JPH10207557A - Alternating current stabilized power supply, and reduced voltage starter using the same - Google Patents

Alternating current stabilized power supply, and reduced voltage starter using the same

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JPH10207557A
JPH10207557A JP1393597A JP1393597A JPH10207557A JP H10207557 A JPH10207557 A JP H10207557A JP 1393597 A JP1393597 A JP 1393597A JP 1393597 A JP1393597 A JP 1393597A JP H10207557 A JPH10207557 A JP H10207557A
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JP
Japan
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coil
circuit
voltage
power supply
external connection
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JP1393597A
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Inventor
Yoshihiko Matsunaga
松永義彦
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BUREIN WORKS KK
DENKEN KOGYO KK
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BUREIN WORKS KK
DENKEN KOGYO KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To securely apply a specific voltage to a load even in the case of wide-range voltage variation by detecting an input or output voltage and performing ON/OFF control over a switch according to the detection result, and holding the output voltage constant within a specific permissible range. SOLUTION: A main coil 1 and a switching coil 2 are wound around the same iron core. In this state, an induced current flows through the switching coil 2, but the voltage between 1st external connection terminals 10-1 and 10-2 is applied to the load 50 almost as it is. Then, when the voltage applied between the 1st external connection terminals 10-1 and 10-2 rises above a constant permissible limit, the voltage applied to the load 50 also rises above the permissible range. For the purpose, a voltage control circuit 4 is connected to the coil 1 by turning on a voltage control command switch 21 to make a power circuit operate as an autotransformer, thereby making automatic control so that the voltage between 2nd external connection terminals 10-3 and 10-4 is held within the desired permissible range.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、単相又は多相交流
用の交流安定化電源、特にタップ付の単巻変圧器を用い
た交流安定化電源に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stabilized AC power supply for single-phase or multi-phase AC, and more particularly to a stabilized AC power supply using a tapped autotransformer.

【0002】[0002]

【従来の技術】交流用の安定化電源としては、無段に電
圧の調節が可能なものもあるが、それらは一般に高価で
ある。そのため、一次又は二次巻線に電圧調整用のタッ
プを設けたタップ切替型変圧器が提案されている。
2. Description of the Related Art There are some stabilized AC power supplies whose voltage can be adjusted steplessly, but they are generally expensive. Therefore, a tap switching type transformer having a tap for voltage adjustment provided on a primary or secondary winding has been proposed.

【0003】然しながら、これらのタップ切替型変圧器
も、共通鉄心の一次側及び二次側に巻線を必要とするの
で、工程が複雑であり、必ずしも安価とは言えず、その
ため普及が阻害されていた。
[0003] However, these tap-changing transformers also require windings on the primary and secondary sides of the common iron core, so that the process is complicated, and it is not necessarily inexpensive. I was

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題を
解決するためになされたものであり、その目的とすると
ころは、巻線が単純な単巻変圧器を用いて成る、安価な
交流安定化電源を提供することにある。而して、従来公
知の単巻変圧器では、入力電圧に応じてコイル又はその
タップの組合せを自動的に選択又は切り換えようとする
と、コイルの焼損などの事故や異常電圧が発生し、その
ため、自動的な切り換えを必要とする交流安定化電源を
構成することができなかった。本発明の要旨とするとこ
ろは、複数のコイルを具備する単巻変圧器と、そのコイ
ル又はタップの組合せを入力電圧に応じて安全かつ自動
的に選択又は切り換え得る制御回路とから成る新規な交
流安定化電源を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an inexpensive AC transformer having a simple winding transformer having a simple winding. It is to provide a stabilized power supply. Thus, in the conventionally known autotransformer, if the coil or the combination of the taps is automatically selected or switched in accordance with the input voltage, an accident such as burning of the coil or an abnormal voltage occurs. It has not been possible to construct an AC stabilized power supply that requires automatic switching. The gist of the present invention is to provide a novel alternating current comprising an autotransformer having a plurality of coils and a control circuit capable of selecting or switching a combination of the coils or taps safely and automatically according to an input voltage. It is to provide a stabilized power supply.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、電圧調節
用の変圧器として、共通の鉄心に主コイルと、切換コイ
ルと、少なくとも一つ、望ましくは複数の調圧コイルを
巻き、主コイルの一方の端子を入力ラインの一方に、他
の一方の端子を出力ラインの一方にそれぞれ接続すると
共に、入力ラインの他の一方と出力ラインの他の一方が
接続される入出力共通の接続端子を設け、更に、切換コ
イルと、その切換コイルと主コイルとの間に直列に挿入
される電圧調整指令スイッチと、切換コイル短絡スイッ
チを具備し、電圧調整指令スイッチの状態とは無関係
に、切換コイルの両端子間を短絡し得る切換コイル短絡
回路とから成る電圧調整指令回路と、コイル選択スイッ
チを具備し、調圧用コイルの中から随時選択されるもの
を電圧調整指令回路と直列に接続するコイル選択回路
と、主コイルの何れか一方の端子と入出力共通の接続端
子との間に、電圧調整指令回路とコイル選択回路とを、
直列に接続し、更に、所望の抵抗と抵抗選択スイッチと
を直列に接続して成る抵抗回路をコイル選択スイッチの
何れか一つと並列に接続して成る単巻変圧器を用い、そ
の単巻変圧器の入力或いは出力電圧を検出し、その検出
結果に応じて上記諸回路に設けられたスイッチを開閉制
御し、出力電圧が所定の許容範囲内で一定に保たれるよ
う構成した交流安定化電源により達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a transformer for voltage adjustment, in which a main coil, a switching coil, and at least one, and preferably a plurality of pressure regulating coils are wound around a common iron core. One terminal of the input line is connected to one of the input lines, the other terminal is connected to one of the output lines, and the other input line is connected to the other input line. Further provided with a switching coil, a voltage adjustment command switch inserted in series between the switching coil and the main coil, and a switching coil short-circuit switch, regardless of the state of the voltage adjustment command switch. A voltage adjustment command circuit comprising a switching coil short-circuit circuit capable of short-circuiting both terminals of the coil; and a voltage adjustment command circuit comprising a coil selection switch, wherein a voltage adjustment coil is selected from time to time. A coil selection circuit connected in series, between either the one terminal and the input-output common connection terminals of the main coil, and a voltage adjustment command circuit and the coil selection circuit,
An autotransformer, which is connected in series and further connected in parallel with a resistor circuit formed by connecting a desired resistor and a resistance selection switch in series with one of the coil selection switches, is used. An AC stabilized power supply configured to detect the input or output voltage of a device, and to control the opening and closing of switches provided in the above circuits in accordance with the detection result, so that the output voltage is kept constant within a predetermined allowable range. Is achieved by

【0006】而して、本発明の特徴は、単巻変圧器を用
いるにも関わらず、上記の電圧調整指令スイッチ、切換
コイル短絡スイッチ及び抵抗選択スイッチを適切に開閉
制御することにより、安全かつ円滑に電圧調整用のコイ
ルの選択、切換えを可能とすることにある。本発明に係
る交流安定化電源は、単相用の外、三相又はそれ以上の
多相用としても構成でき、又、入力電圧が許容範囲以上
の高電圧であるときに用いる降圧用、その逆の場合に用
いる昇圧用、及び、昇降圧両用の交流安定化電源として
提供し得るものであり、又、出力電圧の大幅なシークェ
ンス制御が可能であるので、モータースターターや、加
熱装置などの供給電圧のシークェンス制御に利用できる
ものである。
[0006] The feature of the present invention is that, despite the use of an autotransformer, the above-mentioned voltage adjustment command switch, switching coil short-circuit switch and resistance selection switch are appropriately opened and closed to achieve safe and secure operation. An object of the present invention is to make it possible to smoothly select and switch a voltage adjusting coil. The AC stabilized power supply according to the present invention can be configured not only for a single phase, but also for a three-phase or more polyphase, and for a step-down voltage used when an input voltage is a high voltage exceeding an allowable range. In the opposite case, it can be provided as an AC stabilized power supply for both boosting and step-up / step-down operation. Also, since large sequence control of output voltage is possible, supply of motor starter, heating device, etc. It can be used for voltage sequence control.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の詳細を
説明する。図1は、本発明に係る交流安定化電源の概要
を示すブロックダイヤグラム、図2は、図1に示した交
流安定化電源で用いられる単巻変圧器の一構成例を示す
回路図、図3は、本発明に係る交流安定化電源で用いら
れるタップ付コイルを用いた単巻変圧器の一構成例を示
す回路図、図4は、図3に示したものとは別異の単巻変
圧器の一構成例を示す回路図、図5は、図3及び図4に
示したものとは更に別異の単巻変圧器の一構成例を示す
回路図、図6は、昇降圧両用の交流安定化電源で用いら
れる単巻変圧器の一構成例を示す回路図、図7は、図6
に示したものとは別異の昇降圧両用の単巻変圧器の一構
成例を示す回路図、図8は、単三相用の交流安定化電源
で用いられる単巻変圧器の一構成例を示す回路図、図9
は、三相スター結線用の交流安定化電源で用いられる単
巻変圧器の一構成例を示す回路図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an AC stabilized power supply according to the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing one configuration example of an autotransformer used in the AC stabilized power supply shown in FIG. FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a configuration of an autotransformer using a tapped coil used in an AC stabilized power supply according to the present invention. FIG. 4 is an autotransformer different from that shown in FIG. FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a transformer, and FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a configuration of an autotransformer different from those shown in FIGS. 3 and 4, and FIG. FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration example of an autotransformer used in an AC stabilized power supply.
And FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a configuration of an auto-transformer for buck-boost operation, which is different from that shown in FIG. FIG. 9 is a circuit diagram showing
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of an autotransformer used in an AC stabilized power supply for three-phase star connection.

