JP3573408B2 - 電圧制御装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、タップを切り換えて変圧器の電圧を制御する電圧制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の電圧制御装置は、図4〜図5に示すようなものであった。電圧制御装置11は、変圧器Tの一次側励磁巻線のX相に複数のタップT1X,T2X,・・・TnX、Y相に複数のタップT1Y,T2Y,・・・TnXを設けると共に、そのタップを半導体スイッチ(以下SSRとする)SSR1,SSR2,・・・SSRnにより切り換え可能に構成し、制御部12により、電磁接触器MC1,MC2、及び半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnの動作を制御する。また、変圧器Tの一次側励磁巻線のX相とY相の間にはリアクトルLが接続されている。
【0003】
この電圧制御装置11で直送状態から節電状態にするには以下の要領で行う。電磁接触器MC2を開いて、電磁接触器MC1を閉じ、半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnの何れか一つをオンすることによって、変圧器Tの一次側励磁巻線のタップに入力電圧を加え、二次側の励磁巻線に電圧を発生させ、出力電圧を降圧して節電する。更に半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnを切り換え、入力電圧が印加されるタップを切り換えて変圧器Tの二次側電圧を変化させ、出力電圧を制御する。尚、タップTnはnの値が大きくなるに従って変圧器Tの二次側電圧は大きくなるものとする。
【0004】
また、節電状態から直送状態にするには以下の要領で行う。電磁接触器MC1を開き、半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnをオフし、電磁接触器MC2を閉じると、一次側励磁巻線の各相両端が接続されて、出力電圧は入力電圧の直送となる。制御部12は、出力電圧が適正電圧となるように半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnの動作を制御する。この動作において電路の短絡を防ぐために電磁接触器MC1とMC2が同時に閉じないよう、また各半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnが同時にオンしないように制御される。
【0005】
また、リアクトルLは電磁接触器MC1が開いてから電磁接触器MC2が閉じるまでの瞬間、あるいは半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnの何れか1つをオフしてから別の1つをオンするまでの間に変圧器Tの一次側励磁巻線が開放状態にならないように接続されているダミーの負荷である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の電圧制御装置11において、半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnを切り換える際に変圧器Tの各タップT1,T2・・・Tnに発生する電圧は、リアクトルLのインピーダンスが大きいほど高くなる。しかしリアクトルLのインピーダンスを小さくすると、直送時のリアクトル電流が無駄に増加するため、リアクトルのインピーダンスはある程度高めに設定しなければならない。そのため各タップT1,T2・・・Tnに接続される半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnは、高耐圧のものが必要となるという欠点があった。また、各タップT1,T2・・・Tnに発生する電圧が高くなるほど、出力電圧波形の歪みが大きくなるという欠点があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記従来の電圧制御装置の問題点に鑑み、本発明の目的は、製造コストを低減でき、而もタップ切り換えの瞬間における出力電圧波形の歪みを小さくすることができる電圧制御装置を提供するもので、変圧器の一次側励磁巻線に複数のタップを設けると共に、そのタップをスイッチにより切り換え可能に構成し、制御部による制御手段により前記スイッチのオン・オフを制御して出力電圧を変化させる電圧制御装置において、前記タップの切り換えの瞬間にタップが開放直送状態となるのを防止するためにダミー負荷のインピーダンスを半導体スイッチのオン・オフ制御により制御することである。
【0008】
【発明の実施の形態】
変圧器の一次側励磁巻線のX相とY相の間にはリアクトルが接続され、リアクトルの両端を半導体スイッチで閉じるように接続しているので、直送状態ではリアクトルの電流を少なくできる。また、直送状態と節電状態相互の切り換え動作は、節電状態に移行する前に半導体スイッチをオンすることで、リアクトルのインピーダンスを小さくし、各タップの電圧が高くならない状態にしておく。この状態であれば電磁接触器を閉じた瞬間や節電状態のタップ切り換えにおける半導体スイッチが全てオフした瞬間の半導体スイッチにかかる電圧を抑制できる。このため半導体スイッチを低耐圧品で構成でき、また、各タップに発生する電圧が低くなるので、出力電圧波形の歪みを小さくできる。
【0009】
【実施例】
本発明に係る電圧制御装置の一実施例を図1〜図2に示す。以下これらの図面に基づいて本発明を説明する。
【0010】
