JP3035728B2 - Power saving device - Google Patents

Power saving device

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JP3035728B2
JP3035728B2 JP8173886A JP17388696A JP3035728B2 JP 3035728 B2 JP3035728 B2 JP 3035728B2 JP 8173886 A JP8173886 A JP 8173886A JP 17388696 A JP17388696 A JP 17388696A JP 3035728 B2 JP3035728 B2 JP 3035728B2
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voltage
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series
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仁 中島
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河村電器産業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power saving device that saves power consumption by reducing the received voltage to an appropriate voltage when the received voltage is high.

【0002】[0002]

【従来の技術】受電電圧を適切な電圧に降圧する手段と
しては、単巻トランスを使用する方法や複数組のコイル
を組合せる方法等がある。単巻トランスを使用する方法
は、2次側に複数のタップを出し、切替え器によりタッ
プを切替え1次側と2次側のインピーダンスの比で電圧
降下を変化させるものである。複数組のコイルを使用す
る方法は、特開平6ー178462号公報に記載の技術
がある。これは、トランスの入力端子に電圧が入力する
と、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一定電圧分だけ降下する。電圧の
制御はセンサにより電圧を読み、センサースイッチによ
り励磁コイルの組合せを決めるサイリスタ又はマグネッ
トコンタクタ等を制御し、組合せを換え降下量を変える
ものであった。
2. Description of the Related Art As a means for reducing a receiving voltage to an appropriate voltage, there are a method using an autotransformer and a method using a combination of a plurality of sets of coils. The method using an autotransformer is to output a plurality of taps on the secondary side, switch the taps with a switch, and change the voltage drop according to the impedance ratio between the primary side and the secondary side. As a method of using a plurality of sets of coils, there is a technique described in JP-A-6-178462. This is because when a voltage is input to the input terminal of the transformer, an exciting current flows through each of the plurality of exciting coils, and a certain voltage is reduced by the main coil. This causes the voltage at the output terminal to drop by a fixed voltage from the input voltage. The voltage was controlled by reading the voltage with a sensor, controlling a thyristor or a magnet contactor that determines the combination of the exciting coils with a sensor switch, and changing the combination to change the amount of descent.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、どちらの方法
も電圧の降下は、連続的ではなく断続的なものであり、
節電効率が十分ではなかった。また、共に切替え操作は
電磁開閉器やサイリスタにより行うため、開閉器の接点
や素子が劣化する問題があった。また、このような問題
を解決するために、図8に示すように電路に直列にリア
クトル5′を挿入し、このリアクトルのインピーダンス
を直流励磁電流I1により変化させることで、電磁開閉
器やサイリスタ等の開閉器を使う事なく電圧降下量を制
御するいわゆるリアクトル法が提案されている。しか
し、この方法の場合は負荷の特性によって、新たに電圧
波形が大きく歪み、その結果リアクトルが大きな唸り音
を発生する問題があった。そこで本発明は、上記リアク
トル法を用いることにより節電効率を上げ、電磁開閉器
やサイリスタ等の開閉器の使用を無くし耐久性に優れた
節電装置を提供すると共に、電圧歪の少ない節電装置を
提供することにある。
However, in both methods, the voltage drop is not continuous but intermittent.
Power saving efficiency was not enough. In addition, since the switching operation is performed by an electromagnetic switch or thyristor, there is a problem that the contacts and elements of the switch are deteriorated. Further, in order to solve such a problem, as shown in FIG. 8, a reactor 5 'is inserted in series with an electric circuit, and the impedance of the reactor is changed by a DC exciting current I1, so that an electromagnetic switch, a thyristor, etc. A so-called reactor method for controlling the amount of voltage drop without using a switch is proposed. However, in the case of this method, the voltage waveform is greatly distorted due to the characteristics of the load, and as a result, there is a problem that the reactor generates a loud noise. Therefore, the present invention provides a power-saving device with improved durability by using the above-described reactor method to increase power-saving efficiency, eliminate the use of switches such as electromagnetic switches and thyristors, and provide a power-saving device with less voltage distortion. Is to do.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明による節電装置は、2本の電圧線と1本の中
性線を備えた単相3線式電路に接続し、入力電圧を降圧
して出力する節電装置であって、5個の巻線部を並列に
配設した梯子状鉄心を有するリアクトルが電圧線と中性
線の間に夫々設置され、前記巻線部のうち、中央の第3
巻線部は励磁用の直流コイルが巻装され、この第3巻線
部に隣接する第2,第4巻線部、あるいはその外側の第
1,第5巻線部の2組の巻線部のうち、いずれか1組は
直列巻線部であって、電圧線入出力間に直列に接続した
2個のコイルが巻装され、他方の1組の巻線部は分路巻
線部であって、電圧線の出力側と中性線との間に直列に
接続した2個のコイルが巻装され、隣接する第1,第2
巻線部同士あるいは隣接する第4,第5巻線部同士は、
夫々順方向磁界を形成し、且つ中央の第3巻線部におい
ては互いに逆方向磁界を形成するよう各直列巻線,分路
巻線が接続され、前記直流コイルを、励磁電流を供給す
る直流電源とこの電流を制御する電流制御部とに接続
し、前記電流制御部は電圧線と中性線との間の電圧を検
出する電圧検出部に接続し、直流コイルの励磁電流によ
り出力電圧を制御するするよう構成される。
In order to solve the above problems, a power saving device according to the present invention is connected to a single-phase three-wire circuit having two voltage lines and one neutral line, and is connected to an input voltage. And a reactor having a ladder-shaped core in which five winding portions are arranged in parallel are installed between a voltage line and a neutral line, respectively. , Central third
The winding portion is wound with a DC coil for excitation, and two sets of second and fourth winding portions adjacent to the third winding portion or the first and fifth winding portions outside the third winding portion. One of the sets is a series winding section, in which two coils connected in series between the voltage line input and output are wound, and the other set of winding sections is a shunt winding section. Wherein two coils connected in series are wound between the output side of the voltage line and the neutral line, and the adjacent first and second coils are wound.
The winding portions or the adjacent fourth and fifth winding portions are
The series winding and the shunt winding are connected to each other so as to form a forward magnetic field and to form a reverse magnetic field in the central third winding portion. Connected to a power supply and a current control unit for controlling the current, the current control unit is connected to a voltage detection unit for detecting a voltage between a voltage line and a neutral line, and an output voltage is generated by an exciting current of a DC coil. Configured to control.

