このような従来の電源トランスに設けた複数のタップを2次側電圧の検出により自動的に切り換える発熱体収納函冷却装置の電源安定化回路では、交流電源が投入されると1秒も経ずに瞬く間に電源トランスの1次巻線と2次巻線の巻線比で決定される出力電圧が電子制御装置が出力電圧値を検出しタップを選択する動作をする前に発生し、タップ切換リレーの動作が遅れ少なくとも数秒間は電源トランスに設けた複数のタップの内の一つに接続が固定されているので、電源トランスの1次巻線と2次巻線の巻線比で決定される出力電圧が数秒間固定され制御できず交流電圧の入力値によっては所望の電圧範囲を超えてしまうという課題があり、電源トランスの出力電圧が所望の電圧範囲を超えることにより出力電圧に接続される直流ファンモーターや電子制御装置の破損がないようにすることが要求されている。
また、上記の様に所望の出力電圧範囲を超えることによる破損を防ぐための容易な方法としては接続される直流ファンモーターや電子制御装置の許容印加電圧範囲を拡大させることとなり選定する部品の耐電圧を1つ上位の部品を選定したり、あるいはそれぞれの装置に過電圧防止回路を設けるなど不要に装置の大型化を招くという課題があり、装置の小型化が求められている。
また、交流電源投入時、電源トランスの励磁電流として大きな突入電流が流れ、交流電源の電源容量を十分用意する必要があり換言すれば電源容量の十分な設備でなければ使用できないという課題があり、交流電源投入時に電源トランスの励磁電流を抑制することが求められている。
そして、従来の交流電源の交流電圧の値を検出してその電圧値に応じて電源トランスに設けた複数のタップのうち適切なタップを選択する発熱体収納函冷却装置の電源安定化回路では、交流電源の送配電システムなどの故障により公称電圧値を超えるような過電圧に対して交流電圧の電圧値を検出する入力交流電圧検出手段としての入力電圧検出装置自身は過電圧に晒されるという課題があり、交流電源の過電圧により入力電圧検出装置に破損がないようにすることが要求されている。
また、上記の様に交流電源の過電圧による入力電圧検出装置の破損を防ぐためぐための容易な方法としては選定する部品の耐電圧を1つ上位の部品を選定したり、あるいはそれぞれの装置に過電圧防止回路を設けるなど不要に装置の大型化を招くという課題があり、装置を小型化することが求められている。
また、交流電源の交流電圧の値を検出して初めて電源トランスのタップと交流電源が接続されるので自動切換回路で各種動作を行うためには電源トランスの出力電圧から電源を供給することができず自動切換回路内あるいは外部に別途電源回路を構成する必要があるという課題があり、装置を小型化することが要求されている。
また、交流電源の過電圧時には電源トランスへの通電が遮断されてしまい電源トランスの出力電圧によって動作する冷却装置にとって中枢である電子制御装置が動作できないという課題があり、交流電源の過電圧時においても電子制御装置への通電が確保されることが要求されている。
また、交流電源の過電圧時により過電圧保護動作を行っていることを外部に連絡できないという課題があり、交流電源の過電圧時により過電圧保護動作を行っていることを外部に連絡することが要求されている。
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、交流電源投入時に出力電圧を所望の電圧範囲内に収めることができ、装置の小型化ができ、また、交流電源の過電圧時でも出力電圧を所望の電圧範囲に収めることができ、電子制御装置への通電を保つことができ、交流電源の突入電流を抑制することができ、交流電源の過電圧保護動作を外部に連絡することのできる発熱体収納函冷却装置の電源安定化回路を提供することを目的としている。
本発明の発熱体収納函冷却装置の電源安定化回路は、上記目的を達成するために、発熱体収納函を冷却する発熱体収納函冷却装置において、発熱体収納函より供給される交流電圧を変圧する電源トランスを設け、変圧された出力電圧を所望の電圧範囲に収める手段として前記電源トランスの巻線に備えた複数のタップを自動的に切換えるタップ切換手段と変圧された出力電圧を検出する出力電圧検出手段を備え、前記交流電源投入時に変圧された出力電圧を緩やかに上昇させる遅延手段としての第1の抵抗器を電源トランスの1次側または2次側に設けたことを特徴とするものである。
この手段により交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇させることにより出力電圧が所望の電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタップを適切に切り換えることができ、また、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化回路が得られる。
また、他の手段は、遅延手段としての第1の抵抗器を電源トランスの2次側に設け、遅延終了後の通常動作時にはこの第1の抵抗器の抵抗成分をなくすために第1の抵抗器に短絡手段としてのスイッチ素子を並列に接続したことを特徴とするものである。
この手段により交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇させることにより出力電圧が所望の電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタップを適切に切り換えることができ、また、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化回路が得られる。
また、他の手段は、電源トランスの変圧された出力電圧としての2次側出力を平滑整流した直流電圧を第1の抵抗器とにより分圧する出力電圧分圧手段の第2の抵抗器を直流電圧の正極と負極間に設けたことを特徴とするものである。
この手段により交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇させることにより出力電圧が所望の電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタップを適切に切り換えることができ、また、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化回路が得られる。
また、他の手段は、遅延手段としての第1の抵抗器を電源トランスの変圧された出力電圧としての2次側出力の整流平滑手段としての整流素子とコンデンサーの間に設けたことを特徴とするものである。
この手段により交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇させることにより出力電圧が所望の電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタップを適切に切り換えることができ、また、平滑整流した直流電圧の回路に短絡手段のスイッチ素子を設けることができるので負極を基準電位とした電子デバイスを駆動させることが容易となり、特に電圧駆動型電子デバイスを用いることでその駆動電圧を少なくすることのできる省エネルギーで曳いては装置の小型化ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化回路が得られる。
また、他の手段は、遅延手段としての第1の抵抗器を電源トランスの1次側に設け、遅延終了後の通常動作時にはこの第1の抵抗器の抵抗成分をなくすために第1の抵抗器に短絡手段としてのスイッチ素子を並列に接続したことを特徴とするものである。
この手段により交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇させることにより出力電圧が所望の電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタップを適切に切り換えることができ、また、交流電源投入時の励磁電流を抑えることができ、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化回路が得られる。
また、他の手段は、交流電源の片相と電源トランスの間に設けた遅延手段としての第1の抵抗器の電源トランス側と交流電源のもう一方の相に交流電源の交流電圧を第1の抵抗器とにより分圧する交流電圧分圧手段としての第3の抵抗器を設けたことを特徴とするものである。
