JPS6030964B2 - 交流電流制御方法 - Google Patents
交流電流制御方法Info
- Publication number
- JPS6030964B2 JPS6030964B2 JP2257978A JP2257978A JPS6030964B2 JP S6030964 B2 JPS6030964 B2 JP S6030964B2 JP 2257978 A JP2257978 A JP 2257978A JP 2257978 A JP2257978 A JP 2257978A JP S6030964 B2 JPS6030964 B2 JP S6030964B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- electric valve
- alternating current
- load
- ignition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、交流電流から可制御電気弁を介してィンダク
タンスを含む負荷に交流電流を供給する交流電流供給回
路の電流を制御する交流電流制御方法に関するものであ
る。
タンスを含む負荷に交流電流を供給する交流電流供給回
路の電流を制御する交流電流制御方法に関するものであ
る。
溶接機のようにィンダクタンスを含む負荷の交流電流を
制御する従来の方法について第１図を参照して説明する
。
制御する従来の方法について第１図を参照して説明する
。
第１図の主回路は、交流電源１から可制御電気弁２を介
して位相制御された電流を抵抗３およびィンダクタンス
４から成る負荷に供給するように構成されている。
して位相制御された電流を抵抗３およびィンダクタンス
４から成る負荷に供給するように構成されている。
電気弁２の制御は交流電源１から変圧器５を介して同期
信号を得て動作する位相制御器６の出力ゲート信号ＶＧ
により行われる。位相制御器６では、可変抵抗７と可変
抵抗８を介してコンデンサ９を充電し、その充電電圧が
所定値に達したらュニジヤンクショントランジスタ１０
をオンとしてパルストランス１１を付勢し、このパルス
トランス１ １の２次側から絶縁されたパルスを電気弁
２に供給する。この回路で可変抵抗７は可変抵抗８を短
絡した状態で負荷力率角より電気弁２の点弧位相が進ま
ないように位相をリミットする目的で使用し、可変抵抗
７の設定後、可変抵抗８で位相制御して負荷電流を変化
させる。負荷力率により点孤位相をリミットしなければ
ならない理由を第２図により説明する。第２図では一つ
の典型例として負荷力率はＣｏｓマニ０、すなわちィン
ダクタンスが非常に大きい場合について記してある。
信号を得て動作する位相制御器６の出力ゲート信号ＶＧ
により行われる。位相制御器６では、可変抵抗７と可変
抵抗８を介してコンデンサ９を充電し、その充電電圧が
所定値に達したらュニジヤンクショントランジスタ１０
をオンとしてパルストランス１１を付勢し、このパルス
トランス１ １の２次側から絶縁されたパルスを電気弁
２に供給する。この回路で可変抵抗７は可変抵抗８を短
絡した状態で負荷力率角より電気弁２の点弧位相が進ま
ないように位相をリミットする目的で使用し、可変抵抗
７の設定後、可変抵抗８で位相制御して負荷電流を変化
させる。負荷力率により点孤位相をリミットしなければ
ならない理由を第２図により説明する。第２図では一つ
の典型例として負荷力率はＣｏｓマニ０、すなわちィン
ダクタンスが非常に大きい場合について記してある。
まずａ図は時点ｔｏで電気弁２を点弧し、その後、全点
弧した出力電圧Ｖｏを得る点弧位相ＶＧとして示した。
これから明らかなように、過渡的な直流分により点弧位
相を毎サイクル変えないと卓亀点弧した出力波形は得ら
れない。一方ｂ図については、負荷の力率角よりも遅れ
て点弧させた場合、過渡直硫分は半サイクル以内減衰し
、対称な出力電圧を得るためには同一位相で点弧すれば
よいことが明らかである。
弧した出力電圧Ｖｏを得る点弧位相ＶＧとして示した。
これから明らかなように、過渡的な直流分により点弧位