【0005】また、2本の電力線からなる単相2線式電
路においては、単相3線式電路の前記2本の電圧線の内
の一方の電圧線と中性線との間の構成を用い、リアクト
ルと直流電源と電流制御部と電圧検出部とからなる1組
の構成を適用すれば良い。
In a single-phase two-wire circuit comprising two power lines, a configuration between one of the two voltage lines and the neutral line of the two voltage lines of the single-phase three-wire circuit is provided. In this case, a set of a reactor, a DC power supply, a current control unit, and a voltage detection unit may be used.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明を具体化した実施の形態を
図面を基に詳細に説明する。図1は第1の実施の形態を
示すもので、直流電源3,電流制御部4を有するリアク
トル5と、電圧検出部とが、単相3線式電路に中性線N
を境に両電圧線X,Y側に対象に設置されている。リア
クトル5は、直流コイルL1と交流コイルL2,L3,
L4,L5とを1組として構成され、1は単相3線式の
電源、2は負荷である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment, in which a reactor 5 having a DC power supply 3 and a current control unit 4 and a voltage detection unit are connected to a single-phase three-wire circuit in a neutral line N.
Is set as a target on both voltage lines X and Y sides. The reactor 5 includes a DC coil L1 and AC coils L2, L3,
L4 and L5 are configured as one set, 1 is a single-phase three-wire power supply, and 2 is a load.

