JPH0251395A - 電力制御方法および装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、入力電力の制御により効率が変化する特性を
有する電気典器、例えば、交流型ＩＪ機の最大または最
適効率運転状態を維持することによって電気機器の入力
を最少限にして電力節減を行なうことができる電力制御
方法およびその装置を提供するものである。

（従来の技術） 一般に電気機器、特に広範囲に変化する負荷や間欠負荷
を負う交流電動機駆動における電力節減は基本的に軽負
荷時に電動機に印加される電圧を低下させ、その鉄損を
低減することにより実現できることは広く知られている
。その代表的な方法としては、例えば、特公昭５９−４
３９１９号公報に記載されているように、位相制御回路
を用い、誘導性負荷において一定の力率角にｌｌｌｌ１
１されるような電圧調整器として作用し、遅れ負荷で電
圧を降下させ、電流との位相角を一定に保つように動作
させ、その結果交流電動機の鉄損を低減させ、電力節減
Ｂ可能となるものである。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来の電力節減の制御方法では、誘導性の低力率負
荷に適用できるのみで、コンデンサモータのような高効
率、場合によっては進み力率にもなる負荷には適用でき
ないなど、最適な電力節減状態に一義的に決定できない
問題がある。

本発明は上記問題点に鑑み、負荷変動を有する電気機器
が電圧制御されたとき、常に最大効率を維持すれば、最
適の電力節減が達成できることに着目してなされたもの
で、簡易な方法および装置で電動機などの電気機器の広
範囲な出力において、高い電力節減降下が認められ、負
荷の力率に関係なく動作される電力節減方法およびその
装置を提供することを目的としたものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の電力制御方法は、直流または交流の電力を入力
とし、その電力を制御することによって効率が向上する
電気機器に対して、各負荷点における最大効率を示す入
力電圧と入力電流との関係に合致するように電気機器の
入力電力を制御することを特徴とするもので、各電圧値
に対して最大効率点における入力電圧値と入力電流値の
関係を求め、入力電力を１９　ＩＩＩするものである。

請求項２に記載の発明の電力制御方法は、請求項１に記
載の電力制御方法において、電気機器に供給する電力を
制御する電力制御回路からの出力電圧と出力電流とを検
出し、前記電気Ｒ器の最大効率を示寸入力電圧と入力電
流の関係を与えるパターンに基づいてこの関係に一致す
るように前記電力制御回路からの出力電力を制御するこ
とを特徴とするもので、各電圧値に対して最大効率点に
おける入力電圧値と入力電流値の関係を求めてパターン
を形成し、このパターンに基づいて、入力電圧と入力電
流を制御するものである。

請求項３に記載の発明の電力＆ｌＩ　Ｉ１１方法は、直
流または交流の電力を入力とし、その電力を制御するこ
とによって効率が向上する電気機器に対して、各負荷点
における最大効率を示す入力電圧と入力電流との関係に
近似する入力電圧と入力電流との関係に合致するように
電気機器の入力電力を制御することを特徴とし、各電圧
値に対して最大効率点に近似した最適効率点における入
力電圧値と入力電流値の関係を求め、入力電力を制御す
るものである。

請求項４に記載の発明の電力制御方法は、請求項３に記
載の電力制御方法において、電気機器に供給する電力を
制御する電力制御回路からの出力電圧と出力電流とを検
出し、前記電気機器の最大効率を示す入力電圧と入力電
流の関係を与えるパターンに近似した入力電圧と入力電
流の比を一定とするパターンに基づいてこの関係に一致
するように前記電力制御回路からの出力電力を制御する
ことを特徴とし、各電圧値に対して最適効率点における
入力電圧値と入力端子値の関係を求めてパターンを形成
し、このパターンに基づいて、入力電圧と入力電流を制
御するものである。

請求項５に記載の発明の電力１，１１１１１方法は、請
求項３に記載の発明の電力制御方法において、電気機器
に供給する電力を制御する電力制御回路からの出力電圧
と出力電流とを検出し、前記電気機器の定格電圧と定格
電流の比を一定とするパターンに基づいてこの関係に一
致するように前記電力制御手段からの出力電力を制御す
ることを特徴とし、各電圧値に対して最大効率点におけ
る入力電圧値と入力電流値の関係によるパターンに近似
した電気機器の定格電圧と定格電流を比とする最適効率
点のパターンを形成し、このパターンに基づいて入力電
圧と入力電流を制御するものである。

