JPH0198005A - Power saving controller for inductive load - Google Patents

Power saving controller for inductive load

Info

Publication number
JPH0198005A
JPH0198005A JP25458287A JP25458287A JPH0198005A JP H0198005 A JPH0198005 A JP H0198005A JP 25458287 A JP25458287 A JP 25458287A JP 25458287 A JP25458287 A JP 25458287A JP H0198005 A JPH0198005 A JP H0198005A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
winding
inductive load
load
current
core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP25458287A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Hatanaka
武史 畑中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ARETSUKUSU DENSHI KOGYO KK
Original Assignee
ARETSUKUSU DENSHI KOGYO KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ARETSUKUSU DENSHI KOGYO KK filed Critical ARETSUKUSU DENSHI KOGYO KK
Priority to JP25458287A priority Critical patent/JPH0198005A/en
Publication of JPH0198005A publication Critical patent/JPH0198005A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

PURPOSE:To control the electric power for inductive load and to attain the high energy saving effect by using a auto-transformer type voltage regulator, a DC exciting power supply, a semiconductor switch, a load detecting circuit, and a switch control circuit. CONSTITUTION:An auto-transformer type voltage regulator 24 is set between an AC power supply 12 and an inductive load 18 and an output wiring is formed with use of a serial wiring 46, a serial wiring 50 having the adverse polarity to the wiring 46 and a shunt wiring 48. A DC exciting power supply 28 is set at the input side of the load 18 and an AC reactor 82 takes out the component dependent on the output voltage. While the component dependent on the inductive load current is taken out by a current transformer 80. These components undergo the vector synthesization and rectification and the DC exciting current of a control wiring 26 of a voltage controller 24 is supplied via a semiconductor switch circuit 30. At the same time, an inductive load detecting circuit 32 produces an output signal in accordance with the load state of the load 18. Then a control circuit 34 controls the conduction rate of a switch element 88 of the circuit 30 in response to said output signal. In such a constitution, the load voltage is instantaneously controlled at an optimum level in response to the due state. Thus the load 18 is always driven at the maximum power factor and the high energy saving effect is ensured.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の対象〕 本発明は交流電力制御装置に関し、とくに、交流インダ
クションモータ等の誘導負荷の省電力制御装置に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] The present invention relates to an AC power control device, and particularly to a power saving control device for an inductive load such as an AC induction motor.

〔従来技術〕[Prior art]

従来、交流インダクションモータ、その他の誘導負荷の
省エネルギーを目的として、米国特許筒4,052,6
48号および同4,337,640号において、インダ
クションモータの入力電圧を位相制御により変えて力率
を改善することが提案されている。
Conventionally, for the purpose of energy saving of AC induction motors and other inductive loads, U.S. Patent No. 4,052,6
No. 48 and No. 4,337,640 propose changing the input voltage of an induction motor by phase control to improve the power factor.

これら電力制御装置では、サイリスタにより負荷に供給
される交流電圧を直接位相制御するため、負荷電流が多
くの高調波成分を含み、この高調波電流が電力制御装置
の電力用コンデンサとリニア・リアクトルに流入して、
これら素子に異常音、振動の発生および過熱、損傷等の
障害をひき起こしていた。しかも、高調波電流によって
受電電源電圧の波形に歪みが発生して、コンピュータ等
の情報機器やその他の制御装置に多大な障害を与えてい
た。サイリスタは毎サイクルにおいて電圧に同期して点
弧されているが、サイリスタの点弧のための同期信号は
電源電圧からとっているので。
In these power control devices, the phase of the AC voltage supplied to the load is directly controlled by the thyristor, so the load current contains many harmonic components, and this harmonic current flows through the power capacitor and linear reactor of the power control device. Inflow,
These devices caused problems such as abnormal noise, vibration, overheating, and damage. Moreover, the waveform of the received power supply voltage is distorted by the harmonic current, causing great trouble to information devices such as computers and other control devices. The thyristor is fired in synchronization with the voltage in every cycle, but the synchronization signal for firing the thyristor is taken from the power supply voltage.

同期信号はこの波形歪みのために変動してしまうことが
あった。このため負荷の状態によっては制御が不安定に
なったり、場合によっては制御不能となってしまい、安
全性ならびに信頼性において問題があった。これを解決
することを目的として、米国特許筒4,602,200
号には高調波フィルターを設けることが提案されている
が、この装置では多数の大容量のコンデンサ、リアクト
ル、ならびに抵抗を必要とし、装置全体が大形化すると
ともに製造コストが極めて高くついていた。つぎにイン
ダクションモータや誘導コイルの始動時にはモータの定
格電流の6倍以上の大きい始動電流が流れるために、1
1!力用半導体素子の容量を誘導負荷の定格容量の2〜
4倍に相当するものを選択しなければならず、このため
、半導体素子が高価となり、しかもそのための制御回路
も必然的に大形複雑化し、応答性も悪かった。
The synchronization signal sometimes fluctuates due to this waveform distortion. Therefore, depending on the state of the load, control becomes unstable, or in some cases becomes uncontrollable, resulting in safety and reliability problems. In order to solve this problem, U.S. Patent No. 4,602,200
The issue proposed installing a harmonic filter, but this device required a large number of large-capacity capacitors, reactors, and resistors, making the entire device large and extremely expensive to manufacture. Next, when starting an induction motor or induction coil, a large starting current that is more than 6 times the rated current of the motor flows, so 1
1! The capacity of the power semiconductor element is 2 to 2 of the rated capacity of the inductive load.
It is necessary to select one that is four times as large as the conventional one, and as a result, the semiconductor element becomes expensive, and the control circuit therefor inevitably becomes larger and more complicated, resulting in poor responsiveness.

さらに半導体素子としてサイリスタも用いた制御装置で
は主回路部分に大きな内部発生損失が生じて、主回路部
分の電力消費が大きくなるという欠点があった。とくに
、主回路部分には転流リアクトル、転流コンデンサで構
成される強制転流回路を必要とし、転流回路内で転流の
たびに移動するエネルギーに伴う損失が発生していた。
Furthermore, a control device that also uses a thyristor as a semiconductor element has the disadvantage that a large internally generated loss occurs in the main circuit portion, resulting in increased power consumption in the main circuit portion. In particular, the main circuit requires a forced commutation circuit consisting of a commutation reactor and a commutation capacitor, and losses occur due to the energy transferred each time the commutation occurs within the commutation circuit.

さらにこのほか、主回路スナバ回路における損失(抵抗
、ダイオード等)、平滑リアクトル、交流リアクトル等
の損失(鉄損、銅損等)、コンデンサー内部損失の発生
等による電力消費が大きかった。このように従来の電力
制御装置では装置自体の消費電力が大きいために交流イ
ンダクションモータやその他の誘導負荷の省エネルギー
効果が少なかった。
In addition, power consumption was large due to losses in the main circuit snubber circuit (resistance, diode, etc.), losses in the smoothing reactor, AC reactor, etc. (iron loss, copper loss, etc.), and internal loss of the capacitor. As described above, in conventional power control devices, the power consumption of the device itself is large, so that the energy saving effect of AC induction motors and other inductive loads has been small.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

そこで1本発明の目的は上記問題を解決し、省エネルギ
ー効果の高い誘導負荷用省電力制御装置を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a power-saving control device for an inductive load that has a high energy-saving effect.

