JPS6391719A - ３相タツプ切替式直流電源装置 - Google Patents
３相タツプ切替式直流電源装置Info
- Publication number
- JPS6391719A JPS6391719A JP23615686A JP23615686A JPS6391719A JP S6391719 A JPS6391719 A JP S6391719A JP 23615686 A JP23615686 A JP 23615686A JP 23615686 A JP23615686 A JP 23615686A JP S6391719 A JPS6391719 A JP S6391719A
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- JP
- Japan
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- voltage
- control circuit
- phase
- tap
- switching
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
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- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
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- Rectifiers (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
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。
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、３相タップ切替式直流電源装置に係り、特に
、入力を３相交流とする電源変圧器の３相タップ切替に
より、直流出力電圧をきめ細かく調整するのに好適な３
相タップ切替式直流電源装置に関するものである。
、入力を３相交流とする電源変圧器の３相タップ切替に
より、直流出力電圧をきめ細かく調整するのに好適な３
相タップ切替式直流電源装置に関するものである。
近年、例えばインバータエアコンによる蓄電式空調シス
テムの開発が進められているが、余剰の深夜電力で蓄電
池に充電する際、蓄電池の充電の程度に応じて充電電圧
を調整する必要があるなど、直流出力電圧をきめ細かく
調整しうる直流電源装置の開発が必要となっている。
テムの開発が進められているが、余剰の深夜電力で蓄電
池に充電する際、蓄電池の充電の程度に応じて充電電圧
を調整する必要があるなど、直流出力電圧をきめ細かく
調整しうる直流電源装置の開発が必要となっている。
電源変圧器のタップを切替えて負荷に供給する電圧を適
正に調整する手段としては１例えば特開昭５０−６６７
３１号公報記載の変圧器のタップ切換方式が知られてい
る。
正に調整する手段としては１例えば特開昭５０−６６７
３１号公報記載の変圧器のタップ切換方式が知られてい
る。
当該技術は、半導体スイッチとしてサイリスタを用い、
サイリスタにより常に一定の極性に同期してタップ切替
を行い、変圧器の偏磁を生じることのない変圧器タップ
切換方式を提供するものである。
サイリスタにより常に一定の極性に同期してタップ切替
を行い、変圧器の偏磁を生じることのない変圧器タップ
切換方式を提供するものである。
また、従来の出力電圧制御方式としては、サイリスタコ
ンバータを用いて、サイリスタ点弧位相制御により出力
側の直流電圧を制御する方式が一般に行われてきた。
ンバータを用いて、サイリスタ点弧位相制御により出力
側の直流電圧を制御する方式が一般に行われてきた。
上記サイリスタ点弧位相制御による出力電圧調整では、
点弧位相に係る制御角αを大きくしたとき、出力電圧に
高１′Ａ波成分の含まれる量が増大する結果、電源に対
する波形企みが大きくなる。
点弧位相に係る制御角αを大きくしたとき、出力電圧に
高１′Ａ波成分の含まれる量が増大する結果、電源に対
する波形企みが大きくなる。
また、各相の電流（直流側）は、制御角αの点で点弧し
、そこから電流が通流し始めることになり、制御角αを
大きくするにともなって、つまり直流電圧を絞るに従っ
て交流電源側からみた力率が悪化するという問題があっ
た。
、そこから電流が通流し始めることになり、制御角αを
大きくするにともなって、つまり直流電圧を絞るに従っ
て交流電源側からみた力率が悪化するという問題があっ
た。
したがって、サイリスタ点弧位相制御による直流電源装
置は、高調波による損失は避けらオしず、効率が悪く、
