JPH0210963B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、負荷時タツプ切換装置に関し、特に
タツプ切換器を操作する電動操作機構の改良に関
する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 一般に負荷時タツプ切換装置は、第１図に示す
ように、負荷時タツプ切換器１とこれを切換動作
させる電動操作機構２とから構成されている。こ
の負荷時タツプ切換装置を備えた変圧器が接続さ
れる送配電系統の負荷３が変動した場合、変成器
４でこの負荷変動に対応した電圧変化を検出し、
この変化量が一定値以上になつた時、負荷時タツ
プ切換装置の動作指令を動作指令発生回路５で作
成しこの動作指令により、電動操作機構２を駆動
することにより、負荷時タツプ切換変圧器６に設
けられているタツプを負荷時タツプ切換器１で切
換え、送配電系統の電圧を一定に保つようにして
いる。

このような負荷時タツプ切換装置において、従
来の電動操作機構２は、第１図に示す如く負荷時
タツプ切換器１が動作するために必要な動力を発
生する電動機７と、この電動機７の動力を負荷時
タツプ切換器１に伝達する駆動機構８と、この駆
動機構８の主動軸の回転が歯車、カム等の機械的
な機構を介して伝達される歩進機構９、極限停止
機構１０およびタツプ位置や切換回転等を表示す
る指示機構１１と、前記電動機７の電源を制御す
る電動機電源制御回路１２とで構成されている。

ここで、歩進機構９は負荷時タツプ切換器１の
切換終了を検出する機構で、駆動機構８に設けら
れ負荷時タツプ切換器１を駆動する図示しない主
動軸の回転を、負荷時タツプ切換変圧器６のタツ
プを１回切り換える毎に１回転するカム機構に伝
達し、このカム機構に設置したスイツチ機構で負
荷時タツプ切換器１のタツプ切換終了信号を発生
させ、電動機７の電動機制御回路１２に電動機停
止信号を出力する機構である。また、極限停止機
構１０は、負荷時タツプ切換変圧器６に設けられ
たタツプの点数に相当する負荷時タツプ切換器１
の切換範囲以上に負荷時タツプ切換器１が動作し
ないようにする機構で、負荷時タツプ切換器１の
切換範囲外へタツプを切り換える信号が動作指令
発生回路５から出力された場合、負荷時タツプ切
換器１の駆動軸と駆動機構８の主動軸を切り離し
電動機７を空転させる機構と、電動機７の回転停
止検出用のスイツチ機構が設けられている。タツ
プ位置や切換回数を表示する指示機構１１は、負
荷時タツプ切換器１のタツプ切換範囲において、
指示機構１１の図示しない主動軸が１回転以下に
なるまで歯車で減速し、回転角の変位量によりタ
ツプ位置の検出と機械的カウンタにより切換回数
を計数する機構である。

しかしながら、上記従来の電動操作機構２は機
械的な機構で構成されているため、次のような問
題点を有していた。

(a) 歩進機構９と極限停止機構１０と表示機構１
１に歯車やカムの他多数の特殊な機械的部品が
必要であり、また、これらの部品は高精度の加
工と高信頼性が要求されていた。

(b) 負荷時タツプ切換器１を駆動する電動機７の
停止位置やタツプ位置を表示する表示機構１１
は、機械的に動作する接点をボルト等で固定し
ているため、信号検出時期にバラツキがあり、
また、組立をする際、信号検出時期の調整とし
てスイツチ類の取付位置を調整する必要があつ
た。

(c) 負荷時タツプ切換変圧器６のタツプ点数がそ
れぞれの送配電系統に要求される電圧調整範囲
で異なるため、極限停止機構１０はその動作点
が異なり、組立の際動作位置の調整が必要であ
つた。

(d) 電動操作機構２が機械的機構で構成されてい
るため、タツプ切換終了検出やタツプ位置検出
の機構などは機械的に動作するスイツチ類を用
いる必要があつた。これらスイツチ類は電流を
しや断するため、接点の消耗がさけられず保守
点検が必要であつた。また、上記スイツチ類を
ON、OFFするカム等の摺動部品は摩耗するた
め、スイツチ類の動作点が変化し、部品の交換
等の保守をする必要があつた。

(e) 機械的に構成されているため連続的に数タツ
プのタツプ切換を行なう際には、１タツプ切換
時間の倍数分時間を要することになり、希望の
タツプ位置を選択するのに長い時間を必要とし
た。特に、電気炉などに用いられる負荷時タツ
プ切換器においてはタツプ切換えに要する時間
は、電気炉の操業度ロスに結びつき非効率的で
あつた。

