JPH0464205A - タップ切換器 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はトランスのタップを切り換えるタップ切換器に
関する。

［従来の技術］ 従来　タップ切換器１表　交流電気車の速度制御を行な
うためにトランスのタップを順次切り換えて主電動機電
圧を制御したり、又は送配電の電圧値を調整するために
用いられている。

タップ切換器（よ　有接点の切換スイッチと、限流抵抗
又は限流リアクトルとを備えている。切換スイッチは、
タップトランスのタップを切り換えるものである。限流
抵抗や限流リアクトルは、切換スイッチが切り換えられ
るときに、アークが発生したりすることや、タップ間に
大きな循環電流が流れたりすることを防止するために用
いられている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のタップ切換器（よ　有接点式の切
換スイッチや限流抵抗、限流リアクトルなどの大型の機
器を数多く設けなければならず大きな収容スペースが必
要となる問題があった。又、限流抵抗や限流リアクトル
からの放熱を考慮する必要があった　したがって、従来
１よ大きな収容スペースが必要となり、かつ部品点数が
多くなるという問題があった。

本発明は、上記問題点を解決して、収容スペースが小さ
く、かつ発熱量の少ないタップ切換器の提供を目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための手段として本発明のタップ切
換器は、トランスの負荷側または電源側に設けられた２
以上のタップの穴１つのタップから他のタップに切り換
えるタップ切換器において、上記１つのタップと、上記
負荷または上記電源との間をオン状態またはオフ状態と
する第１サイリスタと、上記他のタップと、上記負荷ま
たは上記電源との間をオン状態またはオフ状態とする第
２のサイリスタと、上記１つのタップから、上記他のタ
ップへの切り換えを指示する切換指示手段と、上記切換
指示手段により切り換えが指示されると、上記第１のサ
イリスタに対するターンオン信号が供給されることを停
止させ、該第１のサイリスタに流れる電流がゼロ点に達
してから上記第２のサイリスタにターンオン信号を供給
させるターンオン信号切換手段とを備えることを要旨と
する。

［作用］ 本発明のタップ切換器（表切換指示手段により１つのタ
ップから他のタップへの切り換えが指示されると、まず
ターンオン信号切換手段により第１のサイリスタに対す
るターンオン信号の供給が停止される。この状態で、第
１のサイリスタに流れる電流がゼロ点に達すると、第１
のサイリスタがオフ状態となり、第１のサイリスタに以
後電流が流れることがなくなる。

次いで、第１のサイリスタに流れる電流がゼロ点に達し
てから、ターンオン信号切換手段により第２のサイリス
タにターンオン信号が供給される。

これにより、第２のサイリスタがオン状態となり、以後
筒２のサイリスタに電流が流れる。つまり、切換指示手
段によりタップの切り換えが指示されると、１つのタッ
プに流れる電流がゼロ点に達したとき、この１つのタッ
プに以後電流が流れなくなり、次いで他のタップに電流
が流れはじめる。

すなわち、１つのタップから他のタップにタップが切り
換えられる。

［実施例］ 次に本発明のタップ切換器の一実施例を説明する。

第１図は本実施例のタップ切換器１の全体構成図である
。タップ切換器１（よ　トランス７に接続されている。

トランス７（友交流電源３にその１次側巻線５が接続さ
札　２次側巻線９がタップ切換器１に接続されている。

２次側巻線９［ＬＡタップ９ａとＢタップ９ｂとを備え
ている。タップ切換器１は、第１トライアツク１１と、
第２トライアツク］３と、ＣＴと、制御回路１５とを備
えている。

第１トライアツク１１（ＬＡタップ９ａとＣＴとの間に
介装されている。第２トライアツク１３は、Ｂタップ９
ｂとＣＴとの間に介装されている。

第１トライアツク１１のゲー１−１１ａと第２トライア
ツク１３のゲート１３ａとに（よ制御回路１５からの第
１トライアツク制御信号線１１ｂと、第２トライアツク
制御信号線１３ｂとが接続されている。

ＣＴは、第１．第２トライアック１１，１３と、負荷２
１との間に介装されている。ＣＴの変流値を出力する信
号線ＣＴａは、制御回路１５に接続されている。これに
よりＣＴは、第１．第２トライアック１１，１３を通っ
て負荷２１に流入する電流値の変流値を制御回路１５に
出力する。

制御回路１５に（ヨトライアック切換スイッチ２３が接
続されている。トライアック切換スイッチ２３（よ第１
＝第２信号、又は第２＝第１信号のいずれかを制御回路
１５に出力する。

制御回路１５（友　図示しないロジック回路構成とされ
ており、第２図に一例を示すように動作するよう回路が
構成されている。

制御回路］５（上　第２図に示すように、ＣＴに流れる
負荷電流およびトライアック切換スイッチ２３の位置に
基づいて動作する。例え（：ｆｌ　　ｌ−ライアック切
換スイッチ２３が第２＝第１信号を制御回路に出力して
いる場合に（よ第１トライアツク制御信号を「オン」状
態、すなわち第１トライアツク１１をオン状態とする信
号を出力する。この状態において、トライアック切換ス
イッチ２３が第１＝第２信号を出力する位置に切り換え
られると、第２図に■で示すように、第１トライアツク
制御信号を「オン」から「オフ」に変更する。・第１ト
ライアツク制御信号が「オフ」になった状態において、
負荷電流が「ゼロ点」に達すると、第２図に■で示すよ
うに、第２トライアツク制御信号を「オフ」−「オン」
に変更する。これにより、第２トライアツク１３が「オ
ン」状態になる。

