JPH09116282A - 力率調整器の組立構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】調整作業が容易で試験による確認, 修理作業を
容易にする。 【解決手段】電子部品を搭載した第１ないし第３のプリ
ント基板70,71,72を有し、第１のプリント基板70をカバ
ー60に固定し、第２および第３のプリント基板71,72 を
変圧器80の固定板81とスペーサ74により機械的に結合し
かつ第２および第３のプリント基板71,72 間をフラット
ケーブル90, コネクタ付電線91で電気的に接続してプリ
ント基板組体を形成し、このプリント基板組体の第２の
プリント基板71とカバー60に固定された第１のプリント
基板70とをコネクタ付電線92により電気的に接続して半
製品組体を構成し、この半製品組体の状態で電源供給電
圧を印加して調整, 試験を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、遅れ無効電力を伴う
電動機，水銀灯等の負荷変動により無効電力が増大する
と線電流が増加して線路の電圧降下や電力損失の増加を
招くため、複数の進相コンデンサを設置し、負荷変動に
応じて進相コンデンサを開閉して系統の力率の改善を図
る力率調整器に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の力率調整器の回路構成を
図３に示す。図において、主回路R,S,T の電流, 電圧は
変流器CT, 変圧器PTを介して電流検出回路1,電圧検出回
路2 により検出される。前記電流検出回路1 からの電流
検出信号は実効値変換回路3 を介して電流実効値に比例
した直流電圧に変換されてCPU6のA/D コンバータ61に入
力され、前記電圧検出回路2 からの電圧検出信号は実効
値変換回路4 を介して電圧実効値に比例した直流電圧に
変換されてA/D コンバータ61に入力され、電流検出回路
1,電圧検出回路2 からのそれぞれの検出信号は無効電力
変換回路5 により進み無効電力および遅れ無効電力に比
例した直流電圧に変換されてA/D コンバータ61に入力さ
れる。CPU6にはI/O インターフェース7 を介して設定回
路8 が接続され、この設定回路8 で変流比, 変圧比, コ
ンデンサ容量, 目標力率等が設定されるとE²PROM11に格
納して保存される。前記CPU6はPROM13に格納されたプロ
グラムに従って電圧値, 電流値, 無効電力値と目標力率
から有効電力と進相コンデンサの投入制御レベルを算出
し、無効電力値の現在値が投入制御レベルを超えている
場合には所定の遅延時間後超過量に応じた容量の進相コ
ンデンサを投入する開閉信号をI/O インターフェース7
を介して出力回路10に供給する。これにより該当する進
相コンデンサが投入される。また、CPU6は進相コンデン
サの遮断制御レベルを投入制御レベルと既に投入されて
いる進相コンデンサの中の最小の容量から遮断制御レベ
ルを演算し、進み無効電力が遮断制御レベルを所定の遅
延時間の超過した場合に既に投入された進相コンデンサ
の中から超過量に最も近い容量の進相コンデンサを選択
して該当する進相コンデンサを遮断する開閉信号をI/O
インターフェース7 を介して出力回路10に供給する。こ
れにより該当する進相コンデンサが遮断される。なお、
9 は力率や無効電力を表示する表示器、14はスイッチン
グ電源回路からなる安定可電源である。

