JP3662085B2 - 定電圧装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定電圧装置、特に単相照明専用の定電圧装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、２４時間営業のコンビニエンスストアや大型ディスカウントストアなど、長時間に亘って大量の照明器具を使用する店舗が増加している。
【０００３】
ところで、蛍光管や白熱電灯等の照明器具は、１９０Ｖ付近で最も照明効率が良く、また、寿命が長くなることが証明されている。しかしながら、上述の店舗には約２００〜２２０Ｖの入力電圧が常に変動する状態で供給されている。その結果、これらの店舗では、照明器具における電力エネルギーが無駄に使用されているだけでなく、照明器具の寿命が短い等の問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、電力エネルギーを効率良く消費することができ、また、照明器具の寿命を延長することができる定電圧装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の定電圧装置は、２本の電圧線と、該電圧線間の１本の中性線からなる単相３線回路において、上記電圧線間に並列に接続された摺動巻線と、該摺動巻線に沿って連続的に摺動して降下電圧を得る摺動子から成る電動スライダーと；上記２本の電圧線のいずれか一方の電圧線と上記摺動子の間に接続された一次巻線と、２本の電圧線にそれぞれ直列に接続された２本の二次巻線とから成る複巻トランスと；上記二本の電圧線間の出力電圧を検出するフィードバック回路と；該フィードバック回路からの検出電圧を設定電圧と比較して修正値を算出して指令信号を出力する制御回路；該制御回路からの指令信号により上記電動スライダーの摺動子を修正方向にスライド作動せしめる電子制御ＡＣモーターと；から構成したことを特徴とする。また、上記電動スライダーの摺動巻線の一端にリミットスイッチを設けると共に、該リミットスイッチと上記一次巻線との間に非常時自動商用切替回路を設け、上記電動スライダーの摺動子が摩耗して上記複巻トランスの一次巻線に電流が流れなくなった時、上記摺動子が働いて上記リミットスイッチを作動せしめ、続いて非常時自動商用切替回路が作動して、上記２本の電圧線間に商用電圧を与えるように構成したことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。図１は、本願発明の定電圧装置の動作原理を説明する回路図であって、一次巻線をｂ、二次巻線をａとし、該二次巻線ａの両端部を入力端子Ｒと出力端子ｒ間に直列に接続した複巻トランスにおいて、一次巻線ｂ側にＹボルトの一次電圧を与えると、Ｙ×ａ／ｂボルトの電圧が、入力電圧Ｘ（入力端子ＲおよびＴ間の電圧）から降下する。従って、出力電圧（出力端子ｒおよびｔ間の電圧）をＫとすると、Ｋ＝Ｘ−Ｙａ／ｂの関係式が成り立つ。本関係式によれば、ＸおよびＹは、Ｋに対して比例一次関数であるので、上記入力電圧Ｘが変動しても、一次電圧Ｙを連動させることにより、出力電圧Ｋを一定にすることが可能である。
【０００７】
図２は、上記動作原理に基づく本発明の定電圧装置の一実施例を示すもので、Ｒ、ＮおよびＴは単相３線回路用定電圧装置の入力端子であり、ｒ、ｎおよびｔは出力端子であって、端子Ｒ−ｒ間およびＴ−ｔ間は電圧線、端子Ｎ−ｎ間は中性線である。
【０００８】
１は電動スライダーであって、その摺動巻線１ａの両端は、上記入力端子ＲおよびＴからの両電圧線に接続されている。上記電動スライダー１の摺動子１ｂは、電子制御ＡＣモーター２により上記摺動巻線１ａに沿って連続的にスライド駆動されるようになっている。
【０００９】
３は複巻トランスであって、一次巻線３ａ、二次巻線３ｂ、３ｃおよび鉄心３ｄ等から構成されている。上記一次巻線３ａの両端部は、上記入力端子Ｒからの電圧線と上記摺動子１ｂに接続されている。また、上記二次巻線３ｂの両端部は、上記入力端子Ｒと出力端子ｒ間の電力線に直列に接続されている。さらに、上記二次巻線３ｃの両端部は、上記入力端子Ｔと出力端子ｔ間の電力線に直列に接続されている。
【００１０】
４はフィードバック回路であって、上記出力端子ｒおよびｔ間の出力電圧Ｋを検出して、その検出電圧値を制御回路５に出力するようになっている。該制御回路５は、出力電圧任意設定回路６により設定された所望の出力電圧と上記フィードバック回路４で検出された出力電圧Ｋとを比較して、修正値を算出し、上記電子制御ＡＣモーター２に指令信号として出力する。
【００１１】
７は非常時自動商用切替回路であって、リミットスイッチ８が作動すると、稼動するようになっている。
【００１２】
次に、上記実施例の定電圧装置の作用について説明する。入力端子ＲおよびＴ間には、約２００〜２２０ボルトで変動する商用電圧が加えられており、この入力電圧を電動スライダー１により予め電圧降下させて、複巻トランス３の一次巻線３ａに一次電圧として与える。
【００１３】
複巻トランス３において、一次巻線３ａに与えられた一次電圧に基づいて、二次巻線３ｂおよび３ｃに二次電圧が誘起される。該二次巻線３ｂおよび３ｃ間の出力電圧は、上記フィードバック回路４によって検出され、その検出値は制御回路５に出力される。
【００１４】
一方、上記出力電圧任意設定回路６において設定される設定電圧は、例えば１８６〜１９８ボルト間の任意の値に設定されており、制御回路５において、上記フィードバック回路４からの検出値と比較されて、修正値が算出される。
【００１５】
上記フィードバック回路４からの検出電圧が上記設定電圧より高いと、上記一次巻線３ａに与える電圧を降下せしめるように、上記電子制御モーター２に指令信号が出力されて、上記電動スライダー１の摺動子１ｂを図２において上方に作動せしめる。
【００１６】
上記フィードバック回路４からの検出電圧が上記設定電圧より低いと、上記一次巻線３ａに与える電圧を上昇せしめるように、上記電子制御モーター２に指令信号が出力されて、上記電動スライダー１の摺動子１ｂを図２において下方に作動せしめる。
【００１７】
以上のように、フィードバック回路４により出力端子ｒおよびｔ間の出力電圧Ｋが常に監視されて、所定の設定電圧に保つように、上記電動スライダー１の摺動子１ｂが摺動巻線１ａに沿ってスライドする。
【００１８】
長期間の作動により、電動スライダー１の摺動子１ｂのカーボンが極限摩耗状態に至り、その結果、Ｐ−Ｑ間に電流が流れなくなり、上述のような定電圧制御が不可能になった場合には、上記電動スライダー１の摺動子１ｂが働いて速やかにリミットスイッチ８を作動せしめる。該リミットスイッチ８が作動すると、上記非常時自動商用切替回路７が作動して、複巻トランス３の一次巻線３ａ間に電流が流れて商用バイパス回路に切り替わる。
【００１９】
【発明の効果】
１）
Ｒ〜Ｔ間２００Ｖを一次巻線とし、同一鉄心に二次巻線１０〜１６Ｖの二回路をとって構成したので、複巻トランスにより軽量化、設置スペースの低減、低価格化を図ることができる。
２）
電動スライダーと複巻トランスとの組み合わせた回路を、電子制御により所望電圧を保持するように構成したので、特に、電力エネルギーの無駄な使用を抑えることが出来るだけでなく、照明器具の寿命を延長することができる。
３）
本発明の定電圧装置は専ら商用電圧を降下せしめることを目的とするため、小型化を図ることが可能となった。
４）
長期のノーメンテナンスにより、電動スライダーの摺動子が極限摩耗して複巻トランスの一次側がオープンになって制御不能になった場合、リミットスイッチのドライ接点で速やかに複巻トランスの一次側を短絡して商用バイパスに切り替えるように構成したので、クラッシュセフティーを効果的に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の定電圧装置の動作原理を説明する回路図である。
【図２】本発明の定電圧装置の一実施例を示す回路図である。
【符号の説明】
１ 電動スライダー
１ａ 巻線
１ｂ スライダー端子
２ 電子制御ＡＣモーター
３ 複巻トランス
３ａ 一次巻線
３ｂ 二次巻線
３ｃ 二次巻線
３ｄ 鉄心
４ フィードバック回路
５ 制御回路
６ 出力電圧任意設定回路
７ 非常時自動商用切替回路
８ リミットスイッチ
ａ 二次巻線
ｂ 一次巻線
Ｋ 出力電圧
Ｎ 入力端子
ｎ 出力端子
Ｒ 入力端子
ｒ 出力端子
Ｔ 入力端子
ｔ 出力端子
Ｘ 入力電圧
Ｙ 一次電圧

