JPH0823779B2 - 電力制御装置 - Google Patents
電力制御装置Info
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- JPH0823779B2 JPH0823779B2 JP63012096A JP1209688A JPH0823779B2 JP H0823779 B2 JPH0823779 B2 JP H0823779B2 JP 63012096 A JP63012096 A JP 63012096A JP 1209688 A JP1209688 A JP 1209688A JP H0823779 B2 JPH0823779 B2 JP H0823779B2
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- signal
- thyristor
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- control
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
- G05F1/40—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices
- G05F1/44—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only
- G05F1/45—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only being controlled rectifiers in series with the load
- G05F1/455—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only being controlled rectifiers in series with the load with phase control
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/72—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices having more than two PN junctions; having more than three electrodes; having more than one electrode connected to the same conductivity region
- H03K17/725—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices having more than two PN junctions; having more than three electrodes; having more than one electrode connected to the same conductivity region for ac voltages or currents
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- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/78—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled
- H03K17/79—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled controlling bipolar semiconductor switches with more than two PN-junctions, or more than three electrodes, or more than one electrode connected to the same conductivity region
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S323/902—Optical coupling to semiconductor
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は交流回路の開閉制御装置の制御方式として利
用した装置により、電力系統の電力送配電線路の電圧制
御装置および末端の電力需要家へ供給する電力の電圧制
御装置に関するもので、具体的には静電誘導（SI）サイ
リスタを使用した交流制御回路の光トリガ制御方式によ
る送配電線路等の電力系統の電力制御装置に関する。
用した装置により、電力系統の電力送配電線路の電圧制
御装置および末端の電力需要家へ供給する電力の電圧制
御装置に関するもので、具体的には静電誘導（SI）サイ
リスタを使用した交流制御回路の光トリガ制御方式によ
る送配電線路等の電力系統の電力制御装置に関する。
［従来の技術］ 従来、交流回路の制御に用いられる電力用半導体素子
としては、トライアック、またSCR（サイリスタ）や、G
TO（ゲートターンオフサイリスタ）を逆並列接続された
回路方式が主として使用されている。従来の電力送配電
線路の電力制御装置の場合、電力用半導体素子を用いた
交流回路の制御は、電圧の極性にかかわらず、互いに逆
並列接続した二つの電力用半導体素子に同時に短いパル
ス幅の電気的トリガ信号を印加する方式や、電流の位相
に合わせてトリガ信号を印加する方式が一般的である。
としては、トライアック、またSCR（サイリスタ）や、G
TO（ゲートターンオフサイリスタ）を逆並列接続された
回路方式が主として使用されている。従来の電力送配電
線路の電力制御装置の場合、電力用半導体素子を用いた
交流回路の制御は、電圧の極性にかかわらず、互いに逆
並列接続した二つの電力用半導体素子に同時に短いパル
ス幅の電気的トリガ信号を印加する方式や、電流の位相
に合わせてトリガ信号を印加する方式が一般的である。
［発明が解決しようとする問題点］ SCRやGTO等の電力用半導体素子を使用した場合、素子
自体の特性によりスイッチング速度が遅いことや、オン
電圧が高いことなどから、電力損失が大きくなるという
問題点がある。また導通直後に素子内部で電流が集中す
る現象による熱破壊や急激な電圧上昇等に対する過度的
な破壊耐量が静電誘導（SI）サイリスタに比べ小さく、
素子破壊に至らないまでも、その時の電力損失が問題と
なる。
自体の特性によりスイッチング速度が遅いことや、オン
電圧が高いことなどから、電力損失が大きくなるという
問題点がある。また導通直後に素子内部で電流が集中す
る現象による熱破壊や急激な電圧上昇等に対する過度的
な破壊耐量が静電誘導（SI）サイリスタに比べ小さく、
素子破壊に至らないまでも、その時の電力損失が問題と
なる。
次に、素子のオン、オフ制御をするため、SCRやGTOの
ゲート回路と主電力回路とは電気的に絶縁されておら
ず、誘導雑音等の電気的雑音による誤動作の問題点があ
る。オン制御については、従来の場合、パルストランス
等を使用しているため、ゲート駆動回路が大きくなると
いう問題点がある。
ゲート回路と主電力回路とは電気的に絶縁されておら
ず、誘導雑音等の電気的雑音による誤動作の問題点があ
る。オン制御については、従来の場合、パルストランス
等を使用しているため、ゲート駆動回路が大きくなると
いう問題点がある。
オフ制御については、SCRの場合には、交流の極性が
反転した時にオフする自然転流ターンオフであり、GTO
の場合には、ターンオフするためのゲート電流が大き
く、ターンオフ電荷量も大きいためゲート回路も大がか
りになるという問題点がある。
反転した時にオフする自然転流ターンオフであり、GTO
の場合には、ターンオフするためのゲート電流が大き
く、ターンオフ電荷量も大きいためゲート回路も大がか
りになるという問題点がある。
更にオフ制御にあたって、電流の位相によって、トリ
ガのポイントを電流の位相に合わせる必要があり、転流
オフ方式の場合でも電流の位相検出機能を付加する必要
があり、かつ短いパルス幅のトリガ信号ではトリガのポ
イントと電流の位相にずれが生じると、オン制御が不可
能となったり、スムーズなオン制御とならないため、ト
リガのポイントは、電流の位相と正確に一致させなけれ
ばならない等の問題点があり、電力制御装置も大型、複
雑になる。
ガのポイントを電流の位相に合わせる必要があり、転流
オフ方式の場合でも電流の位相検出機能を付加する必要
があり、かつ短いパルス幅のトリガ信号ではトリガのポ
イントと電流の位相にずれが生じると、オン制御が不可
能となったり、スムーズなオン制御とならないため、ト
リガのポイントは、電流の位相と正確に一致させなけれ
ばならない等の問題点があり、電力制御装置も大型、複
雑になる。
［問題点を解決するための手段］ 高速、低損失で高dv/dt耐量、高di/dt耐量のためにス
