JPH05196629A - 回転数検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パルスピックアップを用いなくても精度よく
回転数を検出することができるようにする。 【構成】 発電機の相電圧を検出し、その瞬時値を例え
ば電気角３０°でサンプリングする。ｎ番目の周期の電
圧波形の最初のゼロクロス点から第１番目のサンプリン
グ時刻ｔ₁までの時間ｔ₀₂′と、前記時刻ｔ₁から、前記
ｎ＋１番目の周期の電圧波形の最終番目のサンプリング
時刻ｔ₂₄までの時間ｔ₂₄−ｔ₁と、前記時刻ｔ₂₄からｎ
＋２番目の電圧波形の最初のゼロクロス点までの時間ｔ
₂₄₁′とを合計し、２周期分の時間２Ｔを求める。前記
２Ｔより回転数（＝１／Ｔ）を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は周波数制御が行われる制
御対象電気機器の回転数検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、発電機の回転数を検出する場合、
発電機にタコゼネを取り付けて行うか、パルス検出用の
ギアを取り付けて回転数を検出し周波数制御に使用して
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、制御のディジタ
ル化が実施され、これに対処するためにはパルスピック
アップより回転数を検出する方法であれば問題とならな
い。ところが発電機本体は古く、タコゼネ等で回転を検
出している場合パルスピックアップの取り付けが難しい
という問題が生じる。従って、パルスピックアップを取
り付けないで回転数を検出する方法が必要となる。

【０００４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
その目的は、パルスピックアップを用いなくても精度よ
く回転数を検出することができる回転数検出方法を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、制御対象電気
機器の回転数を検出する回転数検出方法において、所定
のサンプリングタイムで制御対象電気機器の相電圧の瞬
時値を検出し、該検出値に基づいて、ｎ番目の周期の電
圧波形の最初のゼロクロス点から第１番目のサンプリン
グ時刻ｔ₁までの第１の時間と、前記時刻ｔ₁からｎ＋１
番目の周期の電圧波形の最終番目のサンプリング時刻ｔ
_ENDまでの第２の時間と、前記時刻ｔ_ENDからｎ＋２番目
の電圧波形の最初のゼロクロス点までの第３の時間との
和を求めて、制御対象電気機器の相電圧波形の２周期を
演算し、該演算結果に基づいて回転数を求めることを特
徴としている。

【０００６】

【作用】制御対象の発電機の相電圧波形は例えば図１の
ように示される。図１のサンプリングタイムは、電気角
３０°としているので、１周期分のサンプリング回数は
３６０°／３０°＝１２である。

【０００７】前記第１の時間は、ｎ番目の周期の電圧波
形の最初のゼロクロス点を挟むサンプリング時刻の瞬時
値ｖ₀，ｖ₁（図１Ｂ）と、サンプリング周期とから次の
ようにして演算する。即ち、 第１の時間＝サンプリング周期×｛ｖ₁／（｜ｖ₀｜＋ｖ
₁）｝ 前記第２の時間は、第１番目のサンプリング時刻ｔ
₁と、ｎ＋１番目の周期の電圧波形の最終サンプリング
時刻ｔ₂₄（図１Ｃ）とから次のようにして演算する。即
ち、 第２の時間＝サンプリング周期×（時刻ｔ₂₄−時刻
ｔ₁） 前記第３の時間は、ｎ＋２番目の周期の電圧波形の最初
のゼロクロス点を挟むサンプリング時刻の瞬時値ｖ₂₄，
ｖ₂₅（図１Ｃ）とサンプリング周期とから次のようにし
て演算する。即ち 第３の時間＝サンプリング周期×｛｜ｖ₂₄｜／（｜ｖ₂₄
｜＋ｖ₂₅）｝ 前記第１の時間、第２の時間、第３の時間を合計すると
２周期分の時間２Ｔが求められる。従って求める回転数
（周波数ｆ）はｆ＝１／Ｔにより得られる。

【０００８】このようにパルスピックアップを取り付け
ることなく計器用変圧器等によって相電圧検出値を入力
するだけで回転数を求めることができる。また電圧波形
の２周期分を演算して回転数を求めているので測定誤差
が著しく減少する。