【０００３】このような回路構成の力率調整器の構成図
を図４に示す。図４の（Ａ）は力率調整器の正面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ
−Ｃ線断面図である。力率調整器の正面には表示設定部
20が設けられ、この表示設定部20には力率,無効電力を
表示する７セグメントLED からなるデジタル表示部21、
進相コンデンサの投入状態を表示する面発光LED からな
るアナログ表示部22、各種の設定を行うためのシートキ
ー等からなる設定部23、押しボタンからなるファンクシ
ョン設定部24等が設けられている。力率調整器のケース
30内には、プリント基板40,41,42が収納され、ケース30
の背面には電圧, 電流の入力および進相コンデンサの投
入遮断指令信号のインターフェースとしての端子台50が
固定されたカバー60が取付けられている。前記プリント
基板40にはデータの表示および設定値を入力するための
面発光LED,７セグメントLED,シートキー等が搭載されて
おり、プリント基板41には電力, 力率等の演算を行うCP
U,メモリおよび出力リレー等が搭載されている。このプ
リント基板40,41 はスペーサ44,45 を介してねじ46,46
によりケースに取付けられている。プリント基板42には
電圧, 電流, 電力をアナログ的に検出するアナログICや
変流器CT, 変圧器PT、スイッチング電源回路等が搭載さ
れている。このプリント基板42はスペーサ47,48 を介し
てねじ49によりカバー60に取付けられている。プリント
基板40,41 間の電気的接続はコネクタにより接続されて
いる。また、プリント基板41,42 間はコネクタ付電線7
0,71 により接続されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この種の力率調整器は
その出荷前に変流比, 変圧比, 抵抗値等の定数の誤差を
調整して検出精度を一定とするために種々の調整作業を
必要とするが、図４に示す従来装置では、ケース30内に
プリント基板40,41 を収納して固定すると共に端子台5
0, プリント基板42が固定されたカバー60をケース30に
取付けて組み立てた状態でないと、外部供給電源を印加
して各プリント基板を活線状態とすることができないの
で、各プリント基板をケース30内に収納して取付けた状
態で調整作業が行われる。ところで、各種の調整作業を
行う調整ボリュームは、出荷後にユーザーが調整ボリュ
ームに誤って触れて検出精度が変化してしまうのを防止
するため、ケース背面側に位置するプリント基板42に搭
載されている。このため、調整作業中に調整が必要にな
った場合には、図４の（Ｃ）に示すように、ケース30か
らカバー60を取り外してプリント基板42を露出させねば
ならず、また試験により電子部品の欠落や誤実装等の異
常があった際には、一旦組み立てた製品を分解してプリ
ント基板を取り外してから電子部品の確認や修理を行う
必要がある。

【０００５】そこで、本発明の目的は上述した従来装置
の欠点を除去し、組立工数を増加することなく調整作業
が容易で試験により確認, 修理作業を容易に行うことが
可能な力率調整器を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め請求項１に記載した発明は、電子部品が実装された複
数個のプリント基板をケースおよびカバーに収納してな
る力率調整器において、前記プリント基板は、データの
表示素子やデータ入力用のスイッチが搭載された第１の
プリント基板、外部からのアナログ信号を検出する検出
回路が搭載された第２のプリント基板、外部への入出力
インターフェースを構成する第３のプリント基板からな
り、前記第２のプリント基板あるいは他のプリント基板
に検出精度を調整する調整手段を搭載し、前記第１のプ
リント基板を表示素子やデータ入力用のスイッチが露出
するようにカバーに固定し、前記第２のプリント基板と
第３のプリント基板とを支持部材により一体的に結合し
て調整手段を操作可能に組み立てたプリント基板組立体
とし、前記第１ないし第３のプリント基板をそれぞれ電
気的に接続して半製品組体として第２のプリント基板あ
るいは他のプリント基板に搭載された調整手段を操作し
て検出精度の調整を行い、この調整後の半製品組体をケ
ースに取付けることを特徴とする。このように各プリン
ト基板を半製品組体として機械的に結合し、電気的に接
続した状態で調整作業および試験を行った後半製品組体
をケースに取付けることにより製品が完成する。

【０００７】また、請求項２に記載した発明のように、
第２プリント基板と第３のプリント基板とを結合する支
持体を、外部電源を降圧する変圧器が固定された固定板
で兼用するのがよい。さらに、ケースには増設ユニット
を結合する場合、請求項３に記載した発明のように、こ
の増設ユニットのプリント基板を第３のプリント基板に
電気的に接続して半製品組体を構成するのが望ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の力率調整器は、複数のプ
リント基板を機械的に結合すると共に電気的に接続した
半製品状態で各プリント基板に外部供給電源を印加して
活線状態とすることにより調整作業，試験が行えるよう
にし、調整作業時における調整ボリューム等の調整手段
の調整および試験時の確認，修理作業を容易に行うこと
を可能にする。以下、本発明の一実施例を詳細に説明す
る。

