JPH07325636A

JPH07325636A - 力率自動調整装置および交流電気量のディジタル量変換方法

Info

Publication number: JPH07325636A
Application number: JP6117972A
Authority: JP
Inventors: Kiyomitsu Iwasaki; 清光岩崎; Kiyokuma Yamazaki; 清熊山崎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 1995-12-12

Abstract

(57)【要約】【構成】計器用変圧器２と計器用変流器３からの電圧
・電流を変換回路１０１，１０２で変換し、周波数判定
回路１１０で周波数を計測して１周期の時間を演算し、
１周期の時間と所定のサンプリング数からサンプリング
時間を演算し、このサンプリング時間を用いてＡ／Ｄコ
ンバータ１０３で電圧・電流をディジタル化する。演算
処理装置１０４はディジタル化した電圧・電流で力率、
無効電力、有効電力等を算出し、設定部１０８で設定さ
れた目標力率をもとに投入点、遮断点を演算し、この演
算結果に応じて制御リレー出力部に出力して力率調整用
のコンデンサを入り切りする。【効果】常にサンプリング時間を演算しているので、入
力ノイズ、瞬停等の周波数変動があっても力率・無効電
力等の計測誤差を小さくできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、交流電気回路の力率
を改善するために無効電力あるいは力率を検出し、この
検出値をもとに交流電気回路の力率改善用コンデンサを
制御する力率自動調整に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、例えば特公昭６０−４７８２
３号公報に示された従来の力率自動調整装置を示すブロ
ック図である。図において、１は交流電気回路、２は計
器用変圧器、３は計器用変流器、４は無効電力検出装
置、５は増幅回路、６は第１の比較回路で、増幅回路５
からの信号と投入点設定装置７からの信号とを比較す
る。８は第２の比較回路で、増幅回路５からの信号と遮
断点設定装置９からの信号とを比較する。１７は第１の
ゲート回路、１８は第２のゲート回路、１９はオアーゲ
ート、２０はタイマ回路、２１はタイマ設定装置、２３
は第１の順序回路、２４は第２の順序回路、２５はリレ
ー回路、２６ａ〜２６ｎはリレー回路２５のリレー接
点、５０は制御回路で、電磁接触器６０ａ〜６０ｃの開
閉を制御し、力率調整用のコンデンサ６２ａ〜６２ｃを
入り切りする。１００は力率自動調整装置である。

【０００３】従来の力率自動調整装置は、交流電気回路
１の電圧と電流が計器用変圧器２と計器用変流器３で検
出され、無効電流検出装置４は前記電圧と電流から無効
電力を検出し、検出した無効電力に比例した出力を生じ
る。増幅回路５は無効電力検出装置４の出力を増幅す
る。第１の比較回路６は増幅回路５の出力と投入点設定
装置７の出力とを比較し、増幅回路５の出力が投入点設
定装置の出力よりも高ければ出力を生じる。第２の比較
回路８は増幅回路５の出力と遮断点設定装置９の出力と
を比較し、増幅回路の出力が遮断点設定装置９の出力よ
り低ければ出力を生じる。

【０００４】タイマ回路２０はオアーゲート１９からの
入力時にリセット状態が解かれタイマ設定装置２１で設
定された時間経過後、出力を発生して、その後再びリセ
ット状態に戻る。第１の順序回路２３は第１のゲート回
路１７の出力、すなわち前記第１の比較回路６の出力と
タイマ回路２０の出力によって付勢され、交流電気回路
１に接続するコンデンサをコンデンサ６２ａ〜６２ｃか
ら選択する。

【０００５】第２の順序回路２４は第２のゲート回路１
８の出力、すなわち前記第２の比較回路８の出力とタイ
マ回路２０の出力によって付勢され、交流電気回路１か
ら切り離すコンデンサを選択する。リレー回路２５は第
１の順序回路２３で選択されたコンデンサに該当するリ
レーを付勢し、また、第２の順路回路２４で選択された
コンデンサに該当するリレーを消勢する。