力率、効率が低い分だけ変圧器ＫＶＡ容量は大きくなる
という間顕があった。
置は、高調波による損失は避けらオしず、効率が悪く、
力率、効率が低い分だけ変圧器ＫＶＡ容量は大きくなる
という間顕があった。
また従来のタップ切替え方式のものは、入力を３相交流
とする星形結線の電源変圧器において、次に述べる３相
平衡タップ切替式が一般に行われていた。
とする星形結線の電源変圧器において、次に述べる３相
平衡タップ切替式が一般に行われていた。
これは、第１相のタップをａｌ ）ａｚ ｌ ａｓ、第
２相のタップをｂｌ、ｂｚ、ｂ３、第３相のタップをＣ
Ｉ 、 （”、２ 、 ｃｌｌとすれば、タップは次の
ように各相平衡を保ちながら切替わるもので、ステップ
１は、ａｌ、ｂｌ、ｃ、１．ステップ２は、ａ２ ｔ
ｂｚ ｇ Ｃ２，、ステップ３は、ａ８＋ ｂ３ ＋０
３の３段階調整がなされるが、きめ細かい調整とはいえ
ないものであった。
２相のタップをｂｌ、ｂｚ、ｂ３、第３相のタップをＣ
Ｉ 、 （”、２ 、 ｃｌｌとすれば、タップは次の
ように各相平衡を保ちながら切替わるもので、ステップ
１は、ａｌ、ｂｌ、ｃ、１．ステップ２は、ａ２ ｔ
ｂｚ ｇ Ｃ２，、ステップ３は、ａ８＋ ｂ３ ＋０
３の３段階調整がなされるが、きめ細かい調整とはいえ
ないものであった。
本発明は、前述の従来技術の問題点を解決するためにな
されたもので、従来のサイリスタ位相制御方式にくらべ
て交流側電圧波形の歪みを小さくし、力率、効率をよく
するとともに、従来の３相平衡タップ切替にくらべて、
よりきめ細かな電圧調整を可能にする３相タップ切替式
直流電源装置を提供することを、その目的としている。
されたもので、従来のサイリスタ位相制御方式にくらべ
て交流側電圧波形の歪みを小さくし、力率、効率をよく
するとともに、従来の３相平衡タップ切替にくらべて、
よりきめ細かな電圧調整を可能にする３相タップ切替式
直流電源装置を提供することを、その目的としている。
上記目的を達成するために、本発明に係る３相タップ切
替式直流電源装置の構成は、入力を３相交流とする電源
変圧器と、この電源変圧器からの交流入力を直流電圧に
整流して出力するための整流装置とを備えた直流電源装
置であって、前記電源変圧器の３相に具備された複数の
タップに、タップ選択用サイリスタとサイリスタ点弧装
置とを備え、前記整流装置の出力電圧と５坊′ｆ￥電圧
とを比較して、その差が設定値を越えたときに、前記電
源変圧器の複数のタップを段階的に切替えて出力電圧を
調整するためのステップ制御回路を設け。
替式直流電源装置の構成は、入力を３相交流とする電源
変圧器と、この電源変圧器からの交流入力を直流電圧に
整流して出力するための整流装置とを備えた直流電源装
置であって、前記電源変圧器の３相に具備された複数の
タップに、タップ選択用サイリスタとサイリスタ点弧装
置とを備え、前記整流装置の出力電圧と５坊′ｆ￥電圧
とを比較して、その差が設定値を越えたときに、前記電
源変圧器の複数のタップを段階的に切替えて出力電圧を
調整するためのステップ制御回路を設け。
このステップ制御回路を前記端子サイリスタ点弧装置の
点弧制御回路に接続したものである。
点弧制御回路に接続したものである。
上記技術的手段による３相タップ切替式直流電源装置は
、電源変圧器のタップ切替による交流入力電圧（整流装
置に対する入力電圧）制御を行うもので、交流入力電圧
の波高値を制御して出力側直流電圧を調整する。サイリ
スタ位相制御と違って制御角α＝０の状態で運転するこ
とになるので波形歪の影響は少ない。また、サイリスタ
位相制御方式にくらべ力率、効率は良好となり、電源変
圧器ＫＶＡ容量も小さくて済む。
、電源変圧器のタップ切替による交流入力電圧（整流装
置に対する入力電圧）制御を行うもので、交流入力電圧
の波高値を制御して出力側直流電圧を調整する。サイリ
スタ位相制御と違って制御角α＝０の状態で運転するこ
とになるので波形歪の影響は少ない。また、サイリスタ
位相制御方式にくらべ力率、効率は良好となり、電源変
圧器ＫＶＡ容量も小さくて済む。
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図を参照し
て説明する。
て説明する。
第１図は、本発明の一実施例に係る３相タップ切替式直
流電源装置の制御回路図、第２図は、第１図のステップ
制御回路部の詳細図、第３図は、タップ切替えのステッ
プ図で、（ａ）は３タップ方式、（ｂ）は４タップ方式
のステップ図である。
流電源装置の制御回路図、第２図は、第１図のステップ
制御回路部の詳細図、第３図は、タップ切替えのステッ
プ図で、（ａ）は３タップ方式、（ｂ）は４タップ方式
のステップ図である。
第１図において、１は、入力を３相交流とする星形結線
の電源変圧器で、図は１例として各相３タップ付きの単
巻変圧器を示している。