【０００９】

【実施例】以下図面を参照しながら本発明の一実施例を
説明する。本発明は、所定のサンプリングタイムで制御
対象機器の電圧波形の瞬時値を検出して取り込み、この
瞬時値より波形のゼロクロス点を算出し、これより逆算
して周波数を求める。

【００１０】図１（Ａ）は、計器用変圧器等によって検
出された発電機の相電圧波形を示しており、サンプリン
グタイムは電気角３０°、定格周波数は５０Ｈ_Zであ
る。図１（Ｂ）は図１（Ａ）におけるサンプリング時刻
ｔ₀，ｔ₁付近を拡大したものであり、図１（Ｃ）は図１
（Ａ）におけるサンプリング時刻ｔ₂₄，ｔ₂₅付近を拡大
したものである。

【００１１】図１において、サンプリング周期、即ち時
刻ｔ₁−時刻ｔ₀（＝時間ｔ₀₁′＋時間ｔ₀₂′）は、ｔ₁
−ｔ₀＝ｔ₀₁′＋ｔ₀₂′＝（１／５０）×（１／１２）
＝１／６００（秒）となる。ここで２周期分の時間２Ｔ
を計測すると、 ２Ｔ＝ｔ₀₂′＋（ｔ₂₄−ｔ₁）＋ｔ₂₄₁′……（１） なる式を演算することにより求められる。上記（１）式
のｔ₀₂′はｔ₀₂′＝（１／６００）×｛ｖ₁／（｜ｖ₀｜
＋ｖ₁）｝で求められ、ｔ₂₄−ｔ₁はｔ₂₄−ｔ₁＝（１／
６００）×（２４−１）で求められ、ｔ₂₄₁′はｔ₂₄₁′
＝（１／６００）×｛｜ｖ₂₄｜／（｜ｖ₂₄｜＋ｖ₂₅）｝
で求められる。このため上記（１）式より、

【００１２】

【数１】

【００１３】が求められる。従って発電機の回転数（周
波数ｆ）は、 ｆ＝１／Ｔ（Ｈ_Z）……（３） で求めることができる。

【００１４】尚前記本発明の方法を実施するには、例え
ば図２のようなシステム構成を用いる。図２において、
１はＣＰＵ、２はＲＡＭ、３はＲＯＭ、４はバス管理
部、５はアナログ入力部、６はディジタル入力部、７は
アナログ出力部、８はディジタル出力部である。発電機
ＡＧの相電圧を変圧器ＰＴによって検出し、電圧瞬時値
をアナログ入力部５に入力して前記（１），（２），
（３）式を演算するものである。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、所定のサ
ンプリングタイムで制御対象電気機器の相電圧の瞬時値
を検出し、該検出値に基づいて、制御対象電気機器の相
電圧波形の２周期を演算し、該演算結果に基づいて回転
数を求めるようにしたので、次のような優れた効果が得
られる。 （１）パルスピックアップを取り付けなくても容易に回
転数を検出することができる。 （２）原形の１周期でなく２周期のゼロクロスを使って
いるので、測定誤差が半減し、精度の良い回転数検出が
行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を表し、（Ａ）は発電機の電
圧波形図、（Ｂ）は（Ａ）の要部を拡大した電圧波形
図、（Ｃ）は（Ａ）の要部を拡大した電圧波形図。

【図２】本発明の回転数検出方法を実行するためのシス
テム構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１…ＣＰＵ、２…ＲＡＭ、３…ＲＯＭ、４…バス管理
部、５…アナログ入力部、６…ディジタル入力部、７…
アナログ出力部、８…ディジタル出力部、ＡＧ…発電
機、ＰＴ…変圧器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御対象電気機器の回転数を検出する回
   転数検出方法において、所定のサンプリングタイムで制
   御対象電気機器の相電圧の瞬時値を検出し、該検出値に
   基づいて、ｎ番目の周期の電圧波形の最初のゼロクロス
   点から第１番目のサンプリング時刻ｔ₁までの第１の時
   間と、前記時刻ｔ₁からｎ＋１番目の周期の電圧波形の
   最終番目のサンプリング時刻ｔ_ENDまでの第２の時間
   と、前記時刻ｔ_ENDからｎ＋２番目の電圧波形の最初の
   ゼロクロス点までの第３の時間との和を求めて、制御対
   象電気機器の相電圧波形の２周期を演算し、該演算結果
   に基づいて回転数を求めることを特徴とする回転数検出
   方法。