【0008】[0008]

【実施例】以下、図1から順次説明する。図1には、本
発明に係るタップ付単巻変圧器を用いた単相交流用の安
定化電源の基本的構成が示されている。図1中、10は単
巻変圧器であり、図示されていない共通の鉄心に巻かれ
た主コイル1、切換コイル2、調圧コイル3及び電圧調
整回路4から成る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, description will be made sequentially from FIG. FIG. 1 shows a basic configuration of a stabilized single-phase AC power supply using a tapped autotransformer according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an autotransformer, which comprises a main coil 1, a switching coil 2, a pressure adjusting coil 3, and a voltage adjusting circuit 4 wound on a common iron core (not shown).

【0009】又、20は単巻変圧器10の出力電圧を検出す
る電圧検出回路、30は電圧検出回路20の検出結果に応じ
て、出力電圧を所定の許容範囲内に保持するため必要な
制御信号を発生する演算回路、40は演算回路30の制御信
号に応じて、電圧調整回路4に設けられている各スイッ
チを開閉制御し、出力電圧を一定の許容範囲に維持する
点弧回路40、50は負荷回路である。
Reference numeral 20 denotes a voltage detection circuit for detecting the output voltage of the autotransformer 10, and reference numeral 30 denotes a control necessary for maintaining the output voltage within a predetermined allowable range according to the detection result of the voltage detection circuit 20. An operation circuit for generating a signal, an ignition circuit 40 for opening and closing each switch provided in the voltage adjustment circuit 4 in accordance with a control signal of the operation circuit 30 to maintain an output voltage within a certain allowable range; 50 is a load circuit.

【0010】この実施例では、第一外部接続端子10-1、
10-2が電源側、第二外部接続端子10-3、10-4が負荷側と
なっているが、後に説明するように、この単巻変圧器10
はリバーシブルであり、第一外部接続端子10-1、10-2を
負荷側、第二外部接続端子10-3、10-4を電源側として使
用することも可能である。但し、その場合は、図示され
ている状態が降圧用であるとすると、入出力を逆にした
ときは、昇圧用となる。
In this embodiment, the first external connection terminal 10-1,
10-2 is on the power supply side, and the second external connection terminals 10-3 and 10-4 are on the load side.
Is reversible, and the first external connection terminals 10-1 and 10-2 can be used as the load side, and the second external connection terminals 10-3 and 10-4 can be used as the power supply side. However, in this case, if the illustrated state is for step-down, when the input and output are reversed, the state is for step-up.

【0011】図示されている例では、主コイル1、切換
コイル2及び調圧コイル3はいずれも同極性に巻かれて
いるものとして説明する。尚、後に説明するように、主
コイル1の巻数は、切換コイル2及び調圧コイル3のそ
れに比べて極めて少ない。単巻変圧器10は四端子網回路
であり、それぞれ各一対の第一外部接続端子10-1、10-2
と第二外部接続端子10-3、10-4を有し、本実施例に於い
ては、第一外部接続端子10-1、10-2は外部の交流電源に
接続され、第二外部接続端子10-3、10-4は負荷50に接続
されている。
In the illustrated example, it is assumed that the main coil 1, the switching coil 2 and the pressure adjusting coil 3 are all wound in the same polarity. As will be described later, the number of turns of the main coil 1 is extremely smaller than those of the switching coil 2 and the pressure regulating coil 3. The autotransformer 10 is a four-terminal network, and each pair of first external connection terminals 10-1 and 10-2.
In this embodiment, the first external connection terminals 10-1 and 10-2 are connected to an external AC power source, and the second external connection terminals 10-3 and 10-4. Terminals 10-3 and 10-4 are connected to load 50.

【0012】主コイル1の一方の端子1−1は、第一外
部接続端子の一方10-1に接続され、他の一方の端子1−
2は第二外部接続端子の一方10-3に接続され、主コイル
1には負荷電流が流される。切換コイル2及び調圧コイ
ル3を含む電圧調整回路4の電圧調節指令入力端子4−
1は主コイル1の上記他の一方の端子1−2に連なる出
力側ラインに接続され、入出力共通端子4−5には、他
の一方の第一外部接続端子10-2と第二外部接続端子10-4
が接続される。
One terminal 1-1 of the main coil 1 is connected to one of the first external connection terminals 10-1 and the other terminal 1--1.
2 is connected to one of the second external connection terminals 10-3, and a load current flows through the main coil 1. Voltage adjustment command input terminal 4 of voltage adjustment circuit 4 including switching coil 2 and pressure adjustment coil 3
1 is connected to an output line connected to the other terminal 1-2 of the main coil 1, and the input / output common terminal 4-5 is connected to the other first external connection terminal 10-2 and the second external terminal. Connection terminal 10-4
Is connected.

【0013】負荷50への出力電圧は、電圧検出回路20に
より検出され、その検出データは演算回路30に送られ、
演算回路30はそのデータに基づいて点弧回路40を介して
電圧調整回路4に内蔵された各スイッチング素子を開閉
制御して、負荷50への入力電圧を所定の許容範囲内に保
持するものである。第一外部接続端子10-1、10-2の電圧
が正常であり、電圧調整をしなくとも第二外部接続端子
10-3、10-4間の電圧が許容範囲内にあるときは、図1に
示されているように、電圧調整指令スイッチ21がオフと
なっていて、電圧調整回路4は負荷50への電力供給ライ
ンから切り離されており、単巻変圧器10は、変圧器とし
ては機能しておらず、所謂、スルー状態となっている。
The output voltage to the load 50 is detected by the voltage detection circuit 20, and the detected data is sent to the arithmetic circuit 30,
The arithmetic circuit 30 controls the opening and closing of each switching element built in the voltage adjusting circuit 4 via the ignition circuit 40 based on the data to maintain the input voltage to the load 50 within a predetermined allowable range. is there. The voltage of the first external connection terminals 10-1 and 10-2 is normal, and the second external connection terminals can be used without voltage adjustment.
When the voltage between 10-3 and 10-4 is within the allowable range, as shown in FIG. 1, the voltage adjustment command switch 21 is off, and the voltage adjustment circuit 4 The autotransformer 10 is disconnected from the power supply line, does not function as a transformer, and is in a so-called through state.

