JPS61194370A - Voltage/current detection circuit of multiphase ac line - Google Patents
Voltage/current detection circuit of multiphase ac lineInfo
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- JPS61194370A JPS61194370A JP3422885A JP3422885A JPS61194370A JP S61194370 A JPS61194370 A JP S61194370A JP 3422885 A JP3422885 A JP 3422885A JP 3422885 A JP3422885 A JP 3422885A JP S61194370 A JPS61194370 A JP S61194370A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[技術分野]
この発明は、多相交流線路の電力計に適用可能な電圧・
電流検出回路に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to voltage and
This relates to a current detection circuit.
[発明の技術的背景]
多相電力計は、it力線路から供給される有効電力と無
効電力の測定のほか、各相線路に負荷がほぼ均等にかか
っているかどうかをチェックして電力設備を効率良く稼
動させるため、線間電圧や線路電流が測定できる機能を
備えているものもある。[Technical Background of the Invention] In addition to measuring active power and reactive power supplied from IT power lines, polyphase wattmeters are used to monitor power equipment by checking whether the load is almost evenly applied to each phase line. To ensure efficient operation, some are equipped with the ability to measure line voltage and line current.
このような多相電力計のうちで、比較的多く使われてい
る三相電力計の一般的な構成例が第2図に示されている
。第3図を併せて参照しながらその大要を説明すると、
三相線路1,2.3の線間電圧守12.※23.※31
は、例えば3個の電圧変成器4a、4b、4cを介して
それぞれ所望 、の電圧レベル912′、923′、
ψ31′に変換され、整流器5 a、5 b、5 c等
によりこれらの変換電圧から上記線間電圧V12 、V
23.ψ31の大きさに対応したレベルの直流電圧V1
2’ 。Among such multiphase wattmeters, a typical configuration example of a three-phase wattmeter, which is relatively commonly used, is shown in FIG. The outline will be explained with reference to Figure 3.
Line voltage protection for three-phase lines 1, 2.3 12. *23. *31
For example, the desired voltage levels 912', 923', 923',
ψ31', and the line voltages V12, V are converted from these converted voltages by rectifiers 5a, 5b, 5c, etc.
23. DC voltage V1 at a level corresponding to the magnitude of ψ31
2'.
V23’、V31’ が形成される。V23' and V31' are formed.
上記三相線路1,2.3の線路電流It、I2゜I3も
同様に、例えば3個の電流変成器f3a+6b*6cを
介してそれぞれ所望のレベルの電流i1′。Similarly, the line currents It, I2 and I3 of the three-phase lines 1 and 2.3 are also currents i1' at desired levels through, for example, three current transformers f3a+6b*6c.
12′、i3′に変換され、整流器7 a、7 b、7
c等によりこれらの変換電流から上記線路電流t1゜’
12gIzの大きさに対応したレベルの直流電流■1′
、■2′、■3′が形成される。12', i3' and rectifiers 7 a, 7 b, 7
The line current t1゜' is calculated from these converted currents by c, etc.
DC current at a level corresponding to the size of 12gIz■1'
, ■2', and ■3' are formed.
電力については、掛算器8aと8bにより、上記変換電
圧※12′とぐ23′および変換電流11′と13′と
からそれぞれそのスカラ積P1’=V12′ ・11′
とP 2 ’ =V2 :! ” T :I ’が求め
られ、加算器9を介してこの二つの値P1’とP2′が
加え合わされるようになっている。この場合、よく知ら
れているように三相線路においては三つの線路電流11
.I2.13の和が「0」になるから、上記変換電流の
和II’ +I2’ +Iコ’ も「0」となる。この
条件を利用し、いわゆる二組力計法により上記P1′十
P2′から三相線路の有効電力W3φの大きさに対応し
たレベルの電力値W3φ′が得られるようにされている
。Regarding the electric power, the multipliers 8a and 8b calculate the scalar product P1'=V12'・11' from the converted voltage *12' and the converted currents 11' and 13', respectively.
and P2' = V2:! ``T:I'' is determined, and these two values P1' and P2' are added together via an adder 9. In this case, as is well known, in a three-phase line, three line current 11
.. Since the sum of I2.13 becomes "0", the sum of the converted currents II' + I2' + Ico' also becomes "0". Utilizing this condition, a power value W3φ' at a level corresponding to the magnitude of the active power W3φ of the three-phase line is obtained from the above P1′ and P2′ by the so-called two-set force meter method.