イッチング時に熱破壊し難い等の特徴を有する静電誘導
（SI）サイリスタを互いに逆並列に接続し、オン信号を
発光ダイオード等による光信号とし、光ファイバー等の
光伝送媒体を介して伝送することにより、主電力回路と
ゲート回路を電気的に絶縁することで、誘導雑音等の電
気的雑音による誤動作を防止できる。
イッチング時に熱破壊し難い等の特徴を有する静電誘導
（SI）サイリスタを互いに逆並列に接続し、オン信号を
発光ダイオード等による光信号とし、光ファイバー等の
光伝送媒体を介して伝送することにより、主電力回路と
ゲート回路を電気的に絶縁することで、誘導雑音等の電
気的雑音による誤動作を防止できる。
また、光オン信号を入力電圧のゼロクロスを基準に前
後共90゜以内の位相角の間、比較的長いパルスでトリガ
することで、電流の位相に無関係に電流の導通制御が可
能で電流の位相検出機能を付加しなくともすむため、本
発明を利用した電力制御装置は小型で簡単なものとな
る。
後共90゜以内の位相角の間、比較的長いパルスでトリガ
することで、電流の位相に無関係に電流の導通制御が可
能で電流の位相検出機能を付加しなくともすむため、本
発明を利用した電力制御装置は小型で簡単なものとな
る。
更に静電誘導（SI）サイリスタのオフ信号を光または
電気信号とすることにより、オフ制御も可能であり、そ
の時に消費する電力は、GTO等のオフ制御に比べ極めて
小さい。
電気信号とすることにより、オフ制御も可能であり、そ
の時に消費する電力は、GTO等のオフ制御に比べ極めて
小さい。
したがってオフ制御におけるモードは次の三種類があ
り、数kHz以下の低周波の交流では転流ターンオフモー
ド、数kHz〜数10kHz以上の比較的高い周波数の場合に
は、光または電気信号によるターンオフモードがあげら
れる。
り、数kHz以下の低周波の交流では転流ターンオフモー
ド、数kHz〜数10kHz以上の比較的高い周波数の場合に
は、光または電気信号によるターンオフモードがあげら
れる。
［作用］ 上記構成によれば、交流の正、負の極性に同期して、
光オン信号を静電誘導（SI）サイリスタへ印加すること
で、交流の導通制御ができ、かつ、光オン信号を比較的
長いパルスとすることで、電流の位相変化に対応でき
る。また、交流の極性が変化する前に光または電気によ
るオフ信号を静電誘導（SI）サイリスタへ印加すること
で、オフすることができるものである。
光オン信号を静電誘導（SI）サイリスタへ印加すること
で、交流の導通制御ができ、かつ、光オン信号を比較的
長いパルスとすることで、電流の位相変化に対応でき
る。また、交流の極性が変化する前に光または電気によ
るオフ信号を静電誘導（SI）サイリスタへ印加すること
で、オフすることができるものである。
［実施例］ 以下図面を参照して実施例を説明する。
第１図は実施例１で、第２図は実施例における各部の
波形タイムチャートである。第１図の二つの静電誘導
（SI）サイリスタ１及び２を逆並列した回路（以下SIサ
イリスタ交流スイッチ）で正の半波の交流電流が流れる
静電誘導（SI）サイリスタ１（以下SIThy1）と負の半波
の交流電流が流れる静電誘導（SI）サイリスタ２（以下
SIThy2）に光トリガ（LT）ドライバ19からの発光ダイオ
ード９および10の光オン信号LT1およびLT2を光ファイバ
ー等の光伝送媒体を介して伝送し照射することにより交
流電流の導通制御をするものである。第１図のLTドライ
バ19からの発光ダイオード９および10の光オン信号LT1,
LT2は、PT15からの電圧信号から位相制御部18で、光オ
ン信号の出力タイミングを検出し、LTドライバ19に対
し、タイミングパルス（TP）が出力された時点で、第２
図に示すようにSIThy1 1へ光オン信号LT1が、またSIThy
2 2へ光オン信号LT2が比較的長いパルスで出力されるも
のである。
波形タイムチャートである。第１図の二つの静電誘導
（SI）サイリスタ１及び２を逆並列した回路（以下SIサ
イリスタ交流スイッチ）で正の半波の交流電流が流れる
静電誘導（SI）サイリスタ１（以下SIThy1）と負の半波
の交流電流が流れる静電誘導（SI）サイリスタ２（以下
SIThy2）に光トリガ（LT）ドライバ19からの発光ダイオ
ード９および10の光オン信号LT1およびLT2を光ファイバ
ー等の光伝送媒体を介して伝送し照射することにより交
流電流の導通制御をするものである。第１図のLTドライ
バ19からの発光ダイオード９および10の光オン信号LT1,
LT2は、PT15からの電圧信号から位相制御部18で、光オ
ン信号の出力タイミングを検出し、LTドライバ19に対
し、タイミングパルス（TP）が出力された時点で、第２
図に示すようにSIThy1 1へ光オン信号LT1が、またSIThy
2 2へ光オン信号LT2が比較的長いパルスで出力されるも
のである。
次にオフ制御は第１図のSIThy1 1またはSIThy2 2を流
れている電流は極性が反転した時点で転流ターンオフす
るが、光または電気信号によるオフ制御方式の場合は、
SIThy1 1およびSIThy2 2のゲート電極５および６とカソ
ード電極27および28にオフ制御回路３および４を接続
し、転流ターンオフ以前に光クエンチ（LQ）ドライバ20
からオフ制御回路３および４へ、第２図（ｅ）（ｆ）ま
たは第２図（ｈ）（ｉ）に示すように、光または電気に
よるオフ信号LQ1およびLQ2を印加することによって、強
制的にターンオフ制御をするものである。第２図（ｅ）
（ｆ）、および（ｈ）（ｉ）に示すオフ信号LQ1およびL
Q2は第１図のPT15とCT16からの電圧と電流信号より、位
相検出部17で、電圧と電流の位相差を検出することによ
り、電流の位相に対応して、位相制御部18から、LQドラ
イバ20へ出力されるクエンチ用タイミングパルス（TQ
P）に同期して出力されるもので、電流の位相変化に対
応できるものである。
れている電流は極性が反転した時点で転流ターンオフす
るが、光または電気信号によるオフ制御方式の場合は、
SIThy1 1およびSIThy2 2のゲート電極５および６とカソ
ード電極27および28にオフ制御回路３および４を接続
し、転流ターンオフ以前に光クエンチ（LQ）ドライバ20
からオフ制御回路３および４へ、第２図（ｅ）（ｆ）ま
たは第２図（ｈ）（ｉ）に示すように、光または電気に
よるオフ信号LQ1およびLQ2を印加することによって、強
制的にターンオフ制御をするものである。第２図（ｅ）
（ｆ）、および（ｈ）（ｉ）に示すオフ信号LQ1およびL
Q2は第１図のPT15とCT16からの電圧と電流信号より、位
相検出部17で、電圧と電流の位相差を検出することによ
り、電流の位相に対応して、位相制御部18から、LQドラ
イバ20へ出力されるクエンチ用タイミングパルス（TQ
P）に同期して出力されるもので、電流の位相変化に対
応できるものである。
上記のオン、オフ制御によって、負荷電流ILは第２図
（ｄ）（ｇ）に示す波形となり、また、SIサイリスタ交
流スイッチ端子７および８間の電圧と電流は第12図
（ａ）（ｂ）に示す波形である。但し、電圧波形は反転
させたものである。
（ｄ）（ｇ）に示す波形となり、また、SIサイリスタ交
流スイッチ端子７および８間の電圧と電流は第12図
（ａ）（ｂ）に示す波形である。但し、電圧波形は反転
させたものである。
上記のオフ制御方式はオフ回路３および４の構成要素
で、光あるいは電気信号による制御方式となるもので、
電気的信号による能動素子であるならば、オフ信号は電
気信号になり、静電誘導光トランジスタ等の光感応素子
であれば、発光ダイオード11および12等の光信号LQ1及
びLQ2による制御方式となるものである。
で、光あるいは電気信号による制御方式となるもので、
電気的信号による能動素子であるならば、オフ信号は電
気信号になり、静電誘導光トランジスタ等の光感応素子
であれば、発光ダイオード11および12等の光信号LQ1及
びLQ2による制御方式となるものである。
第３図は実施例２で第４図は実施例の各部の波形タイ
ムチャートである。第１図に示した実施例１に示した構
成と同一部分には、同一符号を付し、その詳細な説明は
省略する。
ムチャートである。第１図に示した実施例１に示した構
成と同一部分には、同一符号を付し、その詳細な説明は
省略する。
第３図は転流オフ方式を用いる場合の構成で、第４図
（ｂ）および（ｃ）に示す光オン信号LT1,LT2をPT15か
らの交流電源13に同期した電圧信号がゼロクロスする時
点より、位相角で90゜前方から180゜の位相角の間、比
較的長いパルスを、LTドライバ19からSIThy1 1およびSI
Thy2 2へ第４図（ｂ）（ｃ）に示すように交互に出力す
ることで、負荷14の種類による第４図（ｄ）（ｅ）に示
す電流の位相変化に対応して、交流電流の導通制御がで
きる。上記実施例では発光ダイオード９および10の光オ
ン信号LT1,LT2を、交流電源13に同期した電圧信号のゼ
ロクロスする時点より、時間で2ms早く出力するように
位相制御部18で設定し、5msの間継続して出力するよう
にLTドライバ19で設定した場合のもので、SIサイリスタ