本発明の他の目的は小形軽量にして安価な誘導負荷用省
電力制御装置を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a power-saving control device for an inductive load that is small, lightweight, and inexpensive.

本発明の他の目的は交流インダクションモータ等の誘導
負荷の変動に高速に応答可能な誘導負荷用省電力制御装
置を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a power-saving control device for an inductive load that can quickly respond to fluctuations in an inductive load such as an AC induction motor.

本発明の他の目的は正弦波交流波形への歪みを防止した
誘導負荷用省電力制御装置を提供することを目的とする
Another object of the present invention is to provide a power-saving control device for an inductive load that prevents distortion to a sinusoidal AC waveform.

本発明の他の目的は交流インダクシコンモータの負荷状
態に応答して自動的に最高力率にて誘導負荷を駆動する
ことができる誘導負荷用省電力制御装置を提供すること
を目的とする。
Another object of the present invention is to provide a power saving control device for an inductive load that can automatically drive the inductive load at the highest power factor in response to the load condition of an AC inductor motor.

本発明の他の目的は小形、軽量、低コストの誘導負荷用
省電力制御装置を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a power-saving control device for an inductive load that is small, lightweight, and low cost.

本発明の他の目的は過負荷耐量が大きく、安定性や信頼
性が高く、シかも保守点検が不要な誘導負荷用省電力制
御装置を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a power-saving control device for an inductive load that has a large overload capacity, high stability and reliability, and does not require maintenance or inspection.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

本発明の省電力制御装置は交流電源と誘導負荷との間に
接続される出力巻線と、前記出力巻線の出力電圧を調整
するための制御巻線を備えた単巻変圧器形電圧調整器と
、前記誘導負荷の入力側に接続されて前記出力電圧に依
存した成分を取り出す交流リアクトルと、前記誘導負荷
の電流に依存した成分裂取り出す変流器と1両成分をベ
クトル合成した電流を整流して前記制御巻線に直流励磁
電流を供給する整流器とを備えた直流励磁電源と。
The power saving control device of the present invention includes an output winding connected between an AC power supply and an inductive load, and a control winding for adjusting the output voltage of the output winding. an AC reactor connected to the input side of the inductive load to take out a component dependent on the output voltage, a current transformer to take out a component dependent on the current of the inductive load, and a current that is a vector combination of both components. A DC excitation power supply comprising a rectifier that rectifies and supplies DC excitation current to the control winding.

前記制御巻線と前記直流励磁W1gとの間に接続され、
前記制御巻線に供給される前記直流励磁電流を制御する
半導体スイッチと、前記負荷の負荷状態に対応した出力
信号を発生する負荷検出回路と、前記出力信号に応答し
て、前記半導体スイッチの通流率を制御する制御回路と
を備えたことを特徴とする。
connected between the control winding and the DC excitation W1g,
a semiconductor switch that controls the DC excitation current supplied to the control winding; a load detection circuit that generates an output signal corresponding to the load state of the load; and a load detection circuit that controls the conduction of the semiconductor switch in response to the output signal. The present invention is characterized by comprising a control circuit that controls the flow rate.

〔実施例〕〔Example〕

以下1図面を参照して本発明の詳細な説明する。 The present invention will be described in detail below with reference to one drawing.

第1図において1本発明の望ましい実施例による誘導負
荷用省電力制御袋g!10は交流電源12に接続される
入力端14.16と、誘導負荷18に接続される出力端
20.22と1M導負負荷18供給される出力電圧を負
荷状態に応じて可変調整する制御巻線26を備えた単巻
変圧器形電圧調整器24と、制御巻線26に直流励磁電
流を供給する直流励磁電源28と。
In FIG. 1, a power-saving control bag for inductive load according to a preferred embodiment of the present invention is shown! 10 is an input end 14.16 connected to the AC power supply 12, an output end 20.22 connected to the inductive load 18, and a control winding that variably adjusts the output voltage supplied to the 1M conductive negative load 18 according to the load state. an autotransformer type voltage regulator 24 having a wire 26; and a DC excitation power supply 28 that supplies a DC excitation current to the control winding 26.

制御巻線26と直流励磁電g28との間に接続され、制
御巻線26に供給される直流励磁電流を可変する半導体
スイッチ回路30と、負荷状態に対応した出力信号を発
生する負荷検出回路32と、出力信号に応答して半導体
スイッチ回路30の通流率を制御して出力電圧を負荷状
態に応答して調整する制御回路34とを備える。
A semiconductor switch circuit 30 that is connected between the control winding 26 and the DC excitation current g28 and that varies the DC excitation current supplied to the control winding 26, and a load detection circuit 32 that generates an output signal corresponding to the load state. and a control circuit 34 that controls the conduction rate of the semiconductor switch circuit 30 in response to the output signal and adjusts the output voltage in response to the load state.

第1〜5図において、単巻変圧器形電圧調!1擬24は
主磁束ループ路を構成する第1可飽和鉄心と、主磁束ル
ープ路の1部をバイパスさせるための磁気分路鉄心44
とを有し、第1可飽和鉄心42は巻鉄心からなる。第1
可飽和鉄心42は第、1直列巻線46と、分路巻線48
と、第2直列巻線50からなる出力巻線を備える。第1
直列巻線46は出力端20に接続された高圧端子と入力
端14に接続された中圧端子との間に接続され1分路巻
線48は第1直列巻線46に同一極性で直列接続される
0分路巻線48の下端部は入力端16に接続された中性
点に接続される。第2直列巻線50は分路者948の下
端部と出力端22との間において第1直列巻線46とは
逆極性で接続される。主磁束ループ路の少くとも一部の
磁気飽和状態を変えて、磁気分路鉄心44の磁束密度を
制御するために巻鉄心からなる第2可飽和鉄ll152
が制御巻線26により後述の如く制御される。
In Figures 1 to 5, autotransformer type voltage control! 1 pseudo 24 is a first saturable iron core that constitutes the main magnetic flux loop path, and a magnetic shunt iron core 44 for bypassing a part of the main magnetic flux loop path.
The first saturable core 42 is made of a wound core. 1st
The saturable core 42 has a first series winding 46 and a shunt winding 48.
and an output winding consisting of a second series winding 50. 1st
The series winding 46 is connected between the high voltage terminal connected to the output end 20 and the medium voltage terminal connected to the input end 14, and the first shunt winding 48 is connected in series with the first series winding 46 with the same polarity. The lower end of the zero shunt winding 48 is connected to a neutral point connected to the input terminal 16. The second series winding 50 is connected between the lower end of the shunt 948 and the output end 22 with opposite polarity to the first series winding 46 . A second saturable iron ll152 comprising a wound iron core for controlling the magnetic flux density of the magnetic shunt iron core 44 by changing the magnetic saturation state of at least a part of the main magnetic flux loop path.
is controlled by the control winding 26 as described below.

