JPH059962B2 - - Google Patents
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- JPH059962B2 JPH059962B2 JP58038808A JP3880883A JPH059962B2 JP H059962 B2 JPH059962 B2 JP H059962B2 JP 58038808 A JP58038808 A JP 58038808A JP 3880883 A JP3880883 A JP 3880883A JP H059962 B2 JPH059962 B2 JP H059962B2
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- silicon
- alternating current
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- transformer
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- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 22
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 5
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〈発明の利用分野〉
この発明は、交流の導通・遮断をその零電位附
近で行うことにより、交流電流の導通・遮断に伴
う過渡現象を低減する装置に関する。
近で行うことにより、交流電流の導通・遮断に伴
う過渡現象を低減する装置に関する。
〈従来の技術〉
交流を負荷である電気機器に接続する場合、電
源投入直後に負荷に流入する電流は、電源投入の
タイミングに大きく依存する。
源投入直後に負荷に流入する電流は、電源投入の
タイミングに大きく依存する。
すなわち、交流というものは電圧値が一定周期
で正逆方向に増減を繰返していることから、電圧
値が波高値附近にあるときに電源を接続・切断す
れば、定常値を大幅に上回る電流が過渡的に発生
することとなる。一方、交流における零電位附近
で電源を接続・切断できれば、その直後の過渡電
流を実質皆無にすることができる。しかしなが
ら、交流は一般に高速で電圧方向が変化している
ので、ヒトの感覚のみによつて電源の接続や切断
のタイミングを選択することは不可能である。
で正逆方向に増減を繰返していることから、電圧
値が波高値附近にあるときに電源を接続・切断す
れば、定常値を大幅に上回る電流が過渡的に発生
することとなる。一方、交流における零電位附近
で電源を接続・切断できれば、その直後の過渡電
流を実質皆無にすることができる。しかしなが
ら、交流は一般に高速で電圧方向が変化している
ので、ヒトの感覚のみによつて電源の接続や切断
のタイミングを選択することは不可能である。
〈発明により解決すべき課題〉
このような状況に鑑み、本発明者は、電源スイ
ツチを開閉するタイミングに依ることなく、常
に、交流をその零電位附近で導通・遮断すること
のできる装置について鋭意研究した。
ツチを開閉するタイミングに依ることなく、常
に、交流をその零電位附近で導通・遮断すること
のできる装置について鋭意研究した。
〈課題を解決するための手段〉
この発明はこのような課題を解決するためのも
のであり、本質的に、負荷を介して交流電源に接
続された主電路を有するシリコン制御整流素子
と、前記交流電源に接続され、その交流電源と逆
位相の交流電圧を発生する変圧器と、その変圧器
の出力端と前記シリコン制御整流素子のゲート極
との間に介挿され、そのゲート極に変圧器による
逆位相交流電圧を半波整流して供給するためのダ
イオードと、そのダイオードと前記シリコン制御
整流素子のゲート極との間に介挿されたRC積分
回路とだけから構成され、交流電流の導通に際し
ては、前記ゲート極の電圧がそのゲートトリガ電
圧に達して後、前記交流電源における次の半サイ
クルの立上り零交差点の到来を待つてシリコン制
御整流素子が導通し、また、交流電流の遮断に際
しては、前記ゲート極の電圧がそのゲートトリガ
電圧を下回つて後、前記交流電源における通電中