【０００６】このリレーの動作に応じてリレー接点２６
ａ〜２６ｎを開閉し、この開閉に対応して制御回路５０
は電磁接触器６０ａ〜６０ｃを開閉制御して、力率調整
用のコンデンサ６２ａ〜６２ｃを入り切りする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の力率自動調整装
置では、交流電気回路１の周波数を無効電力検出装置４
の回路素子の定数によって決定していたため、交流電気
回路１の周波数変動がある場合、周波数１サイクルを固
定で計測するので、電圧・電流の実効値算出や電力・無
効電力算出を正確にできないこという問題点があった。
特に近年、電動機制御にインバータの利用が増加し被計
測電気回路の波形の違い、周波数変動が多くなっている
ので誤差の多い計測になる場合があった。

【０００８】また、無効電力を計測する場合には、電圧
と９０゜位相を進めた電流から求めるため無効電力検出
装置４内に計測用の電流回路の他に電流の位相を進める
ための進相回路を必要とするという問題点があった。

【０００９】さらに、逆相順結線時には実際に機器を動
作させてコンデンサを投入／遮断をして無効電力の変化
を使用者が観察しなければ判断できなかったという問題
点があった。

【００１０】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、交流電気回路の周波数変動があ
っても、電圧・電流の実効値算出や電力・無効電力算出
を簡単で正確に行うようにすることを目的とする。

【００１１】また、無効電力の演算・算出において、電
流の位相を進める回路を必要としないようにすることを
目的とする。

【００１２】さらに、交流電気回路の相線が逆に接続さ
れた場合に、確実に逆相順結線を検出することを目的と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係る力率自動
調整装置は、交流電気回路の電圧および電流をサンプリ
ングしてディジタル化し、このディジタル化した電圧お
よび電流から無効電力または力率を導出し、この無効電
力または力率に応じて無効電力を最小とするよう上記交
流電気回路の静電容量を調整する力率自動調整装置にお
いて、上記交流電気回路の交流波形から１周期の時間を
演算し、この１周期の時間と所定の１周期のサンプリン
グ数からサンプリング時間を演算し、このサンプリング
時間で上記電圧と電流をサンプリングしてディジタル化
し、このディジタル化された電圧・電流から無効電力お
よび力率の少なくとも一方を演算する演算処理手段を設
けたものである。

【００１４】また、演算処理手段での処理は所定の周期
で繰り返し行うようにしたものである。

【００１５】また、演算処理手段は、交流電気回路の交
流波形の１周期の時間を所定のクロック周波数で作動す
る２進カウンタにより計数すると共に、１周期のサンプ
リング回数を２ⁿに設定し、上記２進カウンタの値を１
／２ⁿ倍してサンプリング周期を導出する手段としたも
のである。

【００１６】また、演算処理手段は、交流電気回路の電
圧のサンプリングのデータと、この電圧のサンプリング
データより９０度位相を進めた時点の電流のサンプリン
グデータから無効電力を演算する手段としたものであ
る。

【００１７】また、交流電気回路の電圧と電流との乗算
結果の正負に応じて、上記交流電気回路の相線の逆相順
結線を判定する判定手段を設けたものである。

【００１８】また、静電容量を調整した際、静電容量の
変化の前後での無効電力の位相の進み遅れに応じて、上
記交流電気回路の相線の逆相順結線を判定する判定手段
を設けたものである。

【００１９】また、交流電気回路の交流波形から１周期
の時間を演算し、この１周期の時間と所定の１周期のサ
ンプリング数からサンプリング時間を導出し、このサン
プリング時間を用いて上記交流電気回路の電圧・電流等
の電気量をサンプリングしてディジタル信号に変換する
ようにしたものである。

【００２０】

【作用】この発明の力率自動調整装置は、交流電気回路
の交流波形から１周期の時間を演算し、この１周期の時
間と所定の１周期のサンプリング数からサンプリング時
間を演算し、このサンプリング時間で電圧と電流をサン
プリングしてディジタル化し、このディジタル化された
電圧・電流から無効電力および力率の少なくとも一方を
演算する。