【0014】尚、主コイル1と切換コイル2は同一の鉄
心に巻かれているので、この状態では切換コイル2には
誘導電流が流れるが、切換コイル2では鉄損以上のエネ
ルギー消費がなく、又主コイル1のインピーダンスは負
荷50のそれに比して極めて小さいので、負荷50には第一
外部接続端子10-1、10-2の電圧が殆どそのまゝ供給され
る。而して、第一外部接続端子10-1、10-2間に供給され
る電圧が一定の許容限界以上の高圧となると、負荷50に
供給される電圧も許容範囲を超えて高くなるので、電圧
調整指令スイッチ21をオンとして、電圧調整回路4を主
コイル1に接続し、電源回路を単巻変圧器として作用さ
せ、第二外部接続端子10-3、10-4の電圧が所望の許容範
囲内に保持されるよう自動調節する。
Since the main coil 1 and the switching coil 2 are wound on the same iron core, an induced current flows through the switching coil 2 in this state, but the switching coil 2 does not consume more energy than iron loss. Since the impedance of the main coil 1 is extremely small as compared with that of the load 50, the voltage of the first external connection terminals 10-1 and 10-2 is supplied to the load 50 almost as it is. Thus, when the voltage supplied between the first external connection terminals 10-1 and 10-2 is higher than a certain allowable limit, the voltage supplied to the load 50 also increases beyond the allowable range, The voltage adjustment command switch 21 is turned on, the voltage adjustment circuit 4 is connected to the main coil 1, the power supply circuit is operated as an autotransformer, and the voltage of the second external connection terminals 10-3 and 10-4 is set to a desired level. Adjust automatically to keep within range.

【0015】電圧調整回路4の最も単純な構成例が図2
に示されている。ここではこの回路を降圧用回路として
説明する。即ち、第二外部接続端子10-3、10-4間の電
圧、即ち、負荷50に供給される電圧が許容範囲を超えて
高くなったとき、これを許容範囲内の電圧に降圧して供
給するものとする。図示されている例に於いて、電圧調
整回路4は、電圧調整指令回路4−2と、コイル選択回
路4−3と、抵抗回路4−4とから成り、これらの回路
は図示されているように、前述の電圧調節指令入力端子
4−1と入出力共通端子4−5との間に接続される。即
ち、電圧調整指令回路4−2とコイル選択回路4−3は
直列に接続され、電圧調節指令入力端子4−1と入出力
共通端子4−5との間に挿入され、抵抗回路4−4は、
コイル選択スイッチ31と並列に接続される。
FIG. 2 shows the simplest configuration example of the voltage adjustment circuit 4.
Is shown in Here, this circuit will be described as a step-down circuit. That is, when the voltage between the second external connection terminals 10-3 and 10-4, that is, the voltage supplied to the load 50 exceeds the allowable range, the voltage is reduced to a voltage within the allowable range and supplied. It shall be. In the illustrated example, the voltage adjustment circuit 4 includes a voltage adjustment command circuit 4-2, a coil selection circuit 4-3, and a resistance circuit 4-4, and these circuits are as illustrated. Is connected between the voltage adjustment command input terminal 4-1 and the input / output common terminal 4-5. That is, the voltage adjustment command circuit 4-2 and the coil selection circuit 4-3 are connected in series, inserted between the voltage adjustment command input terminal 4-1 and the input / output common terminal 4-5, and connected to the resistance circuit 4-4. Is
Connected in parallel with the coil selection switch 31.

【0016】電圧調整指令回路4−2は、切換コイル2
と、電圧調整指令スイッチ21と、切換コイル短絡スイッ
チ22とを含む切換コイル短絡回路23とから成り、電圧調
整指令スイッチ21は、主コイル1と切換コイル2の間に
設けられ、制御コイル短絡スイッチ22は、電圧調整指令
スイッチ21に関係なく切換コイル2を短絡し得る位置に
挿入されるものである。コイル選択回路4−3は、前述
の電圧調整指令回路4−2と直列に接続されており、一
つの電圧調整用の調圧コイル3と、コイル選択スイッチ
31及びコイルパススイッチ32とを具備し、調圧コイル3
を主コイル1及び切換コイル2に接続するか否かを選択
するものである。抵抗回路4−4は、抵抗41と、抵抗選
択スイッチ42とを直列に接続して成り、コイル選択スイ
ッチ31と並列に接続されている。
The voltage adjustment command circuit 4-2 includes a switching coil 2
And a switching coil short circuit 23 including a voltage adjustment command switch 21 and a switching coil short circuit switch 22. The voltage adjustment command switch 21 is provided between the main coil 1 and the switching coil 2; Reference numeral 22 is inserted at a position where the switching coil 2 can be short-circuited regardless of the voltage adjustment command switch 21. The coil selection circuit 4-3 is connected in series with the above-described voltage adjustment command circuit 4-2, and includes one voltage adjustment coil 3 for voltage adjustment and a coil selection switch.
31 and a coil path switch 32.
Is connected to the main coil 1 and the switching coil 2. The resistance circuit 4-4 is configured by connecting a resistance 41 and a resistance selection switch 42 in series, and is connected in parallel with the coil selection switch 31.

【0017】第一外部接続端子10-1、10-2の電圧が正常
であり、電圧調整をしなくとも第二外部接続端子10-3、
10-4間の電圧が許容範囲内にあるときは、図2に示され
ているように、切換コイル短絡スイッチ22以外の総ての
スイッチ、即ち、電圧調整指令スイッチ21、コイル選択
用スイッチ31、32及び抵抗選択スイッチ42はオフとなっ
ており、切換コイル短絡スイッチ22のみがオンとなって
いる。前述の如く、この状態では、電圧調整回路4は負
荷50への電力供給ラインから切り離されており、単巻変
圧器10は、変圧器としては機能しておらず、スルー状
態、即ち、入力電圧を略そのまゝ出力する状態となって
いる。
The voltages of the first external connection terminals 10-1 and 10-2 are normal, and the second external connection terminals 10-3 and 10-3 can be used without voltage adjustment.
When the voltage between 10 and 4 is within the allowable range, as shown in FIG. 2, all switches other than the switching coil short-circuit switch 22, that is, the voltage adjustment command switch 21 and the coil selection switch 31 , 32 and the resistance selection switch 42 are off, and only the switching coil short-circuit switch 22 is on. As described above, in this state, the voltage regulation circuit 4 is disconnected from the power supply line to the load 50, and the autotransformer 10 does not function as a transformer, and is in a through state, that is, the input voltage Is output as it is.

【0018】尚、主コイル1と切換コイル2は同一の鉄
心に巻かれているので、この状態では切換コイル2には
誘導電流が流れるが、切換コイル2ではその鉄損以上の
エネルギー消費がなく、又主コイル1のインピーダンス
は負荷50のそれに比して極めて小さいので、負荷50には
第一外部接続端子10-1、10-2の電圧が殆どそのまゝ供給
される。而して、第一外部接続端子10-1、10-2間に供給
される電圧が過高となると、負荷50に供給される電圧も
許容範囲を超えて高くなるので、演算回路30からの信号
により点弧回路40が作動し、次の手順に従って電圧調整
回路4のスイッチが切り換えられ、電源回路は単巻変圧
器として作用するようになり、第二外部接続端子10-3、
10-4の電圧が引き下げられるものである。
Since the main coil 1 and the switching coil 2 are wound around the same iron core, an induced current flows through the switching coil 2 in this state, but the switching coil 2 does not consume more energy than its iron loss. Since the impedance of the main coil 1 is extremely small as compared with that of the load 50, the voltage of the first external connection terminals 10-1 and 10-2 is supplied to the load 50 almost as it is. Thus, if the voltage supplied between the first external connection terminals 10-1 and 10-2 becomes excessively high, the voltage supplied to the load 50 also exceeds the allowable range and increases. The ignition circuit 40 is activated by the signal, the switch of the voltage adjustment circuit 4 is switched according to the following procedure, the power supply circuit operates as an autotransformer, and the second external connection terminal 10-3,
The voltage of 10-4 is reduced.

【0019】このときは、電圧調整指令スイッチ21をオ
ン、切換コイル短絡スイッチ22をオフとするものである
が、それらのスイッチ切り換えに先立って、先ず抵抗選
択スイッチ42及びコイルパススイッチ33をオンとし、抵
抗41をコイル回路内に直列に挿入し、この状態で、先に
切換コイル短絡スイッチ22をオフとし、次いで電圧調整
指令スイッチ21をオンとし、更に、調圧コイル3を切換
コイル2に接続して使用するときはコイル選択スイッチ
31をオン、コイルパススイッチ33をオフとし、調圧コイ
ル3を切り離しておくときは逆にコイル選択スイッチ31
をオフ、コイルパススイッチ33をオンとし、これらのス
イッチ切り換えが完了した後、抵抗選択スイッチ42をオ
フとするものである。而して、これら一連のスイッチの
切り換えは、電流のゼロクロス点で行うことが望まし
い。
At this time, the voltage adjustment command switch 21 is turned on and the switching coil short-circuit switch 22 is turned off. Prior to switching these switches, first, the resistance selection switch 42 and the coil path switch 33 are turned on. , A resistor 41 is inserted in series in the coil circuit, and in this state, the switching coil short-circuit switch 22 is turned off first, then the voltage adjustment command switch 21 is turned on, and the pressure regulating coil 3 is connected to the switching coil 2. Coil selection switch when using
When the pressure adjustment coil 3 is cut off by turning on the coil path switch 33 and turning off the coil path switch 33, the coil selection switch 31
Is turned off, the coil path switch 33 is turned on, and after the switching of these switches is completed, the resistance selection switch 42 is turned off. Thus, it is desirable that the switching of the series of switches be performed at the zero cross point of the current.

