JP3411510B2 - 電子式電力量計の定格調整方法 - Google Patents

電子式電力量計の定格調整方法

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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、電子式電力量計の
定格を調整する定格調整方法の改良に関するものであ
る。 【0002】 【従来の技術】電子式電力量計においては、定格電力が
入力された時に所定数の電力量パルスが形成されるよう
に定格調整がなされる。従来の定格調整方法を図7によ
り説明する。例えば、3素子に交流電圧と交流電流が入
力される3素子入力の場合において、まず、第1素子の
基準電流をA/D変換器101に入力し、第1素子の基
準電圧をA/D変換器102に入力して、これらA/D
変換器101,102の出力を乗算器103で乗じるこ
とにより得られる電力値を基準電力値W1 とする。第2
素子、第3素子についても同様に乗算器104,105
により求めた電力値W2 ,W3 に対して、基準電力値W
1 を基準としたバランス調整値W1 /W2,W1 /W3
を設定し、電力値W2 ,W3 にバランス調整値W1 /W
2 ,W1 /W3 をそれぞれ乗算器106,107により
乗算して、各相のバランス調整を行う。その後、各相に
定格電力を入力し、その時の乗算器103,106,1
07のデジタル出力を加算器108により加算する。こ
の加算出力Wt が所定値W0になっているかどうかを見
て、所定値になるように定格調整値α(=W0/Wt )を
計算し、この定格調整値αを乗算器109により乗算す
ることで定格調整を行う。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】従来の方法によるバラ
ンス調整及び定格調整は、乗算により実行するために、
回路構成が複雑となる。更に、高精度に行うためには、
定格調整値αのビット数が増加し、乗算器の構成が非常
に大規模となる。 【0004】このような問題は、力率の変化による双方
向の電力量計とするために、正負の電力の計量が必要な
電子式電力量計においても同様である。 (発明の目的)本発明の目的は、乗算を必要としないこ
とにより、回路構成を簡単にすることができる電子式電
力量計の定格調整方法を提供することである。 【0005】 【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するた
めに、本発明は、各相の電力に比例したデジタル値を累
積し、該累積値が所定の出力基準値を越える毎に電力量
パルスとして1パルスを出力すると共に、前記累積値よ
り1電力量パルスに相当する前記出力基準値を減算する
電子式電力量計の定格を調整する方法であって、独立し
て調整可能な各相毎の出力基準値のうちの一相の出力
値に定格調整値を加算することにより定格調整を
い、該一相の出力基準値と定格調整値の加算値を他の相
の出力基準値として設定した後、該他の相の出力基準値
を微調整することにより他の相の定格調整を行うように
したことを特徴とするものである。 【0006】 【0007】 【0008】 【発明の実施の形態】 図1は、本発明の前提となる
格調整方法を実施するデジタル乗算方式の1素子(単
相)電子式電力量計の主要部分の一形態を示す図であ
る。なお、この図では、電力量パルスを計数する計量部
分や、電力量を表示する表示部分などは省略されてい
る。 【0009】1,2は測定対象の電流iと電圧vがそれ
ぞれ入力されるA/D変換器、3はA/D変換器1,2
の出力を乗算する乗算器、4は加算器、5は加算器4の
出力と出力基準値レジスタ6からの出力基準値とを比較
すると共に、減算を行う減算比較器、7は加算器4の出
力と減算比較器5の減算値出力とを電力量パルス出力の
有無に応じて選択するセレクタ、8はセレクタ7の出力
を累積し、その累積値を加算器4に対して出力する累積
値レジスタ、9は出力基準値レジスタ7に保持された出
力基準値を予め計算された出力基準値aに定格調整値b
が加算された値(a+b)に変更させる定格調整器であ
る。減算比較器5とセレクタ7は減算比較回路10を構
成する。 【0010】乗算器3はA/D変換器1,2からのそれ
ぞれのデジタル出力を乗算し、サンプリング毎に瞬時電
力のデジタル値を出力する。加算器4はこの値に累積値
レジスタ8からの累積値(その時まで電力量パルスに変
換されていない値)を加算する。減算比較器5は加算器
4の加算値cを出力基準値レジスタ6からの出力基準値
(a+b)と比較する。加算値c≧出力基準値(a+
b)の時には、減算比較器5は電力量パルスを1パルス
出力すると共に、セレクタ7に減算比較器5の減算値出
力{c−(a+b)}を出力させる。この減算値出力は
累積値レジスタ8により累積される。加算値c<出力基
準値(a+b)の時には、減算比較器5は電力量パルス
を出力せず、これに応じてセレクタ7は加算器4の加算
値cを選択して、累積値レジスタ8により累積させる。 【0011】定格調整を行う場合には、定格電流をA/