【０００９】

【実施例】図１は本発明における力率調整器の分解図で
あり、図２は組立図である。図において、図４に示す従
来装置と同一の機能を有するものには同一の符号を付し
ている。図１において、ケース30は有底の四角筒体に形
成され、ケース30の開放側にカバー60が取付けられる。
カバー60にはプリント基板70がねじ73,74 により固定さ
れている。このプリント基板70が第１のプリント基板を
構成し、データの表示および設定値の入力するための７
セグメントLED,点発光LED,シートキースイッチ等が搭載
されていると共に電力, 力率を演算するCPU,メモリ, ロ
ジックIC等が搭載されている。前記カバー60には図２か
ら明らかなように、７セグメントLED,点発光LED 等が表
面に露出する窓が形成されている。

【００１０】図１に戻ってプリント基板71,72 はスペー
サ74と変圧器80が取付けられた固定板81とによって一体
的に結合されてプリント基板組体を形成している。スペ
ーサ74, 固定板81が支持部材を構成し、それぞれねじに
より各プリント基板71,72 を固定する。前記プリント基
板71には電圧, 電流, 電力をアナログ的に検出する変圧
器アナログIC平滑電源用コンバータおよび変流比, 変圧
比, 抵抗値等の定数を調整する調整手段としての調整ボ
リューム等が搭載され、プリント基板72には変流器, 進
相コンデンサの開閉信号を出力する出力リレー, ノイズ
対策部品, 外部とのインターフェースを構成する端子台
50等が搭載されている。前記プリント基板71,72 間はフ
ラットケーブル90やコネクタ付電線91により接続され、
前記プリント基板70,71 間はコネクタ付フラットケーブ
ル92により接続されている。前記変圧器80は外部供給電
源の電圧を降圧して平滑電源用コンバータに供給するも
のである。この平滑電源用コンバータを用いると、従来
装置で用いられていたスイッチング電源にあって問題と
なるスイッチングによる放射ノイズを減らすことができ
る。また、平滑電源用コンバータのための変圧器80の固
定板81をプリント基板71,72 を結合する支持部材として
兼用することにより部品点数を削減できる。なお、変圧
器80の出力巻線の口出線はコネクタ付電線82,83 を介し
てプリント基板71,72 に接続される。

【００１１】プリント基板71,72 からなるプリント基板
組体はケース30の開口側からケース30内に挿入され、プ
リント基板組体のスペーサ74およびスペーサ75にねじ7
6,77をケース30の外部からねじ込んで締め付けることに
より、図２の（Ｃ）に示すように、ケース30に固定され
る。プリント基板70が固定されたカバー60はカバー内壁
に形成した凸部をケース30の外周に形成した凸部に係合
するように押し込むことにより、図２の（Ｃ）に示すよ
うに、ケース30にワンタッチで結合される。ケース30の
底部にねじ78,79 により結合される増設ユニット100
は、進相コンデンサの開閉信号を出力するインターフェ
ースとしての端子台91を増加するために用いられるもの
であり、端子台51が固定されたプリント基板73を備えて
いる。この増設ユニット100 のプリント基板73とプリン
ト基板組体のプリント基板72との間はコネクタ付電線93
により接続される。図２には前述したようにして、プリ
ント基板71,72 からなるプリント基板組体、プリント基
板70が固定されたカバー60および増設ユニット100 をケ
ースに取付けた組立状態を示している。

【００１２】図１に示すように、プリント基板70をカバ
ー60に固定し、プリント基板71,73をスペーサ74と変圧
器80の固定板81とで結合すると共にプリント基板71,72
間をフラットケーブル90およびコネクタ付電線91で接続
しかつ変圧器80の出力巻線の口出線をコネクタ付電線で
プリント基板71,72 に接続してプリント基板組体を形成
し、このプリント基板組体のプリント基板71とカバー60
に固定されたプリント基板70とをコネクタ付電線92で接
続することにより半製品組体となる。この半製品組体の
状態で変流比, 変圧比, 抵抗値等の調整作業は、端子台
50に外部供給電源を接続し、変圧器80により降圧した電
圧を各プリント基板70,71,72に供給して活線状態とし、
プリント基板71に搭載されて露出した状態にある調整ボ
リュームを調整して行う。また、前記半製品組体の状態
で端子台50に主回路の電圧, 電流を引き込んで試験を行
い、電子部品の欠落や誤実装があった場合にはその半製
品組体の状態で修理することができる。また、前記半製
品組体に増設ユニット100をコネクタ付電線93を介して
接続することにより増設ユニット付の力率調整器として
チェックすることができる。

