JP3162307B2 - 計器用変成器負担装置 - Google Patents
計器用変成器負担装置Info
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- JP3162307B2 JP3162307B2 JP30872696A JP30872696A JP3162307B2 JP 3162307 B2 JP3162307 B2 JP 3162307B2 JP 30872696 A JP30872696 A JP 30872696A JP 30872696 A JP30872696 A JP 30872696A JP 3162307 B2 JP3162307 B2 JP 3162307B2
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- impedance element
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は計器用変成器の誤
差測定に用いる負担装置に関する。
差測定に用いる負担装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】変流器等の誤差測定には、被測定器につ
いて所定の指定条件を設定して行なうことが規定され、
例えば変流器の場合には定格二次電流、負担容量、負担
力率などを指定された値に設定して行なう必要がある。
この条件設定を受動素子の組合せのみによって構成する
ことは実際作業上困難である上、この組合せを外部操作
によって得るために予め用意された多数の受動素子をリ
レー等によって切換接続することが考えられるが接点の
接触抵抗の影響などのため精度が低下して実用不能であ
る。この設定を外部制御によって電子的に行なうように
した図６のような装置が本出願人会社によって提案され
製品化された。この装置を変流器用装置について説明す
ると、被測定変流器ＣＴの負担回路（二次側回路）Ａに
負担電流Ｉ2の検出器ＣＴ0と必要なインピーダンスを付
与する電力増幅器１５のトランスＲＴの出力端子を直列
に接続し、ＣＴ0の検出電流を電圧・位相変換する回路
１０によって電圧ベクトルｅ，ｊｅ（又は−ｊｅ）とし
て夫々を負担力率（ｃｏｓθ）設定器１１及びｓｉｎθ
設定器１２（√（１−ｃｏｓ2θ）であるからｓｉｎθ
は自動的に設定される）を介して演算増幅器１３に入力
する。演算増幅器は可変抵抗１４によって指定された負
担容量（ＶＡ）に設定されているので増幅器出力には所
定の大きさと位相角をもつ電圧ベクトルｅsが得られ
る。ＰＴ0は負担電圧ｅ2をｎ2／ｎ1倍した電圧ｅxを得
る電圧検出トランスである。ｅsとｅxの差電圧ｅgを電
力増幅器１５のパワートランジスタ増幅器ＰＡの入力と
する。ＰＡの増幅度が無限大であればｅsはｅxに等しく
なるから出力トランスの巻線端子には負担電圧ｅ2が負
担電流Ｉ2より指定力率に基づく位相角で且つ指定容量
に基づく電圧値になるような電圧降下ｅ0を生じて指定
条件が維持される。実際例として、定格二次電流５Ａ、
負担容量５０ＶＡ、負担力率０．５として設定する場
合、力率設定器１１に０．５、演算増幅器のダイヤル１
４の目盛を５０に夫々設定して、ＣＴの二次電流Ｉ2が
５Ａになるように調節すると、電力増幅器１５は負担電
圧ｅ2が電流Ｉ2より６０°位相が遅れた電圧（１０Ｖ）
になるような電圧降下ｅ0を出力端子に生ずるように動
作し、負担回路Ａに見掛上のインピーダンス成分を作
る。しかしながら上記の装置は、電力増幅器ＰＡが必要
とする全インピーダンスを受け持ち、ｅs＝ｅxにするに
はＰＡの増幅度が非常に大きいものでないと精度が得ら
れないことになる。しかしこの装置は入力端と出力端が
つながっている２端子装置であるから増幅度を大きくす
ると発振を起こして不安定になり易いこと及び電力増幅
器１５に電力容量の大きなものが必要で、装置が大型化
する等の問題点がある。