【0007】直流コイルL1は、電流制御部4と直流電
源6とに接続され、直流電源6から電流制御部4により
制御された直流励磁電流I1が流れる。この励磁電流I
1は、中性線と出力電圧線間に接続された電圧検出部3
により検出された出力電圧V2を受け電流制御部4で制
御し出力されるもので、出力電圧V2をフィードバック
制御している。以下、中性線Nを境に対称であるため、
X側のみ説明することとする。
[0007] The DC coil L1 is connected to the current control unit 4 and the DC power supply 6, and a DC exciting current I1 controlled by the current control unit 4 flows from the DC power supply 6. This exciting current I
1 is a voltage detector 3 connected between the neutral line and the output voltage line.
The current control unit 4 receives the output voltage V2 detected by the control unit 4 and outputs it. The output voltage V2 is feedback-controlled. Hereinafter, since it is symmetrical around the neutral line N,
Only the X side will be described.

【0008】図2はリアクトル5の構成を示し、鉄心は
3個の3脚鉄心T1,T2,T3を組合せ7脚鉄心を構
成し、並列な5個の巻線部M1,M2,・・M5を有し
ている。この5個の巻線部は、まず中央の第3巻線部M
3には直流コイルL1が巻装され、その隣接する両側の
2個の巻線部M2,M4にはX側の入出力電圧線間に直
列に接続された交流コイルL2,L3が巻装され直列巻
線部を形成し、その先を電圧線の出力X′としている。
更に、その外側の2個の巻線部M1,M5には電源側か
ら見て並列に、中性線Nから出力電圧線X′側に接続さ
れた交流コイルL4,L5が巻装され、分路巻線部を形
成している。尚、中性線Nは入力側と出力側は共通であ
る。
FIG. 2 shows the structure of the reactor 5. The iron core is a three-legged core composed of three three-legged cores T1, T2, T3, and five winding portions M1, M2,. have. The five winding portions are firstly connected to a third winding portion M at the center.
3 is wound with a DC coil L1, and two adjacent winding portions M2 and M4 are wound with AC coils L2 and L3 connected in series between X-side input / output voltage lines. A series winding portion is formed, and the end thereof is used as the output X 'of the voltage line.
Further, AC coils L4 and L5 connected from the neutral line N to the output voltage line X 'are wound around the two winding portions M1 and M5 on the outer side in parallel with each other when viewed from the power supply side. Road winding part is formed. The neutral line N is common to the input side and the output side.

【0009】そして、各コイルは、図3に示すような磁
界の方向を有するように巻装されている。図3(a)は
交流コイルL2〜L5の形成磁界の1極性分を示し、隣
接する第1巻線部M1,第2巻線部M2同士或いは第4
巻線部M4,第5巻線部M5同士が順方向磁界を形成
し、且つ中央の第3巻線部M3においては互いに逆方向
磁界を形成し打ち消し合うように巻装されている。ま
た、図3(b)は直流コイルL1により発生する直流磁
界分を示している。
[0009] Each coil is wound so as to have a magnetic field direction as shown in FIG. FIG. 3A shows one polarity of the magnetic field formed by the AC coils L2 to L5, and the first winding unit M1 and the second winding unit M2 adjacent to each other or the fourth winding unit M2.
The winding M4 and the fifth winding M5 form a forward magnetic field, and the third winding M3 at the center is wound so as to form mutually opposite magnetic fields and cancel each other. FIG. 3B shows a DC magnetic field generated by the DC coil L1.

【0010】次に、上述のように構成された節電装置の
作用について説明する。交流コイルL2,L3及び直流
コイルL1において、鉄心T2内で発生した交流磁束分
は、中央の第3巻線部M3で打ち消し合うため、第3巻
線部M3に巻装された直流コイルL1への相互インダク
タンスはほぼ0となる。また、この鉄心T2において、
直流コイルL1による直流磁束分が増えると、鉄心T2
の透磁率が小さくなり、交流コイルL2,L3のインピ
ーダンスが小さくなる。
Next, the operation of the power saving device configured as described above will be described. In the AC coils L2, L3 and the DC coil L1, the AC magnetic flux generated in the iron core T2 is canceled by the central third winding part M3, so that the AC magnetic flux is applied to the DC coil L1 wound around the third winding part M3. Have a substantially zero mutual inductance. Also, in this iron core T2,
When the amount of DC magnetic flux by the DC coil L1 increases, the iron core T2
, The impedance of the AC coils L2 and L3 decreases.