又、トライアック切換スイッチ２３が「第１＝第２」か
ら「第２＝第１」信号を出力する方に切り換えられた場
合には　上述したのとは逆に、まず第２トライアツク］
３が「オフ」状態になり、次いで第１トライアツク１］
がｒオン」状態となる。

以上に説明したように、タップ切換器］（ヨトライアッ
ク切換スイッチ２３の切換状態に対応して、第１．第２
トライアック１１，１３の「オン」「オフ」状態が変更
さね、これによってトランス７のＡタップ９ａとＢタッ
プ９ｂとのタップ切換が行なわれる。しかも、このタッ
プ切換は、Ａタップ９ａとＢタップ９ｂとの間に循環電
流が流れることなく行なわれる。又、Ａタップ９ａとＢ
タップ９ｂとの切換（よ　負荷電流が「ゼロ」点に達し
たときに、はぼ瞬間的に完了される。

この結果、本実施例のタップ切換器（よ循環電流を抑制
するための限流抵抗や限流リアクトルを用いる必要がな
くなるので小型化を達成でき、かつ放熱量の低減を図る
ことができるという極めて優れた効果を奏する。又、瞬
間的に切り換えが完了することにより、電圧制御の応答
性を向上することができる。すなわち、電圧の制御精度
を向上することができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものでなく例え
ば次に示すように、本発明の要旨を変更しない範囲で種
々な態様の実施が可能である。

第１図に示す実施例で（よ　２個のトライアックを切り
換える例を示したが、これに代えて、第３図に示すよう
に、トランス３０のタップ３１〜３７に応じて多数のト
ライアック４１〜４７を配設し、これを制御回路５０で
順次切り換えるよう構成してもよい。又、この場合に、
ＡＶＲを設け、負荷５］の端子電圧を電圧値センサ５３
で検品し、この電圧値が所定値となるように、タップ上
げ、下げ信号をＡＶＲから制御回路５０呂力するよう構
成してもよい。

第１図および第３図で（ヨトランスのタップに応じてト
ライアックを配設し、タップ切換を行なう構成を示した
が、これに代えて、第４図に示すように、機械式のスイ
ッチＳ］〜Ｓ６と２個のトライアック６１，６２と乞併
用する構成としてもよい。この場合、トランス７０の１
のタップ７１を他のタップ７２に切り換えるには、例え
ば次に示すようにスイッチＳ１〜Ｓ６とトライアック６
１．６２とを制御する。はじめ（ヨトライアック６１と
スイッチＳ１とがＦオン」状態とする。ここで、まずス
イッチＳ２を「オン」状態とし、トライアック６１を「
オフ」状態とする。負荷電流が「ゼロ」点に達したとき
、トライアック６２を「オン」状態とし、スイッチ５１
を「オフ」状態とする。これにより、１のタップ７１が
他のタップ７２に切り換えられる。したがって、第４図
では、機械的な接点を有するスイッチを用いているが、
このスイッチ８１〜３６１友　回路の「オンＪ「オフ」
状態を変更するだけであり、このスイッチ８１〜Ｓ６が
電流の遮断機能を有するものではない。つまり、第４図
のタップ切換器（表小型化および放熱量の低減化とをそ
ろって達成するものである。

又、上記実施例では　トライアックを用いた構成であっ
たが、これに代えて逆阻止サイリスタや双方向性サイリ
スタ等のＰｎＰｎ素子のいずれを用いてもよい。

上記実施例で（よ　単相トランスのタップを切り換える
構成であったが、これに代えて三相等の多相結線のトラ
ンスのタップを切り換えるよう構成してもよい。

［発明の効果］ 本発明のタップ切換器は、サイリスタのオフ状態を利用
して、負荷電流がゼロ点に達したとき、１つのタップを
オフ状態とし、次いで他のタップをオン状態とすること
により、トランスのタップの切り換えを行なう。これに
より、瞬時に、かつ切り換え前後のタップが双方とも「
オン」状態となることなくタップ切り換えが行なわれる
ため、タップ間に透間電流を流すことなくタップ切換が
できる。この結果、小型化が達成さね　かつ放熱量が低
減されるという極めて優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例のタップ切換器の構成図、第２
図はその動作状態の説明図、第３図および第４図は変形
例の構成図である。 １・・・タップ切換器　７．　３０．　７０・・・トラ
ンス１］・−・第１トライアツク　１３・・・第２トラ
イアツク １５．５０・・・制御回路 ３１〜３７，７１．７２・・・タップ ４１〜４７・・・トライアック ２１．５１・・・負荷 ＣＴ（変流器）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　トランスの負荷側または電源側に設けられた２以上の
   タップ穴１つのタップから他のタップに切り換える切換
   器において、 上記１つのタップと、上記負荷または上記電源との間を
   オン状態またはオフ状態とする第１のサイリスタと、 上記他のタップと、上記負荷または上記電源との間をオ
   ン状態またはオフ状態とする第２のサイリスタと、 上記１つのタップから、上記他のタップへの切り換えを
   指示する切換指示手段と、 上記切換指示手段により切り換えが指示されると、上記
   第１のサイリスタに対するターンオン信号が供給される
   ことを停止させ、該第１のサイリスタに流れる電流がゼ
   ロ点に達してから上記第２のサイリスタにターンオン信
   号を供給させるターンオン信号切換手段と を備えることを特徴とするタップ切換器。