JPH0624775Y2 - 位相角・力率信号変換装置 - Google Patents
位相角・力率信号変換装置Info
- Publication number
- JPH0624775Y2 JPH0624775Y2 JP1986149707U JP14970786U JPH0624775Y2 JP H0624775 Y2 JPH0624775 Y2 JP H0624775Y2 JP 1986149707 U JP1986149707 U JP 1986149707U JP 14970786 U JP14970786 U JP 14970786U JP H0624775 Y2 JPH0624775 Y2 JP H0624775Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power factor
- signal
- phase angle
- absolute value
- circuit
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Measuring Phase Differences (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、位相角（φ）に比例した電圧又は電流信号を
力率（cosφ）に対応した信号（力率に比例した信号で
はなくこの信号に基づき力率を容易に知り得る信号；以
下、力率信号と呼ぶ）に変換する位相角・力率信号変換
装置に関する。
力率（cosφ）に対応した信号（力率に比例した信号で
はなくこの信号に基づき力率を容易に知り得る信号；以
下、力率信号と呼ぶ）に変換する位相角・力率信号変換
装置に関する。
（従来の技術） 負荷の運転状態を知るために負荷に加わる電圧Ｖ，負荷
に流れる電流Ｉや電力Ｐと共に、電圧Ｖと電流Ｉの位相
角φ，力率cosφ等を知ることも有用である。
に流れる電流Ｉや電力Ｐと共に、電圧Ｖと電流Ｉの位相
角φ，力率cosφ等を知ることも有用である。
位相角φは、電圧Ｖと電流Ｉとが同相の場合０である
が、電流Ｉが電圧Ｖより進んでいるか、遅れているかに
よって極性が変化する。一方、力率cosφは位相角φの
極性には無関係である。このため、同一の力率量に対し
てそれが進み力率leadか遅れ力率lagかを判別すること
は、単に力率cosφを示す信号からは不可能である。そ
こで、進み力率か遅れ力率かを示す極性を持たせた力率
量を得る装置が特公昭４９−２３２２２号公報に記載さ
れている。
が、電流Ｉが電圧Ｖより進んでいるか、遅れているかに
よって極性が変化する。一方、力率cosφは位相角φの
極性には無関係である。このため、同一の力率量に対し
てそれが進み力率leadか遅れ力率lagかを判別すること
は、単に力率cosφを示す信号からは不可能である。そ
こで、進み力率か遅れ力率かを示す極性を持たせた力率
量を得る装置が特公昭４９−２３２２２号公報に記載さ
れている。
ここに記載されている装置は、ツェナーダイオードと抵
抗素子の直（並）列回路からなり力率量に対応した直流
信号を得る回路と、交流電圧の位相に対して交流電流の
位相が進んでいるか又は遅れているかを検出する回路
と、この検出回路からの検出信号により力率量に対応し
た直流信号を進み力率又は遅れ力率に対応した極性の直
流信号に変換する回路とで構成されている。
抗素子の直（並）列回路からなり力率量に対応した直流
信号を得る回路と、交流電圧の位相に対して交流電流の
位相が進んでいるか又は遅れているかを検出する回路
と、この検出回路からの検出信号により力率量に対応し
た直流信号を進み力率又は遅れ力率に対応した極性の直
流信号に変換する回路とで構成されている。
（考案が解決しようとする問題点） このような構成の従来装置は、位相が進んでいるか、又
は遅れているかを検出する回路や、この検出回路からの
検出信号に応じて力率量の極性を変えるための回路等が
必要で構成が複雑になり、全体価格が高くなるという問
題点があった。更に、その出力が第４図に示す如く位相
角φ＝０°にて不連続となり、本装置の後段に接続され
るデータロガー等の装置でのデータ処理上も、不連続部
のデータが不安定なため問題が生じていた。
は遅れているかを検出する回路や、この検出回路からの
検出信号に応じて力率量の極性を変えるための回路等が
必要で構成が複雑になり、全体価格が高くなるという問
題点があった。更に、その出力が第４図に示す如く位相
角φ＝０°にて不連続となり、本装置の後段に接続され
るデータロガー等の装置でのデータ処理上も、不連続部
のデータが不安定なため問題が生じていた。
本考案は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
その目的は、簡単な構成で、位相角信号を進み力率か遅
れ力率かを示す極性をも付加した力率信号であってしか
も連続した信号に精度良く変換することのできる変換装
置を実現することにある。
その目的は、簡単な構成で、位相角信号を進み力率か遅
れ力率かを示す極性をも付加した力率信号であってしか