【0011】入力電圧V1と出力電圧V2の関係は、リ
アクトル5の発生する電圧の実効分をVT、無効分をV
Lとすると、図4(a)のベクトル図に示す関係とな
り、式に示すと数1の関係となる。この式からコイルL
2,L3のインピーダンスが小さくなり0に近づくと電
圧VLが0に近づき出力電圧V2は入力電圧V1に近づ
く。
The relationship between the input voltage V1 and the output voltage V2 is such that the effective component of the voltage generated by the reactor 5 is VT, and the invalid component is V.
If L, the relationship shown in the vector diagram of FIG. 4A is obtained, and the relationship shown in Expression 1 is obtained. From this equation, the coil L
2, when the impedance of L3 decreases and approaches 0, the voltage VL approaches 0 and the output voltage V2 approaches the input voltage V1.

【数1】 (Equation 1)

【0012】節電制御の流れは、電圧検出部3で出力電
圧V2を検出し、直流コイルL1の励磁電流I1をフィ
ードバック制御する。この制御は、出力電圧V2が設定
値より高い場合は、励磁電流I1を減少させ、電圧降下
分を大きくし、出力電圧V2が設定値より低い場合は、
励磁電流I1を増加させ、電圧降下分を小さくする。こ
のように、直流コイルL1の励磁電流I1を変えること
で、負荷2への供給電圧を制御することができる為、マ
グネットやサイリスタ等の開閉器を必要としない。そし
て連続した電圧制御が可能で、常に負荷に適切な電圧に
降下させることができ、高い節電効率を得ることができ
る。
In the flow of the power saving control, the output voltage V2 is detected by the voltage detector 3, and the exciting current I1 of the DC coil L1 is feedback-controlled. This control reduces the exciting current I1 when the output voltage V2 is higher than the set value, increases the voltage drop, and when the output voltage V2 is lower than the set value,
The exciting current I1 is increased to reduce the voltage drop. As described above, since the supply voltage to the load 2 can be controlled by changing the exciting current I1 of the DC coil L1, a switch such as a magnet or a thyristor is not required. Then, continuous voltage control is possible, the voltage can always be reduced to a voltage appropriate for the load, and high power saving efficiency can be obtained.

【0013】次に、この実施例において歪みが抑制され
る理由について説明する。図1の節電装置において、例
えば入力電圧V1=105V、出力電圧=97Vとして
電圧降下幅△V=8Vとすると、図4(a)のベクトル
図からリアクトル5の実効分はおよそVT=4Vであり
無効分はVL=15Vとなる。また図7の節電装置の各
電圧のベクトル図を図6(b)に示す。この図において
VL′ はリアクトル5′の発生電圧である。この場合、
入力電圧V1=105V、出力電圧V2=97Vとする
とリアクトル5′の発生電圧はおよそ VL′=30Vと
なる。
Next, the reason why distortion is suppressed in this embodiment will be described. In the power saving device of FIG. 1, for example, when the input voltage V1 = 105 V, the output voltage = 97 V, and the voltage drop width ΔV = 8 V, the effective component of the reactor 5 is approximately VT = 4 V from the vector diagram of FIG. The invalid component is VL = 15V. FIG. 6B shows a vector diagram of each voltage of the power saving device of FIG. In this figure, VL 'is a voltage generated by the reactor 5'. in this case,
Assuming that the input voltage V1 = 105V and the output voltage V2 = 97V, the generated voltage of the reactor 5 'is approximately VL' = 30V.

