JPS6215615A - 電力制御器 - 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」 本発明は電力制御器、とくに、電源と負荷側電気機器と
の間に備えられたサイリスタ装置で電源電圧を降下して
負荷側電気機器へ供給し、Ｗ１電、調光、回転制御など
を行なう電力制御器に関するものである。

［従来の技術」 ＳＣＲ、トライアック、ＧＴＯなどのサイリスタ装置を
用い電力制御を行なうものとして、従来から、電動機に
対する回転制御やオン・オフ制御、或いは照明具に対す
る調光などがある。

近年は、更に、エネルギー資源の有効利用と電力経費の
節約をするためサイリスタ装置で照明具や電動機の節電
を図る試みもなされている。

「発明が解決しようとする問題点」 ところが、蛍光灯器具で節電・調光などを行なうため電
源電圧をサイリスタで降下した電圧を印加すると、例え
ば普通のグロ一式蛍光灯などでは、初期点燈時にフィラ
メントの加熱が充分でなくキック電圧も不足し点燈が困
難になる問題があった。

又、電動機に対し節電や回転制御などを行なおうとする
と例えば、起動負荷トルクの重い機械的負荷材の誘導電
動機を稼動させる場合、所定の電源電圧より降下させた
電圧を印加すると起動時に実効電力不足のためスムーズ
に起動しないとか、回転トルクと負荷トルクとのつりあ
いによる回転ロック現象が発生し、起動困難を起す問題
があった。

更にサイリスタ装置の負荷側に例えば節電対象である蛍
光灯以外に、節電対象でない他の電気機器が並列に装備
されており、該他の電気機器が稼動若しくは特定の動作
を行なう際、電源電圧より降下した電圧では動作不良を
招く場合があったり、節電対象でない抵抗負荷が稼動す
るとサイリスク装置の位相角がズして電圧降下量が変化
するという不都合があった。

この発明は、このような従来の欠点を解消してサイリス
タ装置の負荷側に接続された電気機器の円滑な起動、或
いは正常な動作の確保を確実に行なうことができ、更に
節電、調光、回転制御などの電力制御を確実に行なうこ
とができる構成の簡単な電力制御器を提供することを目
的とする。

「問題点を解決するための手段」 本発明に係る電力制御器は、負荷側電気機器に備えられ
た受電電圧を上昇若しくは降下すべき時期を検出するた
めの受電電圧可変必要時期検出手段と、この受電電圧可
変必要時期検出手段の検出信号に基づき給電電圧を上昇
若しくは降下させる指令を発生し給電側に送信するため
の給電電圧可変指令発信手段と、サイリスタを含み、電
力ケーブルを介して負荷側電気Ｉａ塁と接続され給電電
圧を昇降自在な電圧昇降手段と、この電圧昇降手段側に
備えられて給電電圧可変指令を受信し電圧昇降手段に出
力して電圧を昇降せしめる給電電圧可変指令受信手段と
を、備えている。

即ち、第１図に示される本発明の原理的な構成ブロック
図において、商用電源若しくは自家発電機から電源Ｅの
供給を受ける電力制御器本体１０が装備されている。こ
の電力制御器本体ｌＯは負荷側電気機器２０の調光・回
転制御φ節電などを行なうものでサイリスタ１２を含む
電圧昇降装置１４と、電圧可変指令受信装置１６とから
成る。

サイリスタ１２には、ＳＣＲ、トライアック、ＧＴＯな
どの各種電力制御用のサイリスタを用いることができ、
トリガー回路（位相制御回路）によって常時は電源Ｅを
所定電圧に降下し出力するようになっている。

そして、電圧可変指令受信装置１Ｂから指令を受けると
、トリガー回路による位相角を可変して出力電圧を昇降
するか、或いは、サイリスタ１２を短絡して電源電圧Ｅ
をそのまま出力することにより、出力電圧を上昇する。

電圧可変継続時間は、可変指令を受けてから予め定めら
れた一定時間若しくは可変指令が継続する時間である。

電圧可変指令受信装置１Ｂは、電力ケーブル１８に重畳
された形で、或いは電波・光―超音波など空間を伝達さ
れた形で電圧可変指令を負荷側から受信する。信号形態
は、パルス信号、ＡＭ、ＦＭ、ＰＣＭなど各種変調信号
などを用いることができ特に限定されるものではない。