この手段により交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇させることにより出力電圧が所望の電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタップを適切に切り換えることができ、また、交流電源投入時の励磁電流を抑えることができ、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化回路が得られる。
また、他の手段は、交流電源投入時に電源トランスの出力電圧が電子制御装置の起動電圧となるように前記電源トランスの1次巻線と2次巻線の巻数比を設定した巻線を備えたものである。
この手段により交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇させることにより出力電圧が所望の電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタップを適切に切り換えることができ、また、交流電源投入時の励磁電流を抑えることができ、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化回路が得られる。
また、他の手段は、交流電源投入後、交流電圧の入力値が公称値より大きい場合に遅延手段としての第1の抵抗器に並列に接続したスイッチ素子をオフさせる過電圧保護動作手段を備えたことを特徴としたものである。
この手段により交流電源の交流電圧値を検出する入力電圧検出装置を設けずに電源トランスの出力電圧を所望の電圧範囲に収め装置を過電圧から保護する過電圧保護動作ができるとともに過電圧保護動作中であっても別途電源回路を設けることなく電子制御装置に通電し続けることができ、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化回路が得られる。
また、他の手段は、過電圧保護動作手段が動作した際に該当動作を外部に視認させるための発光表示手段を備えたことを特徴としたものである。
この手段により発光表示手段を備えたことにより交流電源の交流電圧値を検出する入力電圧検出装置を設けずに過電圧保護動作を行った際にサービスマンなどに視認させることができ、また、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化回路が得られる。
また、他の手段は、過電圧保護動作手段が動作した際に該当動作を外部に通知させるための発報手段としての第2のスイッチ素子を備えたことを特徴としたものである。
この手段により発報手段を備えたことにより交流電源の交流電圧値を検出する入力電圧検出装置を設けずに過電圧保護動作を行った際に遠隔のオペレーシターなどに通知させることができ、また、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化回路が得られる。
また、他の手段は、出力電圧検出手段により、電源トランスの1次巻線に設けた複数のタップに接続したタップ切換え手段の複数のスイッチ素子を動作させるものである。
この手段により交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇ことにより出力電圧が所望の電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタップを適切に切り換えることができ、また、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化回路が得られる。
また、他の手段は、出力電圧検出手段により、電源トランスの2次巻線に設けた複数のタップに接続したタップ切換え手段の複数のスイッチ素子を動作させるものである。
この手段により交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇させることにより出力電圧が所望の電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタップを適切に切り換えることができ、また、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化回路が得られる。
また、他の手段は、出力電圧検出手段により、電源トランスの1次巻線および2次巻線に設けた複数のタップに接続したタップ切換え手段のスイッチ素子を動作させるものである。
この手段により交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇させることにより出力電圧が所望の電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタップを適切に切り換えることができ、また、小型の装置ができる発熱体収納函冷却装置の電源安定化回路が得られる。
本発明によれば、交流電源投入時の出力電圧を緩やかに上昇させることにより電源トランスの出力電圧を所望の電圧範囲を超えないうちに電源トランスのタップを適切に切り換えることができ、また、交流電源の交流電圧値を検出する入力電圧検出装置回路を設ける必要もなく交流電源からの装置の過電圧保護もできる発熱体収納函冷却装置の電源安定化回路を提供できる。
本発明の請求項1記載の発明は、発熱体収納函を冷却する発熱体収納函冷却装置において、発熱体収納函より供給される交流電源の交流電圧を変圧する電源トランスを設け、変圧された出力電圧を所望の電圧範囲に収める手段として前記電源トランスの巻線に備えた複数のタップを自動的に切換えるタップ切換手段と変圧された出力電圧を検出する出力電圧検出手段を備え、前記交流電源投入時に変圧された出力電圧を緩やかに上昇させる遅延手段としての第1の抵抗器を電源トランスの1次側または2次側に設けたことを特徴とするものであり、交流電源投入時の出力電圧を第1の抵抗器を用いることで第1のコンデンサーの充電時間を要することになり、出力電圧としての直流電圧を緩やかに上昇させるので、出力電圧が所望の電圧範囲を超えないうちに電子制御装置が起動し出力電圧を検出し電源トランスのタップを適切に切り換えることができるので出力電圧の所望の電圧範囲を超えないという作用を有する。ここで、上記文中記載の緩やかな上昇とは、交流電源投入後、出力電圧検出手段の起動する電圧V1aに到達するもので出力電圧検出手段に搭載の第1のマイコンのプログラムが実行を開始し出力電圧を検出しタップ切換手段が動作に移行するよりも早く出力電圧が所望の電圧範囲を超えてしまう場合がある課題を克服するために、例えば出力電圧としての直流電圧V1を時間変化の関数v1(t)で表現すると第1の抵抗器の抵抗成分R1と第1のコンデンサーの静電容量Cにより時定数τ1=R1×Cを用いてv1(t)=V1×exp{(−1/τ1)×t}の関係式が成り立ち、第1のコンデンサーが指数関数的に充電されることを示し、交流電源の投入後、タップ切換手段が数十秒後に動作できるような時間の経過を考慮した出力電圧の発生の様子を示す。
本発明の請求項2記載の発明は、遅延手段としての第1の抵抗器を電源トランスの2次側に設け、遅延終了後の通常動作時にはこの第1の抵抗器の抵抗成分をなくすために第1の抵抗器に短絡手段としてのスイッチ素子を並列に接続したことを特徴とするものであり、交流電源投入時の出力電圧を第1の抵抗器を用いることで第1のコンデンサーの充電時間を要することになり、出力電圧としての直流電圧を緩やかに上昇させるので、出力電圧が所望の電圧範囲を超えないうちに電子制御装置が起動し出力電圧を検出し電源トランスのタップを適切に切り換えることができるので出力電圧の所望の電圧範囲を超えないという作用を有する。
本発明の請求項3記載の発明は、電源トランスの変圧された出力電圧としての2次側出力を平滑整流した第1の抵抗器とにより分圧する出力電圧分圧手段の第2の抵抗器を直流電圧の正極と負極間に設けたことを特徴とするものであり、交流電源投入時の出力電圧を第1の抵抗器を用いることで第1のコンデンサーの充電時間を要することになり、出力電圧としての直流電圧を緩やかに上昇させるので、出力電圧が所望の電圧範囲を超えないうちに電子制御装置が起動し出力電圧を検出し電源トランスのタップを適切に切り換えることができるので出力電圧の所望の電圧範囲を超えないという作用を有する。