交流スイッチ端子７および８間電圧と電流および光オン
信号LT1,LT2は第13図および第14図に示すような波形と
なる。
（ｂ）および（ｃ）に示す光オン信号LT1,LT2をPT15か
らの交流電源13に同期した電圧信号がゼロクロスする時
点より、位相角で90゜前方から180゜の位相角の間、比
較的長いパルスを、LTドライバ19からSIThy1 1およびSI
Thy2 2へ第４図（ｂ）（ｃ）に示すように交互に出力す
ることで、負荷14の種類による第４図（ｄ）（ｅ）に示
す電流の位相変化に対応して、交流電流の導通制御がで
きる。上記実施例では発光ダイオード９および10の光オ
ン信号LT1,LT2を、交流電源13に同期した電圧信号のゼ
ロクロスする時点より、時間で2ms早く出力するように
位相制御部18で設定し、5msの間継続して出力するよう
にLTドライバ19で設定した場合のもので、SIサイリスタ
交流スイッチ端子７および８間電圧と電流および光オン
信号LT1,LT2は第13図および第14図に示すような波形と
なる。
ここで第13図は電流の位相が進んだ場合であり、第14
図は電流の位相が遅れた場合のものである。
図は電流の位相が遅れた場合のものである。
第５図は実施例３で第８図および第９図は第５図のSI
サイリスタ交流スイッチ101,102および103の詳細な回路
図であり、第３図に示した実施例２の構成と同一部分に
は同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。第８図
はSIThy1 1およびSIThy2 2の逆耐圧が小さい場合の回路
図で、ダイオード201および202を接続して、逆方向の電
圧から保護している。また第９図はSIThy1 1およびSITh
y2 2の逆耐圧が大きい場合の回路図である。
サイリスタ交流スイッチ101,102および103の詳細な回路
図であり、第３図に示した実施例２の構成と同一部分に
は同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。第８図
はSIThy1 1およびSIThy2 2の逆耐圧が小さい場合の回路
図で、ダイオード201および202を接続して、逆方向の電
圧から保護している。また第９図はSIThy1 1およびSITh
y2 2の逆耐圧が大きい場合の回路図である。
第５図の単巻変圧器100は入力側に１段目のタップT1
と２段目のタップT2および３段目のタップT3を取りだせ
る構造で、T1,T2およびT3に対応した巻数をそれぞれn1,
n2,n3とした場合、その巻数についてn1＞n2＞n3の関係
があり、また出力側の巻数はｎである。
と２段目のタップT2および３段目のタップT3を取りだせ
る構造で、T1,T2およびT3に対応した巻数をそれぞれn1,
n2,n3とした場合、その巻数についてn1＞n2＞n3の関係
があり、また出力側の巻数はｎである。
実施例３の一連の動作は第５図のマイクロコンピュー
ター111のプログラムに従って制御されるもので、プロ
グラムがスタートすると単巻変圧器100の２段目のタッ
プＴに接続したSIサイリスタ交流スイッチ102の制御信
号がマイクロコンピューター111から出力されるもので
ある。
ター111のプログラムに従って制御されるもので、プロ
グラムがスタートすると単巻変圧器100の２段目のタッ
プＴに接続したSIサイリスタ交流スイッチ102の制御信
号がマイクロコンピューター111から出力されるもので
ある。
この制御信号により単巻変圧器100のT2に接続したSI
サイリスタ交流スイッチ102の第８図および第９図に示
すSIThy1 1およびSIThy2 2に、第５図のLTドライバ112
からの光オン信号LT1およびLT2が位相制御部104からのT
Pに同期して出力され、光ファイバー等の光伝送媒体を
介して伝送され、第８図および第９図のSIThy1 1を正の
半波の交流電流が流れ、SIThy2 2を負の半波の交流電流
が流れて、第５図に示す単巻変圧器100の巻線に交流電
流が流れ、相互誘導作用により単巻変圧器100の出力側
に発生する。この相互誘導作用により、単巻変圧器100
の出力側に発生する電圧と入力電圧の比は、巻数比に比
例するので、交流入力電源105の電圧をV1、出力側の電
圧をV2とすると、 となる。
サイリスタ交流スイッチ102の第８図および第９図に示
すSIThy1 1およびSIThy2 2に、第５図のLTドライバ112
からの光オン信号LT1およびLT2が位相制御部104からのT
Pに同期して出力され、光ファイバー等の光伝送媒体を
介して伝送され、第８図および第９図のSIThy1 1を正の
半波の交流電流が流れ、SIThy2 2を負の半波の交流電流
が流れて、第５図に示す単巻変圧器100の巻線に交流電
流が流れ、相互誘導作用により単巻変圧器100の出力側
に発生する。この相互誘導作用により、単巻変圧器100
の出力側に発生する電圧と入力電圧の比は、巻数比に比
例するので、交流入力電源105の電圧をV1、出力側の電
圧をV2とすると、 となる。
次にマイクロコンピューター111は単巻変圧器100の出
力電圧V2のA/D変換指令をA/D変換器110に対し出力す
る。
力電圧V2のA/D変換指令をA/D変換器110に対し出力す
る。
A/D変換器110は電圧検出部109を介して直流の電圧に
変換された出力電圧V2をデジタル値に変換後、マイクロ
コンピューター111に出力する。
変換された出力電圧V2をデジタル値に変換後、マイクロ
コンピューター111に出力する。
一方マイクロコンピューター111はA/D変換器110から
のデジタルデータをプログラムまたは外部設定部106で
設定した設定値と比較する。この動作を周期的に繰り返
し、上記の動作中にマイクロコンピューター111は、A/D
変換器110からのデジタルデータが、プログラムまたは
外部設定部106で設定した時間、継続して設定値から外
れた場合には、プログラムに従って単巻変圧器の１段目
のタップT1あるいは３段目のタップT3に接続したSIサイ
リスタ交流スイッチ101,103へ制御を切換るための信号
をLTドライバ112に対し出力するもので、設定値を95V〜
105V、時間を５秒に設定した場合の実施例の詳細な動作
について説明する。
のデジタルデータをプログラムまたは外部設定部106で
設定した設定値と比較する。この動作を周期的に繰り返
し、上記の動作中にマイクロコンピューター111は、A/D
変換器110からのデジタルデータが、プログラムまたは
外部設定部106で設定した時間、継続して設定値から外
れた場合には、プログラムに従って単巻変圧器の１段目
のタップT1あるいは３段目のタップT3に接続したSIサイ
リスタ交流スイッチ101,103へ制御を切換るための信号
をLTドライバ112に対し出力するもので、設定値を95V〜
105V、時間を５秒に設定した場合の実施例の詳細な動作
について説明する。
第５図の単巻変圧器100の１段目のタップT1または２
段目のタップT2に接続したSIサイリスタ交流スイッチ10
1および102でマイクロコンピューター111からの制御信
号により、交流電流を制御している場合に、負荷108の
減少等により、負荷電流が小さくなり、それに伴い単巻
変圧器100の出力電圧V2が上昇した場合、マイクロコン
ピューター111は、A/D変換器110からの電圧検出部を介
してA/D変換された出力電圧V2のデータが設定値（95V〜
105V）より大きいと判断した時点から、プログラムまた
は外部設定部106で設定した時間（５秒）継続した場合
には、マイクロコンピューター111は、出力中の制御信
号を中断し、１段上のタップT2またはT3に接続したSIサ
イリスタ交流スイッチ102および103の制御信号をLTドラ
イバ112へ出力するものである。
段目のタップT2に接続したSIサイリスタ交流スイッチ10
1および102でマイクロコンピューター111からの制御信
号により、交流電流を制御している場合に、負荷108の
減少等により、負荷電流が小さくなり、それに伴い単巻
変圧器100の出力電圧V2が上昇した場合、マイクロコン
ピューター111は、A/D変換器110からの電圧検出部を介
してA/D変換された出力電圧V2のデータが設定値（95V〜
105V）より大きいと判断した時点から、プログラムまた
は外部設定部106で設定した時間（５秒）継続した場合
には、マイクロコンピューター111は、出力中の制御信
号を中断し、１段上のタップT2またはT3に接続したSIサ
イリスタ交流スイッチ102および103の制御信号をLTドラ
イバ112へ出力するものである。
一方、本実施例におけるLTドライバ112は、マイクロ
コンピューター111から制御信号が出力された際に、光
オン信号LT2から出力する回路構成であるため、制御信
号を入力したLTドライバ112は、光オン信号LT1の出力終
了後、１段上のタップT2またはT3に接続したSIサイリス
タ交流スイッチ102および103の第８図および第９図に閉
すSIThy1 1およびSIThy2 2に対し、第５図の位相制御部
104からのTPに同期して光オン信号LT2から順次出力し、