【0020】電圧調整指令スイッチ21をオンとするのに
先立って切換コイル短絡スイッチ22をオフとする理由
は、切換コイル短絡スイッチ22がオンの状態で電圧調整
指令スイッチ21をオンとすると、切換コイル2に過大な
電流が流れ、切換コイル2が瞬時にして焼損してしまう
ので、そのような事態を回避するためである。又、コイ
ルパススイッチ33をオンとして抵抗41を調圧コイル3の
循環電流回路に挿入するのは、鉄心が飽和し、各コイル
に異常電圧が発生するのを防止するためである。即ち、
この抵抗41がコイル回路に直列に挿入されていると、回
路は負荷抵抗を有する変流器のような状態となり、電圧
調整指令スイッチ21がオンとなったとき、この抵抗41が
コイルパススイッチ33を含む閉回路の限流抵抗となり、
鉄心の過飽和による異常電圧の発生が防止されることに
なる。この抵抗41のコイル回路への挿入は、コイル選択
用スイッチ31、コイルパススイッチ33を再度切り換える
ときや、電圧調整指令スイッチ21をオフとする場合にも
必ず事前に行われるものである。尚、この場合、抵抗41
を接続する目的は、コイル選択用スイッチ31及びコイル
パススイッチ33が同時に切り換えられたときの短絡電流
を制限するためである。
The reason why the switching coil short-circuit switch 22 is turned off before the voltage adjustment command switch 21 is turned on is that if the voltage adjustment command switch 21 is turned on while the switching coil short-circuit switch 22 is on, the switching coil 2, an excessive current flows through the switching coil 2 and the switching coil 2 instantaneously burns out, so that such a situation is avoided. The reason why the coil path switch 33 is turned on and the resistor 41 is inserted into the circulating current circuit of the pressure regulating coil 3 is to prevent the core from becoming saturated and generating an abnormal voltage in each coil. That is,
If this resistor 41 is inserted in series with the coil circuit, the circuit will be in a state like a current transformer having a load resistance, and when the voltage adjustment command switch 21 is turned on, this resistor 41 Becomes the current limiting resistance of the closed circuit including
The occurrence of abnormal voltage due to supersaturation of the iron core is prevented. The insertion of the resistor 41 into the coil circuit is always performed in advance even when the coil selection switch 31 and the coil path switch 33 are switched again or when the voltage adjustment command switch 21 is turned off. In this case, the resistance 41
Is connected to limit the short-circuit current when the coil selection switch 31 and the coil path switch 33 are simultaneously switched.

【0021】図1に示す如く、負荷50に供給される電圧
は電圧検出回路20により検出され、その出力データは演
算回路30に送られる。負荷50への供給電圧が過大とった
ときは、演算回路30は、現在の各スイッチのオン・オフ
状況と、電圧検出データとに基づき、コイルを如何に選
択、切り換えるべきかを決定し、点弧回路40に指令パル
スを送り、コイル選択用スイッチ31、コイルパス用スイ
ッチ33及び切換コイル短絡スイッチ22を切り換え、単巻
変圧器10の巻数比を変更し、出力電圧を制御するもので
ある。而して、このスイッチの切り換えは、上記の手順
により実行されるので、各コイルに過電流が流れたり、
異常高圧が発生したりすることなく、スイッチの切り換
えが円滑に実行され、負荷50に供給される電圧は常に一
定の許容範囲内に保たれるものである。上記には本発明
の原理を説明するため、調圧コイル3として単一のコイ
ルを用いる例を示したが、実際には複数のコイルを用い
るものであり、それらの巻数や極性の組合せを適宜に選
定することにより、供給電圧が低下したとき使用される
昇圧用、逆の場合に用いられる降圧用及び昇降圧両用な
どの交流安定化電源を構成するものである。
As shown in FIG. 1, the voltage supplied to the load 50 is detected by the voltage detection circuit 20, and the output data is sent to the arithmetic circuit 30. When the supply voltage to the load 50 becomes excessive, the arithmetic circuit 30 determines how to select and switch the coil based on the current ON / OFF state of each switch and the voltage detection data, A command pulse is sent to the arc circuit 40 to switch the coil selection switch 31, the coil path switch 33 and the switching coil short-circuit switch 22, change the turns ratio of the autotransformer 10, and control the output voltage. Since the switching of the switch is performed according to the above procedure, an overcurrent flows through each coil,
The switching of the switches is performed smoothly without the occurrence of abnormally high voltage, and the voltage supplied to the load 50 is always kept within a certain allowable range. Although an example in which a single coil is used as the pressure adjusting coil 3 has been described above to explain the principle of the present invention, actually, a plurality of coils are used, and the combination of the number of turns and the polarity of the coils are appropriately adjusted. The above-mentioned configuration constitutes an AC stabilized power supply for boosting used when the supply voltage decreases, and for step-down and step-up / down used in the opposite case.

