JPS60244866A - 三相交流の電圧検出装置 - Google Patents
三相交流の電圧検出装置Info
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- JPS60244866A JPS60244866A JP59100672A JP10067284A JPS60244866A JP S60244866 A JPS60244866 A JP S60244866A JP 59100672 A JP59100672 A JP 59100672A JP 10067284 A JP10067284 A JP 10067284A JP S60244866 A JPS60244866 A JP S60244866A
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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。
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、自動電圧調整器や電圧保麹継電器などの検出
部として用いられ、特に三相交流の実効値を検出する三
相交流の電圧検出装置に関する。
部として用いられ、特に三相交流の実効値を検出する三
相交流の電圧検出装置に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
周知のように交流電圧の大きさを表わす：二は。
実効値と平均値とがあり、このうち実際に電力として効
果をおよばずのは実効値であるｏしたがって、種々の制
御を行なうための検出値としては。
果をおよばずのは実効値であるｏしたがって、種々の制
御を行なうための検出値としては。
実効値を採用することが望ましいので、従来よりＭ１図
のような実効値検出装置が用いられている。
のような実効値検出装置が用いられている。
すなわち、単相交流の電圧実効値を検出する公知の手法
を示す第１図において、まず電圧Ｖ （ｔ）が周期Ｔで
変動しているとき、その実効値■は、であることはすで
に知られている。
を示す第１図において、まず電圧Ｖ （ｔ）が周期Ｔで
変動しているとき、その実効値■は、であることはすで
に知られている。
そして同図において、ｌは被検出系統りの電圧Ｖ （ｔ
）の瞬時値を読みこむ回路、２はこの回路１の出力を自
乗する自乗回路、３は自乗回路の出力をある時間（周期
又はその整数倍）にわたって積分する積分回路、４は積
分回路３で積算して得られた出力をその積算時間Ｔで除
算する除算回路、５は除算回路４の出力の平方根を演算
する平方根回路、６は積分回路３が積算して今回の検出
値の演算が完了するまで前回の値を記憶したのち出力す
る保持回路である。
）の瞬時値を読みこむ回路、２はこの回路１の出力を自
乗する自乗回路、３は自乗回路の出力をある時間（周期
又はその整数倍）にわたって積分する積分回路、４は積
分回路３で積算して得られた出力をその積算時間Ｔで除
算する除算回路、５は除算回路４の出力の平方根を演算
する平方根回路、６は積分回路３が積算して今回の検出
値の演算が完了するまで前回の値を記憶したのち出力す
る保持回路である。
以上は単相回路りの場合であるが、三相回路Ｌ８φの場
合け、第２図に示すように第１図の検出回路７を三組７
ａ、 ７ｂ、 ７ｃだけ用意し、それらの検出回路７ａ
、 ７ｂ、 ７ｃの出力を加算器８で加算して使用する
ことが行なわれていた。この場合の各相間のサンプリン
グ時間は同期している必要はない。
合け、第２図に示すように第１図の検出回路７を三組７
ａ、 ７ｂ、 ７ｃだけ用意し、それらの検出回路７ａ
、 ７ｂ、 ７ｃの出力を加算器８で加算して使用する
ことが行なわれていた。この場合の各相間のサンプリン
グ時間は同期している必要はない。
しかしながら、これらの電圧検出装置では、実用土で大
きな欠点を有している０すなわち、（１） サンプリン
グ周波数を高くする必要がある。
きな欠点を有している０すなわち、（１） サンプリン
グ周波数を高くする必要がある。
この従来の方式では、前提条件として（１）式にしたが
って周期Ｔの間にあって積分する必要がある。
って周期Ｔの間にあって積分する必要がある。
実際には、コンピュータやデジタル回路で適当なサンプ
リング時間間隔で積算することになる。す゛ ンプリン
グの過程で第３図の示すように最後の１回すなわちＮ個
目が周期の中に入るか、入らないかでＮ回で除算するか
、Ｎ−１同で除算するかの誤差になる。このため、Ｎ回