光ファイバ等の光伝送媒体を介して伝送することによ
り、SIサイリスタ交流スイッチ102および103の導通を制
御すると共に、単巻変圧器100のタップ切換を行うもの
である。上記のタップ切換により、単巻変圧器100の出
力側に発生する出力電圧V2と入力電圧V1の比は となって、タップ切換前の出力電圧と比べn2/n1またはn
3/n2倍となるため、負荷108の減少等による出力電圧変
動分を補償するもので、第５図の負荷108の電圧と電流
はT1からT2へ切換った場合は第16図に示す波形で、T2か
らT3へ切換った場合は第17図に示す波形になるものであ
る。
コンピューター111から制御信号が出力された際に、光
オン信号LT2から出力する回路構成であるため、制御信
号を入力したLTドライバ112は、光オン信号LT1の出力終
了後、１段上のタップT2またはT3に接続したSIサイリス
タ交流スイッチ102および103の第８図および第９図に閉
すSIThy1 1およびSIThy2 2に対し、第５図の位相制御部
104からのTPに同期して光オン信号LT2から順次出力し、
光ファイバ等の光伝送媒体を介して伝送することによ
り、SIサイリスタ交流スイッチ102および103の導通を制
御すると共に、単巻変圧器100のタップ切換を行うもの
である。上記のタップ切換により、単巻変圧器100の出
力側に発生する出力電圧V2と入力電圧V1の比は となって、タップ切換前の出力電圧と比べn2/n1またはn
3/n2倍となるため、負荷108の減少等による出力電圧変
動分を補償するもので、第５図の負荷108の電圧と電流
はT1からT2へ切換った場合は第16図に示す波形で、T2か
らT3へ切換った場合は第17図に示す波形になるものであ
る。
但し、３段目のタップT3に接続したSIサイリスタ交流
スイッチ103を制御している場合は出力電圧が設定値以
上に上昇しても、タップ切換は行われないものである。
スイッチ103を制御している場合は出力電圧が設定値以
上に上昇しても、タップ切換は行われないものである。
次に第５図の単巻変圧器100の２段目のタップT2また
は３段目のタップT3に接続したSIサイリスタ交流スイッ
チ102および103において、マイクロコンピューター111
からの制御信号により交流電流を制御している場合に、
負荷の増加等により、負荷電流が大きくなり、それに伴
い単巻変圧器100の出力電圧V2が低下した場合、マイク
ロコンピューター111はA/D変換器110からの電圧検出部
を介してA/D変換された出力電圧V2のデータが設定値（9
5V〜105V）より小さいと判断した時点から、プログラム
または外部設定部106で設定した時間（５秒）継続した
場合には、マイクロコンピューター111は、出力中の制
御信号を中断し、１段下のタップT1またはT2に接続した
SIサイリスタ交流スイッチ101および102の制御信号をLT
ドライバ112へ出力するものである。
は３段目のタップT3に接続したSIサイリスタ交流スイッ
チ102および103において、マイクロコンピューター111
からの制御信号により交流電流を制御している場合に、
負荷の増加等により、負荷電流が大きくなり、それに伴
い単巻変圧器100の出力電圧V2が低下した場合、マイク
ロコンピューター111はA/D変換器110からの電圧検出部
を介してA/D変換された出力電圧V2のデータが設定値（9
5V〜105V）より小さいと判断した時点から、プログラム
または外部設定部106で設定した時間（５秒）継続した
場合には、マイクロコンピューター111は、出力中の制
御信号を中断し、１段下のタップT1またはT2に接続した
SIサイリスタ交流スイッチ101および102の制御信号をLT
ドライバ112へ出力するものである。
一方、上記の制御信号を入力したLTドライバ112は光
オン信号LT1の出力終了後、１段下のタップT1またはT2
に接続したSIサイリスタ交流スイッチ101および102の第
８図および第９図に示すSIThy1 1およびSIThy2 2に対
し、第５図の位相制御部104からのTPに同期して光オン
信号LT2から順次出力し、光ファイバー等の光伝送媒体
を介して伝送することにより、SIサイリスタ交流スイッ
チ101および102の導通を制御すると共に、単巻変圧器10
0のタップ切換を行うものである。
オン信号LT1の出力終了後、１段下のタップT1またはT2
に接続したSIサイリスタ交流スイッチ101および102の第
８図および第９図に示すSIThy1 1およびSIThy2 2に対
し、第５図の位相制御部104からのTPに同期して光オン
信号LT2から順次出力し、光ファイバー等の光伝送媒体
を介して伝送することにより、SIサイリスタ交流スイッ
チ101および102の導通を制御すると共に、単巻変圧器10
0のタップ切換を行うものである。
上記のタップ切換により、単巻変圧器100の出力側に
発生する出力電圧V2と入力電圧V1の比は、 となって、タップ切換前の出力電圧と比べn1/n2またはn
2/n3倍となるため、負荷108の増加等による出力電圧変
動分を補償するもので、第５図の負荷108の電圧と電流
はT2からT1へ切換った場合は第15図に示す波形になるも
のである。
発生する出力電圧V2と入力電圧V1の比は、 となって、タップ切換前の出力電圧と比べn1/n2またはn
2/n3倍となるため、負荷108の増加等による出力電圧変
動分を補償するもので、第５図の負荷108の電圧と電流
はT2からT1へ切換った場合は第15図に示す波形になるも
のである。
但し、１段目のタップT1に接続したSIサイリスタ交流
スイッチ101を制御している場合は出力電圧が設定値以
上に低下しても、タップ切換は行われないものである。
スイッチ101を制御している場合は出力電圧が設定値以
上に低下しても、タップ切換は行われないものである。
第６図は実施例４で、第８図および第９図は第６図に
示すSIサイリスタ交流スイッチ、401,402,403,404,405,
406の詳細な回路図であり、第３図に示した実施例２に
示した構成と同一部分には、同一符号を付し、その詳細
な説明は省略する。第８図はSIThy1 1およびSIThy2 2の
逆耐圧が小さい場合の回路図で、ダイオード201および2
02を接続して、逆方向の電圧から保護している。また第
９図はSIThy1 1およびSIThy2 2の逆耐圧が大きい場合の
回路図である。
示すSIサイリスタ交流スイッチ、401,402,403,404,405,
406の詳細な回路図であり、第３図に示した実施例２に
示した構成と同一部分には、同一符号を付し、その詳細
な説明は省略する。第８図はSIThy1 1およびSIThy2 2の
逆耐圧が小さい場合の回路図で、ダイオード201および2
02を接続して、逆方向の電圧から保護している。また第
９図はSIThy1 1およびSIThy2 2の逆耐圧が大きい場合の
回路図である。
第６図の単巻Ｖ結線三相変圧器410のＵ−Ｖ間の単巻
変圧器407およびＶ−Ｗ間の単巻変圧器408は入力側に１
段目のタップu1,w1と２段目のタップu2,w2および３段目
のタップu3,w3を取り出せる構造で、u1,w1の巻数をn1,u
2,w2の巻数をn2,u2,w3の巻数をn3とした場合、その巻数
についてn1＞n2＞n3の関係があり、出力側の巻数は、そ
れぞれｎである。
変圧器407およびＶ−Ｗ間の単巻変圧器408は入力側に１
段目のタップu1,w1と２段目のタップu2,w2および３段目
のタップu3,w3を取り出せる構造で、u1,w1の巻数をn1,u
2,w2の巻数をn2,u2,w3の巻数をn3とした場合、その巻数
についてn1＞n2＞n3の関係があり、出力側の巻数は、そ
れぞれｎである。
第６図の実施例はマイクロコンピューター415のプロ
グラムに従って制御されるもので、プログラムがスター
トした場合には単巻Ｖ結線三相変圧器410の２段目のタ
ップu2,w2に接続したSIサイリスタ交流スイッチ402およ
び405の制御信号がマイクロコンピューター415から、LT
ドライバ1 417およびLTドライバ2 418へ出力される。
グラムに従って制御されるもので、プログラムがスター
トした場合には単巻Ｖ結線三相変圧器410の２段目のタ
ップu2,w2に接続したSIサイリスタ交流スイッチ402およ
び405の制御信号がマイクロコンピューター415から、LT
ドライバ1 417およびLTドライバ2 418へ出力される。
LTドライバ1 417は光オン信号LTu1およびLTu2を、ま
たLTドライバ2 418は光オン信号LTw1およびLTw2を、制
御信号に対応するSIサイリスタ交流スイッチ402および4
05へ出力することで、交流電流の導通を制御して、単巻
Ｖ結線三相変圧器410の出力側に電圧が発生する。
たLTドライバ2 418は光オン信号LTw1およびLTw2を、制
御信号に対応するSIサイリスタ交流スイッチ402および4
05へ出力することで、交流電流の導通を制御して、単巻
Ｖ結線三相変圧器410の出力側に電圧が発生する。
次にマイクロコンピューター415はA/D変換器414へ単
巻Ｖ結線三相変圧器410のＵ−Ｗ間の単巻変圧器407の出
