JP3833747B2 - 節電装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭用あるいは業務用の節電装置に関し、出力電圧を下げ、消費電力を小さくする機能を有する節電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、環境破壊や地球温暖化を防止するという観点から電力の有効利用および省エネルギー化が可能な節電装置が求められている。
【0003】
従来、この種の節電装置は、図14に示すような構成が一般的であった。
図に示すように、単相内鉄形コアに単巻した主コイル101、102および103、104を2回路相巻きし、これらの出力端間に、それぞれ前記コアに相巻きした励磁コイル105、106および107、108を直列接続し、これらの励磁コイルの中点と零相端子sを接続し、前記単巻主コイル102、104の出力端から他の相の端子r、tを接続している。また、入力側端子台109と出力側端子台110は同一面上に設置されている。
【0004】
上記構成において、入力側端子台109から電源側へ、出力側端子台110から負荷側へ接続され、単巻主コイル102、104の出力端から取り出した電圧は、入力電圧より電圧が下がり、これにより電力が節電されることになる。
【0005】
例えば入力電圧に対して出力電圧を6V下げるような設定の場合は、R相、S相間に100Vを入力するとr相、s相では94Vになる。これで負荷が一定(1Ω)とすれば、流れる電流は94Aであり、電力は8836Wとなり、入力電力10000Wに対して1164Wの節電になるものであった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の節電装置では、主コイルと接続した励磁コイルが2回路設けられた形となり、励磁コイル105、106と励磁コイル107、108とを流れる励磁電流は異なるためトランス内部のロス電流が生ずる。また入力電圧の降下があった場合、出力電圧がこれによって予期していた以上に下がると、負荷の動作が不安定になるという課題があり、入力電圧の変動に対しても出力電圧が安定に保たれることが要求されている。
【0007】
また、励磁コイルを通電制御する2組のサイリスタの切換タイミングが合わずに、サイリスタが同時オンとなる場合は、励磁コイル部分で閉回路となって過電流すなわち循環電流が流れ、不安全であり、部品を劣化させるという課題があり、負荷容量が異なってもサイリスタの同時オンを防止することが要求されている。
【0008】
また、トランス内部でショートするような部品の故障時に突発的に過電流が生ずる場合には、部品の劣化が起こり、高電圧が発生して不安全状態になるという課題があり、過電流が生じた場合でも、機器の信頼性、安全性を確保できることが要求されている。
【0009】
また、端子台が占める設置面積が大きくなり、入力側端子台と電源側、出力側端子台と負荷側の結線作業が難しくなるという課題があり、結線作業を容易にするとともに誤結線を防止できることが要求されている。
【0010】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、トランス内部のロス電流を小さくし、入力電圧が変動して出力電圧の変化がある場合に、出力電圧を調整して、安定した電圧を負荷に与えることができ、また、過電流や高電圧に対する機器の信頼性、安全性を向上させることができ、結線接続工事を容易に行え、誤結線を生じない節電装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の節電装置は上記目的を達成するために、複数の主コイルと、この各主コイルの端部間に相互に直列に接続した複数の励磁コイルを設けた単相3線式または単相2線式の単巻コイル型トランスと、前記複数の励磁コイルの少なくとも一つをカットするサイリスタと、前記主コイルの出力側電圧を検知する出力電圧検知部と、この出力電圧検知部の検知電圧が所定電圧以下に低下または上昇するとき、前記サイリスタを制御して出力電圧を上昇または低減する制御部を有する構成とし、サイリスタを制御する制御部に回路部を設け、この回路部は複数のサイリスタすべてがオフの状態を検知したとき、サイリスタの一つを駆動させて励磁コイルに通電する構成としたものである。