【００２１】また、演算処理手段での処理は所定の周期
で繰り返し行う。

【００２２】また、演算処理手段は、交流電気回路の交
流波形の１周期の時間を所定のクロック周波数で作動す
る２進カウンタにより計数すると共に、１周期のサンプ
リング回数を２ⁿに設定し、２進カウンタの値を１／２ⁿ
倍してサンプリング周期を導出する。

【００２３】また、演算処理手段は、交流電気回路の電
圧のサンプリングのデータと、この電圧のサンプリング
データより９０度位相を進めた時点の電流のサンプリン
グデータから無効電力を演算する。

【００２４】また、交流電気回路の電圧と電流との乗算
結果の正負に応じて、交流電気回路の相線の逆相順結線
を判定する。

【００２５】また、静電容量を調整した際、静電容量の
変化の前後での無効電力の位相の進み遅れに応じて、交
流電気回路の相線の逆相順結線を判定する。

【００２６】また、交流電気回路の交流波形から１周期
の時間を演算し、この１周期の時間と所定の１周期のサ
ンプリング数からサンプリング時間を導出し、このサン
プリング時間を用いて上記交流電気回路の電圧・電流等
の電気量をサンプリングしてディジタル信号に変換す
る。

【００２７】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の一実施例を示す構成図であ
る。図において、２ａは計器用変圧器で、計器用変圧器
２の内１相−２相分である。２ｂは計器用変圧器で、計
器用変圧器２の内３相−２相分である。１０１は変換回
路、１０２は変換回路、１０３はＡ／Ｄコンバータ、１
０４は演算処理装置、１０５は警報出力回路、１０６は
制御リレー出力部、１０７は表示部、１０８は設定部、
１０９はＥ²ＰＲＯＭ、１１０は周波数判定回路、３０
０は力率自動調整装置である。

【００２８】力率自動調整装置３００は、計器用変圧器
２ａからの電圧（例えば、１１０，２２０Ｖ）を変換回
路１０１で所定の電圧（例えば、１０Ｖ）に変換したの
ち、周波数判定回路１１０でアナログ信号をパルス信号
に変換して、演算処理装置１０４で交流電気回路１の周
波数を算出し、サンプリング周波数を生成する。また、
計器用変流器３からの電流（例えば、５Ａ）を変換回路
１０２で所定の電圧（例えば、１０Ｖ）に変換する。次
に、変換回路１０１、変換回路１０２で変換された電圧
・電流は、Ａ／Ｄコンバータ１０３で前記生成したサン
プリング周波数を用いてアナログ信号をディジタル信号
に変換する。演算処理装置１０４はこのデジタル信号の
電圧・電流値をもとに皮相電力、有効電力、無効電力、
力率を演算・算出し、この算出結果の数値は表示部１０
７で表示される。

【００２９】この算出結果は設定部１０８で設定された
値をもとに、投入点、遮断点を算出しておき、算出した
有効電力値が、算出した軽負荷遮断点を超過したかどう
か比較し、超過していなければコンデンサ遮断信号を制
御リレー出力部１０６へ出力し、超過していれば、無効
電力が遮断点を超過しているか比較し超過していればコ
ンデンサ遮断信号を制御リレー出力部１０６へ出力す
る。一方、無効電力が投入点を超過していれば、コンデ
ンサ投入信号制御リレー出力部１０６へ出力する。これ
らの信号は表示部１０７へ出力し表示される。なお、Ｅ
²ＰＲＯＭ１０９はこの処理のソフトウエアを格納して
いる。

【００３０】図２は演算処理装置１０４の交流電気回路
の電圧波形と処理タイミングを示す図であり、１回の処
理ルーチンは、最初の１サイクルの「周波数計測」で周
波数判定回路１１０からの周波数信号により周波数を計
数し、２番目の１サイクルの「電圧・電流計測」で変換
回路１０１、変換回路１０２の信号をＡ／Ｄ変換したＡ
／Ｄコンバータ１０３の値を読み込み、３番目の１サイ
クルの電圧・無効電力等の「演算・表示・制御リレー出
力」で「電圧・電流計測」での計測値から電力・無効電
力を演算し、この結果と投入点設定値・遮断点設定値よ
りコンデンサを入／切するリレーを制御する。以上の処
理ルーチンが繰り返し行われる。