第2〜3図において、第1可飽和鉄心42は主磁束ルー
プ路を構成するセンター・レッグ54とアウター彎レッ
グ56,58を備える。センター・レッグ54は磁気分
路鉄心44により区分された第1コア部54aと第2コ
ア部54bを備える。さらに、センター・レッグ54は
アウター・レッグ56,58の外側に延びる延長部、す
なわち、第3コア部54cを備える。センター・レッグ
54は第1可飽和鉄心42の上に配置されて、固定具6
0.62で互いに固定されて一体化される。第2.3.
5図より明らかなように、磁気分路鉄心44は多枚数の
ケイ素鋼板を積層した断面C形状の鉄心からなる。′&
&気分路鉄心44の1l144aはセンター・レッグ5
4と磁気的に結合するように配置しである。磁気分路鉄
心44の端部44b。
In FIGS. 2-3, the first saturable core 42 includes a center leg 54 and outer curved legs 56, 58 that constitute a main magnetic flux loop path. The center leg 54 includes a first core portion 54a and a second core portion 54b separated by the magnetic shunt core 44. Furthermore, the center leg 54 includes an extension portion extending outwardly from the outer legs 56, 58, ie, a third core portion 54c. The center leg 54 is disposed above the first saturable core 42 and the fixture 6
0.62 and are fixed to each other and integrated. Section 2.3.
As is clear from FIG. 5, the magnetic shunt core 44 is made up of a C-shaped cross-sectional core made by laminating a large number of silicon steel plates. ′&
& 1l144a of 44 is center leg 5
4 and magnetically coupled with each other. End portion 44b of magnetic shunt core 44.

44cは第1直列巻線46および分路巻線48の第1コ
イルブロツクと第2直列巻線50の第2コイルブロツク
との間で一定のエアギャップに相当する所要の厚みの間
装物64,66を挾んで第1可飽和鉄心42のアウター
・レッグ56,5B上に配置され、固定具68.70に
よってアウター・レッグ56,58に固定されて、各鉄
心は一体化される。磁気分路鉄心64は主磁束ループ路
の磁束の一部を高リラクタンスをなすギャップ(間装物
64.66により形成される)を介してアウター・レッ
グ56,58に分路させて出力電圧を調整するとともに
、高調波を減衰させ、出力電圧の波形歪みを少なくする
ように機能する。第2可飽和鉄心52は磁気分路鉄心5
4の下側において、すなわち、第1直列巻$46および
分路巻線48の第1コイルブロツクと第2直列巻線50
の第2コイルブロツクとの間でセンター・レッグ54の
第2コア部54bの上部と第3コア部54cの下端部の
上に配置されて、固定具72.74によって各鉄心は一
体化されて磁気的に結合される。このように、第2可飽
和鉄心52は第1可飽和鉄心42の下半部とオーバーラ
ツプするように配置され、第1可飽和鉄心の一部を磁気
飽和させて第2直列巻LA50の磁束が第1直列巻線4
6と分路巻線48の磁束に作用しないようにするととも
に、第1直列巻I@46と分路巻線48の磁束を磁気分
路鉄心44にシフトさせるように機能する。
44c is an interlayer 64 having a required thickness corresponding to a constant air gap between the first coil block of the first series winding 46 and the shunt winding 48 and the second coil block of the second series winding 50. , 66 on the outer legs 56, 5B of the first saturable core 42, and is fixed to the outer legs 56, 58 by fixtures 68, 70, so that each core is integrated. A magnetic shunt core 64 shunts a portion of the magnetic flux in the main flux loop path through high reluctance gaps (formed by intersperses 64, 66) to the outer legs 56, 58 to provide an output voltage. It also functions to attenuate harmonics and reduce waveform distortion of the output voltage. The second saturable core 52 is the magnetic shunt core 5
4, i.e. the first series winding 46 and the first coil block of the shunt winding 48 and the second series winding 50.
The cores are arranged between the second coil block of the center leg 54 on the upper part of the second core part 54b and the lower end of the third core part 54c, and the respective cores are integrated by fixing devices 72 and 74. magnetically coupled. In this way, the second saturable core 52 is arranged so as to overlap the lower half of the first saturable core 42, and magnetically saturates a part of the first saturable core to increase the magnetic flux of the second series winding LA50. First series winding 4
6 and the shunt winding 48, and functions to shift the magnetic flux of the first series winding I@46 and the shunt winding 48 to the magnetic shunt core 44.

第1直列巻1@46および分路巻線48.第2直列巻線
50ならびに制御巻線26はそれぞれセンター・レッグ
54の第1〜第3コア部54a、54b、54a上に巻
かれて、はぼ同一平面内に配置される。さらに、各巻線
の上面と下面は第2可飽和鉄心52の上面と第1可飽和
鉄心42の下面とにそれぞれ整列するように配置される
。すなわち、第1直列巻$46と分路巻線48のコイル
・ブロックと第2直列巻線50からなる第2コイル・ブ
ロックと、制御巻線26の第3コイル・ブロックはセン
ター・レッグ54、第1、第2可飽和鉄心42.52の
厚み内にほぼ配置される。センター・レッグ54の第3
コア部54cは第1可飽和鉄心42の外側に延びていて
、制御巻線26はセンター・レッグ54の下端部54c
上に巻かれている。第2可飽和鉄心52は第2T1.列
巻線50の第2コイル・ブロックと制御巻線26の第3
コイル・ブロックを囲んでいる。第2,3図において第
2可飽和鉄心52の上部と下部はそれぞれ固定具72.
74によりセンター・レッグ54とともに補助磁束ルー
プ路を構成し、制御巻線26に直流励磁電流が供給され
たときに制御巻線26の磁束の通路として機能する。す
なわち、制御巻線26の磁束はセンター・レッグ54の
第2コア部54bを部分的に磁気飽和させ、もって第1
直列巻線46および分路巻線48の磁束を主磁束ループ
から磁気分路鉄心44を介してアウター・レッグ56,
58にシフトさせる。
First series winding 1@46 and shunt winding 48. The second series winding 50 and the control winding 26 are wound on the first to third core portions 54a, 54b, 54a of the center leg 54, respectively, and are arranged substantially in the same plane. Further, the upper surface and the lower surface of each winding are arranged so as to be aligned with the upper surface of the second saturable iron core 52 and the lower surface of the first saturable iron core 42, respectively. That is, a second coil block consisting of a coil block of the first series winding 46, a shunt winding 48, a second series winding 50, a third coil block of the control winding 26, a center leg 54, It is arranged substantially within the thickness of the first and second saturable cores 42.52. 3rd of center leg 54
The core portion 54c extends outside the first saturable core 42, and the control winding 26 is attached to the lower end 54c of the center leg 54.
wrapped on top. The second saturable iron core 52 is the second T1. The second coil block of column winding 50 and the third coil block of control winding 26
It surrounds the coil block. In FIGS. 2 and 3, the upper and lower parts of the second saturable core 52 are respectively provided with fixtures 72.
74 constitutes an auxiliary magnetic flux loop path together with the center leg 54, and functions as a path for the magnetic flux of the control winding 26 when the control winding 26 is supplied with a DC excitation current. That is, the magnetic flux of the control winding 26 partially magnetically saturates the second core portion 54b of the center leg 54, thereby causing the first core portion 54b to become partially magnetically saturated.
The magnetic flux of the series winding 46 and the shunt winding 48 is routed from the main flux loop through the magnetic shunt core 44 to the outer leg 56,
Shift to 58.

第1直列巻線46と分路巻線48はセンター・レッグ5
4の第1コア部54a上に巻かれて単巻変圧器を構成し
、第2直列巻線50が第2コア54b上に第1直列巻線
46とは逆極性で巻かれて、いわゆる、差動結合される
The first series winding 46 and the shunt winding 48 are connected to the center leg 5.
The second series winding 50 is wound on the second core 54b with the opposite polarity to the first series winding 46 to form a so-called autotransformer. Differentially coupled.