【0022】而して、本発明の望ましい実施例に於いて
は、制御回路が簡単であるので、調圧コイル3としてタ
ップ付コイルを用いることが推奨される。而して、図3
には、そのような単巻変圧器10Aが示されている。ここ
で用いられる主コイル1、切換コイル2、電圧調整指令
回路4A−2及び抵抗回路4A−4は前述の図2に示し
た主コイル1、切換コイル2、電圧調整指令回路4−2
及び抵抗回路4−4と同様なものである。コイル選択回
路4A−3には、調圧コイル3としてタップ付コイルが
用いられている。このタップ付コイルはタップ3−1、
3−2及び3−3を有しており、それらのタップ3−
1、3−2及び3−3にはコイル選択用スイッチ31、3
2、コイルパス用スイッチ33が接続され、それらのスイ
ッチの調圧コイル3とは反対側の接点は短絡回路34で短
絡され、電圧調整指令回路4A−2に接続されている。
抵抗回路4A−4は、抵抗41と抵抗選択スイッチ42とか
ら成り、前述のコイル選択用スイッチ31と並列に接続さ
れている。この回路の作用は、前述の説明から既に明ら
かであろう。この図3には、負荷50への供給電圧が正常
な範囲にあるときの、所謂スルー状態が示されている。
この状態では、電圧調整指令スイッチ21はオフ、切換コ
イル短絡スイッチ22はオンであり、電圧調整回路4は主
コイル1から負荷50への電力供給ラインから切り離され
ており、入力電圧は殆どそのまゝ負荷50に供給されてい
る。而して、負荷50への供給電圧が許容限界以上に上昇
したときは、電圧調整指令スイッチ21をオン、切換コイ
ル短絡スイッチ22をオフとするものであるが、それらの
スイッチ切り換えに先立って、先ず抵抗選択スイッチ42
及びコイル選択スイッチ32又は33をオンとし、抵抗41を
調圧コイル3の循環電流回路内に直列に挿入し、次に、
この状態で、先ず切換コイル短絡スイッチ22をオフと
し、次いで電圧調整指令スイッチ21をオンとする。更
に、調圧コイル3として用いられているタップ付コイル
の全部又は一部のコイルを切換コイル2に接続して使用
するときは、コイル選択スイッチ31、32及びコイルパス
スイッチ33を適宜にオン・オフし、これらのスイッチ切
り換えが完了した後、抵抗選択スイッチ42をオフとする
ものである。今、各コイルの巻数を、 主コイル1 端子1−1、1−2間で N1 切換コイル2 端子2−1、2−2間で N2 調圧コイル3 タップ3−1、3−2間で N3 同 タップ3−2、3−3間で N4 第一外部接続端子10-1、10-2間に供給される電圧を、E
11、E12又はE13、 但し、E11<E12<E13 第二外部接続端子10-3、10-4間に出力される電圧をEと
すると、選択されたコイル選択用スイッチ31、32、33に
対応する変圧比Φ31、Φ32及びΦ33は以下の通りとな
る。
In the preferred embodiment of the present invention, it is recommended to use a tapped coil as the pressure adjusting coil 3 because the control circuit is simple. Thus, FIG.
FIG. 1 shows such an autotransformer 10A. The main coil 1, the switching coil 2, the voltage adjustment command circuit 4A-2, and the resistance circuit 4A-4 used here are the main coil 1, the switching coil 2, and the voltage adjustment command circuit 4-2 shown in FIG.
And the resistance circuit 4-4. A coil with a tap is used as the pressure adjustment coil 3 in the coil selection circuit 4A-3. This coil with tap is tap 3-1.
3-2 and 3-3.
1, 3-2 and 3-3 include coil selection switches 31, 3
2. The switch 33 for the coil path is connected, and the contact on the opposite side of the switch from the pressure regulating coil 3 is short-circuited by the short circuit 34 and connected to the voltage adjustment command circuit 4A-2.
The resistance circuit 4A-4 includes a resistance 41 and a resistance selection switch 42, and is connected in parallel with the coil selection switch 31 described above. The operation of this circuit will be clear from the foregoing description. FIG. 3 shows a so-called through state when the supply voltage to the load 50 is within a normal range.
In this state, the voltage adjustment command switch 21 is off, the switching coil short-circuit switch 22 is on, the voltage adjustment circuit 4 is disconnected from the power supply line from the main coil 1 to the load 50, and the input voltage is almost unchanged.ゝ Supplied to load 50. Thus, when the supply voltage to the load 50 rises above the allowable limit, the voltage adjustment command switch 21 is turned on, and the switching coil short-circuit switch 22 is turned off. First, the resistor selection switch 42
And the coil selection switch 32 or 33 is turned on, and the resistor 41 is inserted in series into the circulating current circuit of the pressure regulating coil 3;
In this state, first, the switching coil short-circuit switch 22 is turned off, and then the voltage adjustment command switch 21 is turned on. Further, when all or some of the tapped coils used as the pressure adjusting coil 3 are connected to the switching coil 2 and used, the coil selection switches 31 and 32 and the coil path switch 33 are appropriately turned on. The resistor selection switch 42 is turned off, and after these switch switching is completed, the resistance selection switch 42 is turned off. Now, the number of turns of each coil, N 2 pressure regulating coil 3 tap between N 1 switching coil second terminals 2-1 and 2-2 between the main coil 1 terminal 1-1, 1-2 3-1, 3-2 the N 3 voltage supplied between N 4 first external connection terminal 10-1 between the tap 3-2 and 3-3 between, E
11 , E 12 or E 13 , where E 11 <E 12 <E 13 Assuming that the voltage output between the second external connection terminals 10-3 and 10-4 is E, the selected coil selection switch 31, The transformation ratios Φ 31 , Φ 32 and Φ 33 corresponding to 32 and 33 are as follows.

【0023】コイル選択用スイッチ31がオンのとき、総
てのコイルの巻線が直列となり、入力電圧は三個のコイ
ルにより分圧されるので、 Φ31=E11/E=(N1+N2+N3+N4)/(N2+N3+N4) (1) コイル選択用スイッチ32がオンのとき、調圧コイル3の
タップ3−1、3−2間の巻線が切り離され、主コイル
1の捲線と、切換コイル2の捲線と、調圧コイル3のタ
ップ3−2、3−3間の巻線とが直列となり、入力電圧
はこれらのコイルの捲線により分圧されるので、 Φ32=E12/E=(N1+N2+N4)/(N2+N4) (2) コイル選択用スイッチ33がオンのとき、調圧コイル3の
捲線は切り離され、主コイル1の捲線と、切換コイル2
の捲線とが直列となり、入力電圧はこれら二つのコイル
の捲線により分圧されるので、 Φ33=E13/E=(N1+N2)/(N2) (3)
When the coil selection switch 31 is on, the windings of all the coils are in series and the input voltage is divided by the three coils, so that Φ 31 = E 11 / E = (N 1 + N 2 + N 3 + N 4 ) / (N 2 + N 3 + N 4 ) (1) When the coil selection switch 32 is on, the winding between the taps 3-1 and 3-2 of the pressure regulating coil 3 is cut off, Since the winding of the coil 1, the winding of the switching coil 2, and the winding between the taps 3-2 and 3-3 of the pressure adjusting coil 3 are in series, and the input voltage is divided by the windings of these coils, Φ 32 = E 12 / E = (N 1 + N 2 + N 4 ) / (N 2 + N 4 ) (2) When the coil selection switch 33 is on, the winding of the pressure regulating coil 3 is cut off and the main coil 1 Winding and switching coil 2
And the input voltage is divided by the windings of these two coils, Φ 33 = E 13 / E = (N 1 + N 2 ) / (N 2 ) (3)

【0024】今、2%飛びの電圧調整をするため、即
ち、 Φ31=1/0.98 E=0.98E11 (4) Φ32=1/0.96 E=0.96E12 (5) Φ33=1/0.94 E=0.94E13 (6) とするためには、N1=10Tとすると、式 (3) 及び
(6) より、 N2= 156.7T 式 (2) 及び (5) より、 N4= 83.3T 式 (2) 及び (5) より、 N3= 240T が得られる。このように構成すれば、例えば入力電圧が
100 〜 108Vの間で変動する場合でも、出力電圧Eの電
圧変動を0〜2%以内に保持することを得るものであ
る。
Now, in order to adjust the voltage by 2%, ie, Φ 31 = 1 / 0.98 E = 0.98E 11 (4) Φ 32 = 1 / 0.96 E = 0.96E 12 (5) Φ 33 = 1 / In order to set 0.94 E = 0.94E 13 (6), if N 1 = 10T, the equations (3) and (3)
From (6), N 2 = 156.7T From formulas (2) and (5), N 4 = 83.3T From formulas (2) and (5), N 3 = 240T is obtained. With this configuration, for example, the input voltage
Even when the voltage fluctuates between 100 and 108 V, the voltage fluctuation of the output voltage E can be maintained within 0 to 2%.

【0025】電圧調整回路4の回路構成は、図3に示さ
れものに限定されるものでなく、例えば、図4に示す如
き変更が可能である。図4に示された単巻変圧器10Bで
用いられる主コイル1、切換コイル2及び調圧コイル3
は、それぞれ前述のものと同様であるが、電圧調整回路
4Bは前記の電圧調整回路4Aとは異なった回路構成を
有する。
The circuit configuration of the voltage adjusting circuit 4 is not limited to that shown in FIG. 3, but can be changed, for example, as shown in FIG. Main coil 1, switching coil 2 and pressure regulating coil 3 used in autotransformer 10B shown in FIG.
Are the same as those described above, but the voltage adjustment circuit 4B has a circuit configuration different from that of the voltage adjustment circuit 4A.

【0026】即ち、この電圧調整回路4Bは、前記の電
圧調整指令回路4A−2、コイル選択回路4A−3及び
抵抗回路4A−4と同様な、電圧調整指令回路4B−
2、コイル選択回路4B−3及び抵抗回路4B−4とか
ら成るが、その接続状態が変更されている。然しなが
ら、この電圧調整回路4Bが前述の電圧調整回路4と同
様に機能することは、上記の説明から既に明らかであろ
うから、ここでは説明を省略する。要するに本発明に係
る単巻変圧器に於いては、巻数の少ないコイルを主コイ
ルとし、他に一つの切換コイルと複数の調圧コイルを主
コイルと同一の鉄心に巻き、切換コイルを主コイル1か
ら切り離しその両端子を短絡した状態と、その両端子間
を開放して主コイル1に直列接続した状態との間で切り
換え可能とすると共に、それらの各コイルを供給電圧に
応じて選択的に主コイルと直列接続できるように構成
し、更に、抵抗をこれら調圧コイルの一つの循環電流回
路内に随時随意に挿入し得るよう構成して、スイッチ切
換時に鉄心が過飽和となるのを阻止し、更に主コイルの
励磁電流を負荷に供給すると共に、主コイルとそれに直
列接続されるコイルにより、入力電圧を昇圧若しくは降
圧して、負荷に対する出力電圧を一定の許容範囲に維持
するものである。
That is, the voltage adjustment circuit 4B is similar to the voltage adjustment instruction circuit 4A-2, the coil selection circuit 4A-3, and the resistance circuit 4A-4.
2, consisting of a coil selection circuit 4B-3 and a resistance circuit 4B-4, the connection state of which is changed. However, it will be apparent from the above description that the voltage adjustment circuit 4B functions in the same manner as the above-described voltage adjustment circuit 4, and the description thereof is omitted here. In short, in the autotransformer according to the present invention, a coil having a small number of turns is used as a main coil, one switching coil and a plurality of pressure regulating coils are wound around the same core as the main coil, and the switching coil is used as a main coil. 1 and both terminals can be switched between a state in which both terminals are short-circuited and a state in which both terminals are opened and connected in series with the main coil 1, and each of these coils can be selectively selected according to the supply voltage. In order to prevent the core from becoming oversaturated when the switch is switched, it is configured so that it can be connected in series with the main coil. In addition, the exciting current of the main coil is supplied to the load, and the input voltage is stepped up or down by the main coil and the coil connected in series to maintain the output voltage to the load within a certain allowable range. Is shall.