そして本発明によれば、励磁コイル端の高電圧発生を防止することができ、信頼性、安全性を向上させた節電装置が得られる。
【0012】
本発明によれば、出力電圧の変動があった場合でも出力電圧を調整して安定した電圧を負荷に供給できる節電装置が得られる。
【0018】
また、他の手段は、複数の励磁コイル間に挿入した高圧安全装置を有し、この高圧安全装置は通常開の接点部と、前記励磁コイルに加わる電圧を検出する電圧検出部を備え、この電圧検出部が高電圧を検出したとき、前記接点部を閉じる構成としたものである。
そして本発明によれば、励磁コイルの一組を必ず接続して、励磁コイル端の高電圧発生を防止することができ、信頼性、安全性を向上させた節電装置が得られる。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明は、複数の主コイルとこの各主コイルの端部間に相互に直列に接続した複数の励磁コイルを設けた単相3線式または単相2線式の単巻コイル型トランスと、前記複数の励磁コイルの少なくとも一つをカットするサイリスタと、前記主コイルの出力側電圧を検知する出力電圧検知部と、この出力電圧検知部の検知電圧が所定電圧以下に低下または上昇するとき、前記サイリスタを制御して出力電圧を上昇または低減する制御部を有するものであり、制御部は出力電圧が所定電圧以上の降下または上昇したとき、これを検出し、励磁コイルに接続された2組のサイリスタを通電制御することにより励磁電流を増減して出力電圧を加減し、負荷への供給電圧を安定化するという作用を有する。
【0026】
また、複数のサイリスタを制御する制御部には、設置サイリスタすべてがオフの状態を検知して、励磁コイルの一組に通電する回路部を設けた構成としたものであり、回路部は複数のサイリスタのゲート電圧が全て0の場合に、サイリスタの一つを強制的にオンして一組の励磁コイルに通電することにより、励磁コイル端に生ずる高電圧を解消するという作用を有する。
【0027】
また、励磁コイルがすべて開放状態時に高圧安全装置は励磁コイルに生ずる高電圧を検出し、常時開の接点部を閉じて開放状態を脱することにより、励磁コイル端に発生した高電圧を即座に解消できるという作用を有する。
【0030】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【0031】
【実施例】
(参考例1)
図1に示すように、入力端子R、Tと接続した複数の主コイルL1、L2およびL5、L6を単相内鉄形コア1に2回路相巻きし、これらの各回路の主コイルL2、L6との端部間に、前記コア1に巻いて相互に直列に接続された複数組の励磁コイルL3、L7およびL4、L8を接続している。またトランス2の各出力端子r、tを、前記各回路の主コイルL2と励磁コイルL3との間に、また主コイルL6と励磁コイルL7との間にそれぞれ接続し、零相の入力端子Sと出力端子sとを相互に接続している。また、2組のサイリスタ3、サイリスタ4が設けられており、サイリスタ3の入出力端(カソード、アノード)は前記励磁コイルL4とL8との間に接続され、ゲートはサイリスタ3、サイリスタ4を制御する制御部5に接続されている。一方、サイリスタ4の入出力端(カソード、アノード)は前記励磁コイルL3とL7との間に接続され、ゲートは前記制御部5に接続されている。さらに、制御部5には出力電圧検知部6が設けられ、この出力電圧検知部6は前記各主コイルL2、L6の出力端に接続され、検知した電圧が所定の電圧以下に降下または上昇すると、制御部5で判断してサイリスタ3、サイリスタ4を通電制御するようになっている。
【0032】