D変換器1に、定格電圧をA/D変換器2に、それぞれ
入力させる。定格調整を始める前に累積値レジスタ8の
累積値は勿論0にリセットされている。A/D変換器
1,2の出力に応じて前述のように各回路が動作し、減
算比較器5から出力される電力量パルスが不図示のカウ
ンタにより計数される。そして、このカウンタの所定時
間での計数値が定格電力を表わす所定値(予め計算され
ている)と一致するように、出力基準値レジスタ7の出
力基準値(a+b)を定格調整器9により調整する。 【0012】図1では累積値レジスタ8が減算比較器5
により減算された残りを累積するようにしているが、こ
のような回路構成には限らず、図2のようにしても良
い。図2では、乗算器3の出力がまず累積器11により
累積され、この累積値が出力基準値(a+b)を越える
毎に電力量パルスが比較器12から出力されると共に、
累積器11の累積値から出力基準値(a+b)が減算さ
れる。 【0013】力率の変化による双方向の電力量計とする
ためには、正負の電力の計量が必要となるが、正負の電
力を計量する1素子(単相)電子式電力量計の場合に
は、図1の減算比較回路10が図3に示される加減算比
較回路13のように変更される。加減算比較回路13は
加算比較器14、減算比較器15及びセレクタ16から
構成される。 【0014】加算器4の出力が負で、その絶対値が出力
基準値(a+b)に等しいか、大きい時には、加算比較
器14は負の電力量パルスを出力すると共に、セレクタ
16に加算比較器14の加算値出力{c+(a+b)}
(但しc≦0)を出力させる。この加算値出力は累積値
レジスタ8により累積される。この時、減算比較器15
では入力が出力基準値(a+b)(必ず≧0)より必ず
小さいので、正の電力量計パルスは出力されない。加算
器4の出力が負で、その絶対値が出力基準値(a+b)
より小さい時には、加算比較器14及び減算比較器15
は共に電力量パルスを出力せず、これに応じてセレクタ
16は加算器4の加算値cを選択して、累積値レジスタ
8により累積させる。 【0015】加算器4の出力が正の時には、減算比較器
15より正の電力量パルスが出力され、減算値出力が累
積値レジスタ8に累積され、或いは、加算器4の出力が
そのまま累積される。 【0016】 図1〜3では、出力基準値レジスタ7の
出力基準値(a+b)を定格調整値bを含めた値に調整
するようにしているが、図4に示されるように、出力基
準値レジスタ7には定格出力の90%相当の固定値aを
出力基準値として保持させ、別に設けた定格調整値レジ
スタ17には設定部材18の操作により例えば、定格出
力の0〜20%程度の幅を有する任意の定格調整値bを
設定させるようにしても良い。これらの出力基準値aと
定格調整値bとは加算器19により加算されて、加減算
比較回路13に与えられる。この場合、加減算比較回路
13に与えられる出力基準値(a+b)の調整幅は例え
ば90〜110%程度となる。出力基準値レジスタ7の
出力基準値aを固定値としたのは、初期状態における出
基準値未設定(出力基準値a=0)による誤動作を未
然に防ぐためである。 【0017】また、図5に示されるように、1つのレジ
スタ20の上位ビットに出力基準値aを、下位ビットに
て定格調整値bを、それぞれ設定部材21により設定す
るようにして、加算器19を必要とせずに、(a+b)
の出力基準値をレジスタ20から出力することもでき
る。 【0018】図6は、本発明のバランス調整と定格調整
を同時に行うことのできるデジタル乗算方式の3素子
(三相)電子式電力量計の一形態を示す図である。な
お、この図でも、電力量パルスを計数する計量部分や、
電力量を表示する表示部分などは省略されている。 【0019】乗算器として第1〜3素子用の乗算器3a
〜3cが、加算器として第1〜3素子用の加算器4a〜
4cが、加減算比較回路として第1〜3素子用の加減算
比較回路13a〜13cが、累積値レジスタとして第1
〜3素子用の累積値レジスタ8a〜8cが、出力基準値
レジスタとして第1〜3素子出力基準値レジスタ7a〜
7cが、第1〜3素子出力基準値レジスタ7a〜7cの
出力基準値を定格調整値を加算した値にそれぞれ設定す
る定格調整器22が、それぞれ具備される。そして、加
減算比較回路13a〜13cからの正の電力量パルスは
オアゲート23を経て、また、加減算比較回路13a〜
13cからの負の電力量パルスはオアゲート24を経
て、平均化回路25により平均化されて、力率や逆電流
に対応した電力量パルスが出力される。平均化回路25
としては、例えば、主にアップダウンカウンタにより構
成されるものが用いられる。 【0020】 バランス調整及び定格調整を行う場合に
は、第1素子に基準電流、基準電圧を入力させ、その時
の平均化回路25から出力される電力量パルスを所定時
間不図示のカウンタにより計数させ、その計数値が定格
電力の1/3に相当する所定数になるように、定格調整
器22により第1素子出力基準値レジスタ7aの出力基
準値を設定する。同じ出力基準値を第2素子出力基準値
レジスタ7b及び第3素子出力基準値レジスタ7cにも
設定する。そして、第2素子に基準電流、基準電圧を入