本発明の請求項4記載の発明は、遅延手段としての第1の抵抗器を電源トランスの変圧された出力電圧としての2次側出力の整流平滑手段としての整流素子とコンデンサーの間に設けたことを特徴とするものであり、交流電源投入時の出力電圧を第1の抵抗器を用いることで第1のコンデンサーの充電時間を要することになり、出力電圧としての直流電圧を緩やかに上昇させるので、出力電圧が所望の電圧範囲を超えないうちに電子制御装置が起動し出力電圧を検出し電源トランスのタップを適切に切り換えることができるので出力電圧の所望の電圧範囲を超えないという作用を有する。
本発明の請求項5記載の発明は、遅延手段としての第1の抵抗器を電源トランスの1次側に設け、遅延終了後の通常動作時にはこの第1の抵抗器の抵抗成分をなくすために第1の抵抗器に短絡手段としてのスイッチ素子を並列に接続したことを特徴とするものであり、交流電源投入時の出力電圧を第1の抵抗器を用いることで第1のコンデンサーの充電時間を要することになり、出力電圧としての直流電圧を緩やかに上昇させるので、出力電圧が所望の電圧範囲を超えないうちに電子制御装置が起動し出力電圧を検出し電源トランスのタップを適切に切り換えることができるので出力電圧の所望の電圧範囲を超えず、また、交流電源投入時の突入電流である電源トランスの励磁電流を抑制するという作用を有する。
本発明の請求項6記載の発明は、交流電源の片相と電源トランスの間に設けた遅延手段としての第1の抵抗器の電源トランス側と交流電源のもう一方の相に交流電源の交流電圧を第1の抵抗器とにより分圧する交流電圧分圧手段としての第3の抵抗器を設けたことを特徴とするものであり、交流電源投入時の出力電圧を第1の抵抗器を用いることで第1のコンデンサーの充電時間を要することになり、出力電圧としての直流電圧を緩やかに上昇させるので、出力電圧が所望の電圧範囲を超えないうちに電子制御装置が起動し出力電圧を検出し電源トランスのタップを適切に切り換えることができるので出力電圧の所望の電圧範囲を超えず、また、交流電源投入時の突入電流である電源トランスの励磁電流を抑制するという作用を有する。
本発明の請求項7記載の発明は、交流電源投入時に電源トランスの出力電圧が電子制御装置の起動電圧となるように前記電源トランスの1次巻線と2次巻線の巻数比を設定した巻線を備えたものであり、交流電源投入時のみ出力電圧を電子制御装置の起動電圧のみを確保すべく低く出力するように電源トランスの1次巻線と2次巻線の巻数比を調整しているので、出力電圧が所望の電圧範囲を超えないうちに電子制御装置が起動し出力電圧を検出し電源トランスのタップを適切に切り換えることができるので出力電圧の所望の電圧範囲を超えないという作用を有する。
本発明の請求項8記載の発明は、交流電源投入後、交流電圧の入力値が公称値より大きい場合に遅延手段としての第1の抵抗器に並列に接続したスイッチ素子をオフさせる過電圧保護動作手段を備えたことを特徴としたものであり、交流電源の送配電システムなどの故障により公称電圧値を超えるような過電圧に対して第1の抵抗器の抵抗成分による電圧降下を利用して出力電圧を所望の電圧範囲内に収め電子制御装置への通電を別途電源装置を設けることなくできるという作用を有する。
本発明の請求項9記載の発明は、過電圧保護動作手段が動作した際に該当動作を外部に視認させるための発光表示手段を備えたことを特徴としたものであり、交流電源の送配電システムなどの故障により公称電圧値を超えるような過電圧に対して過電圧保護動作を実施していることを発光表示手段を点灯させることにより視認できるという作用を有する。
本発明の請求項10記載の発明は、過電圧保護動作手段が動作した際に該当動作を外部に通知させるための発報手段としての第2のスイッチ素子を備えたことを特徴とするものであり、交流電源の送配電システムなどの故障により公称電圧値を超えるような過電圧に対して過電圧保護動作を実施していることを発報手段により信号を伝送させることができるという作用を有する。
本発明の請求項11記載の発明は、出力電圧検出手段により、電源トランスの1次巻線に設けた複数のタップに接続したタップ切換え手段の複数のスイッチ素子を動作させるものであり、出力電圧を検出し電源トランスのタップを適切に切り換えることができるので出力電圧の所望の電圧範囲を超えないという作用を有する。
本発明の請求項12記載の発明は、出力電圧検出手段により、電源トランスの2次巻線に設けた複数のタップに接続したタップ切換え手段の複数のスイッチ素子を動作させるものであり、出力電圧を検出し電源トランスのタップを適切に切り換えることができるので出力電圧の所望の電圧範囲を超えないという作用を有する。
本発明の請求項13記載の発明は、出力電圧検出手段により、電源トランスの1次巻線および2次巻線に設けた複数のタップに接続したタップ切換え手段のスイッチ素子を動作させるものであり、出力電圧を検出し電源トランスのタップを適切に切り換えることができるので出力電圧の所望の電圧範囲を超えないという作用を有する。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
従来例と同一部分に付いては同一番号を付し詳細な説明を省略する。
図1および図2に示すように、発熱体収納函冷却装置102に供給される交流電源107の一相は電源トランス108の1次巻線に設けた複数のタップを自動的に切り換えるタップ切換手段としてのスイッチ素子として1C接点型リレーであるタップ切換リレー109のコモン端子に接続され、このタップ切換リレー109のノーマル閉端子が前記電源トランス108の1次巻線に設けた複数のタップ(ここでは中間タップが一つとして説明する)の中間タップbに接続され、前記タップ切換リレー109のノーマル開端子は前記電源トランス108の1次巻線の一方の端子cに接続され、交流電源107の他相は電源トランス108の1次巻線のコモン端子aに接続される。前記電源トランス108の2次巻線が出力電圧を全波整流するための第1のダイオードブリッジ110に接続され、電源トランス108の2次巻線の一方と第1のダイオードブリッジ110との間に遅延手段としての第1の抵抗器1を接続し、この第1の抵抗器1と並列に接続した短絡手段としてのスイッチ素子である1a接点型である短絡リレー2を接続しており、第1のダイオードブリッジ110の出力側には電圧平滑用の第1のコンデンサー111を設け平滑された直流電圧V1となり、前記直流ファンモーター106および前記電子制御装置105に接続される。第1のコンデンサー111と並列に出力電圧分圧手段の第2の抵抗器3を接続している。前記電子制御装置105には前記電源トランス108の出力電圧検出手段としての第4の抵抗器112と第5の抵抗器113と前記第1のマイコン104が備えてあり、第1のマイコン104の指令によりタップ切換リレー109および短絡リレー2を駆動するリレー駆動回路114を接続している。
上記構成において、交流電源107の投入時、電源トランス108に印加された交流電圧E1により直流電圧V1が発生するが第1の抵抗器1の抵抗成分R1と第1のコンデンサー111の静電容量Cとの時定数τ1(=C×R1)により第1のコンデンサー111の充電は充電電流を第1の抵抗器1が保護することにより時間tの経過とともに緩やかに上昇し、その電圧値は第2の抵抗器3の抵抗成分R2との分圧比R2/(R1+R2)で表される。その後、直流電圧V1の値が電子制御装置105の起動電圧V1aに達したt1a経過後(例えば数十秒後)に、第1のマイコン104が動作を始め、第4の抵抗器112と第5の抵抗器113により直流電圧V1が分圧されて第1のマイコン104のアナログ入力端子AINに印加され、AINの電圧が少なくとも第2の閾値(例えば、V1の電圧では20Vに相当)を上回る前に短絡リレー2をオンさせるようにリレー駆動回路114に指令し、短絡リレー2の接点を閉にして第1の抵抗器1を短絡させて、時定数τ1を0として第1のコンデンサー111の充電を直ちに行うとともに分圧比R2/(R1+R2)を1として速やかなる所望の電圧範囲に直流電圧V1の上昇を行わせ、第2の閾値を越えた遅延終了後、通常動作としての直流電圧V1を所望の電圧範囲に収める通常動作に移行し、AINの電圧が第1の閾値(例えば、V1の電圧では29Vに相当)を上回ったら直ちにタップ切換リレー109をオンさせるようにリレー駆動回路114に指令し、タップ切換リレー109の接点をノーマル開側に切換え電源トランス108の1次巻線の巻数が多くなる回路に切り換わり電源トランス108の2次側の電圧が巻数比により出力が下がる。その後、交流電源107の交流電圧E1の電圧値の変化などで直流電圧V1が変化しAINの電圧が第2の閾値(例えば、V1の電圧では20Vに相当)を下回ったら、直ちにタップ切換リレー109をオフさせるようにリレー駆動回路114に指令し、タップ切換リレー109の接点をノーマル閉側に切換え電源トランス108の1次巻線の巻数が低くなるタップに回路が切り換わり電源トランス108の2次側の電圧が巻数比により出力が上がる。ここで、上記文中記載の緩やかな上昇とは、交流電源107の投入後、電子制御装置105の起動する電圧V1aに到達するも第1のマイコン104のプログラムが実行を開始し出力電圧を検出しタップ切換動作に移行するよりも早く出力電圧が所望の電圧範囲を超えてしまう場合がある課題を克服するために、例えば本実施の形態で記述したように直流電圧V1を時間変化の関数v1(t)で表現すると第1の抵抗器1の抵抗成分R1と第1のコンデンサー111の静電容量Cにより時定数τ1=R1×Cを用いてv1(t)=V1×exp{(−1/τ1)×t}の関係式が成り立ち、第1のコンデンサー111が指数関数的に充電されることを示し、交流電源107の投入後、タップ切換リレー109が数十秒後に動作できるような時間の経過を考慮した出力電圧の発生の様子を示す。