請求項６に記載の発明の電力制御方法は、請求項２．４
または５に記載の電力制御方法において、電気機器の最
大効率を示す入力電圧と入力電流の関係を与えるパター
ンは電気機器の入力電圧または入力電流の制限値を備え
たことを特徴とし、電気機器の下限電圧値および下限電
流値またはおよび上限電圧値および上限電流値をパター
ンに設定するものである。

請求項７に記載の電力制御装置は、直流または交流の電
力を入力とし、そ、の電力を制御することによって効率
が向上する電気機器に対して出力する電力（１１ｔｉ１
１回路と、この電力制御回路からの出力された出力電圧
を検出しこの検出された電圧に対応する検出値の電圧信
号を出力する電圧検出回路と、前記電力制御回路からの
出力された出力電流を検出しこの検出された電流に対応
する検出値の電流信号を出力する電流検出回路と、前記
電流検出回路から出力される信号を前記電気機器の最大
効率または最適効率を示す入力電圧と入力電流の関係を
与えるパターンに基づいた基準電圧に対応する信号に変
換する変換回路と、この変換回路から出力される基準電
圧に対応する信号と前記電圧検出回路から出力された電
圧信号とを比較しその誤差信号を出力し前記電力制御回
路の出力を制御する比較回路とからなることを特徴とす
るものである。

請求項８に記載の発明の電力制御装置は、直流または交
流の電力を入力とし、その電力を制御することによって
効率が向上する電気機器に対して出力する電力制御回路
と、この電力制御回路からの出力された出力電圧を検出
しこの検出された電圧に対応する検出値の電圧信号を出
力する電圧検出回路と、前記電力制御回路からの出力さ
れた出力電流を検出しこの検出された電流に対応する検
出値の電流信号を出力する電流検出回路と、前記電圧検
出回路から出力される信号を前記電気機器の最大効率ま
たは最適効率を示す入力電圧と入力電流の関係を与える
パターンに基づいた基準電流に対応する信号に変換する
変換回路と、この変換回路から出力される基準電流に対
応する信号と前記電流検出回路から出力された電流信号
とを比較しその誤差信号を出力し前記電力制御回路の出
力をｔ１１１御する比較回路とからなることを特徴とす
るものである。

請求項９に記載の発明の電力制御装置は、請求項７また
は８に記載の電力制御装置において、電力制御回路と、
電圧検出回路と、電流検出回路および変換回路との少な
くともいずれかに信号の遅れまたは進み系制御機能を備
えたことを特徴とするものである。

（作用） 本発明の電力制御方法は、電気機器に対して、各負荷点
における最大効率点における入力電圧値と入力電流値の
関係を求め、入力電力を制御することにより、電気機器
は負荷変動に対して常に最大効率で運転される。

請求項２に記載の発明の電力制御方法は、請求項１に記
載の電力制御方法において、電気機器の最大効率点にお
ける入力電圧値と入力電流値の関係を求めて形成したパ
ターンに基づいて、入力電圧と入力電流を制御すること
により、電気機器は負荷変動に対して常に最大効率で運
転される。

請求項３に記載の発明の電力制御方法は、電気機器に対
して、最大効率点に近似した最適効率点における入力電
圧値と入力電流値の関係を求め、入力電力を制御するこ
とにより、簡易に電気機器は負荷変動に対して常に最適
効率で運転させることができる。

請求項４に記載の発明の電力制御方法は、請求項３に記
載の電力制御方法において、最適効率点における入力電
圧値と入力電流値の関係を求めて直線状のパターンを形
成し、簡易に電気機器を負荷変動に対して常に最適効率
で運転させることができる。

請求項５に記載の発明の電力制御方法は、請求項３に記
載の発明の電力υＩ１１方法において、電気機器の定格
電圧と定格電流を比とする最適効率点のパターンを形成
し、このパターンに基づいて入力電圧と入力電流を制御
することにより、容易に電気機器を負荷変動に対して常
に最適効率で運転させることができる。

