JPH0989949A - 電力積算装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １台の装置で連続した積算と特定期間の積算
を両立させた電力積算装置を提供する。 【解決手段】 電力演算手段は、電源ラインから供給さ
れるアナログ信号の電圧と電流をアナログ・デジタル変
換し、変換したデジタル信号の電圧と電流から電力を求
める。第１の積算手段は、電力演算手段で求めた電力を
連続的に積算して積算電力量を求める。信号発生手段
は、積算制御信号によりゲート手段を開閉する。第２の
積算手段は、ゲート手段が開いている期間について電力
を積算して積算電力量を求める。このようにして、第１
の積算手段により連続して積算電力量が求められ、第２
の積算手段により特定期間だけについて積算電力量が求
められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源ラインから供
給される電圧と電流から電力を求め、求めた電力を積算
して積算電力量を算出する電力積算装置に関するもので
ある。更に詳しくは、連続的に積算電力量を求めるだけ
でなく、任意の特定期間だけについても積算電力量を求
められるための改良を施した電力積算装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】工場等では、機械や装置で消費される電
力量を計測するために工場全体一括で電力積算装置が設
けられている。この場合の電力積算装置は、工場内にあ
る全ての機械や装置が接続されたおおもとの電源ライン
から供給される電力を積算して積算電力量を算出する。
積算電力量を監視するときに、それぞれの機械や装置に
ついて個別に消費電力量を測りたいことがある。これ
は、工場の中でどの機械や装置が消費電力量が多いかを
調べ、消費電力量が多い機械や装置を他の機械や装置に
代替したりその他の対策を講じて、工場全体を省エネル
ギー化したいときにこのようなことが必要になる。更
に、機械や装置を動かすためのある工程とか、ある機械
が稼働している期間の消費電力量を知ることも省エネル
ギー化のために必要となる。これを実現するには、任意
の特定期間だけ電力を積算できる装置が必要になる。従
来は、１台の装置で連続して積算することと特定期間だ
け積算することができる電力積算装置はなかった。この
ため、連続した積算と特定期間の積算を両立しようとす
ると、２台の電力積算装置を設け、１台は連続して積算
を行わせ、もう１台は特定期間だけ動作させて積算を行
わせなければならなかった。しかし、上述した構成にす
ると、２台の電力積算装置が必要になるため、コストが
高くなり、しかも占有スペースが大きくなるという問題
点があった。また、２台の電力積算装置の積算値を切り
換えて表示したりデータ伝送する場合は、配線数が多く
なるという問題点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した問題
点を解決するためになされたものであり、デジタル信号
処理によって電源ラインから供給される電力を求め、求
めた電力のデータを連続して送る経路とゲート手段を介
して特定期間だけ送る経路とを設け、それぞれの経路に
積算手段を接続することによって、１台の装置で連続し
た積算と特定期間の積算を両立させた電力積算装置を提
供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、電源ラインか
ら供給される電圧と電流から電力を求め、求めた電力を
積算して積算電力量を算出する電力積算装置において、
電源ラインから供給されるアナログ信号の電圧と電流を
アナログ・デジタル変換し、変換したデジタル信号の電
圧と電流から電力を求める電力演算手段と、この電力演
算手段で求めた電力を連続的に積算して積算電力量を求
める第１の積算手段と、積算を行う期間を規定する信号
が入力され、この入力信号を積算制御信号に変換する信
号変換手段と、前記積算制御信号により開閉するゲート
手段と、前記電力演算手段で求めた電力が前記ゲート手
段を介して与えられ、積算制御信号で規定される期間に
ついて電力を積算して積算電力量を求める第２の積算手
段と、を具備したことを特徴とする電力積算装置であ
る。

