JP2006010435A - 電圧異常検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 負荷2に電源を印可する電源電圧1の瞬時値を検出して電圧異常を判断するために、電源電圧の各相における基準値より所定値大きい電圧上限値3b1および基準値より所定値小さい電圧下限値3b2を設定し、電源電圧1の各相の電圧値と各電圧上限値3b1および電圧下限値3b2とを比較し異常を検出するComparator3c1、3c2およびOR回路3dとを備えた電圧異常検出装置3において、電圧上限値および電圧下限値が同符号の場合にはOR回路3dの検出を異常と判断し、電圧上限値および電圧下限値が異符号の場合にはOR回路3dの検出を異常では無いと判断するAND回路3f3を備える。
【選択図】 図1
Description
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図1はこの発明の実施の形態1のにおける電圧異常検出装置を示す図である。図において、電源1が負荷2に給電し、この給電における電源電圧の異常を電圧異常検出装置3にて検出する。電圧異常検出装置3は、入力電圧を測定するPT3aと、測定した電圧の位相を算出するPLL(Phase Locked Loop)3eと、その位相と定格電圧とから基準値を求め所定値大きい電圧上限値を設定する設定手段としての電圧上限値3b1と、位相と定格電圧とから基準値を求め所定値小さい電圧下限値を設定する設定手段としての電圧下限値3b2と、測定電圧と電圧上限値3b1とを比較し測定電圧の方が大きい場合に信号を出力するComparator3c1と、測定電圧と電圧下限値3b2とを比較し測定電圧の方が小さい場合に信号を出力するComparator3c2とを備える。
上記実施の形態1では、電圧上限値および電圧下限値を、正常時電圧から定格電圧のピーク値からα倍外れた値としていたが、実際には、図3に示すように電源の出力端から実際の負荷までの間には回路インピーダンス4が存在する。よって、電源1の出力端の電圧は、定格電圧よりも高めに設定される。そのため入力電圧の基準値を定格電圧に設定すると、入力電圧が高めになったときに、過電圧を誤検出する可能性があった。この実施の形態2の電圧異常検出装置30においては、この回路インピーダンス4を考慮して、CT5を追加して、負荷電流iを測定し、上記実施の形態1で述べた電圧異常検出装置3の電圧上限値3b1、電圧下限値3b2の基準電圧Vrを、
Vr=Vt+iz
i:負荷電流
z:回路インピーダンス
とし上記電圧上限値3b1および電圧下限値3b2設定し、上記実施の形態1と同様に電圧の異常検出を行った。
上記実施の形態2では、電圧基準値として、Vr=Vt+izを用いる例を示したが、実際に回路インピーダンス4を正確に測定することは困難である。よって本実施の形態3では図4の電圧異常検出装置31では、算出手段としての電圧平均演算回路3gを追加し、PT3aで測定した電圧の平均値を電圧基準値とする。電圧平均演算回路3gでは、PT3aで測定した電圧を、積分回路3g1で時間Tの間積分し、出力値を乗算回路3g2で1/T倍する。このことで、電源電圧の平均値Vrを求め、電圧基準値とする。尚、電圧基準値が、負荷に悪影響を及ぼしたり、電源1の切換を遅らせたりする値にならないよう、リミッタを設ける。上記に示した実施の形態3のように、電圧基準値を実際の電圧の平均値とすることで、回路インピーダンス4を測定する必要が無く、より信頼性の高い電圧異常の検出を行うことができる。
上記実施の形態3では、電圧基準値を電圧の平均値としたが、この場合異常電圧が検出されているときにも平均値計算に含まれてしまう。そこでこの実施の形態4では図5の電圧異常検出装置32に示すように、電圧が異常が検出されているときは、入力電圧の平均値計算を停止するための電圧平均選択手段としての電圧平均選択回路3hを追加した。電圧平均選択回路3hでは、OR回路3dの出力が1、すなわち電圧異常を検出すると、その信号をNOT回路3h1で反転して0を出力する。そして、PT3aで測定した入力電圧との積も乗算回路3h2にて0となり、電圧異常検出時の電圧は平均値計算から除かれる。OR回路3dの出力が0、すなわち電圧異常を検出していないときのみ、その信号はNOT回路3hlで反転されて1になり、入力電圧が電圧平均演算回路3gに入力される。また、OR回路3dの出力が0のときは、NOT回路の出力が1となり、積分回路3h3で積分され、電圧異常を検出していない時間のみが蓄積される。すなわち電圧異常を検出している時間が平均値計算から除かれている。上記に示した実施の形態4のように、電圧異常が検出されているときの電圧、時間を平均値計算から除くことで、電圧基準値をより正確な値に指定でき、より信頼性の高い電圧異常の検出を行うことができる。