請求項６に記載の発明の電力制御方法は、請求項２．４
または５に記載の電力制御方法において、電気機器の下
限電圧値および下限電流値またはおよび上限電圧値およ
び上限１ｉ−ｉ値をパターンに設定することにより、電
気機器の始動時の始動電圧が低すぎることがなく、始動
時の加速が確実となり、また過負荷時における安全性を
確実にでき、電気機器は安定して始動、停止、および定
常運転が行われる。

請求項７に記載の電力制御装置は、電気機器に対して出
力する電力制御回路から出力された出力電圧を電圧検出
回路にて検出するとともに電流検出回路にて出力電流を
検出し、前記電流検出回路から出力される信号を変換回
路にて前記電気機器の最大効率または最適効率を示す入
力電圧と入力電流の関係を与えるパターンに基づいた基
準電圧に対応する信号に変換し、この変換回路から出力
される基準電圧に対応する信号と前記電圧検出回路から
出力された電圧信号とを比較回路にて比較し、この比較
回路からの誤差信号にて電力制御回路から出力される電
力を制御するものである。

請求項８に記載の発明の電力料ｔａｌｌ装置は、電気機
器に対して出力する電力制御回路からの出力された出力
電圧を電圧検出回路にて検出するとともに出力電流を電
流検出回路にて検出し、前記電圧検出回路から出力され
る信号を変換回路にて前記電気機器の最大効率または最
適効率を示す入力電圧と入力電流の関係を与えるパター
ンに基づいた基準Ｎ流に対応する信号に変換し、この変
換回路から出力される基準電流に対応する信号と航記電
流検出回路から出力された電流信号とを比較回路にて比
較し、この比較回路からの誤差信号により前記電力制御
回路は電気機器に入力される電力を制御するものである
。

請求項９に記載の発明の電力制御ｌＩ＠置は、請求項７
または８に記載の電力制御装置において、電力制御回路
と、電圧検出回路と、電流検出回路および変換回路との
少なくともいずれかに信号のｄれまたは進み系制御する
ことにより、制御電圧と制ｔ１１１電流とがそれぞれ独
立して変化してもある時間経過後にパターンに集束して
確実に電気機器を制御できる。

（実施例） 本発明の一実施例を通常量もその効果を発揮すると考え
られる交流電動機の内、誘導電動機の電力制御方法につ
いて説明する。

第１図は単相電動機の駆動における電力制御方法を示す
もので、電力制御回路１は逆並列のサイリスタまたはト
ライアック２．２による交流の位相制御回路３を含み、
この位相制御回路３は交流電源４と電気機器としての単
相コンデンサ進相形紙７ａ電ｆ１１１１１５との間に直
列に接続されている。

そしてこの電動機５を駆動した場合の電動機の入力電力
と礪械的出力の比、すなわち効率を入力電圧実効値をパ
ラメータとして示せば、第２図に示すようになる。なお
第２図に示す出力電力値１．０は電ａ機５の定格値を表
わすもので、低負荷すなわち低出力状態において、入力
電圧を降下させると、効率が向上することは、電動１５
の鉄損が低減されるものとして一般に知られている。

そして第２図において、各電圧値に対して最大効率点ｐ
ｏ、５．ＰＯ１６，Ｐｏ、７．　Ｐｏ、８．　Ｐｏ、９
およびＰｌ、０が存在し、この点Ｐ０．５．　Ｐｏ、６
．　Ｐｏ、７．　Ｐｏ、８゜ＰＯ１９およびＰｌ、０に
おける入力電圧値とパノノ電流値の関係を求めると第３
図に示す破線ａとなる。この破線ａ上のパターンをたど
るようにこのパターンに基づいて入力電圧と入力電流を
制御すれば、電動機５は負荷変動に対して常に最大効率
で運転可能となり、電力が節減される。このように電動
機５に対して、各負荷点にお４プる最大効率点における
入力電圧値と入力電流値の関係を求め、入力電力を制御
するもので、特に電８機５の最大効率点における入力型
ｒｆ値と入力電流値の関係を求めて形成したパターンに
基づいて、入力電圧と入力電流を制御することにより、
容易に電ｌＩＪ機５は負荷変動に対して常に最大効率で
運転される。