このようにして求められた上記の各電気量は図示しない
測定部に送られ、ディジタル値に変換された後表示器等
に表示される。 。The electrical quantities thus determined are sent to a measuring section (not shown), converted into digital values, and then displayed on a display or the like. .
上記の説明から明らかなように、第2図に例示された従
来の三相型カー計においては、3線三和電路の線間電圧
と線路電流を求める場合、相数に合わせてそれぞれ3個
の電圧変成器4aないし4Cと3個の電流変成器6aな
いし6cを内蔵する必要がある。これらの各変成器は小
形携帯用のクランプセンサ等に置き換えることも可能で
あるが。As is clear from the above explanation, in the conventional three-phase car meter illustrated in Fig. 2, when determining the line voltage and line current of the three-wire Sanwa electric line, three It is necessary to incorporate three voltage transformers 4a to 4C and three current transformers 6a to 6c. It is also possible to replace each of these transformers with a small portable clamp sensor or the like.
いずれにしてもその数が多いので製品の外形寸法が大き
くなりその重畳も増えるため、屋内、屋外を問わず測定
者にとっては取扱い上の負担が増加して好ましくなかっ
た。In any case, the large number of such measurements increases the external dimensions of the product and increases the number of superpositions, which is undesirable because it increases the burden on the operator, whether indoors or outdoors.
[発明の目的]
この発明は上記の点に鑑みなされたもので、そ・の目的
は、多相交流線路の線間電圧と線路電流の瞬時値のベク
トルが閉じられていることに着目し。[Object of the Invention] This invention was made in view of the above points, and its purpose is to focus on the fact that the vector of the instantaneous values of line voltage and line current of a multiphase AC line is closed.
その相数より少ない数の電圧変成器と電流変成器を用い
て線間電圧や線路電流などの薄型気量が求められるよう
にした多相電力計に好適な電圧・電流検出回路を提供す
ることにある。To provide a voltage/current detection circuit suitable for a multiphase wattmeter in which a thin capacity such as line voltage or line current is required using voltage transformers and current transformers whose number is smaller than the number of phases. It is in.
[実 施 例]
以下、この発明を添付図面の第1図に示された実施例に
より詳細に説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to an example shown in FIG. 1 of the accompanying drawings.
同図を参照すると、線間電圧の検出に関しては、三相線
路り、2.3の例えば1と2間、および2と3間にそれ
ぞれ電圧変成器11aとllbの入力側が接続され、そ
の出力側は例えば整流器12aと12bの入力側に接続
されている。また、上記電圧変成器11aとllbの出
力側は例えば加算器13の入力側にも接続されており、
この加算器13の出力側は整流器12cの入力側に接続
されている。これら3個の整流器12aないし12cの
出力側は、それぞれ出力端子14aないし14cを介し
て図示しない測定部などへ接続されている。Referring to the same figure, for detecting line voltage, the input sides of voltage transformers 11a and llb are connected between 1 and 2 and 2 and 3 of the three-phase line, respectively, and their outputs The side is connected to the input side of rectifiers 12a and 12b, for example. Further, the output sides of the voltage transformers 11a and llb are also connected to the input side of the adder 13, for example.
The output side of this adder 13 is connected to the input side of a rectifier 12c. The output sides of these three rectifiers 12a to 12c are connected to a measuring section (not shown) or the like via output terminals 14a to 14c, respectively.
