JPH0226241A - 瞬時電圧低下補償装置の電圧低下検出方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、交流電源の瞬時電圧低下による負荷への供給
電圧の不足分を補償する瞬時電圧低下補償装置において
、前記交流電源の電圧低下を検出する瞬時電圧低下補償
装置の電圧低下検出方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、瞬時電圧低下補償装置は、第３図に示すように
構成されている。同図において、（１）は交流電源、（
２）は交流電源（１）の整流出力により充電される補償
用コンデンサ（図示せず）の両端に接続されたインバー
タ、（３）は１次巻線（３ａ）の両端がインバータ（２
）の両出力端子に接続され、２次巻線（３ｂ）が負荷（
４）を介して交流電源（１）に接続された注入トランス
、（５）は２次巻線（３ｂ）に並列に接続されたサイリ
スタスイッチ、（６）は制御部であり、以下に制御部（
６）の構成について説明する。

即ち、第３図ｆζおいて、（７月よ１次巻線（７ａ）力
佼流電源（１）に接続され電源電圧を検出して電源電圧
信号Ｖｓを出力する検出トランス、（８）は検出トラン
ス（７）の２次巻線（７ｂ）に接続され電源電圧信号Ｖ
ｓの零点を検出して同期回路、（９）は前記同期信号に
より電源電圧信号Ｖｓに同期し定格回路電圧に等しい振
幅の基準正弦波信号Ｖｓｉｎを作成する基準正弦波作成
回路、ＯＣｊ　、　Ｑυは基準正弦波信号Ｖｓｉｎ及び
電源電圧信号Ｖｓをそれぞれ全波整流して全波整流信号
Ｖｌｉｎ、Ｖｓを出力する整流回路、亜は減算回路であ
り、両整流回路ＱＯ、ａυからの全波整流信号Ｖｓ、ｎ
及びいの差（Ｖ”ｓｉｎ　−Ｖｓ　）を算出する。

＊。

さらに、頭は前記同期信号により前記電源電圧の零点及
びピーク点のタイミングで積分リセット信号を発生する
積分リセット言号発生回路、０４）は積分回路であり、
前記リセット信号により電源室＊。

圧のｌ／４サイクルごとＣζζ減算回路−よる差（Ｖｓ
ｉｎ＊ −Ｖｓ　）を積分する。

また、α９は検出判定レベル設定回路、αＱは比較回路
であり、積分回路α４による積分値と設定回路αＱによ
る検出判定レベルとを比較し、前記渭分値が前記検出判
定レベルをこえたときに、前記電源電圧が低下したと判
定して電圧低下検出信号を出力するようになっており、
前記検出信号の出力があれば、図外の駆動回路により、
サイリスタスイッチ（５）がオフされると共に、インバ
ータ（２）が駆動され、前記検出信号の出力がなければ
、前記駆動回路により、サイリスタスイッチ（５）がオ
ンされると共に、インバータ（２）が停止される。

このとき、電源電圧が１０％低下したときに、前記検出
信号が出力されるように、検出判定レベルが設定されて
いるものとする。

＊、＊ いま、両整流回路ａａ　、　ａυの出力信号Ｖｓｘｎ、
Ｖｓが第４図（ａ）に示す波形である場合、同図（ｂ）
に示す積分リセット信号発生回路ｕ３からの積分リセッ
ト信号の立上がｐ＋こより積分回路０４）がリセットさ
れ、前記積分リセット信号の立下がりから次の立上がり
までの１／４サイクルの間、同図（Ｃ）に示すような減
算回路□□□により算出された差（ｖ＋ｓｉｎ　−Ｖ’
％　）が、積分回路α４により積分され、同図（ｄ）に
示す波形の信号が積分回路α小から出力され、積分回路
αくの出力信号と同図（ｄ）に１点鎖線で示す設定回路
へ９による検出判定レベルとが比較回路αＱ＃こより比
較される。

そして、積分回路α→の出力信号が前記検出判定レベル
をこえないときには、比較回路α・から電圧低下検出信
号が出力されることはなく、交流電源（１）の電圧は正
常であるとして、制御部（６）によりサイリスタスイッ
チ（５）がオンされ、オン状態のサイリスタスイッチ（
５）を介して電源電圧が負荷（４）に供給される。

