JPH02212774A - ゼロクロス検出器 - Google Patents

ゼロクロス検出器

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JPH02212774A
JPH02212774A JP1314493A JP31449389A JPH02212774A JP H02212774 A JPH02212774 A JP H02212774A JP 1314493 A JP1314493 A JP 1314493A JP 31449389 A JP31449389 A JP 31449389A JP H02212774 A JPH02212774 A JP H02212774A
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voltage
zero
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phases
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JP1314493A
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Charles H Shin
チヤールズ・ハイオ・シン
George K Woodworth
ジヨージ・ケルシイ・ウツドワース
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/175Indicating the instants of passage of current or voltage through a given value, e.g. passage through zero

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 A、産業上の利用分野 本発明は一般的には多相電源の切換えに関し、さらに詳
しくいえば、多相システムにおける相対的な位相につい
てゼロクロスを正確に識別することに関する。
B、従来の技術及びその課題 デルタ電力システム及び一定の基準のないY電力システ
ムは電力生成及び分配網において普通に用いられている
。これらは三相電圧システムであり、その波形は第2図
に示されている。通常、三相電圧の波形は各々120度
で位相分離がされるように生成される位相A、位相B及
び位相Cによって表わされる。各相のゼロボルトのクロ
ス時に生成される相対的なタイミングの測定は電力切換
制御の際に重要となる。たとえば、米国特許第4761
563号の第28図には各相A、B及びCについてのゼ
ロクロスを検出して第1の電源から第2の電源への三相
電力の同期的な転送のオペレーションを実行するために
必要な波形一致検出回路が開示されている。これは、位
相がゼロボルトをクロスしたことを識別するのに必要な
ものとして設けられるほんの1例にすぎない。適切な相
制御及び切換装置の制御はこのタイミング情報を用いて
行われることが多い。位相によるゼロの実際の通過は電
源ラインのノイズのため正確には記録できない。不平衡
接地電流及びシステム切換の遅延に起因する接地からの
仮想中性点電圧基準の変位が大きなエラーを引き起こす
。これは第3図に示すような三相電カシステ13のベク
[・ル表示を参照するとよく理解できる。第3図は3つ
の位相A、11及び(=を11三五角形としてバク1−
ル表示した図である。第3図では、この三角形が時d1
方向に回転し5てあられれる6つの外観が示され、てい
る2、これは、電力を三相システムに供給する五組発生
器の回転における各60度の増分を表わし、ている。第
3図に示す如き三相波形の構成は以下のように記述でき
る。−(相交流(AC)システ13においては。
1つの位相(たとえば位相A)は他の2つの位相の電圧
(たとえば位相B及び位相C)が大きさが等しくかつ向
きが反対であるときに仮想ゼロ電圧点をクロスする。こ
れは第3図からもわかる。このクロスは三相発生器にお
いて−・回転で−・位相ILつき2回発生ずる1、この
クロスは負から正及び正から負へ両方で生じる。第3図
ではこれら6つの外観に1ない6の番号を付した。外観
1においてはA相についての正クロスが示されて才9す
、外観2ではB相についての負クロスが示されており、
外観3ではC相についての正クロスが示されている(以
]ζ、同様)。しかしながら従来技術は、多相電力シス
テムの各相のゼロクロスを識別するための高信頼かつ耐
ノイズ性の技術を提供するものではない。そこで本発明
は多相電源システムにお↓プる各相のゼロクロスを識別
するための改善された手段を提供することを目的として
いる。
また、本発明の他の目的は多相電源システムにおける各