ここで、交流電源107の交流電圧E1が送配電システムなどの故障により公称電圧値を超えるような電圧となった場合、直流電圧V1も上昇し、タップ切換リレー109をオンしてもAINの電圧が第1の閾値を超えてしまう場合、過電圧保護動作手段として第1のマイコン104は過電圧状態と判断し、短絡リレー2をオフさせるようにリレー駆動回路114に指令し、短絡リレー2の接点を開とさせ、第1の抵抗器1の抵抗成分R1と第2の抵抗器3との分圧比R2/(R1+R2)を発生させて直流電圧V1の電圧を下げ、第1の閾値を下回るようになる。第1のマイコン104は、直流電圧V1の分圧電圧であるAINの電圧を監視し、第2の閾値を超えるまでに短絡リレー2をオンするように駆動させ、第1の閾値を超えた場合にこの第1の閾値を下回るまでタップ切換リレー109をオンするように駆動させ、第2の閾値を下回った場合は、この第2の閾値を超えるまでタップ切換リレー109をオフするように駆動させ、またタップ切換リレー109をオンさせても第1の閾値を越えるような場合は短絡リレー2をオフするように駆動させる内容がプログラムされているものである。
このように交流電源107の投入時に出力電圧である直流電圧V1が緩やかに上昇することになるので交流電源107の投入時でも所望の出力電圧範囲(ここでは20〜29V)を越えることがなく、また、交流電源107の入力電圧値の変化に応じて直流電圧V1が変化することになるが、タップ切換リレー109を直流電圧V1の値に応じて動作されることで電源トランス108に設けた複数のタップの切換を自動的に行うので決められた所望の出力電圧である直流電圧V1は決められた範囲に収めることができ、交流電源107の過電圧時でも回路を遮断することなく所望の出力電圧である直流電圧V1は決められた範囲に収めることができ電子制御装置105が動作し続けることができる。
なお、本実施例では説明の便宜上、電源トランス108の巻線の複数のタップを中間タップ1個として説明したが、2個以上としても良いことは無論である。また本内容は、以降の実施の形態の説明全てに共通する。
(実施の形態2)
従来例、実施の形態1と同一部分については同一番号を付し詳細な説明を省略する。
図2および図3に示すように、発熱体収納函冷却装置102に供給される交流電源107の一相は電源トランス108の1次巻線間に接続され、この電源トランス108の2次巻線に設けた複数のタップ(ここでは中間タップが一つとして説明する)を自動的に切り換えるタップ切換手段としてのスイッチ素子として1C接点型リレーであるタップ切換リレー109のノーマル閉端子に前記電源トランス108の2次巻線の一方の端子bが接続され、このタップ切換リレー109のノーマル開端子が中間タップcに接続される。前記タップ切換リレー109のコモン端子が第1の抵抗器1を介して電源トランス108の2次巻線のもう一方の端子aと第1のダイオードブリッジ110に接続されて全波整流され第1のコンデンサー111で平滑された直流電圧V1となり、前記直流ファンモーター106および電子制御装置105に接続される。前記第1の抵抗器1には並列に1a接点型である短絡リレー2を接続しており、第1のコンデンサー111と並列に出力電圧分圧手段の第2の抵抗器3を接続している。前記電子制御装置105には前記電源トランス108の出力電圧検出手段としての第4の抵抗器112と第5の抵抗器113と前記第1のマイコン104が備えてあり、第1のマイコン104の指令によりタップ切換リレー109および短絡リレー2を駆動するリレー駆動回路114を接続している。
上記構成において、交流電源107の投入時、電源トランス108に印加された交流電圧E1により直流電圧V1が発生するが第1の抵抗器1の抵抗成分R1と第1のコンデンサー111の静電容量Cとの時定数τ1(=C×R1)により第1のコンデンサー111の充電は充電電流を第1の抵抗器1が保護することにより時間tの経過とともに緩やかに上昇し、その電圧値は第2の抵抗器3の抵抗成分R2との分圧比R2/(R1+R2)で表される。その後、直流電圧V1の値が電子制御装置105の起動電圧V1aに達したt1a経過後(例えば数十秒後)に、第1のマイコン104が動作を始め、第4の抵抗器112と第5の抵抗器113により直流電圧V1が分圧されて第1のマイコン104のアナログ入力端子AINに印加され、AINの電圧が少なくとも第2の閾値(例えば、V1の電圧では20Vに相当)を上回る前に短絡リレー2をオンさせるようにリレー駆動回路114に指令し、短絡リレー2の接点を閉にして第1の抵抗器1を短絡させて、時定数τ1を0として第1のコンデンサー111の充電を直ちに行うとともに分圧比R2/(R1+R2)を1として速やかなる所望の電圧範囲に直流電圧V1の上昇を行わせ、第2の閾値を越えた遅延終了後、通常動作としての直流電圧V1を所望の電圧範囲に収める通常動作に移行し、AINの電圧が第1の閾値(例えば、V1の電圧では29Vに相当)を上回ったら直ちにタップ切換リレー109をオンさせるようにリレー駆動回路114に指令し、タップ切換リレー109の接点をノーマル開側に切換え電源トランス108の1次巻線の巻数が多くなる回路に切り換わり電源トランス108の2次側の電圧が巻数比により出力が下がる。その後、交流電源107の交流電圧E1の電圧値の変化などで直流電圧V1が変化しAINの電圧が第2の閾値(例えば、V1の電圧では20Vに相当)を下回ったら、直ちにタップ切換リレー109をオフさせるようにリレー駆動回路114に指令し、タップ切換リレー109の接点をノーマル閉側に切換え電源トランス108の1次巻線の巻数が低くなるタップに回路が切り換わり電源トランス108の2次側の電圧が巻数比により出力が上がる。
ここで、交流電源107の交流電圧E1が送配電システムなどの故障により公称電圧値を超えるような電圧となった場合、直流電圧V1も上昇し、タップ切換リレー109オンしてもAINの電圧が第1の閾値を超えてしまう場合、過電圧保護動作手段として第1のマイコン104は過電圧状態と判断し、短絡リレー2をオフさせるようにリレー駆動回路114に指令し、短絡リレー2の接点を開とさせ、第1の抵抗器1の抵抗成分R1と第2の抵抗器3との分圧比R2/(R1+R2)を発生させて直流電圧V1の電圧を下げ、第1の閾値を下回るようになる。第1のマイコン104は、直流電圧V1の分圧電圧であるAINの電圧を監視し、第2の閾値を超えるまでに短絡リレー2をオンするように駆動させ、第1の閾値を超えた場合にこの第1の閾値を下回るまでタップ切換リレー109をオンするように駆動させ、第2の閾値を下回った場合は、この第2の閾値を超えるまでタップ切換リレー109をオフするように駆動させ、またタップ切換リレー109オンさせても第1の閾値を越えるような場合は短絡リレー2をオフずるように駆動させる内容がプログラムされているものである。
このように交流電源107の投入時に出力電圧である直流電圧V1が緩やかに上昇することになるので交流電源107の投入時でも所望の出力電圧範囲(ここでは20〜29V)を越えることがなく、また、交流電源107の入力電圧値の変化に応じて直流電圧V1が変化することになるが、タップ切換リレー109を直流電圧V1の値に応じて動作されることで電源トランス108に設けた複数のタップの切換を自動的に行うので決められた所望の出力電圧である直流電圧V1は決められた範囲に収めることができ、交流電源107の過電圧時でも回路を遮断することなく所望の出力電圧である直流電圧V1は決められた範囲に収めることができ電子制御装置105が動作し続けることができる。