【００３１】前記のように構成された力率自動調整装置
においては、演算処理装置１０４の１回の処理ルーチン
で「周波数計測」をするため毎回周波数計測を行った後
に各種の計測をする。したがって、交流電気回路の入力
ノイズ、瞬停等の波形の歪による周波数変動等があって
も、１サイクルを正確にサンプリングすることが可能
で、電圧・電流の実効値や電力・無効電力を正確に演算
することができる。

【００３２】実施例２．図３はこの実施例の周波数判定
を行う回路の構成図、図４はその波形図である。周波数
判定回路１０１内のゼロクロス判定回路１１０ａは、図
４（ａ）に示す入力された周波数信号のゼロクロスの立
ち上がり（または立ち下がり）で、正負極性を反転させ
るパルス信号（図４（ｂ））に変換し、レベル変換器１
１０ｂで演算処理装置１０４に入力可能な正極性のみの
信号（図４（ｃ））に変換する。

【００３３】発振回路２００は高周波で安定した基準ク
ロックを発生する。演算処理装置１０４は、ゲート回路
１０４ａにレベル変換した図４（ｃ）の信号と前記基準
クロックを入力し、この両者のアンド出力、即ち、交流
電気回路の電圧１サイクル間に前記クロックを出力す
る。この出力されたクロック数をカウンタ回路１０４ｂ
で計測し、計測したクロック数を分周回路１０４ｃで分
周し交流電気回路の１サイクルを計測するサンプリング
周期（１サイクルの時間）を生成する。

【００３４】図５は交流電気回路の電圧波形のサンプリ
ングの状態を例示した図で、交流電気回路の電圧の一周
期を発振回路２００の基準クロックを用いて、カウンタ
回路１０４ｂで計数する。１サイクル間のサンプリング
数を２ⁿにすれば、カウンタ回路の数値の結果を分周回
路１０４ｃで１／２ⁿ分周することで簡単にサンプリン
グ周期を生成することが可能である。なお、図６は図５
に対応する電流波形のサンプリングの状態を示すもので
電圧より位相遅れのある例である。

【００３５】この演算例を説明する。基準クロック＝１
ＫＨｚ、電源周波数５０Ｈｚとすると、１サイクルの２進カウンタのカウント値＝１０００／５
０＝２０カウントとなり、サンプリング数２ⁿで、ｎ＝４とすると、サンプリング数２ⁿ＝１６回／１サイクルとなる。カウント値２０を１／２ⁿ倍すると、２０＊１／２ⁿ＝２０／１６＝５／４＝１．２５この１．２５はサンプリング間の基準クロック数にな
り、１．２５＊基準クロックの周期＊サンプリング数＝
１サイクル（１周期）の時間となるので、１．２５＊（１秒／１ｋＨｚ＝０．００１）＊１６＝
０．０２秒となり、電源周波数＝５０Ｈｚなのでこれが１サイクル
の時間として演算される。簡単な演算であるのでマイコ
ンで瞬時に行うことができる。

【００３６】この場合、カウンタ回路１０４ｂに２進カ
ウンタを用いると、２０カウント＝１０１００（２進
数）になり、これを分周器１０４ｂで１６＝１００００
で割れば、１０１００／１０００となり２進レジスタで
の計算は容易となる。

【００３７】また、実施例３で述べるが、１／２ⁿで分
周することにより、容易に位相を９０゜ずらせることが
できる。

【００３８】実施例３．図７は無効電力の演算方法を示
したもので、図５、図６のように交流電気回路の電圧・
電流１サイクルの間を同時に４ｎ回、例えば、６４回
（Ｎ＝６４）サンプリングして、１相２相の電圧・３相
２相の電圧・１相の電流・３相の電流について計測し、
無効電力（Ｖａｒ）を演算する場合には、