の半サイクルの立下り零交差点の到来を待つてシ
リコン制御整流素子の導通が停止するよう、前記
RC積分回路の時定数を設定したことを特徴とす
る交流電流の導通・遮断装置の構造を要旨とする
ものである。
のであり、本質的に、負荷を介して交流電源に接
続された主電路を有するシリコン制御整流素子
と、前記交流電源に接続され、その交流電源と逆
位相の交流電圧を発生する変圧器と、その変圧器
の出力端と前記シリコン制御整流素子のゲート極
との間に介挿され、そのゲート極に変圧器による
逆位相交流電圧を半波整流して供給するためのダ
イオードと、そのダイオードと前記シリコン制御
整流素子のゲート極との間に介挿されたRC積分
回路とだけから構成され、交流電流の導通に際し
ては、前記ゲート極の電圧がそのゲートトリガ電
圧に達して後、前記交流電源における次の半サイ
クルの立上り零交差点の到来を待つてシリコン制
御整流素子が導通し、また、交流電流の遮断に際
しては、前記ゲート極の電圧がそのゲートトリガ
電圧を下回つて後、前記交流電源における通電中
の半サイクルの立下り零交差点の到来を待つてシ
リコン制御整流素子の導通が停止するよう、前記
RC積分回路の時定数を設定したことを特徴とす
る交流電流の導通・遮断装置の構造を要旨とする
ものである。
以下、この発明を図示実施例にしたがつて説明
する。
する。
〈実施例〉
第１図は、この発明による一実施例の電気的構
成部分を示す回路図である。
成部分を示す回路図である。
図中、Ｚは白熱電球や電動機などの負荷であ
り、シリコン制御整流素子SCRの主電路を介し
て電灯線などの交流電源ACに接続される。Ｈは
交流電源ACの電圧値を適宜降圧するための変圧
器であり、その一次巻線ＰはスイツチS1を介して
交流電源ACに接続され、また、二次巻線Ｑはダ
イオードＤ及び抵抗Ｒを介してシリコン制御整流
素子SCRのゲート極Ｇに接続されている。変圧
器Ｈにおける二次巻線Ｑは、第２図Ｂに示すよう
に、そこに発生する交流電圧が第２図Ａに示す交
流電源ACの位相と逆位相になるように接続され
ている。
り、シリコン制御整流素子SCRの主電路を介し
て電灯線などの交流電源ACに接続される。Ｈは
交流電源ACの電圧値を適宜降圧するための変圧
器であり、その一次巻線ＰはスイツチS1を介して
交流電源ACに接続され、また、二次巻線Ｑはダ
イオードＤ及び抵抗Ｒを介してシリコン制御整流
素子SCRのゲート極Ｇに接続されている。変圧
器Ｈにおける二次巻線Ｑは、第２図Ｂに示すよう
に、そこに発生する交流電圧が第２図Ａに示す交
流電源ACの位相と逆位相になるように接続され
ている。
シリコン制御整流素子SCRのゲート極Ｇに接
続されたコンデンサＣは、ゲート極Ｇの内部抵抗
とともにRC積分回路を構成し、その時定数は、
交流電流の導通に際しては、ゲート極Ｇの電圧が
そのゲートトリガ電圧に達した後、交流電源AC
における次の半サイクルの立上り零交差点の到来
を待つてシリコン制御整流素子SCRが導通し、
また、交流電流の遮断に際しては、ゲート極Ｇの
電圧がそのゲートトリガ電圧を下回つて後、交流
電源ACにおける通電中の半サイクルの立下り零
交差点の到来を待つてシリコン制御整流素子
SCRの導通が停止するように設定される。
続されたコンデンサＣは、ゲート極Ｇの内部抵抗
とともにRC積分回路を構成し、その時定数は、
交流電流の導通に際しては、ゲート極Ｇの電圧が
そのゲートトリガ電圧に達した後、交流電源AC
における次の半サイクルの立上り零交差点の到来
を待つてシリコン制御整流素子SCRが導通し、
また、交流電流の遮断に際しては、ゲート極Ｇの
電圧がそのゲートトリガ電圧を下回つて後、交流
電源ACにおける通電中の半サイクルの立下り零
交差点の到来を待つてシリコン制御整流素子
SCRの導通が停止するように設定される。
次に、本例の動作について説明すると、使用に
当たつて、スイツチS1を閉路すると、コンデンサ
Ｃとシリコン制御整流素子SCRにおけるゲート
極Ｇの内部抵抗により構成されるRC積分回路に
は、第２図Ｂに示すように、第２図Ａに示す交流
電源ACの位相と逆位相の交流がダイオードＤに
より半波整流された後、印加される。第２図Ｃ
は、電源投入以降、シリコン制御整流素子SCR
のゲート極Ｇに印加される電圧の変化の様子を示
したものである。第２図Ｃに示すように、ゲート