力電圧VuvをA/D変換する指令を出力する。A/D変換器414
は電圧検出部413を介して直流の電圧に変換されたＵ−
Ｖ間の出力電圧Vuvをデジタル値に変換して、マイクロ
コンピューター415へ出力する。
巻Ｖ結線三相変圧器410のＵ−Ｗ間の単巻変圧器407の出
力電圧VuvをA/D変換する指令を出力する。A/D変換器414
は電圧検出部413を介して直流の電圧に変換されたＵ−
Ｖ間の出力電圧Vuvをデジタル値に変換して、マイクロ
コンピューター415へ出力する。
一方、マイクロコンピューター415は入力したデジタ
ルデータをプログラムまたは外部設定部416で設定した
設定値と比較する。この動作を、単巻Ｖ結線三相変圧器
410のＶ−Ｗ間の単巻変換器408の出力電圧Vvwについて
も同様に行い、上記の動作を周期的に繰返すものであ
る。上記の動作中にマイクロコンピューター415はA/D変
換器414からの入力デジタルのいづれかが、設定値から
外れた状態でプログラムまたは外部設定部416で設定し
た時間、継続して経過した場合には、対応する単巻Ｖ結
線三相変圧器410のタップ切換をプログラムに従って行
うものである。タップ切換の動作は、マイクロコンピュ
ーター415からの制御信号により、LTドライバ1 417およ
びLTドライバ2 418は、今まで出力していた光オン信号L
Tu1,LTu2,およびLTw1,LTw2を中断し、制御信号に対応す
るSIサイリスタ交流スイッチ401,402,403および404,40
5,406へ光オン信号LTu1,LTu2およびLTw1,LTw2を位相制
御部419からのLTドライバ1 412に対するタイミングパル
スTP1およびLTドライバ2 418に対するタイミングパルス
TP2に同期して出力することにより、単巻Ｖ結線三相変
圧器410のタップ切換が行われるものである。
ルデータをプログラムまたは外部設定部416で設定した
設定値と比較する。この動作を、単巻Ｖ結線三相変圧器
410のＶ−Ｗ間の単巻変換器408の出力電圧Vvwについて
も同様に行い、上記の動作を周期的に繰返すものであ
る。上記の動作中にマイクロコンピューター415はA/D変
換器414からの入力デジタルのいづれかが、設定値から
外れた状態でプログラムまたは外部設定部416で設定し
た時間、継続して経過した場合には、対応する単巻Ｖ結
線三相変圧器410のタップ切換をプログラムに従って行
うものである。タップ切換の動作は、マイクロコンピュ
ーター415からの制御信号により、LTドライバ1 417およ
びLTドライバ2 418は、今まで出力していた光オン信号L
Tu1,LTu2,およびLTw1,LTw2を中断し、制御信号に対応す
るSIサイリスタ交流スイッチ401,402,403および404,40
5,406へ光オン信号LTu1,LTu2およびLTw1,LTw2を位相制
御部419からのLTドライバ1 412に対するタイミングパル
スTP1およびLTドライバ2 418に対するタイミングパルス
TP2に同期して出力することにより、単巻Ｖ結線三相変
圧器410のタップ切換が行われるものである。
上記実施例において単巻Ｖ結線三相変圧器410の三相
交流電源400の電圧が100Vまたは三相負荷409を抵抗100
Ωとし、設定値を95V〜105Vおよび時間を５秒に設定し
た場合の動作について説明する。
交流電源400の電圧が100Vまたは三相負荷409を抵抗100
Ωとし、設定値を95V〜105Vおよび時間を５秒に設定し
た場合の動作について説明する。
第６図の単巻Ｖ結線三相変圧器410のＵ−Ｖ間の単巻
変圧器407およびＶ−Ｗ間の単巻変圧器408の１段目のタ
ップu1およびw1または２段目のタップu2およびw2に接続
したSIサイリスタ交流スイッチ（401,402および404,40
5）のいづれかをマイクロコンピューター415からの制御
信号により制御している場合に、Ｕ−Ｖ間またはＶ−Ｗ
間の出力電圧VuvおよびVvwの両方、または一方が105V以
上に変化した状態が５秒間、継続した場合は、マイクロ
コンピューター105から対応するLTドライバ1 412および
LTドライバ2 413に対し、現在のタップu1,w1またはu2,w
2から１段上のタップu2,w2またはu3,w3に接続したSIサ
イリスタ交流スイッチ402,405または403,406に切換える
制御信号が出力される。
変圧器407およびＶ−Ｗ間の単巻変圧器408の１段目のタ
ップu1およびw1または２段目のタップu2およびw2に接続
したSIサイリスタ交流スイッチ（401,402および404,40
5）のいづれかをマイクロコンピューター415からの制御
信号により制御している場合に、Ｕ−Ｖ間またはＶ−Ｗ
間の出力電圧VuvおよびVvwの両方、または一方が105V以
上に変化した状態が５秒間、継続した場合は、マイクロ
コンピューター105から対応するLTドライバ1 412および
LTドライバ2 413に対し、現在のタップu1,w1またはu2,w
2から１段上のタップu2,w2またはu3,w3に接続したSIサ
イリスタ交流スイッチ402,405または403,406に切換える
制御信号が出力される。
一方、本実施例ではLTドライバ1 412は光オン信号をL
Tu2,LTu1の順に、またLTドライバ2 413は光オン信号をL
Tw1,LTw2の順に出力するように設定してあるため、上記
の出力順序で、マイクロコンピューター415の制御信号
に対応するSIサイリスタ交流スイッチ402,403,405,406
へ出力することにより、Ｕ−Ｖ間またはＶ−Ｗ間の単巻
変圧器407,408のタップを切換ることができるものであ
る。
Tu2,LTu1の順に、またLTドライバ2 413は光オン信号をL
Tw1,LTw2の順に出力するように設定してあるため、上記
の出力順序で、マイクロコンピューター415の制御信号
に対応するSIサイリスタ交流スイッチ402,403,405,406
へ出力することにより、Ｕ−Ｖ間またはＶ−Ｗ間の単巻
変圧器407,408のタップを切換ることができるものであ
る。
上記のタップ切換に伴う出力電圧の変化は実施例３と
同一なので、詳細な説明は省略する。
同一なので、詳細な説明は省略する。
但し、３段目のタップu3およびw3に接続したSIサイリ
スタ交流スイッチ403および406を制御している場合には
出力電圧VuwおよびVvwが設定値以上に上昇しても、タッ
プの変換は行われないものである。
スタ交流スイッチ403および406を制御している場合には
出力電圧VuwおよびVvwが設定値以上に上昇しても、タッ
プの変換は行われないものである。
Ｕ−Ｖ間の単巻変圧器407のタップが切換る際の電流I
Luと光オン信号LTu2の波形をu1からu2へ切換る場合を第
18図に示し、u2からu3ヘ切換る場合を第19図に示すもの
である。またＶ−Ｗの単巻変圧器408のタップが切換る
際の電流ILwと光オン信号LTw1の波形をw1からw2ヘ切換
る場合を第22図に示し、w2からw3へ切換る場合を第23図
に示すものである。
Luと光オン信号LTu2の波形をu1からu2へ切換る場合を第
18図に示し、u2からu3ヘ切換る場合を第19図に示すもの
である。またＶ−Ｗの単巻変圧器408のタップが切換る
際の電流ILwと光オン信号LTw1の波形をw1からw2ヘ切換
る場合を第22図に示し、w2からw3へ切換る場合を第23図
に示すものである。
次に２段目のタップu2およびw2または３段目のタップ
u3およびw3に接続したSIサイリスタ交流スイッチ（402,
403および405,406）のいづれかをマイクロコンピュータ
ー415からの制御信号により制御している場合に、Ｕ−
Ｖ間またはＶ−Ｗ間の出力電圧VuvおよびVvwの両方また
は一方が95V以下に変化した状態が５秒間継続した場合
は、マイクロコンピューター415から対応するLTドライ
バ１および2 412,413に対し、現在のタップu2,w2または
u3,w3から１段下のタップu1,w1またはu2,w2に接続したS
Iサイリスタ交流スイッチ401,404または402,405に切換
る制御信号が出力される。
u3およびw3に接続したSIサイリスタ交流スイッチ（402,
403および405,406）のいづれかをマイクロコンピュータ
ー415からの制御信号により制御している場合に、Ｕ−
Ｖ間またはＶ−Ｗ間の出力電圧VuvおよびVvwの両方また
は一方が95V以下に変化した状態が５秒間継続した場合
は、マイクロコンピューター415から対応するLTドライ
バ１および2 412,413に対し、現在のタップu2,w2または
u3,w3から１段下のタップu1,w1またはu2,w2に接続したS
Iサイリスタ交流スイッチ401,404または402,405に切換
る制御信号が出力される。
一方、LTドライバ1 412およびLTドライバ2 413では、
マイクロコンピューター415の制御信号に対応するSIサ
イリスタ交流スイッチ401,402,403,404へ光オン信号LTu
1,LTu2およびLTw1,LTw2を出力することにより、タップ
を切換ることができるものである。