【０００５】

【作用】このような本発明では、電力演算手段は、電源
ラインから供給されるアナログ信号の電圧と電流をアナ
ログ・デジタル変換し、変換したデジタル信号の電圧と
電流から電力を求める。第１の積算手段は、電力演算手
段で求めた電力を連続的に積算して積算電力量を求め
る。信号変換手段は、積算制御信号によりゲート手段を
開閉する。第２の積算手段は、ゲート手段が開いている
期間について電力を積算して積算電力量を求める。この
ようにして、第１の積算手段により連続して積算電力量
が求められ、第２の積算手段により特定期間だけについ
て積算電力量が求められる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明を説明
する。

【実施例】図１は本発明の一実施例を示した構成図であ
る。図１において、ＰＭは電力積算装置である。電力積
算装置ＰＭは、ＰＴ（Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ
ｅｒ）及びＣＴ（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ
ｅｒ）を介して電源ラインＬに接続されている。図では
３相交流を供給する電源ラインが例示されている。電力
積算装置ＰＭにおいて、１は電力積算装置ＰＭ内に設け
られたトランス回路である。トランス回路１は、ＰＴと
ＣＴを内蔵している。このＰＴとＣＴは、電力積算装置
ＰＭの外部にあるＰＴとＣＴから供給された電圧と電流
を電力演算手段２に適したレベルの電圧及び電流に変換
するとともに、絶縁を行うために設けられている。電力
演算手段２は、トランス回路１から供給されたアナログ
信号の電圧及び電流をデジタル信号に変換するアナログ
・デジタル変換器と、デジタル信号に変換した電圧及び
電流から瞬時における電力を求めるデジタル信号処理回
路を有する。瞬時における電力は、一定のサンプリング
周期毎に求める。電力演算手段２はＩＣ（集積回路）に
よって構成されている。３は電力演算手段２に基準電圧
を与える基準電圧発生手段、４は電力演算手段２のデジ
タル信号処理回路を動作させるための演算プログラムが
格納されたＲＯＭである。５はＣＰＵである。ＣＰＵ５
で、５１は積算手段で、電力演算手段２によりサンプリ
ング周期毎に求めた電力を連続して積算し、積算電力量
を求める。５２は積算制御信号によって開閉され、開い
ているときは信号を通過させ、閉じているときは信号の
通過を禁止するゲート手段である。ゲート手段５２は、
例えばアンドゲードで構成される。５３は積算手段で、
ゲート手段５２を介して電力演算手段２と接続され、ゲ
ート手段５２が開いている期間だけ電力演算手段２で求
めた電力を積算し、積算電力量を求める。このような構
成から、積算手段５１は連続して電力を積算し、積算手
段５３は特定期間だけ電力を積算する。５４はメモリ
で、積算手段５１と５３で求めた積算電力量のデータ、
及び、電力演算手段２で求めた瞬時の電力が格納され
る。なお、メモリ５４はＣＰＵ５内に設けたメモリに限
ることなくＣＰＵ５に外付けしたメモリであってもよ
い。６は信号変換手段で、積算を行う期間を規定する信
号が入力され、この入力信号を積算制御信号に変換す
る。変換を行うのは、入力信号をゲート手段５２を制御
できる信号に変換するためである。図の例では、信号変
換手段６に接点信号が入力され、接点信号のオン，オフ
に応じた積算制御信号に変換し、ゲート手段５２に出力
する。図の例では、信号変換手段６はトランスを内蔵
し、入力信号を絶縁伝送する。なお、絶縁が不要なとき
はトランスを設けず、信号変換手段６をゲート回路等で
構成してもよい。また、信号変換手段６の入力は接点信
号に限らず例えば電圧信号等であってもよい。７は操作
・表示手段で、メモリ５４に格納された連続した積算電
力量と特定期間の積算電力量とを切り換えて表示する。
また、操作・表示手段７はメモリ５４に格納された電力
も表示する。８はアナログ信号出力回路で、メモリ５４
から読み出された電力のデータを例えば４〜２０ｍＡの
アナログ電流信号に変換して出力する。９はＣＰＵ５を
通信回線（図の例ではＲＳ４８５の通信回線）に接続す
る通信用回路である。通信用回路９は、メモリ５４から
読み出された連続した積算電力量、特定期間の積算電力
量、及び、電力のデータを通信回線へ送る。１０は電力
積算装置ＰＭにある各回路を駆動するための電源回路で
ある。

