JP4243771B2 - Fault diagnosis device for electrical equipment due to power supply voltage abnormality - Google Patents

Fault diagnosis device for electrical equipment due to power supply voltage abnormality Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、交流電力によって運転される電気設備が電源電圧の異常により発生する障害を予め診断するための障害診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
商用電源と自家発電機により並行給電するシステムは、商用電源に停電事故が発生した場合、自家発電機が過負荷となって停止してしまうため、負荷である電気機器もすべて停止してしまう。
【0003】
一方、商用電源が何等かの原因で瞬停(例えば、数秒程度の瞬時停電)したときは、その後直ちに回復して給電継続するが、負荷である電気設備には無給電の時が発生するため、電気設備によっては障害が生じたり、延いては運転が停止することがある。
【0004】
このような実情から、商用電源が停電した場合、自家用発電機によって継続給電する方策が望まれている。
しかし、自家発電機によるこのような継続給電は、既に述べたように過負荷となり、給電電圧が低下するため、電気設備の全てに給電することができないことから、重要負荷(重要な電気設備)に限り継続給電するシステムが提案されている。
【0005】
具体的には、商用電源の停電を高速検出し、この検出に基づいて自家発電機の給電系を商用電源の給電系から切り離すと共に、重要負荷を選択し、この重要負荷を自家発電機によって継続給電する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、商用電源が停止した場合、上記のようにして自家発電機により継続給電する重要負荷が電源電圧の変動によって支障を来たすことがないように、この重要負荷について予め疑似的な異常電圧を印加し、これによって障害が発生するか否かを模擬テストするために利用する障害診断装置を提案する。
【0007】
ただ、本発明の障害診断装置は、電気機器等の交流電気設備について試験研究し、また、検査する場合においても、電源電圧の様々な変動を予測して試験研究し、検査することに利用することができる。
【0008】
上記したように、本発明は、交流電力により運転される電気機器等の電気設備の電源電圧を様々に変え、電気設備に障害が発生するか否かを診断することができることと、大電力供給負荷についても容易に利用することができ、かつ、装置コストの低廉化を計ることができる障害診断装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明は、交流電力によって運転される電気設備が電源電圧の異常により発生する障害を予め診断するための障害診断装置に関する。
【0010】
そして、第1の発明の障害診断装置は、電気設備の電源電圧給電ラインに設け、擬似的な異常電圧を出力させるAC−ACインバータ回路からなる異常電圧生成手段と、電源電圧の様々な異常予測情報を設定する情報設定手段と、この情報設定手段によって設定した異常予測情報に応じたパルス制御信号を出力する制御手段とを備え、上記異常電圧生成手段を上記パルス制御信号によって動作させ異常電圧を出力させる構成としてある。
【0011】
第2の発明の障害診断装置は、電気設備の電源電圧給電ラインに設け、擬似的な異常電圧を出力させるリニアアンプからなる異常電圧生成手段と、電源電圧の様々な異常予測情報を設定する情報設定手段と、この情報設定手段によって設定した異常予測情報により交流基準電圧を振幅変調する変調回路を含み、交流基準電圧の変調信号を制御信号として出力する制御手段とを備え、上記異常電圧生成手段を上記制御信号によって動作させ異常電圧を出力させる構成としてある。
【0016】
【作用】
電源電圧の電圧値の上昇、低下、電圧消滅、異常電圧の発生時点、異常電圧時間の長短などを予測し、この予測情報を異常予測情報として情報設定手段によって設定する。
【0017】
このように設定された異常予測情報は、予測情報に応じた制御信号として制御手段から出力され、異常電圧生成手段がこの制御信号を入力して動作する。
【0018】
すなわち、給電ラインより印加された正常の電源電圧が異常電圧生成手段の動作により、異常予測情報にしたがって変化し電気設備に印加される。
この結果、電気設備が予測した異常電源電圧によって支障を来たすか否かを診断することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態について図面に沿って説明する。
図1は、三相交流によって運転する負荷(電気機器等の電気設備)の障害を診断する障害診断装置の電気回路図を示す。
【0020】
図示するように、この障害診断装置は、一方のタ−ミナルベ−ス10aの各端子U、V、Wに交流電源(200V、50/60Hz)を接続し、他方のタ−ミナルベ−ス10bの各端子u1、v1、w1、u2、v2、w2に接続した各負荷(図示省略)を給電する。
なお、タ−ミナルベ−ス10bの端子は負荷数に応じて増減することができる。
【0021】
三相の給電ライン11U、11V、11Wの各々には、異常電圧生成部12U、12V、12Wを接続し、この異常電圧生成部の各出力電圧が三相複巻変圧器(例えば、Δ−Y結線変圧器)13を介して各負荷に印加される。
なお、この三相複巻変圧器13は必ずしも必要となるものではない。
また、タ−ミナルベ−ス10a側にはしゃ断器14aが、タ−ミナルベ−ス10b側にはしゃ断器14b、14cが設けてある。
【0022】
上記した異常電圧生成部12U、12V、12Wは、フィルタ−回路を含むスイッチング回路によって構成してあり、制御部15から送られるパルス制御信号Poによって異常電圧を出力する一種の交流スイッチングレギュレ−タとなっている。
