JPH0495775A - 停電検出装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、交流電源の停電を検出する停電検出装置に
関するものである。

［従来の技術］ 第５図は例えば実用電子回路（４）、Ｐ２２８〜２３１
（ＣＱ出版株式会社昭和５５年１１月３０日発行）に開
示された従来の停電検出装置（２０）を示す回路図であ
り、図において（ｌａ）、　（＋ｂ）は検出すべき交流
電圧が入力される入力端子、（２１ａ）〜（ｔｄ）はこ
れら入力端子（ｌａ）、　（ｌｂ）に入力側が接続され
、交流電圧を整流するダイオード、（２３）、　（２４
）は直列接続されたダイオード（２１ａ）、　（２１ｂ
）または（２１ｃ）、　（２１ｄ）の両端間で互いに直
列に接続されたそれぞれ抵抗器、定電圧ダイオード、（
２５）はこの定電圧ダイオード（２４）と並列に接続さ
れたコンデンサ、（２６）はこのコンデンサ（２５）と
並列に接続された抵抗器であって、その一端がアースさ
れている。（２７）は電圧比較器（コンパレータ）であ
って、そのマイナス側入力端子が抵抗器（２６）の非ア
ース端に接続されている。（２８）は可変抵抗器であっ
て、正の制御電源（７）とアースとの間に接続され、中
間端子はコンパレータ（２７）のプラス側入力端子に接
続されている。そして（］２）はコンパレータ（２７）
の出力端子である。

第６図は、従来の停電検出装置（２０）の動作説明用波
形図である。

従来の停電検出装置（２０）は上述したように構成され
ており、入力端子（Ｉａ）、　（Ｉｂ）より入力された
交流電圧［第６図（ａ）〕はブリッジ接続されたダイオ
ード（２１ａ）〜（２１ｄ）によって整流されると、第
抗器（２３）を通して定電圧ダイオード（２４）、コン
デンサ（２５）および抵抗器（２６）に印加されると共
に、コンパレータ（２１）のマイナス側入力端子にも入
力される（Ａ）点）。コンパレータ（２７）のプラス側
入力端子には可変抵抗器（２８）によって設定された基
準電圧が入力される。（Ａ）点電圧は、第６図（ｃ）の
実線に示すように、まず抵抗器（２３）を通してコンデ
ンサ（２５）が充電されて電圧が上昇し、次に定電圧ダ
イオード（２４）によってその制限電圧＝Ｖ２に制限さ
れ、やがて交流電圧の方がｖ２よりも低くなるとコンデ
ンサ（２５）から抵抗器（２６）を通して放電するとい
う動作を半周期ごとに繰り返す。コンパレータ（２７）
はマイナス側入力端子の電圧がプラス側入力端子の電圧
よりも低くなると出力端子（１２）に出力信号を出すよ
うに動作するる さて、Ｆ時点で交流電圧か停電（１ｉ圧低下）すること
を考えると、交流電圧か低下しかつコンデンサ（２５）
の電荷が放電して（Ａ）点；圧が可変抵抗器（２８）に
よって設定された基準電圧よりも低くなると、第６図（
（１）のＧ時点でコンパレータ（２７）が動作して出力
端子（１２）に停電検出信号を出力する。

なお、この停電検出装置で３相交流電源の停電を検出す
るには、ダイオード（２１ｇ）〜（２１ｄ）で構成され
た単相ブリッジを３相ブリツジ構成に３相を一括して整
流し、その整流電圧を基準電圧と比較して停電検出信号
を出すようにするか、上記停電検出装置で３相個別に整
流して比較し、各出力を論理和（オア）ゲートに入力し
、どれか１つでも出力を出した時には、停電検出信号を
出すようにすれば良い。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の停電検出装置（２Ｇ）では、検出速度と検出精度
がコンデンサ（２５）の牛ヤパシタンスと抵抗器（２６
）の抵抗値とで定まる放電時定数と、基準電圧の設定値
とに依存する。従って、放電時定数をあまり小さくする
と検出回路での消費電力が大きくなり、また通常状態で
の（Ａ）点電圧のリップルが大きくなって検出精度が悪
くなるので、実用的な検出速度は１〜２サイクルよりも
速くできず、更に交流電圧の振幅を基準電圧と比較して
いるので、３相アンバランスを検出できないという問題
点があった。

この発明は、上述したような問題点を解決するためにな
されたもので、停電を短時間でかつ精度良く、検出でき
ると共に、交流１！願の３招バランスチエツクや位相バ
ランスチエツクを１つの回路で行なえる停電検出装置を
得ることを目的とする。

［１題を解決するための手段］ この発明に係る停電検出装置は、入力された交流電圧に
同期した所定の電圧値の正弦波電圧を発生する手段と上
記正弦波電圧によって上記入力された交流電圧の３相信
号を２相信号に変換する３相／２相変換手段と、変換さ
れた２相信号が所定の電圧範囲内に無いと出力を発生す
る比較手段とを設けたものである。