また前記第３図に実線すで示すような、電動機５の定格
電圧と定格電流の比によって電動機５の最大効率を示す
入力電圧と入力電流との関係を与えるパターンに近似し
たパータンを設定し、この実線す上のパターンをたどる
ようにこのパターンに基づいて入力電圧と入力電流を制
御すれば、結果的に電動機５は負荷変動に対して常に最
大効率に極めて近い最適効率で運転可能となり、電力が
節減される。このように電動機５に対して、各負荷点に
おける最適効率点における入力電圧値と入力電流値の関
係を求め、入力電力を制御するもので、特に電動機５の
定格電圧および定格電流に基づいて最適効率点における
入力電圧値と入力電流値の関係を求めて形成したパター
ンは直線状となり、このパターンに基づいて、入力電圧
と入力電流を制御することにより、簡易に電ｌＪ機５は
負荷変動に対して常に最適効率で運転される。なお第３
図に示す入力電圧値１．０と出力電圧値１．０は電動機
５の定格値を示すものである。

次に第３図で示す最適効率制御のパターンｂで入力電圧
と入力電流とを制御した場合の運転特性と一定定格電圧
で運転した場合の特性を比較すると、第４図に示すよう
になり、一定定格電圧運転時の入力−出力特性は破＠Ｃ
，効率出力特性は破ｌｉｄで示すとおりとなり、第３図
で示す最適効率のパターンで４１１１１１した場合の入
力−出力特性は実Ｂｅ１効率−出力特性は実線ｆで示す
ようになり、低出力状態において大幅な入力電力の節減
となる。

なおこの実験は電力制御回路１はサイリスタ（トライア
ック）２．２の位相制御回路３による制御特性であるた
め、電圧と電流が歪波形となり、その分高調波損失があ
り、電力制御回路１に可変正弦波電圧源あるいは、可変
正弦波電流源を用いた場合の制御特性は当然に電力節減
効果が高められる。

なお前記各実施例において電力制御回路１は、サイリス
ク位相制御回路３による電圧、電流制御について説明し
たが、サイリスタインバータに代表される電圧あるいは
電流スイッチングによる方形波電圧、電流を出力制御す
る可変電源、トランスのタップ切換えによる電圧可変方
法など各種電源電圧、電流の可変方法、回路を適用でき
るものである。

そしてこの電力制御方法および装置の具体的実施に際し
ては、制御される電動機などの電気機器の入力電圧と入
力電流を検出して第３図に示すよう４１電圧−電流パタ
ーンを設定したアナログ電子回路、ディジタル電子回路
を用いて容易に達成できるものである。

次に第５図により本発明の電力制御装置の一実施例の構
成を説明する。

この実施例では、アナログ電子回路を用いるものである
。

１は直流または交流の電力を入力とし、その電力をｔｑ
　ｍすることによって効率が向上する電気機器としての
ｌ１ａｌ１５に対して出力する電力制御回路で、サイリ
スタまたはトライアック２．２の位相制御回路３とこの
位相制御回路３に位相制御信号を出力する位相制御信号
発生回路６にて形成されている。

また７は前記電力制御回路１からの出力電圧を検出しこ
の検出された電圧に対応する電圧実効値あるいはＭ圧平
均値に相当する検出値の電圧信号■を出力する電圧検出
回路で、８は前記電力制御回路１からの出力された出力
電流を検出しこの検出された電流に対応する電流実効値
あるいは電流平均値に相当する検出値の電流信号ｌを出
力する電流検出回路である。

また９は変換回路で、前記電流検出回路８から出力され
る電流信号Ｉを、第３図に示すような前記電動機５の最
大効率を示す入力電圧と入力電流の関係を与えるパター
ンに基づいた基準電圧に対応する電圧信号Ｖａに変換し
て出力する、また１０は比較器、比較増幅器などからな
る比較回路で、前記変換回路９から出力される基準電圧
に対応する信号Ｖａと前記電圧検出回路７から出力され
た電圧信号Ｖとを比較しその誤差信号（ＩＶを前記電力
制御回路１に出力する。そしてこの誤差信＠ｄｖが前記
電力１ｂＩ１１！１回路１の位相制御信号発生回路６に
入力されると、この位相制御信号発生回路６は位相１１
１１１回路３に制御Ｉする位相角で点弧パルスを発生し
、電動機５の入力電圧を制御する。