の電源変圧器で、図は１例として各相３タップ付きの単
巻変圧器を示している。
８は、前記電源変圧器１からの交流入力電圧を全波整流
して直流電圧を出力する整流装置である。
して直流電圧を出力する整流装置である。
前記電源変圧器１の第１相にはタップａｌ。
ａ２ 、ａｓの３タップが具備され、第２相にはｂｘ
、ｂｚ 、ｂｓの３タップ、第３相にはａｓ。
、ｂｚ 、ｂｓの３タップ、第３相にはａｓ。
Ｃ２，Ｃ３の３タップが備えられている。それぞれのタ
ップには、半導体形両方向性３端子サイリスタ２，３．
４が接続されている。第１図では第１相分についてのみ
符号を付して例示しているが他の第２，３相についても
同様である。
ップには、半導体形両方向性３端子サイリスタ２，３．
４が接続されている。第１図では第１相分についてのみ
符号を付して例示しているが他の第２，３相についても
同様である。
５．６．７は、３端子サイリスタ２，３．４の点弧装置
である。３端子サイリスタ２，３，４は点弧装置５，６
．７により導通状態または開路状態となる１例えば、い
ま１点弧制御により３，４のサイリスタを開とし、２の
サイリスタを閉とすればタップａｌが選択される＊ａ２
１ａδについても同様である。第２相のタップｂ＋ 、
ｂｚ 。
である。３端子サイリスタ２，３，４は点弧装置５，６
．７により導通状態または開路状態となる１例えば、い
ま１点弧制御により３，４のサイリスタを開とし、２の
サイリスタを閉とすればタップａｌが選択される＊ａ２
１ａδについても同様である。第２相のタップｂ＋ 、
ｂｚ 。
ｂδについても、また第３相のタップＱ １ ｇ Ｑ
Ｘ ＨＯ２についても全く同様である６ 負荷１０に供給される出力電圧は、電源変圧器１からの
交流入力を整流装置８によって余波整流した直流電圧で
ある。この電圧は、電源変圧器１のタップ切替えにより
調整される。
Ｘ ＨＯ２についても全く同様である６ 負荷１０に供給される出力電圧は、電源変圧器１からの
交流入力を整流装置８によって余波整流した直流電圧で
ある。この電圧は、電源変圧器１のタップ切替えにより
調整される。
９は、整流装置８の出力電圧を検出して比較器１１に送
るａ還電圧検出器である。１４は、比較器１１に基準電
圧を供給する手段を示す。１２は、比較器１１の出力を
受けて、基準電圧ＥＲと饋還電圧ＥＦとの偏差およびそ
の極性を判別する偏差信号判別器である。
るａ還電圧検出器である。１４は、比較器１１に基準電
圧を供給する手段を示す。１２は、比較器１１の出力を
受けて、基準電圧ＥＲと饋還電圧ＥＦとの偏差およびそ
の極性を判別する偏差信号判別器である。
１３は、前記偏差信号判別器１２の出力信号（正、負）
に応じて電源変圧器１の３相タップをステップ状に切替
えて出力電圧を調整するためのステップ制御回路で、そ
のステップ制御回路の詳細を第２図に示す。
に応じて電源変圧器１の３相タップをステップ状に切替
えて出力電圧を調整するためのステップ制御回路で、そ
のステップ制御回路の詳細を第２図に示す。
１５は、タップ選択用３端子サイリスタの点弧制御回路
であり、前記ステップ制御回路１３の信号を受けて点弧
制御を行うための点弧制御回路である。
であり、前記ステップ制御回路１３の信号を受けて点弧
制御を行うための点弧制御回路である。
このような構成の３相タップ切替式直流電源装置の作用
、特にステップ制御回路による３相タップ切替による電
圧制御について説明する。
、特にステップ制御回路による３相タップ切替による電
圧制御について説明する。
整流装置８の出力電圧を饋還電圧検出器９で検出した傾
還電圧Ｅｐと基：＊１ｉＩｉ圧ＥＲとを比較器１１で比
較し、偏差信号判別器１２において偏差および極性が判
別される。
還電圧Ｅｐと基：＊１ｉＩｉ圧ＥＲとを比較器１１で比
較し、偏差信号判別器１２において偏差および極性が判
別される。
すなわち、（ＥＦ−ＥＲ）が一定の制御値ΔＥを超過し
たときに、その極性に応じた信号電圧を次段のステップ
制御回路１３に送る。
たときに、その極性に応じた信号電圧を次段のステップ
制御回路１３に送る。
図においては、
ＩＥＦ−ＥＲＩ＞ΔＥ
のとき、ステップ制御回路１３に信号を送りつづけ、Ｅ
Ｆ ＞ Ｅ Ｒならば正信号が、またＥＦ＜ＥＲなら
ば負信号がステップ制御回路１３に加えられる。
Ｆ ＞ Ｅ Ｒならば正信号が、またＥＦ＜ＥＲなら
ば負信号がステップ制御回路１３に加えられる。
ＩＥＦ−ＥＲＩ＜ΔＥ
ならば、ステップ制御回路１３への信号は消滅する。す
なわち、ΔＥは不動作帯を示す。この不動作帯幅をタッ
プの密度に対し適正に選ぶことにより安定したタップ切
替動作を行わしめることが可能であり、このことはよく
知られているところである。
なわち、ΔＥは不動作帯を示す。この不動作帯幅をタッ
プの密度に対し適正に選ぶことにより安定したタップ切
