電圧は、
１００Ｖ−５Ｖの９５Ｖとなる。
装置の動作を説明する。始めに電流制御回路４からの出
力を０とし、直流励磁電流が流れていない状態で回路に
電源を投入する。すると複巻変圧器１の１次巻線８及び
直列リアクトル２の直列回路に１００Ｖが印加され、イ
ンピーダンスを等しく設定してあるため各々に５０Ｖづ
つの電圧が印加され、２次側には電源電圧とは減極性
の、１次巻線の印加電圧の１０分の１の５Ｖの電圧が誘
起される。従って、この場合負荷に印加される電圧は、
１００Ｖ−５Ｖの９５Ｖとなる。
【０００８】次に、第３の巻線１０に鉄心１２が磁気飽
和する電流を通電する。すると、鉄心１２が直流磁界に
よって飽和するため、１次巻線８と２次巻線９が交流磁
界によって結合することができなくなる。つまり、磁路
として使用していた鉄心の働きが無くなるため、変圧器
としての働きを全く失ってしまう。従って、電源から印
加された電圧のほとんどが直列リアクトル２にかかり、
１次巻線にはかからない。よって、２次巻線９にも電圧
は誘起されないため、負荷には電源電圧がそのまま印加
されることになる。
和する電流を通電する。すると、鉄心１２が直流磁界に
よって飽和するため、１次巻線８と２次巻線９が交流磁
界によって結合することができなくなる。つまり、磁路
として使用していた鉄心の働きが無くなるため、変圧器
としての働きを全く失ってしまう。従って、電源から印
加された電圧のほとんどが直列リアクトル２にかかり、
１次巻線にはかからない。よって、２次巻線９にも電圧
は誘起されないため、負荷には電源電圧がそのまま印加
されることになる。
【０００９】また、第３の巻線１０に鉄心１２が飽和す
る電流の半分程度の電流を通電する。すると、鉄心１２
には、１次巻線８により発生する交流磁束も通過できる
ようになり、通常の半分程度の励磁電流が通過でき、１
次巻線が直流励磁されない時の２分の１程度のインピー
ダンスをもつため、印加された電圧の４分の１程度が１
次巻線にかかる。従って、２次側には２．５Ｖ程度の電
圧が誘起されるため、負荷に印加される電圧は約９７．
５Ｖとなる。
る電流の半分程度の電流を通電する。すると、鉄心１２
には、１次巻線８により発生する交流磁束も通過できる
ようになり、通常の半分程度の励磁電流が通過でき、１
次巻線が直流励磁されない時の２分の１程度のインピー
ダンスをもつため、印加された電圧の４分の１程度が１
次巻線にかかる。従って、２次側には２．５Ｖ程度の電
圧が誘起されるため、負荷に印加される電圧は約９７．
５Ｖとなる。
【００１０】このように、鉄心１２の透磁率を直流励磁
電流によって変化させることで、１次巻線，２次巻線の
インピーダンスを変化させ出力電圧を制御することが可
能となる。つまり、図１に示す電圧検出回路３で負荷側
の電圧を監視し、目的の電圧が得られるように電流制御
回路４により直流電源７からの励磁電流を制御すること
で、出力電圧を連続的にしかも任意の値に降圧制御する
ことが可能となる。従って、電圧制御用接点を用いず電
圧の連続した制御が可能となるため、高い節電効果を安
価な方法で実現することができる。さらに、スイッチ等
の接点が無いため信頼性を高めることができ、開閉時の
ノイズが負荷側に発生することも無い。尚、この実施の
形態において１次と２次の巻数比を１００：１０に、ま
た１次と直列リアクトル２のインピーダンスを同一とし
たが、これは制御電圧幅の設定により変更可能なもので
ある。
電流によって変化させることで、１次巻線，２次巻線の
インピーダンスを変化させ出力電圧を制御することが可
能となる。つまり、図１に示す電圧検出回路３で負荷側
の電圧を監視し、目的の電圧が得られるように電流制御
回路４により直流電源７からの励磁電流を制御すること
で、出力電圧を連続的にしかも任意の値に降圧制御する
ことが可能となる。従って、電圧制御用接点を用いず電
圧の連続した制御が可能となるため、高い節電効果を安
価な方法で実現することができる。さらに、スイッチ等
の接点が無いため信頼性を高めることができ、開閉時の
ノイズが負荷側に発生することも無い。尚、この実施の
形態において１次と２次の巻数比を１００：１０に、ま
た１次と直列リアクトル２のインピーダンスを同一とし
たが、これは制御電圧幅の設定により変更可能なもので
ある。
【００１１】図５は第２の実施の形態を示すもので、複
巻変圧器の構造を示し、第１の実施の形態とは複巻変圧
器１１の構成のみが異なり、鉄心１２の中央の巻線と両
サイドの巻線を入れ替え、中央のコア部に第３の巻線１
０ａを巻装し、両サイドのコア部に１次巻線８ａと２次
巻線９ａを巻装している。従って、１次巻線８ａと２次
巻線９ａとは２分割され左右の夫々のコア部に巻装され
ている。このように１次巻線，２次巻線の組と第３の巻
線とを入れ替えても、前記第１の実施の形態の節電動作
に従い第３の巻線の直流励磁電流を変化させることで２
次側の負荷電圧を制御することができ、同様の効果を得
ることができる。
巻変圧器の構造を示し、第１の実施の形態とは複巻変圧
器１１の構成のみが異なり、鉄心１２の中央の巻線と両
サイドの巻線を入れ替え、中央のコア部に第３の巻線１
０ａを巻装し、両サイドのコア部に１次巻線８ａと２次
巻線９ａを巻装している。従って、１次巻線８ａと２次
巻線９ａとは２分割され左右の夫々のコア部に巻装され
ている。このように１次巻線，２次巻線の組と第３の巻
線とを入れ替えても、前記第１の実施の形態の節電動作
に従い第３の巻線の直流励磁電流を変化させることで２
次側の負荷電圧を制御することができ、同様の効果を得
ることができる。
【００１２】
【発明の効果】以上細述したように、本発明によれば、
出力電圧を制御するために接点を用いず励磁電流により
無段階に制御するため、高い節電効果を安価に実現する
ことができる。さらには、接点を用いないことで信頼性
を高めることができ、接点の開閉によるノイズが負荷側
に発生することもない。
