JPS59173771A - 電気計器 - Google Patents

電気計器

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JPS59173771A
JPS59173771A JP4812483A JP4812483A JPS59173771A JP S59173771 A JPS59173771 A JP S59173771A JP 4812483 A JP4812483 A JP 4812483A JP 4812483 A JP4812483 A JP 4812483A JP S59173771 A JPS59173771 A JP S59173771A
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JP
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voltage
power
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power measuring
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Yuichi Sato
祐一 佐藤
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Toshiba Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は給電線における位相差あるいは力率を計測する
電気計器の改良に関する。
〔発明の技術的背景〕
第1図は給電線における位相差あるいは力率を計測する
従来の電気計器の構成図である。この電気計器は、給電
線(不図示)における負荷電圧を計器用変圧器1によシ
変圧して負荷電圧に比例した第1の電圧信号evとして
出力し、また計器用変流器2によシ給電線に流れる消費
電流に比例した第2の電圧信号eiとして出力する。
ここで第1および第2の電圧信号ev、eiは、その位
相差をψとすると、 e v = 1/fV龜ωt       ・・・・・
・(1)e i = fI sin ((crt−91
)      −・・(2)として表わされる。これら
第1および第20電力測定部4へ送られる。ここで、有
効電力測定部3は下式に基づいて有効電力Wを求める。
一方、皮相電力測定部4は下式に基づいて皮相電力Pを
測定する Tは第1および第2の電圧信号ev+eiの一周期であ
る。これらの測定部3,4で計測された各電力w、pは
除算部5に送られ、この除算部5により(W/P)なる
演算が行なわれる。すなわち第(3)式および第(4)
式から(’W/P )は、となる。
しかして、力率部ψが求められ、さらに図示しないマイ
クロコンピュータ等によりcos−” (cosψ)な
る演算が行なわれて、位相差ψが求められる。
〔背景技術の問題点〕
しかし、第1図に示すような電気計器では、(3)式、
(4)式、(5)式に示される計測手段および演算によ
シ、力率部ψを求めているために、有効電力測定部、皮
相電力測定部および除算部のそれぞれの部分で発生する
誤差が重畳された誤差が最終誤差となってしまう。従っ
てこれらの各部には、特性がリニアリティに優れた測定
手段が要求された。
又、特に有効電力測定部は、位相差ψが大きくなると、
それにともなって測定誤差が大きくなるという位相特性
を持つため、装置全体の精度も、位相差ψが大きくなる
に従って悪くなるという問題があった。さらに位相差ψ
が大きくなれば力率特性に大きく影響を与える問題があ
った。
〔発明の目的〕
本発明は上記実情に基づいてなされたもので、位相差の
大きさに関係なく正確に力率および位相差を測定できる
精度の高い電気針−器を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、変圧手段および変流手段からの第1および第
2の電圧信号のいずれかを遅延回路によシ遅延し、これ
ら第1および第2の電圧信号と遅延信号とに基づいて相
関演算部によシ有効電力および皮相電力を求め、さらに
これら電力の除算値を求め、この除算値に基づいて遅延
駆動回路によシ前記相関演算部への前記第1および第2
の電圧信号の位相差を零とし、前記除算値を最大にする
周波数の駆動信号を前記遅延回路に送って前記遅延回路
を駆動して、前記駆動信号に基づいて演算回路により位
相差および力率を求める電気計器である。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例について第2図を参照して説明
する。なお第1図と同一部分には同一符号を付して詳し
い説明は省略する。第2図に示す如く本発明の電気計器
は、新たにアナログ遅延回路10.アナログ遅延駆動回
路11および演算回路12を設け、さらに有効電力測定
部3、皮相電力測定部4および除算部5をもって相関演
算部13としたものである。
アナログ遅延回路10は、計器用変流器2と皮相電力測
定部4との間に設けられ、計器用変流器2からの第2の
電圧信号ciを遅延するもので1具体的にはCCD (
Charge Coupled Device )ある
いはBBD (Bucket Brigade Dev
ice )のような回路が用いられ、かつアナログ遅延
段数N(Nは整数)は計器の要求される精度によって決
められ、アナログ遅延駆動回路11によって駆動される
アナログ遅延駆動回路1ノは、除算部5からの演算結果
を時系列的に入力し、この演算結果すなわち除算値が最
大となる駆動周波数fでアナログ遅延回路10の遅延時
間を制御する機能全有する。演算回路12は前記アナロ
グ遅延駆動回路1ノの駆動周波数fから位相差あるいは
力率を演算するだめの回路である。
次に上記の如く構成された電気計器の動作について説明
する。計器用変圧器lおよび計器用変流器2により給電
線(不図示)における負荷電圧および消費電流に比例し
た第1および第2の電圧信号ev+eiが得られる。こ
こで位相差をψとすると、第1および第2の電圧信号e
v、eiは ev  =  l//Z2− Vsin ωt    
                         