線路電流の検出に関しては、上記三相線路1゜2.3の
例えば1と3にクランプ式の電流変成器15aと15c
などがそれぞれ結合されており、その出力側は例えば整
流器16aと16eの入力側に接続されている。また、
上記電流変成器15aと1.5 cの出力側は、例えば
加算器17の入力側にも接続されており、この加算器1
7の出力側は整流器16bの入力側に接続されている。Regarding detection of line current, clamp type current transformers 15a and 15c are connected to, for example, 1 and 3 of the three-phase line 1゜2.3.
etc., and their output sides are connected to the input sides of rectifiers 16a and 16e, for example. Also,
The output sides of the current transformers 15a and 1.5c are also connected, for example, to the input side of an adder 17.
The output side of 7 is connected to the input side of rectifier 16b.
これら3個の整流器16aないし16eの出力側は、そ
れぞれ出力端子18aないし18cを介して図示しない
上記測定部などへ接続されている。The output sides of these three rectifiers 16a to 16e are connected to the above-mentioned measuring section, etc. (not shown) via output terminals 18a to 18c, respectively.
電力の検−出に関しては、第2図に例示された従来の多
相電力計の場合とほぼ同様の回路構成になっており、上
記電圧変成器11aの出力側と上記電流変成器15aの
出力側が例えば掛算器19aの入力側に接続されている
。また、上記電圧変成器11bの出力側と上記電流変成
器15cの出力側は例えば掛算器19bの入力側に接続
されている。これら二つの掛算器19a、19bの出力
側は例えば加算器20の入力側に接続され、この加算器
20の出力側は出力端子21を介して上記同様に図示し
ない測定部へ接続されている。Regarding power detection, the circuit configuration is almost the same as that of the conventional polyphase wattmeter illustrated in FIG. For example, the input side of the multiplier 19a is connected to the input side of the multiplier 19a. Further, the output side of the voltage transformer 11b and the output side of the current transformer 15c are connected to, for example, the input side of the multiplier 19b. The output sides of these two multipliers 19a and 19b are connected, for example, to the input side of an adder 20, and the output side of this adder 20 is connected via an output terminal 21 to a measuring section (not shown) in the same manner as described above.
次に、この電圧・電流検出回路の作用を説明すると、上
記三相線路1,2.3の線間電圧守12とぐ23は、そ
れぞれ電圧変成器11aと11bを介して所望の電圧レ
ベルV 12’ とV23’ に変換され、整流器12
a、12b、によりこれらの変換電圧から上記線間電圧
※12と923の大きさに対応したレベルの直流電圧v
12′とv23′が形成される。Next, to explain the operation of this voltage/current detection circuit, the line voltage protectors 12 and 23 of the three-phase lines 1, 2.3 detect a desired voltage level V via voltage transformers 11a and 11b, respectively. 12' and V23', and the rectifier 12
a, 12b, from these converted voltages a DC voltage v at a level corresponding to the magnitude of the line voltage *12 and 923 above.
12' and v23' are formed.
線間電圧※31の大きさに対応するレベルの直流電圧v
31′は次のようにして求められる。すなわち、三相線
路1,2,3においては上記したように線路電流の瞬時
ベクトルの和が「0」となるが、それと同様に、線間電
圧の瞬時ベクトルの和も下記のように「0」となる。DC voltage v at a level corresponding to the magnitude of line voltage *31
31' is obtained as follows. That is, in the three-phase lines 1, 2, and 3, the sum of the instantaneous vectors of the line currents is "0" as described above, but similarly, the sum of the instantaneous vectors of the line voltages is also "0" as shown below. ”.
※12+ぐ23+Ω31=0 これより。*12+gu23+Ω31=0 Than this.
Vl 3 +V23 = Vヨ1 が得られる。Vl 3 +V23 = Vyo1 is obtained.
したがって、三相線路1,2.3中の線間電圧Ω31に
対してその変換電圧を※31′と仮定するものとすると
、他の2つの変換電圧V12’ とぐ23′との間には
、上式にならい、
Vl 2 ’ +V2 :I ’ +Vs
1 ’ = 0が成立し、これより同様にして。Therefore, if we assume that the converted voltage is *31' for the line voltage Ω31 in the three-phase lines 1, 2.3, the difference between the other two converted voltages V12' and 23' is , following the above formula, Vl 2 ' + V2 : I ' + Vs
1' = 0 holds, and from this point on, do the same thing.
