JPH0361206B2 - - Google Patents
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- JPH0361206B2 JPH0361206B2 JP58097592A JP9759283A JPH0361206B2 JP H0361206 B2 JPH0361206 B2 JP H0361206B2 JP 58097592 A JP58097592 A JP 58097592A JP 9759283 A JP9759283 A JP 9759283A JP H0361206 B2 JPH0361206 B2 JP H0361206B2
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- JP
- Japan
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- circuit
- full
- voltage
- resistor
- wave rectifier
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is AC
- G05F1/40—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices
- G05F1/44—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only
- G05F1/45—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only being controlled rectifiers in series with the load
- G05F1/455—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only being controlled rectifiers in series with the load with phase control
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は漏洩型三脚トランスを用いて電源と操
作回路とを絶縁すると共に、２次コイルの制御操
作により３次コイルに起電力を発生させて双方向
性三端子サイリスタを位相制御し交流電力を制御
する回路に関するものである。
作回路とを絶縁すると共に、２次コイルの制御操
作により３次コイルに起電力を発生させて双方向
性三端子サイリスタを位相制御し交流電力を制御
する回路に関するものである。
従来、SCR、トライアツク等を用いた交流電
力の制御回路は第１図の如くすべて交流電源に直
列接続されていたため、電力制御をする際に感電
事故の発生する危険があつた。これを解消するた
め低電圧操作回路からリモートコントロールを行
う場合、第２図の如くホトカプラの無接点リレー
を用いる場合には操作入力に電源が必要で、オ
ン、オフ制御ができても位相制御ができないの
で、位相制御する場合に別途に制御回路が必要で
更に高価なものとなつた。
力の制御回路は第１図の如くすべて交流電源に直
列接続されていたため、電力制御をする際に感電
事故の発生する危険があつた。これを解消するた
め低電圧操作回路からリモートコントロールを行
う場合、第２図の如くホトカプラの無接点リレー
を用いる場合には操作入力に電源が必要で、オ
ン、オフ制御ができても位相制御ができないの
で、位相制御する場合に別途に制御回路が必要で
更に高価なものとなつた。
本発明はこれら従来の欠点を解消するため、漏
洩型三脚トランスを用いて操作スイツチと電源を
絶縁し、２次コイルに接続した抵抗の変化及びス
イツチの短絡開放によつて、３次コイルの起電力
を加減又はゼロとなし、抵抗、コンデンサ、トリ
ガー素子SBSよりなる発振回路の発振を制御して
双方向性三端子サイリスタを位相制御し、それに
直列接続された負荷の電力を制御するものであ
る。
洩型三脚トランスを用いて操作スイツチと電源を
絶縁し、２次コイルに接続した抵抗の変化及びス
イツチの短絡開放によつて、３次コイルの起電力
を加減又はゼロとなし、抵抗、コンデンサ、トリ
ガー素子SBSよりなる発振回路の発振を制御して
双方向性三端子サイリスタを位相制御し、それに
直列接続された負荷の電力を制御するものであ
る。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
第３図は、本発明の一実施例を示す交流電力の
位相制御回路を示す回路図である。この実施例回
路の説明に入る前に、ここで使用される漏洩型三
脚トランス１について簡単に説明する。
位相制御回路を示す回路図である。この実施例回
路の説明に入る前に、ここで使用される漏洩型三