上記構成において、入力端14,16が交流電源12に
接続されて、出力端20.22が誘導負荷18に接続さ
れると、第1、第2直列巻線鳴6゜50に大電流が流れ
1分路巻線48には入力電流と出力電流との差電流が流
れる。
In the above configuration, when the input terminals 14 and 16 are connected to the AC power supply 12 and the output terminals 20 and 22 are connected to the inductive load 18, a large current flows through the first and second series windings. A difference current between the input current and the output current flows through the first shunt winding 48 .

第1,2図において、制御者$9126に直流励磁電流
が供給されないときは、第1直列巻線46と分路巻線4
8およびこの分路巻線48に差動結合された第2直列巻
線5oにより生じた磁束がセンター・レッグ54からア
ウター・レッグ56,58を通過して、センター・レッ
グ54に循還する。
1 and 2, when the DC excitation current is not supplied to the controller $9126, the first series winding 46 and the shunt winding 4
8 and the second series winding 5o differentially coupled to the shunt winding 48 passes from the center leg 54 through the outer legs 56, 58 and circulates back to the center leg 54.

このとき、第1直列巻線46と分路巻線48の生ずる磁
束と第2直列巻線50の生ずる磁束とは逆方向になって
いるから、相互磁束全体としては、差になって作用する
。したがって、このときの出力電圧は最少となる。
At this time, since the magnetic flux generated by the first series winding 46 and the shunt winding 48 and the magnetic flux generated by the second series winding 50 are in opposite directions, the mutual magnetic flux as a whole acts as a difference. . Therefore, the output voltage at this time is the minimum.

つぎに、制御巻線26に直流励磁電流が供給されると、
第2可飽和鉄心52はセンター・レッグ54の第2、第
3コア部54b、54cとともに磁気飽和されるため、
第1直列巻線46と分路巻線48の生ずる磁束は磁気分
路鉄心44にシフトされる。このとき、磁束は第1コア
部54a、アウター・レッグ56,58および磁気分路
鉄心44を介して循還し、出力端20,22の出力電圧
は最大となる。制御巻線26に供給される直流励磁電流
を少なくすると、それに応じて出力巻線の出力端出力電
圧は低下する。このように、センター・レッグ54の第
2.第3コア部54b、54Cの磁気飽和状態を可変制
御することにより、第1直列巻線46と分路巻線48か
らなる出力巻線に対する第2直列巻線5oの差動結合状
態を変化させて磁気分路鉄心44にシフトされる第1直
列巻線46および分路巻線48の磁束を制御し、出力端
の出力電圧を可変制御できる。
Next, when the DC excitation current is supplied to the control winding 26,
Since the second saturable iron core 52 is magnetically saturated together with the second and third core portions 54b and 54c of the center leg 54,
The magnetic flux produced by first series winding 46 and shunt winding 48 is shifted to magnetic shunt core 44 . At this time, the magnetic flux circulates through the first core portion 54a, the outer legs 56, 58, and the magnetic shunt core 44, and the output voltage at the output ends 20, 22 becomes maximum. When the DC excitation current supplied to the control winding 26 is reduced, the output voltage at the output end of the output winding is reduced accordingly. Thus, the second . By variably controlling the magnetic saturation state of the third core portions 54b and 54C, the differential coupling state of the second series winding 5o to the output winding consisting of the first series winding 46 and the shunt winding 48 is changed. The magnetic fluxes of the first series winding 46 and the shunt winding 48 shifted to the magnetic shunt core 44 can be controlled, and the output voltage at the output end can be variably controlled.

第1図にもどって、直流励磁電源28は単巻変圧熱形電
圧調整器24の出力側に接続された変流器80と、変圧
器81を介して接続された交流リアクトル82とを備え
る。変流器80は誘導負荷18の電流に依存した成分を
とり出すための電流成分回路として機能する。交流リア
クトル82は変圧器81を介して高圧から低圧に変圧さ
れた電圧を電圧調整器24の出力電圧に依存した成分を
とり出すための電圧成分回路として機能する0両成分は
整流器84の交流入力側でベクトル合成される。整流器
84の直流出力電流は開成分の合成電流を整流したもの
に相当し、コンデンサ86によって平滑され、制御巻線
26の直流励磁電流Iとして用いられる。整流器84の
直流出力電流に含まれる電流依存成分と電圧依存成分と
により、負荷の投入、遮断、あるいは負荷の急激な変動
時に直流出力電流の変化によって高速応答でその負荷変
動を補償させることができる。
Returning to FIG. 1, the DC excitation power supply 28 includes a current transformer 80 connected to the output side of the autotransformer thermal type voltage regulator 24 and an AC reactor 82 connected via a transformer 81. The current transformer 80 functions as a current component circuit for extracting a component dependent on the current of the inductive load 18. The AC reactor 82 functions as a voltage component circuit for extracting a component dependent on the output voltage of the voltage regulator 24 from the voltage transformed from high voltage to low voltage via the transformer 81. Both components are the AC input of the rectifier 84. Vector composition is performed on the side. The DC output current of the rectifier 84 corresponds to a rectified composite current of open components, is smoothed by a capacitor 86, and is used as the DC excitation current I of the control winding 26. Due to the current-dependent component and voltage-dependent component included in the DC output current of the rectifier 84, it is possible to compensate for load fluctuations with a high-speed response by changing the DC output current when the load is turned on or off, or when the load suddenly fluctuates. .

半導体スイッチ回路30は半導体スイッチ88を備え、
この半導体スイッチ88は整流器84の直流出力端子間
に直流励磁電流工を制御するために接続される。半導体
スイッチ88としてはトランジスタやサイリスタを使用
することができる。
The semiconductor switch circuit 30 includes a semiconductor switch 88,
This semiconductor switch 88 is connected between the DC output terminals of the rectifier 84 to control the DC exciting current. As the semiconductor switch 88, a transistor or a thyristor can be used.

第1図において、半導体スイッチ88はインバーテツド
ダーリントン回路を形成する第1と第2の制御用トラン
ジスタ88a、88bを備える。
In FIG. 1, semiconductor switch 88 includes first and second control transistors 88a and 88b forming an inverted Darlington circuit.