電力制御器本体ｌＯの出力側には電力ケーブル１日を介
して負荷側電気機器２０が接続されており給電されるよ
うになっている。

この負荷側電気機器２０は、蛍光灯や電動機が単独で装
備されたものでも、蛍光灯若しくは電動機を含んだ複数
の電気機器が並列に装備されたものでもよい。

負荷側電気機器２０には、又、給電電圧可変必要時期検
出装置２２が併設されている。この給電電圧可変必要時
期検出装置２２は、蛍光灯や電動機の起動運転を検出し
たり、電源Ｅより降下した電圧を受けると動作不良を起
こす恐れのある機器の稼動や特定の作動を検出したり、
ヒータ負荷のように稼動するとサイリスタの位相角が変
わって受電電圧が変化する機器の稼動を検出したりする
。

給電電圧可変必要時期の検出の仕方は、電気機器の電源
スィッチの開閉を検出したり、起動運転時の電流会電圧
参回転数などの変化から検出したり、機器の特定作動の
開始ｅ終了に伴なう状態変化を所定の検出器で検出すれ
ばよい。

給電電圧可変必要時期検出装置２２の出力側には給電電
圧可変指令発信装置２４が備えられている。

この給電電圧可変指令発信装置２４は、検出装置２２か
ら検出信号が入力されたとき、或いは入力されている間
予め検出信号毎に定められた給電電圧上昇指令又は降下
指令を発生し、所定の信号形態により電力ケーブル１８
を介して或いは空間を経て受信装置１８側へ送信する。

このようにして、負荷側電気機器２０の蛍光灯や電動機
の起動時に給電電圧を上昇させ起動をスムーズに行なわ
せ、又、蛍光灯や電動機に並列接続された低電圧に弱い
機器の稼動時に給電電圧を上昇させ稼動を良好にしたり
、更に稼動中の機器の低電圧に弱い特定の動作時に給電
電圧を上昇させて動作を確実にしたりできる。

また、ヒータ負荷の稼動時にはサイリスタの性質上電流
同期式では給電電圧が上昇し、電圧同期式では給電電圧
が降下するが、この際、給電電圧を降下若しくは上昇さ
せて出力電圧を一定とすることにより電力制御器による
調光・回転制御・節電などの制御レベルを一定に保つこ
とができる。

更に、負荷側電気機器２０の蛍光灯が低電圧によってフ
リッカ−現象を生じた場合、これを給電電圧上昇必要時
期として検出してもよい、電動様が低電圧によって過負
荷運転状態となった場合も同様である。

「実施例」 次に本発明の望ましい実施例を第２図を参照しながら説
明する。

第２図は負荷側が自動販売機２Ｂであり、外部に設けた
電力制御器本体２８によって電源電圧Ｅを降下して給電
し節電を行なう系を示す。

まず、自動販売器２Ｂは、ケーブル３０を介して共通に
受電する複数の負荷を備えており、これらの負荷はグロ
一式の蛍光灯３２、冷凍機用のコンプレフサ３４を駆動
するモータ（Ｍ導電動機）３６．小型モータを含む商品
供給機構（コインノック）３８、全体の制御を司るマイ
クロコンピュータシステム４０である。

蛍光灯３２は時限タイマで作動されるリレースイッチ４
２、モータ３Ｂはサーモスター／　）で作動されるリレ
ースイッチ４４．商品供給機構３８はマイクロコンピュ
ータシステム４０の制御で作動されるリレースイッチ４
６を有している。

マイクロコンピュータシステム４０は金銭識別機４８を
備えており、金銭が投入されると金額を判別し、商品セ
レクトスイッチ（図示せず）で選択された商品をリレー
スイッチ４６を閉じて外部に供給し、供給後つり銭の提
供、リレースイッチ４６の開を行なう。

蛍光灯３２、モータ３６、商品供給機構３８に対し。

自動販売１１２６には給電電圧上昇必要時期検出装置５
０が併設されている。この検出装置５０は、蛍光灯起動
全生検出塁５２、モータ起動発生検出器５４、商品、供
給機構起動発生検出器５Ｂから成る。

各検出＠５２，５４．５８は本実施例の場合、第３図に
示す如くリレースイッチ４２，４４．４６の閉動作と連
動し短時間接点を開くスイッチから構成されている、検
出４１５２．５４．５８は電圧上昇指令発信装置５８と
接続されている。そして各検出器５２，５４．５８のい
ずれかが起動発生を検出すると電圧上昇指令発信装置５
８は直ちにパルス電圧を発生しケーブル３０に重畳せし
めるようになっている。