(実施の形態3)
従来例、実施の形態1と同一部分については同一番号を付し詳細な説明を省略する。
図2および図4に示すように、発熱体収納函冷却装置102に供給される交流電源107の一相は電源トランス108の1次巻線に設けた複数のタップ(ここでは中間タップが一つとして説明する)を自動的に切り換えるタップ切換手段としてのスイッチ素子として1C接点型である第1のタップ切換リレー109aのコモン端子に接続され、この第1のタップ切換リレー109aのノーマル閉端子が前記電源トランス108の1次巻線に設けた中間タップbに接続され、前記第1のタップ切換リレー109aのノーマル開端子は電源トランス108の1次巻線に設けた一方の端子cに接続され、交流電源107の他相は電源トランス108の1次巻線のコモン端子aに接続される。前記電源トランス108の2次巻線に設けた複数のタップ(ここでは中間タップが一つとして説明する)を自動的に切り換えるタップ切換手段としてのスイッチ素子として1C接点型である第2のタップ切換リレー109bのノーマル閉端子に電源トランス108の2次巻線に設けた一方の端子βが接続され、この第2のタップ切換リレー109bのノーマル開端子が中間タップγに接続される。前記第2のタップ切換リレー109bのコモン端子が第1の抵抗器1を介して電源トランス108の2次巻線のもう一方の端子αと第1のダイオードブリッジ110に接続されて全波整流され第1のコンデンサー111で平滑された直流電圧V1となり、前記直流ファンモーター106および電子制御装置105に接続される。前記第1の抵抗器1には並列に1a接点型である短絡リレー2を接続しており、第1のコンデンサー111と並列に出力電圧分圧手段の第2の抵抗器3を接続している。前記電子制御装置105には前記電源トランス108の出力電圧検出手段としての第4の抵抗器112と第5の抵抗器113と前記第1のマイコン104が備えてあり、第1のマイコン104の指令によりタップ切換リレー109および短絡リレー2を駆動するリレー駆動回路114を接続している。
上記構成において、交流電源107の投入時、電源トランス108に印加された交流電圧E1により直流電圧V1が発生するが第1の抵抗器1の抵抗成分R1と第1のコンデンサー111の静電容量Cとの時定数τ1(=C×R1)により第1のコンデンサー111の充電は充電電流を第1の抵抗器1が保護することにより時間tの経過とともに緩やかに上昇し、その電圧値は第2の抵抗器3の抵抗成分R2との分圧比R2/(R1+R2)で表される。その後、直流電圧V1の値が電子制御装置105の起動電圧V1aに達したt1a経過後(例えば数十秒後)に、第1のマイコン104が動作を始め、第4の抵抗器112と第5の抵抗器113により直流電圧V1が分圧されて第1のマイコン104のアナログ入力端子AINに印加され、AINの電圧が少なくとも第2の閾値(例えば、V1の電圧では20Vに相当)を上回る前に短絡リレー2をオンさせるようにリレー駆動回路114に指令し、短絡リレー2の接点を閉にして第1の抵抗器1を短絡させて、時定数τ1を0として第1のコンデンサー111の充電を直ちに行うとともに分圧比R2/(R1+R2)を1として速やかなる所望の電圧範囲に直流電圧V1の上昇を行わせ、第2の閾値を越えた遅延終了後、通常動作としての直流電圧V1を所望の電圧範囲に収める通常動作に移行し、AINの電圧が第1の閾値(例えば、V1の電圧では29Vに相当)を上回ったら直ちに第1のタップ切換リレー109aをオンさせるようにリレー駆動回路114に指令し、第1のタップ切換リレー109aの接点をノーマル開側に切換え電源トランス108の1次巻線の巻数が多くなる回路に切り換わり電源トランス108の2次側の電圧が巻数比により出力が下がる。その後、交流電源107の交流電圧E1の電圧値の変化などで直流電圧V1が変化しAINの電圧が前記第1の閾値を上回ったら、直ちに第2のタップ切換リレー109bをオンさせるようにリレー駆動回路114に指令し、第2のタップ切換リレー109bの接点をノーマル開側に切換え電源トランス108の2次巻線の巻数が多くなるタップに回路が切り換わり電源トランス108の2次側の電圧が巻数比により出力が下がる。その後、交流電源107の交流電圧E1の電圧値の変化などで直流電圧V1が変化しAINの電圧が第2の閾値(例えば、V1の電圧では20Vに相当)を下回ったら、直ちに第2のタップ切換リレー109bをオフさせるようにリレー駆動回路114に指令し、第2のタップ切換リレー109bの接点をノーマル閉側に切換え電源トランス108の2次巻線の巻数が低くなるタップに回路が切り換わり電源トランス108の2次側の電圧が巻数比により出力が上がる。
ここで、交流電源107の交流電圧E1が送配電システムなどの故障により公称電圧値を超えるような電圧となった場合、直流電圧V1も上昇し、第1のタップ切換リレー109aおよび第2のタップ切換リレー109bをオンしてもAINの電圧が第1の閾値を超えてしまう場合、過電圧保護動作手段として第1のマイコン104は過電圧状態と判断し、短絡リレー2をオフさせるようにリレー駆動回路114に指令し、短絡リレー2の接点を開とさせ、第1の抵抗器1の抵抗成分R1と第2の抵抗器3との分圧比R2/(R1+R2)を発生させて直流電圧V1の電圧を下げ、第1の閾値を下回るようになる。第1のマイコン104は、直流電圧V1の分圧電圧であるAINの電圧を監視し、第2の閾値を超えるまでに短絡リレー2をオンするように駆動させ、第1の閾値を超えた場合にこの第1の閾値を下回るまで第1のタップ切換リレー109aおよび第2のタップ切換リレー109bを順次オンするように駆動させ、第2の閾値を下回った場合は、この第2の閾値を超えるまで第2のタップ切換リレー109bおよび第1のタップ切換リレー109aを順次オフするように駆動させ、また第1のタップ切換リレー109aおよび第2のタップ切換リレー109bを順次オンさせても第1の閾値を越えるような場合は短絡リレー2をオフするように駆動させる内容がプログラムされているものである。
このように交流電源107の投入時に出力電圧である直流電圧V1が緩やかに上昇することになるので交流電源107の投入時でも所望の出力電圧範囲(ここでは20〜29V)を越えることがなく、また、交流電源107の入力電圧値の変化に応じて直流電圧V1が変化することになるが、第1のタップ切換リレー109aおよび第2のタップ切換リレー109bを直流電圧V1の値に応じて動作されることで電源トランス108に設けた複数のタップの切換を自動的に行うので決められた所望の出力電圧である直流電圧V1は決められた範囲に収めることができ、交流電源107の過電圧時でも回路を遮断することなく所望の出力電圧である直流電圧V1は決められた範囲に収めることができ電子制御装置105が動作し続けることができる。
なお、本実施例では説明の便宜上、電源トランス108の巻線の複数のタップを1次側、2次側のそれぞれの中間タップを1個として説明したが、2個以上としても良いことは無論である。
(実施の形態4)
従来例、実施の形態1と同一部分については同一番号を付し詳細な説明を省略する。
図2および図5に示すように、発熱体収納函冷却装置102に供給される交流電源107の一相は電源トランス108の1次巻線に設けた複数のタップを自動的に切り換えるタップ切換手段としてのスイッチ素子として1C接点型リレーであるタップ切換リレー109のコモン端子に接続され、このタップ切換リレー109のノーマル閉端子が前記電源トランス108の1次巻線に設けた複数のタップ(ここでは中間タップが一つとして説明する)の中間タップbに接続され、前記タップ切換リレー109のノーマル開端子は前記電源トランス108の1次巻線の一方の端子cに接続され、交流電源107の他相は電源トランス108の1次巻線のコモン端子aに接続される。前記電源トランス108の2次巻線が出力電圧を全波整流するための第1のダイオードブリッジ110に接続され、第1のダイオードブリッジ110の出力側の正極と電圧平滑用の第1のコンデンサー111との間に遅延手段としての第1の抵抗器1を接続し、この第1の抵抗器1と並列に接続した短絡手段としてのスイッチ素子である電界効果トランジスター4を接続し、この電界効果トランジスター4のゲート端子と第1のダイオードブリッジ110の出力側の負極との間にはトランジスター駆動回路5が接続され、第1のコンデンサー111の充電電位が直流電圧V1となり、前記直流ファンモーター106および前記電子制御装置105に接続される。第1のコンデンサー111と並列に出力電圧分圧手段の第2の抵抗器3を接続している。前記電子制御装置105には前記電源トランス108の出力電圧検出手段としての第4の抵抗器112と第5の抵抗器113と前記第1のマイコン104が備えてあり、第1のマイコン104の指令によりタップ切換リレー109および短絡リレー2を駆動するリレー駆動回路114を接続している。
