JPH0198009A - Automatic power factor controller - Google Patents

Automatic power factor controller

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JPH0198009A
JPH0198009A JP25458487A JP25458487A JPH0198009A JP H0198009 A JPH0198009 A JP H0198009A JP 25458487 A JP25458487 A JP 25458487A JP 25458487 A JP25458487 A JP 25458487A JP H0198009 A JPH0198009 A JP H0198009A
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JP
Japan
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winding
power factor
current
core
control device
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JP25458487A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Hatanaka
武史 畑中
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ARETSUKUSU DENSHI KOGYO KK
Original Assignee
ARETSUKUSU DENSHI KOGYO KK
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Publication of JPH0198009A publication Critical patent/JPH0198009A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a power saving type automatic power factor controller by using an auto-transformer type voltage regulator, a DC exciting power supply, a semiconductor switch, a power factor detecting circuit, and a switch control circuit. CONSTITUTION:The output wiring of an auto-transformer type voltage regulator 24 is connected between an AC power supply 12 and an inductive load 18 and the output voltage is controlled by a control wiring 26. An exciting current is supplied to the wiring 26 from a DC exciting power supply 28 via a semiconductor switch circuit 30. A power factor detecting circuit 32 outputs an output signal proportional to the power factor of the load 18. A control circuit 34 controls the conduction rate of a switch element 88 of the circuit 30 in response to said output signal and then controls the excitation of the wiring 26. In such a constitution, the load voltage is controlled at an optimum level in response to the output signal proportional to the power factor. As a result, the load 18 is always driven at the maximum power factor and the high energy saving effect is ensured.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の対象〕 本発明は力率制御装置に関し、とくに、交流インダクシ
ョンモータの自動力率制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] The present invention relates to a power factor control device, and more particularly to an automatic power factor control device for an AC induction motor.

〔従来技術〕[Prior art]

従来、交流インダクションモータ、その他の誘導負荷の
省エネルギーを目的として、米国特許節4,052,6
48号および同4,337,640号において、インダ
クションモータの入力電圧を位相制御により変えて力率
を改善することが提案されている。
Conventionally, for the purpose of saving energy in AC induction motors and other inductive loads, U.S. Patent Section 4,052,6
No. 48 and No. 4,337,640 propose changing the input voltage of an induction motor by phase control to improve the power factor.

これら力率制御装置では、サイリスタにより負荷に供給
される交流電圧を直接位相制御するため、負荷電流が多
くの高調波成分を含み、この高調波電流が力率制御装置
の電力用コンデンサとリニア・リアクトルに流入して、
これら素子に異常音、振動の発生および過熱、損傷等の
障害をひき起こしていた。しかも、高調波電流によって
受電電源電圧の波形に歪みが発生して、コンピュータ等
の情報機器やその他の制御装置に多大な障害を与えてい
た。サイリスタは毎サイクルにおいて電圧に同期して点
弧されているが、サイリスタの点弧のための同期信号は
電源電圧からとっているので。
In these power factor control devices, the thyristor directly controls the phase of the AC voltage supplied to the load, so the load current contains many harmonic components, and this harmonic current is connected to the power capacitor of the power factor control device and the linear flows into the reactor,
These devices caused problems such as abnormal noise, vibration, overheating, and damage. Moreover, the waveform of the received power supply voltage is distorted by the harmonic current, causing great trouble to information devices such as computers and other control devices. The thyristor is fired in synchronization with the voltage in every cycle, but the synchronization signal for firing the thyristor is taken from the power supply voltage.

同期信号はこの波形歪みのために変動してしまうことが
あった。このため負荷の状態によっては制御が不安定に
なったり、場合によっては制御不能となってしまい、安
全性ならびに信頼性において問題があった。これを解決
することを目的として、米国特許節4,602,200
号には高調波フィルターを設けることが提案されている
が、この装置では多数の大容量のコンデンサ、リアクト
ル、ならびに抵抗を必要とし、装置全体が大形化すると
ともに製造コストが極めて高くついていた。つぎにイン
ダクションモータや誘導コイルの始動時にはモータの定
格電流の6倍以上の大きい始動電流が流れるために、電
力用半導体素子の容量を誘導負荷の定格容量の2〜4倍
に相当するものを選択しなければならず、このため、半
導体素子が高価となり、しかもそのための制御回路も必
然的に大形複雑化し、応答性も悪かった。
The synchronization signal sometimes fluctuates due to this waveform distortion. Therefore, depending on the state of the load, control becomes unstable, or in some cases becomes uncontrollable, resulting in safety and reliability problems. Aiming to resolve this, U.S. Patent Section 4,602,200
The issue proposed installing a harmonic filter, but this device required a large number of large-capacity capacitors, reactors, and resistors, making the entire device large and extremely expensive to manufacture. Next, when starting an induction motor or induction coil, a large starting current that is more than 6 times the rated current of the motor flows, so the capacity of the power semiconductor element is selected to be equivalent to 2 to 4 times the rated capacity of the inductive load. Therefore, the semiconductor element becomes expensive, and the control circuit therefor inevitably becomes large and complicated, and the response is poor.

さらに半導体素子としてサイリスタも用いた制御装置で
は主回路部分に大きな内部発生損失が生じて、主回路部
分の電力消費が大きくなるという欠点があった。とくに
、主回路部分には転流リアクトル、転流コンデンサで構
成される強制転流回路を必要とし、転流回路内で転流の
たびに移動するエネルギーに伴う損失が発生していた。
Furthermore, a control device that also uses a thyristor as a semiconductor element has the disadvantage that a large internally generated loss occurs in the main circuit portion, resulting in increased power consumption in the main circuit portion. In particular, the main circuit requires a forced commutation circuit consisting of a commutation reactor and a commutation capacitor, and losses occur due to the energy transferred each time the commutation occurs within the commutation circuit.

さらにこのほか、主回路スナバ回路における損失(抵抗
、ダイオード等)、平滑リアクトル、交流リアクトル等
の損失(鉄損、銅損等)、コンデンサー内部損失の発生
等による電力消費が大きかった。
In addition, power consumption was large due to losses in the main circuit snubber circuit (resistance, diode, etc.), losses in the smoothing reactor, AC reactor, etc. (iron loss, copper loss, etc.), and internal loss of the capacitor.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

そこで1本発明の目的は上記問題を解決した自動力率制
御装置を提供することを目的とする。
Therefore, one object of the present invention is to provide an automatic power factor control device that solves the above problems.

本発明の他の目的は小形軽量にして安価な自動力率制御
装置を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide an automatic power factor control device that is small, lightweight, and inexpensive.