【0023】
一方、情報設定部16は、電源電圧の様々な異常情報を設定するもので、負荷が障害を発生する電源電圧の異常電圧を予測し、その異常予測情報を設定する。
例えば、実際に起こる瞬停、停電、電圧変動などを予測し、その予測情報を設定する。
【0024】
上記のように設定された異常予測情報は、設定情報出力部17によってパタ−ン化され、パタ−ン信号Soとして制御部15に送られる。
なお、設定情報出力部17は、異常予測情報をパタ−ン化する他、動作モ−ド(手動、自動、瞬停)を切換えるために、CPUとその周辺機器などを備えた信号処理回路となっている。
【0025】
制御部15は、パタ−ン信号Soをパルス変換し、パルス幅変調するパルス幅変調回路を備え、上記したようにパルス制御信号Poを出力する。
【0026】
その他、図1に示す参照符号18はパイロットランプ、19は電圧計、20は電流計である。
また、この障害診断装置では三相交流を直流変換するAC/DC変換器21を設け、このAC/DC変換器21に接続した表示器(図示省略)によって給電電圧状態を表示させる構成としてある。
【0027】
続いて、各回路部について今少し詳細に説明する。
図2は上記した情報設定部16に設けた操作パネル22を示す。
この操作パネル22は、光学表示器によって光学的に映し出す構成としてあり、図示状態は自動モ−ドで表示された表示画面を示している。
なお、瞬停モ−ドでも同様の操作パネルが映し出されるが、この場合には、T1、T3をms(ミリ秒)単位で設定する表示画面となる。
【0028】
図示するように、本実施形態の障害診断装置は、手動、自動、瞬停のいずれかの動作モ−ドが選択でき、また、正常電圧V1と異常電圧V2の設定と、3段階の時間T1、T2、T3とが設定できる構成となっている。
なお、手動モ−ドは手動設定器でV1、V2を設定する。
【0029】
そして、この実施形態において、自動モ−ドを選択した場合には、V1、V2が共に0〜220V、T1、T2、T3が共に1.0〜99.9s(秒)の範囲で設定することができる。
瞬停モ−ドを選択した場合は、V1が0〜220V、V2がV1の50%〜V1、T1が20〜999ms(ミリ秒)、T2が0〜9.99s(秒)、T3が100〜999ms(ミリ秒)の範囲で設定することができる。
【0030】
上記した操作パネル22によって自動モ−ドを選択し、V1、V2、T1、T2、T3によって異常予測情報を設定した場合は、この異常予測情報が設定情報出力部17に入力し、この設定情報出力部17が図3(a)に示したパタ−ン信号Soを出力する。
【0031】
上記設定情報出力部17は、操作パネル22の「ON」ボタンを押し操作すると、V1までソフトアップし、その後、「START」ボタンを操作することにより、情報処理を開始し、図3(a)に示すパタ−ン信号Soを出力する。
なお、設定情報出力部17は、動作モ−ドを再選択することにより、その動作が停止する。
【0032】
そして、上記したパタ−ン信号Soは制御部15に入力し、この制御部15に備えたパルス幅変調回路によってパルス変換されると共に、パルス幅変調され、図3(b)に示すパルス制御信号Poとして出力される。
【0033】
図4は制御部15の一例を示す回路ブロック図である。
なお、図面では異常電圧生成部12Uのみを示したが、その他の異常電圧生成部12V、12Wは同構成となっている。
図示するように、この制御部15は、比較増幅器15a、パルス幅変換回路15b、AC/DC変換回路を含むフィ−ドバック回路15cより構成してあり、パタ−ン信号Soとフィ−ドバック信号P1とを比較増幅器15aで比較し、その増幅信号S1をパルス幅変調回路15bによってパルス幅変調し、パルス制御信号Poを出力するようになっている。
【0034】
なお、この制御部15によって行なわれるパルス幅変調は、パタ−ン信号Soのレベルが大きいほどパルス幅を広くし、そのレベルが小さいほどパルス幅を狭くする幅変調である。(図3(b)参照)
【0035】
パルス制御信号Poに応動する異常電圧生成部12U、12V、12Wは、交流電源より周波数50/60Hzの交流電圧を入力し、この交流電圧をパルス制御信号Poにしたがってスイッチングし、異常電圧を出力する。
【0036】
具体的には、この異常電圧生成部12U、12V、12Wは、図5(a)に示すような正弦波の交流電圧Vo1を入力し、この交流電圧Vo1をパルス制御信号Poにしたがって図5(b)に示すようにスイッチングする。
そして、この異常電圧生成部に備えたフィルタ−回路で波形整形して図5(c)に示すような振幅を変えた交流電圧(異常電圧)Vo2を出力する。
【0037】
次に、上記した障害診断装置の動作について説明する。
既に述べたように、操作パネル22によって動作モ−ドを選択し、V1、V2、T1、T2、T3によって異常予測情報を設定した後、先ず、「ON」ボタンを操作し、続いて、「START」ボタンを操作することにより、異常電圧生成部12U、12V、12Wが出力動作する。
【0038】
図6(b)は自動モ−ドで出力される異常電圧の一例を示す波形図である。
この出力動作例は、異常予測情報として、V1=200V、V2=100V、T1=T2=T3=1Sに設定した場合である。
異常予測情報をこのように設定すると、設定情報出力部17が図6(a)に示すパタ−ン信号Soを出力する。
【0039】
これより、制御部15がそのパタ−ン信号Soに応じたパルス制御信号Poにより異常電圧生成部12U、12V、12Wを動作させるとから、各異常電圧生成部が正常な交流電圧を疑似的に変え図6(b)に示すような異常電圧が出力する。
【0040】
このように出力された異常電圧が三相複巻変圧器13を介して負荷に供給され、模擬テストされる。
この結果、100Vの電源電圧の変動が1秒間発生した場合、200V給電負荷が正常に動作するか、また、障害を生ずるかを診断することができる。
また、このときの電源電圧はAC/DC変換器21に接続した表示器によって確認することができる。
なお、非常停止するときは、しゃ断器を引き外す。
【0041】
図7は、上記同様の自動モ−ドにおいて、V1=200V、V2=0V、T1=T2=T3=1Sに設定した場合の出力動作例を示す波形図である。