上記構成において、トランス2の入力端子R、Tに電圧が入力されると、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の電圧が降下する。これにより出力端子r、tの電圧は入力電圧より上記一定電圧分だけ降下している。そしていま入力電圧の低下により出力電圧が所定の電圧以下に下がると、これを制御部5の出力電圧検知部6で検知し、制御部5からの信号で一方のサイリスタ4を非通電状態(オフ)にし、他方のサイリスタ3を通電状態(オン)として複数組の全部の励磁コイルに通電し、励磁電流が流れる。これにより主コイルでの電圧降下の巾が小さく、出力端子r、tの電圧降下が抑えられる。そして入力電圧が復帰し、出力電圧が所定の電圧以上になると、これを制御部5の出力電圧検知部6で検知し、これによりサイリスタ3を非通電状態(オフ)とし、他方のサイリスタ4を通電状態(オン)として励磁コイルに励磁電流が流れ、再び主コイルによってある一定の電圧分が降下する。この場合上記出力電圧の所定の電圧以下の降下を検知して一方のサイリスタ4をオフ、他方のサイリスタ3をオンとする前記所定電圧値を、出力電圧の所定の電圧以上の上昇を検知して他方のサイリスタ3をオフ、一方のサイリスタ4をオンにする上記所定電圧値より小さくし、ヒステリシスを持たせている。
【0033】
例えば図1に示すように入力端子R、S間に106Vの電圧がかかると、各主コイルL1、L2、L5、L6および励磁コイルL3、L7に電流が流れ、上記主コイルL1、L2、L5、L6で6V降下した場合には、出力端子t、s間では100Vの電圧となる。制御部5の信号によりサイリスタ4はオン状態で、励磁コイルL3、L7に励磁電流が流れ、サイリスタ3はオフ状態となっている。
【0034】
そこで何らかの理由で上記入力電圧が下がり、例えば101Vで出力電圧が95V以下となると、これを制御部5の出力電圧検知部6で検知し、制御部5からの信号でサイリスタ4をオフとし、サイリスタ3をオンとする。そこで上記励磁コイルL3、L4、L7およびL8すべてに励磁電流が流れる。これにより上記主コイルL1、L2、L5、L6では3Vしか降下せず、出力端子t、s間では98Vの電圧となる。
【0035】
このように入力電圧が101Vに降下すると、出力電圧が95Vから98Vに上昇し、バックアップする。そして上記入力電圧が復帰し、上昇するとこれにともなって出力端子t、s間の電圧も上昇する。例えば入力電圧が103Vになると、出力電圧100Vを制御部5の出力電圧検知部6で検知し、制御部5からの信号でサイリスタ4をオンとし、サイリスタ3をオフとする。上記各励磁コイルL3、L7に励磁電流が流れ、上記主コイルL1、L2、L5、L6で6V分降下し、出力端子t、s間の電圧は97Vとなる。図2にこれらの入力電圧と出力電圧の変化を表した電圧特性グラフを示している。この場合入力電圧の降下により出力電圧をバックアップする所定電圧と、入力電圧の上昇によるバックアップ解除の所定電圧とを異なるレベルとし、ヒステリシスを持たせているため、これらの切換はスムーズに行われる。また、電圧検知は出力電圧で検知し、負荷側の電圧降下を検知して安定化しているため、負荷への影響が少なくなる。
【0036】
本参考例では単相3線式について説明したが、単相2線式の回路についても入力端子R−T相間に電圧を入力し、出力端子r−t間に負荷をつなぐと、同様に出力電圧は6V降下して、節電効果が得られる。また、出力電圧の変化を検出して、出力電圧をバックアップするため、負荷に影響を与えないようにすることが
できる。
【0037】
なお、本参考例では2組のサイリスタについて説明したが、3組以上のサイリスタを用いても、その作用効果に差異を生じない。また、出力電圧が95V以下、100V以上でサイリスタの切換を行うこととしたが、実情に合わせて設定電圧を変更してもよい。
【0038】
(参考例2)
図1および図3に示すように、制御部5には出力電圧検知部6が設けられ、この出力電圧検知部6は各主コイルL2、L6の出力端に接続され、検知した電圧が所定の電圧以下に降下または上昇すると、制御部5で判断してサイリスタ3、サイリスタ4のいずれかを通電制御するようになっている。また制御部5は電圧検知を一定時間だけ送らせて検知する検知遅延手段を有し、所定の電圧より降下もしくは上昇した場合、その時点から所定の電圧以下、または所定の電圧以上が一定時間継続すれば初めて制御部5により信号が発せられ、サイリスタ3が通電している場合はサイリスタ4に切換えられる。前記一定時間は数秒から数分で、時間が長くなればなるほど電圧変動によるサイリスタの切換回数は減少する。