本発明の他の目的は交流インダクシゴンモータの負荷変
動に高速応答可能な自動力率制御装置を提供することを
目的とする。
Another object of the present invention is to provide an automatic power factor control device that can respond quickly to changes in the load of an AC induction motor.

本発明の他の目的は正弦波交流波形への歪みを防止した
自動力率制御装置を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide an automatic power factor control device that prevents distortion to a sinusoidal AC waveform.

本発明の他の目的は交流インダクションモータの負荷状
態に応答して自動的に最高力率にて誘導負荷を駆動する
ことができる自動力率制御装置を提供することを目的と
する。
Another object of the present invention is to provide an automatic power factor control device that can automatically drive an inductive load at the highest power factor in response to the load condition of an AC induction motor.

本発明の他の目的は小形、軽量、低コストの自動力率制
御装置を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide an automatic power factor control device that is small, lightweight, and low cost.

本発明の他の目的は過負荷耐量が大きく、安定性や信頼
性が高く、シかも保守点検が不要な自動力率制御装置を
提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide an automatic power factor control device that has a large overload capacity, high stability and reliability, and requires no maintenance or inspection.

〔発明の構成) 本発明の自動力率制御装置は交流電源と誘導負荷との間
に接続される出力巻線と、前記出力巻線の出力電圧を調
整するための制御巻線を備えた単巻変圧器形電圧調整器
と、前記制W巻線に直流励磁電流を供給する直流励磁電
源と、前記制御巻線と前記直流励磁電源との間に接続さ
れ、前記制御巻線に供給される前記直流励磁電流を制御
する半導体スイ°ツチと、前記誘導負荷の力率に比例し
た出力信号を発生する力率検出回路と、前記出力信号に
応答して、前記誘導負荷の力率が1となるように前記半
導体スイッチの通流率を制御する制御回路とを備えたこ
とを特徴とする。
[Structure of the Invention] The automatic power factor control device of the present invention includes a single output winding connected between an AC power source and an inductive load, and a control winding for adjusting the output voltage of the output winding. A winding transformer type voltage regulator, a DC excitation power supply that supplies a DC excitation current to the control W winding, and a DC excitation power supply connected between the control winding and the DC excitation power supply and supplied to the control winding. a semiconductor switch for controlling the DC excitation current; a power factor detection circuit for generating an output signal proportional to the power factor of the inductive load; and a power factor detection circuit for generating an output signal proportional to the power factor of the inductive load; The present invention is characterized by comprising a control circuit that controls the conduction rate of the semiconductor switch so that the conduction rate of the semiconductor switch is controlled.

(実施例〕 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。(Example〕 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図において1本発明の望ましい実施例による自動力
率制御装置10は交流電源12に接続される入力端14
.16と、誘導負荷18に接続される出力端20.22
と、誘導負荷18に供給される出力電圧を誘導負荷の力
率負荷状態に応じて可変WI4整する制御巻線26を備
えた単巻変圧器形電圧調整器24と、制御巻線26に直
流励磁電流を供給する直流励磁電源28と、制御巻線2
6と直流励磁m源28との間に接続され、制御巻線26
に供給される直流励磁電流を可変する半導体スイッチ回
路30と、誘導負荷の力率に比例した出力信号を発生す
る力率検出回路32と、出力信号に応答して半導体スイ
ッチ回路30の通流率を#御して出力電圧を力率に応答
して調整する制御回路34とを備える。
In FIG. 1, an automatic power factor control device 10 according to a preferred embodiment of the present invention has an input terminal 14 connected to an AC power source 12.
.. 16 and an output terminal 20.22 connected to the inductive load 18.
, an autotransformer type voltage regulator 24 equipped with a control winding 26 that adjusts the output voltage supplied to the inductive load 18 variably according to the power factor load state of the inductive load; A DC excitation power supply 28 that supplies excitation current and a control winding 2
6 and the DC excitation m source 28, and the control winding 26
a semiconductor switch circuit 30 that varies the DC excitation current supplied to the inductive load; a power factor detection circuit 32 that generates an output signal proportional to the power factor of the inductive load; and a conduction factor of the semiconductor switch circuit 30 in response to the output signal. and a control circuit 34 that controls the output voltage and adjusts the output voltage in response to the power factor.

第1〜5図において、単巻変圧器形電圧調整器24は主
磁束ループ路を構成する第1可飽和鉄心と、主磁束ルー
プ路の1部をバイパスさせるための磁気分路鉄心44と
を有し、第1可飽和鉄心42は巻鉄心からなる。第1可
飽和鉄心42は第1直列巻wA46と1分路巻線48と
、第2直列巻線50からなる出力巻線を備える。第1直
列巻線46は出力端20に接続された高圧端子と入力端
14に接続された中圧端子との間に接続され1分路巻線
48は第1直列巻線46に同一極性で直列接続される0
分路巻線48の下端部は入力端16に接続された中性、
直に接続される。第2直列81g50は分路巻線48の
下端部と出力端22との間において第1直列巻線46と
は逆極性で接続される。主磁束ループ路の少くとも一部
の磁気飽和状態を変えて、磁気分路鉄心44の磁束密度
を制御するために巻鉄心からなる第2可飽和鉄心52が
制御巻線26により後述の如く制御される。
In FIGS. 1 to 5, the autotransformer type voltage regulator 24 includes a first saturable iron core forming the main magnetic flux loop path and a magnetic shunt iron core 44 for bypassing a portion of the main magnetic flux loop path. The first saturable core 42 is made of a wound core. The first saturable iron core 42 includes an output winding consisting of a first series winding wA46, a first shunt winding 48, and a second series winding 50. The first series winding 46 is connected between the high voltage terminal connected to the output end 20 and the medium voltage terminal connected to the input end 14, and the first shunt winding 48 is connected to the first series winding 46 with the same polarity. 0 connected in series
The lower end of the shunt winding 48 has a neutral connected to the input terminal 16;
connected directly. The second series winding 81g50 is connected between the lower end of the shunt winding 48 and the output end 22 with a polarity opposite to that of the first series winding 46. In order to control the magnetic flux density of the magnetic shunt core 44 by changing the magnetic saturation state of at least a portion of the main magnetic flux loop path, a second saturable core 52 consisting of a wound core is controlled by the control winding 26 as described below. be done.