ここで、インバーテツドダーリントン回路とは、PNP
型トランジスタとNPN型トランジスタを相補的に接続
した回路を云う、すなわち、第1の制御用トランジスタ
88aのベース電流を制御するために第2の制御用トラ
ンジスタ88bがインバーテツドダーリントン接続され
、インバーテツドダーリントン回路を形成している。直
流励磁電流工を供給される制御巻線26には電流吸収回
路90が並列接続されている。1!!流吸収回路90と
してはコンデンサが用いられる。この電流吸収回路90
は半導体スイッチ88がオフ時に整流器84の直流出力
電流と直流励磁電流との差電流分を吸収する作用をする
。11を流吸収回路88と並列に電圧制限素子92が接
続される。この電圧制御素子92は励磁電圧が電圧制限
素子92により制限される電圧に達すると導通し、半導
体スイッチ88と電流吸収回路90に過電圧が加わらな
いようにするために設けられる。電圧制限素子92とし
て定電圧ダイオードを用いた場合の実施例が第1図に示
されている。第1図において、電流吸収回路90として
のコンデンサと半導体スイッチ88との間に逆流防止用
ダイオード94が挿入されている。ダイオード94は半
導体スイッチ88のオン時にコンデンサ90からの放電
電流がこの半導体スイッチ88を介して流れるのを阻止
する。これにより半導体スイッチ88として用いられる
例えば図示の如きトランジスタなどの素子の破壊の危険
性を防止する。
Here, the inverted Darlington circuit is a PNP
In other words, in order to control the base current of the first control transistor 88a, the second control transistor 88b is connected in an inverted Darlington manner. It forms the Doderlington circuit. A current absorption circuit 90 is connected in parallel to the control winding 26 that is supplied with a DC excitation current. 1! ! A capacitor is used as the current absorption circuit 90. This current absorption circuit 90
acts to absorb the difference current between the DC output current of the rectifier 84 and the DC excitation current when the semiconductor switch 88 is off. A voltage limiting element 92 is connected in parallel with the current absorbing circuit 88 . This voltage control element 92 becomes conductive when the excitation voltage reaches the voltage limited by the voltage limiting element 92, and is provided to prevent overvoltage from being applied to the semiconductor switch 88 and the current absorption circuit 90. An embodiment in which a constant voltage diode is used as the voltage limiting element 92 is shown in FIG. In FIG. 1, a backflow prevention diode 94 is inserted between a capacitor serving as a current absorption circuit 90 and a semiconductor switch 88. Diode 94 prevents discharge current from capacitor 90 from flowing through semiconductor switch 88 when semiconductor switch 88 is on. This prevents the risk of destruction of elements such as the illustrated transistor used as the semiconductor switch 88.

第6,7図において、負荷検出回路32において、変圧
器(図示せず)からの正弦波の電圧信号(a)は演算増
幅器により成る増幅11100に供給され、同様に変流
器(図示せず)からの正弦波の電流信号(b)は同様に
演算増幅器より成る増幅器102に供給される。増幅器
100゜102は、大きな増幅率を有し、信号(a)お
よび(b)をそれぞれ矩形波に変換して信号((1)お
よび(d)を出力する。ついで、信号(c)および(d
)はNOR回路104に供給され、信号(c)および(
d)の位相差(0)と等しいパルス(e)を出力する。
6 and 7, in the load detection circuit 32, a sine wave voltage signal (a) from a transformer (not shown) is supplied to an amplifier 11100 consisting of an operational amplifier, and similarly a current transformer (not shown) The sinusoidal current signal (b) from ) is supplied to an amplifier 102 which also comprises an operational amplifier. Amplifiers 100 and 102 have large amplification factors, convert signals (a) and (b) into rectangular waves, respectively, and output signals ((1) and (d). Then, signals (c) and (d) are output. d
) is supplied to the NOR circuit 104, and the signals (c) and (
A pulse (e) equal to the phase difference (0) of d) is output.

このパルス(e)は抵抗とコンデンサからなるローパス
・フィルタ106を介して直流信号(f)に変換される
。この直流信号(f)は制御回路34に供給される。
This pulse (e) is converted into a DC signal (f) via a low-pass filter 106 consisting of a resistor and a capacitor. This DC signal (f) is supplied to the control circuit 34.

第1図において制御回路34はトランジスタ108と、
三角波発振器110と、負荷検出回路32の出力信号(
f)と三角波発振器110の三角波形出力gとを比較し
て、トランジスタ108のベースにパルス巾の異なる駆
動パルスを出力する作動増幅@112を備える。トラン
ジスタ108のコレクターは抵抗R1,R2を介してト
ランジスタ88aのコレクタ側に接続され、トランジス
タ88bのオン・オフによって半導体スイッチ80の通
流率を制御する。これにより制御巻線26の励磁電流が
調整される。この場合に通流率制御は負荷電圧と負荷電
流との位相差をなくすように制御回路34により制御さ
れる。
In FIG. 1, the control circuit 34 includes a transistor 108,
The output signal of the triangular wave oscillator 110 and the load detection circuit 32 (
f) and the triangular waveform output g of the triangular wave oscillator 110, and outputs drive pulses with different pulse widths to the base of the transistor 108. The collector of the transistor 108 is connected to the collector side of the transistor 88a via resistors R1 and R2, and the conduction rate of the semiconductor switch 80 is controlled by turning on/off the transistor 88b. This adjusts the excitation current of the control winding 26. In this case, the conduction rate is controlled by the control circuit 34 so as to eliminate the phase difference between the load voltage and the load current.

つぎに、第8図に示す各部の電圧電流波形例を参照しな
がら動作を説明する。
Next, the operation will be explained with reference to examples of voltage and current waveforms of each part shown in FIG.

整流器84の直流出力端子間はいかなる場合でも制御巻
線26の励磁電流I′の所要値よりも大きくなるように
回路定数が選ばれる。半導体スイッチ88がオンのとき
には整流器84の直流出力電流■はこの半導体スイッチ
88によって分路され、励磁電流工′は減少してゆく、
つぎに、半導体スイッチ88がオフすると、整流器出力
電流工は増加してゆきなから制御巻線26に流入する。
The circuit constants between the DC output terminals of the rectifier 84 are selected in such a way that they are greater than the required value of the excitation current I' of the control winding 26 in any case. When the semiconductor switch 88 is on, the DC output current 2 of the rectifier 84 is shunted by the semiconductor switch 88, and the exciting current ′ decreases.
Next, when the semiconductor switch 88 is turned off, the rectifier output current flows into the control winding 26 from an increasing point.

制御巻線26のインダクタンスのため番こ励磁電流工′
は徐々にしか増大できないため、差電流分I−I’i±
電流吸収コンデンサ90に流入する。このようにして、
励磁電fiI’ t±半導体スイッチ88のベース信号
によって目標値に保たれるよ一5LZ瞬時値制御される
Due to the inductance of the control winding 26, the number of excitation currents is
can only increase gradually, so the difference current I-I'i±
The current flows into the current absorbing capacitor 90. In this way,
The excitation electric current fiI't± is controlled by the instantaneous value of 5LZ to be maintained at the target value by the base signal of the semiconductor switch 88.

増幅器112のマイナス入力端に加えられた負荷電圧と
負荷電流との位相差に比例した出力信号fとプラス入力
端に加えられた三角波形信号gとが比較されて、出力パ
ルスhが生ずる0時間t1のとき、増幅器1121ま1
”信号を出力し1時間t2のときrzo”信号を出力す
る。増幅器112から“1”信号が出力されると、トラ
ンジスタ108力tオンとなり。
Time 0, when the output signal f proportional to the phase difference between the load voltage and load current applied to the negative input terminal of the amplifier 112 is compared with the triangular waveform signal g applied to the positive input terminal, and an output pulse h is generated. At t1, the amplifier 1121 or 1
``signal is output, and at one time t2, an rzo'' signal is output. When a "1" signal is output from the amplifier 112, the transistor 108 is turned on.

トランジスタ88a、88bがオンとなる。Transistors 88a and 88b are turned on.