極Ｇの電圧は、電源投入からRC積分回路の時定
数により決定される一定時間が経過すると、その
ゲートトリガ電圧TGに達する。ゲート極Ｇがゲ
ートトリガ電圧TGに達すると、シリコン制御整
流素子SCRは、交流電源ACにおける次の半サイ
クルの立上り零交差点の到来を待つて導通する。
これにより、シリコン制御整流素子SCRの主電
路を流れる電流、すなわち、負荷Ｚに流入する電
流は、第２図Ｄにおいて斜線で示したように、交
流電源ACにおける立上り零電位附近で導通する
こととなり、爾後、交流電流を遮断するまで、交
流における正方向の半波のみが断続的に流入する
こととなる。
当たつて、スイツチS1を閉路すると、コンデンサ
Ｃとシリコン制御整流素子SCRにおけるゲート
極Ｇの内部抵抗により構成されるRC積分回路に
は、第２図Ｂに示すように、第２図Ａに示す交流
電源ACの位相と逆位相の交流がダイオードＤに
より半波整流された後、印加される。第２図Ｃ
は、電源投入以降、シリコン制御整流素子SCR
のゲート極Ｇに印加される電圧の変化の様子を示
したものである。第２図Ｃに示すように、ゲート
極Ｇの電圧は、電源投入からRC積分回路の時定
数により決定される一定時間が経過すると、その
ゲートトリガ電圧TGに達する。ゲート極Ｇがゲ
ートトリガ電圧TGに達すると、シリコン制御整
流素子SCRは、交流電源ACにおける次の半サイ
クルの立上り零交差点の到来を待つて導通する。
これにより、シリコン制御整流素子SCRの主電
路を流れる電流、すなわち、負荷Ｚに流入する電
流は、第２図Ｄにおいて斜線で示したように、交
流電源ACにおける立上り零電位附近で導通する
こととなり、爾後、交流電流を遮断するまで、交
流における正方向の半波のみが断続的に流入する
こととなる。
次に、交流電流の遮断について説明すると、交
流電流はスイツチS1を開路することにより遮断す
ることができる。すなわち、スイツチS1を開路す
るとRC積分回路への電圧供給が断たれるので、
第２図Ｃに示すように、ゲート極Ｇの電圧は漸減
する。そして、ゲート極Ｇの電圧値がそのゲート
トリガ電圧TGを下回ると、シリコン制御整流素
子SCRは通電中の半サイクルにおける立下り零
交差点の到来を待つて導通を停止する。
流電流はスイツチS1を開路することにより遮断す
ることができる。すなわち、スイツチS1を開路す
るとRC積分回路への電圧供給が断たれるので、
第２図Ｃに示すように、ゲート極Ｇの電圧は漸減
する。そして、ゲート極Ｇの電圧値がそのゲート
トリガ電圧TGを下回ると、シリコン制御整流素
子SCRは通電中の半サイクルにおける立下り零
交差点の到来を待つて導通を停止する。
このように、負荷Ｚを流れる電流は、スイツチ
S1の開閉タイミングに依ることなく、第２図Ｄに
示すように交流における零電位附近で導通し、遮
断されることとなる。
S1の開閉タイミングに依ることなく、第２図Ｄに
示すように交流における零電位附近で導通し、遮
断されることとなる。
第３図は、この発明による別の実施例の電気的
構成部分を示す回路図である。前の実施例との主
な違いは、本例においては、二個のシリコン制御
整流素子SCR1，SCR2を互いに逆並列接続して負
荷Ｚを含む電路に介挿するとともに、それらシリ
コン制御整流素子を前の実施例の場合と同様にし
て導通制御し得るように構成したものである。こ
れにより、第４図に示すように、交流の全波を負
荷Ｚに供給できることとなる。また、同図から明
らかなように、本例においても、負荷Ｚを流れる
電流は、スイツチＳやスイツチS1の開閉タイミン
グに依ることなく、交流における零電位附近で導
通し、遮断することができることとなる。
構成部分を示す回路図である。前の実施例との主
な違いは、本例においては、二個のシリコン制御
整流素子SCR1，SCR2を互いに逆並列接続して負
荷Ｚを含む電路に介挿するとともに、それらシリ
コン制御整流素子を前の実施例の場合と同様にし
て導通制御し得るように構成したものである。こ
れにより、第４図に示すように、交流の全波を負
荷Ｚに供給できることとなる。また、同図から明
らかなように、本例においても、負荷Ｚを流れる
電流は、スイツチＳやスイツチS1の開閉タイミン
グに依ることなく、交流における零電位附近で導
通し、遮断することができることとなる。
第５図は、第１図に示す装置を三相電動機に応