【０００７】図２は図１の電力積算装置の使用例を示し
た図である。図２で図１と同一のものは同一符号を付け
る。図２において、Ｍは負荷となっているモータ、ＣＢ
は電源ラインＬに設けられたブレーカ、ＭＢはモータＭ
に設けられたブレーカである。電力積算装置ＰＭが出力
する４〜２０ｍＡのアナログ信号は記録計ＲＣに与えら
れ、電力の経時的変化が記録される。電力積算装置ＰＭ
のＲＳ４８５通信出力はパソコンＰＣに与えられてい
る。ＡＣ１００Ｖ電圧は電力積算装置ＰＭの電源回路１
２に供給されている。

【０００８】このように構成した電力積算装置の動作を
説明する。電源ラインＬから供給される電力は、トラン
スＰＴとＣＴを介して電力積算装置ＰＭ内のトランス回
路１に供給される。トランス回路１は内蔵するＰＴとＣ
Ｔにより供給された電圧と電流を絶縁伝送するととも
に、電力演算手段２に適したレベルの電圧及び電流に変
換する。電力演算手段２は、トランス回路１で変換した
電圧及び電流をデジタル信号に変換し、変換したデジタ
ル信号の電圧及び電流から瞬時における電力を求める。
積算手段５１は、電力演算手段２によりサンプリング周
期毎に求められる瞬時の電力を連続して積算していき、
積算電力量をメモリ５４に格納する。一方、接点信号が
オンになっている間はゲート手段５２が開く。積算手段
５３は、ゲート手段５２が開いている間、電力演算手段
２によりサンプリング周期毎に求められる瞬時の電力を
積算していき、積算電力量をメモリ５４に格納する。こ
れにより、接点信号がオンになっている期間（特定期
間）の積算電力量が求められる。メモリ５４から連続し
た積算電力量と特定期間の積算電力量とを読み出し、操
作・表示手段７へ送り、２つの積算量を同時に表示す
る。また、２つの積算量を切り換えて表示してもよい。
切り換えて表示するときは、異なる表示領域を切り換え
て使う。パソコンＰＣとの通信はＲＳ４８５通信回線を
用い、パソコンＰＣからの要求に応じてメモリ５４に格
納した連続した積算電力量、特定期間の積算電力量、電
力が読み出される。

【０００９】

【発明の効果】本発明では、電源ラインから供給される
アナログ信号の電圧と電流をデジタル信号に変換し、デ
ジタル信号処理によってサンプリング周期毎に電力を求
める。求めた電力のデータを連続して送る経路と、ゲー
ト手段を介して特定期間だけ送る経路を設け、２つの経
路にそれぞれ積算手段を接続する。このことから、本発
明によれば、１台の装置で連続して電力を積算すること
と特定期間だけ電力を積算することが可能になる。しか
も、連続した電力の積算に影響を与えることなく特定期
間の電力の積算を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。

【図２】図１の電力積算装置の使用例を示した図であ
る。

【符号の説明】 ２ 電力積算手段 ５１，５３ 積算手段 ５２ ゲート手段 ６ 信号変換手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤野 健治 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 千田 隆之 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源ラインから供給される電圧と電流か
   ら電力を求め、求めた電力を積算して積算電力量を算出
   する電力積算装置において、 電源ラインから供給されるアナログ信号の電圧と電流を
   アナログ・デジタル変換し、変換したデジタル信号の電
   圧と電流から電力を求める電力演算手段と、 この電力演算手段で求めた電力を連続的に積算して積算
   電力量を求める第１の積算手段と、 積算を行う期間を規定する信号が入力され、この入力信
   号を積算制御信号に変換する信号変換手段と、 前記積算制御信号により開閉するゲート手段と、 前記電力演算手段で求めた電力が前記ゲート手段を介し
   て与えられ、積算制御信号で規定される期間について電
   力を積算して積算電力量を求める第２の積算手段と、を
   具備したことを特徴とする電力積算装置。