このように、異常予測情報の設定にしたがつて異常電圧生成部12U、12V、12Wの出力電圧が様々に変わるから、このような異常電圧を電源電圧として負荷に印加することによって、負荷の動作状態を診断することができる。
【0042】
図8(b)は瞬停モ−ドを選択して出力させた異常電圧の一例を示す波形図である。
この波形図は、瞬停モ−ドでの操作パネルにおいて、V1=200V、V2=100V、T1=20ms、T2=0s、T3=100msの異常予測情報を設定した出力動作例である。
【0043】
このように異常予測情報(瞬停情報)を設定すると、設定情報出力部17が図8(a)に示すパタ−ン信号Soを出力することから、異常電圧生成部12U、12V、12Wが正常な交流電圧を疑似的に瞬停の電源電圧に変え、その瞬停電圧を負荷に印加する。
この結果、負荷が瞬停において支障なく動作するか、或いは、何等かの障害を発生するかを診断することができる。
【0044】
以上より分かる通り、電源電圧の異常によって電気設備がどのような動作状態となるかを模擬的に診断することができるので、商用電源の瞬停や停電時に自家発電機によって給電する重要負荷を選別するために利用する試験装置として有効なものとなる。
【0045】
また、この強電負荷と弱電負荷にかかわらず利用することができるので、大学や企業の研究機関、或いは、電気機器、電気部品生産工場等での試験、研究、検査用の障害診断装置として利用することができる。
【0046】
次に他の実施形態について説明する。
図9は、異常電圧生成部12U、12V、12WをAC−ACインバ−タ回路で構成した実施形態を示す回路ブロック図である。
なお、図面では異常電圧生成部12Uのみを示したが、その他の異常電圧生成部12V、12Wは同構成となっている。
【0047】
この実施形態の異常電圧生成部12Uは、商用電源から交流電圧を入力して整流、平滑する整流回路31と入力平滑回路32、整流平滑された電源電圧を制御信号Poにしたがってスイッチングしてパルス出力するスイッチング回路33、そのパルス出力電圧を平滑して疑似的な異常電圧を出力する出力平滑回路34とから構成してある。
【0048】
また、この実施形態の制御部15は、基準波形出力回路35から出力された交流電圧を設定情報出力部17から出力されたパタ−ン信号Soによって振幅変調する振幅変調回路36、出力電圧を検出して帰還するフィ−ドバック回路37、振幅変調電圧とフィ−ドバック電圧とを入力し、これらの差電圧にしたがって出力する差動増幅器38、差動増幅器38の出力信号をパルス変調し、パルス制御信号Poを出力するパルス変調回路39とより構成してある。
【0049】
この実施形態の障害診断装置は、既に述べたところにしたがって異常予測情報を情報設定部16によって設定すれば、設定情報出力部17が設定された異常予測情報をパタ−ン化し、パタ−ン信号Soを出力する。
【0050】
これより、交流基準電圧がパタ−ン信号Soにより振幅変調され、この振幅変調電圧とフィ−ドバック電圧とを入力する差動増幅器38がこれらの差電圧信号を出力し、その差電圧信号がパルス変調回路39によってパルス変換され、パルス変調される。
【0051】
そして、パルス変調回路39が出力するパルス制御信号Poにしたがってスイッチング回路33が動作することから、AC−ACインバ−タ回路の出力電圧が異常予測情報にしたがって変化する。
この結果、AC−ACインバ−タ回路からなる異常電圧生成部12Uが疑似的な異常電圧を出力し、この異常電圧が負荷に印加される。
【0052】
図10は、異常電圧生成部12U、12V、12Wをリニアアンプ回路で構成した実施形態を示す回路ブロック図である。
なお、図面では異常電圧生成部12Uのみを示したが、その他の異常電圧生成部12V、12Wは同構成となっている。
【0053】
この実施形態の異常電圧部12Uは、商用電源から交流電圧を入力して整流、平滑する整流回路41と入力平滑回路42、出力増幅器43とから構成してある。
【0054】
また、この実施形態の制御部15は、基準波形出力回路44、振幅変調回路45、フィ−ドバック回路46、差動増幅器47とから構成してある。
つまり、この制御部15は図9に示したパルス変調回路39を取り除いた回路構成となっている。
【0055】
本実施形態の障害診断装置は、差動増幅器47の出力信号が制御信号Poとして出力増幅器43に入力され、この出力増幅器43から疑似的な異常電圧が出力する。
その他の回路部動作は図9の実施形態と同様となる。
【0056】
上記したように、本発明の障害診断装置は、AC−ACインバ−タ回路(図9)
を利用し、また、リニアアンプ回路(図10)を利用しても実施することができ、図1に示した障害診断装置と同様にして異常電圧による電気設備の障害を模擬的に診断することができる。
【0057】
なお、本発明は三相交流電源の電気設備に限らず単相交流電源の電気設備についても同様に実施することができる。
【0058】
【発明の効果】
上記した通り、本発明の障害診断装置は、電源電圧の様々な異常変化を予測し、異常予測情報にしたがって疑似的に電源電圧を変えて負荷給電する構成としたので、電源電圧の異常変化によって生ずる電気設備(負荷)の障害を簡単に診断することができる。
【0059】
例えば、商用電源の瞬時停電の発生や三相不平衡電圧の発生などによって生ずる電気設備の障害を予め診断し、その障害を未然に防止することができる。
【0060】
また、この発明の障害診断装置は、電気回路によって構成することができるから、小形化、軽量化と共に、製造コストの低廉化に有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す障害診断装置の電気回路図である。
【図2】上記障害診断装置に備えた操作パネルの正面図である。
【図3】図3(a)は上記障害診断装置に備えた設定情報出力部が出力するパタ−ン信号を、図3(b)は同障害診断装置に備えた制御部が出力するパルス制御信号を各々示す波形図である。
【図4】上記障害診断装置に備えた制御部の一例を示す回路ブロック図である。