脚トランス１について簡単に説明する。
漏洩型三脚トランスは第４図に示すごとく、三
脚鉄心として外側脚２及び４、中央脚３を有し、
外側脚４にはギヤツプ５を設けている。外側脚２
には１次コイル６が巻回してあり、中央脚３には
２次コイル７が、他のギヤツプ５のある外側脚４
には３次コイル８が夫々低電圧が誘起されるよう
に巻回してある。
脚鉄心として外側脚２及び４、中央脚３を有し、
外側脚４にはギヤツプ５を設けている。外側脚２
には１次コイル６が巻回してあり、中央脚３には
２次コイル７が、他のギヤツプ５のある外側脚４
には３次コイル８が夫々低電圧が誘起されるよう
に巻回してある。
第３図の実施例回路において、漏洩型三脚トラ
ンス１の２次コイル７の両端に可変抵抗１２とス
イツチ１３を直列にして接続し、１次コイル６と
全波整流器１４、抵抗１５、コンデンサ１６の直
列回路を電源１７に並列接続し、３次コイル８の
両端に全波整流器１８を接続し、その直流側にパ
ルス吸収用のコンデンサ１９を挿入した直流出力
を前記全波整流器１４の直流側に接続されたトラ
ンジスタ２０のベース、エミツタ間に抵抗２１，
２２にて分圧して与えると共に、前記抵抗１５と
コンデンサ１６との結合点を電源１７に接続され
た負荷２３と直列の双方向性三端子サイリスタ２
４のゲートにSBS２５を介して接続した回路であ
つて、コンデンサ２６、抵抗２７は双方向性三端
子サイリスタ２４の保護回路である。第５図は第
３図において１次コイル６と全波整流器１４、抵
抗１５、コンデンサ１６の直列回路の結合点Ｃを
負荷２３と双方向性三端子サイリスタ２４の結合
点Ｂに接続した回路でその他は第３図と同一であ
る。
ンス１の２次コイル７の両端に可変抵抗１２とス
イツチ１３を直列にして接続し、１次コイル６と
全波整流器１４、抵抗１５、コンデンサ１６の直
列回路を電源１７に並列接続し、３次コイル８の
両端に全波整流器１８を接続し、その直流側にパ
ルス吸収用のコンデンサ１９を挿入した直流出力
を前記全波整流器１４の直流側に接続されたトラ
ンジスタ２０のベース、エミツタ間に抵抗２１，
２２にて分圧して与えると共に、前記抵抗１５と
コンデンサ１６との結合点を電源１７に接続され
た負荷２３と直列の双方向性三端子サイリスタ２
４のゲートにSBS２５を介して接続した回路であ
つて、コンデンサ２６、抵抗２７は双方向性三端
子サイリスタ２４の保護回路である。第５図は第
３図において１次コイル６と全波整流器１４、抵
抗１５、コンデンサ１６の直列回路の結合点Ｃを
負荷２３と双方向性三端子サイリスタ２４の結合
点Ｂに接続した回路でその他は第３図と同一であ
る。
次に、漏洩型三脚トランス１の作用を説明す
る。第４図において、１次コイル６を電源１７に
接続して通電すると、２次コイル７が開放されて
いれば１次磁束φ1は実線の如く大部分の磁束
φ1′が中央脚３を通り、２次コイル７に鎖交して
低電圧を誘起するが、ギヤツプ５のある外側脚４
には微量の漏洩磁束φ1″しか通らないので３次コ
イル８には極めて僅かの電圧しか発生しない。し
かるに２次コイル７をスイツチ１３′にて短絡す
ると短絡電流が流れ、磁束φ1′と逆方向の２次磁
束φ2が発生し、外側脚４側の磁束φ2″と外側脚２
側の磁束φ2′に点線で示す如く分流し、短絡によ
つて増加した磁束φ1″と前記磁束φ2″との合成磁束
がギヤツプ５のある外側脚４に通るので３次コイ
ル８に鎖交して電源電圧より360度弱遅れた電圧
が発生する。即ちこの３次電圧は電源電圧（第６
図のイの太線）より僅か進んだ電圧（第６図のイ
の細線）と見做される。上記のように、漏洩型三
脚トランスは２次コイル７の短絡に対応して３次
コイル８には360度遅れた電圧即ち電源と略同相
と見做され、しかも少し進み気味の電圧が誘起す
る特性をもつている。又２次コイルに可変抵抗を
接続して０オーム（短絡に相当）から抵抗値を増
加して行けば、短絡電流が減少して行き、それに
対応して３次電圧は減少するので３次電圧を制御
することができる。第３図の実施例回路は、これ
らの特定を利用している。
る。第４図において、１次コイル６を電源１７に
接続して通電すると、２次コイル７が開放されて
いれば１次磁束φ1は実線の如く大部分の磁束
φ1′が中央脚３を通り、２次コイル７に鎖交して
低電圧を誘起するが、ギヤツプ５のある外側脚４
には微量の漏洩磁束φ1″しか通らないので３次コ
イル８には極めて僅かの電圧しか発生しない。し
かるに２次コイル７をスイツチ１３′にて短絡す
ると短絡電流が流れ、磁束φ1′と逆方向の２次磁
束φ2が発生し、外側脚４側の磁束φ2″と外側脚２
側の磁束φ2′に点線で示す如く分流し、短絡によ
つて増加した磁束φ1″と前記磁束φ2″との合成磁束
がギヤツプ５のある外側脚４に通るので３次コイ
ル８に鎖交して電源電圧より360度弱遅れた電圧
が発生する。即ちこの３次電圧は電源電圧（第６