一方、積分回路α→の出力信号が前記検出判定レベルを
こえるときには、比較回路αＱから電圧低下検出信号が
出力され、制御部（６）により、サイリスタスイッチ（
５）がオフされると共に、イニ／ハータ（２）が、駆動
され、インバータ（２）により前記コンデンサの充電エ
ネルギが電源電圧の不足分に等しい！圧として注入トラ
ンス（３）の１次側に供給され、注入トランス（３）の
２次側において、電源電圧の低下が補償され、交流電源
（１）の電圧正常時と同じ電圧が負荷（４）に供給され
る。

ところで、電源電圧信号Ｖｓの波形に歪みが生じ＊、＊ 、両整流回路ＱＱ、αυの出力信号Ｖｓｌｎ、　Ｖｓの
波形が第５図（ａ）に示すようになる場合、前記した動
作と同様にして、同図（ｂ）に示すような減算回路（２
）により算出された差（Ｖｓｉｎ　−ｖｓ　）が、積分
回路α４によりｌ／４サイクルごとに積分され、同図（
Ｃ）に示す波形の信号が積分回路α小から出方され、積
分回路α４の出力信号と設定回路ａ９による前記検出判
定レベルとが比較回路αＱにより比較される。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の技術において記述したものでは、電源電圧信号の
波形歪みによる基準正弦電圧とｗｌ電源電圧の電圧差が
、通常の電源電圧の低下時と同じように積分され、電圧
差はわずかでも積分回路α４の出力信号の最大値はかな
り高い値になるため、前記した如く、検出判定レベルを
１０％の電源電圧低下に対応するように設定した場合に
、波形歪みによる電源電圧の低下はわずか２〜３％程度
であっても、前記電圧差の積分値が前記検出判定レベル
をこえる０とがあり、誤って電圧低下と判定されるとい
う不都合が生じ、電圧低下の誤検出、検出精度の悪化を
招くという問題点がある。

また、電源電圧信号の位相ずれが発生した場合も、これ
と同様の不都合が生じる。

そこで、本発明は前記の点に留意してなされ、交流電源
の電圧波形の歪みや位相ずれが生じても、誤って電圧低
下と判定することを防止できるようにすることを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明の瞬時電圧低下補償
装置の電圧低下検出方法は、実施例に対応する第１図に
示すようｆζ、交流ｗｌ源と、前記交流電源の整流出力
により充電される補償用コンデンサの両端に接続された
インバータと、■次巻線が前記インバータの出力端子に
接続され、２次巻線が負荷を介して前記交流ｗＬ源に接
続された注入トランスと、前記２次巻線に並列に接続さ
れたサイリスタスイッチと、前記交流電源の電源電圧を
監視し、前記電源電圧の正常時に前記サイリスタスイッ
チをオンし、前記Ｒ原電圧の低下時ｔζ前記インバータ
を駆動する制御部とにより瞬時電圧低下補償装置を構成
し、 前記電源電圧に同期し定格回路電圧に等しい振幅の基準
正弦波電圧と、＠配電源電圧との差を、前記電源電圧の
１／４サイクルごとに積分し、前記１／４サイクルごと
の積分値と検出判定レベルとの比較ζζより、前記積分
値が前記検出判定レベルをこえたときに、前記電源電圧
が低下したと判定して電圧低下を検出する瞬時電圧低下
補償装置の電圧低下検出方法において、 第１ホールド回路θ１により、前記基準正弦波電圧のピ
ーク点における前記積分値を次のピーク点までホールド
し、 第２ホールド回路翰により、前記基準正弦波電圧の零点
における前記積分値を次の零点までボールドし、 前記両ホールド回路０１．翰によるホールド値のルに加
算して前記検出判定レベルを補正することを特徴として
いる。

〔作用〕

以上のように構成されているため、電源電圧の波形歪み
や位相ずれにより、基準正弦波電圧と電源電圧との電圧
差が生じた場合に、両ホールド回路ａ９．（イ）のホー
ルド値の差の絶対値の１／２値が検出判定レベルに加算
されて検出判定レベルが補正され、電源電圧の波形歪み
ゃ位相ずれによりわずかに電源電圧が低下したにすぎな
いときには、このような検出判定レベルの補正（ζよっ
て、前記電圧差の積分値が補正後の検出判定レベルをこ
えることが防止され、誤って電圧低下と判定されること
が防止される。

一方、電源電圧の波形歪みや位相ずれが原因ではなく１
通常のｉｔ電源電圧低下が生じた場合には、両ホールド
回路０■、（１）のホールド値の差がほぼゼロになるた
め、両ホールド値の差の絶対値の１／２値もほぼゼロと
なり、検出判定レベルはほとんど補正されることがなく
、通常の電源電圧の低下の判定がなされる。