上記構成において、交流電源107の投入時、電源トランス108に印加された交流電圧E1により直流電圧V1が発生するが第1の抵抗器1の抵抗成分R1と第1のコンデンサー111の静電容量Cとの時定数τ1(=C×R1)により第1のコンデンサー111の充電は充電電流を第1の抵抗器1が保護することにより時間tの経過とともに緩やかに上昇し、その電圧値は第2の抵抗器3の抵抗成分R2との分圧比R2/(R1+R2)で表される。その後、直流電圧V1の値が電子制御装置105の起動電圧V1aに達したt1a経過後(例えば数十秒後)に、第1のマイコン104が動作を始め、第4の抵抗器112と第5の抵抗器113により直流電圧V1が分圧されて第1のマイコン104のアナログ入力端子AINに印加され、AINの電圧が少なくとも第2の閾値(例えば、V1の電圧では20Vに相当)を上回る前に電界効果トランジスター4をオンさせるようにトランジスター駆動回路5に指令し、電界効果トランジスター4をオンさせて第1の抵抗器1を短絡させて、時定数τ1を0として第1のコンデンサー111の充電を直ちに行うとともに分圧比R2/(R1+R2)を1として速やかなる所望の電圧範囲に直流電圧V1の上昇を行わせ、第2の閾値を越えた遅延終了後、通常動作としての直流電圧V1を所望の電圧範囲に収める通常動作に移行し、AINの電圧が第1の閾値(例えば、V1の電圧では29Vに相当)を上回ったら直ちにタップ切換リレー109をオンさせるようにリレー駆動回路114に指令し、タップ切換リレー109の接点をノーマル開側に切換え電源トランス108の1次巻線の巻数が多くなる回路に切り換わり電源トランス108の2次側の電圧が巻数比により出力が下がる。その後、交流電源107の交流電圧E1の電圧値の変化などで直流電圧V1が変化しAINの電圧が第2の閾値(例えば、V1の電圧では20Vに相当)を下回ったら、直ちにタップ切換リレー109をオフさせるようにリレー駆動回路114に指令し、タップ切換リレー109の接点をノーマル閉側に切換え電源トランス108の1次巻線の巻数が低くなるタップに回路が切り換わり電源トランス108の2次側の電圧が巻数比により出力が上がる。
ここで、交流電源107の交流電圧E1が送配電システムなどの故障により公称電圧値を超えるような電圧となった場合、直流電圧V1も上昇し、タップ切換リレー109オンしてもAINの電圧が第1の閾値を超えてしまう場合、過電圧保護動作手段として第1のマイコン104は過電圧状態と判断し、電界効果トランジスター4をオフさせるようにトランジスター駆動回路5に指令し、電界効果トランジスター4をオフさせ、第1の抵抗器1の抵抗成分R1と第2の抵抗器3との分圧比R2/(R1+R2)を発生させて直流電圧V1の電圧を下げ、第1の閾値を下回るようになる。第1のマイコン104は、直流電圧V1の分圧電圧であるAINの電圧を監視し、第2の閾値を超えるまでに電界効果トランジスター4をオンするように駆動させ、第1の閾値を超えた場合にこの第1の閾値を下回るまでタップ切換リレー109をオンするように駆動させ、第2の閾値を下回った場合は、この第2の閾値を超えるまでタップ切換リレー109をオフするように駆動させ、またタップ切換リレー109をオンさせても第1の閾値を越えるような場合は電界効果トランジスター4をオフするように駆動させる内容がプログラムされているものである。
このように交流電源107の投入時に出力電圧である直流電圧V1が緩やかに上昇することになるので交流電源107の投入時でも所望の出力電圧範囲(ここでは20〜29V)を越えることがなく、また、交流電源107の入力電圧値の変化に応じて直流電圧V1が変化することになるが、タップ切換リレー109を直流電圧V1の値に応じて動作されることで電源トランス108に設けた複数のタップの切換を自動的に行うので決められた所望の出力電圧である直流電圧V1は決められた範囲に収めることができ、交流電源107の過電圧時でも回路を遮断することなく所望の出力電圧である直流電圧V1は決められた範囲に収めることができ電子制御装置105が動作し続けることができる。
なお、本実施例では電源トランス108に設けた複数のタップを1次巻線で説明したが、実施の形態2あるいは実施の形態3で説明した様に2次巻線、または1次巻線と2次巻線の両方に設けた場合でも作用および効果に差は生じない。また、短絡手段としてのスイッチ素子を電界効果トランジスター4としたがIGBTやバイポーラ形トランジスターの様なノーマルオフ形デバイスとしても作用および効果に差がない。さらには、電界効果トランジスターの動作を単純なオンあるいはオフ動作として説明したが、半導体デバイス特有の高速にオンオフさせて第1の抵抗器1の見かけ上の抵抗成分を自在に変化させ第1のコンデンサー111の充電時間に変化を付けることも可能であることも付しておく。
(実施の形態5)
従来例、実施の形態1と同一部分については同一番号を付し詳細な説明を省略する。
図2および図6に示すように、発熱体収納函冷却装置102に供給される交流電源107の一相が遅延手段としての第1の抵抗器1を介して電源トランス108の1次巻線に設けた複数のタップを自動的に切り換えるタップ切換手段としてのスイッチ素子として1C接点型リレーであるタップ切換リレー109のコモン端子に接続され、このタップ切換リレー109のノーマル閉端子が前記電源トランス108の1次巻線に設けた複数のタップ(ここでは中間タップが一つとして説明する)の中間タップbに接続され、前記タップ切換リレー109のノーマル開端子は前記電源トランス108の1次巻線の一方の端子cに接続され、交流電源107の他相は電源トランス108の1次巻線のコモン端子aに接続される。前記第1の抵抗器1と並列に短絡手段としてのスイッチ素子である1a接点型である短絡リレー2を接続する。前記電源トランス108の2次側は第1のダイオードブリッジ110に接続されて全波整流され第1のコンデンサー111で平滑された電源トランス108の1次巻線と電源トランス108の2次巻線の巻数比よりなる出力電圧の約√2倍となる直流電圧V1となり、前記直流ファンモーター106および電子制御装置105に接続される。前記電子制御装置105には前記電源トランス108の出力電圧検出手段としての第4の抵抗器112と第5の抵抗器113と前記第1のマイコン104が備えてあり、第1のマイコン104の指令によりタップ切換リレー109および短絡リレー2を駆動するリレー駆動回路114を接続している。
上記構成において、交流電源107の投入時、第1の抵抗器1により電源トランス108の励磁電流が保護され電源トランス108の2次巻線の出力電圧が通常より低くゆっくりと上昇することとなる。直流電圧V1は時間tの経過とともに緩やかに上昇し、直流電圧V1の値が電子制御装置105の起動電圧V1aに達したt1a経過後(例えば数十秒後)に、第1のマイコン104が動作を始め、第4の抵抗器112と第5の抵抗器113により直流電圧V1が分圧されて第1のマイコン104のアナログ入力端子AINに印加され、AINの電圧が少なくとも第2の閾値(例えば、V1の電圧では20Vに相当)を上回る前に短絡リレー2をオンさせるようにリレー駆動回路114に指令し、短絡リレー2の接点を閉にして第1の抵抗器1を短絡させて、電源トランス108の励磁電流を保護している第1の抵抗器1の抵抗成分R1を無効とさせて規定の1次巻線と2次巻線の巻数比による出力電圧を得るとともに第1の抵抗器1に流れる負荷電流I1により起きる電圧降下(I1×R1)を防ぐ。以上の動作により、第2の閾値を越えた遅延終了後、通常動作としての直流電圧V1を所望の電圧範囲に収める通常動作に移行し、AINの電圧が第1の閾値(例えば、V1の電圧では29Vに相当)を上回ったら直ちにタップ切換リレー109をオンさせるようにリレー駆動回路114に指令し、タップ切換リレー109の接点をノーマル開側に切換え電源トランス108の1次巻線の巻数が多くなる回路に切り換わり電源トランス108の2次側の電圧が巻数比により出力が下がる。その後、交流電源107の交流電圧E1の電圧値の変化などで直流電圧V1が変化しAINの電圧が第2の閾値(例えば、V1の電圧では20Vに相当)を下回ったら、直ちにタップ切換リレー109をオフさせるようにリレー駆動回路114に指令し、タップ切換リレー109の接点をノーマル閉側に切換え電源トランス108の1次巻線の巻数が低くなるタップに回路が切り換わり電源トランス108の2次側の電圧が巻数比により出力が上がる。