この実施例の作用を説明する。

電ｉ１ＪＩｇ１５に対して出力する電力制御回路１から
出力された出力電圧を電圧検出回路７にて検出するとと
もに電流検出回路８にて出力電流を検出し、この電流検
出回路８から出力される信号を変換回路９にて前記電動
機５の最大効率または最適効率を示す入力電圧と入力電
流の関係を与えるパターンに基づいた基準電圧に対応す
る電圧信号に変換し、この変換回路から出力される基準
電圧に対応する電圧信号と前記電圧検出回路７から出力
された電圧信号とを比較回路１０にて比較し、この比較
回路１０からの誤差信号にて電力制御回路１にて電動１
５に入力される電力を制御するものである。なお、この
実施例の装置では、制御電圧と電流がそれぞれ独立して
変化するので、１回の帰還制御では安定しないことがあ
るが、ある時間経過後に設定されたパターン上に集束し
て安定する。

次に他の実施例の構成を第６図について説明する。

この実施例は第５図に示す実施例において、変換回路９
は、前記電圧検出回路７から出力される電圧信号■を、
第３図に示すような前記電動機５の最大効率または最適
効率を示す入力電圧と入力電流の関係を与えるパターン
に基づいた基準電流に対応する電流信号Ｅａに変換して
出力し、比較回路１０で、前記変換回路９から出力され
る基準電流に対応する信号１ａと前記電流検出回路８か
ら出力された電流信号Ｉとを比較しその誤差信号旧を前
記電力制御回路１に出力する。そしてこの誤差信号ｄ［
が前記電力１１６１１回路１゛の位相制御信号発生回路
６に入力されると、この位相制御信号発生回路６は位相
ｔｄ１１回路３に制御する位相角で点弧パルスを発生し
、電動機５の入力電圧を制御するものである。

また前記第５図および第６図に示す各回路は簡単な電子
回路によって構成でき、同一の電子回路に構成できるも
のである。

また前記電力ｌ１ｌＩ６！１回路１、電圧検出回路７、
電流検出回路８および変換回路９の少なくともいずれか
には信号の遅れ系または進み系要素を付与し、電ｖＪ機
５に対する入力電圧と入力１硫を安定にかつ速やかにパ
ターン上に集束できるようにすることもできる。

また第３図に示す電圧電流のパターンで電動機５を始動
した場合には、始動電圧が低く、予め電動機５の始動電
圧あるいは始動電流寸なわら、下限電圧値あるいは下限
電流値を電圧電流パターンに加えて設定する必要がある
。また過負荷に対しては、第３図に示す電圧電流パター
ンとともにｌ限電圧値あるいは上限電流値の設定が必要
となる場合があり、電動Ｉ１５の最大効率または最適効
率を示す入力電圧と入力電流の関係を与えるパターンに
は電動機５の入力電圧または入力電流の制限値を備え、
電ｆＪＪ機５の下限電流値および下限電流値またはおよ
び上限電流値および上限電流値をパターンに設定するこ
とにより、電ＩＪＪ機５は安定に始動または停止、およ
び定常運転が行われる。