【0039】
上記構成において、出力電圧が所定の電圧以下に下がると、これを制御部5の出力電圧検知部6で検知するが、次に検知遅延手段が働き、所定の電圧以下に下がった点から所定の電圧以下が一定時間継続した場合に、制御部5からの信号で一方のサイリスタ4をオフにし、他方のサイリスタ3をオンとして複数組の全部の励磁コイルに通電し、励磁電流が流れることにより主コイルでの電圧降下の巾を小さくして、出力端子r、tの電圧降下を抑えることになる。また、入力電圧が復帰し、出力電圧が所定の電圧以上になると、これを制御部5の出力電圧検知部6で検知し、次に検知遅延手段が働き、所定の電圧以上に上昇した点から一定時間所定の電圧以上が継続した場合に、制御部5からの信号でサイリスタ3をオフとし、他方のサイリスタ4をオンとして励磁コイルに励磁電流が流れ、再び主コイルによってある一定の電圧分が降下することになる。
【0040】
また所定の電圧以下が一定時間継続しない場合、もしくは所定の電圧以上が一定時間継続しない場合、すなわち瞬間的な電圧変動が生じた時には、制御部5からの信号は発せられず、サイリスタの切換動作は起きない。したがって、瞬間的な電圧変動に対しては、サイリスタの切換が動作しないために動作回数が減少し、ひいては部品の長寿命化を図ることができる。したがって、制御部の電圧検知部により出力電圧を検知し、次に検知遅延手段を働かせることにより、サイリスタの切換動作を少なくし、部品の長寿命化を図ることができる。
【0041】
なお、本参考例では、2組のサイリスタについて説明したが、複数組のサイリスタを用いても、その作用効果に差異を生じない。
【0042】
(参考例3)
図4および図5に示すように、制御部5の駆動遅延手段(図示せず)はサイリスタ3、サイリスタ4へのオン、オフ動作信号に遅延時間を設け、一方のサイリスタ3をオンからオフに切換え、2組のサイリスタを同時にオフ状態とする遅延時間を設け、次に他方のサイリスタ4をオンさせるようになっている。前記遅延時間は電源周波数の半波長以上の時間としている。
【0043】
上記構成において、出力電圧が所定の電圧以下に下がると、これを制御部5の出力電圧検知部6で検知し、制御部5からの信号で一方のサイリスタ4をオフにし、他方のサイリスタ3をオンとして複数組の全部の励磁コイルに通電し、励磁電流が流れることにより主コイルでの電圧降下の巾が小さく、出力端子r、tの電圧降下が抑えられることになる。この時、制御部5から一方のサイリスタ4にオフ信号が送られるが、負荷によりオフ信号が遅れることがあり、サイリスタ4がオン状態のまま、サイリスタ3をオンさせるとサイリスタ3、4同時オン状態における励磁コイルL4、L8で閉回路となって、過電流すなわち循環電流が流れる状態となる。しかしサイリスタ4をオフしたとき、駆動遅延手段が電源周波数の半波長以上の時間だけ遅らせて、制御部5からの信号でサイリスタ3をオンすることにより、2組のサイリスタ3、4は同時にオン状態にはならない。したがって、サイリスタの同時オン状態に起因する過電流の発生を防止できる。
【0044】
また、入力電圧が復帰し、出力電圧が所定の電圧以上になると、これを制御部5の出力電圧検知部6で検知し、これによりサイリスタ3をオフとし、他方のサイリスタ4をオンとして励磁コイルに励磁電流が流れ、再び主コイルによってある一定の電圧分が降下する。この時、サイリスタ3をオフしたとき、駆動遅延手段が電源周波数の半波長以上の時間だけ遅らせて、制御部5からの信号でサイリスタ4をオンさせると、2組のサイリスタ3、4は同時にオン状態にはならない。したがって、制御部の駆動遅延手段がサイリスタのオン−オフ動作に遅延時間を設けることにより、サイリスタを同時通電させることがなく、過電流の発生を防止することができる。
【0045】
なお、本参考例では、2組のサイリスタについて説明したが、3組以上のサイリスタを用いても、その作用効果に差異を生じない。
【0046】
(参考例4)