【００３９】

【数１】

【００４０】として計算により求める。即ち、この演算
は電流の計測値を１６番進めることで電流の位相を９０
゜進めて電圧との積をとる。電流値のデータが６４番を
超えた場合は１番に戻り電圧との積をとる。これによ
り、従来の図１０のように無効電力検出装置４内に電流
の位相を進めるための進相回路を必要とせず無効電力を
計測することが可能である。

【００４１】従って、４ｎ回のサンプリング数の１／
４、即ち、４ｎ／４＝ｎだけサンプリング数をずらすと
９０゜位相を進めることができる。この演算処理は、交
流電気回路の電圧および電流の１サイクルのサンプリン
グ回数を４ｎに設定し、ｊ回目の電圧データと（ｎ＋
ｊ）回目の電流データから無効電力を演算するものであ
る。

【００４２】また、実施例２のサンプリング数２ⁿとし
た場合、電圧・電流の波形をこの２ⁿでサンプリングす
ると、無効電力を求めるために電流位相を電圧位相に対
して９０゜位相を進ませるには、サンプリング数２ⁿを
１／４ずらせることで達成できる。即ち、２ⁿ／４＝２ⁿ
／２²＝２^n-2ずらせるとよい。例えば、サンプリング数
３２では１／４の８、６４では１／４の１６となる。こ
の１／４ずらせる処理は図３の分周回路１０４ｃで１／
２ⁿ分周すると簡単に処理できる。

【００４３】実施例４．図８、図９はこの実施例の処理
ルーチンの演算・表示・制御リレーにおけるコンデンサ
制御動作のフローチャートである。図８はコンデンサの
容量の算出とコンデンサ容量判定のフローチャートで、
実施例１で説明した処理動作の詳細である。図９は逆位
相順検出のフローチャートである。これらの処理はＥ²
ＰＲＯＭ１０９に格納されたソフトウエアを用いて、演
算処理装置１０４で行われる。

【００４４】図８について説明する。目標力率・軽負荷
電力設定値を読み込み、軽負荷遮断点を算出する（ステ
ップ１）。電圧・電流を計測し、有効電力・無効電力・
力率を演算する（ステップ２）。有効電力の演算結果が
プラスであり（ステップ３ａ）、有効電力が軽負荷遮断
点を超過していて（ステップ３）、無効電力が進んでお
り（ステップ４）、無効電力が遮断点を超えていれば
（ステップ５）、いくらの静電容量のコンデンサを遮断
すれば遮断点の値となるか算出・表示する（ステップ５
Ｘ）。即ち、｜計測値｜−｜遮断点値｜の演算をする。
そして対象のコンデンサを遮断する（ステップ６）。

【００４５】一方、ステップ３ａが否の場合は、図９の
ステップ６Ｚへ行き、逆相順結線のエラー表示を行う。
ステップ３が否であれば、ステップ５Ｘへ飛ぶ。ステッ
プ４が否であれば、無効電力が投入点を下回っていれ
ば、（ステップ７）、いくらの静電容量のコンデンサを
投入すれば投入点の値になるか算出・表示する（ステッ
プ７Ｘ）。即ち、｜計測値｜−｜投入点値｜の演算をす
る。そして対象のコンデンサを投入する（ステップ
８）。コンデンサ投入前後で有効電力が変化しておれば
（ステップ９）、ステップ２へ帰って次の計測に入る。
ステップ９が否であれば、コンデンサ容量を算出し（ス
テップ１０）、遮断点を再度算出する。

【００４６】図９について説明する。ステップ３迄は図
８と同一であるので説明を省く。無効電力が進み（ステ
ップ４）、無効電力が遮断点を超え（ステップ５）、コ
ンデンサを遮断した時（ステップ６）、コンデンサを遮
断前の無効電力より遮断後の無効電力が進みになった場
合（ステップ６Ｙ）、逆相順結線であると判定して、エ
ラー表示をする（ステップ６Ｚ）。