第2〜3図において、第1可飽和鉄心42は主磁束ルー
プ路を構成するセンター・レッグ54とアウター・レッ
グ56,58を備える。センター・レッグ54は磁気分
路鉄心44により区分された第1コア部54aと第2コ
ア部54bを備える。さらに、センター・レッグ54は
アウター・レッグ56,58の外側に延びる延長部、す
なわち、第3コア部54cを備える。センター・レッグ
54は第1可飽和鉄心42の上に配置されて、固定具6
0.62で互いに固定されて一体化される。第2.3.
5図より明らかなように、磁気分路鉄心44は多枚数の
ケイ素鋼板を積層した断面C形状の鉄心からなる。磁気
分路鉄心44の溝44aはセンター・レッグ54と磁気
的に結合するように配置しである。磁気分路鉄心44の
端部44b。
In FIGS. 2-3, the first saturable core 42 includes a center leg 54 and outer legs 56, 58 forming a main magnetic flux loop path. The center leg 54 includes a first core portion 54a and a second core portion 54b separated by the magnetic shunt core 44. Furthermore, the center leg 54 includes an extension portion extending outwardly from the outer legs 56, 58, ie, a third core portion 54c. The center leg 54 is disposed above the first saturable core 42 and the fixture 6
0.62 and are fixed to each other and integrated. Section 2.3.
As is clear from FIG. 5, the magnetic shunt core 44 is made up of a C-shaped cross-sectional core made by laminating a large number of silicon steel plates. Groove 44a of magnetic shunt core 44 is arranged to magnetically couple with center leg 54. End portion 44b of magnetic shunt core 44.

44cは第1直列巻線46および分路巻線48の第1コ
イルブロツクと第2直列巻線5oの第2コイルブロツク
との間で一定のエアギャップに相当する所要の厚みの間
装物64,66を挾んで第1可飽和鉄心42のアウター
・レッグ56,58上に配置され、固定具68.70に
よってアウター・レッグ56,58に固定されて、各鉄
心は一体化される。磁気分路鉄心64は主磁束ループ路
の磁束の一部を高リラクタンスをなすギャップ(間装物
64,66により形成される)を介してアウター・レッ
グ56,58に分路させて出力電圧を調整するとともに
、高調波を減衰させ、出力電圧の波形歪みを少なくする
ように機能する。第2可飽和鉄心52は磁気分路鉄心5
4の下側において、すなわち、第1直列巻線46および
分路巻線48の第1コイルブロツクと第2直列巻線50
の第2コイルブロツクとの間でセンター・レッグ54の
第2コア部54bの上部と第3コア部54cの下端部の
上に配置されて、固定具72.74によって各鉄心は一
体化されて磁気的に結合される。このように、第2可飽
和鉄心52は第1可飽和鉄心42の下半部とオーバーラ
ツプするように配置され、第1可飽和鉄心の一部を磁気
飽和させて第2直列巻線50の磁束が第1直列巻線46
と分路巻線48の磁束に作用しないようにするとともに
、第1直列巻線46と分路巻線48の磁束を磁気分路鉄
心44にシフトさせるように機能する。
44c is an interlayer 64 having a required thickness corresponding to a constant air gap between the first coil block of the first series winding 46 and the shunt winding 48 and the second coil block of the second series winding 5o. , 66 on the outer legs 56, 58 of the first saturable core 42, and is fixed to the outer legs 56, 58 by fixtures 68, 70, so that each core is integrated. Magnetic shunt core 64 shunts a portion of the magnetic flux in the main flux loop path through high reluctance gaps (formed by intersperses 64 and 66) to outer legs 56 and 58 to provide an output voltage. It also functions to attenuate harmonics and reduce waveform distortion of the output voltage. The second saturable core 52 is the magnetic shunt core 5
4, i.e. the first coil block of the first series winding 46 and the shunt winding 48 and the second series winding 50.
The cores are arranged between the second coil block of the center leg 54 on the upper part of the second core part 54b and the lower end of the third core part 54c, and the respective cores are integrated by fixing devices 72 and 74. magnetically coupled. In this way, the second saturable core 52 is arranged so as to overlap the lower half of the first saturable core 42, and magnetically saturates a portion of the first saturable core to increase the magnetic flux of the second series winding 50. is the first series winding 46
The first series winding 46 and the shunt winding 48 have no effect on the magnetic flux of the shunt winding 48, and the magnetic flux of the first series winding 46 and the shunt winding 48 is shifted to the magnetic shunt core 44.

第1直列巻[46および分路巻線48.第2直列巻線5
0ならびに制御巻線26はそれぞれセンター・レッグ5
4の第1〜第3コア部54a、54b、54c上に巻か
れて、はぼ同一平面内に配置される。さらに、各巻線の
」二面と下面は第2可飽和鉄心52の上面と第1可飽和
鉄心42の下面とにそれぞれ整列するように配置される
。すなわち、第1直列巻@46と分路巻線48のコイル
・ブロックと第2直列巻線50からなる第2コイル・ブ
ロックと、制御巻線26の第3コイル・ブロックはセン
ター・レッグ54、第1、第2可飽和鉄心42.52の
厚み内にほぼ配置される。センター・レッグ54の第3
コア部54cは第1可飽和鉄心42の外側に延びていて
、制御巻@26はセンター・レッグ54の下端部54c
上に巻がれている。第2可飽和鉄心52は第2直列巻線
5oの第2コイル・ブロックと制御巻線26の第3コイ
ル・ブロックを囲んでいる。第2,3図において第2可
飽和鉄心52の上部と下部はそれぞれ固定具72.74
によりセンター・レッグ54とともに補助磁束ループ路
を構成し、制御巻線26に直流励磁電流が供給されたと
きに制御巻線26の磁束の通路として機能する。すなわ
ち、制御巻線26の磁束はセンター・レッグ54の第2
コア部54bを部分的に磁気飽和させ、もって第1直列
巻@46および分路巻線48の磁束を主磁束ループから
磁気分路鉄心44を介してアウター・レッグ56,58
にシフトさせる。
The first series winding [46 and the shunt winding 48. Second series winding 5
0 and the control winding 26 are each connected to the center leg 5.
The first to third core portions 54a, 54b, and 54c of No. 4 are wound around each other and are arranged substantially in the same plane. Furthermore, the two surfaces and the bottom surface of each winding are arranged so as to be aligned with the top surface of the second saturable iron core 52 and the bottom surface of the first saturable iron core 42, respectively. That is, a second coil block consisting of a coil block of the first series winding @ 46 and the shunt winding 48 and a second series winding 50, and a third coil block of the control winding 26 are arranged in the center leg 54, It is arranged substantially within the thickness of the first and second saturable cores 42.52. 3rd of center leg 54
The core portion 54c extends outside the first saturable core 42, and the control winding @26 is located at the lower end 54c of the center leg 54.
rolled up on top. The second saturable core 52 surrounds the second coil block of the second series winding 5o and the third coil block of the control winding 26. In FIGS. 2 and 3, the upper and lower parts of the second saturable core 52 are fixed by fixtures 72 and 74, respectively.
This constitutes an auxiliary magnetic flux loop path together with the center leg 54, and functions as a path for the magnetic flux of the control winding 26 when a DC excitation current is supplied to the control winding 26. That is, the magnetic flux of control winding 26 is
The core portion 54b is partially magnetically saturated, so that the magnetic flux of the first series winding @46 and the shunt winding 48 is transferred from the main magnetic flux loop through the magnetic shunt core 44 to the outer legs 56, 58.
shift to.