【0027】尚、叙上の説明では、単巻変圧器10を降圧
型のものとしたが、これら図3及び4に示した回路の入
出力を逆に接続し、第二外部接続端子10-3、10-4を入力
端子として電源に接続し、第一外部接続端子10-1、10-2
を出力端子として負荷50に接続すれば、昇圧型のものと
して使用できることも直ちに理解されよう。この場合に
は、前述の式(1)、(2)、(3)の代わりに、 Φ31=E11/E=(N2+N3+N4)/(N1+N2+N3+N4) (11) Φ32=E12/E=(N2+N4)/(N1+N2+N4) (12) Φ33=E13/E=(N2)/(N1+N2) (13) が成り立つ。而して、この場合に2%飛びの電圧調整を
するものとすると、 Φ31=0.98 (14) Φ32=0.96 (15) Φ33=0.94 (16) であり、N1=10Tとすると、 N2= 156.7T N4= 83.3T N3= 240T が得られる。
In the above description, the autotransformer 10 is of the step-down type. However, the input and output of the circuits shown in FIGS. 3 and 10-4 are connected to the power supply as input terminals, and the first external connection terminals 10-1 and 10-2
It can be readily understood that if the output terminal is connected to the load 50, it can be used as a boost type. In this case, Φ 31 = E 11 / E = (N 2 + N 3 + N 4 ) / (N 1 + N 2 + N 3 + N 4 ) instead of the above equations (1), (2) and (3). (11) Φ 32 = E 12 / E = (N 2 + N 4 ) / (N 1 + N 2 + N 4 ) (12) Φ 33 = E 13 / E = (N 2 ) / (N 1 + N 2 ) (13) ) Holds. In this case, assuming that the voltage is adjusted by 2%, Φ 31 = 0.98 (14) Φ 32 = 0.96 (15) Φ 33 = 0.94 (16), and N 1 = 10T N 2 = 156.7T N 4 = 83.3T N 3 = 240T is obtained.

【0028】昇圧型の変圧器の他の構成例は図5に示さ
れている。この単巻変圧器10Cでは、前述の電圧調整回
路4と同様な構成の電圧調整回路4Cが用いられてい
る。この単巻変圧器10Cが、前述の図3に示された単巻
変圧器10と相違する点は、主コイル1Cが、切換コイル
2C及び調圧コイル3Cと逆極性に接続されている点で
ある。この電圧調整回路4Cは、前述の電圧調整指令回
路4−2、コイル選択回路4−3及び抵抗回路4−4と
同様な、電圧調整指令回路4C−2、コイル選択回路4
C−3及び抵抗回路4C−4とから成り、その接続状態
も前述のものと同様である。
Another configuration example of the step-up type transformer is shown in FIG. In the autotransformer 10C, a voltage adjustment circuit 4C having the same configuration as the above-described voltage adjustment circuit 4 is used. The autotransformer 10C is different from the autotransformer 10 shown in FIG. 3 in that the main coil 1C is connected to the switching coil 2C and the pressure regulating coil 3C in the opposite polarity. is there. The voltage adjustment circuit 4C includes a voltage adjustment command circuit 4C-2 and a coil selection circuit 4 similar to the voltage adjustment command circuit 4-2, the coil selection circuit 4-3, and the resistance circuit 4-4.
C-3 and the resistance circuit 4C-4, and the connection state is the same as that described above.

【0029】図5に示す回路では、前述の式 (1),
(2) 及び (3) に於いて、 N1=−N1 と置いて、得た式、 Φ31=E11/E=(−N1+N2+N3+N4)/(N2+N3+N4) (21) Φ32=E12/E=(−N1+N2+N4)/(N2+N4) (22) Φ33=E13/E=(−N1+N2)/(N2) (23) により入力電圧の昇圧が行われる。2%飛びの電圧調整
をするためには、 Φ31=0.98 (24) Φ32=0.96 (25) Φ33=0.94 (26) とすれば良い。N1=10Tとすると、 N2= 166.7T N4= 83.3T N3= 240T が得られる。尚、上記には切換コイル2と調圧コイル3
の総てを同極性として説明したが、例えば、調圧コイル
3の一部を主コイル1及び切換コイル2と同極性とし、
残りの部分をこれらとは逆極性とするか、又は、主コイ
ル1と調圧コイル3を同極性とし、切換コイル2をこれ
らと逆極性としておくと、コイルの選択により昇圧及び
降圧両方の電圧制御が可能となる。
In the circuit shown in FIG. 5, the above equation (1),
In (2) and (3), N 1 = −N 1 and Φ 31 = E 11 / E = (− N 1 + N 2 + N 3 + N 4 ) / (N 2 + N 3) + N 4 ) (21) Φ 32 = E 12 / E = (− N 1 + N 2 + N 4 ) / (N 2 + N 4 ) (22) Φ 33 = E 13 / E = (− N 1 + N 2 ) / ( N 2 ) The input voltage is boosted by (23). In order to adjust the voltage by 2%, Φ 31 = 0.98 (24) Φ 32 = 0.96 (25) Φ 33 = 0.94 (26). If N 1 = 10T, N 2 = 166.7T N 4 = 83.3T N 3 = 240T is obtained. The switching coil 2 and the pressure adjusting coil 3 are described above.
Have been described as having the same polarity. For example, a part of the pressure adjusting coil 3 has the same polarity as the main coil 1 and the switching coil 2.
If the remaining part has the opposite polarity, or if the main coil 1 and the pressure adjusting coil 3 have the same polarity and the switching coil 2 has the opposite polarity, the voltage of both the step-up and step-down is selected by selecting the coil. Control becomes possible.

【0030】図6には、前述の降圧用の単巻変圧器10A
と昇圧用の単巻変圧器10Cとから成る複合単巻変圧器10
ACが示されている。この複合変圧器10ACで用いられ
る主コイル1Aと1Cとは互いに逆極性に接続されてい
るが、電圧調整回路4A及び4Cは、切換コイル2A及
び2C、調圧コイル3A及び3Cの巻数など点を除けば
同一の構成である。第一外部接続端子10-1、10-2が入力
端子とすると、その電圧が高過ぎるときは降圧用の単巻
変圧器10Aが作動せしめられ、逆に低過ぎるときは同10
Cが機能して、第二外部接続端子10-3、10-4の出力電圧
を一定の許容範囲内に維持する。そのとき他方の回路は
スルー状態である。
FIG. 6 shows an autotransformer 10A for step-down as described above.
Auto-transformer 10 consisting of a step-up auto-transformer 10C
AC is shown. The main coils 1A and 1C used in the composite transformer 10AC are connected in opposite polarities, but the voltage adjustment circuits 4A and 4C are different in the number of turns of the switching coils 2A and 2C and the number of turns of the pressure adjustment coils 3A and 3C. Except for this, the configuration is the same. Assuming that the first external connection terminals 10-1 and 10-2 are input terminals, the step-down autotransformer 10A is activated when the voltage is too high, and the same when the voltage is too low.
C functions to maintain the output voltages of the second external connection terminals 10-3 and 10-4 within a certain allowable range. At that time, the other circuit is in a through state.