も連続した信号に精度良く変換することのできる変換装
置を実現することにある。
（問題点を解決するための手段） 前記した問題点を解決する本考案は、位相角φに比例し
た信号を入力しその絶対値信号を出力する絶対値回路
と、この絶対値回路からの絶対値信号と前記位相角φに
比例した信号とを乗算し力率cosφに対応した信号を得
る乗算器とを備えたものである。
た信号を入力しその絶対値信号を出力する絶対値回路
と、この絶対値回路からの絶対値信号と前記位相角φに
比例した信号とを乗算し力率cosφに対応した信号を得
る乗算器とを備えたものである。
（実施例） 以下、図面を参照して本考案の実施例を詳細に説明す
る。第１図は本考案装置の構成概念図である。図におい
て、１は位相角φに比例した電圧信号ＶＹ（第３図
（イ）参照）を入力とし、その絶対値に比例した信号Ｖ
Ｘを出力する絶対値回路、２はアナログ乗算器で、絶対
値回路１からの絶対値信号ＶＸと、位相角φに比例した
電圧信号ＶＹとの乗算を行い、出力端に力率cosφに対
応した信号Ｅ０を得るものである。
る。第１図は本考案装置の構成概念図である。図におい
て、１は位相角φに比例した電圧信号ＶＹ（第３図
（イ）参照）を入力とし、その絶対値に比例した信号Ｖ
Ｘを出力する絶対値回路、２はアナログ乗算器で、絶対
値回路１からの絶対値信号ＶＸと、位相角φに比例した
電圧信号ＶＹとの乗算を行い、出力端に力率cosφに対
応した信号Ｅ０を得るものである。
ここで、０〜＋６０°の範囲でφ(DEG)を２°おきに１
−COSφに対するφ２の誤差を計算によって求めた値を
表１に示す。この場合、φ＝６０°のときｙ＝１−COS
φとｙ＝ａ・φ２が等しくなるように、下式(1)によっ
てａの値を定めてある。
−COSφに対するφ２の誤差を計算によって求めた値を
表１に示す。この場合、φ＝６０°のときｙ＝１−COS
φとｙ＝ａ・φ２が等しくなるように、下式(1)によっ
てａの値を定めてある。
ａ＝[(1-COSφ)/φ２]＝1.38889×10-4[DEG] ……(1) 表１より明らかなように、最大誤差はφ＝４２°のとき
0.011855となる。よって、最大誤差は0.01程度とみなせ
る。なお、表１は０〜＋６０°の範囲についてである
が、−６０°〜０の範囲でも同じである。
0.011855となる。よって、最大誤差は0.01程度とみなせ
る。なお、表１は０〜＋６０°の範囲についてである
が、−６０°〜０の範囲でも同じである。
本考案の装置は、１−cosφとφ２とが−６０°〜＋６
０°の範囲では０．０１程度の差しかない点に着目した
もので、位相角φに比例した電圧信号ＶＹとその絶対値
信号ＶＸとをアナログ乗算器２で乗算し、φ２に比例し
た信号を得るようにし、これを力率信号（１−cosφ）
とするものである。
０°の範囲では０．０１程度の差しかない点に着目した
もので、位相角φに比例した電圧信号ＶＹとその絶対値
信号ＶＸとをアナログ乗算器２で乗算し、φ２に比例し
た信号を得るようにし、これを力率信号（１−cosφ）
とするものである。
第１図に示すような構成とすることにより、位相角信号
ＶＹが正（＋）極性の場合は、絶対値信号ＶＸも正極性
であるから、乗算器２からは正極性でφ２（＋φ２）、
従って力率１−cosφに近似した出力信号Ｅ０が得ら
れ、これがlead領域の（正極性の）力率信号となる。
又、位相角信号ＶＹが負（−）極性の場合は、絶対値信
号ＶＸは正極性であるから、乗算器２からは負極性でφ
２（−φ２）、従って力率cosφ−１に近似した出力信
号Ｅ０が得られ、これがlag領域の（負極性の）力率信
号となる。従って、第３図（ロ）に示すような力率信号
を簡単な構成で得ることができる。又、変換精度も１−
cosφとφ２との間は、前述の如く、−６０°〜＋６０
°の範囲であれば、０．０１程度の差しかないので、高
くすることができる。又、前述した範囲外においても許
容できる限度での変換が可能である。
ＶＹが正（＋）極性の場合は、絶対値信号ＶＸも正極性
であるから、乗算器２からは正極性でφ２（＋φ２）、
従って力率１−cosφに近似した出力信号Ｅ０が得ら
れ、これがlead領域の（正極性の）力率信号となる。
又、位相角信号ＶＹが負（−）極性の場合は、絶対値信
号ＶＸは正極性であるから、乗算器２からは負極性でφ
２（−φ２）、従って力率cosφ−１に近似した出力信
号Ｅ０が得られ、これがlag領域の（負極性の）力率信
号となる。従って、第３図（ロ）に示すような力率信号
を簡単な構成で得ることができる。又、変換精度も１−
cosφとφ２との間は、前述の如く、−６０°〜＋６０
°の範囲であれば、０．０１程度の差しかないので、高
くすることができる。又、前述した範囲外においても許
容できる限度での変換が可能である。
第２図は本考案装置の一例を示す具体的な回路図であ
る。この実施例において、絶対値回路１は、帰還回路に
ダイオードＤ１を有する演算増幅器ＯＰ１と、この演算
増幅器ＯＰ１の出力を入力とする増幅器ＯＰ２とで構成
した公知のものを使用している。又、乗算器２は市販さ
れているＩＣ（新日本無線製ＮＪＭ４２００）を用いた