具体的には、例えば第３図に示すように、ケーブル３０
の給電ライン８０　、８２間にコイル８４とリレースイ
ッチ８Ｂを直列接続し、このリレースイッチ６６の制御
側に前記検出器５２，５４，５１３を電源との間に直列
に装備してなる。

検出器５２，５４．５８のいずれかの接点も閉じている
場合、リレーコイル６８が励磁されてリレー接点７０を
閉じておりコイル８４が励磁状態とされる。

ここで、蛍光灯３２、モータ３Ｂ、商品供給機構３８の
いずれかのリレースイッチ４２，４４．４８が閉じて起
動を開始し、対応する検出器５２，５４．５８のいずれ
かが接点を短時間開いて起動の発生を検出すると、リレ
ー接点７０が開きこの際大きな逆誘導起電力が瞬間的に
発生して電圧ラインにパルス電圧として重畳し伝達する
。これにより、パルス電圧が電圧上昇指令としてケーブ
ル３０を介して電力制御器本体２８偏に送信されること
になる。ケーブル３０が長くなっても特別な信号伝送路
を設けることなく確実に送信することができる。

なお、自動版売１１２Ｂにおいて、リレースイッチ４４
は商品温度を検出して作動するサーモスタット（図示せ
ず）と連動しており、商品温度が所定値以上になるとサ
ーモスタットが閉じると同時にリレースイッチ４４が閉
じ、逆に商品温度が所定値以下になるとサーモスタット
が開いて同時にリレースイッチ４４も開くようになって
いる。

誘導電動機３６は、印加電圧が変化しても回転数変化の
少ない定回転特性を有しており、又、コンプレッサ３４
は回転数が変化しても負荷トルクがほぼ一定の定負荷ト
ルク特性を有している０通常、コンプレッサ３４駆動用
の例えば１００Ｖ用誘導電動機３６は印加電圧が略８５
〜８０Ｖ程度の動作点でも正常運転可能となっており、
印加電圧が上昇しても回転数変化が少なく冷却能力は殆
ど変わらない、従って、ｔｏｏｖからの電圧低下分だけ
、節電を行なうことができる。

ところが、誘導電動機３６の起動トルクは小さく、逆に
、レシプロタイプなどのコンプレッサ３４の起動負荷ト
ルクは大きい、このため、リレースイッチ４４が閉じる
モータ起動時に、誘導電動４１１１３８に掛かる印加電
圧が８５Ｖであると、実効電力が不足して回転トルクと
負荷トルクとのつりあいによる回転ロック現象が生じ、
スムーズに起動しないか起動困難となる恐れがある。

リレースイッチ４２は、時限タイマ（図示せず）と連動
されており、例えば屋外が暗くなる夕刻５時から朝方７
時まで閉じられ、逆に朝方７時から夕刻５時まで開かれ
るようになっている。

蛍光燈３２は商品見本を照らして利用者に商品を見易く
するなどのためのものであり、１００Ｖ用に対し位相制
御で印加電圧を例えば８５Ｖとすると５０％程度の大き
な節電率が得られる。

ところが、前記誘導電動ｌ１３Ｂの場合と同様にリレー
スイッチ４２が閉じる初期点燈時に、蛍光燈３２に掛か
る印加電圧が低いとフィラメントの加熱が充分なされず
スキツク電圧が不足し点燈が困難となる。

商品供給機構３８は、通常の場合、印加電圧が８５Ｖ以
上に保たれていれば商品を取出口に落下させることがで
きる。けれども、自＠機の設置環境が悪く、手入れもさ
れていないと、内部にゴミやチリが溜まって供給機構３
８の動きを悪くシ、とくに重量の成る１又缶や１文パッ
クなどの商品の場合、印加電圧が低いと駆動力が不足し
、ひっかかりを生じる場合がある。

自動販売機２６は自販機側ケーブル３０．プラグ７２、
ソケット７４、電力制御器側ケーブル７Ｇを介して電力
制御器本体２日と接続されている。この電力制御器本体
２８はサイリスタ７８による位相制御で例えばＡＣ１０
０Ｖ電源電圧を通常８５Ｖに降下して出力し、負荷側か
ら給電電圧上昇指令を受けた場合１位相角を最小にして
ほぼｔｏｏｔの導通角とし出力電圧を所定時間１００ｖ
にする機能を有している。