用する場合の結線例を示すものである。本例で
は、主電路に電源スイツチを設けず、電動機の始
動・停止をゲート極用電源スイツチS1，S2，S3の
開閉のみにより行うものである。
用する場合の結線例を示すものである。本例で
は、主電路に電源スイツチを設けず、電動機の始
動・停止をゲート極用電源スイツチS1，S2，S3の
開閉のみにより行うものである。
一般に、三相電動機は大電力のものが多く、交
流電流の導通・遮断の仕方によつては、大きな始
動電流や過渡電流が流れ易いものであるが、この
発明の装置を適用することにより、斯かる始動電
流や過渡電流の発生を実質皆無とすることができ
る。
流電流の導通・遮断の仕方によつては、大きな始
動電流や過渡電流が流れ易いものであるが、この
発明の装置を適用することにより、斯かる始動電
流や過渡電流の発生を実質皆無とすることができ
る。
〈発明の効果〉
叙上のように、この発明の装置は極めて簡単な
構成にも拘らず、簡便且つ効果的に大小の交流電
流を交流における零電位附近で導通・遮断するこ
とができる。したがつて、この発明の装置による
ときには、従来のように大容量の受電装置や、手
動乃至半手動操作により、負荷に印加する電圧を
漸増・漸減させる必要がない。
構成にも拘らず、簡便且つ効果的に大小の交流電
流を交流における零電位附近で導通・遮断するこ
とができる。したがつて、この発明の装置による
ときには、従来のように大容量の受電装置や、手
動乃至半手動操作により、負荷に印加する電圧を
漸増・漸減させる必要がない。
また、この発明によるときには、負荷を含む電
路の開閉をその電路の開閉ではなく、ゲート極用
電源スイツチの開閉によつて行うこともできるの
で、定常負荷電流が大きい場合であつても、火花
等により周辺機器などを損傷する懸念無く、安全
に交流電流を導通・遮断でき、負荷となる電気機
器の寿命も延ばし得るという実益がある。
路の開閉をその電路の開閉ではなく、ゲート極用
電源スイツチの開閉によつて行うこともできるの
で、定常負荷電流が大きい場合であつても、火花
等により周辺機器などを損傷する懸念無く、安全
に交流電流を導通・遮断でき、負荷となる電気機
器の寿命も延ばし得るという実益がある。
このようなことから、この発明の装置は大電流
を導通・遮断する、例えば、発電所、変電所及び
工場などにおける各種電気機器、各種競技場、公
園、遊園地などにおける大型照明機器、さらに
は、コンピユータ、冷蔵庫、冷暖房機器、空調機
器などの大型電気機器などに有利に適用すること
ができる。
を導通・遮断する、例えば、発電所、変電所及び
工場などにおける各種電気機器、各種競技場、公
園、遊園地などにおける大型照明機器、さらに
は、コンピユータ、冷蔵庫、冷暖房機器、空調機
器などの大型電気機器などに有利に適用すること
ができる。
第１図は、この発明による一実施例の電気的構
成部分を示す回路図である。第２図は、第１図に
示す実施例における波形図である。第３図は、こ
の発明による別の実施例の電気的構成部分を示す
回路図である。第４図は、第３図に示す実施例に
おける波形図である。第５図は、この発明の応用
例の電気的結線を示す回路図である。 図中の符合について説明すると、ACは交流電
源、Ｓをスイツチ、SCRはシリコン制御整流素
子、Ｈは変圧器、Ｄはダイオード、Ｒは抵抗、Ｃ
はコンデンサ、Ｚは負荷を示す。
成部分を示す回路図である。第２図は、第１図に
示す実施例における波形図である。第３図は、こ
の発明による別の実施例の電気的構成部分を示す
回路図である。第４図は、第３図に示す実施例に
おける波形図である。第５図は、この発明の応用
例の電気的結線を示す回路図である。 図中の符合について説明すると、ACは交流電
源、Ｓをスイツチ、SCRはシリコン制御整流素
子、Ｈは変圧器、Ｄはダイオード、Ｒは抵抗、Ｃ
はコンデンサ、Ｚは負荷を示す。
Claims (1)
- １ 本質的に、負荷を介して交流電源に接続され
た主電路を有するシリコン制御整流素子と、前記
交流電源に接続され、その交流電源と逆位相の交
流電圧を発生する変圧器と、その変圧器の出力端
と前記シリコン制御整流素子のゲート極との間に
介挿され、そのゲート極に変圧器による逆位相交
流電圧を半波整流して供給するためのダイオード
と、そのダイオードと前記シリコン制御整流素子