［発明の目的］ 本発明は、上記従来技術の問題点を解消するも
ので、その目的は、電動機操作機構が簡単で、常
に正常なタツプ切り換えが行なわれる高信頼性の
負荷時タツプ切換装置を提供するにある。

［発明の概要］ 本発明は、上記目的を達成するために、負荷時
タツプ切換器を駆動する直流電動機と、この直流
電動機の回転速度を可変する抵抗器と、この直流
電動機の回転を検出する回転検出部と、この回転
検出部より出力される信号を処理するとともに前
記直流電動機の電源切換回路をON、OFF制御す
る演算制御回路と、切換データなどを記憶してい
る記憶回路とを備えた負荷時タツプ切換装置であ
つて、１タツプまたは連続タツプ切換指令に応じ
て前記直流電動機の回転を変化させてタツプ切換
時間を略一定に保つようにしたものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。

第２図は、本発明の一実施例に係る負荷時タツ
プ切換装置の要部構成図を示したものである。図
中、第１図と同一符号は同一部分を示す。

先ず、本発明に係る負荷時タツプ切換装置の構
成について説明すると、１３は負荷時タツプ切換
器１を駆動する直流電動機、１４は直流電動機１
３の電源、１５は直流電動機の正逆転および停止
の切り換えを行なう電動機電源切換回路、１６は
直流電動機１３により駆動された機構部の回転を
光パルスや位置の変位量などで検出する回転検出
部、１７は回転検出部で検出した光パルスや例え
ばカム等の位置の変位量を回転数に比例した電気
信号のパルスに変換するパルス発生回路、１８は
電動機電源切換回路１５を制御する信号を出力す
る演算制御回路、１９は演算制御回路１８で処理
するデータやプログラムを記憶する記憶回路、２
０は演算制御回路で演算および判定した結果であ
るタツプ番号や切換回数などを表示する表示回路
である。２１は１タツプまたは数タツプ連続タツ
プの切換指令に応じて演算制御回路１８で判別し
て切換指令を発すると、切換タツプ数に応じて抵
抗値が可変し、直流電動機の回転数を自在に制御
するための界磁抵抗器である。

次に、以上のように構成された本実施例の負荷
時タツプ切換装置の動作を第３図のフローチヤー
トを参照して説明する。

負荷時タツプ切換装置の動作指令発生回路５か
ら負荷時タツプ切換装置の切換動作指令が出力さ
れると、演算回路１８は、その指令がタツプ昇圧
の指令か、あるいは、降圧の指令かを判定する。

その指令が(1)、タツプ昇圧の場合には演算制御
回路１８は、タツプ位置が最大タツプか否かをパ
ルス発生回路１７からのパルスを計数することに
より判定する。すなわち、負荷時タツプ切換器１
は直流電動機１３により駆動されてタツプ切換え
を行なうが、このときの直流電動機１３の回転数
は回転検出部１６により検出されパルス発生回路
１７を介してパルスに変換される。従つて、演算
制御回路１８はパルス発生回路１７からの出力パ
ルスを計数することによつて負荷時タツプ切換器
１の現在位置を算出し、更に最大タツプ位置は予
め記憶回路１９に記憶されているので、これと比
較することによつて最大タツプ位置に達したか否
かの判定を行なう。この結果、最大タツプ位置に
達していれば、極限表示を行いタツプ降圧指令が
動作指令発生回路５から出力されるまでタツプ切
換を禁止する。一方、最大タツプに達していない
場合には演算制御回路１８は直流電動機１３の電
源切換回路１５にタツプ昇圧の制御信号を出力
し、電動機を回転させる。

また、その指令が(2)、タツプ降圧の場合には、
演算制御回路１８は、タツプ位置が最小タツプか
否かをパルス発生回路１７からのパルスを計数す
ることにより判定する。すなわち、演算制御回路
１８はパルス発生回路１７からの出力パルスを計
数することによつて負荷時タツプ切換器１の現在
位置を算出し、記憶回路１９に記憶されている最
小タツプと比較することによつて最小タツプ位置
に達したか否かの判定を行なう。この結果、最小
タツプに達していれば、極限表示を行いタツプ昇
圧指令が動作指令発生回路５から発生されるまで
タツプ切換を禁止する。最小タツプに達していな
いと演算制御回路１８は直流電動機１３の電源切
換回路１５にタツプ降圧の制御信号を出力し、電
動機を回転させる。