【0014】ここで、入力電圧の瞬時値をv1、出力電
圧の瞬時値をv2、リアクトルでの電圧降下の瞬時値を
vL、負荷電流をi、リアクトルのインダクタンスをL
とすると、これらは次の関係にある。 v2=v1−vL=v1−jω・L・i (1) i=一定、ω=2πf=一定と仮定すれば vL=K・L (Kは定数) と表すことができ、vLとLは比例する。
Here, the instantaneous value of the input voltage is v1, the instantaneous value of the output voltage is v2, the instantaneous value of the voltage drop in the reactor is vL, the load current is i, and the inductance of the reactor is L.
Then, they have the following relationship. v2 = v1−vL = v1−jω · L · i (1) Assuming that i = constant and ω = 2πf = constant, vL = K · L (K is a constant), and vL and L are proportional I do.

【0015】従って、前記図1のリアクトル5の発生電
圧の無効分VLと図7のリアクトル5′のリアクトル発
生電圧VL′の関係はVL′=30V=2VLであるか
ら、図7のリアクトル5′のインダクタンスL′と図1
のインダクタンスLの関係は L′=2L (2) と表すことができ、(1),(2)式より 図1において v2=v1−jω・L・i 図7において v2=v1−jω・2・L・i となり、図7に比べ図1の方が波形歪みの要因が2分の
1になり、歪みが改善される。
Therefore, the relationship between the ineffective component VL of the generated voltage of the reactor 5 shown in FIG. 1 and the reactor generated voltage VL 'of the reactor 5' shown in FIG. 7 is VL '= 30V = 2VL, so that the reactor 5' shown in FIG. And the inductance L 'of FIG.
L ′ = 2L (2) from the expressions (1) and (2), v2 = v1−jω · L · i in FIG. 1 and v2 = v1−jω · 2 in FIG. L · i, and the waveform distortion factor in FIG. 1 is reduced by half in FIG. 1 compared to FIG. 7, and the distortion is improved.

【0016】さらに、各次数について見てみると、基本
周波数をf、高調波次数をn、第n次高調波電流をin
とすると、出力電圧v2は数2のように表すことができ
る。
Further, looking at each order, the fundamental frequency is f, the harmonic order is n, and the nth harmonic current is in.
Then, the output voltage v2 can be expressed as in Equation 2.

【数2】 また、この歪み率dist%V2は数3のようになる。(Equation 2) The distortion rate dist% V2 is as shown in Expression 3.

【数3】 この数3の歪み率の式から、図1においては、インダク
タンスLが図7に比べ2分の1の値になるため、歪み率
は改善される。このように本発明によれば、電圧の波形
歪が抑制されるため、リアクトルの唸り音を抑えること
ができる。
(Equation 3) From the equation of the distortion rate of Equation 3, the inductance L in FIG. 1 is reduced to half the value of FIG. 7, and the distortion rate is improved. Thus, according to the present invention, since the waveform distortion of the voltage is suppressed, it is possible to suppress the growling noise of the reactor.

【0017】次に第2の実施の形態について説明する。
図5は単相3線式の第2の実施の形態の回路構成を示
し、図6は図5のリアクトル15の詳細な構成を示して
いる。第1の実施の形態との相違点は、リアクトルのコ
イルの配置にあり、直列巻線部のコイルL2,L3の組
と分路巻線部のコイルL4,L5の組を入れ替えたもの
となっている。その他の第1の実施例と同一の構成要素
は同一の符号を付してある。
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 5 shows a circuit configuration of a second embodiment of a single-phase three-wire system, and FIG. 6 shows a detailed configuration of the reactor 15 of FIG. The difference from the first embodiment lies in the arrangement of the coils of the reactor, in which the set of the coils L2 and L3 of the series winding and the set of the coils L4 and L5 of the shunt winding are interchanged. ing. The same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

【0018】そして、リアクトル15の各コイルの巻方
向は、隣接する第1巻線部M1,第2巻線部M2同士或
いは第4巻線部M4,第5巻線部M5同士が順方向磁界
を形成し、且つ中央の第3巻線部M3においては互いに
逆方向磁界を形成し打ち消し合うように、第1の実施の
形態と同様に図3に示す磁界方向で巻かれている。
The winding direction of each coil of the reactor 15 is such that the adjacent first winding portion M1 and second winding portion M2 or the fourth winding portion M4 and the fifth winding portion M5 are forward magnetic fields. As in the first embodiment, the third winding M3 at the center is wound in the magnetic field direction shown in FIG.