この電力制御器本体２８は、ケーブル３０．７６の給電
電圧に重畳されて自販機２Ｂから送られる瞬間的なパル
ス電圧を検知し給電電圧上昇指令を受信する給電電圧上
昇指令受信装Ｍ８０と、この上昇指令に基づき予めタイ
マ８２で定められた所定時間（例えば蛍光灯３２の起動
、即ち初期点燈完了に要する時間と、モータ３６の起動
完了に要する時間と、商品供給機構３８の稼動時間の内
、最も長いものを十分にカバーする時間として７Ｓ）、
トリガ回路８４の位相制御角を最小としてサイリスタ７
８の出力を通常位相制御角の８５Ｖから１００ｖへ上昇
させ、タイムアツプ後トリガ回路８４を通常位相制御角
に戻して出力を再び１００Ｖから８５Ｖへ降下する電圧
昇降装置８６とから成る。

電力制御器本体２８は具体的には第４図に示すように構
成されている。

即ち、図に於て、例えば商用型［ＡＧｌｏｏＶの供給を
受けるプラグ８８に主電源スイッチ８０、ヒユーズ９２
を介してトライアック７８が直列に接続されて主回路が
形成されている。

トリガー回路８４は位相角をほぼ最小値（導通角はほぼ
最大の１８０）と通常位相角（導通角は１８０　より小
さい値）の二段階に切替えさせる機能を有している。

トリガー回路は電源電圧向期式でもよいが、木実施例で
は電流同期式を用いている。

トリガー回路８４４士トライアック７８のＴｌ側に一方
の端子が接続されたコンデンサａｔと、このＣ１の両端
に所定向きでブリッジ接続された４つのダイオードＤ１
〜Ｄ４と、Ｄｌと０２．　Ｄ２と０３．　Ｄ３とＤ４の
各接続点とトライアック７８のＴ２側の間に接続された
抵抗Ｒ１〜Ｒ５と、Ｃｔの他方の端子、即ちＤ２とＤ３
の接続点とトチイアツク７８のゲート端子Ｇの間に挿入
されたＳＢＳと、抵抗Ｒ２、Ｒ３の両端に接続された位
相角可変回路９４とから構成されている。

このトリガー回路８４は、トライアック７８のＴｌ側が
正、　Ｔ２側が負の期間中Ｃ１からＲ２，Ｒ３，Ｒ４と
電流が流れ、逆にＴｌ側が負、　Ｔ２側が正の期間中Ｒ
４゜Ｒ２，Ｒ３からＣ１へと電流が流れ、いずれの場合
にも極性が変わってからＣ１とＲ２−Ｒ４で決まる所定
の充電時間後にＳＢＳをスイッチングさせてトライ７−
７り７８のＧ端子に負又は正のトリガパルスを印加する
。

トリガー回路８４からトリガパルスを入力するとトライ
アック７８は導通し１次にＴＩ、７２間が零電圧となる
まで導通状態を保つ、電源電圧が零電圧になってからト
リガパルスを受けて導通するまでを位相角という、この
位相角は、可変抵抗であるＲ３を調節して可変すること
が出来、この・実施例では例えば、抵抗Ｒ２，Ｒ３の両
端を短絡しない状態でプラグ８８より入力したＡＣｌｏ
ｏＶの電圧（ライン電圧）を８５Ｖに落として負荷に供
給する値に設定されている。このときの位相角を以下通
常位相角と言うこれに対し、Ｒ４はＲ２，Ｒ３に比べて
遥かに小さく、抵抗Ｒ２，Ｒ３の両端が短絡されたとき
、非導通角はほぼ零近くの最小位相角となるように設定
されており、この際、負荷には入力電圧ＡＣ１００Ｖが
ほぼそのまま印加されるようになっている。

なお、Ｒ４の値を適当に変更することにより、最小位相
角のかわりにＲ２，Ｒ３の両端短絡時に負荷に掛かる電
圧が例えば９０Ｖとなるような位相角に設定することも
できる。

トリガー回路８４中のＤ１〜Ｄ４．　Ｒ１，Ｒ５はヒス
テリシスの軽減用である。

位相角可変回路３４はＲ２，Ｒ３の両端にブリッジ接続
されたダイオード０１０〜０１３と、ＤＩＧ、Ｄｌｌの
接続点と［１１３，０１２の接続点間に挿入されたＳＣ
Ｒとから成る。