【図5】図5(a)、(b)、(c)は上記障害診断装置に備えた異常電圧生成部の動作を説明するための波形図である。
【図6】図6(a)、(b)は上記障害診断装置の自動モ−ドでの出力動作例を示す波形図である。
【図7】他の出力動作例を示す図6同様の波形図である。
【図8】図8(a)、(b)は上記障害診断装置の瞬停モ−ドでの出力動作例を示す波形図である。
【図9】AC−ACインバ−タ回路を利用した実施形態を示す障害診断装置の回路ブロック図である。
【図10】リニアアンプ回路を利用した実施形態を示す障害診断装置の回路ブロック図である。
【符号の説明】
12U、12V、12W 異常電圧生成部
13 三相複巻変圧器
15 制御部
16 情報設定部
17 設定情報出力部
22 操作パネル
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a failure diagnosis apparatus for preliminarily diagnosing a failure caused by an abnormality of a power supply voltage in an electrical facility operated by AC power.
[0002]
[Prior art]
In a system that supplies power in parallel with a commercial power source and a private power generator, if a power failure occurs in the commercial power source, the private power generator is overloaded and stopped, so all electrical devices that are loads are also stopped.
[0003]
On the other hand, when the commercial power supply stops for some reason (for example, an instantaneous power outage of about several seconds), it immediately recovers and continues to supply power. Depending on the electrical equipment, a failure may occur or the operation may stop.
[0004]
From such a situation, when a commercial power supply fails, there is a demand for a method of continuously feeding power with a private generator.
However, such continuous power supply by a private generator is overloaded as described above, and the power supply voltage decreases, so it is not possible to supply power to all electrical equipment. A system for supplying power continuously has been proposed.
[0005]
Specifically, commercial power supply blackouts are detected at high speed, and based on this detection, the power supply system of the private power generator is disconnected from the power supply system of the commercial power supply, an important load is selected, and this important load is continued by the private power generator. Supply power.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the present invention, when a commercial power supply is stopped, a pseudo abnormal voltage is preliminarily applied to the important load so that the important load continuously fed by the private generator does not interfere with the fluctuation of the power supply voltage as described above. A fault diagnosis apparatus is proposed that is used to simulate whether or not a fault occurs due to the application of.
[0007]
However, the fault diagnosis apparatus of the present invention is used for testing and researching and inspecting various fluctuations in the power supply voltage even in the case of testing and researching AC electrical equipment such as electrical equipment. be able to.