ここで、交流電源107の交流電圧E1が送配電システムなどの故障により公称電圧値を超えるような電圧となった場合、直流電圧V1も上昇し、タップ切換リレー109をオンしてもAINの電圧が第1の閾値を超えてしまう場合、過電圧保護動作手段として第1のマイコン104は過電圧状態と判断し、短絡リレー2をオフさせるようにリレー駆動回路114に指令し、短絡リレー2の接点を開とさせ、第1の抵抗器1の抵抗成分R1と第1の抵抗器1に流れる負荷電流I1との電圧降下(I1×R1)により電源トランス108に印加される交流電圧が下がり、電源トランス108の1次巻線と2次巻線の巻線比が一定のために電源トランスの出力電圧が下がり直流電圧V1が下がり、第1の閾値を下回るようになる。第1のマイコン104は、直流電圧V1の分圧電圧であるAINの電圧を監視し、第2の閾値を超えるまでに短絡リレー2をオンするように駆動させ、第1の閾値を超えた場合にこの第1の閾値を下回るまでタップ切換リレー109をオンするように駆動させ、第2の閾値を下回った場合は、この第2の閾値を超えるまでタップ切換リレー109をオフするように駆動させ、またタップ切換リレー109をオンさせても第1の閾値を越えるような場合は短絡リレー2をオフするように駆動させる内容がプログラムされているものである。
このように交流電源107の投入時に出力電圧である直流電圧V1が緩やかに上昇することになるので交流電源107の投入時でも所望の出力電圧範囲(ここでは20〜29V)を越えることがなく、また、交流電源107の入力電圧値の変化に応じて直流電圧V1が変化することになるが、タップ切換リレー109を直流電圧V1の値に応じて動作されることで電源トランス108に設けた複数のタップの切換を自動的に行うので決められた所望の出力電圧である直流電圧V1は決められた範囲に収めることができ、交流電源107の過電圧時でも回路を遮断することなく所望の出力電圧である直流電圧V1は決められた範囲に収めることができ電子制御装置105が動作し続けることができる。
なお、本実施例では電源トランス108に設けた複数のタップを1次巻線で説明したが、実施の形態2あるいは実施の形態3で説明した様に2次巻線、または1次巻線と2次巻線の両方に設けた場合でも作用および効果に差はないことも付しておく。
(実施の形態6)
従来例、実施の形態1、5と同一部分については同一番号を付し詳細な説明を省略する。
図2および図7に示すように、発熱体収納函冷却装置102に供給される交流電源107の一相が遅延手段としての第1の抵抗器1を介して電源トランス108の1次巻線に設けた複数のタップを自動的に切り換えるタップ切換手段としてのスイッチ素子として1C接点型リレーであるタップ切換リレー109のコモン端子に接続され、このタップ切換リレー109のノーマル閉端子が前記電源トランス108の1次巻線に設けた複数のタップ(ここでは中間タップが一つとして説明する)の中間タップbに接続され、前記タップ切換リレー109のノーマル開端子は前記電源トランス108の1次巻線の一方の端子cに接続され、交流電源107の他相は電源トランス108の1次巻線のコモン端子aに接続される。前記第1の抵抗器1と並列に短絡手段としてのスイッチ素子である1a接点型である短絡リレー2を接続し、タップ切換リレー109のコモン端子と電源トランス108の1次巻線のコモン端子aの間に交流電圧分圧手段としての第3の抵抗器6を接続する。前記電源トランス108の2次側は第1のダイオードブリッジ110に接続されて全波整流され第1のコンデンサー111で平滑された電源トランス108の1次巻線と電源トランス108の2次巻線の巻数比よりなる出力電圧の約√2倍となる直流電圧V1となり、前記直流ファンモーター106および電子制御装置105に接続される。前記電子制御装置105には前記電源トランス108の出力電圧検出手段としての第4の抵抗器112と第5の抵抗器113と前記第1のマイコン104が備えてあり、第1のマイコン104の指令によりタップ切換リレー109および短絡リレー2を駆動するリレー駆動回路114を接続している。
上記構成において、交流電源107の投入時、第1の抵抗器1により電源トランス108の励磁電流が保護され電源トランス108の2次巻線の出力電圧が通常より低くゆっくりと上昇することとなる。さらに、交流電圧E1は第1の抵抗器1の抵抗成分R1と第3の抵抗器6の抵抗成分R3とにより分圧比R3/(R1+R3)で分圧されて電源トランス108の1次巻線コモン端子aと中間タップbに印加され、直流電圧V1は時間tの経過とともに緩やかに上昇し、直流電圧V1の値が電子制御装置105の起動電圧V1aに達したt1a経過後(例えば数十秒後)に、第1のマイコン104が動作を始め、第4の抵抗器112と第5の抵抗器113により直流電圧V1が分圧されて第1のマイコン104のアナログ入力端子AINに印加され、AINの電圧が少なくとも第2の閾値(例えば、V1の電圧では20Vに相当)を上回る前に短絡リレー2をオンさせるようにリレー駆動回路114に指令し、短絡リレー2の接点を閉にして第1の抵抗器1を短絡させて、電源トランス108の励磁電流を保護している第1の抵抗器1の抵抗成分R1を無効とさせて規定の1次巻線と2次巻線の巻数比による出力電圧を得るとともに第1の抵抗器1に流れる負荷電流I1により起きる電圧降下(I1×R1)を防ぐ。以上の動作により、第2の閾値を越えた遅延終了後、通常動作としての直流電圧V1を所望の電圧範囲に収める通常動作に移行し、AINの電圧が第1の閾値(例えば、V1の電圧では29Vに相当)を上回ったら直ちにタップ切換リレー109をオンさせるようにリレー駆動回路114に指令し、タップ切換リレー109の接点をノーマル開側に切り換えて電源トランス108の1次巻線の巻数が多くなる回路に切り換わり電源トランス108の2次側の電圧が巻数比により出力が下がる。その後、交流電源107の交流電圧E1の電圧値の変化などで直流電圧V1が変化しAINの電圧が第2の閾値(例えば、V1の電圧では20Vに相当)を下回ったら、直ちにタップ切換リレー109をオフさせるようにリレー駆動回路114に指令し、タップ切換リレー109の接点をノーマル閉側に切換え電源トランス108の1次巻線の巻数が低くなるタップに回路が切り換わり電源トランス108の2次側の電圧が巻数比により出力が上がる。
ここで、交流電源107の交流電圧E1が送配電システムなどの故障により公称電圧値を超えるような電圧となった場合、直流電圧V1も上昇し、タップ切換リレー109をオンしてもAINの電圧が第1の閾値を超えてしまう場合、過電圧保護動作手段として第1のマイコン104は過電圧状態と判断し、短絡リレー2をオフさせるようにリレー駆動回路114に指令し、短絡リレー2の接点を開とさせ、交流電圧E1が第1の抵抗器1の抵抗成分R1と第1の抵抗器1に流れる負荷電流I1との電圧降下(I1×R1)により減少し且つ第1の抵抗器1の抵抗成分R1と第3の抵抗器6の抵抗成分R3とにより分圧比R3/(R1+R3)で分圧させた交流電圧(((E1−(I1×R3))/(R1+R3))を電源トランス108の1次巻線コモン端子aと中間タップbに印加し、電源トランス108の1次巻線と2次巻線の巻線比が一定のために電源トランス108の出力電圧が下がり直流電圧V1が下がり、第1の閾値を下回るようになる。このとき、直流電圧V1が第2の閾値を下回った場合、第1のマイコン104は第1の抵抗器1に流れる負荷電流I1を減少させ電源トランス108の1次巻線コモン端子aと中間タップbに印加する交流電圧(((E1−(I1×R3))/(R1+R3))の値を上げるために直流ファンモーター106の回転数を下げたり動作を停止するように直流ファンモーター106をコントロールする。第1のマイコン104は、直流電圧V1の分圧電圧であるAINの電圧を監視し、第2の閾値を超えるまでに短絡リレー2をオンするように駆動させ、第1の閾値を超えた場合にこの第1の閾値を下回るまでタップ切換リレー109をオンするように駆動させ、第2の閾値を下回った場合は、この第2の閾値を超えるまでタップ切換リレー109をオフするように駆動させ、またタップ切換リレー109をオンさせても第1の閾値を越えるような場合は短絡リレー2をオフするように駆動させ、この動作により第2の閾値を下回るような場合は、直流ファンモーター106の回転数を落としたり停止させたりする内容がプログラムされているものである。