このＳＣＲにゲート信号を与えて導通すると抵抗Ｒ２，
Ｒ３が短絡される。逆に、ＳＣＲが非導通の場合は位相
角可変回路９４はＲ２，Ｒ３から開放されて無関係とな
る。

トライアック７８のＴｌ端子側の主回路中にチョークコ
イルＬｌが直列に接続され、また、チョークコイルＬｌ
、　　トライアック７８と並列にコンデンサＣ２が接続
されている。このＬｌ、　Ｃ２は低域通過ＬＣフィルタ
をなすもので、トチイアツク７８のＴ２端子側の主回路
中に直列に接続されたチョークコイルＬ２とともに、ト
ライアック７８がターンオフ、ターンオン時に生じる高
周波ノイズを抑制するためのものである。　Ｃ２に並列
に挿入されたＣ３．　Ｒ１３はノイズ抑制及びトライア
ック７８のターンオフ、ターンオンを良好にするための
調整用である。

一方、トライアック７８のｔｌ、　Ｔ２端子間には、Ｃ
４，Ｒ７及びＣ５，Ｒ８が並列接続されている。これら
のＣ４，Ｒ７，０５，Ｒ８は、負荷の蛍光燈３２が位相
制御された低電圧を入力するとフリッカ−を生じ易くな
るのでこれを防止するためのものである。

も少し詳しく説明すると、一般的に蛍光燈負荷に対し位
相制御した電圧を掛けた場合、節電率が２０％以下の位
相角が小さい場合は殆ど問題はないが、節電率が３０％
を越えるぐらいの位相角になってくるとフリッカ−現象
（毎サイクルでのチラッキから数秒間隔の点滅などを含
む）を生じるようになり、更に位相角が９０’を越える
と点燈不能になってしまう、このため従来は２０％〜３
０％程度以上の節電が出来ないか、困難であった。

ところが、トライアックの非導通時にも、蛍光燈に小電
流を流すようにすると（当然節電効果を著しく損なわれ
ないレベル）フリッカ−現象を生じることなく位相角８
０°以上の位相制御が可能になることを本発明者が見出
した。

トチイアツクの非導通時に蛍光燈に小電流を流す方法と
しては、主回路中のトライアックに対し並列にバイパス
回路を設け、トチイアツクの非導通時のみバイパス回路
をオンさせて電流を流すようにする、或いはバイパス回
路は常時オン状態としトライアックの非導通時の他導通
時もバイパス回路を電流が流れるようにする（但し、ト
ライアックの導通時は両端電圧は殆ど零に近い）。

前者は一例としてトチイアツクと逆の位相で制御される
サイリスタ素子、Ｒ，Ｃ，Ｌなどで構成できる。後者は
、Ｒ，Ｃ，Ｌなどで構成できる。

また、トライアックの非導通時に、螢光燈に小電流を流
すためのパルス発生器などを螢光燈の両端に接続しても
よい、要は、位相制御回路が非導通時に螢光燈に小電流
を流すことができる小電流供給回路であればよい。

具体的には、抵抗単独のバイパス回路で流れる小電流で
もよいが、抵抗での熱損失ができる欠点があるので、Ｃ
を主とし、Ｒと組合わせて定数を適当に設定する。

このようにして、８０％以上の節電も可渣となる。

本実施例では、例えば、１００Ｖ用３０讐のグロ一式螢
光燈を５本用いる場合、例えばＣ４＝０．１　＋”＋Ｒ
７＝　１００Ω、　ｃｓ＝ａ、ｔ　＃ＬＦ、　　Ｒ８＝
　５０Ω程度とする。　Ｃ４，Ｒ７、Ｃ：５．Ｒ８は全
体としてスナバ回路としてのＪａ　ｆＥも有している。

また、Ｃ５，Ｒ８側が仮に断線事故を起こしたときでも
Ｃ４，Ｒ７が従来のスナバ回路と同じ定数に設定されて
いるのでトライアック７８のターンオフ、ターンオン動
作を良好な状態に保つことができる。

前記ヒユーズ９２の負荷側には主回路に並列にトランス
９６が接続されている。このトランス９６は一次入力Ａ
Ｃ：１００Ｖを二次出力ＡＣ１２Ｖに変換するもので二
次側に接続された４つのダイオードＤ５〜Ｄ８から成る
ブリッジ回路９８、抵抗Ｒ９、大容量コンデンサＣ６、
ブリーダ抵抗ＲＩＯ及び電源ＯＮ表示用の発光ダイオー
ドＤ８、抵抗Ｒ１１、ツェナーダイオードＺＤとともに
ＡＣｌｏｏＶから９Ｖ（２０のツェーナ電圧）の安定直
流電圧Ｅを得るようにしている。