出力電圧を制御するために接点を用いず励磁電流により
無段階に制御するため、高い節電効果を安価に実現する
ことができる。さらには、接点を用いないことで信頼性
を高めることができ、接点の開閉によるノイズが負荷側
に発生することもない。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す回路構成図で
ある。
ある。
【図２】図１の複巻変圧器の構造図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示すもので複巻変
圧器の構造図である。
圧器の構造図である。
【図４】従来の節電装置の原理図である。
１，１１・・複巻変圧器、２・・直列リアクトル、３・
・電圧検出回路、４・・電流制御回路、７・・直流電
源、８，８ａ・・１次巻線、９，９ａ・・２次巻線、１
０，１０ａ・・第３の巻線、１２・・鉄心（３脚鉄
心）。
・電圧検出回路、４・・電流制御回路、７・・直流電
源、８，８ａ・・１次巻線、９，９ａ・・２次巻線、１
０，１０ａ・・第３の巻線、１２・・鉄心（３脚鉄
心）。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−292924（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−333758（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−231950（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−23668（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−12639（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−140835（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−178462（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05F 1/32 H02J 3/00
Claims (1)
- 【請求項１】 １次巻線と２次巻線に加えて第３の巻線
を有する複巻変圧器と１個の巻線からなるリアクトルと
を備えた節電装置であって、前記複巻変圧器は、３脚鉄
心を有し中央の第１コア部あるいは両サイドの２個の第
２コア部のいずれか一方に１次巻線と２次巻線を巻装
し、他方に第３の巻線を巻装し、１次巻線とリアクトル
とは直列接続され、この両端が電源入力部であって、一
端を減極性となるように１次巻線の電源側に接続した２
次巻線の他端とリアクトルの電源側とが出力部を形成
し、更に、第３の巻線は出力電圧を検出する電圧検出回
路に接続された電流制御回路によって電流が制御される
直流電源に接続され、この直流電源から供給される第３
の巻線の直流励磁電流により出力電圧を制御する節電装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8173343A JP3030612B2 (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 節電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8173343A JP3030612B2 (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 節電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1020945A JPH1020945A (ja) | 1998-01-23 |
| JP3030612B2 true JP3030612B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=15958670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8173343A Expired - Fee Related JP3030612B2 (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 節電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3030612B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5354728B2 (ja) * | 2009-02-06 | 2013-11-27 | トクデン株式会社 | 電圧調整変圧器 |
| JP5354730B2 (ja) * | 2009-02-20 | 2013-11-27 | トクデン株式会社 | 三相用電圧調整変圧器 |
| JP5312107B2 (ja) * | 2009-03-12 | 2013-10-09 | トクデン株式会社 | 交流定電圧装置 |
| US8013707B1 (en) * | 2010-08-31 | 2011-09-06 | The Boeing Company | Magnetic non-contact switch |
-
1996
- 1996-07-03 JP JP8173343A patent/JP3030612B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1020945A (ja) | 1998-01-23 |
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Legal Events
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