いて所定の指定条件を設定して行なうことが規定され、
例えば変流器の場合には定格二次電流、負担容量、負担
力率などを指定された値に設定して行なう必要がある。
この条件設定を受動素子の組合せのみによって構成する
ことは実際作業上困難である上、この組合せを外部操作
によって得るために予め用意された多数の受動素子をリ
レー等によって切換接続することが考えられるが接点の
接触抵抗の影響などのため精度が低下して実用不能であ
る。この設定を外部制御によって電子的に行なうように
した図６のような装置が本出願人会社によって提案され
製品化された。この装置を変流器用装置について説明す
ると、被測定変流器ＣＴの負担回路（二次側回路）Ａに
負担電流Ｉ2の検出器ＣＴ0と必要なインピーダンスを付
与する電力増幅器１５のトランスＲＴの出力端子を直列
に接続し、ＣＴ0の検出電流を電圧・位相変換する回路
１０によって電圧ベクトルｅ，ｊｅ（又は−ｊｅ）とし
て夫々を負担力率（ｃｏｓθ）設定器１１及びｓｉｎθ
設定器１２（√（１−ｃｏｓ2θ）であるからｓｉｎθ
は自動的に設定される）を介して演算増幅器１３に入力
する。演算増幅器は可変抵抗１４によって指定された負
担容量（ＶＡ）に設定されているので増幅器出力には所
定の大きさと位相角をもつ電圧ベクトルｅsが得られ
る。ＰＴ0は負担電圧ｅ2をｎ2／ｎ1倍した電圧ｅxを得
る電圧検出トランスである。ｅsとｅxの差電圧ｅgを電
力増幅器１５のパワートランジスタ増幅器ＰＡの入力と
する。ＰＡの増幅度が無限大であればｅsはｅxに等しく
なるから出力トランスの巻線端子には負担電圧ｅ2が負
担電流Ｉ2より指定力率に基づく位相角で且つ指定容量
に基づく電圧値になるような電圧降下ｅ0を生じて指定
条件が維持される。実際例として、定格二次電流５Ａ、
負担容量５０ＶＡ、負担力率０．５として設定する場
合、力率設定器１１に０．５、演算増幅器のダイヤル１
４の目盛を５０に夫々設定して、ＣＴの二次電流Ｉ2が
５Ａになるように調節すると、電力増幅器１５は負担電
圧ｅ2が電流Ｉ2より６０°位相が遅れた電圧（１０Ｖ）
になるような電圧降下ｅ0を出力端子に生ずるように動
作し、負担回路Ａに見掛上のインピーダンス成分を作
る。しかしながら上記の装置は、電力増幅器ＰＡが必要
とする全インピーダンスを受け持ち、ｅs＝ｅxにするに
はＰＡの増幅度が非常に大きいものでないと精度が得ら
れないことになる。しかしこの装置は入力端と出力端が
つながっている２端子装置であるから増幅度を大きくす
ると発振を起こして不安定になり易いこと及び電力増幅
器１５に電力容量の大きなものが必要で、装置が大型化
する等の問題点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこれらを改善
するものであって、コンピュータ（ＣＰＵ）に各指定条
件を設定して負担回路に挿入するインピーダンス調節を
簡単にすると共に電力増幅器の電力容量を従来装置の容
量に比して格段に小さくできる負担装置を提供するもの
である。また、インピーダンスを構成する受動素子の数
及び切換接点の数を少なくすると共にこの切換接続をＣ
ＰＵからの出力によって簡単に行なえる装置を提供する
ものである。
するものであって、コンピュータ（ＣＰＵ）に各指定条
件を設定して負担回路に挿入するインピーダンス調節を
簡単にすると共に電力増幅器の電力容量を従来装置の容
量に比して格段に小さくできる負担装置を提供するもの
である。また、インピーダンスを構成する受動素子の数
及び切換接点の数を少なくすると共にこの切換接続をＣ
ＰＵからの出力によって簡単に行なえる装置を提供する
ものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明負担装置は、被測
定変成器の負担回路中にインピーダンス要素設定器と電
流検出器及び電力増幅器の出力端が直列に接続されると
共に測定条件としての定格二次電流、負担容量及び負担