相を毎サイクル変えないと卓亀点弧した出力波形は得ら
れない。一方ｂ図については、負荷の力率角よりも遅れ
て点弧させた場合、過渡直硫分は半サイクル以内減衰し
、対称な出力電圧を得るためには同一位相で点弧すれば
よいことが明らかである。
すなわち、力率角よりも進んだ位相で点弧させると過渡
分により制御が不連続となり、制御不能となる範囲が存
在する。そこで従釆は第１図に示した可変抵抗７により
負荷力率角以上には位相が進まないよう負荷が変る毎に
位相リミットを調整する必要があった。溶接機負荷のよ
うに複数個の負荷がある場合や負荷力率が変る場合、従
来は位相を遅らせ、出力電圧を絞った状態で使用してい
たので、出力電圧の制御可能範囲が狭くなり、装置の利
用率が悪かった。本発明は、負荷力率が変っても制御が
連続的で、しかも出力電圧を全点狐出力まで利用できる
方法を提供するとを目的とするものである。
分により制御が不連続となり、制御不能となる範囲が存
在する。そこで従釆は第１図に示した可変抵抗７により
負荷力率角以上には位相が進まないよう負荷が変る毎に
位相リミットを調整する必要があった。溶接機負荷のよ
うに複数個の負荷がある場合や負荷力率が変る場合、従
来は位相を遅らせ、出力電圧を絞った状態で使用してい
たので、出力電圧の制御可能範囲が狭くなり、装置の利
用率が悪かった。本発明は、負荷力率が変っても制御が
連続的で、しかも出力電圧を全点狐出力まで利用できる
方法を提供するとを目的とするものである。
この目的を達成するために本発明は、交流電源電圧の零
点から電気弁がオンするまでの時間とその電気弁が次に
オフするまでの時間とから、その電気弁が次にオン可能
な位相の限界値を算出し、この算出結果に基づいてオン
位相進みのＩＪミットを行うようにしたものである。本
発明の原理を第３図ａに従って説明する。
点から電気弁がオンするまでの時間とその電気弁が次に
オフするまでの時間とから、その電気弁が次にオン可能
な位相の限界値を算出し、この算出結果に基づいてオン
位相進みのＩＪミットを行うようにしたものである。本
発明の原理を第３図ａに従って説明する。
なお、ここでも一つの典型例として負荷力率ＣｏｓＪ±
０の場合について図示した。今、前回の点弧角をｔ，と
し、電気弁がオフする角度をｔ２とし、全点弧する位相
角をＱとし、ｔ３＝Ｑ−らとすれば、にｔここ
肌【１１ が成立する。
０の場合について図示した。今、前回の点弧角をｔ，と
し、電気弁がオフする角度をｔ２とし、全点弧する位相
角をＱとし、ｔ３＝Ｑ−らとすれば、にｔここ
肌【１１ が成立する。
この式の意味は、前回の′点弧位相と同じ位相で点弧し
たとすると、ｔ，一ｔ２が電気弁のオフ期間である、と
いうことである。Ｃｏｓぐ≠０、すなわちィンダクタン
スが非常に大きいので、位相をしだけ進めると次のサイ
クルで電気弁がオフする時間もち＝ｔ４だけ遅れるとに
なるので・全点弧するため‘こはぜ＝ｔ４＝二子とすれ
１ま良いことが判明する。次に、力率角が９０ｏより小
さい場合は、ら＝午三 ……■ が成立する。
たとすると、ｔ，一ｔ２が電気弁のオフ期間である、と
いうことである。Ｃｏｓぐ≠０、すなわちィンダクタン
スが非常に大きいので、位相をしだけ進めると次のサイ
クルで電気弁がオフする時間もち＝ｔ４だけ遅れるとに
なるので・全点弧するため‘こはぜ＝ｔ４＝二子とすれ
１ま良いことが判明する。次に、力率角が９０ｏより小
さい場合は、ら＝午三 ……■ が成立する。
ここでｎ＞２とし、力率角に応じてｎを変えれば、常に
全点弧の位置で位相をリミットすることができるが、力
率角が変化する場合はｎを固定する必要がある。今ｎ＝
２に固定した場合、半サイクルでは全点弧の位相にリミ
ットはできないが、数サイクルの間に全点孤位相に近づ
けることができる。たとえば、力率角が４５ｏの場合、
概算するとｔＳ＝き４と考えてよいので、第３図ｂに示
すように、時間ｔＱの間に位相進み信号が入った場合は
「半サイクル毎に電気弁の両端に残る電気幅、すなわち
出力電圧位相制御伏は約享となり、電源電圧の１サイク
ル半〜２サイクルで全点弧波形に近づくので、一般の制