   ・=  (8)ei =y’T l5ln(ωt
 −ψ)          ・:19)となる。ここ
で第2の電圧信号eiはアナログ遅延回路10によシ位
相差θだけ遅延された電圧信号 eiθ= sAi I sin (ωt−ψ−θ)  
     ・・・叫となる。
この位相差θは、アナログ遅延回路10のシフト段数を
N1アナログ遅延駆動回路11によシに!、、励される
周波数をfとするとである。(fθは鞄を周波数)そし
て、第1の電圧信号evおよび電圧信号eiθはそれぞ
れ相関演模一部13の弔゛効篭力測定部3および皮相電
力測定部4へ送られる。有効電力測定部3は下式に基づ
いて有効電力Wθを求める。
また、皮相電力測定部4は下式に基づいて皮相電力Pを
求める。
そして、それぞれの電力値Wθ、Pの除算値(Wθ/P
 )が除算部5により演算されて求められる。
アナログ遅延駆動回路11は、この除算値虎(ψ+θ)
が最大となるような駆動周波数fでアナログ遅延回路1
0を駆動する。すなわち、位相差θは ψ十〇−2nπ(n:整数) を満足するように制御されることになる。従って有効電
力611j定部3、皮相電力測定部4には、位相差のな
い電圧化+jevおよびeiθが入力される。
演舞−回路12は、駆動周波数fを入力してcp = 
2nrc −0== (rl −”L) X 2π[ラ
’)77) =’ (’Ej1/fO により位相演り、更に房ψによシカ率演算を行なう。
このように°本電気計器では、有効電力計に入力される
2つの信号ev、e1θは、常に位相差がないように?
jll徊jされでいるために、有効電力計の位相特性が
問題とならない。又、従来技術では廟効電力(tl−N
 %皮相電力値Pを同定し、更にこれらのイlI′iを
もとに’、V/pを演紮−することで、力率弼ψあるい
は位相差ψを求めているために、有効恥、力ailj定
部、反a電力沖j定部および除3゛r部のぞれぞね、の
部分で発生する誤差が重畳された誤走が最終諜〕゛−:
となってしまうため、各部には特性がIJ ニアリティ
に優れたj’+i14定手段が要求された。本電気計器
では、(1741式の大小比較のみを正しく判断ずれば
よく、これが最大となる駆動周波数fを知1ば(1,5
式により位相差を求めることが可能であり、有効電力測
定部、皮相電力測定部、除算部には、伺らリニアリティ
が要求されずに高精度な測定が可能となる。
次に本発明の他の実施例について第3図を参照して説明
する。なお、第2図と同一部分には同一符号を付して詳
しい説明は省略する。第3図は本発明に係る電気計器の
他の実施例を示す倍成図である。第3図に示す電気計器
は、アナログ遅延回路lθを計器用変圧器lと相関演算
部13との間に設け、計器用変圧器lからの第1の電圧
信号evを遅延して計器用変流器2からの第2の電圧信
号eiとの位相差を零にするようにしたものである。
第3図に示すように構成された電気計器においても上記
第1の実施例と同様の効果を栗することは1才うまでも
ない。
〔発明の効果〕
不発明によれは、相関演算部によシ求められる除算値を
最大にする駆動周波数でもって遅延手段を駆動し、相関
演算部への第1および第2の電圧信号の位相差を零とし
て力率および位相差を測冗するので、第1および第2の
電圧信号の位相差の大きさに関係なく正確な力率および
位相差の測定が行なえる精度の高い電気計器を提供でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来における電気計器の構成図、第2図は本発
明に係る′電気計器の一実施例を示す構成図、第3図は
本電気計器の他の実施例を示す構成図である。 1・・・訓話用変圧器、2・・・h1器用変流器、3・
・・有効電力I回定部、4・・・皮相電力測定部、5・
・・除界部、lO・・・アナログ遅延回路、lノ・・・
アナログ遅延駆動回路、ノ2・・・演算回路、13・・
・相1シ1演算部。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武−彦第 1゛図 第2図 3 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 給電線の負荷電圧に比例した第1の電圧信号を出力する
    変圧手段と、前記給電線に流れる消費電流に比例した第
    2の電圧信号を出力する変流手段と、前記変圧手段およ
    び変流手段からの第1および第2の電圧信号のいずれか
    一方を遅延する遅延回路と、前記変圧手段および変流手
    段からの前記第1および第2の電圧信号と前記遅延回路
    からの遅延信号とにより前記給電線における有効電力お
    よび皮相電力を求め、この有効電力と皮相電力との除算
    値を求める相関演算部と、この相関演算部によ請求めら
    れた除算値に基づいて前記第1および第2の電圧信号の
    位相差を零にし、かつ前記除算値を最大にする周波数の
    駆動信号を前記遅延回路へ供給する遅延駆動回路と、こ
    の遅延駆動回路からの駆動信号び位相差を求める演算回
    路とを具備したことを特徴とする電気計器。
JP4812483A 1983-03-23 1983-03-23 電気計器 Granted JPS59173771A (ja)

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