力率が設定されるＣＰＵと、電流・電圧変換及び９０°
移相回路及び基準ベクトル生成回路を備え、前記ＣＰＵ
は各設定値から算出したインピーダンス要素設定データ
Ｄ1，Ｄ2を前記インピーダンス要素設定器に出力すると
共に前記基準ベクトル生成回路にベクトルデータＤ3を
与えて前記電流検出器出力電流の変換電圧ｅと９０°移
相電圧ｊｅ（又は−ｊｅ）とから基準電圧ベクトルｅs
を生成すると共に該基準電圧ベクトルｅsと負担電圧に
比例した電圧ｅxとの差電圧ｅgを零にして前記電力増幅
器出力によって前記インピーダンス要素設定器の設定イ
ンピーダンスを補償させるようにしたものである。本発
明において電力増幅器はＣＰＵが指示したインピーダン
ス要素設定器のインピーダンスの過不足分を補償するも
のであるから小容量のもので充分である。また、本発明
装置におけるインピーダンス要素設定器は、各受動素子
の値が２n／２の関係で設定された複数の受動素子
（Ｒ，Ｌ，Ｃ）の夫々の両端が切換スイッチの固定接点
とされると共にその可動接点が他の受動素子の一端に接
続されて直列多段に接続され、切換スイッチは受動素子
数と等しい数ビットのスイッチレジスタで構成されてな
り、例えば４ビットで１６段階の抵抗値又はインダクタ
ンス値を切換設定することが可能となる。この他、トラ
ンスの一次又は二次巻線の巻線数（電圧）を同様の関係
構成として接続すると共に二次側又は一次側に一定の受
動素子（Ｒ，Ｌ，Ｃ）を接続した装置も使用できる。更
に、スライダックの二次側に一定の受動素子を接続し、
摺動子をＣＰＵの出力によって駆動されるパルスモータ
等の駆動源によって調節する装置とすることもできる。
この場合、ＣＰＵからの出力はバイナリ信号でなくても
よいことは勿論である。
定変成器の負担回路中にインピーダンス要素設定器と電
流検出器及び電力増幅器の出力端が直列に接続されると
共に測定条件としての定格二次電流、負担容量及び負担
力率が設定されるＣＰＵと、電流・電圧変換及び９０°
移相回路及び基準ベクトル生成回路を備え、前記ＣＰＵ
は各設定値から算出したインピーダンス要素設定データ
Ｄ1，Ｄ2を前記インピーダンス要素設定器に出力すると
共に前記基準ベクトル生成回路にベクトルデータＤ3を
与えて前記電流検出器出力電流の変換電圧ｅと９０°移
相電圧ｊｅ（又は−ｊｅ）とから基準電圧ベクトルｅs
を生成すると共に該基準電圧ベクトルｅsと負担電圧に
比例した電圧ｅxとの差電圧ｅgを零にして前記電力増幅
器出力によって前記インピーダンス要素設定器の設定イ
ンピーダンスを補償させるようにしたものである。本発
明において電力増幅器はＣＰＵが指示したインピーダン
ス要素設定器のインピーダンスの過不足分を補償するも
のであるから小容量のもので充分である。また、本発明
装置におけるインピーダンス要素設定器は、各受動素子
の値が２n／２の関係で設定された複数の受動素子
（Ｒ，Ｌ，Ｃ）の夫々の両端が切換スイッチの固定接点
とされると共にその可動接点が他の受動素子の一端に接
続されて直列多段に接続され、切換スイッチは受動素子
数と等しい数ビットのスイッチレジスタで構成されてな
り、例えば４ビットで１６段階の抵抗値又はインダクタ
ンス値を切換設定することが可能となる。この他、トラ
ンスの一次又は二次巻線の巻線数（電圧）を同様の関係
構成として接続すると共に二次側又は一次側に一定の受
動素子（Ｒ，Ｌ，Ｃ）を接続した装置も使用できる。更
に、スライダックの二次側に一定の受動素子を接続し、
摺動子をＣＰＵの出力によって駆動されるパルスモータ
等の駆動源によって調節する装置とすることもできる。
この場合、ＣＰＵからの出力はバイナリ信号でなくても
よいことは勿論である。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１において図６と同一の回路要
素については同一の符号を用いてある。ＣＰＵ１には各
指定条件毎の設定器２，３，４が接続されている。５は