御応答には充分である。実際の負荷ではＣｏｓ◇＞０で
あるので、ｎ＞２の適当な値に選べば、これ以上早い応
答とすることができる。次に、本発明の方法を実施する
装置の一例を第４に示す。
全点弧の位置で位相をリミットすることができるが、力
率角が変化する場合はｎを固定する必要がある。今ｎ＝
２に固定した場合、半サイクルでは全点弧の位相にリミ
ットはできないが、数サイクルの間に全点孤位相に近づ
けることができる。たとえば、力率角が４５ｏの場合、
概算するとｔＳ＝き４と考えてよいので、第３図ｂに示
すように、時間ｔＱの間に位相進み信号が入った場合は
「半サイクル毎に電気弁の両端に残る電気幅、すなわち
出力電圧位相制御伏は約享となり、電源電圧の１サイク
ル半〜２サイクルで全点弧波形に近づくので、一般の制
御応答には充分である。実際の負荷ではＣｏｓ◇＞０で
あるので、ｎ＞２の適当な値に選べば、これ以上早い応
答とすることができる。次に、本発明の方法を実施する
装置の一例を第４に示す。
第１図と同じ構成の部分は同一符号で記してあるのでそ
の説明は省略する。
の説明は省略する。
電気弁２の両端電圧を電圧検出器７で取出し、電源電圧
を変圧器５で検出すると共に、両者の検出出力を位相検
出回路８に入力する。位相検出回路８は電源位相と制御
残り角位相とをそれぞれＶ＾ｃ，ＶｓｃＲとして出力し
、次段のロジック回路９に入力する。ロジック回路９は
両入力信号からロジック信号ａ，，ｂ，，ｃ，，ａ２，
Ｑ，ｃ２を出力する。これらのロジック信号に基づいて
、それぞれ抵抗器Ｒを介して積分器１１，２１に電流信
号が入力される。積分器１１，２１はこの電流信号によ
り．点弧位相リミット値ＱＬを演算する。比較器１２，
２２により点弧位相リミット値ＱＬをロジックレベルに
変換し、点弧位相ＶＱとの論理積をアンド回路１３，２
３でとっててそれをパルス増幅器１４に入力する。パル
ス増幅器１４は電気弁２を真弧制御するためのパルスを
出力する。一方、変流器１５により負荷電流値を検出し
、実効値変換器１６を介して得られる負荷電流実効値出
力と、実効電流設定器１７の出力とを比較し、その偏差
出力を増幅器１８を介して位相制御回路１９の制御入力
端子に入力し、変圧器５から得られる電源電圧信号の位
相を基準とした点弧位相出力ＶＱを出力する。
を変圧器５で検出すると共に、両者の検出出力を位相検
出回路８に入力する。位相検出回路８は電源位相と制御
残り角位相とをそれぞれＶ＾ｃ，ＶｓｃＲとして出力し
、次段のロジック回路９に入力する。ロジック回路９は
両入力信号からロジック信号ａ，，ｂ，，ｃ，，ａ２，
Ｑ，ｃ２を出力する。これらのロジック信号に基づいて
、それぞれ抵抗器Ｒを介して積分器１１，２１に電流信
号が入力される。積分器１１，２１はこの電流信号によ
り．点弧位相リミット値ＱＬを演算する。比較器１２，
２２により点弧位相リミット値ＱＬをロジックレベルに
変換し、点弧位相ＶＱとの論理積をアンド回路１３，２
３でとっててそれをパルス増幅器１４に入力する。パル
ス増幅器１４は電気弁２を真弧制御するためのパルスを
出力する。一方、変流器１５により負荷電流値を検出し
、実効値変換器１６を介して得られる負荷電流実効値出
力と、実効電流設定器１７の出力とを比較し、その偏差
出力を増幅器１８を介して位相制御回路１９の制御入力
端子に入力し、変圧器５から得られる電源電圧信号の位
相を基準とした点弧位相出力ＶＱを出力する。
次に、第４図の装置の作用を第５図を参照して説明する
。
。
電源電圧Ｖから位相検出回路８によりロジックＶ＾ｃを
作り、電気弁両端電圧からロジックＶｓｃＲ信号を取出
す。
作り、電気弁両端電圧からロジックＶｓｃＲ信号を取出
す。
この２種の信号からａ，，ｂ，，Ｃ，なる信号を作り、
積分器１１は一定電圧＋Ｖ，，一Ｖ，を抵抗器Ｒを通し
て入力とし、ａ，，ｑ，ｃ，なる信号で積分し、積分器
１１の出力を比較器１２によりロジックレベルに変換し
て点弧位相リミット値ＱＬを出力する。ここで積分器１
１は第３図におけるし，ｔ２，ｔ３を第５図のＶｔのよ
うにｔ・一Ｌ−仏＝０を演算し、らを求める。１８００