図6に示すように、制御部5に電圧検知部7を設け、この電圧検知部7はサイリスタ3、サイリスタ4の端部と接続され、サイリスタ3、サイリスタ4の両端電圧を検知している。電圧検知部7の検知電圧が所定の電圧と大幅に異なる場合は、励磁コイルが断線しているとして異常表示ランプ8を点灯させるようになっている。
【0047】
上記構成において、制御部5の電圧検知部7はサイリスタ3、サイリスタ4の両端電圧を検知するが、サイリスタ3がオンの場合、もしくはサイリスタ4がオンの場合、それぞれサイリスタ3、サイリスタ4の両端電圧は定まっており、検知電圧が所定電圧以外の場合には電圧検知部7が「異常」と判断して異常表示ランプ8を点灯させる。すなわち、励磁コイルL3、L4、L7およびL8が断線している場合に、サイリスタ3、サイリスタ4の両端電圧が所定電圧と大きく異なり、これにより励磁コイルの断線を検知することができる。
【0048】
例えば入力端子R、T間に212Vの電圧がかかると各主コイルL1、L2、L5、L6および励磁コイルL3、L7に電流が流れ、上記主コイルL1、L2、L5、L6で12V降下した場合には、出力端子t、r間では200Vの電圧となり、制御部5の信号によりサイリスタ4はオン状態で、励磁コイルL3、L7に励磁電流が流れる。また、サイリスタ3はオフ状態となっている。この場合、サイリスタ4の両端電圧は0V、サイリスタ3の両端電圧は約200Vとなっており、これが所定電圧となる。ところが、励磁コイルL3もしくはL7が断線した場合には、負荷容量により異なるが、サイリスタ3の両端には数千Vの電圧が発生しており、所定電圧(約200V)と大きく異なるため、制御部5は励磁コイルの断線を検出することができる。
【0049】
また、何らかの理由で入力電圧が下がり、例えば202Vで、出力電圧が190V以下となると、これを制御部5の電圧検知部7で検知し、制御部5からの信号でサイリスタ4をオフとし、サイリスタ3をオンとする。そこで励磁コイルL3、L4、L7およびL8すべてに励磁電流が流れる。これにより主コイルL1、L2、L5、L6では6Vしか降下せず、出力端子t、r間では196Vの電圧となる。この場合、サイリスタ3の両端電圧は0V、サイリスタ4の両端電圧は約100Vとなっており、これが所定電圧となる。ところが、励磁コイルL3もしくはL7が断線した場合には、サイリスタ4の両端電圧は数千Vの電圧が発生しており、所定電圧(約100V)と異なるため断線を検知することができる。励磁コイルL4もしくはL8が断線した場合にも、サイリスタ4の両端電圧は数千Vの電圧が発生しており、所定電圧(約100V)と異なるため断線を検知することができる。
【0050】
したがって、制御部5の電圧検知部7によりサイリスタの両端電圧を検知し、検知電圧が所定電圧か、もしくは所定電圧と大きく異なるかを判定して励磁コイルの断線を検出し、異常表示することができる。
【0051】
なお、本参考例では、2組のサイリスタを用いた回路について説明したが、3組以上のサイリスタを用いた回路についても、その作用効果に差異を生じない。
【0052】
(参考例5)
図7に示すように、励磁コイルL3とL4の間に過電流防止装置9a、9bを直列に接続し、励磁コイルL7とL8の間に過電流防止装置9c、9dを直列に接続している。サイリスタ4の一端は過電流防止装置9a、9bの間に接続され、サイリスタ3の一端は過電流防止装置9c、9dの間に接続されている。過電流防止装置9a、9b、9c、9dとしては電磁遮断器またはヒューズを用いている。
【0053】
上記構成において、制御部5、サイリスタ3、サイリスタ4のいずれかが故障した場合に、励磁コイルL3、L4、L7、L8に過電流が流れて発熱することがあり、不安全状態となるが、過電流防止装置9a、9b、9c、9dの1つが働いて過電流を遮断する。
【0054】
例えばサイリスタ4がオンの場合、励磁コイルL3、L7には励磁電流が流れているが、制御部5の制御ミスまたはサイリスタ3の部品故障などによりサイリスタ3がオンしたときには、励磁コイルL4、L8部分は閉回路となって循環電流が流れることになり、励磁コイルL4、L8に過電流が流れる。このとき過電流防止装置9b、9dにより回路を遮断して過電流を防止する。
【0055】