負担回路中に挿入されたインピーダンス要素設定器であ
って、抵抗可変回路６、リアクタンス可変回路７が直列
に接続され、夫々の回路は各設定器２，３，４による設
定値に基づいてＣＰＵが算出した数値に従って調節設定
される。ベクトル生成回路８では変換電圧ｅとｊｅ（又
は−ｊｅ）に基づいてＣＰＵからの指示データＤ3を参
照して基準電圧ベクトルｅsとし、これを負担電圧ｅ2の
１／Ｋの比例電圧ｅxとを演算増幅器９に入力して差電
圧ｅgを得る。電力増幅器１５は差電圧ｅgを零に近づけ
るような出力電圧ｅ0を出力する。電力増幅器の電力損
失を小さくするため出力トランスＲＴに替えてトランジ
スタのコンプリメンタリ回路とすることができる。図２
乃至図５は、本発明負担装置に用いるインピーダンス要
素設定器であって、図２は、４ケの受動素子（Ｒ，Ｌ又
はＣ）Ｚ1，Ｚ2，・・・の価を例えば１Ｒ，２Ｒ，４
Ｒ，８Ｒの如く２n／２の関係とし、夫々の両端に接続
された切換スイッチ２０の切換固定接点２１，２２に対
し可動接点２３を図の如く結線し、各切換スイッチをＣ
ＰＵの４ビット信号によって直接駆動するようにしたも
のであってＲ＝０〜１５Ｒまで１６段階に切換えること
ができる。図３はトランス３０の二次側３２に一定の受
動素子Ｚ（Ｒ，Ｌ又はＣ）を接続し、一次側３１の４つ
の巻線ｎ1，・・・ｎ4を夫々１Ｖ，２Ｖ，４Ｖ，８Ｖの
比の電圧を得るように設け、夫々の巻線にスイッチ２０
の固定接点２１，２２と可動接点２３を接続して各スイ
ッチを上記と同様にＣＰＵ信号で操作することによって
負担回路の電圧ｅ2及び電流Ｉ2の大きさ及び位相角を規
定値に近い値とすることができる。図４はスライダック
３４の２次側に一定のインピーダンスＺを接続しておき
摺動子３５をＣＰＵからの出力パルスで駆動されるパル
スモータ３６で操作するようにしたものである。図５は
ＰＴ用負担回路に応用する場合の例であって、トランス
４０の一次巻線４１に対し二次巻線４２を４分割して夫
々１Ｖ，２Ｖ，４Ｖ，８Ｖなる電圧を出力するようにす
ると共に各巻線についてスイッチ２０の各接点を同様に
接続することによって負担回路に接続される一次巻線の
電流の大きさと位相角を可変するようにしたものであ
る。上記において切換スイッチは、４ビットのスイッチ
レジスタで構成されるがリレー等の電磁的スイッチに置
替えることもできる。
素については同一の符号を用いてある。ＣＰＵ１には各
指定条件毎の設定器２，３，４が接続されている。５は
負担回路中に挿入されたインピーダンス要素設定器であ
って、抵抗可変回路６、リアクタンス可変回路７が直列
に接続され、夫々の回路は各設定器２，３，４による設
定値に基づいてＣＰＵが算出した数値に従って調節設定
される。ベクトル生成回路８では変換電圧ｅとｊｅ（又
は−ｊｅ）に基づいてＣＰＵからの指示データＤ3を参
照して基準電圧ベクトルｅsとし、これを負担電圧ｅ2の
１／Ｋの比例電圧ｅxとを演算増幅器９に入力して差電
圧ｅgを得る。電力増幅器１５は差電圧ｅgを零に近づけ
るような出力電圧ｅ0を出力する。電力増幅器の電力損
失を小さくするため出力トランスＲＴに替えてトランジ
スタのコンプリメンタリ回路とすることができる。図２
乃至図５は、本発明負担装置に用いるインピーダンス要
素設定器であって、図２は、４ケの受動素子（Ｒ，Ｌ又
はＣ）Ｚ1，Ｚ2，・・・の価を例えば１Ｒ，２Ｒ，４
Ｒ，８Ｒの如く２n／２の関係とし、夫々の両端に接続
された切換スイッチ２０の切換固定接点２１，２２に対
し可動接点２３を図の如く結線し、各切換スイッチをＣ
ＰＵの４ビット信号によって直接駆動するようにしたも
のであってＲ＝０〜１５Ｒまで１６段階に切換えること
ができる。図３はトランス３０の二次側３２に一定の受
動素子Ｚ（Ｒ，Ｌ又はＣ）を接続し、一次側３１の４つ
の巻線ｎ1，・・・ｎ4を夫々１Ｖ，２Ｖ，４Ｖ，８Ｖの
比の電圧を得るように設け、夫々の巻線にスイッチ２０