電圧制御装置1は、変圧器Tの一次側励磁巻線のX相に複数のタップT1X,T2X,・・・TnX、Y相に複数のタップT1Y,T2Y,・・・TnXを設けると共に、そのタップを半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnにより切り換え可能に構成し、制御部2により、電磁接触器MC1,MC2、及び半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnの動作を制御する。また、変圧器Tの一次側励磁巻線のX相とY相の間にはリアクトルL1及びL2が接続され、リアクトルL1の両端を低耐圧、低電流の半導体スイッチSSRaで閉じるように接続する。
【0011】
この電圧制御装置1で直送状態から節電状態にするには以下の要領で行う。半導体スイッチSSRaをオンさせて、電磁接触器MC2を開く。電磁接触器MC1を閉じ、半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnの何れか一つをオンすることによって、変圧器Tの一次側励磁巻線のタップに入力電圧を加え、二次側の励磁巻線に電圧を発生させ、出力電圧を降圧して節電する。更に半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnを切り換え、入力電圧が印加されるタップを切り換えて変圧器Tの二次側電圧を変化させ、出力電圧を制御する。尚、タップTnはnの値が大きくなるに従って変圧器Tの二次側電圧は大きくなるものとする。
【0012】
また、節電状態から直送状態にするには以下の要領で行う。電磁接触器MC1を開き、半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnをオフし、電磁接触器MC2を閉じ、半導体スイッチSSRaをオフすると、一次側励磁巻線の各相両端が接続されて、出力電圧は入力電圧の直送となる。制御部12は、出力電圧が適正電圧となるように半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnの動作を制御する。この動作において電路の短絡を防ぐために電磁接触器MC1とMC2が同時に閉じないよう、また各半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnが同時にオンしないように制御される。
【0013】
また、変圧器Tの一次側励磁巻線のX相とY相の間にはリアクトルL1及びL2が接続され、リアクトルL1の両端を半導体スイッチSSRaで閉じるように接続しているので、直送状態ではリアクトルの電流を少なくできる。また、直送状態と節電状態相互の切り換え動作は、節電状態に移行する前に半導体スイッチSSRaをオンすることで、リアクトルのインピーダンスを小さくし、各タップT1,T2・・・Tnの電圧が高くならない状態にしておく。この状態であれば電磁接触器MC1を閉じた瞬間や節電状態のタップ切り換えにおける半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnが全てオフした瞬間の半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnにかかる電圧を抑制できる。このため半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnを低耐圧品で構成でき、また、各タップT1,T2・・・Tnに発生する電圧が低くなるので、出力電圧波形の歪みを小さくできる。
【0014】
尚、図3に示すようにリアクトルLを可飽和リアクトルとしても良い。
【0015】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る電圧制御装置は、変圧器の一次側励磁巻線に複数のタップを設けると共に、そのタップをスイッチにより切り換え可能に構成し、制御部による制御手段により前記スイッチのオン・オフを制御して出力電圧を変化させる電圧制御装置において、前記タップの切り換えの瞬間にタップが開放直送状態となるのを防止するためにダミー負荷のインピーダンスを半導体スイッチのオン・オフ制御により制御することによって、半導体スイッチを低耐圧品で構成できるので製造コストを低減でき、而もタップ切り換えの瞬間における出力電圧波形の歪みを小さくすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電圧制御装置の回路図である。
【図2】本発明に係る電圧制御装置のフローチャートである。
【図3】本発明に係る電圧制御装置の他の実施例の回路図である。
【図4】従来の電圧制御装置の回路図である。
【図5】従来の電圧制御装置のフローチャートである。
【符号の説明】
1 電圧制御装置
2 制御部
T 変圧器
SSR 半導体スイッチ
MC1 電磁接触器
MC2 電磁接触器
【産業上の利用分野】
本発明は、タップを切り換えて変圧器の電圧を制御する電圧制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の電圧制御装置は、図4〜図5に示すようなものであった。電圧制御装置11は、変圧器Tの一次側励磁巻線のX相に複数のタップT1X,T2X,・・・TnX、Y相に複数のタップT1Y,T2Y,・・・TnXを設けると共に、そのタップを半導体スイッチ(以下SSRとする)SSR1,SSR2,・・・SSRnにより切り換え可能に構成し、制御部12により、電磁接触器MC1,MC2、及び半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnの動作を制御する。また、変圧器Tの一次側励磁巻線のX相とY相の間にはリアクトルLが接続されている。
【0003】