また、サイリスタ3がオンの場合に、何らかの故障でサイリスタ4がオンしたときも、同様に過電流防止装置9b、9dが働いて回路を遮断する。
【0056】
また、サイリスタ4がオンの場合、励磁コイルL3、L7には励磁電流が流れているが、制御部5の故障およびサイリスタ4の部品故障により、サイリスタ4の素子片方が動作しなかったときには励磁コイルL3、L7に直流電流が流れ、さらにトランス2にも直流電流が流れ、ひいては過電流が流れることになる。これを過電流防止装置9a、9cが動作して回路を遮断し、励磁コイルL3、L7に過電流を流さないようにする。サイリスタ3についても上記と同様に動作する。
【0057】
したがって、過電流防止装置により励磁コイルに流れる過電流を即座に遮断して、発熱などの不安全を回避し、安全性を向上させることができる。
【0058】
(実施例6)
図8に示すように、サイリスタ3、4のゲートは制御部5に設けた回路部10に接続されており、回路部10はサイリスタ3、4のゲート電圧を検知してサイリスタ3、4すべてがオフの場合には、サイリスタの1つを強制的にオンして励磁コイルの1組だけを通電するものである。
【0059】
上記構成において、制御部5の回路部10はサイリスタ3、サイリスタ4のゲート電圧を検知しており、ゲート電圧が異なれば一方のサイリスタがオン状態であり、正常動作している。ところが、ゲート電圧がすべて同一であれば、サイリスタすべてがオフ状態と判断できる。このときは、励磁コイルが開放状態となって、励磁コイル端つまりサイリスタ3、サイリスタ4の両端には数千Vから1万Vの高電圧が発生する。この高電圧発生を防止するために、制御部5の回路部10でサイリスタ3、サイリスタ4のゲート電圧を検知して、ゲート電圧がすべて同じであれば、回路部10から信号を送ってサイリスタの1つを強制的にオンさせて励磁コイルの1組だけを接続するようにしている。つまり、サイリスタ3もしくはサイリスタ4がオン状態で、励磁コイルの1組が接続されていれば高電圧は発生しない。したがって、サイリスタのゲート電圧を検知してサイリスタがすべてオフ状態であれば、制御部5の回路部10からの信号でサイリスタの1つを強制的にオンして励磁コイルの1組だけを接続することにより、励磁コイル端の高電圧発生を防止することができる。
【0060】
なお、本実施例では、2組のサイリスタについて説明したが、3組以上のサイリスタを用いる場合においても、その作用効果に差異を生じない。
【0061】
(実施例7)
図9に示すように、励磁コイルL4とL8との間にサイリスタ3の入出力端(カソード、アノード)が接続され、ゲートは制御部5に接続されている。また、励磁コイルL4とL8との間に高圧安全装置11が接続されている。この高圧安全装置11は、励磁コイルL4とL8に加わる電圧を検出する電圧検出部として過電圧保護のためのバリスタ12、および通常開の接点部として温度が上昇すれば接点を閉じてオン状態(通電)となるサーモスタット13とで構成され、バリスタ12とサーモスタット13は密着している。
【0062】
上記構成において、制御部5の故障によりサイリスタ3、サイリスタ4が動作せずオフの場合、または、サイリスタ3、サイリスタ4が故障して動作しない場合には、サイリスタすべてがオフ状態となっているため、励磁コイルが開放状態となって、励磁コイル端つまりサイリスタ3、サイリスタ4の両端には数千Vから1万Vの高電圧が発生しており、サイリスタを破壊するような不安全な状態となっている。このとき、この高電圧を高圧安全装置11のバリスタ12が吸収するが、バリスタ12は吸収したエネルギーにより発熱する。この熱をバリスタ12に密着したサーモスタット13が検知して動作し、接点を閉じて通電状態として励磁コイルL4とL8を接続して高電圧の発生を防止することができる。
【0063】
なお、本実施例では、高圧安全装置11を励磁コイルL4とL8との間に設けたが、励磁コイルL3とL7との間に設けてもその作用効果に差異を生じない。また、高圧安全装置としてバリスタとサーモスタットを用いた場合について説明したが、高電圧を検知して動作するリレーを用いた場合でもその作用効果に差異を生じない。また、サーモスタットの代わりに温度ヒューズとリレーを用いた場合でもその作用効果に差異を生じない。