〔実施例〕

実施例について第１図及び第２図を参照して説明する。

第１図は瞬時電圧低下補償装置の制御部の詳細な構成を
示し、第１図には図示されていないが、第３図における
交流電源（１）、インバータ（２）、注入トランス（３
ン、負荷（４）、サイリスタスイッチ（５）　、　検出
トランス（７）、基準正弦波作成回路（９）、整流回路
αＱ、αηが、同様に設けられており、以下に制御部α
ηの構成を説明する。

第１図において、第３図と同一記号は同一もしくは相当
するものを示し、（至）は同期回路（８）からの同期信
号により基準正弦波電圧の零点のタイミング及びピーク
点のタイミングで積分サンプル信号を積分回路α４に発
生出力する積分サンプル信号発生回路、α呻、（１）は
それぞれ第１．第２ホールド回路であり、第１ホールド
回路０９により、前記基準正弦波電圧のピーク点ごとの
前記積分サンプル信号に同期して積分回路α４から出力
される前記ピーク点での積分値が９次のピーク点までホ
ールドされ、第２ホールド回路翰により、前記基準正弦
波電圧の零点ごとの前記積分サンプル信号に同期して積
分回路ＱＩｇから出力される前記零点での積分値が９次
の零点までホールドされる。

このとき、前記ピーク点ごとの積分サンプル信号は、基
準正弦波電圧のピーク点の直前で立上がってピーク点で
立下がり、前記零点ごとの積分サンプル信号は、基準正
弦波電圧の零点の直前で立上がって零点で立下がり、前
記積分キーサンプル信号の立下がりに同期して積分リセ
ット信号発生口路頭からの積分リセット信号が立上がる
ようになっており、前記積分サンプル信号及び積分リセ
ット信号は、共に数１０ｕＳ程度のパルス幅に設定され
ている。

さらに、第１図において、■υは両ホールド回路α９．
（イ）のホールド値の差の絶対値を導出する絶対値導出
回路、（イ）は導出回路０１）により導出された絶対値
に１／２を乗算する１／２乗算回路、＠は導出回路Ｑυ
及び乗算回路（イ）により構成される算出回路であり、
該算出回路（２）による両ホールド回路０１．翰のホー
ルド値の差の絶対値の１／２値が、検出判定レベル設定
回路α９による検出判定レベルに加算され、検出判定レ
ベルが補正される。

つぎに、前記実施例の動作について説明する。

いま、両整流回路（１０、αυから減算回路＠に出力さ
れる全波整流信号ＶＮｉｎ　、　Ｖ’ｓが第２図（ａ）
に示す波形である場合、同図（ｂ）に示す積分リセット
信号発生回路口からの積分リセット信号に同期して、＊
、＊ 積分回路α引ζより減算回路（２）による差（Ｖ　ｓｌ
ｎ　−Ｖ　ｓ）が１／４サイクルごとに積分され、同図
（Ｃ）に示す波形の信号が積分回路α４から比較回路α
Ｑに出力される。

一方、積分サンプル信号発生回路（至）から、第２図（
ｄ）　、　（ｅ）にそれぞれ示すように、基準正弦波電
圧のピーク点及び零点のタイミングごとに積分サンプル
信号が出力され、前記ピーク点ごとの積分サンプル信号
に同期して前記ピーク点での積分回路α４の積分値が、
同図（ｆ）に示すように、第１ホールド回路α１により
次のピーク点までホールドされると共に、前記零点ごと
の積分サンプル信号に同期して前記零点での積分回路α
４の積分値が、同図＠）に示すように、第２ホールド回
路（１）により次の零点までホールドされる。

そして、両ホールド回路０＊、（イ）ｆζよる第２図（
ｆ）、（ｇ）にそれぞれ示すホールド信号ｖｌ、ｖ２の
差の絶対値が導出回路◇１）により導出されると共に、
乗算回路図）により、前記両ホールド信号ＶＬ、Ｖ２の
差の絶対値のｌ／２値が算出され、同図（１１）に示す
ようなＶｌ−Ｖ２＋／２の算出信号が乗算回路（イ）か
ら出力され、前記算出信号の値が、同図（ｉ）中の１点
鎖線で示す検出判定レベル設定回路ａ９による検出判定
レベルに加算され、検出判定レベルが同図（ｉ）に示す
ように補正され、積分回路０４）の出力信号と補正後の
検出判定レベルとが比較回路α→により比較される。