かＮ−１回かによる誤差を充分無視できるようにするた
めには、サンプリング回数を増やす必要がある。したが
って、瞬時値を読みこむ回路１としては、高速応答形の
高価なものを使用しなければならなかった。
リング時間間隔で積算することになる。す゛ ンプリン
グの過程で第３図の示すように最後の１回すなわちＮ個
目が周期の中に入るか、入らないかでＮ回で除算するか
、Ｎ−１同で除算するかの誤差になる。このため、Ｎ回
かＮ−１回かによる誤差を充分無視できるようにするた
めには、サンプリング回数を増やす必要がある。したが
って、瞬時値を読みこむ回路１としては、高速応答形の
高価なものを使用しなければならなかった。
（２）大きい時間遅れが存在する。これは少なくとも一
周期の間に積算するため、出力が出るのは一周期以上の
遅れが生じてしまうことである。これは高速応答が必要
な用途に対して適用不可能になるだけでなく、通常の用
途においても検出系の安定性を悪化させるなどの不都合
がある。
周期の間に積算するため、出力が出るのは一周期以上の
遅れが生じてしまうことである。これは高速応答が必要
な用途に対して適用不可能になるだけでなく、通常の用
途においても検出系の安定性を悪化させるなどの不都合
がある。
（８）上記の（２）と同じ理由で電圧が滑らかに変化し
ている時も、周期毎に演算して出力するため、第４図の
ように飛び飛びの値Ｖ １． Ｖ２．＋ Ｖ ａ 、
Ｖ ４・・・になり、いわゆる出力がｖｌからＶ２ 、
１２からｖ８へと急変することになる。これを避けるた
めに、出力回路にフィルタを設けなければならなかった
。
ている時も、周期毎に演算して出力するため、第４図の
ように飛び飛びの値Ｖ １． Ｖ２．＋ Ｖ ａ 、
Ｖ ４・・・になり、いわゆる出力がｖｌからＶ２ 、
１２からｖ８へと急変することになる。これを避けるた
めに、出力回路にフィルタを設けなければならなかった
。
［発明の目的］
本発明の目的は、三相交流の実効値を遅れなく簡単に検
出できる三相交流の電圧検出装置を提供するにある。
出できる三相交流の電圧検出装置を提供するにある。
［発明の概要］
本発明による三相交侃の電圧検出装置け、適当な時間間
隔て三相各相の電圧の瞬時値を同時もしくはｔ１ｙ同時
に読み込む瞬時電圧読込回路と、この瞬時電圧読込回路
をそれぞれ自乗する自乗回路と、この自乗された三相各
相の値の和をめる加算回路と、この加算回路の和の値の
平方根をめる平方根回路とを具備したことを特徴とする
ものである。
隔て三相各相の電圧の瞬時値を同時もしくはｔ１ｙ同時
に読み込む瞬時電圧読込回路と、この瞬時電圧読込回路
をそれぞれ自乗する自乗回路と、この自乗された三相各
相の値の和をめる加算回路と、この加算回路の和の値の
平方根をめる平方根回路とを具備したことを特徴とする
ものである。
「発明の実施例」
以下本発明による三相交流の電圧検出装置の具体的な実
施例に入る前にまずその電圧検出の原理について説明す
る。いま、平衡して最大値が１である三相交流電圧を式
で表わすと、 第１相 Ｖ、 ＝虐（ωｔ ） −−−−−−−−−（
２）第２相 ■ｂ＝画（ωｔ ＋−Ｌ−） −−−−−
−−（ｓ＋第３相 ｖｃ＝廊（ω、 −Ｑ＊−）、−−
−−−−（４）但し、ω＝角周波数 （ｒａｄ／ａｅｃ
）ｔ＝待時間 （−ｅＣ） となる。
施例に入る前にまずその電圧検出の原理について説明す
る。いま、平衡して最大値が１である三相交流電圧を式
で表わすと、 第１相 Ｖ、 ＝虐（ωｔ ） −−−−−−−−−（
２）第２相 ■ｂ＝画（ωｔ ＋−Ｌ−） −−−−−
−−（ｓ＋第３相 ｖｃ＝廊（ω、 −Ｑ＊−）、−−
−−−−（４）但し、ω＝角周波数 （ｒａｄ／ａｅｃ
）ｔ＝待時間 （−ｅＣ） となる。
今こ＼で、各相の電圧の自乗の和を■２とすると、Ｖ”
＝ ＶＢ＄ｌ＋Ｖｂ２＋ ＶＣ” −一−−−−−−
（５）＝ ｇｆｎ” （ωｔ） ＋（−ｓｉｎ（ωｔ ） ＋”−ｗ（ωｔ ） ）”２
２ ＋ｃ１．ヶ、４．）−促一、。ｔ） ）” 、−−−−
−−４６）２ ２ ＝−（ωｔ ） ＋Ｌｇｌｎ” （ω１）＋’ｗ”（ω
ｔ）−（７）２ ２ ＝互（−（ωｔ）十僚−（ωｔ ） ） −−−−−−
＋８）＝主 −−−−−−−−−−（９＞ ２ となって■２は、時間的に変化しない一定の値になるこ
とがわかる。このことから、三相の合計の実効値は ｙ
４の平方根、すなわちＶに他ならないから、実効値■も
時間的に変化しないことがわかる。
＝ ＶＢ＄ｌ＋Ｖｂ２＋ ＶＣ” −一−−−−−−
（５）＝ ｇｆｎ” （ωｔ） ＋（−ｓｉｎ（ωｔ ） ＋”−ｗ（ωｔ ） ）”２
