JPS59122960A - エンジン発電機の周波数計測並びに監視装置 - Google Patents
エンジン発電機の周波数計測並びに監視装置Info
- Publication number
- JPS59122960A JPS59122960A JP57228488A JP22848882A JPS59122960A JP S59122960 A JPS59122960 A JP S59122960A JP 57228488 A JP57228488 A JP 57228488A JP 22848882 A JP22848882 A JP 22848882A JP S59122960 A JPS59122960 A JP S59122960A
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- signal
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- microcomputer
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- Linear Or Angular Velocity Measurement And Their Indicating Devices (AREA)
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は周波数の計測と設定周波数を維持するだめの周
波数監視装置に関するものである。
波数監視装置に関するものである。
複数台のエンジン発電機を並列運転して負荷に電力を供
給する場合には、各発電機の揃速、同期投入、負荷分担
を行う必要があるが、このためには各発電機の電圧、周
波数、位相等が計測されなければならない。また単機運
転する場合でもコンピュータの非常用電源など周波数変
動の少ない電力を要求される場合には、周波数の計測を
行ない、設定周波数との差を比較して修正制御する周波
数監視装置が設けられている。
給する場合には、各発電機の揃速、同期投入、負荷分担
を行う必要があるが、このためには各発電機の電圧、周
波数、位相等が計測されなければならない。また単機運
転する場合でもコンピュータの非常用電源など周波数変
動の少ない電力を要求される場合には、周波数の計測を
行ない、設定周波数との差を比較して修正制御する周波
数監視装置が設けられている。
従来の可搬型エンジン発電゛機における周波数の計測と
周波数監視装置を第１図乃至第５図で説明すると、周波
数計測装置はシュミット回路Ａ、単安定マルチバイブレ
ータＢ、演算回路Ｃ１および平均値回路りから構成され
、この具体的回路は一般的に第２図に示すように抵抗Ｒ
１〜Ｒ２゜、コンデンサＣ〜ＣダイオードＳ１．Ｓ２、
トランジスタ１ ５１ Ｔ１〜Ｔ４．演算増幅器ＯＰ１〜ＯＰ３で構成されてい
る。
周波数監視装置を第１図乃至第５図で説明すると、周波
数計測装置はシュミット回路Ａ、単安定マルチバイブレ
ータＢ、演算回路Ｃ１および平均値回路りから構成され
、この具体的回路は一般的に第２図に示すように抵抗Ｒ
１〜Ｒ２゜、コンデンサＣ〜ＣダイオードＳ１．Ｓ２、
トランジスタ１ ５１ Ｔ１〜Ｔ４．演算増幅器ＯＰ１〜ＯＰ３で構成されてい
る。
エンジン発電機の母線からの電圧は、入力電圧信号用の
端子１に入力され、シュミット回路Ａによシ第３図（ｂ
）に示す矩形波を得る。この出力を単安定マルチバイブ
レータＢに入力するとシュミット回路出力が降下した時
点より一定時間（通常１／２・Ｔ、とする）矩形波が出
力される（第３図（Ｃ））。
端子１に入力され、シュミット回路Ａによシ第３図（ｂ
）に示す矩形波を得る。この出力を単安定マルチバイブ
レータＢに入力するとシュミット回路出力が降下した時
点より一定時間（通常１／２・Ｔ、とする）矩形波が出
力される（第３図（Ｃ））。
この出力を演算回路Ｃで処理し第３図（ｄ）に示すよう
な検出周波数ｆの周期Ｔ （−／ｆ ）と等しい矩形波
を作り、正負の振幅（Ｅ）を等しくする。そして矩形波
の負になっている時間を予め定めた定格周波数ｆｏ（５
０Ｈｚｔたけ６０Ｈｚが一般的）の周期Ｔｏの１／／！
になるようにする。この矩形波信号を平均値回路Ｉ）Ｋ
