JPH0230787Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、多相交流回路の無効電力に関する
ものである。

従来、例えば三相交流回路の無効電力を得る場
合、計測素子としては、電力計を用いこれに印加
される電圧を抵抗；コンデンサ等による移送回路
もしくは、移相トラスにより所定の移相を行いこ
れを回路の電流と併せて電力計に印加することに
より、回路の無効電力を測定することが行われて
きた。

しかしながら、従来の無効電力測定回路におい
ては、その測定精度は、抵抗、コンデンサ等を用
いた移送回路によるのでは、これらの素子の精
度、安定度に依存し、また回路の周波数が変化す
れば、その変化は、直に移相特性を大きく変化さ
せるため、周波数の変化する回路では使用できな
いという欠点を有していた。また、移相トランス
によるものにおいては、大きなスペースと必要と
し、更に重いものになつてしまうと云う欠点を有
している他、やはり周波数が、変化するとその移
相トランスの励磁インンピーダンスの変化によ
り、移相特性が変化し、正確な精度が望めないと
云う欠点を有している。

この考案は前記欠点を解消し、周波数が変化し
ても測定精度の変化しない小形、高性能の無効電
力測定回路を提供しようとするものである。

以下、この考案の一実施例を図にもとづいて説
明する。第１図はこの考案の一実施例を示す無効
電力測定回路６の接続図であり、１は第１の線間
電圧が印加される電圧入力端子であり、抵抗Ｒと
演算増幅器Ａ１からなる位相反転回路７の入力に
接続される。一方、２は第２の線間電圧が印加さ
れる電圧入力端子であり、抵抗Ｒ、２Ｒ、２／√３、 演算増幅器Ａ３からなる第２の加算回路９の一方
の入力に接続され、加算回路９のもう一方の入力
は前記位相反転回路７の出力に接続される。更
に、入力端子２は抵抗Ｒ、２Ｒ２／√３Ｒ、演算増 幅器Ａ２から成る第１の加算回路８の一方の入力
に接続され、加算回路８のもう一方の入力は、前
記の位相反転回路７の出力に接続される。３およ
び４は第１および第２の線電流が印加される入力
端子であり、それぞれ第１・第２の乗算回路Ｍ１
およびＭ２の一方の入力に接続される。一方、乗
算回路Ｍ１のもう一方の入力は加算回路８の出力
に、乗算回路Ｍ２のもう一方の入力は加算回路９
の出力にそれぞれ接続される。１０は第３の加算
回路であり、抵抗Ｒおよび演算増幅器Ａ４より成
り、その一方の入力は、乗算回路Ｍ１の出力に、
他方の入力は乗算回路Ｍ２の出力に接続される。
加算回路１０の出力は無効電力測定回路６の出力
端子５に接続される。

以上のように構成されたこの考案の無効電力測
定回路６の動作について、第２図のベクトル図を
参考にして説明する。

第２図において、V₁，V₂，V₃は回路の相電圧
であり、V₁₂，V₃₂、は線間電圧であり、それぞ
れ入力端子１および２に印加される。線間電圧
V₁₂は位相反転回路７によりその位相が180゜反転
され、位相反転回路７の出力は−V₁₂となる。加
算回路８は、この位相反転回路７の出力−V₁₂と
入力端子２の電圧V₃₂を加算し、その出力V₁₂′は
次式(1)で表わされ、 第２図に示す如く端子１に印加された電圧V₁₂よ
り位相のみ90゜おくれの電圧となる。一方、加算
回路９は、位相反転回路７の出力−V₁₂と入力端
子２の電圧V₃₂を加算し、その出力V₃₂′は次式(2)
で表わされ、第２図に示す如く、端子２に印加さ
れた電圧V₃₂より 位相のみ90゜おくれの電圧となる。一方入力端子
３に加えられた線電流I₁は乗算器Ｍ１により電圧
V₁₂′と乗算されその出力e₁は次式(3)で表わされ
る。

e₁＝V〓₁₂′・I〓₁ ＝V₁₂′×I_1COS（−π／３＋₁） (3) 一方、入力端子４に加えられた線電流I₃は乗算
器Ｍ２により電圧V₃₂′と乗算され、その出力e₂は
次式(4)で表わされる。

e₂＝V〓₃₂′・I₃ ＝V₃₂′・I_3COS（−2π／３＋₃） (4) 加算器１０は、これらのe₁，e₂を加算し、その出
力e₀すなわち、無効電力計測回路６の出力端子５
の出力は次式５で表わされる。

e₀＝−（e₁＋e₂） ＝−｛V₁₂′・I₁sin（π／６＋₁） ＋V₃₂′・I₃sin（−π／６＋₃）｝ (5) これは明らかに三相回路の無効電力であり、こ
のことにより回路の無効電力に比例した出力を得
ることができる。

以上の説明においては、３相３線式の回路場合
の実施例について説明したが、３相４線式の回路
の場合にも、加算回路の数とその加算の重みを適
切に決定することにより同じ効果を得ることがで
きることは自明である。

また、無効電力測定回路について説明したが更
にこの出力の時間積分を行えば無効電力量計とす
ることも可能である。

以上述べた如く、この考案によれば従来の抵抗
コンデンサ等による移相回路あるいは、移相トラ
ンスによる方法における精度、安定度の悪さ、周
波数が変化した場合の特性の変化、大きなスペー
スを必要とし重い等の欠点は、これらの回路が単
に抵抗の安定度のみで決定され、周波数が変化し
てもその特性が変化せず、極めて小形で安価に構
成できるという著しい効果を得ることができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す接続図、第
２図はこの回路の電圧電流の関係を示すベクトル
図である。 図に於いて１〜４は入力端子、５は出力端子、
７は位相反転回路、８，９，１０は加算回路、Ｍ
１，Ｍ２は乗算回路である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 第１の線間電圧V₁₂ が入力されその逆位相電圧
   −V₁₂を出力する位相反転回路、上記逆位相電圧
   −V₁₂と第２の線間電圧V₃₂ とを所定比率で加算
   し上記第１の線間電圧よりも90゜位相の遅れた電
   圧【式】を出力する第１ の加算回路、この第１の加算回路の出力電圧V′₁₂
   と第１の線電流I₁とを乗算する第１の乗算回路、
   上記逆位相電圧−V₁₂ と第２の線間電圧V₃₂ とを
   所定比率で加算し、上記第２の線間電圧よりも
   90゜位相の遅れた電圧
   【式】を出力する第２ の加算回路、この第２の加算回路の出力電圧と第
   ２の線電流I₃とを乗算する第２の乗算回路、およ
   び上記第１、第２の乗算回路の出力値を加算する
   第３の加算回路を備えた無効電力測定回路。