［作　用コ この発明において、３相信号から変換された２相信号の
一方は所定の電圧範囲と比較され、この電圧範囲内に無
いと停電と判断され、またもう−方の２相信号も所定の
電圧範囲と比較され、この電圧範囲内に無いと位相アン
バランスあるいは電圧アンバランスと判断され。

［実施例コ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの発明に係る停電検出装置の一実施例（２０
＾）を一部ブロック図で示す回路図であり、図において
（１）は検出すべき交流電圧が入力される入力端子、（
２）はこの入力端子（１）に接続され、例えばフェーズ
ロックドループ（ＰＬＬ）回路により構成される同期回
路、（３）はこの同期回路（２）の出力側に接続され、
入力された交流電圧に同期しかつ所定の大きさを有する
正弦波電圧を発生する正弦波発生回路、（４）はこの正
弦波発生回路（３）の出力側および入力端子（１）に接
続され、入力された交流電圧の３相信号ｖ　ｊｌ＋　ｖ
　５＋　ｖ　Ｔを直交した２相信号Ｖ　ｄ、　Ｖ　、に
変換する３相／２相変換器、（５）および（６）、　（
９）および（１０）はこの３相／２相変換器（４）のそ
れぞれｖｄ出力側、■、出力側に接続された電圧比較器
（コンバレー′夕）、（７）は電圧ｖＰを有する正の制
御電源、（８）は電圧■。

を有する負の制御電源、（１１）は正の制御１！源（７
）とアースの間に接続され、抵抗値Ｒ８に設定された可
変抵抗器、（１３）は正の制御電源（７）とアースの間
に接続され、抵抗値Ｒ２に設定された可変抵抗器、（１
４）は正の制御電源（７）または負の制御電源（８）に
接続され、実質的に同一の抵抗値Ｒ８を有する抵抗器、
（１５）はこれら抵抗器（１４）と（１４）の間に接続
され、抵抗値Ｒ４に設定された可変抵抗器、（１２ａ）
はコンパレータ（５）、　（６）の出力端子に接続され
た出力端子、（１２−ｂ　）はコンパレータ（９）。

（１０）の出力端子に接続された出力端子である。

この発明の停電検出装置（２ＯＡ）は上述したように構
成されており、入力端子（１）には交流電圧が入力され
る。同期回路（２）は例えば第２図（ａ）のブロック図
に示すようにフ二一ズロツクドルーブ（ＰＬＬ）回路で
構成されており、入力信号と、これ数に分周した出力信
号との位相を比較する位相比ｔ？器（２ｏｉ）と、その
信号側に接続されたフィルタ（２０２）と、そのフィル
タ出力電圧に応じた周波数の信号を発振する電圧制御発
振器（２０３）と、上述した−分周器（２０４）とによ
り入力電圧の１，２．・・・ｎ ２ｎ倍の周波数のｎ個の同期信号を発生する。この同期
回路（２）の応答速度はフィルタ（２０２）の時定数に
より決定される。正弦波発生回路（３）は例えば第２図
（ｂ）のブロック図に示すように正弦波パターンを記懐
させた読出し専用メモリ（ＲＯＭ）　（３０１’）と、
ディジタル／アナログ（Ｄ／＾）変換器（３０２）とに
より入力電圧に同期して電圧の一定な正弦波電圧を発生
する。　　　　” ここで、入力された交流電圧の３相信号ｖ　ｌ＋　ｖ　
Ｓ＋■ア電圧と正弦波電圧を次式のように仮定する。

Ｖ＋＋＝ｊ丁’　Ｖ＋　Ｓｊｎθ。

Ｖｓ　−１’Ｘ　”　ｖｔ　５ｉｎ（θｏ−１２０°・
α１）　　　　（＋）ｖ、　　＝　　しｌΣ・　Ｌ　　
５ｉｎ（θ　、−２４０°十α　、）正弦波電圧ｅ３＋
ｍ１　ｅ　Ｓｍ＋　ｅ　ｓｒｓ　ｅ　ｍｃ＋Ｒ自ｃ＋Ｒ
ｔｅｅ＊ｓ＝　　　Ｓｊｎθ０ ｅｓｓ”　　５ｉ１（θｏ−１２０°）（２）ｅ　　丁
ｓ＝　　　Ｓ！ｎ（θ　、−２４０°）ｅ　、ｃ’＝　
　　ｅＯ８θ０ ｅｓｃ＝　　ｃ、ｏｓ（θシ１２０°）（３）ｅ　　丁
ｃ＝　　　ｅ０４（θ　ｏ−２４０°）上記（１）、　
（２）、　（３）式に示される電圧を３相／２相変換器
（４）に入力すると、３相／２相変換器（４）は次の相
変換を行う。