図のイの太線）より僅か進んだ電圧（第６図のイ
の細線）と見做される。上記のように、漏洩型三
脚トランスは２次コイル７の短絡に対応して３次
コイル８には360度遅れた電圧即ち電源と略同相
と見做され、しかも少し進み気味の電圧が誘起す
る特性をもつている。又２次コイルに可変抵抗を
接続して０オーム（短絡に相当）から抵抗値を増
加して行けば、短絡電流が減少して行き、それに
対応して３次電圧は減少するので３次電圧を制御
することができる。第３図の実施例回路は、これ
らの特定を利用している。
次に、第３図の実施例回路の動作作用について
説明する。なお、第６図に実施例回路の各部の電
圧波形を示している。同図において、イは電源電
圧（太線）と３次電圧（細線、２次短絡時）との
関係波形図、ロ，ロ′はトライアツクのゲートに
印加されるパルス電圧（可変抵抗挿入時の一例）、
ハはロ，ロ′のときの負荷電圧、ニ，ニ′は２次コ
イル短絡時のトライアツクＧ−T1間に印加され
るパルス電圧、ホはニ，ニ′のときの負荷電圧の
波形を示している。
説明する。なお、第６図に実施例回路の各部の電
圧波形を示している。同図において、イは電源電
圧（太線）と３次電圧（細線、２次短絡時）との
関係波形図、ロ，ロ′はトライアツクのゲートに
印加されるパルス電圧（可変抵抗挿入時の一例）、
ハはロ，ロ′のときの負荷電圧、ニ，ニ′は２次コ
イル短絡時のトライアツクＧ−T1間に印加され
るパルス電圧、ホはニ，ニ′のときの負荷電圧の
波形を示している。
スイツチ１３を開放した状態では前述の三脚ト
ランスの特性から３次コイル８には電圧を発生し
ない。よつてトランジスタ２０のベース、エミツ
タ間に何ら電圧が印加されないのでコレクタ、エ
ミツタ間に導通しない。従つてコンデンサ１６に
電圧が印加されないので充電されずSBS２５、双
方向性三端子サイリスタ２４は動作しない。しか
るにスイツチ１３を閉成して例えば可変抵抗１２
が０オームの場合２次コイル７が短絡されたこと
になり、３次コイル８には電圧が発生し整流器１
８にて整流された電圧がトランジスタ２０のベー
ス、エミツタ間に印加されトランジスタ２０は完
全に導通状態となり内部抵抗が非常に小さくな
り、抵抗１５との合成抵抗を通してコンデンサ１
６に交流電圧が印加され、充電されてSBS２５の
ブレークオーバ電圧を超えると双方向性三端子サ
イリスタ２４のゲートＧ、端子T1を通して放電
する。この作用が繰り返され発振状態となる。半
サイクル毎に行われる充放電はトランジスタ２０
の内部抵抗と抵抗１５の合成抵抗によつて決定す
るが実験では大体10数回以下の発振であつた。双
方向性三端子サイリスタ２４のゲートＧ、端子
T1間の電圧波形は第６図のニの如くなる。可変
抵抗１２の抵抗値を増加して行くと２次短絡電流
が減り３次コイルの電圧も減少してトランジスタ
２０のベース、エミツタ間に印加されるのでコレ
クタ、エミツタ間の内部抵抗は次第に増大して抵
抗１５との合成抵抗値が大きくなり半サイクル中
の発振回路は減り極限は０となる。双方向性三端
子サイリスタのゲートＧ、端子T1間の電圧波形
が第６図のロの如きときがある。従つて可変抵抗
１２を変化することにより充電時間を遅らせ放電
のタイミングが位相の変化となり、半サイクルの
最初の放電が双方向性三端子サイリスタ２４のタ
ーンオン電流となり位相制御することとなり、負
荷電力を位相制御することができ、２次コイル短
絡時ではフル点弧に近い位相制御ができ（第６図
のホ）尚次の半サイクルでは極性が反転して同一
の作用が行われる。この発振は電源電圧の半サイ
クル毎に同期して行われる。
ランスの特性から３次コイル８には電圧を発生し
ない。よつてトランジスタ２０のベース、エミツ
タ間に何ら電圧が印加されないのでコレクタ、エ
ミツタ間に導通しない。従つてコンデンサ１６に
電圧が印加されないので充電されずSBS２５、双
方向性三端子サイリスタ２４は動作しない。しか
るにスイツチ１３を閉成して例えば可変抵抗１２
が０オームの場合２次コイル７が短絡されたこと
になり、３次コイル８には電圧が発生し整流器１
８にて整流された電圧がトランジスタ２０のベー
ス、エミツタ間に印加されトランジスタ２０は完
全に導通状態となり内部抵抗が非常に小さくな
り、抵抗１５との合成抵抗を通してコンデンサ１
６に交流電圧が印加され、充電されてSBS２５の
ブレークオーバ電圧を超えると双方向性三端子サ
イリスタ２４のゲートＧ、端子T1を通して放電
する。この作用が繰り返され発振状態となる。半
サイクル毎に行われる充放電はトランジスタ２０
の内部抵抗と抵抗１５の合成抵抗によつて決定す
るが実験では大体10数回以下の発振であつた。双
方向性三端子サイリスタ２４のゲートＧ、端子
T1間の電圧波形は第６図のニの如くなる。可変
抵抗１２の抵抗値を増加して行くと２次短絡電流
が減り３次コイルの電圧も減少してトランジスタ
２０のベース、エミツタ間に印加されるのでコレ