の固定接点２１，２２と可動接点２３を接続して各スイ
ッチを上記と同様にＣＰＵ信号で操作することによって
負担回路の電圧ｅ2及び電流Ｉ2の大きさ及び位相角を規
定値に近い値とすることができる。図４はスライダック
３４の２次側に一定のインピーダンスＺを接続しておき
摺動子３５をＣＰＵからの出力パルスで駆動されるパル
スモータ３６で操作するようにしたものである。図５は
ＰＴ用負担回路に応用する場合の例であって、トランス
４０の一次巻線４１に対し二次巻線４２を４分割して夫
々１Ｖ，２Ｖ，４Ｖ，８Ｖなる電圧を出力するようにす
ると共に各巻線についてスイッチ２０の各接点を同様に
接続することによって負担回路に接続される一次巻線の
電流の大きさと位相角を可変するようにしたものであ
る。上記において切換スイッチは、４ビットのスイッチ
レジスタで構成されるがリレー等の電磁的スイッチに置
替えることもできる。
【０００６】
【効果】本発明においては必要とする大略のインピーダ
ンスがＣＰＵとインピーダンス要素設定器で設定され、
電力増幅器は微調用可変インピーダンスとして働くだけ
であるから小容量でよく従来装置より小形、軽量の装置
を提供できる。また、電力増幅器の増幅度も小さくてよ
いから回路動作が安定であって発振等の障害も除去され
る。
ンスがＣＰＵとインピーダンス要素設定器で設定され、
電力増幅器は微調用可変インピーダンスとして働くだけ
であるから小容量でよく従来装置より小形、軽量の装置
を提供できる。また、電力増幅器の増幅度も小さくてよ
いから回路動作が安定であって発振等の障害も除去され
る。
【図１】本発明ＣＴ用負担装置の回路構成図。
【図２】可変インピーダンス回路の接続図。
【図３】他の可変インピーダンス回路の接続図。
【図４】連続式可変インピーダンスの接続図。
【図５】ＰＴ用可変インピーダンスの接続図。
【図６】従来装置の回路構成図。
１ ＣＰＵ ２ 定格２次電流設定器 ３ 負担容量設定器 ４ 負担力率設定器 ５ インピーダンス要素設定器 ６ 抵抗可変回路 ７ リアクタンス可変回路 ８ 基準電圧ベクトル生成回路 ９ 演算増幅器 １０ 電流・電圧変換９０°移相回路 １５ 電力増幅器 ＰＴ0 負担電圧検出トランス
Claims (5)
- 【請求項１】 被測定変成器の負担回路中にインピーダ
ンス要素設定器と電流検出器及び電力増幅器の出力端が
直列に接続されると共に測定条件としての定格二次電
流、負担容量及び負担力率が設定されるＣＰＵと、電流
・電圧変換及び９０°移相回路及び基準ベクトル生成回
路を備え、前記ＣＰＵは各設定値から算出したインピー
ダンス要素設定データＤ1，Ｄ2を前記インピーダンス要
素設定器に出力すると共に前記基準ベクトル生成回路に
ベクトルデータＤ3を与えて前記電流検出器出力電流の
変換電圧ｅと９０°移相電圧ｊｅ（又は−ｊｅ）とから
基準電圧ベクトルｅsを生成すると共に該基準電圧ベク
トルｅsと負担電圧に比例した電圧ｅxとの差電圧ｅgを
零にする前記電力増幅器出力によって前記インピーダン
ス要素設定器の設定インピーダンスを補償させるように
したことを特徴とする計器用変成器の負担装置。 - 【請求項２】 負担回路に挿入されるインピーダンス要
素設定器が、各受動素子の値の比が２n／２とされた複
数の受動素子（Ｒ，Ｌ，Ｃ）の夫々の両端が切換スイッ
チの固定接点に接続されると共にその可動接点が他の受
動素子の一端に接続されて直列多段に接続され、前記切
換スイッチの初段の固定接点及び最終段の可動接点が前
記負担回路に接続され、前記切換スイッチは前記受動素
子数と等しい数ビットのスイッチレジスタで構成されて
なる請求項１記載の負担装置。 - 【請求項３】 負担回路に挿入されるインピーダンス要
素設定器が、変圧器の２次側にＲ，Ｌ又はＣのいずれか
のインピーダンス要素が接続されて閉回路が構成され、
１次側にコイル巻数比が２n／２とされた複数のコイル
が設けられ、各コイルの夫々の両端が切換スイッチの固