この電圧制御装置11で直送状態から節電状態にするには以下の要領で行う。電磁接触器MC2を開いて、電磁接触器MC1を閉じ、半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnの何れか一つをオンすることによって、変圧器Tの一次側励磁巻線のタップに入力電圧を加え、二次側の励磁巻線に電圧を発生させ、出力電圧を降圧して節電する。更に半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnを切り換え、入力電圧が印加されるタップを切り換えて変圧器Tの二次側電圧を変化させ、出力電圧を制御する。尚、タップTnはnの値が大きくなるに従って変圧器Tの二次側電圧は大きくなるものとする。
【0004】
また、節電状態から直送状態にするには以下の要領で行う。電磁接触器MC1を開き、半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnをオフし、電磁接触器MC2を閉じると、一次側励磁巻線の各相両端が接続されて、出力電圧は入力電圧の直送となる。制御部12は、出力電圧が適正電圧となるように半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnの動作を制御する。この動作において電路の短絡を防ぐために電磁接触器MC1とMC2が同時に閉じないよう、また各半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnが同時にオンしないように制御される。
【0005】
また、リアクトルLは電磁接触器MC1が開いてから電磁接触器MC2が閉じるまでの瞬間、あるいは半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnの何れか1つをオフしてから別の1つをオンするまでの間に変圧器Tの一次側励磁巻線が開放状態にならないように接続されているダミーの負荷である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の電圧制御装置11において、半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnを切り換える際に変圧器Tの各タップT1,T2・・・Tnに発生する電圧は、リアクトルLのインピーダンスが大きいほど高くなる。しかしリアクトルLのインピーダンスを小さくすると、直送時のリアクトル電流が無駄に増加するため、リアクトルのインピーダンスはある程度高めに設定しなければならない。そのため各タップT1,T2・・・Tnに接続される半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnは、高耐圧のものが必要となるという欠点があった。また、各タップT1,T2・・・Tnに発生する電圧が高くなるほど、出力電圧波形の歪みが大きくなるという欠点があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記従来の電圧制御装置の問題点に鑑み、本発明の目的は、製造コストを低減でき、而もタップ切り換えの瞬間における出力電圧波形の歪みを小さくすることができる電圧制御装置を提供するもので、変圧器の一次側励磁巻線に複数のタップを設けると共に、そのタップをスイッチにより切り換え可能に構成し、制御部による制御手段により前記スイッチのオン・オフを制御して出力電圧を変化させる電圧制御装置において、前記タップの切り換えの瞬間にタップが開放直送状態となるのを防止するためにダミー負荷のインピーダンスを半導体スイッチのオン・オフ制御により制御することである。
【0008】
【発明の実施の形態】
変圧器の一次側励磁巻線のX相とY相の間にはリアクトルが接続され、リアクトルの両端を半導体スイッチで閉じるように接続しているので、直送状態ではリアクトルの電流を少なくできる。また、直送状態と節電状態相互の切り換え動作は、節電状態に移行する前に半導体スイッチをオンすることで、リアクトルのインピーダンスを小さくし、各タップの電圧が高くならない状態にしておく。この状態であれば電磁接触器を閉じた瞬間や節電状態のタップ切り換えにおける半導体スイッチが全てオフした瞬間の半導体スイッチにかかる電圧を抑制できる。このため半導体スイッチを低耐圧品で構成でき、また、各タップに発生する電圧が低くなるので、出力電圧波形の歪みを小さくできる。
【0009】
【実施例】
本発明に係る電圧制御装置の一実施例を図1〜図2に示す。以下これらの図面に基づいて本発明を説明する。
【0010】
電圧制御装置1は、変圧器Tの一次側励磁巻線のX相に複数のタップT1X,T2X,・・・TnX、Y相に複数のタップT1Y,T2Y,・・・TnXを設けると共に、そのタップを半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnにより切り換え可能に構成し、制御部2により、電磁接触器MC1,MC2、及び半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnの動作を制御する。また、変圧器Tの一次側励磁巻線のX相とY相の間にはリアクトルL1及びL2が接続され、リアクトルL1の両端を低耐圧、低電流の半導体スイッチSSRaで閉じるように接続する。
【0011】
この電圧制御装置1で直送状態から節電状態にするには以下の要領で行う。半導体スイッチSSRaをオンさせて、電磁接触器MC2を開く。電磁接触器MC1を閉じ、半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnの何れか一つをオンすることによって、変圧器Tの一次側励磁巻線のタップに入力電圧を加え、二次側の励磁巻線に電圧を発生させ、出力電圧を降圧して節電する。更に半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnを切り換え、入力電圧が印加されるタップを切り換えて変圧器Tの二次側電圧を変化させ、出力電圧を制御する。尚、タップTnはnの値が大きくなるに従って変圧器Tの二次側電圧は大きくなるものとする。