２ ＋ｃ１．ヶ、４．）−促一、。ｔ） ）” 、−−−−
−−４６）２ ２ ＝−（ωｔ ） ＋Ｌｇｌｎ” （ω１）＋’ｗ”（ω
ｔ）−（７）２ ２ ＝互（−（ωｔ）十僚−（ωｔ ） ） −−−−−−
＋８）＝主 −−−−−−−−−−（９＞ ２ となって■２は、時間的に変化しない一定の値になるこ
とがわかる。このことから、三相の合計の実効値は ｙ
４の平方根、すなわちＶに他ならないから、実効値■も
時間的に変化しないことがわかる。
本発明による三相交流の電圧検出装置は、以上の原理に
よって検出されるもので、以下第５図に示す実施例につ
いて説明する。第５図において、９．１０．１１は被検
出の三相交流系統Ｌ８φの第１相ａ１第２相すおよび第
３相Ｃの各相の電圧の瞬時値を読み込む瞬時電圧読込回
路で、タイミング制御回路１２により一定間隔て三相同
時もしくははソ同時（ヒ読み込むように制御される。］
３．１４．１５はそれぞれの瞬時電圧読込回路９，１０
．１１の値をそれぞれ別々に自乗する自乗回路、１６は
自乗回路１３゜１４．１５の出力の和を演算する加算回
路、 １７は加算回路の出力の平方根を演算する平方根
回路である。
よって検出されるもので、以下第５図に示す実施例につ
いて説明する。第５図において、９．１０．１１は被検
出の三相交流系統Ｌ８φの第１相ａ１第２相すおよび第
３相Ｃの各相の電圧の瞬時値を読み込む瞬時電圧読込回
路で、タイミング制御回路１２により一定間隔て三相同
時もしくははソ同時（ヒ読み込むように制御される。］
３．１４．１５はそれぞれの瞬時電圧読込回路９，１０
．１１の値をそれぞれ別々に自乗する自乗回路、１６は
自乗回路１３゜１４．１５の出力の和を演算する加算回
路、 １７は加算回路の出力の平方根を演算する平方根
回路である。
このような回路構成によれば、平方狙回路１７の出力は
、脈動や時間遅れが無いだけでなく、原理上からサンプ
リング時間の影響も受けないので、必要以上に速くする
必要が無く、サンプリング時間は全体の系の必要性のみ
から任意に選ぶことができる。
、脈動や時間遅れが無いだけでなく、原理上からサンプ
リング時間の影響も受けないので、必要以上に速くする
必要が無く、サンプリング時間は全体の系の必要性のみ
から任意に選ぶことができる。
次に第６図に示す他の実施例では、三相交流系統Ｌ８φ
の各相電圧をめるマルチブレフサ回路１８で、高速に切
り換える機能を有し、その結果を第５図の瞬時電圧読込
回路９，１０．１１と同様の１個の瞬時電圧読込回路１
９に出力する構成仁なっている。この実施例では、高価
な瞬時電圧読込回路１９が一個で済むから経済的である
。そして切り換えて読み込むＥＪ９する時間は、２０μ
秒もあれば充分であり、通常の商用周波数を対象にする
のであれば、読みこみのすれによる誤差は無視できる。
の各相電圧をめるマルチブレフサ回路１８で、高速に切
り換える機能を有し、その結果を第５図の瞬時電圧読込
回路９，１０．１１と同様の１個の瞬時電圧読込回路１
９に出力する構成仁なっている。この実施例では、高価
な瞬時電圧読込回路１９が一個で済むから経済的である
。そして切り換えて読み込むＥＪ９する時間は、２０μ
秒もあれば充分であり、通常の商用周波数を対象にする
のであれば、読みこみのすれによる誤差は無視できる。
なお、以上の実施例では、いずれも交流の基本正弦波に
対するものであるが、現実の交流は大なり小なりの波形
の歪みであり、高調波を含んでいる。この高調波に対し
ては、前記の自乗の和は一定にならず時間的に脈動する
ことになる。一般にこのような交流回路には、偶数調波
が発生せず、奇数調波のみであるから、実用的には３次
、５次・・・を考慮すればよい。
対するものであるが、現実の交流は大なり小なりの波形
の歪みであり、高調波を含んでいる。この高調波に対し
ては、前記の自乗の和は一定にならず時間的に脈動する
ことになる。一般にこのような交流回路には、偶数調波
が発生せず、奇数調波のみであるから、実用的には３次
、５次・・・を考慮すればよい。
この時は第７図に示すように平方根回路１７の次にフィ
ルタ２０を設けて第３次高調波以上の高い周波数をしゃ
断する必要がある。しかし、これは基本周波数の３倍以
上のものでおり、高い周波数帯域になるので、これらを
しゃ断しても通常有害な時間遅れになることは無い。
ルタ２０を設けて第３次高調波以上の高い周波数をしゃ
断する必要がある。しかし、これは基本周波数の３倍以
上のものでおり、高い周波数帯域になるので、これらを
しゃ断しても通常有害な時間遅れになることは無い。
［発明の効果］
以上のように本発明によれば、簡単な回路構成により、