次に三相誘導電動機の電力制御方法および装置について
説明する。

三相誘導電動様の入力電力を制御する電力制御回路の位
相制御回路３は第７図に示すように並列接続のサイリス
タまたはトライアック１４．１５および１６にて構成し
、この位相制御回路３を交流電源４と三相誘導雷ｖＪ機
１７に接続する。この１ＩＩ１１１１１装置にて三相誘
導電動機１７を制御した場合の入力電圧をパラメータと
した効率−出力特性は第８図に示す。この第８図に基づ
いて各電圧駆動時の最大効率点Ｐ０．６．　Ｐｏ、７．
　Ｐｏ、８．　Ｐｏ、９およびＰｌ、０を与える入力電
圧と入力電流との関係は第９図破’ａｏに示すとおりと
なる。しかしながら第９図で明らかなように、各電圧駆
動における最大効率点Ｐ０．６゜Ｐｏ、７．　Ｐｏ、８
．　Ｐｏ、９およびＰｌ、０は必ずしもそれぞれの出力
状態において、最大効率を示さない。そこで各出力状態
において最も高い効率を与える電圧値とそれに対応する
電流値の関係により運転する方が最大の電力節減が達成
できる。すなわち第１図に示す中相の電動機５の場合で
は、ｔ、ＩＩ　ｍされた各電圧運転状態において最大効
率点を与える電圧と電流の関係に制御する方法に対して
第８図に示す場合においては、各出力点において最大効
率を維持するような電圧と電流の関係にｔｌｌｔｌｌす
る方法を最大効率制御と定義する。この場合の電圧電流
パターンは第９図のパターンＱとは異なる。さらに新た
な定義による最大効率制御の電圧電流パターンに近似し
たパターンによる制御、すなわ１５最適効率制御のパタ
ーンは第９図の直線パターンｈのようになる。第９図の
例では定格電圧と定格電流とを結んだ直線パターンにと
同じ傾ぎをもって左方向に約３０％移動したパターンｈ
となっている。

このパターンｈで定格電圧を制限値として運転すれば、
約７０％の電流値に達するとパターンｍのように定格電
圧一定運転のパターンとなる。すなわちこれが電圧や電
流値の上限制限値を与える例である。ただし電源電圧と
電ｍ電流に上限値を設定しなければ、第３図、第９図の
いずれのパターンにおいても電圧と電流との関係はそれ
ぞれのパターンの延長線上に設定されることは当然であ
る。

ところで、第３図および第９図における直線状のパター
ンは電圧と電流の比が一定であるから、すなわち電気機
器への入力インピーダンスが一定と解釈することができ
る。しかしながら、このインピーダンスすなわち直線の
傾きは必ずしも定格電圧と定格電流の比によって定まる
ものではない。

例えば第１０図に示すように、第８図に示した特性と異
なる他の三相誘導１ｅ機駆動例では、その電動機の最適
効率υＩＩＩ］電圧電流パターンは第１１図の直線パタ
ーンｎＱようになる。この直線パターンｎの傾きは定格
電圧と定格電流とを結んだ直線パターンｐの傾きと異な
っている。なお第１１図では電圧の下限制限値ｑを設定
している。

これらのことから、最適効率制御の意味は電気機器の最
大効率をより簡易化するための手段、例えば、上記実施
例では、最大効率電圧電流パターンの非直線性を線形的
に近似した電圧電流パターンに置換えた制御である。し
たがって直線的な電圧電流パターンのみを簡易化最適制
御効率パターンと定義するものではない。また定格電圧
と定格電流とを結んだ直線パターンは実用的パターンの
一例である。

また第１２図は第９図における最適効率制御電圧電流パ
ターンｈおよびｍによる運転特性を示したものである。

そして破ｌ１ｉＳは定格電圧一定で運転した場合の入力
電力−出力電力特性を破線ｔはその効率−出力電力特性
を示したものである。また実線ｙおよびＺは最適効率ｔ
ｉ１１１ｍにお１プるそれぞれの特性である。この特性
を第４図に示す単相誘導機特性と比較すると、特性Ｃと
ｅとの差および特性Ｓと２との差、すなわち入力電力の
節減ｍは単相誘導柵の方が三相４３ｇ電動機よりもはる
かに多い。この埋山は五相誘導電動礪のトライアック制
御による歪波電流が電動機の効率を大きく低下させるた
めである。この改善は電動機の入力電圧と電流波形をよ
り正弦波に近づける方策、すなわち、電力制御回路１を
改良する必要がある。これら骨ナイリスタを含むような
電力制御回路１は以に多くの回路、制御回路が知られて
おり、本発明では入力電力を制御できる方法、装置とし
て電力制御回路１は限定されるものではない。