力させ、その時の平均化回路25から出力される電力量
パルスを所定時間不図示のカウンタにより計数させ、そ
の計数値が所定数になるように、定格調整器22により
第2素子出力基準値レジスタ7bの出力基準値を定格調
整器22により微調整する。同様に、第3素子にも基準
電流、基準電圧を入力させ、その時の平均化回路25か
ら出力される電力量パルスを所定時間不図示のカウンタ
により計数させ、その計数値が所定数になるように、定
格調整器22により第3素子出力基準値レジスタ7cの
出力基準値を定格調整器22により微調整する。 【0021】 図6により説明した方法は、2素子(三
相)電子式電力量計にも適用することができる。図1〜
6により説明された本発明の前提となる定格調整方法に
よれば、出力基準値に定格調整値を加算することによっ
て、即ち、乗算を使わずに、定格調整を行うので、回路
構成を簡単にすることができる。定格調整値は、乗算結
果と同等以上のビット数に設定することが可能なため、
高分解能の定格調整が可能である。 【0022】また、図6で説明した多素子の定格調整方
法によれば、第1素子の定格調整値を第2素子以降の定
格調整値に反映させることによって、第2素子以降の粗
調整を省略化することができる。そして、定格調整と同
時にバランス調整をも完了することができる。 【0023】さらに、定格調整の幅を広げることによっ
て、電力量パルスを分周する分周器を減らすことができ
る。 【0024】なお、図1〜6では、測定対象の電流iと
電圧vをデジタル値に変換するA/D変換器を用いて、
デジタル乗算を行うデジタル乗算方式の電子式電力量計
に適用する定格調整方法について説明したが、電流iと
電圧vをアナログ乗算し、このアナログ乗算値をデジタ
ル値に変換するアナログ乗算方式の電子式電力量計にも
全く同様に適用することができる。 【0025】 【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、乗算を必要としないことにより、定格調整のための
回路構成を簡単にすることができる上に、各相において
定格調整を行うことにより、バランス調整をも同時に行
うことができる。 【0026】
【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明の前提となる定格調整方法を実施する
デジタル乗算方式の1素子(単相)電子式電力量計の主
要部分の一例を示す図である。 【図2】 本発明の前提となる定格調整方法を実施する
デジタル乗算方式の1素子(単相)電子式電力量計の主
要部分の他のを示す図である。 【図3】 本発明の前提となる定格調整方法を実施する
デジタル乗算方式の1素子(単相)電子式電力量計の主
要部分の別のを示す図である。 【図4】 図3に示される回路構成の変形例を示す図で
ある。 【図5】 図3に示される回路構成の他の変形例を示す
図である。 【図6】 本発明を実施するデジタル乗算方式の3素子
(三相)電子式電力量計の主要部分の一形態を示す図で
ある。 【図7】 従来の定格調整方法を実行するデジタル乗算
方式の3素子(三相)電子式電力量計の主要部分を示す
図である。 【符号の説明】 1,2 A/D変換器器 3,3a〜3c 乗算器 4,4a〜4c 加算器 5 減算比較器 6 出力基準値レジスタ 7,7a〜7c セレクタ 8,8a〜8c 累積値レジスタ 9 定格調整器 10 減算比較回路 11 累積器 12 比較器 13,13a〜13c 加減算比較回路 14 加算比較器 15 減算比較器 16 セレクタ 17 定格調整値レジスタ 18 設定部材 19 加算器 20 レジスタ 21 設定部材 22 定格調整器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 呉 一憲 神奈川県横浜市港北区新羽町1178−2 (56)参考文献 特開 平6−258362(JP,A) 特開 平9−116395(JP,A) 実開 昭62−20377(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 21/00 - 22/00 130 G01R 11/00 - 11/66 G01R 35/04

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 各相の電力に比例したデジタル値を累積
    し、該累積値が所定の出力基準値を越える毎に電力量パ
    ルスとして1パルスを出力すると共に、前記累積値より
    1電力量パルスに相当する前記出力基準値を減算する
    子式電力量計の定格を調整する方法であって、独立して
    調整可能な各相毎の出力基準値のうちの一相の出力基準
    値に定格調整値を加算することにより定格調整を行い、
    該一相の出力基準値と定格調整値の加算値を他の相の出
    力基準値として設定した後、該他の相の出力基準値を微
    調整することにより他の相の定格調整を行うようにした
    ことを特徴とする電子式電力量計の定格調整方法。
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