三相交流の実効値を遅れなく簡単に検出でき、制御、保
臘および計測時における検出部として有効４二機能する
効果を奏するものである。
三相交流の実効値を遅れなく簡単に検出でき、制御、保
臘および計測時における検出部として有効４二機能する
効果を奏するものである。
第１図および第２図は従来の単相回路および三相回路の
電圧実効値検出回路を示すブロック構成図、第３図およ
び第４図はサンプリング時の不具合を説−一するための
波形図および電圧信号特性図、第５図は本発明による三
相交流の電圧検出装置の一実施例を示すブロック回路図
、第６図および第７図は本発明のそれぞれ他の実施例を
示すブロック回路図である。 Ｌ８φ・・・三相回路 ９．１０．１１・・・ｂ時電圧
読込回路１２・・・タイミング回路 Ｌ３．１４，１５
・・・自乗回路１６・・・加算回路 １７・・・平方根
回路１８・・・マルチプレクサ １９・・・瞬時電圧読
込回路２０・・・フィルタ 代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ほか１名）ム 第
１ 間 第 ３ 図 第 ４ 図 Ｌ３≠ 第 ５７ ／？ Ｌ３φｌＫ６図
電圧実効値検出回路を示すブロック構成図、第３図およ
び第４図はサンプリング時の不具合を説−一するための
波形図および電圧信号特性図、第５図は本発明による三
相交流の電圧検出装置の一実施例を示すブロック回路図
、第６図および第７図は本発明のそれぞれ他の実施例を
示すブロック回路図である。 Ｌ８φ・・・三相回路 ９．１０．１１・・・ｂ時電圧
読込回路１２・・・タイミング回路 Ｌ３．１４，１５
・・・自乗回路１６・・・加算回路 １７・・・平方根
回路１８・・・マルチプレクサ １９・・・瞬時電圧読
込回路２０・・・フィルタ 代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ほか１名）ム 第
１ 間 第 ３ 図 第 ４ 図 Ｌ３≠ 第 ５７ ／？ Ｌ３φｌＫ６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）適当な時間間隔で三相各相の電圧の瞬時値を同時
もしくははソ同時に読み込む瞬時電圧読込回路と、この
瞬時電圧読込回路の読み込んだ値をそれぞれ自乗する自
乗回路と、この自乗回路で得られた三個の値の和をめる
加算回路と、この加算回路でめられた値の平方根をめる
平方根回路とから構成したことを特徴とする三相交流の
電圧検出装置 （２）瞬時電圧読込回路は各相に対応する三個を備えこ
れらはタイミング制御回路によって一定間隔で三相同時
もしくははソ同時に読み込み制御されるよう構成したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の三相交流の
電圧検出装置（８１瞬時電圧読込回路は三相各相の電圧
をマルチプレクサ回路の高速切り換えによってめた値を
一個の瞬時電圧読込回路で読み込むように構成したこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の三相交流の電
圧検出装置 （４）平方根回路の次にフィルタ回路を設けたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の三相交流の電圧検
出装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59100672A JPS60244866A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | 三相交流の電圧検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59100672A JPS60244866A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | 三相交流の電圧検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60244866A true JPS60244866A (ja) | 1985-12-04 |
Family