差の点弧位相リミットは同様に、積分器２１、比較器２
２により検出し、実効電流制御用点弧位相ＶＱとの論理
積をアンド回路１３，２３により取り、パルス増幅器１
４により電気弁２を位相制御する。
積分器１１は一定電圧＋Ｖ，，一Ｖ，を抵抗器Ｒを通し
て入力とし、ａ，，ｑ，ｃ，なる信号で積分し、積分器
１１の出力を比較器１２によりロジックレベルに変換し
て点弧位相リミット値ＱＬを出力する。ここで積分器１
１は第３図におけるし，ｔ２，ｔ３を第５図のＶｔのよ
うにｔ・一Ｌ−仏＝０を演算し、らを求める。１８００
差の点弧位相リミットは同様に、積分器２１、比較器２
２により検出し、実効電流制御用点弧位相ＶＱとの論理
積をアンド回路１３，２３により取り、パルス増幅器１
４により電気弁２を位相制御する。
この方式により力率角以上に点弧＆相が進まないよう常
に制御できることになる。第４図の実施例においては、
点弧位相リミットをアナログ回路で演算したが、ディジ
タル的にクロックパルスの数で演算しても同様な効果が
得られる。
に制御できることになる。第４図の実施例においては、
点弧位相リミットをアナログ回路で演算したが、ディジ
タル的にクロックパルスの数で演算しても同様な効果が
得られる。
同様な演算を計算器を使用してソフト処理しても同じ効
果が得られる。さらにまた第５図の箸すなわち力率角相
当を算出し、‘２）式ｔ３＝ら云ｔ２のｎを毒に関連し
て制御することも、計算器を使用する場合は簡単に実現
できる。以上述べた本発明によれば、負荷力率が変って
も無調整でかつ全出力を負荷入力できるので、装置能力
を１００％使うことができ、かつ能率が良い。
果が得られる。さらにまた第５図の箸すなわち力率角相
当を算出し、‘２）式ｔ３＝ら云ｔ２のｎを毒に関連し
て制御することも、計算器を使用する場合は簡単に実現
できる。以上述べた本発明によれば、負荷力率が変って
も無調整でかつ全出力を負荷入力できるので、装置能力
を１００％使うことができ、かつ能率が良い。
特に負荷の切換がある溶接機の場合は安定に高能率で使
用することができるので都合が良い。また直流分が連続
しては流れないので負荷に変圧器を使用する場合は、直
流励磁の必配が不要となる。
用することができるので都合が良い。また直流分が連続
しては流れないので負荷に変圧器を使用する場合は、直
流励磁の必配が不要となる。
第１図は公知の交流電流制御回路の接続図、第２図は点
弧位相リミットの必要性を説明する図、第３図ａおよび
ｂは本発明の原理説明図、第４図は本発明を実施する装
置の一を示す接続図、第５図はその動作説明図である。 １・・・・・・電源、２・・…・可制御電気弁、３・・
・・・・抵抗、４・・…・インダクタンス、５…・・・
変圧器、７・・・…電圧検出器、８・・・・・・位相検
出回路、９・・・・・・ロジック回路、１１，２１・・
・・・・積分器、１２，２２．．．・・・比較器、１３
，２３・・・・・・アンド回路、１４・・・・・・パル
ス増幅器、１５・・・・・・変流器、１６・・・・・・
実効値検出器、１７・・・・・・電流設定器、１８・・
・・・・増幅器、１９・・・・・・位相制御回路。炎４
因 髪Ｚ囚 髪Ｚ図 第３因 多５囚
弧位相リミットの必要性を説明する図、第３図ａおよび
ｂは本発明の原理説明図、第４図は本発明を実施する装
置の一を示す接続図、第５図はその動作説明図である。 １・・・・・・電源、２・・…・可制御電気弁、３・・
・・・・抵抗、４・・…・インダクタンス、５…・・・
変圧器、７・・・…電圧検出器、８・・・・・・位相検
出回路、９・・・・・・ロジック回路、１１，２１・・
・・・・積分器、１２，２２．．．・・・比較器、１３
，２３・・・・・・アンド回路、１４・・・・・・パル
ス増幅器、１５・・・・・・変流器、１６・・・・・・
実効値検出器、１７・・・・・・電流設定器、１８・・
・・・・増幅器、１９・・・・・・位相制御回路。炎４
因 髪Ｚ囚 髪Ｚ図 第３因 多５囚
Claims (1)
- １ 交流電源から可制御電気弁を介してインダクタンス
を含む負荷に交流電流を供給する交流電流供給回路にお