入力し矩形波の平均値Ｅｆ を次式で求め出力される
。
な検出周波数ｆの周期Ｔ （−／ｆ ）と等しい矩形波
を作り、正負の振幅（Ｅ）を等しくする。そして矩形波
の負になっている時間を予め定めた定格周波数ｆｏ（５
０Ｈｚｔたけ６０Ｈｚが一般的）の周期Ｔｏの１／／！
になるようにする。この矩形波信号を平均値回路Ｉ）Ｋ
入力し矩形波の平均値Ｅｆ を次式で求め出力される
。
即ち矩形波の平均値Ｅｆは第４図に示す直線で出力され
るので、制御に際しては平均値Ｅ（の大きさを比較して
行われる。周波数監視を行う場合は第５図に示すように
平均値Ｅ（’の信号をバッファＢＦ１で受けて判別回路
Ｋに印加し、信号の極性とレベルでもって周波数下げリ
レー駆動回路ＲＹ１ｔたは周波数上げリレー駆動回路Ｒ
Ｙ２を動作させて周波数ｆを定格値ｆ。に近ずけ゛るよ
うに制御される。
るので、制御に際しては平均値Ｅ（の大きさを比較して
行われる。周波数監視を行う場合は第５図に示すように
平均値Ｅ（’の信号をバッファＢＦ１で受けて判別回路
Ｋに印加し、信号の極性とレベルでもって周波数下げリ
レー駆動回路ＲＹ１ｔたは周波数上げリレー駆動回路Ｒ
Ｙ２を動作させて周波数ｆを定格値ｆ。に近ずけ゛るよ
うに制御される。
以上説明した従来の周波数計測並びに周波数監視装置に
おいては、抵抗、コンデンサ、トランジスタ等を組合せ
て構成されているため、周囲の温度、湿度および電源電
圧のノイズの影響を受は易く、アナログ処理であること
と相俟って部品の製作精度にも関係し高精度の計測は困
難であった。
おいては、抵抗、コンデンサ、トランジスタ等を組合せ
て構成されているため、周囲の温度、湿度および電源電
圧のノイズの影響を受は易く、アナログ処理であること
と相俟って部品の製作精度にも関係し高精度の計測は困
難であった。
また定格周波数の設定変更は簡便でなく、定格周波数が
種々ある場合はそれに見合った装置を用意しなければな
らず、回路も複雑であることから保守点検に手間がかか
り、性能上並びに経済上の観点から改善が望まれていた
。
種々ある場合はそれに見合った装置を用意しなければな
らず、回路も複雑であることから保守点検に手間がかか
り、性能上並びに経済上の観点から改善が望まれていた
。
本発明は上記の点に鑑み開発されたもので、構成が簡素
で軽量・小型なしかも性能のよい経済的な周波数計測装
置並びに周波数監視装置を得ることを目的としており、
その特徴とするところは、発電機の電圧信号を零電位を
通過するとき出力変化を行い矩形波を得るゼロクロスと
、このゼロクロスからの信号を得てマイナス極性を除去
しマイクロコンピュータの作動適正電圧に変換するバッ
ファ回路とを介してマイクロコンピュータへ入力し、ゼ
ロクロスで出力変化した時点から次の変化があった時点
までの時間を水晶発振子を用いた発振回路のクロックで
計数演算して周波数を計測するとともに、この得られた
周波数と設定周波数とを比較してエンジン調速機の駆動
用モータの周波数上げリレーまたは周波数下げリレーへ
指令制御して一定周波数（設定周波数）になるように監
視するものである。
で軽量・小型なしかも性能のよい経済的な周波数計測装
置並びに周波数監視装置を得ることを目的としており、
その特徴とするところは、発電機の電圧信号を零電位を
通過するとき出力変化を行い矩形波を得るゼロクロスと
、このゼロクロスからの信号を得てマイナス極性を除去
しマイクロコンピュータの作動適正電圧に変換するバッ
ファ回路とを介してマイクロコンピュータへ入力し、ゼ
ロクロスで出力変化した時点から次の変化があった時点
までの時間を水晶発振子を用いた発振回路のクロックで
計数演算して周波数を計測するとともに、この得られた
周波数と設定周波数とを比較してエンジン調速機の駆動
用モータの周波数上げリレーまたは周波数下げリレーへ
指令制御して一定周波数（設定周波数）になるように監
視するものである。
以下本発明の一実施例を第６図および第７図に基づいて
説明する。
説明する。
第６図は本発明のエンジン発電機の周波数監視装置を示
すブロック図で、ｚｃはゼロクロス、ＢＦａはバッファ
回路、 ＣＰＵはマイクロコンピュータ、ＣＲは水晶発
振器、ＩＣ２１１Ｃ３はバッファ、ＲＹａ ＊ＲＹｂは
リレーである。
すブロック図で、ｚｃはゼロクロス、ＢＦａはバッファ