クタ、エミツタ間の内部抵抗は次第に増大して抵
抗１５との合成抵抗値が大きくなり半サイクル中
の発振回路は減り極限は０となる。双方向性三端
子サイリスタのゲートＧ、端子T1間の電圧波形
が第６図のロの如きときがある。従つて可変抵抗
１２を変化することにより充電時間を遅らせ放電
のタイミングが位相の変化となり、半サイクルの
最初の放電が双方向性三端子サイリスタ２４のタ
ーンオン電流となり位相制御することとなり、負
荷電力を位相制御することができ、２次コイル短
絡時ではフル点弧に近い位相制御ができ（第６図
のホ）尚次の半サイクルでは極性が反転して同一
の作用が行われる。この発振は電源電圧の半サイ
クル毎に同期して行われる。
第５図の回路で双方向性三端子サイリスタ２４
が前述の作用の最初の放電によつて点弧すると制
御回路への電圧は殆んどなくなるので（双方向性
三端子サイリスタ２４の電圧降下のみ）第６図の
ロ′及びニ′の如く半サイクルについて最初のパル
ス信号のみとなるが同一作用である。
が前述の作用の最初の放電によつて点弧すると制
御回路への電圧は殆んどなくなるので（双方向性
三端子サイリスタ２４の電圧降下のみ）第６図の
ロ′及びニ′の如く半サイクルについて最初のパル
ス信号のみとなるが同一作用である。
尚スイツチ１３と可変抵抗１２に並列にもう１
つのスイツチを設ければどの位相からでもフル点
弧近くの位置（最高電力）にすることができて便
利であり、又可変抵抗を固定抵抗として適宜の抵
抗値を選定して切り替えれば電力の段階的制御が
可能であり、２次コイルとスイツチ、抵抗器との
間の配線を延長すればリモートコントロールが可
能となる。
つのスイツチを設ければどの位相からでもフル点
弧近くの位置（最高電力）にすることができて便
利であり、又可変抵抗を固定抵抗として適宜の抵
抗値を選定して切り替えれば電力の段階的制御が
可能であり、２次コイルとスイツチ、抵抗器との
間の配線を延長すればリモートコントロールが可
能となる。
本発明は前述した如き構成と作用をもつている
ので次の特徴、効果があり極めて有用である。
ので次の特徴、効果があり極めて有用である。
漏洩型三脚トランスを用いているため、操作
スイツチ、可変抵抗器は電源と完全に絶縁され
た上、回路電圧は低電圧に設計されるので感電
事故の発生は全くない。
スイツチ、可変抵抗器は電源と完全に絶縁され
た上、回路電圧は低電圧に設計されるので感電
事故の発生は全くない。
交流電力の位相制御はフル点弧（０度）近く
から180度近くまで広範囲にできるので民生機
器は勿論産業機器其の他にも採用でき、その用
途は極めて広い。
から180度近くまで広範囲にできるので民生機
器は勿論産業機器其の他にも採用でき、その用
途は極めて広い。
漏洩型三脚トランスに流れる電流は極めて少
ないので、小型にでき又制御装置全体も小型に
纒めることができるので安価となる。
ないので、小型にでき又制御装置全体も小型に
纒めることができるので安価となる。
スイツチ、可変抵抗への配線を延長してリモ
ートコントロールすることが可能である。
ートコントロールすることが可能である。
可変抵抗を１個又は複数個の固定抵抗にし
て、別のスイツチで短絡開放構造にすれば段階
的電力制御も可能である。
て、別のスイツチで短絡開放構造にすれば段階
的電力制御も可能である。
第三の脚にギヤツプを設けた漏洩型三脚トラ
ンスを用いた位相制御回路なので、スイツチ
（又は可変抵抗）開放時に双方向性三端子サイ
リスタのゲートに印加される信号電圧が≒０で
誤点弧の惧れが無い。
ンスを用いた位相制御回路なので、スイツチ
（又は可変抵抗）開放時に双方向性三端子サイ
リスタのゲートに印加される信号電圧が≒０で
誤点弧の惧れが無い。
従来のように入力トランス、出力トランスを
個別に使用するのではなく、漏洩型三脚トラン
スを用いるので、トランスが小型・軽量・低コ
ストで提供でき、当然の結果として応用回路の
交流電動機等の負荷の位相制御回路ユニツトも
小型・軽量・低コストで製作可能となる。
個別に使用するのではなく、漏洩型三脚トラン
スを用いるので、トランスが小型・軽量・低コ
ストで提供でき、当然の結果として応用回路の
交流電動機等の負荷の位相制御回路ユニツトも
小型・軽量・低コストで製作可能となる。
漏洩型三脚トランスを用いているので、トラ
ンスの価格が従来のものに比し、３／４にな
り、設置時の所要空間も70％で済み、この事は
我が国の家電業界等にとつては、生産規模が
年／数百万台と言う生産数見合いで考えると非
常に大きな経済的価値がある。
ンスの価格が従来のものに比し、３／４にな
り、設置時の所要空間も70％で済み、この事は
我が国の家電業界等にとつては、生産規模が
年／数百万台と言う生産数見合いで考えると非
常に大きな経済的価値がある。
第１図及び第２図は従来例の回路図、第３図
は、本発明の一実施例を示す交流電力の位相制御