Claims (2)

1. ２本の電圧線と、該電圧線間の１本の中性線からなる単相３線回路において、上記電圧線間に並列に接続された摺動巻線（１ａ）と、該摺動巻線（１ａ）に沿って連続的に摺動して降下電圧を得る摺動子（１ｂ）から成る電動スライダー（１）と；上記２本の電圧線のいずれか一方の電圧線と上記摺動子（１ｂ）の間に接続された一次巻線（３ａ）と、２本の電圧線にそれぞれ直列に接続された２本の二次巻線（３ｂ、３ｃ）とから成る複巻トランス（３）と；上記二本の電圧線間の出力電圧を検出するフィードバック回路（４）と；該フィードバック回路（４）からの検出電圧を設定電圧と比較して修正値を算出して指令信号を出力する制御回路（５）；該制御回路（５）からの指令信号により上記電動スライダー（１）の摺動子（１ｂ）を修正方向にスライド作動せしめる電子制御ＡＣモーター（２）と；から構成したことを特徴とする定電圧装置。
2. 上記電動スライダー（１）の摺動巻線（１ａ）の一端にリミットスイッチ（８）を設けると共に、該リミットスイッチ（８）と上記一次巻線（３ａ）との間に非常時自動商用切替回路（７）を設け、上記電動スライダー（１）の摺動子（１ｂ）が摩耗して上記複巻トランス（３）の一次巻線（３ａ）に電流が流れなくなった時、上記摺動子（１ｂ）が働いて上記リミットスイッチ（８）を作動せしめ、続いて非常時自動商用切替回路（７）が作動して、上記２本の電圧線間に商用電圧を与えるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の定電圧装置。

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