また本発明は入力電力を制御して効率が向上する全ての
電気機器に適用できるものであり、入力電力の種類、す
なわち直流、交流の区別、あるいは電気機器の種類、す
なわち、電動機、変圧器、各種の電気変換装置などある
いは出力または負荷の種類、すなわち機械的出力、電気
的出力、光出力などの各種出力または負荷を限定するも
のではない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、簡易な方法および装置で電動機などの
電気機器の広範囲な出力において、高い電力節減降下が
得られ、負荷の力率に関係なく電力節減できるものであ
る。

請求項２の発明は、電気機器の最大効率点における入力
電圧値と入力電流値の関係を求めて形成したパターンに
基づいて、入力電圧と入力電流を制御することにより、
電気機器は負荷変動に対して常に最大効率で電力を節減
できるものである。

請求項３の発明は、電気ｉｆに対して、最大効率点に近
似した最適効率点おける入力電圧値と入力電流値の関係
を求め、入力電力を制御することにより、簡易に電気機
器は負荷変動に対して常に最適効率で運転させることが
できるものである。

請求項４の発明は、最適効率点における入力電圧値と入
力電流値の関係を求めて直線状のパターンを形成し、簡
易に電気機器を負荷変動に対して常に最適効率で運転さ
せることができる。

請求項５の発明は、電気機器の定格電圧と定格電流を比
とする最適効率点のパターンを形成し、このパターンに
基づいて入力電圧と入力電流を制御することにより、容
易に電気開型を負荷変動に対して常に最適効率で運転さ
せることができるものである。

請求項６の発明は、電気機器の下限電流値および下限電
流値またはおよび上限電流値および上限電流値をパター
ンに設定することにより、電気機器の始動時の始ＩＪＪ
電圧が低すぎることがなく、始動時の加速が確実となり
、また過負荷時における安全性を確実にでき、電気機器
は安定して始動、停止、および定常運転が行われるもの
である。

請求項７の発明は、電流検出回路から出力される信号を
変換回路にて電気機器の最大効率または最適効率を示す
入力電圧と入力電流の関係を与えるパターンに基づいた
基準電圧に対応する信号に変換し、この変換回路から出
力される基準電圧に対応する信号と電圧検出回路から出
力された電圧信号とを比較回路にて比較してこの比較回
路からの誤差信号にて電力制御回路から出力される電力
を確実に制御できるものである。

請求項８の発明は、電圧検出回路から出力される信号を
変換回路にて電気ｉ器の最大効率または最適効率を示す
入力電圧と入力電流の関係を与えるパターンに基づいた
基準電流に対応する信号に変換し、この変換回路から出
力される基準電流に対応する信号と電流検出回路から出
力された電流信号とを比較回路にて比較し、この比較回
路からの誤差信号により電力制御回路は電気機器に入力
される電力を制御することができるものである。

請求項９の発明は、電力制御回路と、電圧検出回路と、
電流検出回路および変換回路との少なくともいずれかに
信号の遅れまたは進み系制御することにより、制御電圧
とＩＩＩ御電流電流それぞれ独立して変化してもある時
間経′Ａ後にパターンに集束して確実に電気機器を制御
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電力１１１１１１１方法を示す単相電
気機器の電力制御装置の、説明回路図、第２図は同Ｊ−
単相コンデンザ進相形誘導電１７１！１１の効率特性図
、第３図は同上単相誘導電動機の最大効率および最適効
率を与える電圧電流パターン図、第４図は同上単相誘導
電動機の運転特性比較図、第５図は本発明の一実施例を
示す電力制御装置の回路図、第６図は本発明の伯の実施
例を示す電力制御装置の回路図、第７図は本発明の他の
実施例を示す電力制御装置の電力制御回路図、第８図は
同上三相誘導電動機の効率特性図、第９図は同上三相誘
導電動機の最大効率および最適効率を与える電圧電流パ
ターン図、第１０図は他の三相誘導電動機の効率特性図
、第１１図は第１０図の電動機の電圧電流パターン図、
第１２図は第８図の特性の三相誘導電動機の運転特性比
較図である。 １・・電力制御回路、５，１７・・電気ｌｌ器としての
電動機、７・・電圧検出回路、８・・電流検出回路、９
・・変換回路、１０・・比較回路。 〈歇−国 覗肇 蓬阜盈 ―司