回路、 ＣＰＵはマイクロコンピュータ、ＣＲは水晶発
振器、ＩＣ２１１Ｃ３はバッファ、ＲＹａ ＊ＲＹｂは
リレーである。
ゼロクロスＺｃは端子１から入力電圧信号を受けて、そ
の信号が零電位を通過するときに出力変化を行わせるも
ので、演算増幅器ＯＰａ、抵抗Ｒａ、ＲｈダイオードＳ
ａ、Ｓｂから構成されており、演算増幅器ＯＰａの負の
入力端子には端子１からの入力電圧信号をまた正の入力
端子は零電位と接続されている。
の信号が零電位を通過するときに出力変化を行わせるも
ので、演算増幅器ＯＰａ、抵抗Ｒａ、ＲｈダイオードＳ
ａ、Ｓｂから構成されており、演算増幅器ＯＰａの負の
入力端子には端子１からの入力電圧信号をまた正の入力
端子は零電位と接続されている。
演算増幅器ＯＰａの出力は、入力端子の極性によりそれ
ぞれの入力端子に印加された電圧の和を無限大倍増幅し
て出力されるので、演算増幅器ＯＰａの出力端子には第
７図（ｂ）に示すように入力信号の切換わる零■電位の
ところで出力信号レベルの切換わる動作が得られる。ダ
イオード５ａｌＳｂは演算増幅器ＯＰａに一定値（０，
５〜０．７■）以上の電圧が印・加しないようにするた
め、また抵抗ＲａｎＲｂはダイオードＳａ、Ｓｂに流れ
る電流値を制限するとともに演算増幅器ＯＰａの温度特
性を良くするために設けられている。
ぞれの入力端子に印加された電圧の和を無限大倍増幅し
て出力されるので、演算増幅器ＯＰａの出力端子には第
７図（ｂ）に示すように入力信号の切換わる零■電位の
ところで出力信号レベルの切換わる動作が得られる。ダ
イオード５ａｌＳｂは演算増幅器ＯＰａに一定値（０，
５〜０．７■）以上の電圧が印・加しないようにするた
め、また抵抗ＲａｎＲｂはダイオードＳａ、Ｓｂに流れ
る電流値を制限するとともに演算増幅器ＯＰａの温度特
性を良くするために設けられている。
バッファ回路ＢＦａはゼロクロスＺｃの出力信号をマイ
クロコンピュータＣＰＵに接続するもので、マイナス極
性出力を除去するダイオ−ＦＳｃ とゼロクロスＺＣ
の出力電圧信号（通常１５Ｖ程度）をプラス５Ｖ程度の
信号に変換するバッファＩＣ，で構成されておシ、出力
動作波形は第７図（ｃ）に示すものが得られる。
クロコンピュータＣＰＵに接続するもので、マイナス極
性出力を除去するダイオ−ＦＳｃ とゼロクロスＺＣ
の出力電圧信号（通常１５Ｖ程度）をプラス５Ｖ程度の
信号に変換するバッファＩＣ，で構成されておシ、出力
動作波形は第７図（ｃ）に示すものが得られる。
マイクロコンピュータＣＰＵは入出力装置、演算装置お
よび記憶装置などからなシ、これに水晶発振子ＣＲを用
いた発振回路のクロックが付設されている。ここではバ
ッファ回路ＢＦａの′出力信号を入力して周波数を計測
し、設定周波数と比較して差がある場合はバッファＩＣ
２、またはバッファＩＣ３へ出力する。即ち、発電機の
周波数ｆは端子１から信号を受けて、上記説明したよう
にゼロクロスＺｃとバッファ回路ＢＦａを介してマイク
ロコンピュータＣＰＵに入力され、第７図（ｃ）で示す
出力変化（０→１または１→０）が生じた時点をスター
トにして水晶発振子ＣＲを用いた発振回路のクロックで
計数を始め、次の同じ方向の変化が生じた時点で計数を
停市し、この計数結果（第７図（ｃ）でＴａ）を次式で
演算して求める。
よび記憶装置などからなシ、これに水晶発振子ＣＲを用
いた発振回路のクロックが付設されている。ここではバ
ッファ回路ＢＦａの′出力信号を入力して周波数を計測
し、設定周波数と比較して差がある場合はバッファＩＣ
２、またはバッファＩＣ３へ出力する。即ち、発電機の
周波数ｆは端子１から信号を受けて、上記説明したよう
にゼロクロスＺｃとバッファ回路ＢＦａを介してマイク
ロコンピュータＣＰＵに入力され、第７図（ｃ）で示す
出力変化（０→１または１→０）が生じた時点をスター
トにして水晶発振子ＣＲを用いた発振回路のクロックで
計数を始め、次の同じ方向の変化が生じた時点で計数を
停市し、この計数結果（第７図（ｃ）でＴａ）を次式で
演算して求める。
ｆ ”” １／ Ｔａ
これにより発電機の周波数ｆが計測できるので、次にこ
の周波数ｆを予め記憶装置に設定された設定周波数ｆ。
の周波数ｆを予め記憶装置に設定された設定周波数ｆ。
と比較し、ｆ−ｆ、の値が許容値以上の場合はバッファ