トランス３６、ブリッジ回路９８は、トランジスタＴｒ
とともに給電電圧上昇受信装置８０の機走を有している
。

トランジスタＴｒは直流電圧Ｅに抵抗Ｒ１２，Ｒ１３を
介してコレクタが接続され、抵抗Ｒ１４を介してエミッ
タがアースと接続されている。前記ブリッジ回路９８の
出力端電圧ＢＥは抵抗Ｒ１５を介してＴ「のベースに印
加されるようになっている。

通常時のＴ、のエミッタ出力Ｅ０はＢＨに比例して変化
している。この出力電圧Ｅ０の大きさは、可変抵抗器で
あるＲ１３を変えることにより適当な値に調節すること
ができる。

そして、ケーブル３０．７８にパルス電圧が重畳される
と、トランス９６若しくはブリッジ回路９８からこのパ
ルス電圧がＴｒのベース回路を通してＴｒに入り込み増
幅された形で出力電圧Ｅ。に重畳されることになる。

Ｔｒのエミッタ出力Ｅ。は、タイマー回路１００のトリ
ガ端子ＴＲに印加されるようになっている。タイマー回
路１００は、電源端子Ｖが直流電圧Ｅと接続されＶ−が
アースと接続されている。リセット端子Ｒは端子Ｇと接
続されている。この端子Ｇには後＋する「低」レベルの
リセット信号が入力されるようになっている。また、ス
レシホールド端子ＴＨはコンデンサＣ７を介してアース
と接続されるとともに、抵抗Ｒ１，８を春１．てＥ）−
培總されてぃふ−ＴＨはディスチャージ端子ＤＣとも接
続されている。

Ｒ１８，Ｃ７はタイマー回路１００のタイマ一時間を設
定するためのものであり、約７Ｓに設定されている。

タイマー回路１００の制御電圧端子Ｃｖは誤動作防止の
ためコンデンサＣ８を介してアースと接続されている。

このように構成されたタイマー回路１００は次のように
動作する。即ち、予めＤＣ端子、出力端子ＯＵＴは「低
」レベルになっており、Ｃ７は完全放電状態にあるもの
とすると、Ｔｒ端子の入力レベルがＶ＋−■−間の印加
電圧の１／３以下（これをトリガしきい値ＶＴＲという
）に落ちるとタイマースタート動作を行ないＤＣ端子を
開放状態とすると同時に出力端子ＯＵＴを「高」レベル
にする。

そして、時間の経過とともにＲｌＢを介してＣ７の充電
が進行し、Ｃ７の＋側電圧がＶ＋−Ｖ−間の印加電圧の
２／３以上に達したところでタイムアツプし、ＤＣ端子
を「低」レベルにすると同時に出力端子ＯＵＴを「低」
レベルにする。

但し、タイムアツプ前にＧ端子を介してＲ端子に「低」
レベルのリセット信号を入力するとタイマー回路１００
はリセット動作を行ない出力端子ＯＵＴを「低」レベル
にする。

トリガしきい値ＶＴＲに対し丁ｒのエミッタ出力Ｅ０の
レベルは正常な動作状態において所定分だけ上となるよ
うに設定されている。

タイマー回路１０ＧのＯＵＴ端子はゲート回路１Ｇ２と
接続されている。

ゲート回路１０２はＥとアースとの間に直列接続された
抵抗Ｒ１９，調整回路動作中を表示するための発光ダイ
オードＤ１４．抵抗Ｒ２Ｇ、　Ｒ２１から成る。

タイマー回路１００のＯＵＴ端子はＲ１１３と０１４間
に接続されている。またＲ２１の両端は、ＳＣＨのゲー
ト端子、カソード端子と接続されている。

タイマー回路１００のＯＵＴ端子が［低」レベルのとき
は、！］１４は点燈せず、Ｒ２１の両端電圧もほぼ零な
ためＳＣＲは非導通状態となり、位相角可変回路９４は
Ｒ２，Ｒ３から切離され何ら影響を与えない。

このとき、トライアックは通常位相角で制御される。

逆に、タイマー回路１００のＯＵＴ端子が「高」レベル
のときは、０１４が点燈し、Ｒ２１の両端に電圧が生じ
てＳＣＲを非導通状態とする。このとき、トリガー回路
８４のＲ２，Ｒ３をＤＩＧ〜０１３を通じて短絡するこ
とになり、トライアック７８は最小位相角で制御される
ことになる。