[0008]
As described above, the present invention can variously change the power supply voltage of electrical equipment such as electrical equipment operated by AC power to diagnose whether or not a fault occurs in the electrical equipment, and supply large power. It is an object of the present invention to provide a fault diagnosis apparatus that can be easily used for a load and that can reduce the cost of the apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention relates to a failure diagnosis apparatus for preliminarily diagnosing a failure that occurs due to an abnormality of a power supply voltage in an electrical facility operated by AC power.
[0010]
The failure diagnosis apparatus according to the first aspect of the present invention includes an abnormal voltage generation means comprising an AC-AC inverter circuit that is provided in a power supply voltage power supply line of an electrical facility and outputs a pseudo abnormal voltage, and various abnormality predictions of the power supply voltage. An information setting means for setting information, and a control means for outputting a pulse control signal corresponding to the abnormality prediction information set by the information setting means . The abnormal voltage generating means is operated by the pulse control signal to generate an abnormal voltage. It is configured to output .
[0011]
According to a second aspect of the present invention , there is provided a fault diagnosis apparatus comprising: an abnormal voltage generating means comprising a linear amplifier that is provided in a power supply voltage supply line of an electrical facility and outputs a pseudo abnormal voltage; and information for setting various types of abnormality prediction information of the power supply voltage The abnormal voltage generating means , comprising: a setting means; and a control means that includes a modulation circuit that amplitude-modulates the AC reference voltage based on the abnormality prediction information set by the information setting means , and outputs a modulation signal of the AC reference voltage as a control signal. Is operated by the control signal to output an abnormal voltage .
[0016]
[Action]
An increase or decrease in the voltage value of the power supply voltage, a voltage disappearance, the occurrence point of an abnormal voltage, the length of an abnormal voltage time, or the like is predicted, and this prediction information is set as abnormality prediction information by the information setting means.
[0017]
The abnormality prediction information set in this way is output from the control means as a control signal corresponding to the prediction information, and the abnormal voltage generation means operates by inputting this control signal.
[0018]
That is, the normal power supply voltage applied from the power supply line is changed according to the abnormality prediction information and applied to the electrical equipment by the operation of the abnormal voltage generating means.
As a result, it is possible to diagnose whether or not trouble is caused by the abnormal power supply voltage predicted by the electrical equipment.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an electric circuit diagram of a failure diagnosis device that diagnoses a failure in a load (electric equipment such as an electric device) operated by three-phase alternating current.
[0020]
As shown in the figure, this fault diagnosis apparatus has an AC power supply (200 V, 50/60 Hz) connected to each terminal U, V, W of one terminal base 10a and the other terminal base 10b. Power is supplied to each load (not shown) connected to each terminal u1, v1, w1, u2, v2, and w2.
The terminal of the terminal base 10b can be increased or decreased according to the number of loads.
[0021]
An abnormal voltage generator 12U, 12V, 12W is connected to each of the three-phase power supply lines 11U, 11V, 11W, and each output voltage of the abnormal voltage generator is changed to a three-phase compound winding transformer (for example, Δ-Y It is applied to each load via a connection transformer 13.
The three-phase compound winding transformer 13 is not necessarily required.
The circuit breaker 14a is provided on the terminal base 10a side, and the circuit breakers 14b and 14c are provided on the terminal base 10b side.
[0022]
The abnormal voltage generators 12U, 12V, and 12W described above are configured by a switching circuit including a filter circuit, and are a kind of AC switching regulator that outputs an abnormal voltage in response to a pulse control signal Po sent from the controller 15. It has become.
[0023]
On the other hand, the information setting unit 16 sets various abnormal information of the power supply voltage, predicts an abnormal voltage of the power supply voltage at which the load causes a failure, and sets the abnormal prediction information.
For example, an instantaneous power failure, power failure, voltage fluctuation, etc. that actually occur are predicted, and the prediction information is set.
[0024]
The abnormality prediction information set as described above is patterned by the setting information output unit 17 and sent to the control unit 15 as a pattern signal So.
The setting information output unit 17 is a signal processing circuit including a CPU and its peripheral devices in order to change the operation mode (manual, automatic, instantaneous interruption) in addition to patterning the abnormality prediction information. It has become.
[0025]
The control unit 15 includes a pulse width modulation circuit that performs pulse conversion on the pattern signal So and performs pulse width modulation, and outputs the pulse control signal Po as described above.
[0026]
1 is a pilot lamp, 19 is a voltmeter, and 20 is an ammeter.
Further, this fault diagnosis apparatus is provided with an AC / DC converter 21 that converts three-phase alternating current into direct current, and a power supply voltage state is displayed by a display (not shown) connected to the AC / DC converter 21.
[0027]
Next, each circuit unit will be described in some detail.
FIG. 2 shows the operation panel 22 provided in the information setting unit 16 described above.