【0031】図7には、昇降圧用の上記とは構成の異な
る複合単巻変圧器10ADが示されている。降圧用の単巻
変圧器10Aは図3に示されたものと同様のものであり、
昇圧用の単巻変圧器10Dは、同10Aの入出力を入れ換え
たものである。従って、前者で用いる電圧調整回路4A
と、後者で用いる4Dとは、使用するコイルの巻数や抵
抗の数値を除き同一の構成である。
FIG. 7 shows a composite autotransformer 10AD having a different configuration from the above for step-up / step-down. The autotransformer 10A for step-down is similar to that shown in FIG.
The step-up autotransformer 10D is obtained by exchanging the input and output of the transformer 10A. Therefore, the voltage adjustment circuit 4A used in the former
And the 4D used in the latter have the same configuration except for the number of turns of the coil used and the numerical value of the resistance.

【0032】図8に示されているのは単三電源回路用の
単巻変圧器10UVである。単三電源回路用の回路では、
U相用及びV相用にそれぞれ電圧調整回路を設けても良
いものであるが、この回路では、U相用の主コイル1U
とV相用の主コイル1Vとが、電圧調整回路4UVを共
用するよう構成されている。
FIG. 8 shows an autotransformer 10UV for an AA power supply circuit. In the circuit for AA power circuit,
A voltage adjustment circuit may be provided for each of the U-phase and the V-phase, but in this circuit, the main coil 1U for the U-phase is provided.
And the V-phase main coil 1V are configured to share the voltage adjustment circuit 4UV.

【0033】図9には三相交流用のタップ付単巻変圧器
が示されている。この構成例では、R、S及びT相のラ
インにそれぞれタップ付単巻変圧器10R、10S及び10T
が設けられている。この変圧器10R、10S及び10Tは昇
圧用としても、又、降圧用としても構成でき、更に、昇
圧用のものと、降圧用のものを複合して用いることも可
能である。これらはスター結合に用いることができる。
而して、降圧用の回路は、単なる安定化電源として用い
られるばかりでなく、例えば、供給電圧を、始めは低
く、そして次第に段階的に昇圧するように制御すれば、
モータースターターとして利用することも可能である。
又、加熱装置などでは、最初に高電圧を供給し、次第に
電圧を下げて供給するような用途にも利用できる。
FIG. 9 shows a tapped autotransformer for three-phase AC. In this configuration example, tapped autotransformers 10R, 10S and 10T are respectively connected to the R, S and T phase lines.
Is provided. The transformers 10R, 10S, and 10T can be configured for boosting and for stepping down. Further, a transformer for boosting and a transformer for stepping down can be used in combination. These can be used for star bonding.
Thus, the step-down circuit can be used not only as a stabilized power supply, but also, for example, if the supply voltage is controlled so as to be low at first and then gradually step up.
It can also be used as a motor starter.
Further, a heating device or the like can also be used for applications in which a high voltage is supplied first and then the voltage is gradually reduced.

【0034】本発明の構成は叙上の実施例に限定される
ものでなく、例えばコイルの構成に就いて言えば、総て
のコイルを単一のタップ付コイルとすることもでき、又
調圧コイル3も、複数の独立したコイルとしても良く、
又そのタップの数や巻数なども本発明の目的の範囲内で
自由に設計変更し得るものであり、スイッチも半導体素
子や各種リレーを採用できるものであって、本発明はそ
れらすべての変更例を包摂するものである。
The configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, regarding the configuration of the coil, all the coils can be formed as a single tapped coil, and the adjustment can be performed. The pressure coil 3 may also be a plurality of independent coils,
Also, the number of taps and the number of turns can be freely changed within the scope of the object of the present invention, and the switch can also adopt a semiconductor element or various relays. Is included.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明は叙上の如く構成されるから、本
発明によるときは、広範囲な電圧変動があるときも負荷
に確実に所定の電圧を供給できる安定化電源回路を提供
し得るものである。又、本発明で用いる単巻変圧器は、
製造が極めて簡単であり、品質管理が容易で、安価且つ
大量に提供できるものである。
Since the present invention is constructed as described above, according to the present invention, it is possible to provide a stabilized power supply circuit capable of reliably supplying a predetermined voltage to a load even when there is a wide range of voltage fluctuation. It is. Also, the autotransformer used in the present invention is:
It is extremely simple to manufacture, easy to control quality, inexpensive and can be provided in large quantities.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る交流安定化電源の概要を示すブロ
ックダイヤグラムである。
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an AC stabilized power supply according to the present invention.

【図2】図1に示した交流安定化電源で用いられる単巻
変圧器の一構成例を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of an autotransformer used in the stabilized AC power supply shown in FIG. 1;

【図3】本発明に係る交流安定化電源で用いられるタッ
プ付コイルを用いた単巻変圧器の一構成例を示す回路図
である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of an autotransformer using a tapped coil used in the stabilized AC power supply according to the present invention.

【図4】図3に示したものとは別異の単巻変圧器の一構
成例を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of an autotransformer different from that shown in FIG. 3;

【図5】図3及び図4に示したものとは更に別異の単巻
変圧器の一構成例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of an autotransformer different from those shown in FIGS. 3 and 4;

【図6】昇降圧両用の交流安定化電源で用いられる単巻
変圧器の一構成例を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of an autotransformer used in a step-up / step-down AC stabilized power supply.

【図7】図6に示したものとは別異の昇降圧両用の単巻
変圧器の一構成例を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration example of a step-up / step-down auto-transformer different from that shown in FIG. 6;

【図8】単三相用の交流安定化電源で用いられる単巻変
圧器の一構成例を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration example of an autotransformer used in an AC stabilized power supply for single three phase.

【図9】三相スター結線用の交流安定化電源で用いられ
る単巻変圧器の一構成例を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration example of an autotransformer used in an AC stabilized power supply for three-phase star connection.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・主コイル 2・・・・切換コイル 3・・・・調圧コイル 4・・・・電圧調整回路 4−1・・・電圧調節指令入力端子 4−2・・・電圧調整指令回路 21・・・・電圧調整指令スイッチ 22・・・・切換コイル短絡スイッチ 23・・・・切換コイル短絡回路 4−3・・・コイル選択回路 31、32・・コイル選択用スイッチ 33・・・・コイルパス用スイッチ 34・・・・短絡回路 4−4・・・抵抗回路 41・・・・抵抗 42・・・・抵抗選択スイッチ 4−5・・・入出力共通端子 10・・・・単巻変圧器 10-1、10-2・・・・第一外部接続端子 10-3、10-4・・・・第二外部接続端子 20・・・・電圧検出回路 30・・・・演算回路 40・・・・点弧回路 50・・・・負荷 1 ... Main coil 2 ... Switching coil 3 ... Pressure adjusting coil 4 ... Voltage adjustment circuit 4-1 ... Voltage adjustment command input terminal 4-2 ... Voltage adjustment command Circuit 21 ... Voltage adjustment command switch 22 ... Switching coil short circuit switch 23 ... Switching coil short circuit 4-3 ... Coil selection circuit 31, 32 ... Coil selection switch 33 ...・ Coil path switch 34 ・ ・ ・ ・ Short circuit 4-4 ・ ・ ・ Resistance circuit 41 ・ ・ ・ ・ Resistance 42 ・ ・ ・ ・ Resistance selection switch 4-5 ・ ・ ・ Input / output common terminal 10 ・ ・ ・ ・ Single winding Transformers 10-1, 10-2 ... First external connection terminal 10-3, 10-4 ... Second external connection terminal 20 ... Voltage detection circuit 30 ... Operation circuit 40 .... Ignition circuit 50 ... Load

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松永義彦 東京都文京区本郷6丁目19番7号離合社ビ ル402号 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Yoshihiko Matsunaga 6-19-7 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo No. 402 Building 402