【0019】次に、第2の実施の形態の作用について説
明する。交流コイルL4,L5及び直流コイルL1にお
いて、鉄心T2内でのコイルの相互作用は第1実施例と
同様に、コイルL4,L5の磁束は打ち消し合う為、直
流コイルL1への相互インダクタンスはほぼ0となる。
また、直流コイルL1による直流磁束分が増えると、鉄
心T2両端部の透磁率が小さくなり交流コイルL4,L
5のインピーダンスが小さくなる。また、減少すると鉄
心T2両端部の透磁率が大きくなり、交流コイルL4,
L5のインピーダンスは大きくなる。
Next, the operation of the second embodiment will be described. In the AC coils L4 and L5 and the DC coil L1, the interaction between the coils in the iron core T2 is the same as in the first embodiment, so that the magnetic fluxes of the coils L4 and L5 cancel each other, so that the mutual inductance to the DC coil L1 is almost zero. Becomes
When the amount of DC magnetic flux by the DC coil L1 increases, the magnetic permeability at both ends of the iron core T2 decreases, and the AC coils L4, L
5 becomes smaller. Also, when the magnetic flux decreases, the magnetic permeability at both ends of the iron core T2 increases, and the AC coil L4,
The impedance of L5 increases.

【0020】従って、数1の入力電圧V1と出力電圧V
2の関係式の、電圧VLの値が変化し出力電圧を降圧制
御できる。ただしこの場合、制御の流れは第1の実施の
形態とは異なり、出力電圧V2が設定値より高い場合
は、励磁電流I1を増加させ、電圧降下量を大きくし、
設定値より低い場合は励磁電流I1を減少させ、電圧降
下量を小さくするものである。そして、この第2の実施
の形態の場合も第1の実施の形態と同様の効果を得るも
ので、電圧歪みも抑制することがでる。
Therefore, the input voltage V1 and the output voltage V
In the relational expression 2, the value of the voltage VL changes, and the output voltage can be stepped down. However, in this case, the control flow is different from that of the first embodiment, and when the output voltage V2 is higher than the set value, the exciting current I1 is increased to increase the voltage drop amount.
If it is lower than the set value, the exciting current I1 is reduced to reduce the amount of voltage drop. In the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment are obtained, and voltage distortion can be suppressed.

【0021】図7は、単相2線式電路の場合の本発明の
実施の形態の1例であり、この図は、図1の単相3線式
電路の節電装置の電圧線Xと中性線Nとの間の構成を適
用している。尚、電圧線Yと中性線Nの間の構成を適用
しても同様であり、1′は単相2線式の電源、2′は負
荷である。また、単相2線式電路は、前記第2の実施の
形態の電圧線Xと中性線Nとの間の構成、或いは電圧線
Yと中性線Nとの間の構成もそのまま適用することもで
き、前記単相3線式電路と同様な節電制御をすること
で、同様な効果を得ることができる。
FIG. 7 shows an example of the embodiment of the present invention in the case of a single-phase two-wire circuit. FIG. 7 shows the voltage line X and the middle line of the power saving device of the single-phase three-wire circuit of FIG. The configuration with the sex line N is applied. The same applies when a configuration between the voltage line Y and the neutral line N is applied, and 1 'is a single-phase two-wire power supply and 2' is a load. Further, the configuration between the voltage line X and the neutral line N or the configuration between the voltage line Y and the neutral line N of the second embodiment can be applied to the single-phase two-wire electric circuit as it is. The same effect can be obtained by performing power saving control similar to that of the single-phase three-wire circuit.