ある瞬時での半導体スイッチ88の通流率αはオン時間
をTon、周期をTとすると、 on α=−−−−−− と表わすことができ、励磁電流■′の平均値1’ av
Lよ、整流器出カニの平均値工avとすると I’  av=aIav なる関係にある。すなわち、平均値としてみると、整流
器出力型i4Iのうち励磁にはαIavだけ流れ、半導
体スイッチB8には残りの(1−α)Iavが分流して
いることが分かる。このように半導体スイッチ88は負
荷検出回路32により検出された負荷状態に応答してオ
ン・オフされて。
The conduction rate α of the semiconductor switch 88 at a certain moment can be expressed as on α=−−−−−−−, where the on time is Ton and the period is T, and the average value of the exciting current ■′ is 1′ av
L, if the average value of the rectifier output is av, then the relationship is I'av=aIav. That is, when viewed as an average value, it can be seen that out of the rectifier output type i4I, only αIav flows for excitation, and the remaining (1-α)Iav flows in the semiconductor switch B8. In this manner, the semiconductor switch 88 is turned on and off in response to the load condition detected by the load detection circuit 32.

負荷電圧と負荷電流の位相差が常にゼロレベルに近づく
ように制御回路34により制御される。すなわち、負荷
電圧と負荷電流との位相差θが大きいときは、誘導負荷
の力率が極めて低く、負荷検出回路32の出力fは高く
なる。このとき、第8図より明らかなように、トランジ
スタ108の出力jのパルス巾が大きくなるため、半導
体スイッチ88の通流率が大きくなって励磁電流の分流
量が大きくなる。したがって、制御巻NlA26に供給
される制御電流I′が少なくなって、単巻変圧熱形電圧
調整器24のセンター・レッグS4の第2コア部54b
の磁気飽和度が少なくなる。このとき、第2図における
第1直列巻線46および分路巻線48の磁束は第2直列
巻線50による逆極性の磁束により打ち消されて単巻変
圧熱形電圧調整器24の出力電圧が低下する。つぎに誘
導負荷が増大して、負荷電圧と負荷電流との位相差が小
さくなると、負荷検出回路32の出力fは低くなる。こ
のとき、増幅器112の出力りのパルス幅が小さくなる
ため、半導体スイッチ88の通流率が小さくなって励磁
電流1′が増加して電圧調整器24の出力電圧が増加す
る。このように、制御回路34は負荷検出回路32の出
力信号fに応答して、半導体スイッチ88の通流率を制
御することにより励磁電流工′を制御し、もうて、電圧
調整器24から誘導負荷18に供給される出力電圧を力
率が1になるように調整する。この結果。
The control circuit 34 controls the phase difference between the load voltage and the load current so that it always approaches zero level. That is, when the phase difference θ between the load voltage and the load current is large, the power factor of the inductive load is extremely low, and the output f of the load detection circuit 32 becomes high. At this time, as is clear from FIG. 8, since the pulse width of the output j of the transistor 108 becomes large, the conduction rate of the semiconductor switch 88 becomes large, and the amount of divided excitation current becomes large. Therefore, the control current I' supplied to the control winding NlA26 decreases, and the second core portion 54b of the center leg S4 of the autotransformer thermal type voltage regulator 24 decreases.
magnetic saturation decreases. At this time, the magnetic fluxes of the first series winding 46 and the shunt winding 48 in FIG. descend. Next, when the inductive load increases and the phase difference between the load voltage and the load current becomes smaller, the output f of the load detection circuit 32 becomes lower. At this time, since the pulse width of the output of the amplifier 112 becomes smaller, the conduction rate of the semiconductor switch 88 becomes smaller, the excitation current 1' increases, and the output voltage of the voltage regulator 24 increases. In this way, the control circuit 34 controls the excitation current generator' by controlling the conduction rate of the semiconductor switch 88 in response to the output signal f of the load detection circuit 32, and also controls the inductive current from the voltage regulator 24. The output voltage supplied to the load 18 is adjusted so that the power factor becomes unity. As a result.

たとえば、3相200V定格の2.2KW誘導モータを
無負荷状態において入力電圧200Vで駆動すると4.
8Aの電流が流れて力率が0.56゜消費電力が537
.6ワツトであるのに対し、力率が1となるように入力
電圧を50Vに下げると、消費電流は僅かに1.15八
となり、消費電力は約1710の59.5ワツトなる。
For example, if a 3-phase 200V rated 2.2KW induction motor is driven with an input voltage of 200V in a no-load state, 4.
When a current of 8A flows, the power factor is 0.56° and the power consumption is 537.
.. 6 watts, but if the input voltage is lowered to 50 V so that the power factor is 1, the current consumption will be only 1.158, and the power consumption will be about 1710, or 59.5 watts.

つぎに、このモータの負荷率を約50%にして入力電圧
を200Vにすると、消費電流が5.OAで力率が0.
85.消費電力が850ワツトであるのに対し、力率が
1となるレベル、すなわち、130vまで入力電圧を下
げると消費電流は4.8八となり、消費電力は624ワ
ツトとなって27.6%の省エネルギーとなる。
Next, if the load factor of this motor is about 50% and the input voltage is 200V, the current consumption will be 5. OA has a power factor of 0.
85. While the power consumption is 850 watts, if the input voltage is lowered to a level where the power factor is 1, that is, 130 volts, the current consumption becomes 4.88 and the power consumption becomes 624 watts, a reduction of 27.6%. It saves energy.

以上1本発明について単相用の実施例を説明したが、上
述の磁気制御層電圧WRmg1を3相結線して3相交流
電源に接続することもできる。負荷検出回路32は公知
のたとえば米国特許第3,588,710号および同第
4.480,219に開示された位相検出回路もしくは
米国特許第4.117,408号および同第4,379
,258号に開示された負荷信号発生回路から構成して
も良い。
Although a single-phase embodiment of the present invention has been described above, the magnetic control layer voltage WRmg1 described above can also be connected to a three-phase AC power source by three-phase wiring. The load detection circuit 32 is a phase detection circuit disclosed in, for example, U.S. Pat. No. 3,588,710 and U.S. Pat.
, No. 258 may be used.

【発明の効果) 以上より明らかなように、本発明による省電力制御装置
はつぎのような効果もたらす。
[Effects of the Invention] As is clear from the above, the power saving control device according to the present invention brings about the following effects.

(1)負荷電圧が負荷状態に応じて最適レベルに瞬時制
御され、すなわち負荷率の減少に比例して負荷電圧が最
適レベルまで減少されるため、誘導負荷が常に最高力率
で駆動され、大幅な省エネルギー効果が得られる。
(1) The load voltage is instantaneously controlled to the optimum level according to the load condition, that is, the load voltage is reduced to the optimum level in proportion to the decrease in the load factor, so the inductive load is always driven at the highest power factor, resulting in a significant Energy saving effect can be obtained.

(2)負荷電圧の制御が単巻変圧熱形電圧調整器の制御
巻線に流れる励磁電流の制御により行なわれ、電源ライ
ンにおける交流電圧を直接位相制御することがないため
、負荷電流が高調波成分を含まず、交流電圧波形に歪み
を与えない、したがって、コンピュータ等の情軸機器や
その他の制御装随に障害を与えない。
(2) The load voltage is controlled by controlling the excitation current flowing through the control winding of the autotransformer thermal type voltage regulator, and there is no direct phase control of the AC voltage in the power supply line, so the load current is caused by harmonics. It does not contain any components and does not distort the AC voltage waveform, so it does not cause any damage to computers or other control devices.