相のゼロクロスを識別する改善された耐ノイズ性の手段
を提供することである。
C1課題を解決するための手段 この目的を達成するため、A相、B相及びC相を有する
多相電力システムのための本発明のゼロクロス検出器は
、(a)A相入力と13相入力との間に接続され、第1
の測定電圧の出力を右する第1−の電圧測定手段と、(
b)A相入力とC相入力との間に接続され、第2の測定
電圧の出力を有する第2の電圧測定手段と、(C)上記
第1の電圧測定1段の1:記出力に接続された第1入力
と、上記第2の電圧測定手段の上記出力に接続された第
2入力とを有し2、上記第1の測定電圧が−1−記第2
の測定電圧と大きさが等しくかつ極性が反対であるとき
に信号を生成する手段と、を具備して成ることを特徴と
し5ている。
以下、本発明の作用を実施例と共に説明する。
D、実施例 第1図は三相システムについてのゼロ電圧クロス検出器
の構成を示す図である。第1図にはコイル20.20′
及び20″を含む三相交流機が示されている。コイル2
0はA相とC相の間に接続され、コイル20′はC相と
B相の間に接続され、コイル20″はA相とB相の間に
接続される。第1の電圧測定装置22はA相とB相の間
に接続された入力を有し、A相とB相の間の電位差を測
定してこれを第1の値として出力する。第2の電圧測定
装置24はA相とC相の間に接続され、A相とC相の間
の電位差を測定してこれを第2の値として出力する。比
較器26は第1の電圧測定装置22の出力に接続された
第1の入力と、第2の電圧測定装置24の出力に接続さ
れた第2の入力とを有し1、こ九らの再測定装置からの
出力電圧値の大きさが等しく向きが反対の場合に一定の
信号を生成する。この信号により、A相についてゼロク
ロスが生じたことが示される。
2つの電圧測定装置及び1つの比較器についての同様な
構成を用いてB相のゼロクロス及びC相のゼロクロスを
それぞれ識別する。
第4図は第1図に示す本実施例の動作を説明する波形図
である。第4図では、縦軸に電圧及び横軸に時間をとっ
てあり、C相の波形及びB相の反転波形が示されている
。図かられかるように、C相の電圧とB相の電圧が大き
さが等しくかつ向きが反対なときに、遷移が生ずる。こ
れはA相についてのゼロクロスを表わす信号である。図
かられかるように、A相についてのゼロクロスは第1−
図の交流機の一回転につき2回発生する。
第5図は3つの変圧器T1.T2及びT3がA相、B相
及びC相についてのゼロクロスを測定するための3つの
電圧測定装置としていかに機能とするかを示す回路図で
ある。第1図で示したコイル20.20′及び20″を
備えた交流機が第5図でも示されている。第5図では、
さらに、1次コイルTI’ 、T2’及びT3’の接続
で示されている。これらの各コイルは各端子A、B及び
Cにそれぞれ接続された一端と、共通に接続された他端
とを有する。各変圧器T1、T2及びT3は中央タップ
式2次コイルとしてT1”、T2”及びT3″をそれぞ
れ有する。電圧測定装置の動作を行うような変圧器T1
、T2及びT3の接続は第6図でより詳細に示されてい
る。第6図かられかるように、A相、B相及びC相は1
次コイルT1、T2及びT3への入力であり、共通端子
25はこれら3つの変圧器の1次コイル用として示され
ている。2次コイルTl”、T2”及びT 3 ”は平
衡回路を楕成している。A相のゼロクロスに器30の正
入力に接続された一b電圧及び接地電位に電位に接続さ
れた中央タップで接続される2次コイルT2”を有する
。変圧器T3は第2のバッファ増幅器30′の正入力に
接続された正のC端子及び接地電位に接続された中央タ
ップを有する2次コイルT3″を有する。第1の比較器
30の出力は比較器32の正入力に印加され、バッファ
増幅器30’の出力は比較器32の負入力に接続される
。比較器32の機能はバッファ増幅器30の出力とバッ
ファ増幅器30′の出力とが大きさが等しくかつ向きが
反対かどうかを判断することである。この関係が生じる
と、比較器32はA相についてのゼロクロスを示す信号
を出力する。
第6図の回路の特定のオペレーションは第7図に示され
る。第7図かられかるように、比較器32の出力は+5
ボルトのレベルから一14ボルトのレベルへの遷移であ
る。この遷移の方向はA相が正から負へ遷移しているこ
とを示すものであり、その遷移の生じる時間がA相につ
いてのゼロクロスの発生する時間である。比較器32の
出力が]、4ボルトから+5ボルトへ遷移したときは、
人相の遷移が負から正へのゼロクロスである。比較器3
2の出力は単安定マルチバイブレーク34の入力に接続
される。単安定マルチバイブレータ34は比較器32の
出力で示される遷移発生の瞬間を示す小さな方形波を生
成する。単安定マルチバイブレータ34の出力は米国特
許第4761563号に記載されるような第8図に示す