マイクロコンピューター415の制御信号に対応するSIサ
イリスタ交流スイッチ401,402,403,404へ光オン信号LTu
1,LTu2およびLTw1,LTw2を出力することにより、タップ
を切換ることができるものである。
上記のタップ切換に伴う出力電圧の変化は実施例３と
同一なので、詳細な説明は省略する。
同一なので、詳細な説明は省略する。
但し、１段目のタップu1およびw1に接続したSIサイリ
スタ交流スイッチ401および404を制御している場合は出
力電圧VuvおよびVvwが設定値以下に低下しても、タップ
の切換は行われないものである。
スタ交流スイッチ401および404を制御している場合は出
力電圧VuvおよびVvwが設定値以下に低下しても、タップ
の切換は行われないものである。
u3からu2へ切換る際の電流ILuと光オン信号LTu2の波
形を第20図に示し、u2からu1へ切換る場合を第21図に示
すものである。またw3からw2へ切換る際の電流ILwと光
オン信号LTw1の波形を第24図に示し、w2からw1へ切換る
場合を第25図に示すものである。
形を第20図に示し、u2からu1へ切換る場合を第21図に示
すものである。またw3からw2へ切換る際の電流ILwと光
オン信号LTw1の波形を第24図に示し、w2からw1へ切換る
場合を第25図に示すものである。
第７図は実施例５で第10図および第11図は実施例５の
SIサイリスタ交流スイッチ群502の詳細な回路図で第３
図に示した実施例２の構成と同一部分には同一符号を付
し、その詳細な説明は省略する。
SIサイリスタ交流スイッチ群502の詳細な回路図で第３
図に示した実施例２の構成と同一部分には同一符号を付
し、その詳細な説明は省略する。
第10図はSIThy1 1およびSIThy2 2の逆耐圧が小さい場
合の回路図であり、第11図はSIThy1 1およびSIThy2 2の
逆耐圧が大きい場合の回路図である。
合の回路図であり、第11図はSIThy1 1およびSIThy2 2の
逆耐圧が大きい場合の回路図である。
第７図の単巻ｎ相変圧器の入力側のタップの巻数およ
び出力側の巻数は実施例４と同一なので、詳細な説明は
省略する。
び出力側の巻数は実施例４と同一なので、詳細な説明は
省略する。
第７図の実施例はマイクロコンピューター508のプロ
グラムに従って制御されるもので、プログラムがスター
トした場合には単巻ｎ相変圧器503の各相のタップに接
続した第10図および第11図に示すSIサイリスタ交流スイ
ッチ602の制御信号がマイクロコンピューター508からLT
ドライバ509に対し出力されるものである。
グラムに従って制御されるもので、プログラムがスター
トした場合には単巻ｎ相変圧器503の各相のタップに接
続した第10図および第11図に示すSIサイリスタ交流スイ
ッチ602の制御信号がマイクロコンピューター508からLT
ドライバ509に対し出力されるものである。
LTドライバ509は、光オン信号LT11,LT12……LTn1,LTn
2を制御信号に対応する単巻ｎ相変圧器503の各相の第10
図および第11図のSIサイリスタ交流スイッチ602へ出力
することで、交流電流の導通を制御して、第７図の単巻
ｎ相変圧器503の出力側へ電圧が発生する。
2を制御信号に対応する単巻ｎ相変圧器503の各相の第10
図および第11図のSIサイリスタ交流スイッチ602へ出力
することで、交流電流の導通を制御して、第７図の単巻
ｎ相変圧器503の出力側へ電圧が発生する。
次にマイクロコンピューター508はA/D変換器507へ単
巻ｎ相変圧器503の出力電圧をA/D変換する指令を出力す
る。A/D変換器507は対応する電圧検出部506を介して直
流の電圧に変換された出力電圧をデジタル値に変換し
て、マイクロコンピューター508へ出力する。
巻ｎ相変圧器503の出力電圧をA/D変換する指令を出力す
る。A/D変換器507は対応する電圧検出部506を介して直
流の電圧に変換された出力電圧をデジタル値に変換し
て、マイクロコンピューター508へ出力する。
一方、マイクロコンピューター508は入力したデジタ
ルデータをプログラムまたは外部設定部510で設定した
設定値とを比較する。
ルデータをプログラムまたは外部設定部510で設定した
設定値とを比較する。
この動作をプログラムに従って、単巻ｎ相変圧器503
の各相間の出力電圧について順番に周期的に繰返すもの
である。上記の動作中にマイクロコンピューター508はA
/D変換器507からのデジタルデータのいづれかが、設定
値から外れた状態でプログラムまたは外部設定部510で
設定した時間、継続した場合には、単巻ｎ相変圧器の対
応するタップを１段上のタップまたは１段下のタップへ
切換えを行うものである。
の各相間の出力電圧について順番に周期的に繰返すもの
である。上記の動作中にマイクロコンピューター508はA
/D変換器507からのデジタルデータのいづれかが、設定
値から外れた状態でプログラムまたは外部設定部510で
設定した時間、継続した場合には、単巻ｎ相変圧器の対
応するタップを１段上のタップまたは１段下のタップへ
切換えを行うものである。
タップ切換えの動作はLTドライバ509から出力中の光
オン信号LT11,LT12〜LTn1,LTn2の内、マイクロコンピュ
ーター508の制御信号に対応する。光オン信号を中断
し、新たに、単巻ｎ相変圧器503の１段上のタップまた
は１段下のタップに接続した第10図および第11図のSIサ
イリスタ交流スイッチ601および603のSIThy1 1およびSI
Thy2 2へ光オン信号を位相制御部511からの対応するタ
イミングパルス（TP）に同期して出力するもので、上記
の動作がなされることにより、第７図の単巻ｎ相変圧器
503のマイクロコンピューター508の制御信号に対応する
相のタップ切換えが行われるものである。
オン信号LT11,LT12〜LTn1,LTn2の内、マイクロコンピュ
ーター508の制御信号に対応する。光オン信号を中断
し、新たに、単巻ｎ相変圧器503の１段上のタップまた
は１段下のタップに接続した第10図および第11図のSIサ
イリスタ交流スイッチ601および603のSIThy1 1およびSI
Thy2 2へ光オン信号を位相制御部511からの対応するタ
イミングパルス（TP）に同期して出力するもので、上記
の動作がなされることにより、第７図の単巻ｎ相変圧器
503のマイクロコンピューター508の制御信号に対応する
相のタップ切換えが行われるものである。
タップ切換えの詳細な動作は実施例４と同一であるの
で説明は省略する。
で説明は省略する。
以上詳述した実施例は商用周波数の交流電力に対して
のものであり、第28図および第29図は第１図の実施例１
のSIThy1 1およびSIThy2 2を光オン信号LT1およびLT2で
制御した場合のターンオン時間で、第28図は第１図の入
力電源の13電圧に対する依存性を示すものであり、第29
図は第１図の負荷電流ILに対する依存性を示すものであ
る。
のものであり、第28図および第29図は第１図の実施例１
のSIThy1 1およびSIThy2 2を光オン信号LT1およびLT2で
制御した場合のターンオン時間で、第28図は第１図の入
力電源の13電圧に対する依存性を示すものであり、第29
図は第１図の負荷電流ILに対する依存性を示すものであ
る。
第28図および第29図の結果から、第１図の入力電源13
の電圧上昇率dv/dtおよび負荷電流ILの電流増加率di/dt
が大きい程、ターンオン時間は短くなるところから、本
発明は更に高い周波数の交流電力の制御への応用も可能
である。但し、本発明の第１図のSIThy1 1およびSIThy2
2の逆並列接続回路をはじめ一般の電力用半導体素子を
使用した逆並列回路で交流電力を制御する場合には、交
流の極性が変化する際に、静電誘導（SI）サイリスタま
たは一般の電力半導体素子を流れていた電流は極性が変
化しても、逆電流が流れ続け、徐々に減少して定常の逆
もれ電流値に近づいていくまでのターンオフ時間を有す
るもので、従って高周波電力を制御する場合には、この
ターンオフ時間によるスイッチング損失が増加し、また
制御可能な周波数の限界がある。
の電圧上昇率dv/dtおよび負荷電流ILの電流増加率di/dt
が大きい程、ターンオン時間は短くなるところから、本
発明は更に高い周波数の交流電力の制御への応用も可能
である。但し、本発明の第１図のSIThy1 1およびSIThy2
2の逆並列接続回路をはじめ一般の電力用半導体素子を
使用した逆並列回路で交流電力を制御する場合には、交
流の極性が変化する際に、静電誘導（SI）サイリスタま
たは一般の電力半導体素子を流れていた電流は極性が変
化しても、逆電流が流れ続け、徐々に減少して定常の逆
もれ電流値に近づいていくまでのターンオフ時間を有す
るもので、従って高周波電力を制御する場合には、この
ターンオフ時間によるスイッチング損失が増加し、また
制御可能な周波数の限界がある。
そこで、本発明の自己消弧機能を有する第１図のSITh
y1 1およびSIThy2 2を光または電気信号によるターンオ
フモードを採用することにより、交流電源電圧13の極性