【0022】尚、本発明の出力電圧の制御方法は、出力
電圧を検出し電圧を制御するフィードバック制御してい
るが、入力電圧を検出し出力電圧を制御するフィードフ
ォワード制御であっても良い。
Although the output voltage control method of the present invention performs feedback control for detecting the output voltage and controlling the voltage, feedforward control for detecting the input voltage and controlling the output voltage may be employed.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上細述したように、本発明は直流励磁
電流により電圧降下制御をするため、電磁開閉器やサイ
リスタ等の開閉部を必要とせず、劣化の虞がない。ま
た、直流励磁電流による連続制御可能であるため、常に
負荷に適切な電圧に制御することができ、高い節電効率
を得ることができる。更に、中性線と電圧線間にリアク
トルを設けることで電圧の波形歪を改善できるため、リ
アクトルの唸り音を抑制することができる。
As described above, since the present invention controls the voltage drop by the DC exciting current, there is no need for a switching unit such as an electromagnetic switch or a thyristor, and there is no fear of deterioration. Further, since continuous control can be performed by the DC excitation current, the voltage can always be controlled to be appropriate for the load, and high power saving efficiency can be obtained. Further, since the waveform distortion of the voltage can be improved by providing the reactor between the neutral wire and the voltage wire, it is possible to suppress the growling noise of the reactor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の単相3線式電路における節電装置の第
1の実施の形態の回路構成図である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a first embodiment of a power saving device in a single-phase three-wire circuit of the present invention.

【図2】図1のリアクトルの1組の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of one set of the reactor of FIG. 1;

【図3】図2に示すリアクトルの磁界の方向を示し、
(a)は交流磁界の1極性分を示し(b)は直流磁界で
ある。
3 shows the direction of the magnetic field of the reactor shown in FIG. 2,
(A) shows one polarity of the AC magnetic field, and (b) shows the DC magnetic field.

【図4】入出力電圧のベクトル図を示し(a)は図1の
ベクトル図であり、(b)は図7のベクトル図である。
4A and 4B show vector diagrams of input / output voltages, FIG. 4A is a vector diagram of FIG. 1, and FIG. 4B is a vector diagram of FIG.

【図5】本発明に係る単相3線式電路の節電装置の第2
の実施の形態の回路構成図である。
FIG. 5 shows a second embodiment of the power-saving device for a single-phase three-wire circuit according to the present invention.
FIG. 3 is a circuit configuration diagram of the embodiment.

【図6】図5のリアクトルの1組の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of one set of the reactor of FIG. 5;

【図7】本発明に係る単相2線式電路の節電装置の実施
の形態の回路構成図である。
FIG. 7 is a circuit configuration diagram of an embodiment of a power saving device of a single-phase two-wire electric circuit according to the present invention.