上記（４）式より２相信号ｖ　（１＋　ｖ　Ｑはとなる
。上記（５）式に示されている２相信号ｖｄ。

Ｖｑは、 （ｉ）入力電圧の振幅が３相等しくＶ＋・Ｖ、・Ｖ、・
Ｖとバランスしている、位相もバランスしているときに
は、２相信号ｖ　ｄ＋　ｖ　、は Ｖ　ａ’＝　ｆｉ　・Ｖ　　、　Ｖ　、＝　Ｏ（７）と
なり、一定の電圧をもった直流電圧となる。

（１１）入力電圧の振幅が３相アンバランスをしていた
り、位相もバランスしていなかったりすると、上記（６
）式がそれぞれある値をもつことになり、２相信号Ｖ　
ａ、　Ｖ　ｑ正弦波状のリップルを持つことになる。

例えば第４図（８）はｖｌ・Ｖ、・Ｖ、・Ｖ、α、＝０
．α。

＝−１０°の時のＶ、、Ｖ、Ｑあり、第４図（ｂ）はＶ
、＝Ｖ＊・ｖ、ｖｓ□１．　Ｈ＋　α１＝αｓ＝Ｏノ時
のｖ、、ｖ、である。

２相信号Ｖ　ａ、　Ｖ　、はコンパレータ（５）および
（６）。

（９）および（１０）から成る比較手段としてのウィン
ドコンパレータ回路に入力され、一方の２相信号例えば
Ｖ６がＲＩ＋　Ｒ、で決められた所定の電圧範囲内に無
いと停電と判断され、また他方の２相信号例えばＶ、が
Ｒ、、Ｒ、で決められた所定の電圧ｌｌ内に無いと振幅
アンバランスや位相アンバランスと判断され、出力端子
（１２ｇ）、　（１２ｂ）に出力が発生される。なお、
Ｖ６を位相アンバランス検出用、■、を停電検出用とし
ても良いことは明らかである。

第３図はこの発明の他の実施例（２０Ｂ）を一部ブロッ
ク図で示す回路図であり、図においテ（２０）ｉｔ第５
図に示した従来の停電検出装置であって、検出レベルが
精密に設定されており（例えば−１０％）、（２０Ａ）
は第１図に示したこの発明の一実施例であって、その検
出レベルが停電検出装置ｔ　（２０）の検出レベルより
もやや広く設定されており、（例えば−１５％）、（３
１）はこれら停電検出装置（２０）および（２０Ａ）の
出力側に接続された論理＄０（オア）ゲートである。な
お、停電検出装置（２０Ａ）は応答速度が速いが、電圧
波形歪の影響により誤動作する可能性がやや高いので、
検出レベルを広げて不要な動作をとないようにする。一
方の停電検出装置（２０）は、フィルタを有し、電圧波
形歪の影響を受けにくいので、検出レベルを精密に設定
する。即ち、電圧低下量の小さな停電（電圧低下）が継
続する場合は停電検出装置（２ｏ）で所定のフィルタ時
定数後に検出することができ、電圧低下量の大きな停電
の場合は停電検出装置（２０＾）で高速に検出すること
ができる。また、停電検出装置（２ＯＡ）では周波数異
常、３相電圧バランスチエツクもでき、両者の長所を生
かした、高速で精度の高い停電検出装置を得ることがで
きる。

なお、上記実施例の構成をディジタル回路とソフトウェ
アで組んでもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。

［発明の効果］ 以上、詳しく説明したように、この発明は、入力された
交流電圧に同期した所定の正弦波電圧を発生する手段と
、上記正弦波電圧をもとに入力交流電圧を３相／２相変
換し、得られた２相信号によって停電検出、電圧バラン
スまたは位相バランス検出を行う比較手段とを備えてい
るので、検出時間が短く、検出精度の高いものが得られ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を一部ブロック図で示す回
路図、第２図（ａ）は第１図中の同期回路の詳しいブロ
ック図、第２図（ｂ）は第１図中の正弦波発生回路の詳
しいブロック図、第３図はこの発明の他の実施例を示す
回路図、第４図はこの発明の一実施例の動作説明用波形
図、第５図は従来の停電検出装置を示す回路図、第６図
は第５図の装置の動作説明用波形図である。 図において、（１）は入力端子、（２）は同期回路、（
３）は正弦波発生回路、（４）は３相／２相変換器、（
５）、　（６）、　（９）、　（１０）は電圧比較器（
コンパレータ）、（ｏ）、　（＋３）、　（１ｓ）は可
変抵抗器、（１４）は抵抗器、（１２ｇ）、　（１２ｂ
）は出力端子、（２０）、　（２ＯＡ）、　（２０Ｂ）
は停電検出装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力された交流電圧に同期した所定の電圧値の正弦波電
   圧を発生する手段と、上記正弦波電圧によって上記入力
   された交流電圧の３相信号を２相信号に変換する３相／
   ２相変換手段と、変換された２相信号が所定の電圧範囲
   内に無いと出力を発生する比較手段とを備えたことを特
   徴とする停電検出装置。