【００１３】なお、前述の説明では、調整手段としての
調整ボリュームを第２のプリント基板71に搭載するもの
について述べたが、調整ボリュームは半製品状態で調整
ができる位置にあればよいので、第２のプリント基板71
に限らず、他のプリント基板に搭載することもできる。

【００１４】

【発明の効果】以上に説明したとおり請求項１に記載の
発明によれば、電子部品が実装された複数個のプリント
基板をケースおよびカバーに収納してなる力率調整器に
おいて、前記プリント基板は、データの表示素子やデー
タ入力用のスイッチが搭載された第１のプリント基板、
外部からのアナログ信号を検出する検出回路が搭載され
た第２のプリント基板、外部への入出力インターフェー
スを構成する第３のプリント基板からなり、前記第２の
プリント基板あるいは他のプリント基板に検出精度を調
整する調整手段を搭載し、前記第１のプリント基板を表
示素子やデータ入力用のスイッチが露出するようにカバ
ーに固定し、前記第２のプリント基板と第３のプリント
基板とを支持部材により一体的に結合して調整手段を操
作可能に組み立てたプリント基板組立体とし、前記第１
ないし第３のプリント基板をそれぞれ電気的に接続して
半製品組体として第２のプリント基板あるいは他のプリ
ント基板に搭載した調整手段を操作して検出精度の調整
を行い、この調整後の半製品組体をケースに取付けて力
率調整器を完成するようにしたことにより、複数のプリ
ント基板をケース内に収納することなく露出した状態で
調整作業や試験を行うことができるので調整手段の調整
や試験による確認, 修理作業を容易に行うことができ、
出荷前の調整、試験、修理の時間を短縮することが可能
となる。

【００１５】また、請求項２に記載の発明によれば、変
圧器の固定板をプリント基板の支持部材に兼用できるの
で部品点数の削減を図ることができる。さらに、請求項
３に記載の発明によれば、増設ユニットについても半製
品組体に接続することができるので増設ユニットのチェ
ックも容易に行うことができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す力率調整器の分解斜視
図

【図２】図１の力率調整器の組立図であり、（Ａ）は正
面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は
（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図

【図３】力率調整器の回路図

【図４】従来の力率調整器を示し、（Ａ）は正面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ
−Ｃ線で切断しカバーを取り外した図

【符号の説明】

30…ケース、50…端子台、60…カバー、70…第１のプリ
ント基板、71…第２のプリント基板、72…第３のプリン
ト基板、73…プリント基板、74…スペーサ、80…変圧
器、81…変圧器の固定板、90…フラットケーブル、91,9
2,93…コネクタ付電線、100 …増設ユニット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品が実装された複数個のプリント基
   板をケースおよびカバーに収納してなる力率調整器にお
   いて、前記プリント基板は、データの表示素子やデータ
   入力用のスイッチが搭載された第１のプリント基板、外
   部からのアナログ信号を検出する検出回路が搭載された
   第２のプリント基板、外部への入出力インターフェース
   を構成する第３のプリント基板からなり、前記第２のプ
   リント基板あるいは他のプリント基板に検出精度を調整
   する調整手段を搭載し、前記第１のプリント基板を表示
   素子やデータ入力用のスイッチが露出するようにカバー
   に固定し、前記第２のプリント基板と第３のプリント基
   板とを支持部材により一体的に結合して調整手段を操作
   可能に組み立てたプリント基板組立体とし、前記第１な
   いし第３のプリント基板をそれぞれ電気的に接続して半
   製品組体として第２のプリント基板あるいは他のプリン
   ト基板に搭載した調整手段を操作して検出精度の調整を
   行い、この調整後の半製品組体をケースに取付けてなる
   力率調整器の組立構造。
2. 【請求項２】請求項１記載の力率調整器の組立構造にお
   いて、第２プリント基板と第３のプリント基板とを結合
   する支持体は、外部電源を降圧する変圧器が固定された
   固定板であることを特徴とする力率調整器の組立構造。
3. 【請求項３】請求項１記載の力率調整器の組立構造にお
   いて、ケースには増設ユニットが結合可能であり、この
   増設ユニットのプリント基板が第３のプリント基板に電
   気的に接続されて半製品組体を構成することを特徴とす
   る力率調整器の組立構造。