替動作を行わしめることが可能であり、このことはよく
知られているところである。
ステップ制御回路１３は、前述のように偏差信号判別器
１２の極性判別（正、負）の信号出力に応じて、電源変
圧器１の３相タップをステップ状に切替えてゆくための
もので、各相のタップが第１図の例のように３タップで
あれば、第３図（ａ）に示すステップのように、昇圧過
程ならばステップ１→２→３→４→・・・７と段階を踏
んで外圧力向に順次切り替えてゆく６降圧過程ならば逆
の順序となる。
１２の極性判別（正、負）の信号出力に応じて、電源変
圧器１の３相タップをステップ状に切替えてゆくための
もので、各相のタップが第１図の例のように３タップで
あれば、第３図（ａ）に示すステップのように、昇圧過
程ならばステップ１→２→３→４→・・・７と段階を踏
んで外圧力向に順次切り替えてゆく６降圧過程ならば逆
の順序となる。
このタップ切替えは、ステップ制御回路１３の出力信号
により点弧制御回路１５が３端子サイリスタの点弧装置
を作動させることによって行われる。
により点弧制御回路１５が３端子サイリスタの点弧装置
を作動させることによって行われる。
このとき、１ステップ移行する毎に偏差信号判別器１２
の出力が判別、検知され、偏差信号判別器１２の出力が
存在すれば、第２図に示すように、その極性に応じ、負
の場合はタップ昇圧ステップ。
の出力が判別、検知され、偏差信号判別器１２の出力が
存在すれば、第２図に示すように、その極性に応じ、負
の場合はタップ昇圧ステップ。
正の場合はタップ降圧ステップの方向にさらに１ステッ
プ進む。偏差信号判別器１２の出力が零になれば、タッ
プ現状保持指令により、タップ切替の進行は停止し、そ
の状態で保持される。
プ進む。偏差信号判別器１２の出力が零になれば、タッ
プ現状保持指令により、タップ切替の進行は停止し、そ
の状態で保持される。
本実施例によれば次に述べる効果がある。
１）第３図（ａ）に示すステップ図のように、必ず１相
ずつタップの切替えを行う結果、３相中２相のタップが
同時に開路となることがないため、整流装置８への入力
が１時的にせよ遮断されることがない。すなわち、ある
相のタップが切替えの途中に開路しても、電源変圧器１
はＶ結線となり３相交流を連続して供給できる。
ずつタップの切替えを行う結果、３相中２相のタップが
同時に開路となることがないため、整流装置８への入力
が１時的にせよ遮断されることがない。すなわち、ある
相のタップが切替えの途中に開路しても、電源変圧器１
はＶ結線となり３相交流を連続して供給できる。
２）従来の３和平衡タップ切替えにくらべて少ないタッ
プ数で同等あるいはよりきめ細かい電圧の調整ができる
。
プ数で同等あるいはよりきめ細かい電圧の調整ができる
。
３）従来の点弧位相制御によるサイリスタ位相制御方式
にくらべて、交流側電圧（電流）波形の歪みを小さくで
きる。また、力率、効率、および電源変圧器のＫＶＡ容
量を小さくできる。
にくらべて、交流側電圧（電流）波形の歪みを小さくで
きる。また、力率、効率、および電源変圧器のＫＶＡ容
量を小さくできる。
４）従来のサイリスタ位相制御方式にくらべ、変圧器を
含めた整流回路全体の損失が少なくなる。
含めた整流回路全体の損失が少なくなる。
５）各相の電圧は僅かに不平衡になるが星形結線である
ため、電流の不平衡はより小さく抑制できる。
ため、電流の不平衡はより小さく抑制できる。
なお、前述の実施例では、各相のタップが３タップであ
る電源変圧器１の例を説明したが、本発明はこれに限る
ものではない。例えば各相４タップの方式では、第３図
（ｂ）に示すステップで、タップの昇気圧２降圧を行う
ことができる。
る電源変圧器１の例を説明したが、本発明はこれに限る
ものではない。例えば各相４タップの方式では、第３図
（ｂ）に示すステップで、タップの昇気圧２降圧を行う
ことができる。
以上述べたように、本発明によれば、従来のサイリスタ
位相制御方式にくらべて交流側電圧波形の歪みを小さく
し、力率、効率を良くするとともに、従来の３相平衡タ
ップ切替にくらべて、よりきめ細かな電圧調整を可能に
する３相タップ切替式直流電源装置を提供することがで
きる９
位相制御方式にくらべて交流側電圧波形の歪みを小さく
し、力率、効率を良くするとともに、従来の３相平衡タ
ップ切替にくらべて、よりきめ細かな電圧調整を可能に
する３相タップ切替式直流電源装置を提供することがで
きる９
第１図は、本発明の一実施例に係る３相タップ切替式直
流電源装置の制御回路図、第２図は、第１図のステップ
制御回路部の詳細図、第３図は、タップ切替のステップ
図で、（ａ）は３タップ方式、（ｂ）は４タップ方式の
ステップ図である。 １・・・電源変圧器、２，３．４・・・３端子サイリス
タ、５．６．７・・・３端子サイリスタ点弧装置、８・
・・整流装置、１１・・・比較型、１２・・・偏差信号