(3)負荷電流が高調波成分を含まないため、大形で高
価な大容量の高調波フィルタを省略でき、信頼性と安全
性の向上を図れるとともに、大幅な小形軽量化が図れる
(3) Since the load current does not include harmonic components, a large and expensive high-capacity harmonic filter can be omitted, improving reliability and safety, as well as significantly reducing size and weight.

(4)半導体スイッチは直接に電源ラインの交流電圧を
制御せず、単巻変圧鉛層電圧調整器の制御巻線の低電圧
、低電流の励磁電流を制御するため、半導体スイッチと
制御回路の著しい小容量化と大幅な低コスト化が図れる
(4) The semiconductor switch does not directly control the AC voltage of the power line, but rather controls the low voltage and low excitation current of the control winding of the autotransformer lead layer voltage regulator. Significantly smaller capacity and significantly lower costs can be achieved.

また回路設計も容易となる。Also, circuit design becomes easier.

(5)大きな負荷容量の省電力制御装置が100分の1
以下の自己容量の単巻変圧鉛層電圧調整器で制御できる
ため、装置全体が小形軽量化されるとともに大きな電磁
波ノイズを発生させず、信頼性が高いため、シャトル等
の宇宙船での使用が可能である。
(5) Power-saving control device with large load capacity is 1/100th
Since it can be controlled by the following self-capacitance single-turn transformer lead layer voltage regulator, the entire device is smaller and lighter, does not generate large electromagnetic noise, and is highly reliable, making it suitable for use in spacecraft such as shuttles. It is possible.

(6)低電圧、小容量の半導体スイッチと単巻変圧鉛層
電圧調整器の制御巻線と組み合わせて高電圧、大容量の
電圧制御が可能なため、安全で信頼性が高く、シかも、
極めて安価な電子部品で従来不可能であった大容量の電
力の制御が可能となるため、実用上の効果が大きい。
(6) High-voltage, large-capacity voltage control is possible by combining a low-voltage, small-capacity semiconductor switch with the control winding of an autotransformer lead-layer voltage regulator, making it safe, reliable, and easy to use.
This has great practical effects because it is possible to control large amounts of power, which was previously impossible, using extremely inexpensive electronic components.

(7)大きな負荷容量に対して小さな自己容量の単巻変
圧鉛層電圧調整器と小電力の制御回路の採用を可能とし
て、エネルギー損失を最小としたため、大幅な高効率化
が図れる。
(7) Enables the adoption of an autotransformer lead-layer voltage regulator with a small self-capacity and a low-power control circuit for a large load capacity, minimizing energy loss, resulting in significantly higher efficiency.

第1図は本発明による省電力制御装置の望ましい実施例
の結線図、第2図は第1図の単巻変圧器形電圧調M器の
平面図、第3図は第2図の電圧調整器の側面図、第4図
は第2図の電圧調整器の底面図、第5図は第2図のV−
V線の断面図、第6図は第1図の負荷検出回路の1例を
示す回路図。
Fig. 1 is a wiring diagram of a preferred embodiment of the power-saving control device according to the present invention, Fig. 2 is a plan view of the autotransformer type voltage regulator M shown in Fig. 1, and Fig. 3 is a voltage regulator shown in Fig. 2. Figure 4 is a bottom view of the voltage regulator in Figure 2, Figure 5 is a side view of the voltage regulator in Figure 2, and Figure 5 is a side view of the voltage regulator in Figure 2.
6 is a circuit diagram showing an example of the load detection circuit of FIG. 1; FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line V;

第7図は第6図の回路の波形図、第8図は第1図の電流
電圧波形図をそれぞれ示す。
7 shows a waveform diagram of the circuit shown in FIG. 6, and FIG. 8 shows a current voltage waveform diagram of the circuit shown in FIG. 1.