いて、交流電源電圧の零点から前記電気弁がオンするま
での時間とその電気弁が次にオフするまでの時間とから
、その電気弁が次にオン可能な位相の限界値を算出し、
この算出結果に基づいてオン位相進みのリミツトを行う
ことを特徴とする交流電流制御方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2257978A JPS6030964B2 (ja) | 1978-02-28 | 1978-02-28 | 交流電流制御方法 |
| AU44523/79A AU521914B2 (en) | 1978-02-28 | 1979-02-22 | Controlling electric valves in ac power supply |
| US06/014,475 US4260948A (en) | 1978-02-28 | 1979-02-23 | Method and apparatus for controlling electric valves in AC power supply |
| GB7906434A GB2016827B (en) | 1978-02-28 | 1979-02-23 | Method and apparatus for controlling electric valves in acpower supply |
| DE2907478A DE2907478C2 (de) | 1978-02-28 | 1979-02-26 | Verfahren zur Steuerung der von einer Wechselstromquelle über elektrische Ventile an einen vorwiegend induktiven Verbraucher gelieferten elektrischen Leistung |
| CA322,346A CA1133054A (en) | 1978-02-28 | 1979-02-27 | Method and apparatus for controlling electric valve in ac power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2257978A JPS6030964B2 (ja) | 1978-02-28 | 1978-02-28 | 交流電流制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54115753A JPS54115753A (en) | 1979-09-08 |
| JPS6030964B2 true JPS6030964B2 (ja) | 1985-07-19 |
Family
ID=12086761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2257978A Expired JPS6030964B2 (ja) | 1978-02-28 | 1978-02-28 | 交流電流制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6030964B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8482391B2 (en) | 2008-11-19 | 2013-07-09 | System General Corp. | Wall control interface with phase modulation and detection for power management |
-
1978
- 1978-02-28 JP JP2257978A patent/JPS6030964B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54115753A (en) | 1979-09-08 |
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