のゲート極との間に介挿されたRC積分回路とだ
けから構成され、交流電流の導通に際しては、前
記ゲート極の電圧がそのゲートトリガ電圧に達し
て後、前記交流電源における次の半サイクルの立
上り零交差点の到来を待つてシリコン制御整流素
子が導通し、また、交流電流の遮断に際しては、
前記ゲート極の電圧がそのゲートトリガ電圧を下
回つて後、前記交流電源における通電中の半サイ
クルの立下り零交差点の到来を待つてシリコン制
御整流素子の導通が停止するよう、前記RC積分
回路の時定数を設定したことを特徴とする交流電
流の導通・遮断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3880883A JPS59163724A (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | 交流電流の導通・遮断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3880883A JPS59163724A (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | 交流電流の導通・遮断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59163724A JPS59163724A (ja) | 1984-09-14 |
| JPH059962B2 true JPH059962B2 (ja) | 1993-02-08 |
Family
ID=12535584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3880883A Granted JPS59163724A (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | 交流電流の導通・遮断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59163724A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62203393A (ja) * | 1986-03-04 | 1987-09-08 | Citizen Watch Co Ltd | レ−ザ−ダイオ−ド光出力安定化回路 |
| JP2559457Y2 (ja) * | 1991-02-18 | 1998-01-19 | 日新電機株式会社 | 開閉装置用同期制御装置 |
| JP2687061B2 (ja) * | 1991-12-18 | 1997-12-08 | 愛知電機株式会社 | 交流負荷開閉装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49130168A (ja) * | 1973-04-11 | 1974-12-13 | ||
| JPS50735A (ja) * | 1973-05-02 | 1975-01-07 | ||
| JPS5017572A (ja) * | 1973-06-14 | 1975-02-24 | ||
| JPS534754U (ja) * | 1976-06-30 | 1978-01-17 |
-
1983
- 1983-03-08 JP JP3880883A patent/JPS59163724A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49130168A (ja) * | 1973-04-11 | 1974-12-13 | ||
| JPS50735A (ja) * | 1973-05-02 | 1975-01-07 | ||
| JPS5017572A (ja) * | 1973-06-14 | 1975-02-24 | ||
| JPS534754U (ja) * | 1976-06-30 | 1978-01-17 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59163724A (ja) | 1984-09-14 |
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