【0064】
(参考例8)
図10および図11に示すように、電源側と結線接続する入力側端子台14および負荷側と結線接続する出力側端子台15は上下2層で構成され、入力側端子台14は支持金具16に固定されている。また、入力側端子台14および出力側端子台15はトランス2のリード線17と接続されている。トランス2、出力側端子台15、支持金具16はシャーシ18に固定されて本体19内部に納められ、節電装置20を形成している。
【0065】
上記構成において、入力側端子台14および出力側端子台15は上下2層で構成されているため、入力側端子台14、出力側端子台15の設置面積が少なくて済み、本体19の外観形状を小型化することができる。また、本体19内部でトランス2のリード線17と入力側端子台14および出力側端子台15とを結線接続する場合に、支持金具16の下部スペースを利用して出力側のリード線17をストレートに配線できるとともに端子台周囲のスペースを広くとることにより、接続線の引き回しを容易にすることができる。したがって、電源側、負荷側と接続する端子台を上下2層構成とすることにより、本体19内部の結線接続工事を容易にすることができる。
【0066】
(参考例9)
図12および図13に示すように、本体19内の側部にトランス2を制御する回路ボックス23を設け、回路ボックス23には制御回路、サイリスタなどを収納している。支持金具16に固定された入力側端子台14と出力側端子台15は上下2層で構成され、支持金具16は下層の出力側端子台15のリード線17との接続部分を覆うように設置されている。また、補助支持金具21は入力側端子台14のリード線17との接続端子部分を覆うようにシャーシ18に固定され、補助支持金具21には結線用端子台22が設置されている。この結線用端子台22は、回路ボックス23とトランス2を結線接続するためのものである。したがって、出力側端子台15、入力側端子台14および結線用端子台22は階段状に設置されている。
【0067】
上記構成において、本体19を電源側、負荷側と接続する場合には、入力側端子台14、出力側端子台15および結線用端子台22は階段状に設置されているため、設置面積が小さく、各端子台の周囲に作業スペースを設けることができ、結線工事を容易にすることができる。また、支持金具16および補助支持金具21は、出力側端子台15および入力側端子台14のトランス2のリード線17の接続端子を覆うように固定されているため、トランス2側の端子部分に簡単に触れることができず、誤ってトランス2との接続端子を緩めたりすることもなく、誤結線ミスを防止できる。したがって、本体19の各端子台をトランス2の接続部分を覆うようにして階段状に設置することにより、結線接続工事を容易にできるとともに、結線時の工事ミスを防止できる。
【0068】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、制御部は出力電圧を検出し、サイリスタを駆動して出力電圧をバックアップするため、負荷に影響を与えず安定した電圧を供給できるという効果のある節電装置を提供できる。
【0069】
また、電圧検知手段が電圧検知を遅延して行うことにより、瞬間的な電圧変動に対してはサイリスタは切換わらないため、サイリスタの切換動作を少なくし、部品の長寿命化を図り、部品交換時期を延ばすことができるという効果のある節電装置を提供できる。
【0070】
また、制御部にサイリスタのオン−オフ動作を遅延して行う駆動遅延手段を設け、駆動遅延手段はサイリスタのオンまたはオフ動作を遅らせることにより、複数のサイリスタを同時通電させることがなく、励磁コイルに過電流が流れることを防止するという効果のある節電装置を提供できる。
【0071】
また、制御部にサイリスタ両端の電圧を検知する電圧検知部を設け、検知電圧が所定の電圧か、もしくは所定の電圧以外かを判定することにより、励磁コイルの断線を検知して異常表示をすることができるという効果のある節電装置を提供できる。
【0072】