第1直列巻線46と分路巻線48はセンター・レッグ5
4の第1コア部54a上に巻かれて単巻変圧器を構成し
、第2直列巻線5oが第2コア54b上に第1iII列
巻線46とは逆極性で巻かれて、いわゆる、差動結合さ
れる。
The first series winding 46 and the shunt winding 48 are connected to the center leg 5.
The second series winding 5o is wound on the second core 54b with a polarity opposite to that of the 1iIII series winding 46, so that the so-called Differentially coupled.

上記構成において、入力端14.16が交流電源12に
接続されて、出力端20.22が誘導負荷18に接続さ
れると、第1、第2直列巻線46゜50に大電流が流れ
、分路巻線48には入力電流と出力電流との差電流が流
れる。
In the above configuration, when the input end 14.16 is connected to the AC power supply 12 and the output end 20.22 is connected to the inductive load 18, a large current flows through the first and second series windings 46°50, A difference current between the input current and the output current flows through the shunt winding 48 .

第1,2図において、制御巻線26に直流励磁電流が供
給されないときは、第1直列巻線46と分路巻線48お
よびこの分路巻線48に差動結合された第2直列巻線5
0により生じた磁束がセンター・レッグ54からアウタ
ー・レッグ56,58を通過して、センター・レッグ5
4に循還する。
In FIGS. 1 and 2, when no DC excitation current is supplied to the control winding 26, the first series winding 46, the shunt winding 48, and the second series winding differentially coupled to the shunt winding 48 line 5
The magnetic flux generated by 0 passes from the center leg 54 to the outer legs 56 and 58, and
Cycle to 4.

このとき、第1直列巻線46と分路巻線48の生ずる磁
束と第2直列巻線50の生ずる磁束とは逆方向になって
いるから、相互磁束全体としては。
At this time, since the magnetic flux generated by the first series winding 46 and the shunt winding 48 and the magnetic flux generated by the second series winding 50 are in opposite directions, the mutual magnetic flux as a whole.

差になって作用する。したがって、このときの出力電圧
は最少となる。
It acts as a difference. Therefore, the output voltage at this time is the minimum.

つぎに、制御巻線26に直流励磁電流が供給されると、
第2可飽和鉄心52はセンター・レッグ54の第2.第
3コア部54b、54cとともに磁気飽和されるため、
第1直列巻線46と分路巻線48の生ずる磁束は磁気分
路鉄心44にシフトされる。このとき、磁束は第1コア
部54a、アウター・レッグ56,58および磁気分路
鉄心44を介して循還し、出力端20,22の出力電圧
は最大となる。制御巻線26に供給される直流励磁電流
を少なくすると、それに応じて出力巻線の出力端出力電
圧は低下する。このよさに、センター・レッグ54の第
2、第3コア部54b、54Cの磁気飽和状態を可変制
御することにより、第1直列巻線46と分路巻線48か
らなる出力巻線に対する第2直列巻線5oの差動結合状
態を変化させて磁気分路鉄心44にシフトされる第1直
列巻線46および分路巻線48の磁束を制御し、出力端
の出力電圧を可変制御できる。
Next, when the DC excitation current is supplied to the control winding 26,
The second saturable core 52 is the second saturable core 52 of the center leg 54. Because it is magnetically saturated together with the third core parts 54b and 54c,
The magnetic flux produced by first series winding 46 and shunt winding 48 is shifted to magnetic shunt core 44 . At this time, the magnetic flux circulates through the first core portion 54a, the outer legs 56, 58, and the magnetic shunt core 44, and the output voltage at the output ends 20, 22 becomes maximum. When the DC excitation current supplied to the control winding 26 is reduced, the output voltage at the output end of the output winding is reduced accordingly. By variably controlling the magnetic saturation states of the second and third core portions 54b and 54C of the center leg 54, the second By changing the differential coupling state of the series winding 5o to control the magnetic fluxes of the first series winding 46 and the shunt winding 48 shifted to the magnetic shunt core 44, the output voltage at the output end can be variably controlled.

第1図にもどって、直流励磁電源28は単巻変圧器形電
圧調整器24の出力側に接続された変流器80と、変圧
器81を介して接続された交流リアクトル82とを備え
る。変流器80は誘導負荷18の電流に依存した成分を
とり出すための電流成分回路として機能する。交流リア
クトル82は変圧器81を介して高圧から低圧に変圧さ
れた電圧を電圧調整器24の出力電圧に依存した成分を
とり出すための電圧成分回路として機能する1両成分は
整流器84の交流入力側でベクトル合成される。整流器
84の直流出力電流は周成分の合成電流を整流したもの
に相当し、コンデンサ86によって平滑され、制御巻線
26の直流出力電流工として用いられる。整流器84の
直流出力電流に含まれる電流依存成分と電圧依存成分と
により。
Returning to FIG. 1, the DC excitation power supply 28 includes a current transformer 80 connected to the output side of the autotransformer type voltage regulator 24 and an AC reactor 82 connected via a transformer 81. The current transformer 80 functions as a current component circuit for extracting a component dependent on the current of the inductive load 18. The AC reactor 82 functions as a voltage component circuit for extracting a component dependent on the output voltage of the voltage regulator 24 from the voltage transformed from high voltage to low voltage via the transformer 81. Vector composition is performed on the side. The DC output current of the rectifier 84 corresponds to a rectified composite current of frequency components, is smoothed by a capacitor 86, and is used as a DC output current of the control winding 26. Due to current dependent components and voltage dependent components included in the DC output current of the rectifier 84.

負荷の投入、遮断、あるいは負荷の急激な変動時に直流
出力電流の変化によって高速応答でその負荷変動を補償
させることができる。
When a load is turned on or off, or when the load suddenly fluctuates, it is possible to compensate for the load fluctuation with a high-speed response by changing the DC output current.

半導体スイッチ回路30は半導体スイッチ88を備え、
この半導体スイッチ88は整流器84の直流出力端子間
に直流励磁電流■を制御するために接続される。半導体
スイッチ88としてはトランジスタやサイリスタを使用
することができる。
The semiconductor switch circuit 30 includes a semiconductor switch 88,
This semiconductor switch 88 is connected between the DC output terminals of the rectifier 84 in order to control the DC excitation current (2). As the semiconductor switch 88, a transistor or a thyristor can be used.