判別器、芥３面 （０−） （し）手続補正
書 昭和６１年特許願第 ２３６１５６ 号２発明の名称
３相タップ切替式直流電源装置λ補正をする者 ４、代 理 人
流電源装置の制御回路図、第２図は、第１図のステップ
制御回路部の詳細図、第３図は、タップ切替のステップ
図で、（ａ）は３タップ方式、（ｂ）は４タップ方式の
ステップ図である。 １・・・電源変圧器、２，３．４・・・３端子サイリス
タ、５．６．７・・・３端子サイリスタ点弧装置、８・
・・整流装置、１１・・・比較型、１２・・・偏差信号
判別器、芥３面 （０−） （し）手続補正
書 昭和６１年特許願第 ２３６１５６ 号２発明の名称
３相タップ切替式直流電源装置λ補正をする者 ４、代 理 人
Claims (1)
- １、入力を３相交流とする電源変圧器と、この電源変圧
器からの交流入力を直流電圧に整流して出力するための
整流装置とを備えた直流電源装置であつて、前記電源変
圧器の３相に具備された複数のタップに、タップ選択用
サイリスタとサイリスタ点弧装置とを備え、前記整流装
置の出力電圧と基準電圧とを比較して、その差が設定値
を越えたときに、前記電源変圧器の複数のタップを段階
的に切替えて出力電圧を調整するためのステップ制御回
路を設け、このステップ制御回路を前記端子サイリスタ
点弧装置の点弧制御回路に接続したことを特徴とする３
相タップ切替式直流電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23615686A JPS6391719A (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | ３相タツプ切替式直流電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23615686A JPS6391719A (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | ３相タツプ切替式直流電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6391719A true JPS6391719A (ja) | 1988-04-22 |
Family
ID=16996591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23615686A Pending JPS6391719A (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | ３相タツプ切替式直流電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6391719A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02280209A (ja) * | 1989-04-21 | 1990-11-16 | Jeol Ltd | タップ切り換え交流電源安定化装置 |
| JP2008515362A (ja) * | 2004-09-28 | 2008-05-08 | マシイネンフアブリーク・ラインハウゼン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 電圧を制御する装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59108121A (ja) * | 1982-12-14 | 1984-06-22 | Tokyo Denshi Kogyo Kk | 交流電圧調整装置 |
-
1986
- 1986-10-06 JP JP23615686A patent/JPS6391719A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59108121A (ja) * | 1982-12-14 | 1984-06-22 | Tokyo Denshi Kogyo Kk | 交流電圧調整装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02280209A (ja) * | 1989-04-21 | 1990-11-16 | Jeol Ltd | タップ切り換え交流電源安定化装置 |
| JP2008515362A (ja) * | 2004-09-28 | 2008-05-08 | マシイネンフアブリーク・ラインハウゼン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 電圧を制御する装置 |
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