The operation panel 22 is configured to be optically projected by an optical display, and the illustrated state shows a display screen displayed in an automatic mode.
A similar operation panel is also displayed in the instantaneous power failure mode, but in this case, a display screen for setting T1 and T3 in units of ms (milliseconds) is displayed.
[0028]
As shown in the figure, the fault diagnosis apparatus of the present embodiment can select one of the operation modes of manual, automatic, and instantaneous interruption, and sets the normal voltage V1 and abnormal voltage V2, and the three-stage time T1. , T2, and T3 can be set.
In the manual mode, V1 and V2 are set by a manual setting device.
[0029]
In this embodiment, when the automatic mode is selected, both V1 and V2 are set within the range of 0 to 220 V, and T1, T2 and T3 are set within the range of 1.0 to 99.9 s (seconds). Can do.
When the instantaneous power failure mode is selected, V1 is 0 to 220 V, V2 is 50% to V1 of V1, T1 is 20 to 999 ms (milliseconds), T2 is 0 to 9.99 s (seconds), and T3 is 100. It can be set in a range of ˜999 ms (milliseconds).
[0030]
When the automatic mode is selected by the operation panel 22 and abnormality prediction information is set by V1, V2, T1, T2, and T3, the abnormality prediction information is input to the setting information output unit 17, and the setting information The output unit 17 outputs the pattern signal So shown in FIG.
[0031]
When the “ON” button on the operation panel 22 is pressed, the setting information output unit 17 softens up to V1, and then starts the information processing by operating the “START” button. FIG. The pattern signal So shown in FIG.
The setting information output unit 17 stops its operation by reselecting the operation mode.
[0032]
Then, the pattern signal So described above is input to the control unit 15 and is subjected to pulse conversion and pulse width modulation by the pulse width modulation circuit provided in the control unit 15, and the pulse control signal shown in FIG. Output as Po.
[0033]
FIG. 4 is a circuit block diagram illustrating an example of the control unit 15.
Although only the abnormal voltage generation unit 12U is shown in the drawing, the other abnormal voltage generation units 12V and 12W have the same configuration.
As shown in the figure, the control unit 15 includes a feedback circuit 15c including a comparison amplifier 15a, a pulse width conversion circuit 15b, and an AC / DC conversion circuit. The pattern signal So and the feedback signal P1 Are compared with each other by a comparison amplifier 15a, and the amplified signal S1 is subjected to pulse width modulation by a pulse width modulation circuit 15b to output a pulse control signal Po.
[0034]
The pulse width modulation performed by the control unit 15 is a width modulation in which the pulse width is increased as the level of the pattern signal So is increased, and the pulse width is decreased as the level is decreased. (See Fig. 3 (b))
[0035]
The abnormal voltage generators 12U, 12V, and 12W that respond to the pulse control signal Po input an AC voltage with a frequency of 50/60 Hz from an AC power supply, switch the AC voltage according to the pulse control signal Po, and output an abnormal voltage. .
[0036]
Specifically, the abnormal voltage generators 12U, 12V, and 12W input a sine wave AC voltage Vo1 as shown in FIG. 5A, and the AC voltage Vo1 is input to the AC voltage Vo1 according to the pulse control signal Po as shown in FIG. Switching as shown in b).
The waveform is shaped by a filter circuit provided in the abnormal voltage generation unit, and an alternating voltage (abnormal voltage) Vo2 having an amplitude changed as shown in FIG. 5C is output.
[0037]
Next, the operation of the above fault diagnosis apparatus will be described.
As described above, after selecting the operation mode by the operation panel 22 and setting the abnormality prediction information by V1, V2, T1, T2, and T3, first, the “ON” button is operated, and then “ By operating the “START” button, the abnormal voltage generation units 12U, 12V, and 12W perform an output operation.
[0038]
FIG. 6B is a waveform diagram showing an example of an abnormal voltage output in the automatic mode.
In this output operation example, V1 = 200V, V2 = 100V, and T1 = T2 = T3 = 1S are set as abnormality prediction information.
When the abnormality prediction information is set in this way, the setting information output unit 17 outputs the pattern signal So shown in FIG.
[0039]
Thus, since the control unit 15 operates the abnormal voltage generation units 12U, 12V, and 12W with the pulse control signal Po corresponding to the pattern signal So, each abnormal voltage generation unit generates a normal AC voltage in a pseudo manner. Instead, an abnormal voltage as shown in FIG.
[0040]
The abnormal voltage output in this way is supplied to the load via the three-phase compound winding transformer 13 and subjected to a simulation test.
As a result, when the fluctuation of the power supply voltage of 100 V occurs for 1 second, it can be diagnosed whether the 200 V power supply load operates normally or causes a failure.
The power supply voltage at this time can be confirmed by a display connected to the AC / DC converter 21.
In case of an emergency stop, remove the circuit breaker.
[0041]
FIG. 7 is a waveform diagram showing an example of output operation when V1 = 200 V, V2 = 0 V, and T1 = T2 = T3 = 1S in the automatic mode similar to the above.