ＩＣ２を介してリレー制御電圧に増幅し、周波数下げリ
レーＲＹａをＯＮとしエンジン調速機のモータを駆動し
てエンジン回転数を減少させる。またｆｏ−ｆの値が許
容値以上の場合はバッファＩＣ３を介して周波数上げリ
レーＲＹｂをＯＮとする。上記許容値は±０．０１ Ｈ
ｚの単位で設定でき、コンピュータの電源として十分利
用できる。
ＩＣ２を介してリレー制御電圧に増幅し、周波数下げリ
レーＲＹａをＯＮとしエンジン調速機のモータを駆動し
てエンジン回転数を減少させる。またｆｏ−ｆの値が許
容値以上の場合はバッファＩＣ３を介して周波数上げリ
レーＲＹｂをＯＮとする。上記許容値は±０．０１ Ｈ
ｚの単位で設定でき、コンピュータの電源として十分利
用できる。
尚この場合電子ガバナ（電子回路でフィートバンク機能
を有する調速機）を用いるなど調速機の精度を高くする
必要がある。
を有する調速機）を用いるなど調速機の精度を高くする
必要がある。
以上説明したように、本発萌の周波数計測並びに監視装
置は、発電機の電圧信号を零電位を通過するとき出力変
化を行ない矩形波を得るゼロクロスと、このゼロクロス
からの信号を得てマイナス極性を除去しマイクロコンピ
ュータの作動適正電圧に変換するバッファ回路を介して
マイクロコンピュータへ入力し、ゼロクロスで出力変化
した時点から次の変化があった時点までの時間を水晶発
振子を用いた発振回路のクロックで計数し、これを演算
して周波数を計測するので、デシタル信号で得ることが
でき、周囲条件の影響が少なく高精度であるとともに、
構成が簡便で小形、安価であり保守も容易である。また
水晶発振子を用いた発振回路のクロックを設けているの
で、入力波形１サイクルで簡便に周波数が計測でき、制
御に利用する場合応答性が迅速である。さらに、設定周
波数との比較を微小の差においても行うことができるの
でコンピュータの電源など周波数変動の許容差の厳しい
ものに対しても利用できる。
置は、発電機の電圧信号を零電位を通過するとき出力変
化を行ない矩形波を得るゼロクロスと、このゼロクロス
からの信号を得てマイナス極性を除去しマイクロコンピ
ュータの作動適正電圧に変換するバッファ回路を介して
マイクロコンピュータへ入力し、ゼロクロスで出力変化
した時点から次の変化があった時点までの時間を水晶発
振子を用いた発振回路のクロックで計数し、これを演算
して周波数を計測するので、デシタル信号で得ることが
でき、周囲条件の影響が少なく高精度であるとともに、
構成が簡便で小形、安価であり保守も容易である。また
水晶発振子を用いた発振回路のクロックを設けているの
で、入力波形１サイクルで簡便に周波数が計測でき、制
御に利用する場合応答性が迅速である。さらに、設定周
波数との比較を微小の差においても行うことができるの
でコンピュータの電源など周波数変動の許容差の厳しい
ものに対しても利用できる。
また周波数の設定の変更が簡便であるなど多大の効果が
ある。
ある。
第１図乃至第５図は従来例を示すもので、第１図は従来
の可搬形エンジン発電機の周波数の計測装置を示すブロ
ック図、第２図はその具体的な回路図、第３図は第２図
の回路における動作波形の説明図、第４図は周波数の計
測結果の出方図、第５図は周波数監視装置を示すブロッ
ク図、第６図及び第７図は本発明のエンジン発電機の周
波数８１測並びに監視装置を示ずもので、第６図はその
ブロック図、第７図は動作波形の説明図である。 １は端子、Ｒａ、Ｒｂは抵抗、Ｓａ ｌ Ｓｂはダイオ
ード＊ ＯＰａは演算増幅器、 Ｚｃはゼロクロス、Ｂ
Ｆａはバッファ回路、Ｓｃはダイオード、Ｉ自はバッフ
ァ、ＣＰＵはマイクロコンピュータ、ＣＲは水晶発振子
、ＩＣ２，ＩＣ３はバッファ、ＲＹａは周波数下げリレ
ー、ＲＹｂは周波数上げリレーである。 崩４図 舟６図 筋７図
の可搬形エンジン発電機の周波数の計測装置を示すブロ
ック図、第２図はその具体的な回路図、第３図は第２図
の回路における動作波形の説明図、第４図は周波数の計
測結果の出方図、第５図は周波数監視装置を示すブロッ
ク図、第６図及び第７図は本発明のエンジン発電機の周
波数８１測並びに監視装置を示ずもので、第６図はその
ブロック図、第７図は動作波形の説明図である。 １は端子、Ｒａ、Ｒｂは抵抗、Ｓａ ｌ Ｓｂはダイオ
ード＊ ＯＰａは演算増幅器、 Ｚｃはゼロクロス、Ｂ