如き波形−致検出回路へ印加できる2値信号として使用
することができる。
第6図の回路かられかるように、各ゼロクロス相は特定
の監視部によって識別される(A相監視部については上
述の通りである)。B相監視部はバッファ増幅器30b
及び30b′を含み、これらの出力は比較器32bの入
力へ印加される。比較器32bの出力は単安定マルチバ
イブレータ34bへ印加され、この単安定マルチバイブ
レータ3 4、 bによって2値信号出力が供給される
C相監視部はバッファ増幅器30c及び30cを含む。
バッファ増幅器30c及び300′の出力は比較器32
cの入力へ印加される。比較器30cの出力は単安定マ
ルチバイブレータ34cへ印加され、この単安定マルチ
バイブレータ34cによって2値信号出力が供給される
図かられかるように、B相監視部において、比較器30
bは2次コイルT3″及びその負のC端子に接続された
正入力を有し、バッファ増幅器3ob及び30b’は2
次コイルTl’″の正のa端子に接続された正入力を有
する。
C相監視部においては、バッファ増幅器30cは2次コ
イルT1”の負のa端子に接続された正入力を有し、バ
ッファ増幅器30C’は2次コイルT2″の正のb端子
に接続された正入力を有する。
E,発明の詳細 な説明したように本発明によれば、三相電源システムの
3つの全ての相についてのゼロクロス検出器において耐
ノイズ性を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す図、第2図は三相電力シ
ステムにおける各相の波形を示す図、第3図は第2図に
示された波形のベクトル表示を示す図、第4図は第1図
に示す実施例の動作を説明する図、第5図は第1図に示
す本発明の実施例に用いられる変圧器の構成を示す図、
第6図は本発明の実施例の詳則を示す図、第7図は第6
図に示す回路の動作を示す図、第8図は米国特許第47
61563号に開示されるような波形一致検出回路を示
す図である。 出願人  インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーション 代理人  弁理士  頓  宮  孝 (外1名) −11= CR開平 Z−?12;//4(5)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 A相、B相及びC相を有する多相電力システムのための
    ゼロクロス検出器であって、 (a)A相入力とB相入力との間に接続され、第1の測
    定電圧の出力を有する第1の電圧測定手段と、 (b)A相入力とC相入力との間に接続され、第2の測
    定電圧の出力を有する第2の電圧測定手段と、 (c)上記第1の電圧測定手段の上記出力に接続された
    第1入力と、上記第2の電圧測定手段の上記出力に接続
    された第2入力とを有し、上記第1の測定電圧が上記第
    2の測定電圧と大きさが等しくかつ極性が反対であると
    きに信号を生成する手段と、 を具備して成るゼロクロス検出器。
JP1314493A 1988-12-05 1989-12-05 ゼロクロス検出器 Expired - Lifetime JPH06105267B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US280470 1988-12-05
US07/280,470 US4901005A (en) 1988-12-05 1988-12-05 Zero voltage crossover detector for polyphase systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02212774A true JPH02212774A (ja) 1990-08-23
JPH06105267B2 JPH06105267B2 (ja) 1994-12-21

Family

ID=23073227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1314493A Expired - Lifetime JPH06105267B2 (ja) 1988-12-05 1989-12-05 ゼロクロス検出器

Country Status (5)

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US (1) US4901005A (ja)
EP (1) EP0372240B1 (ja)
JP (1) JPH06105267B2 (ja)
CA (1) CA2004340C (ja)
DE (1) DE68913450T2 (ja)

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