※1゜・+※23・=−ぐ、1・ が得られる。*1゜・+※23・=−gu、1・ is obtained.
よって、第1図に示されるように、加算器13を介して
上記変換電圧※12′とぐ23′を加え合わせると、そ
の出力側には線間電圧※31に対して上記のように仮定
された所望のレベルの反転変換電圧(−)V 31 ’
が現われる。この変換電圧(−)※コ1′は整流器1
2cに加えられ、これにより上記線間電圧’7:Iiの
大きさに対応したレベルの直流電圧V s 1 ’ が
形成される。Therefore, as shown in Fig. 1, when the above converted voltages *12' and 23' are added together via the adder 13, the output side has the above-mentioned assumption for the line voltage *31. The desired level of the inverted conversion voltage (-)V 31 '
appears. This converted voltage (-) *1' is the rectifier 1
2c, thereby forming a DC voltage V s 1 ' at a level corresponding to the magnitude of the line voltage '7:Ii.
線路電流IIとi:Iに関しては、それぞれ電流変成器
15aと15cにより所望の電流レベル11’とi3′
に変換され、整流器18aと18cによりこれらの変換
電流から上記線路電流11とi3の。Regarding the line currents II and i:I, the desired current levels 11' and i3' are determined by current transformers 15a and 15c, respectively.
The line currents 11 and i3 are converted from these converted currents by the rectifiers 18a and 18c.
大きさに対応したレベルの直流電流■1′とI3’が形
成される。Direct currents 1' and 13' with levels corresponding to the magnitudes are formed.
線路電流12については、三つの線路電流の瞬時ベクト
ルの和1 x + I 2 + I 3が「0」となる
ことから。Regarding the line current 12, this is because the sum of the instantaneous vectors of the three line currents, 1 x + I 2 + I 3, is "0".
I 1 + I 3 =I 2 である。I 1 + I 3 = I 2 It is.
よって、上記線路電流12の変換電流をI2’と仮定す
ると、上記変換電圧(−)931′の場合と同様にこれ
ら三つの変換電流11′、12′。Therefore, assuming that the converted current of the line current 12 is I2', these three converted currents 11' and 12' as in the case of the converted voltage (-) 931'.
I3’の間には上式にならい、 i、・+i3・= −I 2 ’ の関係が成立する。Between I3', following the above formula, i,・+i3・= −I ’ The relationship holds true.
したがって、加算器17を介して上記変換電流11′と
I3’ を加え合わせると、その出力側には線路電流1
2に対して所望のレベルの反転変換電流(−)iz’
が現われる。この変換電流(−)12′は、整流器16
bに加えられ、これにより上記線路電流12の大きさに
対応したレベルの直流電流■2′が形成される。Therefore, when the converted currents 11' and I3' are added together via the adder 17, the line current 1 is added to the output side.
2, the desired level of inversion conversion current (-)iz'
appears. This converted current (-) 12' is transferred to the rectifier 16
b, thereby forming a direct current 2' having a level corresponding to the magnitude of the line current 12.
三相線路1,2.3の有効電力W3φの求め方について
は、従来例と同様に二重力計法が適用されているので、
以下、手短かに説明すると、掛算器19aと19bによ
りそれぞれ上記変換電圧※12′と変換電流L1’およ
び923′とI3′のスカラ積P1’ とP27 が求
められる。これらの値は加算器20に入力され、上記有
効電力W3φの大きさに対応したレベルの有効電力値W
3φ′が加算器20の出力側から得られるようになって
いる。As for how to obtain the active power W3φ of the three-phase lines 1 and 2.3, the double force meter method is applied as in the conventional example, so
Briefly, the multipliers 19a and 19b calculate the scalar products P1' and P27 of the converted voltage *12' and the converted currents L1', 923' and I3', respectively. These values are input to the adder 20, and the active power value W at a level corresponding to the magnitude of the above-mentioned active power W3φ is obtained.
3φ' is obtained from the output side of the adder 20.