「作用」 次に、上記のように構成された本実施例の作用を説明す
る。尚、予めプラグ８８は商用電源と接続され、主電源
スイッチ８０は投入されているものとする。また、電源
が投入されていることにより自販機２Ｂ中のマイクロコ
ンピュータシステム４０に電流が流れるため、トライア
ック７８は通常位相角で電圧の位相制御を行なっている
ものとする。従って、負荷側への給電電圧は８５Ｖとな
っている。

まず初めに、商品温度が上昇しサーモスタットが働いて
リレースイッチ４４が閉じると、検出器５４が短時間開
き、パルス電圧がケーブル３０に重畳される。このパル
ス電圧はケーブル３０．７８を経て電力制御器本体２８
に至り、トランス９Ｇ又はブリッジ　１回路８８などに
検出されＴｒのベース回路へ回り込んでエミッタ出力Ｅ
。に変動を生ぜしめる。

このＴｒのエミッタ出力Ｅｏはタイマー回路１００のＴ
Ｒ端子に入力される。

Ｅｏの低下変動が大きいためにタイマー回路１００のト
リガしきい値ＶＴＲを下回り、タイマーがスタートする
。タイマスタートと同時にトリガー回路８４中のＲ２，
Ｒ３が短絡される。従って、トライアック４０は最小の
位相角で位相制御を行ない負荷３８にはほぼ１００ｖの
全電圧が印加される。

このため、誘導電動機４８の起動時にｔｏｏｖの円滑な
起動動作に十分な電圧がかけられることになりスムーズ
に起動する。そして、タイマー回路１００で予め設定し
た例えば７９　（誘導電動機３Ｂは２．３秒で正常回転
に達する）が経過するとタイムアツプしトライアック７
８は確実に節電用の通常位相角制御状態に戻る。その後
は、誘導電動機３８は８５Ｖで運転され節電が行なわれ
る。誘導電動機３Ｂの運転は商品が所定温度に下りサー
モスタットが開くまでなされる。

次に、利用者によって商品セレクトスイッチが押された
場合、リレースイッチ４Ｂが閉じ商品供給機構３８が稼
動しようとする。

リレースイッチ４Ｂが閉じると、検出器５Ｂが短時間開
くので前述と同様にして電圧上昇指令としてのパルス電
圧が発生される。従ってこのパルス電圧が主回路、トラ
ンス８Ｂ、ブリッジ回路９８を経るなどしてベース回路
へ入りＴｒのエミッタ出力Ｅに表われる。このＥに乗っ
た変動成分でＥが瞬間トリガしきい値ＶＴＲを下回るた
めタイマーがスタートし、前述と同様にして商品供給機
構３８に対する印加電圧が１００Ｖの全電圧となり商品
のひっかかりを起すことなく確実に商品の供給動作を行
なうことができる。

そして、商品供給機構３８の動作が完了するとその後タ
イムアツプしタイマー回路１００の出力が「低」に変わ
るので他の機器に対する確実な節電がなされる。

また、時刻が夕方５時となり時限タイマが働いてリレー
スイッチ４２が閉じると、蛍光燈３２に８５Ｖの電圧が
印加される。蛍光燈３２は電圧印加に付勢されて放電を
開始し初期点燈しようとする。このリレースイッチ４２
が閉じたとき、検出器５６が短時間開き、パルス電圧が
３０に重畳される。従って前述と同様に電力制御器本体
２８に於てアースからの回り込みなどしてＴ「のベース
回路に前記パルス電圧が入り、エミッタ出力Ｅ。に現わ
れるこのＥ。に重畳した変動成分でＥ。が瞬間トリガし
きい値ＶＴＲを下回るためタイマーがスタートし、前述
と同様にして蛍光燈３２に対する印加電圧が１００ｖの
全電圧となりフィラメントに対する加熱も十分なされキ
ック電圧も十分な値になるので初期点燈不良を起こすこ
となく確実に点燈する。そして、初期点燈動作が完了す
るとその後タイマ回路１００で予め設定した７ｓ（蛍光
燈３２が点燈を完了するのに十分な時間）が経過すると
トライアック７８は通常位相角での制御状態に戻る。従
って５その後は、蛍光燈３２は８５Ｖで点燈し続けるこ
とになり、大幅な節電が行なわれる。この蛍光燈３２の
点燈は夜が開けた朝の７時に詩限タイマが働きリレース
イッチ４２が開くまでなされる。