定接点に接続されると共にその可動接点が他のコイルの
一端に接続されて直列多段に接続され、前記切換スイッ
チの初段の固定接点及び最終段の可動接点が前記負担回
路に接続され、前記切換スイッチは前記１次側コイル数
と等しい数ビットのスイッチレジスタで構成されてなる
請求項１記載の負担装置。 - 【請求項４】 負担回路に挿入されるインピーダンス要
素設定器が、スライダックの２次側にＲ，Ｌ又はＣのい
ずれかの受動素子が接続されると共に前記スライダック
の摺動子がＣＰＵから出力されたインピーダンス要素設
定データパルスによって駆動されるパルスモータに接続
されてなる請求項１記載の負担装置。 - 【請求項５】 負担回路に挿入されるインピーダンス要
素設定器が、一次側コイルが負担回路に接続された変圧
器の２次側にコイル巻数比が２n ／２とされた複数のコ
イルが設けられ、各コイルの夫々の両端が切換スイッチ
の固定接点に接続されると共にその可動接点が他のコイ
ルの一端に接続されて直列多段に接続されると共にＲ，
Ｌ又はＣのいずれかの受動素子が前記切換スイッチの初
段の固定接点及び最終段の可動接点に接続され、前記切
換スイッチは２次側コイル数と等しい数の数ビットのス
イッチレジスタで構成されてなる請求項１記載の負担装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30872696A JP3162307B2 (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 計器用変成器負担装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30872696A JP3162307B2 (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 計器用変成器負担装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10144541A JPH10144541A (ja) | 1998-05-29 |
| JP3162307B2 true JP3162307B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=17984552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30872696A Expired - Lifetime JP3162307B2 (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 計器用変成器負担装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3162307B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100580428B1 (ko) | 2004-10-11 | 2006-05-15 | 명지대학교 산학협력단 | 왜곡된 변류기의 2차 전류 보상 방법 |
| KR100561712B1 (ko) | 2005-08-09 | 2006-03-15 | (주)지앤지컨설턴트에프디아이 | 계기용 변성기의 오차 보상 방법 |
| CN107769664B (zh) * | 2017-10-31 | 2023-12-22 | 哈尔滨泾铎技术有限公司 | 一种带有可调零点式隔离变压器的驱电器 |
-
1996
- 1996-11-05 JP JP30872696A patent/JP3162307B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10144541A (ja) | 1998-05-29 |
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