ものである。乗算器２からの出力信号は、零点とスパン
値を調整するための演算増幅器ＯＰ３を含む回路を経
て、力率信号として出力している。
る。この実施例において、絶対値回路１は、帰還回路に
ダイオードＤ１を有する演算増幅器ＯＰ１と、この演算
増幅器ＯＰ１の出力を入力とする増幅器ＯＰ２とで構成
した公知のものを使用している。又、乗算器２は市販さ
れているＩＣ（新日本無線製ＮＪＭ４２００）を用いた
ものである。乗算器２からの出力信号は、零点とスパン
値を調整するための演算増幅器ＯＰ３を含む回路を経
て、力率信号として出力している。
尚、上記の説明は、位相角φに比例した電圧信号ＶＹを
入力する場合を例にとったが、位相角φに比例した電流
信号を入力してもよい。
入力する場合を例にとったが、位相角φに比例した電流
信号を入力してもよい。
（考案の効果） 以上詳細に説明したように、本考案の装置は、絶対値回
路と乗算器とによって構成できるので、簡単な構成であ
る。しかも連続した力率信号が得られ且つ進み力率か遅
れ力率かも知ることができる。又、位相角（φ）を自乗
することによって近似的に力率（cosφ）に対応した信
号を得るようにしたので、特定の位相角範囲において位
相角信号を精度良く力率信号に変換することができる。
路と乗算器とによって構成できるので、簡単な構成であ
る。しかも連続した力率信号が得られ且つ進み力率か遅
れ力率かも知ることができる。又、位相角（φ）を自乗
することによって近似的に力率（cosφ）に対応した信
号を得るようにしたので、特定の位相角範囲において位
相角信号を精度良く力率信号に変換することができる。
第１図は本考案装置の構成概念図、第２図は本考案装置
の一実施例を示す具体的な回路図、第３図は本考案装置
における入力ＶＹ，出力Ｅ０を示す図、第４図は従来装
置における位相角信号と力率信号との関係を示す線図で
ある。 １……絶対値回路、２……アナログ乗算器
の一実施例を示す具体的な回路図、第３図は本考案装置
における入力ＶＹ，出力Ｅ０を示す図、第４図は従来装
置における位相角信号と力率信号との関係を示す線図で
ある。 １……絶対値回路、２……アナログ乗算器
Claims (1)
- 【請求項１】位相角φに比例した信号を入力しその絶対
値信号を出力する絶対値回路と、この絶対値回路からの
絶対値信号と前記位相角φに比例した信号とを乗算して
力率ｃｏｓφに近似し進み力率か遅れ力率かを判別する
ための情報を含んだ信号を得る乗算器とを備えた位相角
・力率信号変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986149707U JPH0624775Y2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 位相角・力率信号変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986149707U JPH0624775Y2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 位相角・力率信号変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6355180U JPS6355180U (ja) | 1988-04-13 |
| JPH0624775Y2 true JPH0624775Y2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=31065172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986149707U Expired - Lifetime JPH0624775Y2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 位相角・力率信号変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624775Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5516275A (en) * | 1978-07-21 | 1980-02-04 | Mitsubishi Electric Corp | Direction display device |
| JPS6180058A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-23 | Toshiba Corp | 力率トランスデユ−サ |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP1986149707U patent/JPH0624775Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6355180U (ja) | 1988-04-13 |
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