このようにして検出された上記線間電圧、線路電流、有
効電力等の大きさに対応したレベルの各電気量は図示し
ない測定部に送られ、適宜に信号処理が施されて表示器
などに表示される。The electrical quantities detected in this way at levels corresponding to the magnitudes of the line voltage, line current, active power, etc. are sent to a measuring section (not shown), where they are subjected to appropriate signal processing and displayed on a display, etc. Is displayed.
[効 果]
以上、説明したように、この発明による多相電力計の電
圧・電流検出回路は、例えば被測定線路が三相線路の場
合、その線間電圧※1こ・ψ2・・※31と線路電流I
f、1.?、I3からそれぞれ二つを所望のレベルに変
換して取り出す二つの電圧変成器11a、Ilbと二つ
の電流変成器15a。[Effect] As explained above, the voltage/current detection circuit of the polyphase wattmeter according to the present invention can detect the line-to-line voltage *1, ψ2,...*31 when the line to be measured is a three-phase line, for example. and line current I
f, 1. ? , I3 and two voltage transformers 11a, Ilb and two current transformers 15a.
15bとを備え、取り出された変換電圧※12′。15b, and the extracted converted voltage *12'.
÷23′と変換電流i1/、I3’ から二重力計法に
より上記三相線路の有効電力W−4φの大きさに対応す
るレベルの電力値W3φ′ を得るための二つの掛算器
19a、19bとそれらの出力を加え合わせる加算器2
0とを有するとともに、上記二つの変換電圧※12′、
923′、および変換電流II’ とI% をそれぞれ
加え合わせて他のもう一つの変換電圧(−)※・1′と
変換電流(−)I2’形成するための電圧加算器13と
電流加算器17を備えている。これらの変換電圧と変換
電流は、それぞれ整流器12aないし12cと16aな
いし16c等を介して上記各線間電圧および線路電流の
大きさに対応したレベルの直流電圧と直流電流に変換さ
れた後9例えば測定部へ送られて数値化され表示器など
へ表示されるようになっている。Two multipliers 19a and 19b for obtaining a power value W3φ' at a level corresponding to the magnitude of the active power W-4φ of the three-phase line by the double force meter method from ÷23' and the converted currents i1/ and I3'. and adder 2 that adds their outputs.
0, and the above two converted voltages *12',
923', and a voltage adder 13 and a current adder for adding the converted currents II' and I% to form another converted voltage (-)*1' and converted current (-) I2', respectively. It is equipped with 17. These converted voltages and converted currents are converted into DC voltages and DC currents at levels corresponding to the magnitudes of the line voltages and line currents through rectifiers 12a to 12c and 16a to 16c, respectively, and then measured. The data is sent to the department, digitized, and displayed on a display.
したがってこの発明の回路が適用された多相電力計によ
れば、一般に電力計本体に対して内蔵される電圧変成器
と電流変成器の数が多相電力測定に必要な数と同様に被
測定線路の相数よりそれぞれ1個ずつ少なくなり、測定
者の重量的な負担を軽減することができる。また、電力
計の操作は被測定線路が活線状態で行われるから、製品
の形状寸法や重さを支配する電圧変成器と電流変成器の
数が減少することはその取扱いの面からも測定者にとっ
て極めて好ましい。Therefore, according to a polyphase wattmeter to which the circuit of the present invention is applied, the number of voltage transformers and current transformers built into the wattmeter body is generally the same as the number required for polyphase power measurement. The number of lines is one less than the number of phases of the line, and the weight burden on the measurer can be reduced. Additionally, since the wattmeter is operated while the line under test is live, the number of voltage transformers and current transformers that govern the size and weight of the product is reduced, which is also important in terms of handling. It is extremely desirable for people.
なお、上記説明は三相線路の電力計の場合についてなさ
れているが、この発明の技術は三相より多い相数の線路
の電力計に対しても適用可能であることは言うまでもな
い。Although the above description has been made for a wattmeter on a three-phase line, it goes without saying that the technique of the present invention can also be applied to a wattmeter on a line with more than three phases.