【図8】リアクトル法による従来の節電装置の説明回路
図である。
FIG. 8 is an explanatory circuit diagram of a conventional power saving device using a reactor method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3・・電圧検出部、4・・電流制御部、5,15・・リ
アクトル、6・・直流電源、L1・・直流コイル、L2
〜L5・・交流コイル、T1〜T3・・鉄心、I1・・
励磁電流(直流励磁電流)、M1・・第1巻線部、M2
・・第2巻線部、M3・・第3巻線部、M4・・第4巻
線部、M5・・第5巻線部。
3 ··· Voltage detection unit, 4 ··· Current control unit, 5,15 ··· Reactor, 6 ··· DC power supply, L1 ··· DC coil, L2
... L5 ... AC coil, T1-T3 ... Iron, I1 ...
Excitation current (DC excitation current), M1 ··· First winding, M2
.. A second winding part, M3 a third winding part, M4 a fourth winding part, M5 a fifth winding part.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 2本の電圧線と1本の中性線を備えた単
相3線式電路に接続し、入力電圧を降圧して出力する節
電装置であって、5個の巻線部を並列に配設した梯子状
鉄心を有するリアクトルが電圧線と中性線の間に夫々設
置され、前記巻線部のうち、中央の第3巻線部は励磁用
の直流コイルが巻装され、この第3巻線部に隣接する第
2,第4巻線部、あるいはその外側の第1,第5巻線部
の2組の巻線部のうち、いずれか1組は直列巻線部であ
って、電圧線入出力間に直列に接続した2個のコイルが
巻装され、他方の1組の巻線部は分路巻線部であって、
電圧線の出力側と中性線との間に直列に接続した2個の
コイルが巻装され、隣接する第1,第2巻線部同士ある
いは隣接する第4,第5巻線部同士は、夫々順方向磁界
を形成し、且つ中央の第3巻線部においては互いに逆方
向磁界を形成するよう各直列巻線,分路巻線が接続さ
れ、前記直流コイルを、励磁電流を供給する直流電源と
この電流を制御する電流制御部とに接続し、前記電流制
御部は電圧線と中性線との間の電圧を検出する電圧検出
部に接続し、直流コイルの励磁電流により出力電圧を制
御する節電装置。
1. A power saving device connected to a single-phase three-wire circuit provided with two voltage lines and one neutral line, for stepping down an input voltage and outputting the voltage, and comprising five winding portions A reactor having a ladder-shaped iron core arranged in parallel is installed between the voltage wire and the neutral wire, and a DC coil for excitation is wound around the third winding portion at the center among the winding portions. One of the two sets of the second and fourth winding portions adjacent to the third winding portion or the first and fifth winding portions outside the second and fourth winding portions is a series winding portion. Wherein two coils connected in series between the voltage line input and output are wound, and the other set of windings is a shunt winding,
Two coils connected in series between the output side of the voltage wire and the neutral wire are wound, and the adjacent first and second winding portions or the adjacent fourth and fifth winding portions are The series winding and the shunt winding are connected to each other so as to form a forward magnetic field and to form mutually opposite magnetic fields in the central third winding section, and supply an exciting current to the DC coil. It is connected to a DC power supply and a current control unit for controlling the current, the current control unit is connected to a voltage detection unit for detecting a voltage between a voltage line and a neutral line, and the output voltage is determined by an exciting current of a DC coil. To control the power saving device.
【請求項2】 2本の電力線からなる単相2線式電路に
接続し、入力電圧を降圧して出力する節電装置であっ
て、5個の巻線部を並列に配設した梯子状鉄心を有する
リアクトルが電路間に設置され、前記巻線部のうち、中
央の第3巻線部は励磁用の直流コイルが巻装され、この
第3巻線部に隣接する第2,第4巻線部、あるいはその
外側の第1,第5巻線部の2組の巻線部のうち、いずれ
か1組は直列巻線部であって、一方の電力線入出力間に
直列に接続した2個のコイルが巻装され、他方の1組の
巻線部は分路巻線部であって、一方の電力線の出力側と
他方の電力線との間に直列に接続した2個のコイルが巻
装され、隣接する第1,第2巻線部同士あるいは隣接す
る第4,第5巻線部同士は、夫々順方向磁界を形成し、
且つ中央の第3巻線部においては互いに逆方向磁界を形
成するよう各直列巻線,分路巻線が接続され、前記直流
コイルを、励磁電流を供給する直流電源とこの電流を制
御する電流制御部とに接続し、前記電流制御部は両電力
線間の電圧を検出する電圧検出部に接続し、直流コイル
の励磁電流により出力電圧を制御する節電装置。
2. A power-saving device connected to a single-phase two-wire electric circuit composed of two power lines, for stepping down an input voltage and outputting the same, comprising a ladder-shaped core having five winding portions arranged in parallel. Is disposed between the electric paths, and a DC coil for excitation is wound around the third winding portion at the center among the winding portions, and the second and fourth windings adjacent to the third winding portion are provided. One of the two winding units, the wire unit or the first and fifth winding units outside the wire unit, is a series winding unit and is connected in series between one power line input and output. The other set of windings is a shunt winding, and two coils connected in series between the output side of one power line and the other power line are wound. And the adjacent first and second winding portions or the adjacent fourth and fifth winding portions respectively form a forward magnetic field,
The series winding and the shunt winding are connected to each other so as to form mutually opposite magnetic fields in the central third winding portion, and the DC coil is connected to a DC power supply for supplying an exciting current and a current for controlling the current. A power saving device connected to a control unit, wherein the current control unit is connected to a voltage detection unit that detects a voltage between both power lines, and controls an output voltage by an exciting current of a DC coil.
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