上記各実施の形態では、電圧基準値を中心とし、そこから上下、定格電圧のピーク値のα倍の範囲を、電圧が正常な範囲に設定していた。しかし、入力電圧が低下したとき例えば電源からインバータ給電への切換高速化の要求が大きくなり、入力電圧がわずかでも低下した場合、瞬時に電圧異常を検出し、電源からインバータ給電へ切り換えることが必要となってきている。そこで、この実施の形態5では図6の電圧異常検出装置33に示すように、電圧上限値3b1(Vo)、電圧下限値3b2(Vs)のレベルを自由に設定できるようにした。Vo、Vsは図7のレベル設定手段としての電圧レベル設定回路6によって与えられる。
3a PT、3b1 電圧上限値、3b2 電圧下限値、
3c1,3c2 Comparator、3d OR回路、3e PLL、
3f 検出選択回路、3f1 乗算回路、3f3 AND回路、
3g 電圧平均演算回路、3g1,3h3 積分回路、3g2,3h2 乗算回路、
3h 電圧平均選択回路、3h1 NOT回路、4 回路インピーダンス、5 CT、
6 電圧レベル設定回路。
Claims (7)
- 負荷に電源を印可する電源電圧の瞬時値を検出して電圧異常を判断するために、上記電源電圧の各相における基準値より所定値大きい電圧上限値および上記基準値より所定値小さい電圧下限値を設定する設定手段と、上記電源電圧の各相の電圧値と上記各電圧上限値および電圧下限値とを比較し異常を検出する検出手段とを備えた電圧異常検出装置において、上記電圧上限値および電圧下限値が同符号の場合には検出手段の検出を異常と判断し、上記電圧上限値および電圧下限値が異符号の場合には検出手段の検出を異常では無いと判断する判断手段を備えたことを特徴とする電圧異常検出装置。
- 負荷に電源を印可する電源電圧の瞬時値を検出して電圧異常を判断するために、上記電源電圧の各相における基準値より所定値大きい電圧上限値および上記基準値より所定値小さい電圧下限値を設定する設定手段と、上記電源電圧の各相の電圧値と上記各電圧上限値および電圧下限値とを比較し異常を検出する検出手段とを備えた電圧異常検出装置において、上記設定手段は、上記電源電圧から上記負荷に至る回路インピーダンスに基づいて上記基準値を算出することを特徴とする電圧異常検出装置。
- 負荷に電源を印可する電源電圧の瞬時値を検出して電圧異常を判断するために、上記電源電圧の各相における基準値より所定値大きい電圧上限値および上記基準値より所定値小さい電圧下限値を設定する設定手段と、上記電源電圧の各相の電圧値と上記各電圧上限値および電圧下限値とを比較し異常を検出する検出手段とを備えた電圧異常検出装置において、上記電圧上限値および電圧下限値が同符号の場合には検出手段の検出を異常と判断し、上記電圧上限値および電圧下限値が異符号の場合には検出手段の検出を異常では無いと判断する判断手段を備え、上記設定手段は、上記電源電圧から上記負荷に至る回路インピーダンスに基づいて上記基準値を算出することを特徴とする電圧異常検出装置。
- 負荷に電源を印可する電源電圧の瞬時値を検出して電圧異常を判断するために、上記電源電圧の各相における基準値より所定値大きい電圧上限値および上記基準値より所定値小さい電圧下限値を設定する設定手段と、上記電源電圧の各相の電圧値と上記各電圧上限値および電圧下限値とを比較し異常を検出する検出手段とを備えた電圧異常検出装置において、上記電源電圧の電圧の平均値を算出して上記基準値とする算出手段を備えたことを特徴とする電圧異常検出装置。
- 負荷に電源を印可する電源電圧の瞬時値を検出して電圧異常を判断するために、上記電源電圧の各相における基準値より所定値大きい電圧上限値および上記基準値より所定値小さい電圧下限値を設定する設定手段と、上記電源電圧の各相の電圧値と上記各電圧上限値および電圧下限値とを比較し異常を検出する検出手段とを備えた電圧異常検出装置において、上記電圧上限値および電圧下限値が同符号の場合には検出手段の検出を異常と判断し、上記電圧上限値および電圧下限値が異符号の場合には検出手段の検出を異常では無いと判断する判断手段と、上記電源電圧の電圧の平均値を算出して上記基準値とする算出手段とを備えたことを特徴とする電圧異常検出装置。
- 上記算出手段にて算出された上記電圧の平均値から上記判断手段にて異常が判断された場合の上記電圧の平均値を削除するように選択する電圧平均選択手段を備えたことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の電圧異常検出装置。
- 上記所定値を設定するレベル設定手段を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の電圧異常検出装置。
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