【００４７】また、無効電力が遅れ（ステップ４）、無
効電力が投入点を超え（ステップ７）、コンデンサを投
入した時（ステップ８）、コンデンサ投入前の無効電力
より投入後の無効電力が遅れになった場合（ステップ８
Ｙ）、逆相順結線であると判定して、エラー表示をする
（ステップ６Ｚ）。また、ステップ３ａの演算により求
められた電力値がマイナスになった場合は逆相順結線で
あると判断してエラー表示をする（ステップ６Ｚ）。

【００４８】実施例５．上記実施例では、周波数の計測
に交流電気回路の電圧波形を計測して求めたが、電流波
形を計測して求めてもよい。即ち、交流の電気量の波形
を計測して求めるようにすればよい。

【００４９】実施例６．実施例１の図２では、１サイク
ル目で周波数計測しサンプリング周期決定、２サイクル
目で決定したサンプリング周期で電圧・電流をサンプリ
ングし計測、３サイクル目で演算・表示・制御リレー出
力等の処理をした。しかし、２サイクル目に電圧・電流
計測と演算・表示・制御リレー出力をしてもよい。ＣＰ
Ｕの性能アップで実施することができ、また、ＣＰＵを
２個用いてもよい。

【００５０】また、周波数計測は１サイクルでなく、半
サイクルで実施してもよい。この場合、正と負との半サ
イクルの波形が歪んでいてもほぼ同形の場合は、周波数
計測誤差は殆ど生じない。半サイクルで周波数を計測す
る場合は、次の半サイクルは電圧・電流の計測、次の半
サイクルで演算・表示・制御リレー出力とし、これを繰
り返してもよい。また、電圧・電流の計測と、演算・表
示・制御リレー出力とを同一半サイクルで処理してもよ
い。この場合、１サイクルで全ての処理を行うことがで
きる。

【００５１】実施例７．上記実施例では、交流電気回路
の交流波形から周波数（１周期の時間）を求め、この周
波数と所定の１周期のサンプリング数からサンプリング
時間を求め、このサンプリング時間に基づいて電圧・電
流をサンプリングするようにして、周波数の変動に追従
した交流電気回路の電気量のディジタル化をし、力率自
動調整装置に適用した。しかし、この発明は力率自動調
整装置以外のものにも適用でき、例えば、電力や無効電
力の計測、また、交流電圧・電流の抽出等の各種交流電
気量のディジタル化に利用することができる。

【００５２】

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成した
ので以下の効果を奏する。

【００５３】交流電気回路の交流波形から周波数を求
め、この周波数に基づいてサンプリングするようにした
ので、交流電気回路の周波数変動に追従したサンプリン
グができ、計測誤差を少なくできる効果がある。

【００５４】交流電気回路の交流波形の周期を所定のク
ロック周波数でカウントし、このカウント値から演算に
よりサンプリング周期を求めるようにしたので、簡単に
サンプリング周期を生成することができる。

【００５５】電圧のサンプリング値に対し９０度進んだ
電流のサンプリング値を取り出し無効電力を演算するよ
うにしたので、電流の位相を進める回路を必要とせず、
安価な装置が提供できる効果がある。

【００５６】交流電気回路の相線が逆に接続された場合
に、逆相順結線と判定するようにしたので、誤動作等に
よる事故防止が図れる効果がある。

【００５７】交流電気回路の交流波形から周波数を求
め、この周波数に基づいてサンプリングするようにした
ので、周波数の変動に追従した交流電気回路の電気量の
ディジタル化が行える効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す構成図である。