第1図は、この発明に係る多相電力計の電圧・電流検出
回路を三相用の電力計に適用した場合の一実施例を示す
ブロック線図、第2図は従来の三相電力計における電圧
、電流検出回路のブロック線図、第3図は三相線路にお
ける電圧、電流の相互関係の一例を示す説明図である。
図中、1,2.3は被測定三相線路、11a。
11bは電圧変成器、12a、12b、12c、 ・
16a、16b、16cは整流器、13.17.20は
加算器、15a、15cは電流変成器、19a。
19bは掛算器である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the voltage/current detection circuit of a polyphase wattmeter according to the present invention applied to a three-phase wattmeter, and FIG. 2 is a block diagram of a conventional three-phase wattmeter. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the mutual relationship between voltage and current in a three-phase line. In the figure, 1, 2.3 are three-phase lines to be measured, and 11a. 11b is a voltage transformer, 12a, 12b, 12c, ・
16a, 16b, 16c are rectifiers, 13.17.20 are adders, 15a, 15c are current transformers, 19a. 19b is a multiplier.
Claims (1)
間電圧と線路電流のレベルを電圧センサと電流センサに
よりそれぞれ所定の比で変換、抽出し、該抽出された変
換電圧と変換電流をおのおの入力とする加算器と、上記
変換電圧と変換電流および上記加算器の出力から上記線
間電圧と線路電流のレベルに対応する直流電圧と直流電
流を形成する整流器とを有する多相交流線路の電圧・電
流検出回路において、 上記被測定n相線路に結合され、その変換出力を整流器
へ送出する上記電圧センサと電流センサとがそれぞれ「
n−1」個備えられているとともに、 上記電圧センサからの「n−1」個の変換電圧を受けて
これらを加え合わせ、被測定n相線路中電圧センサが結
合されない1相の変換電圧に相当するレベルを有しその
極性が反転した電圧を形成して上記整流器へ送出する電
圧加算器と、 上記電流センサからの「n−1」個の変換電流を受けて
これらを加え合わせ、被測定n相線路中電流センサが結
合されない1相の変換電流に相当するレベルを有しその
極性が反転した電流を形成して上記整流器へ送出する電
流加算器とが備えられていることを特徴とする多相交流
線路の電圧・電流検出回路。[Claims] Converting the line voltage and line current levels of the n-phase line to be measured (n=3, 4, 5, . . .) using a voltage sensor and a current sensor at predetermined ratios, respectively; and an adder that takes the extracted converted voltage and converted current as inputs, respectively, and a DC voltage and DC voltage that correspond to the levels of the line voltage and line current from the converted voltage and converted current and the output of the adder. In a voltage/current detection circuit for a multiphase AC line having a rectifier that forms a current, the voltage sensor and the current sensor are coupled to the n-phase line to be measured and send their converted outputs to the rectifier, respectively.
It receives "n-1" converted voltages from the voltage sensors and adds them to the converted voltage of one phase to which the voltage sensor in the n-phase line to be measured is not coupled. a voltage adder that forms a voltage with a corresponding level and reversed polarity and sends it to the rectifier; and a voltage adder that receives "n-1" converted currents from the current sensor and adds these to the device to be measured. A current adder is provided for forming a current having a level corresponding to a converted current of one phase to which the n-phase line current sensor is not coupled and having an inverted polarity and sending the current to the rectifier. Voltage/current detection circuit for multiphase AC lines.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3422885A JPS61194370A (en) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | Voltage/current detection circuit of multiphase ac line |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3422885A JPS61194370A (en) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | Voltage/current detection circuit of multiphase ac line |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61194370A true JPS61194370A (en) | 1986-08-28 |
Family
ID=12408286
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3422885A Pending JPS61194370A (en) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | Voltage/current detection circuit of multiphase ac line |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61194370A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02184765A (en) * | 1989-01-10 | 1990-07-19 | Mitsubishi Electric Corp | Detector for 3-phase ac current |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57127856A (en) * | 1981-01-30 | 1982-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 3-phase current detection system |
-
1985
- 1985-02-22 JP JP3422885A patent/JPS61194370A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH02184765A (en) * | 1989-01-10 | 1990-07-19 | Mitsubishi Electric Corp | Detector for 3-phase ac current |
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