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】下記の構成要素AないしDから成る交流安
定化電源。 (A) 下記の構成要素aないしdから成る単巻変圧器(1
0)。 (a) 一対の第一外部接続端子(10-1, 10-2)。 (b) 一対の第二外部接続端子(10-3, 10-4)。 (c) 鉄心を有し、その一方の端子(1−1)が第一外部接
続端子の一方(10-1)と、他の一方の端子(1−2)が第二外
部接続端子の一方(10-3)と接続され、負荷電流が流され
る主コイル (1)。 (d) 下記の構成要素イないしホから成る電圧調整回路
(4)。 (イ) 主コイル(1) の何れか一方の端子(1−1, 1−2)と
接続される入力端子(4−1)。 (ロ) 第一外部接続端子の他の一方(10-2)と、第二外部
接続端子の他の一方(10-4)とが接続される入出力共通端
子(4−5)。 (ハ) 主コイル(1) と同一の鉄心に巻かれた切換コイル
(2) と、主コイル(1) と切換コイル(2) との間に直列に
挿入される電圧調整指令スイッチ(21)と、切換コイル短
絡スイッチ(22)を具備し、電圧調整指令スイッチ(21)の
状態とは無関係に、切換コイル(2) の両端子(2−1, 2−
2)間を短絡し得る切換コイル短絡回路(23)とから成る電
圧調整指令回路(4−2)。 (ニ) 主コイル(1) 及び切換コイル(2) と同一の鉄心に
巻かれた、少なくとも一つの調圧用コイル(3) と、コイ
ル選択スイッチ(31,32) と、コイルパススイッチ(33)と
を具備し、その調圧用コイル(3) をパスするか、又はそ
れらの中から適宜に選定されたものを電圧調整指令回路
(4−2)と直列に接続し得るるコイル選択回路(4−3)。 (ホ) 所望の抵抗(41)と、抵抗選択スイッチ(42)とを直
列に接続して成り、コイル選択スイッチ(31,32) の何れ
か一つと並列に接続され、少なくとも一つの調圧コイル
(3) の循環電流回路を形成する抵抗回路(4−4)。 (B) 第一外部接続端子(10-1, 10-2)間、又は、第二外
部接続端子(10-3, 10-4)間の電圧を検出する回路(20)。 (C) 電圧検出回路(20)の検出結果に応じて、出力電圧
を所定の許容範囲内に保持するため必要なスイッチ制御
信号を発生する演算回路(30)。 (D) 演算回路(30)の発生するスイッチ制御信号に応じ
て、単巻変圧器(10)に内蔵された各スイッチを開閉制御
し、出力電圧を一定の許容範囲に維持する点弧回路(4
0)。
1. An AC stabilized power supply comprising the following components A to D: (A) An autotransformer (1) comprising the following components a to d:
0). (a) A pair of first external connection terminals (10-1, 10-2). (b) A pair of second external connection terminals (10-3, 10-4). (c) having an iron core, one terminal (1-1) of which is one of the first external connection terminals (10-1) and the other terminal (1-2) is one of the second external connection terminals Main coil (1) connected to (10-3) and through which load current flows. (d) Voltage adjustment circuit consisting of the following components a or e
(Four). (A) An input terminal (4-1) connected to one of the terminals (1-1, 1-2) of the main coil (1). (B) An input / output common terminal (4-5) to which the other terminal (10-2) of the first external connection terminal is connected to the other terminal (10-4) of the second external connection terminal. (C) Switching coil wound on the same core as the main coil (1)
(2), a voltage adjustment command switch (21) inserted in series between the main coil (1) and the switching coil (2), and a switching coil short-circuit switch (22). Regardless of the state of (21), both terminals of the switching coil (2) (2-1, 2-
2) A voltage adjustment command circuit (4-2) including a switching coil short circuit (23) capable of short-circuiting between them. (D) At least one pressure regulating coil (3) wound around the same core as the main coil (1) and the switching coil (2), a coil selection switch (31, 32), and a coil pass switch (33) A voltage adjustment command circuit that passes through the pressure regulating coil (3) or is appropriately selected from them.
A coil selection circuit (4-3) that can be connected in series with (4-2). (E) A desired resistor (41) and a resistor selection switch (42) are connected in series, connected in parallel with one of the coil selection switches (31, 32), and at least one pressure-adjusting coil.
The resistor circuit (4-4) that forms the circulating current circuit of (3). (B) A circuit (20) for detecting a voltage between the first external connection terminals (10-1, 10-2) or between the second external connection terminals (10-3, 10-4). (C) An arithmetic circuit (30) for generating a switch control signal necessary to maintain an output voltage within a predetermined allowable range according to a detection result of the voltage detection circuit (20). (D) In accordance with a switch control signal generated by the arithmetic circuit (30), each switch built in the autotransformer (10) is controlled to open and close to maintain an output voltage within a certain allowable range ( Four
0).
【請求項2】調圧用コイル(3) がタップ(3−1, 3−2, 3
−3)を具備し、上記主コイル(1)及び切換コイル (2)と
同一の鉄心に巻かれたタップ付コイルであり、コイル選
択回路(4A−3)が、タップ(3-1, 3-2, 3-3) のそれぞれ
に設けられたコイル選択用スイッチ(31, 32)及びコイル
パススイッチ(33)と、それらのコイル選択スイッチ(31,
32)及びコイルパススイッチ(33)のタップとは反対側の
端子を短絡する回路(34)とから成る、請求項1に記載の
交流安定化電源。
2. A pressure adjusting coil (3) having a tap (3-1, 3-2, 3
−3), a tap coil wound around the same iron core as the main coil (1) and the switching coil (2), and the coil selection circuit (4A-3) includes taps (3-1, 3). -2, 3-3), the coil selection switch (31, 32) and the coil path switch (33), and their coil selection switches (31, 32).
The stabilized AC power supply according to claim 1, comprising a circuit (34) for short-circuiting a terminal of the coil path switch (33) on a side opposite to a tap of the coil path switch (33).
【請求項3】一対の第一外部接続端子(10-1, 10-2)が入
力電圧端子であり、一対の第二外部接続端子(10-3, 10-
4)が出力電圧端子である請求項1又は2に記載の交流安
定化電源。
3. A pair of first external connection terminals (10-1, 10-2) are input voltage terminals, and a pair of second external connection terminals (10-3, 10-
3. The stabilized AC power supply according to claim 1, wherein 4) is an output voltage terminal.
【請求項4】一対の第二外部接続端子(10-3, 10-4)が入
力電圧端子であり、一対の第一外部接続端子(10-1, 10-
2)が出力電圧端子である請求項1又は2に記載の交流安
定化電源。
4. A pair of second external connection terminals (10-3, 10-4) are input voltage terminals, and a pair of first external connection terminals (10-1, 10-
3. The stabilized AC power supply according to claim 1, wherein 2) is an output voltage terminal.
【請求項5】入力電圧に許容限界以上の変動が生じたと
き、これを自動的に所定の許容範囲内の電圧に変換して
出力する請求項1ないし4の何れか一に記載の交流安定
化電源。
5. The AC stabilization method according to claim 1, wherein when an input voltage fluctuates beyond an allowable limit, the input voltage is automatically converted to a voltage within a predetermined allowable range and output. Power supply.
【請求項6】降圧用の交流安定化電源と、昇圧用の交流
安定化電源とを接続して成る昇降圧両用の交流安定化電
源。
6. A step-up / step-down AC stabilized power supply comprising a step-down AC stabilized power supply and a step-up AC stabilized power supply.
【請求項7】請求項1乃至6の何れか一に記載の単相電
源用の交流安定化電源。
7. An AC stabilized power supply for a single-phase power supply according to claim 1.
【請求項8】請求項1乃至6の何れか一に記載の単三回
路用の交流安定化電源。
8. An AC stabilized power supply for an AA circuit according to any one of claims 1 to 6.
【請求項9】請求項1ないし6に記載の交流安定化電源
をスター結線して成る三相回路用の交流安定化電源。
9. An AC stabilized power supply for a three-phase circuit, wherein the AC stabilized power supply according to claim 1 is star-connected.
【請求項10】モータースターターとして利用し得るよ
うに、出力電圧を、最初は低圧で、次いで段階的に高圧
に制御するよう構成した請求項9に記載の交流安定化電
源を用いて成る減電圧始動器。
10. A reduced voltage using an AC stabilized power supply according to claim 9, wherein the output voltage is controlled to be low at first and then to be gradually increased to be usable as a motor starter. Starter.
JP1393597A 1997-01-28 1997-01-28 Alternating current stabilized power supply, and reduced voltage starter using the same Pending JPH10207557A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015503040A (en) * 2011-11-01 2015-01-29 サンドビック.マイニング.アンド.コンストラクション.オイ Mining vehicle
JP2017073878A (en) * 2015-10-06 2017-04-13 九城企業株式会社 Transformer and voltage regulator using transformer

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US9481250B2 (en) 2011-11-01 2016-11-01 Sandvik Mining And Contruction Oy Mining vehicle
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