第1図において、半導体スイッチ88はインバーテツド
ダーリントン回路を形成する第1と第2の制御用トラン
ジスタ88a、88bを備える。
In FIG. 1, semiconductor switch 88 includes first and second control transistors 88a and 88b forming an inverted Darlington circuit.

ここで、インバーテンドダーリントン回路とは、PNP
型トランジスタとNPN型トランジスタを相補的に接続
した回路を云う、すなわち、第1の制御用トランジスタ
88aのベース電流を制御するために第2の制御用トラ
ンジスタ88bがインバーテツドダーリントン接続され
、インバーテツドダーリントン回路を形成している。直
流励磁電流Iを供給される制御巻線26には[流吸収回
路90が並列接続されている。電流吸収回路9oとして
はコンデンサが用いられる。この電流吸収回路90は半
導体スイッチ88がオフ時に整流器84の直流出力電流
と直流励磁電流との左型流分を吸収する作用をする。!
!!流吸収Ii7回路88と並列に電圧制限素子92が
接続される。この電圧制*′JJ子92は励磁電圧が電
圧制限素子92により制限される電圧に達すると導通し
、半導体スイッチ88と電流吸収回路9oに過電圧が加
わらないようにするために設けられる。1!圧制限索子
92として定電圧ダイオードを用いた場合の実施例が第
1図に示されている。第1図において、電流吸収回路9
0としてのコンデンサと半導体スイッチ88との間に逆
流防止用ダイオード94が挿入されている。ダイオード
94は半導体スイッチ88のオン時にコンデンサ9oが
らの放電電流がこの半導体スイッチ88を介して流れる
のを阻止する。これにより半導体スイッチ88として用
いられる例えば図示の如きトランジスタなどの素子の破
壊の危険性を防止する。
Here, the inverted Darlington circuit is a PNP
In other words, in order to control the base current of the first control transistor 88a, the second control transistor 88b is connected in an inverted Darlington manner. It forms the Doderlington circuit. A current absorption circuit 90 is connected in parallel to the control winding 26 to which the DC excitation current I is supplied. A capacitor is used as the current absorption circuit 9o. This current absorption circuit 90 functions to absorb the left-handed flow of the DC output current of the rectifier 84 and the DC excitation current when the semiconductor switch 88 is off. !
! ! A voltage limiting element 92 is connected in parallel with the current absorption Ii7 circuit 88. This voltage limiting *'JJ element 92 is provided to conduct when the excitation voltage reaches the voltage limited by the voltage limiting element 92 and to prevent overvoltage from being applied to the semiconductor switch 88 and the current absorption circuit 9o. 1! An embodiment in which a constant voltage diode is used as the pressure limiting rope 92 is shown in FIG. In FIG. 1, the current absorption circuit 9
A backflow prevention diode 94 is inserted between the capacitor 0 and the semiconductor switch 88. Diode 94 prevents the discharge current from capacitor 9o from flowing through semiconductor switch 88 when semiconductor switch 88 is turned on. This prevents the risk of destruction of elements such as the illustrated transistor used as the semiconductor switch 88.

第6.7図において、力率検出回路32において、変圧
器(図示せず)からの正弦波の電圧信号(a)は演算増
幅器により成る増幅器100に供給され、同様に変流器
(図示せず)からの正弦波の電流信号(b)は同様に演
算増幅器より成る増幅器102に供給される。増幅器1
00゜102は、大きな増幅率を有し、信号(a)およ
び(b)をそれぞれ矩形波に変換して信号(Q)および
(d)を出力する。ついで、信号(Q)および(d)は
N0RIEfl略104に供給され、信号((1)およ
び(d)の位相差(θ)と等しいパルス(e)を出力す
る。このパルス(e)は抵抗とコンデンサからなるロー
パス・フィルタ106を介して直流信号(f)に変換さ
れる。この直流信号(f)は制御回路34に供給される
In FIG. 6.7, in the power factor detection circuit 32, a sine wave voltage signal (a) from a transformer (not shown) is supplied to an amplifier 100 consisting of an operational amplifier, and similarly a current transformer (not shown) is supplied to an amplifier 100 consisting of an operational amplifier. The sinusoidal current signal (b) from 1) is supplied to an amplifier 102 which is also an operational amplifier. amplifier 1
00° 102 has a large amplification factor and converts signals (a) and (b) into rectangular waves, respectively, and outputs signals (Q) and (d). The signals (Q) and (d) are then supplied to the N0RIEfl approximately 104, which outputs a pulse (e) equal to the phase difference (θ) of the signal ((1) and (d). This pulse (e) The signal is converted into a DC signal (f) through a low-pass filter 106 consisting of a capacitor and a capacitor.This DC signal (f) is supplied to a control circuit 34.

第1図において制御回路34はトランジスタ108と、
三角波発振器110と、力率検出回路32の出力信号(
f)と三角波発振器110の三角波形出力gとを比較し
て、トランジスタ108のベースにパルス巾の異なる駆
動パルスを出力する作動増幅器112を備える。トラン
ジスタ108のコレクターは抵抗R1,R2を介してト
ランジスタ88aのコレクタ側に接続され、トランジス
タ88bのオン・オフによって半導体スイッチ80の通
流率を制御する。これにより制御巻線26の励磁電流が
調整される。この場合に通流率制御は負荷電圧と負荷f
a流との位相差をなくすように、すなわち、最高力率と
なるように制御回路34により制御される。
In FIG. 1, the control circuit 34 includes a transistor 108,
The output signal of the triangular wave oscillator 110 and the power factor detection circuit 32 (
f) and the triangular waveform output g of the triangular wave oscillator 110, and outputs drive pulses with different pulse widths to the base of the transistor 108. The collector of the transistor 108 is connected to the collector side of the transistor 88a via resistors R1 and R2, and the conduction rate of the semiconductor switch 80 is controlled by turning on/off the transistor 88b. This adjusts the excitation current of the control winding 26. In this case, the conduction rate control is based on the load voltage and the load f.
It is controlled by the control circuit 34 so as to eliminate the phase difference with the flow a, that is, to achieve the maximum power factor.

つぎに、第8図に示す各部の電圧電流波形例を参照しな
がら動作を説明する。
Next, the operation will be explained with reference to examples of voltage and current waveforms of each part shown in FIG.