次に、タツプ切換指令が１タツプの昇圧または
降圧信号か、また、連続タツプ切換信号かを演算
制御回路１８で判別する。１タツプ切換信号の場
合は昇圧または降圧信号に応じて演算制御回路１
８より１タツプ分切換信号が電源切換回路１５に
与えられ、直流電動機１３は切換動作を開始す
る。この時、直流電動機１３の回転数は、回転検
出部１６、パルス発生回路１７を介してパルスに
変換され、演算回路に入力する。演算制御回路１
８は、このパルスを計数し記憶回路１９に記憶す
る。さらに、演算制御回路１８は直流電動機１３
の回転数に対応したパルス信号の計数値と記憶回
路１９にあらかじめ記憶された１タツプ切換えに
要する設定値とを比較し、負荷時タツプ切換器１
のタツプ切換終了時、直流電動機１３が正規位置
となるように、電源切換回路１５を正または逆に
制御し電動機を停止させる。連続タツプ切換信号
の場合は、昇圧または降圧のタツプ切換信号のタ
ツプ数に応じて演算制御回路１８より電源切換回
路１５に信号が与えられるとともに直流電動機１
３の回転数を制御する界磁抵抗器２１にその抵抗
値を可変する信号が与えられ抵抗値は変化し、直
流電動機１３は増速しタツプ切換時間を短縮す
る。希望した昇圧または降圧タツプ位置に達する
まで１タツプ切換動作と同様に直流電動機１３の
回転数は回転検出部１６、パルス発生回路１７か
ら演算制御回路１８へ入力し制御され、昇圧また
は降圧の切換動作を終了する。

この際のタツプ切換時間は、１タツプ切換時間
に略同一となるよう連続タツプ切換数に応じて界
磁抵抗値を変化させ直流電動機１３の回転数を変
化させる。

かくして、直流電動機１３が正規停止位置に停
止することにより正常なるタツプ切換動作が行な
われると演算制御回路１８は記憶回路１９に記憶
したタツプ番号に１または連続タツプ切換数に応
じた数を加えたタツプ番号を表示回路２０に表示
する。

［発明の効果］ 本発明の負荷時タツプ切換装置は以上のように
構成することにより次のような効果が得られる。
すなわち、 (a) 機械的な機構である歩進機構、極限停止機構
及び指示機構とを無くしたため、複雑な機構や
高精度の機械加工や部品組立の際の調整が不要
になる。

(b) 直流電動機の回転を検出する回転検出部や演
算制御回路は機械的に動作する機構を使用して
いないため、摩耗による保守や点検等のメイン
テナンスを減少できる。

(c) 従来、タツプ切換終了の検出は、直流電動機
の回転を減速し、タツプ切換１回で１回転する
軸にカムを取り付け検出していたが、本発明で
は、直流電動機により駆動される主動軸の回転
数を検出し、タツプ切換終了を判定し、電源切
換回路を制御し、前回のタツプ切換終了時の電
動機停止位置に対応した補正を行なつているの
で、停止位置制御の精度を上げることができ
る。

(d) 従来、数タツプ連続切換動作を行なう場合
は、あらかじめ設定された１タツプ切換時間の
数倍を要していたのに対し、本発明によれば、
直流電動機の回転数を自在に選定することによ
り１タツプ切換時間及び数タツプ連続切換時間
とも略一定になるようにしたものである。この
結果、特に電気炉などに使用されると操業度ロ
スを解消することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の負荷時タツプ切換装置のブロツ
ク構成図、第２図は本発明の一実施例を示す負荷
時タツプ切換装置のブロツク構成図、第３図は第
２図の動作を説明するためのフローチヤートであ
る。 １……負荷時タツプ切換器、２……電動操作機
構、３……負荷、４……変成器、５……負荷時タ
ツプ切換装置動作指令発生回路、６……負荷時タ
ツプ切換変圧器、７……電動機、８……駆動機
構、９……歩進機構、１０……極限停止機構、１
１……指示機構、１２……電動機電源制御回路、
１３……直流電動機、１４……電源、１５……電
動機電源切換回路、１６……回転検出器、１７…
…パルス発生回路、１８……演算制御回路、１９
……記憶回路、２０……表示回路、２１……界磁
抵抗器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 負荷時タツプ切換器を駆動する直流電動機
   と、この直流電動機の回転速度を可変する抵抗器
   と、この直流電動機の回転を検出する回転検出部
   と、この回転検出部より出力される信号を処理す
   るとともに前記電流電動機の電源切換回路を
   ON、OFF制御する演算制御回路と、切換データ
   などを記憶している記憶回路とを備え、１タツプ
   または連続タツプ切換指令に応じて前記直流電動
   機の回転を変化させてタツプ切換時間を略一定に
   保つようにしたことを特徴とする負荷時タツプ切
   換装置。