JP3128830B2 - 交流電圧のサイクル制御装置 - Google Patents
交流電圧のサイクル制御装置Info
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Description
チング素子を介し交流電圧をサイクル制御して電力変換
を行う交流電力調整器において、マイクロコンピュータ
などを用いて交流電圧のONサイクルの比率をディジタ
ル演算し、スイッチング素子の開閉を制御する交流電圧
のサイクル制御装置に関する。
クル制御用のサイリスタ点弧制御装置の回路構成例を示
す。但し従来においては同図のマイコン3内のONサイ
クル比率計算手段は32であるものとする。この装置は
ワンチップマイクロコンピュータ(以下マイコンとも略
記する)を用いディジタル演算方式で交流電圧のONサ
イクルの比率を決定するものである。即ち同図において
1は交流電源、2はこの交流電源を開閉するスイッチン
グ手段としての主サイリスタ、3はこの主サイリスタ2
に点弧信号3aを与えてそのオン,オフを行わせるワン
チップマイクロコンピュータ(マイコン)、4は交流電
源1の電圧1aのゼロクロス時点を検出してマイコン3
に伝える交流電圧ゼロクロス位置検出回路、5は出力電
圧設定信号5aをマイコン3に与える出力電圧設定回路
である。またA/D変換手段31,ONサイクル比率計
算手段32、0°タイミング作成手段33はマイコン3
の機能を分担すると見倣した主要な部分機能部である。
定回路5より出力電圧設定信号5aはマイコン3内のA
/D変換手段31によってディジタル値に変換される。
この出力電圧設定値(横軸)とONサイクルの比率(即
ち所定周期で主サイリスタ2を開閉する際の、この周期
内における主サイリスタ2のONサイクル時間の占める
比率)(横軸)の関係を例えば単相抵抗負荷の場合は図
3のように、出力電圧設定値100%に対してはONサ
イクルの比率を100%、出力電圧設定値0%に対して
はONサイクルの比率を0%とし、この2つの点を直線
で結んだ特性となるようにマイコン3内のONサイクル
比率計算手段32にて演算処理を行い、そのONサイク
ルの比率となるように0°点弧タイミング作成手段を介
し交流電圧のサイクルごとに位相角0°からの(つまり
ゼロクロス時点からの)点弧あるいは無点弧を行ってい
た。
ル制御方式では出力電圧設定値(横軸)に対する出力電
圧実効値(縦軸)の特性は図4のように非線形の曲線特
性となり、例えば出力電圧設定入力が50%のときには
出力実効電圧値はその値とはならず約71%となるなど
両者は同値ではなかった。この原因は出力電圧設定入力
をそのままONサイクル比率と見なし出力動作を行うた
めである。そこで本発明は図1のように出力電圧設定値
%に相当する出力実効電圧値%となる、つまり2つの値
が直線線形特性を持つようスイッチング素子の点弧制御
をする交流電圧のサイクル制御装置を提供することを課
題とする。
めに、請求項1のサイクル制御装置は、『(交流電源1
などの)交流電圧をスイッチング手段(主サイリスタ2
など)を介し所定周期で(交流電圧ゼロクロス位置検出
回路4などを介し)ゼロクロス時点から開閉し、前記周
期内における前記交流電圧のオンサイクルの時間を可変
してなる出力交流電圧を得る交流電圧のサイクル制御装
置であって、
信号5aなど)(%)と前記出力交流電圧の実効値
(%)とが1:1の関係を持つようにサイクル制御の周
期(T)毎に前記オンサイクル時間の比率を求め(0°
点弧タイミング作成手段33などを介し)、交流電圧の
ゼロクロス位置と同期させて前記オンサイクル時間の比
率にて前記スイッチング手段の開閉を制御する』ように
し、
項1に記載のサイクル制御装置において、『前記オンサ
イクル時間の比率を(ONサイクル比率計算手段32A
などを介し)前記周期ごとに所定の演算式(2)で求め
る手段を備えた』ものとし、また
1に記載のサイクル制御装置において、『前記出力電圧
設定値の種々の値に対する前記オンサイクル時間の比率
を予め記憶する手段と、与えられた前記出力電圧設定値
に対応する前記オンサイクル時間の比率を前記周期ごと
に前記記憶手段から読出す手段とを備えた』ものとす
る。
クル時間)+(OFFサイクル時間)をTとして、その
内でONサイクルの時間をTONとし、このONサイク
ル時間内でのみの出力電圧実効値をVONとすると、サ
イクル制御周期Tの全期間の平均出力電圧実効値Veは
下記式(1)で与えられる。
あり、一方Ve/VONは正規化された出力電圧設定値
に相当させることができる。従って正規化出力電圧設定
値=Ve/VONとすることにより目的の図1の特性を
得られることから、式(1)より TON/T=(正規化出力電圧設定値)の二乗 (2) となり、この計算をマイコン3内にて行い、ONサイク
ルを決め点弧制御動作を行うものである。
明する。本発明においては図2においてONサイクル比
率計算手段が新たな手段32Aに置換わるものとする。
本発明における図2の動作を述べると出力電圧設定回路
5から出力された出力電圧設定信号5aはマイコン3内