このとき、電源電圧の波形歪みにより、基準正弦波電圧
と電源電圧との電圧差が生じた場合に、両ホールド回路
Ｑ場、（１）のホールド値の差の絶対値の１／２値が検
出判定レベルｆこ加算されて検出判定レベルが補正され
るため、電源電圧の波形歪みによりわずかに電源電圧が
低下したにすぎないときには、検出判定レベルの補正に
よって、従来のように前記電圧差の積分値が補正後の検
出判定レベルをこえることはなく、誤って電圧低下と判
定されることが防止される。

また、電源電圧の位相ずれが原因で電圧低下が生じた場
合も、前記と同様にして、検出判定レベルの補正により
、誤って電圧低下と判定されることが防止される。

一方、電源電圧の波形歪みや位相ずれが原因ではなく９
通常の電源電圧の低下が生じた場合には、両ホールド回
路Ｑｌ　、　ｍのホールド値の差がほぼゼロになるため
、両ホールド値の差の絶対値の１／２値もほぼゼロとな
り、検出判定レベルはほとんど補正されることがなく、
通常の電源電圧の低下の判定がなされる。

このように、前記実施例によると、従来のように、交流
電源（１）の電圧波形の歪みや位相ずれによりわずかに
電源電圧が低下したにすぎないｆζも拘らず、誤って電
圧低下と判定することを防止でき、電圧低下の誤検出や
検出精度の悪化を招くという問題を解消することができ
、瞬時電圧低下補償装置の信頼性の向上を図ることが可
能となる。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したようｆζ礪成されているので、
以下に記載する効果を奏する。

交流電源の電圧波形の歪みや位相ずれにより、基準正弦
波電圧と電源電圧とのヱ圧差が生じた場合に、検出判定
レベルが前記したように補正されるため、従来のように
、電源電圧の波形歪みや位相ずれによりわずかに電源電
圧が低下したにすぎないにも拘らず誤って電圧低下と判
定することを性の向上を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の瞬時電圧低下補償装置の電
圧低下検出方法の１実施例を示し、第１図はブロック結
線図、第２図（ａ）〜（ｉ）はそれぞれ動作説明用の各
種信号波形図、第３図は従来例のブロック結線図、第４
図（ａ）〜す）及び第５図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ第
３図の動作説明用の各種信号波形図である。 （１）・・・交流電源、（２）・・・インバータ、（３
）・・・注入トランス、（４）・・・負荷、（５）・・
・サイ′リスタスイッチ、αη・・・制御部、００．（
７）・・・第１．第２ホールド回路、＠・・・算出回路
。 代理人　弁理士　　藤ＥＢ龍太部 第１図 第 薗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電源と、前記交流電源の整流出力により充電
   される補償用コンデンサの両端に接続されたインバータ
   と、１次巻線が前記インバータの出力端子に接続され、
   ２次巻線が負荷を介して前記交流電源に接続された注入
   トランスと、前記２次巻線に並列に接続されたサイリス
   タスイッチと、前記交流電源の電源電圧を監視し、前記
   電源電圧の正常時に前記サイリスタスイッチをオンし、
   前記電源電圧の低下時に前記インバータを駆動する制御
   部とにより瞬時電圧低下補償装置を構成し、前記電源電
   圧に同期し定格回路電圧に等しい振幅の基準正弦波電圧
   と、前記電源電圧との差を、前記電源電圧の１／４サイ
   クルごとに積分し、前記１／４サイクルごとの積分値と
   検出判定レベルとの比較により、前記積分値が前記検出
   判定レベルをこえたときに、前記電源電圧が低下したと
   判定して電圧低下を検出する瞬時電圧低下補償装置の電
   圧低下検出方法において、 第１ホールド回路により、前記基準正弦波電圧のピーク
   点における前記積分値を次のピーク点までホールドし、 第２ホールド回路により、前記基準正弦波電圧の零点に
   おける前記積分値を次の零点までホールドし、 前記両ホールド回路によるホールド値の差の絶対値の１
   ／２値を算出回路により算出し、前記算出回路による算
   出値を前記検出判定レベルに加算して前記検出判定レベ
   ルを補正することを特徴とする瞬時電圧低下補償装置の
   電圧低下検出方法。