回路の回路図、第４図は本発明に用いた一脚にギ
ヤツプを有する三脚トランスの構成図、第５図は
第３図円内の接続を換えた部分回路図、第６図は
実施例位相制御回路の動作を説明するための各部
波形図である。 １：漏洩型三脚トランス、５：ギヤツプ、６：
１次コイル、７：２次コイル、８：３次コイル、
１２：可変抵抗、１４，１８：全波整流器、１
６：コンデンサ、２０：トランジスタ、２４：双
方向性三端子サイリスタ、２５：SBS。
は、本発明の一実施例を示す交流電力の位相制御
回路の回路図、第４図は本発明に用いた一脚にギ
ヤツプを有する三脚トランスの構成図、第５図は
第３図円内の接続を換えた部分回路図、第６図は
実施例位相制御回路の動作を説明するための各部
波形図である。 １：漏洩型三脚トランス、５：ギヤツプ、６：
１次コイル、７：２次コイル、８：３次コイル、
１２：可変抵抗、１４，１８：全波整流器、１
６：コンデンサ、２０：トランジスタ、２４：双
方向性三端子サイリスタ、２５：SBS。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 三脚鉄心のうちの一脚をギヤツプのある開口
端にした漏洩型三脚トランスの１つの非開口脚に
交流電源に接続された１次コイルを巻回し、他の
非開口脚に２次コイルを、前記開口脚に３次コイ
ルを巻回して、前記２次コイルに可変抵抗と、ス
イツチを直列に接続し、且つ、前記交流電源に、
第１の全波整流器、抵抗、及びコンデンサの直列
回路を並列接続し、前記３次コイルの両端を第２
の全波整流器に接続し、この第２の全波整流器の
直流側出力を、前記第１の全波整流器の直流側に
接続されたトランジスタのベース、エミツタ間に
分圧して与えると共に、前記抵抗とコンデンサと
の結合点を負荷と直列接続された双方向性三端子
サイリスタのゲートにトリガー素子を介して接続
したことを特徴とする漏洩型三脚トランスを用い
た交流電力の位相制御回路。 ２ １次コイルと、第１の全波整流器、抵抗、コ
ンデンサの直列回路と負荷とを双方向性三端子サ
イリスタの直列回路に並列接続したことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の漏洩型三脚トラ
ンスを用いた交流電力の位相制御回路。 ３ １次コイルと、第１の全波整流器、抵抗、コ
ンデンサの直列回路とを双方向性三端子サイリス
タに並列に接続し、この並列回路と交流電源間に
負荷を接続したことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の漏洩型三脚トランスを用いた交流電
力の位相制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9759283A JPS59221718A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | 漏洩型三脚トランスを用いた交流電力の位相制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9759283A JPS59221718A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | 漏洩型三脚トランスを用いた交流電力の位相制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59221718A JPS59221718A (ja) | 1984-12-13 |
| JPH0361206B2 true JPH0361206B2 (ja) | 1991-09-19 |
Family
ID=14196503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9759283A Granted JPS59221718A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | 漏洩型三脚トランスを用いた交流電力の位相制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59221718A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS446893Y1 (ja) * | 1966-11-21 | 1969-03-14 |
-
1983
- 1983-05-31 JP JP9759283A patent/JPS59221718A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59221718A (ja) | 1984-12-13 |
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