Ｆａはバッファ回路、Ｓｃはダイオード、Ｉ自はバッフ
ァ、ＣＰＵはマイクロコンピュータ、ＣＲは水晶発振子
、ＩＣ２，ＩＣ３はバッファ、ＲＹａは周波数下げリレ
ー、ＲＹｂは周波数上げリレーである。 崩４図 舟６図 筋７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、発電機の電圧信号を零電位を通過するとき出力変化
を行ない矩形波を得るゼロクロスと、ゼロクロスからの
信号を得てマイナス極性を除去しマイクロコンピュータ
の作動適正電圧に変換するバッファ回路と、該バッファ
〔１路の信号を受はゼロクロスで出力変化した時点から
次の変化があった時点までの時間を水晶発振子を用いた
発振回路のクロックで計数し、周波数を演算するマイク
ロコンピュータとからなるエンジン発電機の周波数計測
装置。 ２、発電機の電圧信号を零電位を通過するとき出力変化
を行ない矩形波を得るゼロクロスと、該ゼロクロスから
の信号を得てマイナス極性を除去しマイクロコンピュー
タの作動適正電圧に変換するバッファ回路と、該バッフ
ァ回路の信号を受はゼロクロスで出力変化した時点から
次の変化があった時点までの時間を水晶発振子を用いた
発振回路のクロックで計数し、周波数を演算するマイク
ロコンピュータとからなる周波数計測部と、予め基準周
波数をマイクロコンピュータに設定した設定周波数と該
計測した周波数を比較して周波数上げリレーまたは周波
数下げリレーへ出力制御する制御部とからなることを％
徴とするエンジン発電機の周波数監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57228488A JPS59122960A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | エンジン発電機の周波数計測並びに監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57228488A JPS59122960A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | エンジン発電機の周波数計測並びに監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59122960A true JPS59122960A (ja) | 1984-07-16 |
Family
ID=16877243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57228488A Pending JPS59122960A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | エンジン発電機の周波数計測並びに監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59122960A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104391176A (zh) * | 2014-12-13 | 2015-03-04 | 华北电力大学 | 一种兼容电力系统信号软硬件测频电路 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4844783A (ja) * | 1971-09-30 | 1973-06-27 |
-
1982
- 1982-12-29 JP JP57228488A patent/JPS59122960A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4844783A (ja) * | 1971-09-30 | 1973-06-27 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104391176A (zh) * | 2014-12-13 | 2015-03-04 | 华北电力大学 | 一种兼容电力系统信号软硬件测频电路 |
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