このように交流電源107の投入時に出力電圧である直流電圧V1が緩やかに上昇することになるので交流電源107の投入時でも所望の出力電圧範囲(ここでは20〜29V)を越えることがなく、また、交流電源107の入力電圧値の変化に応じて直流電圧V1が変化することになるが、タップ切換リレー109を直流電圧V1の値に応じて動作されることで電源トランス108に設けた複数のタップの切換を自動的に行うので決められた所望の出力電圧である直流電圧V1は決められた範囲に収めることができ、交流電源107の過電圧時でも回路を遮断することなく所望の出力電圧である直流電圧V1は決められた範囲に収めることができ電子制御装置105が動作し続けることができる。
なお、本実施例では電源トランス108に設けた複数のタップを1次巻線で説明したが、実施の形態2あるいは実施の形態3で説明した様に2次巻線、または1次巻線と2次巻線の両方に設けた場合でも作用および効果に差はないことも付しておく。
(実施の形態7)
従来例、実施の形態1と同一部分については同一番号を付し詳細な説明を省略する。
図2および図8に示すように、電源トランス108の1次巻線のコモン端子aと他方の端子dはこの電源トランス108の出力電圧が電子制御装置105の起動電圧V1aを発生するように1次巻線と2次巻線の巻数比を設定し、この電源トランス108の1次巻線には複数のタップ(ここでは中間タップを2つとして説明する)を設けている。発熱体収納函冷却装置102に供給される交流電源107の一相は電源トランス108の端子dに遅延手段として第1の抵抗器1を介してノーマル閉端子が接続しているタップ切換手段としてのスイッチ素子として1C接点型リレーである起動電圧端子切換リレー7のコモン端子に接続され、この起動電圧端子切換リレー7のノーマル開端子はタップ切換手段としてのスイッチ素子として1C接点型リレーであるタップ切換リレー109のコモン端子に接続され、このタップ切換リレー109のノーマル閉端子が前記電源トランス108の1次巻線の中間タップbに接続され、前記タップ切換リレー109のノーマル開端子は電源トランス108の一方の端子cに接続され、交流電源107の他相は電源トランス108の1次巻線のコモン端子aに接続される。前記電源トランス108の2次側は第1のダイオードブリッジ110に接続されて全波整流され第1のコンデンサー111で平滑された電源トランス108の1次巻線と電源トランス108の2次巻線の巻数比よりなる出力電圧の約√2倍となる直流電圧V1となり、前記直流ファンモーター106および電子制御装置105に接続される。前記電子制御装置105には前記電源トランス108の出力電圧検出手段としての第4の抵抗器112と第5の抵抗器113と前記第1のマイコン104が備えてあり、第1のマイコン104の指令によりタップ切換リレー109および短絡リレー2を駆動するリレー駆動回路114を接続している。
上記構成において、交流電源107の投入時、第1の抵抗器1により電源トランス108の励磁電流が保護され電源トランス108の2次巻線の出力電圧が通常より低くゆっくりと上昇することとなる。直流電圧V1は時間tの経過とともに緩やかに上昇し、直流電圧V1の値が電子制御装置105の起動電圧V1aに達したt1a経過後(例えば数十秒後)に、第1のマイコン104が動作を始め、第4の抵抗器112と第5の抵抗器113により直流電圧V1が分圧されて第1のマイコン104のアナログ入力端子AINに印加され、AINの電圧が少なくとも第2の閾値(例えば、V1の電圧では20Vに相当)を上回る前に起動電圧端子切換リレー7をオンさせるようにリレー駆動回路114に指令し、起動電圧端子切換リレー7の接点をノーマル開側に切換え規定の1次巻線と2次巻線の巻数比による出力電圧を得る。以上の動作により、第2の閾値を越えた遅延終了後、通常動作としての直流電圧V1を所望の電圧範囲に収める通常動作に移行し、AINの電圧が第1の閾値(例えば、V1の電圧では29Vに相当)を上回ったら直ちにタップ切換リレー109をオンさせるようにリレー駆動回路114に指令し、タップ切換リレー109の接点をノーマル開側に切換え電源トランス108の1次巻線の巻数が多くなる回路に切り換わり電源トランス108の2次側の電圧が巻数比により出力が下がる。その後、交流電源107の交流電圧E1の電圧値の変化などで直流電圧V1が変化しAINの電圧が第2の閾値(例えば、V1の電圧では20Vに相当)を下回ったら、直ちにタップ切換リレー109をオフさせるようにリレー駆動回路114に指令し、タップ切換リレー109の接点をノーマル閉側に切換え電源トランス108の1次巻線の巻数が低くなるタップに回路が切り換わり電源トランス108の2次側の電圧が巻数比により出力が上がる。
ここで、交流電源107の交流電圧E1が送配電システムなどの故障により公称電圧値を超えるような電圧となった場合、直流電圧V1も上昇し、タップ切換リレー109をオンしてもAINの電圧が第1の閾値を超えてしまう場合、過電圧保護動作手段として第1のマイコン104は過電圧状態と判断し、起動電圧端子切換リレー7をオフさせるようにリレー駆動回路114に指令し、起動電圧端子切換リレー7の接点を開とさせ、第1の抵抗器1の抵抗成分R1と第1の抵抗器1に流れる負荷電流I1との電圧降下(I1×R1)により電源トランス108に印加される交流電圧が下がり、電源トランス108の1次巻線と2次巻線の巻線比が一定のために電源トランスの出力電圧が下がり直流電圧V1が下がり、第1の閾値を下回るようになる。第1のマイコン104は、直流電圧V1の分圧電圧であるAINの電圧を監視し、第2の閾値を超えるまでに起動電圧端子切換リレー7をオンするように駆動させ、第1の閾値を超えた場合にこの第1の閾値を下回るまでタップ切換リレー109をオンするように駆動させ、第2の閾値を下回った場合は、この第2の閾値を超えるまでタップ切換リレー109をオフするように駆動させ、またタップ切換リレー109をオンさせても第1の閾値を越えるような場合は短絡リレー2をオフするように駆動させる内容がプログラムされているものである。
このように交流電源107の投入時に出力電圧である直流電圧V1が緩やかに上昇することになるので交流電源107の投入時でも所望の出力電圧範囲(ここでは20〜29V)を越えることがなく、また、交流電源107の入力電圧値の変化に応じて直流電圧V1が変化することになるが、タップ切換リレー109を直流電圧V1の値に応じて動作されることで電源トランス108に設けた複数のタップの切換を自動的に行うので決められた所望の出力電圧である直流電圧V1は決められた範囲に収めることができ、交流電源107の過電圧時でも回路を遮断することなく所望の出力電圧である直流電圧V1は決められた範囲に収めることができ電子制御装置105が動作し続けることができる。
なお、本実施例では電源トランス108に設けた複数のタップを1次巻線で説明したが、実施の形態2あるいは実施の形態3で説明した様に2次巻線、または1次巻線と2次巻線の両方に設けた場合でも作用および効果に差はないことも付しておく。
(実施の形態8)
従来例、実施の形態1と同一部分については同一番号を付し詳細な説明を省略する。
図9に示すように、発熱体収納函冷却装置102に電子制御装置105によって発光を制御される発光表示手段である発光ダイオード8を備え、また電子制御装置105に備えられた異常発報を外部に通知させるための手段である信号発生用の第2のスイッチ素子としての1a型接点リレーである異常発報リレー9とこの信号を発熱体収納函冷却装置102の外部に接続する異常発報信号伝送ケーブル10とこの異常発報信号伝送ケーブル10の接続口である異常発報信号伝送ケーブル接続端子台11を備えている。
上記構成において、第1のマイコン104により過電圧保護手段の1つである第1のマイコン104が過電圧状態と判断した場合、発光ダイオード8を発光させ、さらには異常発報リレー9をオンさせて外部(例えば、サービスマンや遠隔地のオペレーターなど)に異常発報信号伝送ケーブル10による閉回路を形成し、外部に過電圧保護動作中であることを通知することができる。
なお、本実施例では実施の形態1において過電圧保護動作中の発光表示手段あるいは発報手段を説明したが実施の形態2乃至7いずれの形態においても同様の作用および効果を得、また、発光表示手段として発光ダイオードを用いて説明したが、7セグLEDや液晶パネルなどを用いても作用および効果に差がないことを付しておく。