【図２】この発明の実施例１を示す演算のタイミング
を表す図である。

【図３】この発明の実施例２を示す周期を計測する回
路図である。

【図４】この発明の実施例２の周期の計測方法を示す
図である。

【図５】この発明の実施例２の電圧波形の計測方法を
示す図である。

【図６】この発明の実施例２の電流波形の計測方法を
示す図である。

【図７】この発明の実施例３を示す無効電力の演算方
法の図である。

【図８】この発明の実施例４を示す制御方法のフロー
チャートである。

【図９】この発明の実施例４を示す制御方法のフロー
チャートである。

【図１０】従来の力率自動装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１交流電気回路、２計器用変圧器、２ａ計器用変
圧器（１相−２相）、２ｂ計器用変圧器（３相−２
相）、３計器用変流器、４無効電力検出装置、５
増幅回路、６第１の比較回路、７投入点設定装置、
８第２の比較回路、９遮断点設定装置、１７第１
のゲート回路、１８第２のゲート回路、１９オアー
ゲート、２０タイマ回路、２１タイマ設定装置、２
３第１の順序回路、２４第２の順序回路、２５リ
レー回路、２６ａ〜２６ｎリレー接点、５０制御回
路、６０ａ〜６０ｃ電磁接触器、６２ａ〜６２ｃコ
ンデンサ、１００力率自動調整装置、１０１変換回
路、１０２変換回路、１０３Ａ／Ｄコンバータ、１
０４演算処理装置、１０４ａゲート回路、１０４ｂ
カウンタ回路、１０４ｃ分周回路、１０５警報出
力回路、１０６制御リレー出力部、１０７表示部、
１０８設定部、１０９Ｅ²ＰＲＯＭ、１１０周波
数判定回路、１１０ａゼロクロス判定回路、１１０ｂ
レベル交換回路、２００発振回路、３００力率自
動調整装置。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０１Ｒ 29/18 ＣＨ０２Ｈ 3/38 Ｄ 9470−5Ｇ // Ｈ０２Ｊ 3/18 Ａ 9470−5Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電気回路の電圧および電流をサンプ
リングしてディジタル化し、このディジタル化した電圧
および電流から無効電力または力率を導出し、この無効
電力または力率に応じて無効電力を最小とするよう上記
交流電気回路の静電容量を調整する力率自動調整装置に
おいて、上記交流電気回路の交流波形から１周期の時間
を演算し、この１周期の時間と所定の１周期のサンプリ
ング数からサンプリング時間を演算し、このサンプリン
グ時間で上記電圧と電流をサンプリングしてディジタル
化し、このディジタル化された電圧・電流から無効電力
および力率の少なくとも一方を演算する演算処理手段を
設けたことを特徴とする力率自動調整装置。
【請求項２】請求項１において、演算処理手段での処
理は所定の周期で繰り返し行うようにしたことを特徴と
する力率自動調整装置。
【請求項３】請求項１または２において、演算処理手
段は、交流電気回路の交流波形の１周期の時間を所定の
クロック周波数で作動する２進カウンタにより計数する
と共に、１周期のサンプリング回数を２ⁿに設定し、上
記２進カウンタの値を１／２ⁿ倍してサンプリング周期
を導出する手段としたことを特徴とする力率自動調整装
置。
【請求項４】請求項１または２において、演算処理手
段は、交流電気回路の電圧のサンプリングのデータと、
この電圧のサンプリングデータより９０度位相を進めた
時点の電流のサンプリングデータから無効電力を演算す
る手段としたことを特徴とする力率自動調整装置。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか１項において、
交流電気回路の電圧と電流との乗算結果の正負に応じ
て、上記交流電気回路の相線の逆相順結線を判定する判
定手段を設けたことを特徴とする力率自動調整装置。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項において、
静電容量を調整した際、静電容量の変化の前後での無効
電力の位相の進み遅れに応じて、上記交流電気回路の相
線の逆相順結線を判定する判定手段を設けたことを特徴
とする力率自動調整装置。
【請求項７】交流電気回路の交流波形から１周期の時
間を演算し、この１周期の時間と所定の１周期のサンプ
リング数からサンプリング時間を導出し、このサンプリ
ング時間を用いて上記交流電気回路の電圧・電流等の電
気量をサンプリングしてディジタル信号に変換するよう
にしたことを特徴とするする交流電気量のディジタ量変
換方法。