上記実施例によれば、オプションにより節電器を自販機
の外部に接続する場合など自販機側で電気機器の起動や
稼動の発生を検出し、電圧上昇指令をケーブルに重畳し
て電力制御器本体へ送出するようにしたので、機器の起
動時等に確実に任意の所定時間継続する全電圧を印加し
、円滑で確実な起動動作や稼動を行なわせることができ
、かつ、電力ケーブルが長くなっても特別な上昇指令の
信号伝送路が不要なので自由に配設することができ、又
、ケーブル全体のコストが安くなる。

尚、上記実施例の他に、負荷側で、起動運転期間や稼動
期間などを検出し、この期間中電圧可変指令を継続して
発信するようにし、電力制御器本体側ではタイマを不要
とし、電圧可変指令を受けている間電圧を変更するよう
にしてもよい。この場合、異なる一定周波数の指令信号
を上昇用と降下用に使い分けて発信し、受信側ではフィ
ルタを介して分離し検波するようにして上昇指令或いは
下降指令を得るようにしてもよい。

負荷側にヒータなどの抵抗負荷が存在する場合、サイリ
スタが電流同期式ではヒータに電源を投入中位相角が小
さくなって給電電圧が上昇するため、ヒータ投入を検出
し給電電圧降下指令を発するようにするとよい、更に、
蛍光灯や電動機がオフしておリヒータがオンしている場
合サイリスタから大きなノイズが発生しマイクロコンピ
ュータを誤動作させる危険性があるので、ヒータオンで
、かつ、マイクロコンピュータシステムが紙幣識別中の
場合などノイズに弱い動作を行なっているとき、これを
検出する装置を設は電圧上昇指令を発してサイリスタの
導通角を１０ｏｚにさせてもよい給電電圧の上昇は、サ
イリスタの両端をＡＣリレーで短絡して行なってもよい
、又、給電電圧の降下は、予めトリガー回路のトリガタ
イミングを定めるＯＲ時定数を可変としておき、Ｃ又は
Ｒを小さくしてやればよい。

また、低電圧運転時に於て、蛍光灯のフリッカやモータ
の過負荷を検出する装置を設け、これらを検出したとき
給電電圧を上昇させて動作不良を無くすようにしてもよ
い。

また、指令の送受信は無線、光１Ｍｉ音波などを利用し
て行なってもよい。

「発明の効果」 以上述べた如く、本発明によれば極めて簡単な構成で、
負荷側電気機器の起動時や稼動時などに大きな電圧をか
けてスムーズな起動や円滑な稼動動作を確実に行なわせ
、かつ、起動後や稼動後などに確実な節電等を行なわせ
ることができる。

また、負荷側電気機器が動作不良を起こす恐れがあると
き大きな電圧を掛けて動作不良の発生を抑制するととも
に、動作不良が生じない間は確実に節電などを図ること
ができる。

また、電力制御器本体と負荷側電気機器が離れている場
合でも特別な信号伝送路を要せず配置が自由となり、ケ
ーブルコストも安くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的な構成を示すブロック図、第２
図は本発明の一実施例を示す概略ブロック図、第３図は
第２図にの自販機の一部を示す詳細ブロック図、第４図
は第２図の電力制御器本体側を示す詳細ブロック図であ
る。 １０・・・電力制御器本体。 １２・・・サイリスタ。 １４・・・電圧昇降装置。 １８・・・給電電圧可変指令受信装置、１８・・・電力
ケーブル、 ２０・・・負荷側電気機器、 ２２・・・給電電圧可変必要時期検出装置。 ２４・・・給電電圧可変指令発信装置、特許出願人　　
（株）エスピープランニング代理人　弁理士　　　稲　
垣　仁　義 手続有れ正置（方式） 昭和６０年７月偏日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）負荷側電気機器に備えられ受電電圧を上昇若しく
   は降下すべき時期を検出するための受電電圧可変必要時
   期検出手段と、この受電電圧可変必要時期検出手段の検
   出信号に基づき給電電圧を上昇若しくは降下させる指令
   を発生し給電側に送信するための給電電圧可変指令発信
   手段と、サイリスタを含み、電力ケーブルを介して負荷
   側電気機器と接続され給電電圧を昇降自在な電圧昇降手
   段と、この電圧昇降手段側に備えられて給電電圧可変指
   令を受信し電圧昇降手段に出力して電圧を昇降せしめる
   給電電圧可変指令受信手段とを、備えたことを特徴とす
   る電力制御器。