ID=14280251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59100672A Pending JPS60244866A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | 三相交流の電圧検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60244866A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102778599A (zh) * | 2012-07-10 | 2012-11-14 | 苏州张扬能源科技有限公司 | 一种太阳能板单向电压实时检测方法 |
| CN103995173A (zh) * | 2013-02-18 | 2014-08-20 | Ls产电株式会社 | 均方根检波器及使用所述均方根检波器的断路器 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS536078A (en) * | 1976-07-06 | 1978-01-20 | Fuji Electric Co Ltd | Measuring method of plural ac voltages and currents |
| JPS5315169A (en) * | 1976-07-27 | 1978-02-10 | Mitsubishi Electric Corp | 3-phase ac detection circuit |
| JPS5380282A (en) * | 1976-12-24 | 1978-07-15 | Fuji Electric Co Ltd | Method and apparatus for measuring of a.c. voltage and current including distorted waveforms |
| JPS5440669A (en) * | 1977-09-06 | 1979-03-30 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Detector for multi-phase ac flectricity |
-
1984
- 1984-05-21 JP JP59100672A patent/JPS60244866A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS536078A (en) * | 1976-07-06 | 1978-01-20 | Fuji Electric Co Ltd | Measuring method of plural ac voltages and currents |
| JPS5315169A (en) * | 1976-07-27 | 1978-02-10 | Mitsubishi Electric Corp | 3-phase ac detection circuit |
| JPS5380282A (en) * | 1976-12-24 | 1978-07-15 | Fuji Electric Co Ltd | Method and apparatus for measuring of a.c. voltage and current including distorted waveforms |
| JPS5440669A (en) * | 1977-09-06 | 1979-03-30 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Detector for multi-phase ac flectricity |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102778599A (zh) * | 2012-07-10 | 2012-11-14 | 苏州张扬能源科技有限公司 | 一种太阳能板单向电压实时检测方法 |
| CN103995173A (zh) * | 2013-02-18 | 2014-08-20 | Ls产电株式会社 | 均方根检波器及使用所述均方根检波器的断路器 |
| JP2014157155A (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Lsis Co Ltd | Ｒｍｓ検出器及びそれを適用した回路遮断器 |
| US9194891B2 (en) | 2013-02-18 | 2015-11-24 | Lsis Co., Ltd. | Root mean square detector and circuit breaker using the same |
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