【0012】
また、節電状態から直送状態にするには以下の要領で行う。電磁接触器MC1を開き、半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnをオフし、電磁接触器MC2を閉じ、半導体スイッチSSRaをオフすると、一次側励磁巻線の各相両端が接続されて、出力電圧は入力電圧の直送となる。制御部12は、出力電圧が適正電圧となるように半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnの動作を制御する。この動作において電路の短絡を防ぐために電磁接触器MC1とMC2が同時に閉じないよう、また各半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnが同時にオンしないように制御される。
【0013】
また、変圧器Tの一次側励磁巻線のX相とY相の間にはリアクトルL1及びL2が接続され、リアクトルL1の両端を半導体スイッチSSRaで閉じるように接続しているので、直送状態ではリアクトルの電流を少なくできる。また、直送状態と節電状態相互の切り換え動作は、節電状態に移行する前に半導体スイッチSSRaをオンすることで、リアクトルのインピーダンスを小さくし、各タップT1,T2・・・Tnの電圧が高くならない状態にしておく。この状態であれば電磁接触器MC1を閉じた瞬間や節電状態のタップ切り換えにおける半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnが全てオフした瞬間の半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnにかかる電圧を抑制できる。このため半導体スイッチSSR1,SSR2,・・・SSRnを低耐圧品で構成でき、また、各タップT1,T2・・・Tnに発生する電圧が低くなるので、出力電圧波形の歪みを小さくできる。
【0014】
尚、図3に示すようにリアクトルLを可飽和リアクトルとしても良い。
【0015】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る電圧制御装置は、変圧器の一次側励磁巻線に複数のタップを設けると共に、そのタップをスイッチにより切り換え可能に構成し、制御部による制御手段により前記スイッチのオン・オフを制御して出力電圧を変化させる電圧制御装置において、前記タップの切り換えの瞬間にタップが開放直送状態となるのを防止するためにダミー負荷のインピーダンスを半導体スイッチのオン・オフ制御により制御することによって、半導体スイッチを低耐圧品で構成できるので製造コストを低減でき、而もタップ切り換えの瞬間における出力電圧波形の歪みを小さくすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電圧制御装置の回路図である。
【図2】本発明に係る電圧制御装置のフローチャートである。
【図3】本発明に係る電圧制御装置の他の実施例の回路図である。
【図4】従来の電圧制御装置の回路図である。
【図5】従来の電圧制御装置のフローチャートである。
【符号の説明】
1 電圧制御装置
2 制御部
T 変圧器
SSR 半導体スイッチ
MC1 電磁接触器
MC2 電磁接触器
Claims (1)
- 変圧器の一次側励磁巻線に複数のタップを設けると共に、そのタップをスイッチにより切り換え可能に構成し、制御部による制御手段により前記スイッチのオン・オフを制御して出力電圧を変化させる電圧制御装置において、前記タップの切り換えの瞬間にタップが開放直送状態となるのを防止するためにダミー負荷のインピーダンスを半導体スイッチのオン・オフ制御により制御することを特徴とする電圧制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22955499A JP3573408B2 (ja) | 1999-08-16 | 1999-08-16 | 電圧制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22955499A JP3573408B2 (ja) | 1999-08-16 | 1999-08-16 | 電圧制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001051731A JP2001051731A (ja) | 2001-02-23 |
JP3573408B2 true JP3573408B2 (ja) | 2004-10-06 |
Family
ID=16893997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22955499A Expired - Fee Related JP3573408B2 (ja) | 1999-08-16 | 1999-08-16 | 電圧制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3573408B2 (ja) |
-
1999
- 1999-08-16 JP JP22955499A patent/JP3573408B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001051731A (ja) | 2001-02-23 |
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