24・・・・・・・・・単巻変圧鉛層電圧調整器28・
・・・・・・・・直流励磁電源 3α・・・・・・・・・半導体スイッチ回路32・・・
・・・・・・負荷検出回路 34・・・・・・・・・制御回路 特許出願人 アレックス電子工業株式会社集4図 )5図 本乙図 箭 L                J本7図
24... Autotransformer lead layer voltage regulator 28.
......DC excitation power supply 3α...Semiconductor switch circuit 32...
...Load detection circuit 34... Control circuit Patent applicant Alex Electronics Co., Ltd. Figure 4) Figure 5 Book Otsu Diagram L Book J Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、(a)交流電源と誘導負荷との間に接続される出力
巻線と、前記出力巻線の出力電圧を調整するための制御
巻線を備えた単巻変圧器形電圧調整器と、(b)前記誘
導負荷の入力側に接続されて前記出力電圧に依存した成
分を取り出す交流リアクトルと、前記誘導負荷の電流に
依存した成分を取り出す変流器と、両成分をベクトル合
成した電流を整流して前記制御巻線に直流励磁電流を供
給する整流器とを備えた直流励磁電源と、(c)前記制
御巻線と前記直流励磁電源との間に接続され、前記制御
巻線に供給される前記直流励磁電流を制御する半導体ス
イッチと、(d)前記誘導負荷の負荷状態に対応した出
力信号を発生する負荷検出回路と、(e)前記出力信号
に応答して、前記半導体スイッチの通流率を制御する制
御回路と、を備えた誘導負荷用省電力制御装置。 2、前記半導体スイッチが前記直流励磁電源の直流出力
端子に接続されて、前記直流励磁電流の一部を前記半導
体スイッチに分流させたことを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の誘導負荷用省電力制御装置。 3、前記半導体スイッチに並列に電流吸収回路が接続さ
れたことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の誘導
負荷用省電力制御装置。 4、前記半導体スイッチに並列に電圧制限素子が接続さ
れたことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の誘導
負荷用省電力制御装置。 5、前記負荷検出回路が負荷電圧と負荷電流の位相差を
検出する位相差検出回路を備えたことを特徴とする特許
請求の範囲第1項または第2項記載の誘導負荷用省電力
制御装置。 6、前記制御回路が前記出力信号に応答したパルス巾の
出力パルスを発生する増幅器と、前記増幅器の出力に応
答して前記半導体スイッチの通流率を制御するトランジ
スタとを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
または第2項記載の誘導負荷用省電力制御装置。 7、前記単巻変圧器形電圧調整器が第1直列巻線と、こ
の第1直列巻線に直列接続された分路巻線と、この分路
巻線とは異なる極性で前記分路巻線に直列接続された第
2直列巻線とを有する第1可飽和鉄心を備えた主磁束ル
ープ路と、前記分路巻線と前記第2直列巻線との間に配
置されて前記主磁束ループ路の一部をバイパスさせるた
めのエアギャップを備えた少くとも1つの磁気分路鉄心
と、前記磁気分路鉄心と前記第2直列巻線との間の前記
第1可飽和鉄心の一部に磁気的に結合された第2可飽和
鉄心からなる補助磁束ループ路とを備え、前記制御巻線
が前記第2可飽和鉄心を介して前記第1可飽和鉄心の前
記一部を磁気飽和させて前記第1直列巻線と前記分路巻
線の磁束を前記磁気分路鉄心にシフトさせることを特徴
とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の誘導負
荷用省電力制御装置。 8、前記第1可飽和鉄心がセンター・レッグとアウター
・レッグを有する第1巻鉄心を備え、前記補助磁束ルー
プ路が前記センター・レッグ上に前記第2直列巻線と前
記制御巻線を囲むように配置された第2巻鉄心とを備え
、前記センター・レッグが前記第1巻鉄心の外方に延び
る延長部を備え、前記制御巻線が前記延長部に巻装され
たことを特徴とする特許請求の範囲第7項記載の誘導負
荷用省電力制御装置。 9、前記第1巻鉄心と前記センター・レッグとを固定す
る第1の固定具と、前記第2巻鉄心と前記センター・レ
ッグとを固定する第2の固定具とをさらに備えたことを
特徴とする特許請求の範囲第8項記載の誘導負荷用省電
力制御装置。 10、前記センター・レッグの一方の側に前記第1巻鉄
心が配置され、前記センター・レッグの他方側に前記第
2巻鉄心が配置されたことを特徴とする特許請求の範囲
第8項ないし第9項記載の誘導負荷用省電力制御装置。 11、前記第1直列巻線および前記分路巻線と、前記第
2直列巻線と、前記制御巻線とがほぼ同一平面内に配置
されたことを特徴とする特許請求の範囲第11項記載の
誘導負荷用省電力制御装置。
[Claims] 1. (a) An autotransformer comprising an output winding connected between an AC power source and an inductive load, and a control winding for adjusting the output voltage of the output winding. (b) an AC reactor that is connected to the input side of the inductive load and takes out a component that depends on the output voltage; and a current transformer that takes out a component that depends on the current of the inductive load; (c) a DC excitation power supply comprising: a rectifier that rectifies a vector-combined current to supply a DC excitation current to the control winding; (c) a DC excitation power supply connected between the control winding and the DC excitation power supply; a semiconductor switch that controls the DC excitation current supplied to the control winding; (d) a load detection circuit that generates an output signal corresponding to the load state of the inductive load; , a control circuit for controlling the conduction rate of the semiconductor switch, and a power saving control device for an inductive load. 2. The inductive load according to claim 1, wherein the semiconductor switch is connected to a DC output terminal of the DC excitation power source, and a part of the DC excitation current is shunted to the semiconductor switch. Power saving control device for use. 3. The power saving control device for an inductive load according to claim 2, characterized in that a current absorption circuit is connected in parallel to the semiconductor switch. 4. The power saving control device for an inductive load according to claim 3, wherein a voltage limiting element is connected in parallel to the semiconductor switch. 5. The power-saving control device for an inductive load according to claim 1 or 2, wherein the load detection circuit includes a phase difference detection circuit that detects a phase difference between a load voltage and a load current. . 6. The control circuit includes an amplifier that generates an output pulse with a pulse width in response to the output signal, and a transistor that controls the conduction rate of the semiconductor switch in response to the output of the amplifier. A power saving control device for an inductive load according to claim 1 or 2. 7. The autotransformer type voltage regulator includes a first series winding, a shunt winding connected in series to the first series winding, and a shunt winding having a polarity different from that of the shunt winding. a main flux loop path comprising a first saturable iron core having a second series winding connected in series with the line; and a main flux loop path disposed between the shunt winding and the second series winding to at least one magnetic shunt core with an air gap for bypassing a portion of the loop path; and a portion of the first saturable core between the magnetic shunt core and the second series winding. and an auxiliary magnetic flux loop path consisting of a second saturable core magnetically coupled to the control winding, the control winding magnetically saturating the part of the first saturable core via the second saturable core. 3. The power saving control device for an inductive load according to claim 1, wherein the magnetic flux of the first series winding and the shunt winding is shifted to the magnetic shunt core. 8. The first saturable core comprises a first-turn core having a center leg and an outer leg, and the auxiliary flux loop path surrounds the second series winding and the control winding on the center leg. a second-volume core arranged as shown in FIG. A power saving control device for an inductive load according to claim 7. 9. Further comprising a first fixture for fixing the first volume core and the center leg, and a second fixture for fixing the second volume core and the center leg. A power saving control device for an inductive load according to claim 8. 10. Claims 8 to 9, characterized in that the first volume core is arranged on one side of the center leg, and the second volume core is arranged on the other side of the center leg. 10. The power saving control device for inductive load according to claim 9. 11. Claim 11, characterized in that the first series winding, the shunt winding, the second series winding, and the control winding are arranged in substantially the same plane. The described power saving control device for inductive loads.
JP25458287A 1987-10-12 1987-10-12 Power saving controller for inductive load Pending JPH0198005A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25458287A JPH0198005A (en) 1987-10-12 1987-10-12 Power saving controller for inductive load

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25458287A JPH0198005A (en) 1987-10-12 1987-10-12 Power saving controller for inductive load

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0198005A true JPH0198005A (en) 1989-04-17

Family

ID=17267038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25458287A Pending JPH0198005A (en) 1987-10-12 1987-10-12 Power saving controller for inductive load

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0198005A (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS471942U (en) * 1971-01-19 1972-08-22
JPS5468962A (en) * 1977-11-10 1979-06-02 Yahata Electric Works Hybrid type high tension regulating circuit
JPS54132838A (en) * 1978-04-05 1979-10-16 Tdk Electronics Co Ltd Simulative load system in magnetron driving gear
JPS62254581A (en) * 1986-04-28 1987-11-06 Hitachi Ltd Projection type television receiver
JPS62254583A (en) * 1986-04-26 1987-11-06 Sony Corp Skew correction circuit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS471942U (en) * 1971-01-19 1972-08-22
JPS5468962A (en) * 1977-11-10 1979-06-02 Yahata Electric Works Hybrid type high tension regulating circuit
JPS54132838A (en) * 1978-04-05 1979-10-16 Tdk Electronics Co Ltd Simulative load system in magnetron driving gear
JPS62254583A (en) * 1986-04-26 1987-11-06 Sony Corp Skew correction circuit
JPS62254581A (en) * 1986-04-28 1987-11-06 Hitachi Ltd Projection type television receiver

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Friedli et al. Design and performance of a 200-kHz all-SiC JFET current DC-link back-to-back converter
US7277302B2 (en) 12-pulse converter including a filter choke incorporated in the rectifier
JPS62243293A (en) Radio frequency operation circuit device for low voltage discharge lamp
JP6369737B1 (en) Insulated DC / DC converter, control device therefor, and DC / AC converter
JPH11144983A (en) Choke coil and rectifying and smoothing circuit using the same
CN100487834C (en) Transformer
CN100381242C (en) Generator for single power factor arc welder
JPH0198006A (en) Power saving controller for inductive load
JPH0198005A (en) Power saving controller for inductive load
JPH0198004A (en) Power saving controller for inductive load
JPH0198010A (en) Automatic power factor controller
JPH0198011A (en) Static reactive power controller
US6782513B1 (en) High power factor integrated controlled ferroresonant constant current source
JP3690584B2 (en) Control device for DC reactor
JPH0198009A (en) Automatic power factor controller
JPH0199117A (en) Static type reactive power controller
RU2561497C2 (en) Asynchronous welding generator with two three-phase windings at stator and capacitor-choke compound excitation
Alarcon et al. Design and implementation of a 3-phase series active filter to compensate voltage disturbances
CN104795202A (en) Saturable reactor shortening transient response time
JPH01222319A (en) Automatic power factor controller for inductive load
JPS6364574A (en) Control circuit of inverter
JPH01169616A (en) Power saving control device for inductive load
JPH01114914A (en) Magnetic control type power controller
JPH0199114A (en) Automatic voltage regulator
JP3326660B2 (en) Switching power supply circuit