が変化する直前に強制的にオフすることで、ターンオフ
時間を最小限に抑制することにより、スイッチング損失
を小さくして、制御可能な周波数の限界を高めることが
できるもので、数kHz〜数10kHz程度の高周波電力の制御
に応用することができるものである。
y1 1およびSIThy2 2を光または電気信号によるターンオ
フモードを採用することにより、交流電源電圧13の極性
が変化する直前に強制的にオフすることで、ターンオフ
時間を最小限に抑制することにより、スイッチング損失
を小さくして、制御可能な周波数の限界を高めることが
できるもので、数kHz〜数10kHz程度の高周波電力の制御
に応用することができるものである。
［発明の効果］ 上記実施例から明らかなように、本発明によれば、互
いに逆並列に接続した静電誘導（SI）サイリスタ交流ス
イッチおよび上記の構成による静電誘導（SI）サイリス
タ交流スイッチ群を光信号により制御することで、交流
電流の導通制御ができるもので、光信号を比較的長いパ
ルスにすることで、電流の位相変化にも、容易に対応す
ることができるものである。
いに逆並列に接続した静電誘導（SI）サイリスタ交流ス
イッチおよび上記の構成による静電誘導（SI）サイリス
タ交流スイッチ群を光信号により制御することで、交流
電流の導通制御ができるもので、光信号を比較的長いパ
ルスにすることで、電流の位相変化にも、容易に対応す
ることができるものである。
本発明の実施例３、実施例４、および実施例５におい
て、静電誘導（SI）サイリスタ交流スイッチ群を制御す
る光オン信号は最初にSIThy1 1に対し、あるいは、最初
にSIThy2 2に対し出力するように設定してあるため、マ
イクロコンピューターから制御信号が出力されて、光オ
ン信号が出力されるまで、最大で１周期の遅れを伴う場
合があるが、光トリガ（LT）ドライバの回路構成により
半周期の遅れに抑制することができるものであり、更
に、光または電気信号によるオフ制御をすることで、応
答速度を数μsec程度に速めることができるものであ
る。また第26図、第27図、第28図は実施例３の各段のタ
ップT1,T2,T3ごとによる電圧波形の歪率で、第26図は１
段目のタップT1、第27図は２段目のタップ、第28図は３
段目のタップにそれぞれ接続したSIサイリスタ交流スイ
ッチ101,102および103を制御している時における、入力
電圧と出力電圧の歪率であり、第29図は実施例４の各段
のタップu1,u2,u3,w1,w2,w3の組合せによる各相間の電
圧の歪率であり、いづれも３％以内の低歪率である。
て、静電誘導（SI）サイリスタ交流スイッチ群を制御す
る光オン信号は最初にSIThy1 1に対し、あるいは、最初
にSIThy2 2に対し出力するように設定してあるため、マ
イクロコンピューターから制御信号が出力されて、光オ
ン信号が出力されるまで、最大で１周期の遅れを伴う場
合があるが、光トリガ（LT）ドライバの回路構成により
半周期の遅れに抑制することができるものであり、更
に、光または電気信号によるオフ制御をすることで、応
答速度を数μsec程度に速めることができるものであ
る。また第26図、第27図、第28図は実施例３の各段のタ
ップT1,T2,T3ごとによる電圧波形の歪率で、第26図は１
段目のタップT1、第27図は２段目のタップ、第28図は３
段目のタップにそれぞれ接続したSIサイリスタ交流スイ
ッチ101,102および103を制御している時における、入力
電圧と出力電圧の歪率であり、第29図は実施例４の各段
のタップu1,u2,u3,w1,w2,w3の組合せによる各相間の電
圧の歪率であり、いづれも３％以内の低歪率である。
従って本発明は、低損失の特徴を有する静電誘導（S
I）サイリスタを使用する事から、上記の低歪率で、か
つ少ない損失で交流を制御できるものである。更に、
光、または電気信号によるオフ制御も併用する事によ
り、交流チョッパや、高周波電力の制御もできるもので
ある。
I）サイリスタを使用する事から、上記の低歪率で、か
つ少ない損失で交流を制御できるものである。更に、
光、または電気信号によるオフ制御も併用する事によ
り、交流チョッパや、高周波電力の制御もできるもので
ある。
第１図はこの発明の実施例１を示すブロック回路構成
図、第２図は同実施例１の各部の波形図、第３図はこの
発明の実施例２を示すブロック回路構成図、第４図は同
実施例２の各部の波形図、第５図はこの発明の実施例３
を示すブロック回路構成図、第６図はこの発明の実施例
４を示すブロック回路構成図、第７図はこの発明の実施
例５を示すブロック構成図、第８図及び第９図はそれぞ
れ実施例３および実施例４の詳細な回路構成図、第10図
及び第11図はそれぞれ実施例５の詳細な回路構成図、第
12図は実施例１の各部のオシロ波形の写真、第13図及び
第14図はそれぞれ実施例２の各部のオシロ波形の写真、
第15図、第16図及び第17図はそれぞれ実施例３の各部の
オシロ波形の写真、第18図，第19図，第20図，第21図，
第22図，第23図，第24図及び第25図はそれぞれ実施例４
の各部のオシロ波形の写真、第26図，第27図及び第28図
はそれぞれ実施例３の各部の歪率データを示す特性図、
第29図は実施例４の各部の歪率データを示す図、第30図
及び第31図はそれぞれ実施例１のターンオン時間のデー
タを示す特性図である。 13……交流電源、14……負荷、21……スナバコンデン
サ、22……スナバ抵抗、23,24……逆バイアス電源、25,
26……ゲート抵抗、29,30……アノード電極、107……電
圧信号検出用トランス、201,202……保護用ダイオー
ド、411,412……電圧信号検出用トランス、U,V,W……出
力端子、501……ｎ相交流電源、504……ｎ相負荷、505
……電圧信号検出用ｎ相トランス
図、第２図は同実施例１の各部の波形図、第３図はこの
発明の実施例２を示すブロック回路構成図、第４図は同
実施例２の各部の波形図、第５図はこの発明の実施例３
を示すブロック回路構成図、第６図はこの発明の実施例
４を示すブロック回路構成図、第７図はこの発明の実施
例５を示すブロック構成図、第８図及び第９図はそれぞ
れ実施例３および実施例４の詳細な回路構成図、第10図
及び第11図はそれぞれ実施例５の詳細な回路構成図、第
12図は実施例１の各部のオシロ波形の写真、第13図及び
第14図はそれぞれ実施例２の各部のオシロ波形の写真、
第15図、第16図及び第17図はそれぞれ実施例３の各部の
オシロ波形の写真、第18図，第19図，第20図，第21図，
第22図，第23図，第24図及び第25図はそれぞれ実施例４
の各部のオシロ波形の写真、第26図，第27図及び第28図
はそれぞれ実施例３の各部の歪率データを示す特性図、
第29図は実施例４の各部の歪率データを示す図、第30図
及び第31図はそれぞれ実施例１のターンオン時間のデー
タを示す特性図である。 13……交流電源、14……負荷、21……スナバコンデン
サ、22……スナバ抵抗、23,24……逆バイアス電源、25,
26……ゲート抵抗、29,30……アノード電極、107……電
圧信号検出用トランス、201,202……保護用ダイオー
ド、411,412……電圧信号検出用トランス、U,V,W……出
力端子、501……ｎ相交流電源、504……ｎ相負荷、505
……電圧信号検出用ｎ相トランス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 我妻 ▲清▼ 宮城県多賀城市宮内２丁目２番１号 東北 電機製造株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−151211（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】交流電源と単巻変圧器に備えられた複数の
タップとの間にそれぞれ接続されるもので、各々が、互
いに逆極性方向で並列に接続された少なくとも一対の静
電誘導サイリスタで構成される複数の静電誘導サイリス
タ交流スイッチ手段と、 前記交流電源から出力される交流電圧に同期して、前記
複数の静電誘導サイリスタ交流スイッチ手段のいずれか
１つを選択的にオン状態及びオフ状態に制御するもの
で、前記一対の静電誘導サイリスタを前記交流電圧のゼ
ロクロス点を基準に前後共90゜以内の位相角の間、比較
的長いパルスの発光ダイオード等の光信号を光ファイバ
等の光伝送媒体を介して伝送することによってオン制御
を行なうとともに、自然転流オフまたは光あるいは電気
信号によるオフ制御を行なう駆動手段とを具備してなる
ことを特徴とする電力制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63012096A JPH0823779B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | 電力制御装置 |
| US07/298,900 US4956599A (en) | 1988-01-22 | 1989-01-19 | Power control apparatus |