また、励磁コイルに直列に接続された過電流防止装置により、制御部の異常動作や部品の故障の際に励磁コイルに流れる過電流を遮断して、励磁コイルに過電流を流さないようにすることができるという効果のある節電装置を提供できる。
【0073】
また、制御部の回路部でサイリスタのゲート電圧を検知してサイリスタがすべてオフ状態であれば、強制的にサイリスタをオンさせて励磁コイルの1組だけを接続して励磁電流を流すことにより、励磁コイル端の高電圧発生を防止することができるという効果のある節電装置を提供できる。
【0074】
また、サイリスタすべてがオフ状態で励磁コイルが開放状態となった場合に、制御部に設けた回路部が検出し、高圧安全装置を動作させて励磁コイルの1組だけを接続して励磁電流を流すことにより、励磁コイル端の高電圧発生を防止することができるという効果のある節電装置を提供できる。
【0075】
また、電源側と結線接続する入力側端子台を支持金具に固定し、この支持金具の下に負荷側と結線接続する出力側端子台を配置する上下構造とすることにより、端子台の設置面積が少なくて済み、本体を小型化できるとともに、本体内において端子台周囲のスペースを広くすることができて結線接続工事を容易にすることができるという効果のある節電装置を提供できる。
【0076】
また、入力側端子台、出力側端子台および結線用端子台を階段状に構成することにより、本体設置後に結線工事を行う端子台側に広いスペースを設けることができ、また、トランスのリード線端子を誤って緩めたりすることもなく、結線工事が容易にできるとともに、結線時の工事ミスを防止できるという効果のある節電装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の節電装置の実施例1および実施例2の回路構成図
【図2】同入力電圧と出力電圧の関係を示す電圧特性図
【図3】同実施例2の動作を示すブロックフローチャート
【図4】同実施例3の回路構成図
【図5】同サイリスタの遅延動作を示すタイムチャート
【図6】同実施例4の回路構成図
【図7】同実施例5の回路構成図
【図8】同実施例6の回路構成図
【図9】同実施例7の回路構成図
【図10】同実施例8の縦断面図
【図11】同平面図
【図12】同実施例9の縦断面図
【図13】同平面図
【図14】従来の節電装置の回路構成図
【符号の説明】
L1、L2、L5、L6 主コイル
L3、L4、L7、L8 励磁コイル
2 トランス
3、4 サイリスタ
5 制御部
6 出力電圧検知部
7 電圧検知部
9a、9b、9c、9d 過電流防止装置
10 回路部
11 高圧安全装置
12 電圧検出部(バリスタ)
13 接点部(サーモスタット)
14 入力側端子台
15 出力側端子台
Claims (2)
- 複数の主コイルと、この各主コイルの端部間に相互に直列に接続した複数の励磁コイルを設けた単相3線式または単相2線式の単巻コイル型トランスと、前記複数の励磁コイルの少なくとも一つをカットするサイリスタと、前記主コイルの出力側電圧を検知する出力電圧検知部と、この出力電圧検知部の検知電圧が所定電圧以下に低下または上昇するとき、前記サイリスタを制御して出力電圧を上昇または低減する制御部を有してなる節電装置であって、
サイリスタを制御する制御部に回路部を設け、この回路部は複数のサイリスタすべてがオフの状態を検知したとき、サイリスタの一つを駆動させて励磁コイルに通電してなる節電装置。 - 複数の主コイルと、この各主コイルの端部間に相互に直列に接続した複数の励磁コイルを設けた単相3線式または単相2線式の単巻コイル型トランスと、前記複数の励磁コイルの少なくとも一つをカットするサイリスタと、前記主コイルの出力側電圧を検知する出力電圧検知部と、この出力電圧検知部の検知電圧が所定電圧以下に低下または上昇するとき、前記サイリスタを制御して出力電圧を上昇または低減する制御部を有してなる節電装置であって、
複数の励磁コイル間に挿入した高圧安全装置を有し、この高圧安全装置は通常開の接点部と、前記励磁コイルに加わる電圧を検出する電圧検出部を備え、この電圧検出部が高電圧を検出したとき、前記接点部を閉じてなる節電装置。
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