整流器84の直流出力電流Iはいがなる場合でも制御巻
@26の励磁電流r′の所要値よりも大きくなるように
H路定数が選ばれる。半導体スイッチ88がオンのとき
には整流器84の直流出力電流工はこの半導体スイッチ
88によって分路され、励磁電流工′は減少してゆく、
つぎに、半導体スイッチ88がオフすると、整流器出方
電流工は増加してゆきながら制御巻線26に流入する。
The H path constant is selected so that even if the DC output current I of the rectifier 84 is high, it will be larger than the required value of the excitation current r' of the control winding @26. When the semiconductor switch 88 is on, the DC output current of the rectifier 84 is shunted by the semiconductor switch 88, and the exciting current ' decreases.
Next, when the semiconductor switch 88 is turned off, the rectifier output current flows into the control winding 26 in an increasing manner.

制御巻llI26のインダクタンスのために励磁電流I
′は徐々にしか増大できないため、左型流分1−I’は
電流吸収コンデンサ9oに流入する。このようにして、
励磁電流T′は半導体スイッチ88のベース信号によっ
て目標値に保たれるように瞬時値制御される。
Due to the inductance of the control winding llI26, the exciting current I
Since ' can only increase gradually, the left-hand flow 1-I' flows into the current absorbing capacitor 9o. In this way,
The excitation current T' is instantaneously controlled by the base signal of the semiconductor switch 88 so as to be maintained at a target value.

増幅器112のプラス入力端に加えられた負荷電圧と負
荷電流との位相差で表ねされた力率に比例した出力信号
fとマイナス入力端に加えられた三角波形信号gとが比
較されて、出力パルスhが生ずる1時間t工のとき。
The output signal f proportional to the power factor expressed by the phase difference between the load voltage and load current applied to the positive input terminal of the amplifier 112 and the triangular waveform signal g applied to the negative input terminal are compared, At the time of 1 hour t when the output pulse h occurs.

増幅器112は“1″信号を出力し、時間t、のとき″
O″信号を出力する。増幅器112から“1”信号が出
力されると、トランジスタ108がオンとなり、トラン
ジスタ88a、88bがオンとなる。
The amplifier 112 outputs a "1" signal, and at time t,
When the amplifier 112 outputs a "1" signal, the transistor 108 is turned on, and the transistors 88a and 88b are turned on.

ある瞬時での半導体スイッチ88の通流率αはオン時間
をTon、周期をTとすると。
The conduction rate α of the semiconductor switch 88 at a certain moment is defined by the on-time as Ton and the period as T.

Ton α=  □ と表わすことができ、励a電流工′の平均値I’ av
は、整流漏出カニの平均値Tavとすると I’  av=a1 Iav なる関係にある。すなわち、平均値としてみると、整流
器出力電流Iのうち励磁にはαIavだけ流れ、半導体
スイッチ88には残りの(1−α)Iavが分流してい
ることが分かる。このように半導体スイッチ88は負荷
検出回路32により検出された負荷状態に応答してオン
・オフされて、負荷電圧と負荷電流の位相差が常にゼロ
レベルすなわち、力率が1に近づくように制御回路34
により制御される。すなわち、負荷電圧と負荷電流との
位相差θが大きいときは、誘導負荷の力率が極めて低く
、力率検出回路32の出力fは高くなる。このとき、第
8図より明らかなように、トランジスタ108の出力j
のパルス巾が大きくなるため、半導体スイッチ88の通
流率が大きくなって励磁電流の分流盆が大きくなる。し
たがって、制御巻線26に供給される制御電流工′が少
なくなって、単巻変圧器形電圧調整器24のセンター・
レッグ54の第2コア部54bの磁気飽和度が少なくな
る。このとき、第2図における第1直列巻線46および
分路巻線48の磁束は第2直列巻線50による逆極性の
磁束により打ち消されて電圧調整器24の出力電圧が低
下する。つぎに誘導負荷が増大して、負荷電圧と負荷電
流との位相差が小さくなると、力率検出回路32の出力
fは低くなる。このとき、増IIa器112の出力りの
パルス幅が小さくなるため。
It can be expressed as Ton α= □, and the average value of excitation a current I' av
is the average value Tav of the rectified leakage crab, and has the relationship I' av=a1 Iav. That is, when viewed as an average value, it can be seen that out of the rectifier output current I, only αIav flows for excitation, and the remaining (1-α)Iav flows to the semiconductor switch 88. In this way, the semiconductor switch 88 is turned on and off in response to the load condition detected by the load detection circuit 32, and is controlled so that the phase difference between the load voltage and the load current is always at zero level, that is, the power factor approaches 1. circuit 34
controlled by That is, when the phase difference θ between the load voltage and the load current is large, the power factor of the inductive load is extremely low, and the output f of the power factor detection circuit 32 becomes high. At this time, as is clear from FIG. 8, the output j of the transistor 108
Since the pulse width of the semiconductor switch 88 becomes larger, the conduction rate of the semiconductor switch 88 becomes larger, and the branch basin of the excitation current becomes larger. Therefore, the control current supplied to the control winding 26 is reduced, and the center voltage of the autotransformer type voltage regulator 24 is reduced.
The degree of magnetic saturation of the second core portion 54b of the leg 54 is reduced. At this time, the magnetic fluxes of the first series winding 46 and the shunt winding 48 in FIG. 2 are canceled by the opposite polarity magnetic flux of the second series winding 50, and the output voltage of the voltage regulator 24 decreases. Next, when the inductive load increases and the phase difference between the load voltage and the load current becomes smaller, the output f of the power factor detection circuit 32 becomes lower. At this time, the pulse width of the output of the amplifier IIa becomes smaller.

半導体スイッチ88の通流率が小さくなって励磁電流1
′が増加して電圧調整器24の出力電圧が増加する。こ
のように、制御回路34は力率検出回路32の出力信号
fに応答して、半導体スイッチ88の通流率を制御する
ことにより励磁電流工′を制御し、もって、電圧調整器
24がら誘導負荷18に供給される出力電圧を力率が1
になるように調整する。
The conduction rate of the semiconductor switch 88 becomes small and the exciting current 1
' increases, and the output voltage of voltage regulator 24 increases. In this manner, the control circuit 34 controls the excitation current generator' by controlling the conduction rate of the semiconductor switch 88 in response to the output signal f of the power factor detection circuit 32, thereby controlling the induction current from the voltage regulator 24. The output voltage supplied to the load 18 has a power factor of 1.
Adjust so that

以上1本発明について単相用の実施例を説明したが、上
述の単巻変圧器形電圧調11器を3相結線して3相交流
電源に接続することもできる。力率検出回路は米国特許
第3,588,710号および同第4,480,219
号に開示された位相検出回路により構成しても良い。
Although a single-phase embodiment of the present invention has been described above, the above-mentioned 11 autotransformer type voltage regulators can be connected to a three-phase AC power source by three-phase wiring. Power factor detection circuits are described in U.S. Pat. No. 3,588,710 and U.S. Pat. No. 4,480,219.
The phase detection circuit may also be constructed using the phase detection circuit disclosed in the above publication.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上より明らかなように、本発明による自動力率制御装
置はっぎのような効果をもたらす。
As is clear from the above, the automatic power factor control device according to the present invention provides significant effects.