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流または交流の電力を入力とし、その電力を制
   御することによって効率が向上する電気機器に対して、
   各負荷点における最大効率を示す入力電圧と入力電流と
   の関係に合致するように電気機器の入力電力を制御する
   ことを特徴とする電力制御方法。
2. （２）電気機器に供給する電力を制御する電力制御回路
   からの出力電圧と出力電流とを検出し、前記電気機器の
   最大効率を示す入力電圧と入力電流の関係を与えるパタ
   ーンに基づいてこの関係に一致するように前記電力制御
   回路からの出力電力を制御することを特徴とする請求項
   １に記載の電力制御方法。
3. （３）直流または交流の電力を入力とし、その電力を制
   御することによって効率が向上する電気機器に対して、
   各負荷点における最大効率を示す入力電圧と入力電流と
   の関係に近似する入力電圧と入力電流との関係に合致す
   るように電気機器の入力電力を制御することを特徴とす
   る電力制御方法。
4. （４）電気機器に供給する電力を制御する電力制御回路
   からの出力電圧と出力電流とを検出し、前記電気機器の
   最大効率を示す入力電圧と入力電流の関係を与えるパタ
   ーンに近似した入力電圧と入力電流の比を一定とするパ
   ターンに基づいてこの関係に一致するように前記電力制
   御回路からの出力電力を制御することを特徴とする請求
   項３に記載の電力制御方法。
5. （５）電気機器に供給する電力を制御する電力制御回路
   からの出力電圧と出力電流とを検出し、前記電気機器の
   定格電圧と定格電流の比を一定とするパターンに基づい
   てこの関係に一致するように前記電力制御手段からの出
   力電力を制御することを特徴とする請求項３に記載の電
   力制御方法。
6. （６）電気機器の最大効率を示す入力電圧と入力電流の
   関係を与えるパターンは電気機器の入力電圧または入力
   電流の制限値を備えたことを特徴とする請求項２、４ま
   たは５に記載の電力制御方法。
7. （７）直流または交流の電力を入力とし、その電力を制
   御することによって効率が向上する電気機器に対して出
   力する電力制御回路と、この電力制御回路からの出力さ
   れた出力電圧を検出しこの検出された電圧に対応する検
   出値の電圧信号を出力する電圧検出回路と、前記電力制
   御回路からの出力された出力電流を検出しこの検出され
   た電流に対応する検出値の電流信号を出力する電流検出
   回路と、前記電流検出回路から出力される信号を前記電
   気機器の最大効率または最適効率を示す入力電圧と入力
   電流の関係を与えるパターンに基づいた基準電圧に対応
   する信号に変換する変換回路と、この変換回路から出力
   される基準電圧に対応する信号と前記電圧検出回路から
   出力された電圧信号とを比較しその誤差信号を出力し前
   記電力制御回路の出力を制御させる比較回路とからなる
   ことを特徴とする電力制御装置。
8. （８）直流または交流の電力を入力とし、その電力を制
   御することによつて効率が向上する電気機器に対して出
   力する電力制御回路と、この電力制御回路からの出力さ
   れた出力電圧を検出しこの検出された電圧に対応する検
   出値の電圧信号を出力する電圧検出回路と、前記電力制
   御回路からの出力された出力電流を検出しこの検出され
   た電流に対応する検出値の電流信号を出力する電流検出
   回路と、前記電圧検出回路から出力される信号を前記電
   気機器の最大効率または最適効率を示す入力電圧と入力
   電流の関係を与えるパターンに基づいた基準電流に対応
   する信号に変換する変換回路と、この変換回路から出力
   される基準電流に対応する信号と前記電流検出回路から
   出力された電流信号とを比較しその誤差信号を出力し前
   記電力制御回路の出力を制御させる比較回路とからなる
   ことを特徴とする電力制御装置。
9. （９）電力制御回路と、電圧検出回路と、電流検出回路
   および変換回路との少なくともいずれかに信号の遅れま
   たは進み系制御機能を備えたことを特徴とする請求項７
   または８に記載の電力制御装置。