As described above, since the output voltage of the abnormal voltage generators 12U, 12V, and 12W changes variously according to the setting of the abnormality prediction information, the operation of the load is performed by applying such an abnormal voltage to the load as a power supply voltage. The condition can be diagnosed.
[0042]
FIG. 8B is a waveform diagram showing an example of an abnormal voltage output by selecting the instantaneous power interruption mode.
This waveform diagram is an output operation example in which abnormality prediction information of V1 = 200 V, V2 = 100 V, T1 = 20 ms, T2 = 0 s, T3 = 100 ms is set on the operation panel in the instantaneous power failure mode.
[0043]
When the abnormality prediction information (instantaneous power interruption information) is set in this way, the setting information output unit 17 outputs the pattern signal So shown in FIG. A pseudo alternating voltage is changed to a power supply voltage for a momentary power failure, and the voltage for the momentary power failure is applied to a load.
As a result, it is possible to diagnose whether the load operates without any trouble in the momentary power failure or whether any trouble occurs.
[0044]
As can be seen from the above, it is possible to simulate the operational state of electrical equipment due to abnormal power supply voltage, so it is possible to select important loads to be supplied by private power generators in the event of a momentary power failure or power failure. Therefore, it is effective as a test apparatus used for the purpose.
[0045]
In addition, it can be used regardless of the high- and low-power loads, so it can be used as a fault diagnosis device for testing, research, and inspection in research institutions of universities and companies, electrical equipment, electrical parts production factories, etc. be able to.
[0046]
Next, another embodiment will be described.
FIG. 9 is a circuit block diagram showing an embodiment in which the abnormal voltage generators 12U, 12V, and 12W are configured by AC-AC inverter circuits.
Although only the abnormal voltage generation unit 12U is shown in the drawing, the other abnormal voltage generation units 12V and 12W have the same configuration.
[0047]
The abnormal voltage generation unit 12U according to this embodiment is configured to input and output an AC voltage from a commercial power supply, rectify and smooth the rectifying circuit 31 and the input smoothing circuit 32, and switch the rectified and smoothed power supply voltage according to the control signal Po to output a pulse. And a switching circuit 33 for smoothing the pulse output voltage and an output smoothing circuit 34 for outputting a pseudo abnormal voltage.
[0048]
Further, the control unit 15 of this embodiment detects an output voltage, an amplitude modulation circuit 36 that modulates the AC voltage output from the reference waveform output circuit 35 by the pattern signal So output from the setting information output unit 17. The feedback circuit 37 for feedback, the amplitude modulation voltage and the feedback voltage are input, the differential amplifier 38 for output according to the difference voltage, and the output signal of the differential amplifier 38 is pulse-modulated, and pulse control is performed. A pulse modulation circuit 39 that outputs a signal Po is included.
[0049]
In the failure diagnosis apparatus of this embodiment, if the abnormality prediction information is set by the information setting unit 16 as described above, the setting information output unit 17 patterns the abnormality prediction information set, and the pattern signal Output So.
[0050]
Thus, the AC reference voltage is amplitude-modulated by the pattern signal So, and the differential amplifier 38 that inputs the amplitude-modulated voltage and the feedback voltage outputs these differential voltage signals, and the differential voltage signal is pulsed. The pulse is converted and modulated by the modulation circuit 39.
[0051]
Since the switching circuit 33 operates according to the pulse control signal Po output from the pulse modulation circuit 39, the output voltage of the AC-AC inverter circuit changes according to the abnormality prediction information.
As a result, the abnormal voltage generation unit 12U including the AC-AC inverter circuit outputs a pseudo abnormal voltage, and this abnormal voltage is applied to the load.
[0052]
FIG. 10 is a circuit block diagram showing an embodiment in which the abnormal voltage generation units 12U, 12V, and 12W are configured by linear amplifier circuits.
Although only the abnormal voltage generation unit 12U is shown in the drawing, the other abnormal voltage generation units 12V and 12W have the same configuration.
[0053]
The abnormal voltage unit 12U of this embodiment includes a rectifying circuit 41, an input smoothing circuit 42, and an output amplifier 43 that receive and rectify and smooth an AC voltage from a commercial power source.
[0054]
The control unit 15 of this embodiment includes a reference waveform output circuit 44, an amplitude modulation circuit 45, a feedback circuit 46, and a differential amplifier 47.
That is, the control unit 15 has a circuit configuration in which the pulse modulation circuit 39 shown in FIG. 9 is removed.
[0055]
In the fault diagnosis apparatus of this embodiment, the output signal of the differential amplifier 47 is input to the output amplifier 43 as the control signal Po, and a pseudo abnormal voltage is output from the output amplifier 43.
Other circuit section operations are the same as those in the embodiment of FIG.
[0056]
As described above, the fault diagnosis apparatus of the present invention has an AC-AC inverter circuit (FIG. 9).