(1)力率に比例した出力信号に速溶して負荷電圧が最
適レベルまで調整されるため、誘導負荷が常に最高力率
で駆動され、大幅な省エネルギー効果が得られる。
(1) Since the load voltage is adjusted to the optimum level by quickly adjusting the output signal proportional to the power factor, the inductive load is always driven at the maximum power factor, resulting in a significant energy saving effect.

(2)負荷電圧の制御が単巻変圧器形電圧調整器の制御
巻線に流れる励磁電流の制御により行なわれ、電源ライ
ンにおける交流電圧を直接位相制御することがないため
、負荷電流が高調波成分を含まず、交流電圧波形に歪み
を与えない、したがって、コンピュータ等の情報機器や
その他の制御装置に障害を与えない。
(2) The load voltage is controlled by controlling the excitation current flowing through the control winding of the autotransformer voltage regulator, and there is no direct phase control of the AC voltage in the power supply line, so the load current is caused by harmonics. It does not contain any components, does not distort the AC voltage waveform, and therefore does not cause any damage to information equipment such as computers or other control devices.

(3)負荷電流が高調波成分を含まないため、大形で高
価な大容量の高調波フィルタを省略でき、信頼性と安全
性の向上を図れるとともに、大幅な小形軽量化が図れる
(3) Since the load current does not include harmonic components, a large and expensive high-capacity harmonic filter can be omitted, improving reliability and safety, as well as significantly reducing size and weight.

(4)半導体スイッチは直接に電源ラインの交流電圧を
制御せず、単巻変圧器形電圧調整器の制御巻線の低電圧
、低電流の励磁電流を制御するため。
(4) The semiconductor switch does not directly control the AC voltage of the power line, but rather controls the low voltage, low current excitation current of the control winding of the autotransformer type voltage regulator.

半導体スイッチと制御回路の著しい小容量化と大幅な低
コスト化が図れる。
It is possible to significantly reduce the capacity and cost of semiconductor switches and control circuits.

また回路設計も容易となる。Also, circuit design becomes easier.

(5)大きな負荷容量の自動力率制御装置が100分の
1以下の自己容量の単巻変圧器形電圧調整器で制御でき
るため、装置全体が小形軽量化されるとともに大きな電
磁波ノイズを発生させず、信頼性が高いため、シャトル
等の宇宙船での使用が可能である。
(5) Since an automatic power factor control device with a large load capacity can be controlled by an autotransformer type voltage regulator with a self-capacity of 1/100 or less, the entire device is smaller and lighter and does not generate large electromagnetic noise. First, because it is highly reliable, it can be used in spacecraft such as shuttles.

(6)低電圧、小容量の半導体スイッチと単巻変圧器形
電圧Xa器の制御巻線と組み合わせて高電圧、大容量の
力率制御が可能なため、安全で信頼性が高く、しかも、
極めて安価な電子部品で従来不可能であった大容量の誘
導負荷の力率制御が可能となるため、実用上の効果が大
きい。
(6) High voltage, large capacity power factor control is possible by combining a low voltage, small capacity semiconductor switch and the control winding of an autotransformer type voltage Xa transformer, making it safe and reliable.
This has great practical effects, as it becomes possible to control the power factor of large-capacity inductive loads using extremely inexpensive electronic components, which was previously impossible.

(7)大きな負荷容量に対して小さな自己容量の単巻変
圧器形電圧調整器と小電力の制御回路の採用を可能とし
て、エネルギー損失を最小としたため、大幅な高効率化
が図れる。
(7) Enables the adoption of an autotransformer voltage regulator with a small self-capacity and a low-power control circuit for a large load capacity, minimizing energy loss, resulting in significantly higher efficiency.

第1図は本発明による自動力率制御装置の望ましい実施
例の結線図、第2図は第1図の単巻変圧器形電圧調整器
の平面図、第3図は第2図の電圧調整器の側面図、第4
図は第2図の電圧調整器の底面図、第5図は第2図のv
−v線の断面図、第6図は第1図の負荷検出回路の1例
を示す回路図。
Fig. 1 is a wiring diagram of a preferred embodiment of the automatic power factor control device according to the present invention, Fig. 2 is a plan view of the autotransformer type voltage regulator shown in Fig. 1, and Fig. 3 is a voltage regulator shown in Fig. 2. Side view of the vessel, No. 4
The figure is a bottom view of the voltage regulator in Figure 2, and Figure 5 is the v of Figure 2.
-V line cross-sectional view, FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of the load detection circuit of FIG. 1.

第7図は第6図の回路の波形図、第8図は第1図の電流
電圧波形図をそれぞれ示す。
7 shows a waveform diagram of the circuit shown in FIG. 6, and FIG. 8 shows a current voltage waveform diagram of the circuit shown in FIG. 1.

24・・・・・・・・単巻変圧器形電圧調整器28・・
・・・・・・・直流励磁電源 30・・・・・・・・・半導体スイッチ回路32・・・
・・・・・・力率検出回路 34・・・・・・・・・制御回路 特許出願人 アレックス電子工業株式会社尾4図 尾5図 本乙図 うo。
24... Autotransformer type voltage regulator 28...
......DC excitation power supply 30...Semiconductor switch circuit 32...
・・・・・・Power factor detection circuit 34・・・・・・・・・Control circuit Patent applicant: Alex Electronics Industry Co., Ltd.