のA/D変換手段31によってディジタル値として読取
られる。マイコン3内の新たなONサイクル比率計算手
段32Aは、図1のように出力電圧設定値%(つまり正
規化された出力電圧設定値を%で表したもの)と出力電
圧実行値%(即ち正規化された出力電圧実効値(Ve/
VON)を%で表したもの)とが1:1の関係を持つよ
うに、前記のA/D変換された出力電圧設定信号5aを
正規化したうえ前記の式(2)を用いてONサイクル比
率TON/Tを計算する。なおこの計算はサイクル制御
の周期Tごとに行われる。そしてこのONサイクル比率
TON/Tに合わせ、マイコン3内の0°点弧タイミン
グ作成手段33によって交流電圧1aのサイクルごとの
ONあるいはOFFの時間的分配が決定される。さらに
この0°点弧タイミング作成手段33は交流電圧ゼロク
ロス位置検出回路4のゼロクロス検出信号4aをもとに
交流電圧1aとの同期をとり、前記のON,OFFの時
間的分配に対応する点弧信号3aを主サイリスタ2のゲ
ートへ出力し点弧制御動作を行う。
周期Tごとに繰返すものとしたが、これに代わり各種の
出力電圧設定値%に対応するONサイクル比率TON/
Tを予め計算してテーブルとして記憶して置き、与えら
れた出力電圧設定値(つまり出力電圧設定信号5a)に
対応するONサイクル比率TON/Tを周期Tごとにこ
のテーブルから読出す方法をとってもよい。
におてい、出力電圧設定値と出力電圧実効値との関係が
直線の線形特性となるようONのサイクルの比率を計算
処理しスイッチング手段のON/OFFを制御すること
にしたので、出力設定の全域での操作の均等化をはかる
ことができ、また設定値入力%と出力電圧実効値%が
1:1のため設定入力値の指示がそのまま出力状態とし
て表わせることから制御を容易にすることができる。
値との関係を示す線図
御装置の構成例を示すブロック回路図
関係を示す線図
係を示す線図
Claims (3)
- 【請求項1】交流電圧をスイッチング手段を介し所定周
期でゼロクロス時点から開閉し、前記周期内における前
記交流電圧のオンサイクルの時間を可変してなる手段交
流電圧を得る交流電圧のサイクル制御装置であって、 与えられた出力電圧設定値(%)と前記出力交流電圧の
実効値(%)とが1:1の関係を持つようにサイクル制
御の周期(T)毎に前記オンサイクル時間の比率を求
め、交流電圧のゼロクロス位置と同期させて前記オンサ
イクル時間の比率にて前記スイッチング手段の開閉を制
御することを特徴とする交流電圧のサイクル制御装置。 - 【請求項2】請求項1に記載のサイクル制御装置におい
て、前記オンサイクル時間の比率を前記周期ごとに所定
の演算式で求める手段を備えたことを特徴とする交流電
圧のサイクル制御装置。 - 【請求項3】請求項1に記載のサイクル制御装置におい
て、前記出力電圧設定値の種々の値に対する前記オンサ
イクル時間の比率を予め記憶する手段と、与えられた前
記出力電圧設定値に対応する前記オンサイクル時間の比
率を前記周期ごとに前記記憶手段から読出す手段とを備
えたことを特徴とする交流電圧サイクル制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03001272A JP3128830B2 (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 交流電圧のサイクル制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03001272A JP3128830B2 (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 交流電圧のサイクル制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04235615A JPH04235615A (ja) | 1992-08-24 |
JP3128830B2 true JP3128830B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=11496826
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03001272A Expired - Lifetime JP3128830B2 (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 交流電圧のサイクル制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3128830B2 (ja) |
-
1991
- 1991-01-10 JP JP03001272A patent/JP3128830B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04235615A (ja) | 1992-08-24 |
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