Can also be implemented using a linear amplifier circuit (FIG. 10), and in the same way as the fault diagnosis apparatus shown in FIG. Can do.
[0057]
In addition, this invention can be implemented similarly not only about the electrical equipment of a three-phase alternating current power supply but the electrical equipment of a single phase alternating current power supply.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, the fault diagnosis device of the present invention predicts various abnormal changes in the power supply voltage and is configured to feed the load by changing the power supply voltage in a pseudo manner according to the abnormality prediction information. It is possible to easily diagnose a failure in the electrical equipment (load) that occurs.
[0059]
For example, it is possible to diagnose in advance a failure of electrical equipment caused by the occurrence of an instantaneous power failure of a commercial power supply or the generation of a three-phase unbalanced voltage, and to prevent the failure beforehand.
[0060]
In addition, since the fault diagnosis apparatus according to the present invention can be configured by an electric circuit, it is advantageous in reducing the manufacturing cost as well as reducing the size and weight.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electric circuit diagram of a failure diagnosis apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of an operation panel provided in the failure diagnosis apparatus.
3A is a pattern signal output from a setting information output unit provided in the failure diagnosis apparatus, and FIG. 3B is a pulse control output from a control unit provided in the failure diagnosis apparatus. It is a wave form diagram which shows each signal.
FIG. 4 is a circuit block diagram illustrating an example of a control unit provided in the failure diagnosis apparatus.
FIGS. 5A, 5B, and 5C are waveform diagrams for explaining the operation of the abnormal voltage generation unit provided in the failure diagnosis apparatus. FIG.
FIGS. 6A and 6B are waveform diagrams showing an example of output operation in the automatic mode of the failure diagnosis apparatus.
7 is a waveform diagram similar to FIG. 6 showing another output operation example.
FIGS. 8A and 8B are waveform diagrams showing an example of an output operation in the instantaneous power failure mode of the failure diagnosis apparatus.
FIG. 9 is a circuit block diagram of a fault diagnosis apparatus showing an embodiment using an AC-AC inverter circuit.
FIG. 10 is a circuit block diagram of a failure diagnosis apparatus showing an embodiment using a linear amplifier circuit.
[Explanation of symbols]
12U, 12V, 12W Abnormal voltage generation unit 13 Three-phase compound winding transformer 15 Control unit 16 Information setting unit 17 Setting information output unit 22 Operation panel

Claims (2)

交流電力によって運転される電気設備が電源電圧の異常により発生する障害を予め診断するための障害診断装置において、電気設備の電源電圧給電ラインに設け、擬似的な異常電圧を出力させるAC−ACインバータ回路からなる異常電圧生成手段と、電源電圧の様々な異常予測情報を設定する情報設定手段と、この情報設定手段によって設定した異常予測情報に応じたパルス制御信号を出力する制御手段とを備え、上記異常電圧生成手段を上記パルス制御信号によって動作させ異常電圧を出力させる構成としたことを特徴とする電源電圧異常による電気設備の障害診断装置。An AC-AC inverter that is provided in a power supply voltage power supply line of an electrical facility and outputs a pseudo abnormal voltage in a failure diagnosis device for preliminarily diagnosing a failure that occurs due to a power supply voltage abnormality in an electrical facility that is operated by AC power An abnormal voltage generating means comprising a circuit, information setting means for setting various abnormal prediction information of the power supply voltage, and a control means for outputting a pulse control signal corresponding to the abnormal prediction information set by the information setting means , the abnormal voltage generator failure diagnosis apparatus for electrical equipment according to the abnormal power supply voltage, characterized in that it has a configuration to output an abnormal voltage is operated by the pulse control signal. 交流電力によって運転される電気設備が電源電圧の異常により発生する障害を予め診断するための障害診断装置において、電気設備の電源電圧給電ラインに設け、擬似的な異常電圧を出力させるリニアアンプからなる異常電圧生成手段と、電源電圧の様々な異常予測情報を設定する情報設定手段と、この情報設定手段によって設定した異常予測情報により交流基準電圧を振幅変調する変調回路を含み、交流基準電圧の変調信号を制御信号として出力する制御手段とを備え、上記異常電圧生成手段を上記制御信号によって動作させ異常電圧を出力させる構成としたことを特徴とする電源電圧異常による電気設備の障害診断装置。In fault diagnosis apparatus for pre-diagnose a disorder electrical equipment to be operated for generating the abnormality of the power supply voltage by the AC power, provided to the power supply voltage feed line for electrical equipment, consisting of a linear amplifier to output a pseudo abnormal voltage An abnormal voltage generating means, an information setting means for setting various abnormal prediction information of the power supply voltage, and a modulation circuit for amplitude-modulating the alternating current reference voltage by the abnormal prediction information set by the information setting means, and modulating the alternating current reference voltage and control means for outputting a signal as the control signal, the abnormal voltage generator failure diagnosis apparatus for electrical equipment according to the abnormal power supply voltage, characterized in that it has a configuration to output an abnormal voltage is operated by the control signal.
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