本7図Book 7 illustration

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、(a)交流電源と誘導負荷との間に接続される出力
巻線と、前記出力巻線の出力電圧を調整するための制御
巻線を備えた単巻変圧器形電圧調整器と、(b)前記制
御巻線に直流、磁電流を供給する直流励磁電源と、(c
)前記制御巻線と前記直流励磁電源との間に接続され、
前記制御巻線に供給される前記直流励磁電流を制御する
半導体スイッチと、(d)前記誘導負荷の力率に比例し
た出力信号を発生する力率検出回路と、(e)前記出力
信号に応答して、前記誘導負荷の力率が1となるように
前記半導体スイッチの通流率を制御する制御回路と、を
備えた自動力率制御装置。 2、前記直流励磁電源が前記誘導負荷の入力側に接続さ
れて前記誘導負荷の電流に依存した成分を取り出す変流
器と、前記変流器に接続された整流器を備えたことを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の自動力率制御装置
。 3、前記直流励磁電源が前記誘導負荷の入力側に接続さ
れて前記出力電圧に依存した成分を取り出す交流リアク
トルと、前記誘導負荷の電流に依存した成分を取り出す
変流器と、両成分をベクトル合成した電流を整流して前
記直流励磁電流となす整流器とを備えたことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の自動力率制御装置。 4、前記半導体スイッチが前記直流励磁電源の直流出力
端子に接続されて、前記直流励磁電流の一部を前記半導
体スイッチに分流させたことを特徴とする特許請求の範
囲第1項または第2項記載の自動力率制御装置。 5、前記半導体スイッチに並列に電流吸収回路が接続さ
れたことを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の自動
力率制御装置。 6、前記半導体スイッチに並列に電圧制限素子が接続さ
れたことを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の自動
力率制御装置。 7、前記力率検出回路が負荷電圧と負荷電流の位相差を
検出する位相差検出回路を備えたことを特徴とする特許
請求の範囲第1項または第2項記載の自動力率制御装置
。 8、前記制御回路が前記出力信号に応答したパルス巾の
出力パルスを発生する増幅器と、前記増幅器の出力に応
答して前記半導体スイッチの通流率を制御するトランジ
スタとを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
または第2項記載の自動力率制御装置。 9、前記単巻変圧器形電圧調整器が第1直列巻線と、こ
の第1直列巻線に直列接続された分路巻線と、この分路
巻線とは異なる極性で前記分路巻線に直列接続された第
2直列巻線とを有する第1可飽和鉄心を備えた主磁束ル
ープ路と、前記分路巻線と前記第2直列巻線との間に配
置されて前記主磁束ループ路の一部をバイパスさせるた
めのエアギャップを備えた少くとも1つの磁気分路鉄心
と、前記磁気分路鉄心と前記第2直列巻線との間の前記
第1可飽和鉄心の一部に磁気的に結合された第2可飽和
鉄心からなる補助磁束ループ路とを備え、前記制御巻線
が前記第2可飽和鉄心を介して前記第1可飽和鉄心の前
記一部を磁気飽和させて前記第1直列巻線と前記分路巻
線の磁束を前記磁気分路鉄心にシフトさせることを特徴
とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の自動力
率制御装置。 10、前記第1可飽和鉄心がセンター・レッグとアウタ
ー・レッグを有する第1巻鉄心を備え、前記補助磁束ル
ープ路が前記センター・レッグ上に前記第2直列巻線と
前記制御巻線を囲むように配置された第2巻鉄心とを備
え、前記センター・レッグが前記第1巻鉄心の外方に延
びる延長部を備え、前記制御巻線が前記延長部に巻装さ
れたことを特徴とする特許請求の範囲第9項記載の自動
力率制御装置。 11、前記第1巻鉄心と前記センター・レッグとを固定
する第1の固定具と、前記第2巻鉄心と前記センター・
レッグとを固定する第2の固定具とをさらに備えたこと
を特徴とする特許請求の範囲第10項記載の自動力率制
御装置。 12、前記センター・レッグの一方の側に前記第1巻鉄
心が配置され、前記センター・レッグの他方側に前記第
2巻鉄心が配置されたことを特徴とする特許請求の範囲
第10項ないし第11項記載の自動力率制御装置。 13、前記第1直列巻線および前記分路巻線と、前記第
2直列巻線と、前記制御巻線とがほぼ同一平面内に配置
されたことを特徴とする特許請求の範囲第12項記載の
自動力率制御装置。
[Claims] 1. (a) An autotransformer comprising an output winding connected between an AC power source and an inductive load, and a control winding for adjusting the output voltage of the output winding. (b) a DC excitation power source that supplies direct current and magnetic current to the control winding; (c
) connected between the control winding and the DC excitation power supply,
a semiconductor switch that controls the DC excitation current supplied to the control winding; (d) a power factor detection circuit that generates an output signal proportional to the power factor of the inductive load; and (e) responsive to the output signal. and a control circuit that controls the conduction factor of the semiconductor switch so that the power factor of the inductive load is 1. 2. The DC excitation power source is characterized by comprising a current transformer connected to the input side of the inductive load to take out a component depending on the current of the inductive load, and a rectifier connected to the current transformer. An automatic power factor control device according to claim 1. 3. An AC reactor to which the DC excitation power source is connected to the input side of the inductive load to take out a component dependent on the output voltage, and a current transformer to take out a component dependent on the current of the inductive load; The automatic power factor control device according to claim 1, further comprising a rectifier that rectifies the combined current to form the DC excitation current. 4. Claim 1 or 2, wherein the semiconductor switch is connected to a DC output terminal of the DC excitation power source, and a part of the DC excitation current is shunted to the semiconductor switch. Automatic power factor control device as described. 5. The automatic power factor control device according to claim 4, wherein a current absorption circuit is connected in parallel to the semiconductor switch. 6. The automatic power factor control device according to claim 5, characterized in that a voltage limiting element is connected in parallel to the semiconductor switch. 7. The automatic power factor control device according to claim 1 or 2, wherein the power factor detection circuit includes a phase difference detection circuit that detects a phase difference between a load voltage and a load current. 8. The control circuit includes an amplifier that generates an output pulse with a pulse width responsive to the output signal, and a transistor that controls the conduction rate of the semiconductor switch in response to the output of the amplifier. An automatic power factor control device according to claim 1 or 2. 9. The autotransformer type voltage regulator includes a first series winding, a shunt winding connected in series to the first series winding, and a shunt winding having a polarity different from that of the shunt winding. a main flux loop path comprising a first saturable iron core having a second series winding connected in series with the line; and a main flux loop path disposed between the shunt winding and the second series winding to at least one magnetic shunt core with an air gap for bypassing a portion of the loop path; and a portion of the first saturable core between the magnetic shunt core and the second series winding. and an auxiliary magnetic flux loop path consisting of a second saturable core magnetically coupled to the control winding, the control winding magnetically saturating the part of the first saturable core via the second saturable core. 3. The automatic power factor control device according to claim 1, wherein the magnetic flux of the first series winding and the shunt winding is shifted to the magnetic shunt core. 10. The first saturable core includes a first-turn core having a center leg and an outer leg, and the auxiliary flux loop path surrounds the second series winding and the control winding on the center leg. a second-volume core arranged as shown in FIG. An automatic power factor control device according to claim 9. 11. A first fixture for fixing the first volume core and the center leg, and a first fixture for fixing the first volume core and the center leg;
11. The automatic power factor control device according to claim 10, further comprising a second fixture for fixing the leg. 12. The first volume iron core is arranged on one side of the center leg, and the second volume iron core is arranged on the other side of the center leg. 12. Automatic power factor control device according to item 11. 13. Claim 12, characterized in that the first series winding, the shunt winding, the second series winding, and the control winding are arranged in substantially the same plane. Automatic power factor control device as described.
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