| EP89101145A EP0325301B1 (en) | 1988-01-22 | 1989-01-23 | Power control apparatus |
| DE68924185T DE68924185T2 (de) | 1988-01-22 | 1989-01-23 | Leistungsteuerungsgerät. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63012096A JPH0823779B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | 電力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01190263A JPH01190263A (ja) | 1989-07-31 |
| JPH0823779B2 true JPH0823779B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=11796044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63012096A Expired - Lifetime JPH0823779B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | 電力制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4956599A (ja) |
| EP (1) | EP0325301B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0823779B2 (ja) |
| DE (1) | DE68924185T2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5583423A (en) | 1993-11-22 | 1996-12-10 | Bangerter; Fred F. | Energy saving power control method |
| DE4439607C1 (de) * | 1994-11-05 | 1995-12-14 | Loh Kg Rittal Werk | Schaltschrank mit einem Rahmengestell |
| FR2752537B1 (fr) * | 1996-08-22 | 1998-11-13 | Kvaerner Clecim | Procede de transformation d'une installation de traitement d'un produit en bande et installation ainsi transformee |
| FR2773021B1 (fr) * | 1997-12-22 | 2000-03-10 | Sgs Thomson Microelectronics | Commutateur bidirectionnel normalement ferme |
| US6172489B1 (en) | 1999-12-28 | 2001-01-09 | Ultrawatt.Com Inc. | Voltage control system and method |
| JP2006230042A (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 双方向スイッチ回路 |
| ES2302407B1 (es) * | 2005-09-30 | 2009-02-16 | Salicru, S.A | Estabilizador de tension de corriente alterna para instalaciones de alumbrado y procedimiento de control en lazo cerrado con modulacion por amplitud de pulsos. |
| US8193730B2 (en) | 2008-06-12 | 2012-06-05 | 3M Innovative Properties Company | Dimmer and illumination apparatus with amplitude ordered illumination of multiple strings of multiple color light emitting devices |
| JP5502504B2 (ja) * | 2010-01-25 | 2014-05-28 | 株式会社東芝 | 変電所自動制御システム |
| CN111298539B (zh) * | 2020-04-13 | 2021-09-14 | 运城其龙新材料有限公司 | 一种自清理袋滤式除尘装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2192749A5 (ja) * | 1972-07-10 | 1974-02-08 | Merlin Gerin | |
| US4308494A (en) * | 1977-10-31 | 1981-12-29 | General Electric Co. | Thyristor power controller for an electrostatic precipitator |
| US4271387A (en) * | 1978-04-20 | 1981-06-02 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Method and system of controlling effective value of alternating current |
| JPS5546835A (en) * | 1978-09-27 | 1980-04-02 | Handotai Kenkyu Shinkokai | Power transmitting system |
| US4289948A (en) * | 1979-07-17 | 1981-09-15 | Square D Company | Automatic voltage compensation for digital welder control system |
| DE3025857A1 (de) * | 1980-07-08 | 1982-01-21 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltungsanordnung zum speisespannungssynchronisierten schalten von spannungshalbwellen |
| JPS59151211A (ja) * | 1983-02-18 | 1984-08-29 | Tokyo Rikoushiya:Kk | 位相制御式電力調整回路 |
| US4709320A (en) * | 1986-10-23 | 1987-11-24 | Zenith Electronics Corporation | Low voltage shutdown circuit |
| US4791545A (en) * | 1987-04-20 | 1988-12-13 | Unisys Corporation | Zero-crossover SCR power supply regulator |
-
1988
- 1988-01-22 JP JP63012096A patent/JPH0823779B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-01-19 US US07/298,900 patent/US4956599A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-01-23 EP EP89101145A patent/EP0325301B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-01-23 DE DE68924185T patent/DE68924185T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0325301B1 (en) | 1995-09-13 |
| DE68924185T2 (de) | 1996-02-01 |
| DE68924185D1 (de) | 1995-10-19 |
| EP0325301A2 (en) | 1989-07-26 |
| JPH01190263A (ja) | 1989-07-31 |
| EP0325301A3 (en) | 1991-02-27 |
| US4956599A (en) | 1990-09-11 |
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