JPH0218569B2 - - 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係り、特にタ
ツプ切換器を操作する電動操作機構部分の改良に
関する。

〔発明の技術的背景〕

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と電動操作機構２
とから構成され、送配電系の負荷３が変動した場
合、変成器４で前記変動に対応した電圧変化を検
出し、前記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負荷時タツプ切換
装置動作指令発生回路５で作成し、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機
能を有している。

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、図示の如く負荷時タツプ
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、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、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数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の負荷時
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
り換える時１回転するカム機構に伝達し、前記カ
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。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負荷時タツプ切換装置動作指
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
み電動機７を空転させる特殊な機構と、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１
１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。

〔背景技術の問題点〕

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
必要であつた。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、
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流れる
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の変化の原因と
なり、部品の交換等の保守をする必要があつ
た。

(e) 電動機７は、その停止位置を前記カム等のス
イツチで検出し、停止させていたが、電動機７
の負荷が軽い場合は正規停止位置を越え、負荷
が重い場合は正規停止位置の手前で停止するこ
とがあつた。従つて、長期にわたる使用により
負荷が変化すると、それにより停止位置が変化
し、正常なタツプ切り換えが行なわれなくなる
おそれがあつた。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来技術の問題点を解消し、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こ
とを目的とする。

〔発明の概要〕

この目的を達成するため本発明は、タツプ切換
器を駆動する電動機の回転数をパルスで取り出
し、このパルスを計数することにより、１タツプ
分の切換動作、タツプ位置および切換回数の表
示、最大タツプ位置の判定等を全て電気的に行
い、従来装置における歩進機構、極限停止機構、
表示機構などの機械部分を無くすと共に、電動機
の電源をOFFするタイミングを電動機負荷の変
化に応じて補正するようにしたことを特徴とす
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例を参照して説
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又は相当部分を示
し、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１３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、１
９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、２０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。

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、演算制御回路１８はその指令がタツプ昇
圧の指令か、あるいは、降圧の信号かを判定す
る。その指令が１タツプ昇圧の場合には、次に演
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。

即ち、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を行う訳であるが、
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１
９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
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１
５にタツプ昇圧の制御信号を出力し、電動機を回
転させる。

上述したように、このときの直流電動機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、演算制御回路１８はこ
のパルスを計数し、記憶回路１９に記憶する。更
に、演算制御回路１８は前記直流電動機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に記憶されている１タツプ切換に要する設定
値とを比較し、負荷時タツプ切換器１のタツプ切
換終了後、直流電動機１３が正規停止位置となる
ように電源切換回路１５を制御し、電動機を停止
する。

このようにして、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、次に演算制御回路１８は記憶
回路１９に記憶したタツプ番号に１を加え、タツ
プ番号を表示回路２０に表示する。また、演算制
御回路はタツプ切換回数に１を加え、これを表示
回路２０に表示する。

ところで、長期にわたる使用により負荷が変化
すると、負荷が変化することにより直流電動機１
３の停止位置にずれが生じてくる。

このずれを補正して常に正規停止位置に直流電
動機１３を停止させるため、本実施例では、記憶
回路１９に負荷時タツプ切換器１が１タツプを切
り換える時の直流電動機１３の回転数に対応する
数値、即ち負荷時タツプ切換器１が１タツプ切り
換えに要する直流電動機１３の目標回転位置設定
値と、演算制御回路１８が直流電動機１３に停止
指令を出す回転数に対応する数値、即ち前記目標
回転位置設定値に直流電動機１３を停止させるた
め、直流電動機１３に停止指令を出すタイミング
を決める停止指令位置設定値とを予め記憶してお
く。

演算制御回路１８は直流電動機１３の回転数に
対応するパルス数を計数しており、この計数値が
前記記憶回路１９に設定した直流電動機１３を停
止指令を出す回転数に対応する数、即ち停止指令
位置設定値に達したとき、電源切換回路１５を
OFFする。直流電動機１３は電源切換回路１５
がOFFになると、慣性により数回転回転してか
ら停止する。

この停止状態における直流電動機１３の回転数
に対応する計数値と、記憶回路１９に予め設定し
た負荷時タツプ切換器１が１タツプ切り換わる時
の直流電動機１３の回転数、即ち目標回転位置設
定値に対応する値との差を算出し、記憶回路１９
に記憶する。上記正規停止状態との差を２回以上
のタツプ切換にわたつて調べ、その平均値を求
め、正規停止位置から変化したか演算制御回路１
８で判定する。この結果、直流電動機１３の正規
停止位置が経年的により変化した場合には、演算
制御回路１８は記憶回路１９に設定した直流電動
機１３の停止指令を出す回転数に対応する数値を
上記平均値を基に補正する。

この場合、上記のように電源切換回路１５
OFF後の停止位置を複数回にわたつて調べ、そ
の結果に基づいて記憶回路１９に記憶されている
電源切換回路１５OFF設定値を補正する代りに、
第４図に示すように、パルス計数値が設定値に達
する以前に一旦電源切換回路１５をOFFとし、
その後、断続的に電源切換回路１５をON、OFF
する。このようにしても、負荷の大小によらず、
直流電動機１３を正規停止位置に停止させること
ができる。

負荷時タツプ切換装置を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。

(a) 機械的な機構である歩進機構９と極限停止機
構１０と指示機構１１とを無くしたため、複雑
な機滋や高精度の機械加工や部品組立の際の調
整が不要となる。

(b) 直流電動機１３の回転を検出する回転検出部
１６や演算制御回路１８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１
３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、本実施
例では、直流電動機１３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１５を制御し、前回のタツプ
切換器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) 記憶回路１９を有しているので、各タツプに
おける切換頻度や各タツプにおける切換時間の
統計処理が可能となり、保守、点検の時期を自
動的に判定することができるようになる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、従来機械的に構
成していた歩進機構、極限停止機構、表示機構等
を電気回路に置き換え、機械的部分を大巾に減ら
したので、組立、保守点検作業が容易になると共
に、電動機停止位置の補正を自動的に行なつてい
るので、停止位置精度が上り、信頼性の高い負荷
時タツプ切換装置が得られる。

【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要部ブロツク構成図、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、第４図は第２図の直流電動機停止動作を説明
するためのタイムチヤートである。 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……回転検出部、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。

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電動機と、こ
   の電動機の回転方向切換および電源開閉を行なう
   電源切換回路と、少なくとも、負荷時タツプ切換
   器が１タツプ切り換えに要する前記電動機の目標
   回転位置設定値と、その目標回転位置に前記電動
   機を停止するに必要な停止指令を出すタイミング
   を決める前記電動機の停止指令位置設定値とを記
   憶している記憶回路と、前記電動機の回転変位を
   検出する回転検出部と、この回転検出部で検出さ
   れた単位回転変位量毎の電気パルスを発生するパ
   ルス発生回路と、このパルス発生回路より出力さ
   れるパルスを計数して得られるタツプ切換位置と
   前記記憶回路から与えられる停止指令位置設定値
   とを比較し、その偏差に応じて前記電源切換回路
   を切換開閉制御すると共に、１タツプ切換終了毎
   に前記目標回転位置設定値と実際のタツプ切換位
   置とを比較し、その偏差に応じて前記停止指令位
   置設定値を補正する演算制御回路とを備えている
   ことを特徴とする負荷時タツプ切換装置。