JPH06281677A - 無効電力測定方法及び電力量計 - Google Patents

無効電力測定方法及び電力量計

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JPH06281677A
JPH06281677A JP32107492A JP32107492A JPH06281677A JP H06281677 A JPH06281677 A JP H06281677A JP 32107492 A JP32107492 A JP 32107492A JP 32107492 A JP32107492 A JP 32107492A JP H06281677 A JPH06281677 A JP H06281677A
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JP
Japan
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vector
phase
reactive power
circuit
conversion
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JP32107492A
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English (en)
Inventor
Hiroki Nakagawa
弘樹 中川
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SONODA KEIKI KOGYO KK
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SONODA KEIKI KOGYO KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 無効電力を簡便な手段でもって精度よく測定
することにある。 【構成】 基準ベクトル(P1)(P3)に基づいて、それ
ら基準ベクトル(P1)(P3)を一辺とする正三角形
(a)(b)を作成し、基準ベクトル(P1)については、
要素ベクトル(P1/2)と要素ベクトル(-P3)との合成
により、基準ベクトル(P1)に対して−90°移相した
変換ベクトル(Q1)を作成する。また、基準ベクトル
(P3)については、要素ベクトル(-P3/2)と要素ベク
トル(P1)との合成により、基準ベクトル(P3)に対し
て−90°移相した変換ベクトル(Q3)を作成する。こ
れら変換ベクトル(Q1)(Q3)は、基準ベクトル(P1
(P3)の√3/2倍であるので、変換ベクトル(Q1
(Q3)を2/√3倍に増幅することにより、基準ベクト
ル(P1)(P3)に対して−90°移相した無効電力の測
定信号を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は無効電力測定方法及び電
力量計に関し、特に、三相3線式又は三相4線式の多相
交流回路において無効電力を測定する方法及び電力量計
に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、ビルや工場などで使用される三
相3線式又は三相4線式の多相交流回路では、その交流
回路で消費される交流電力を測定する場合、有効電力の
みならず、無効電力を測定することも重要な要素となっ
ている。
【0003】従来、この無効電力の測定は、移相変圧器
を使用して電力量計で行なっていた。即ち、有効電力P
=E・Icosφに対して、無効電力Q=E・Isin
φ=E・Icos(φ−90°)の関係から、移相変圧
器により、入力電圧を所定の時定数でもって−90°移
相し、これにより移相変圧器で得られた出力を電力量計
で無効電力として測定するようにしていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の場合、無効電力の測定を移相変圧器を使用し、その
移相変圧器に接続した電力量計との組合せにより二段で
行なわなければならず、装置全体が大型でその測定作業
が煩雑となっていた。
【0005】また、上記電力量計の精度管理に加えて、
移相変圧器の精度管理も必要であるため、保守管理が複
雑となり、電力量計での測定誤差値と、移相変圧器での
測定誤差値とが加算されるため、全体としての測定誤差
値が大きくなってしまう問題もあった。
【0006】更に、電圧値一時記憶回路方式では、入力
電圧を所定の時定数でもって移相するようにしているた
め、移相関数式に周波数の項が含まれるので、その周波
数が変われば、一定の時定数では正確な出力を得ること
ができず、周波数の変更に合わせて適正な時定数を設定
し直さなければならないという周波数依存性があり、そ
の調整作業も非常に煩雑であった。
【0007】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、無効電力を簡
便な手段でもって精度よく測定し得る無効電力測定方法
及び電力量計を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明方法は、三相3線式又は三
相4線式の交流回路における無効電力を、有効電力の各
相電圧を移相することにより測定するに際し、各相電圧
の基準ベクトルから正三角形を作成し、その正三角形か
ら得られる要素ベクトルの合成により、上記基準ベクト
ルに対して−90°移相した変換ベクトルを作成し、そ
の変換ベクトルに所定のゲインを乗算することにより、
無効電力の測定信号を生成するようにしたことを特徴と
する。
【0009】また、本発明の電力量計は、三相3線式又
は三相4線式の交流回路における無効電力を、内蔵した
有効電力の変換回路で測定する電力量計であって、各相
電圧の基準ベクトルを所定のゲインでもって増幅すると
共にその極性を反転させて要素ベクトルを生成する反転
増幅回路と、その反転増幅回路の出力を反転して加算し
て変換ベクトルを生成して所定のゲインでもって増幅す
ることにより、無効電力の測定信号を生成する反転加算
回路とからなる移相回路を上記変換回路に付設したこと
を特徴とする。
【0010】
【作用】本発明に係る無効電力測定では、各相電圧の基
準ベクトルをアナログ的にベクトル合成することによ
り、各相電圧を−90°移相して無効電力の測定信号を
生成するようにしたから、移相変圧器を使用することな
く、電力量計のみで無効電力を測定することを可能にす
る。
【0011】
【実施例】本発明に係る無効電力測定方法及び電力量計
の実施例を図1乃至図6に示して説明する。
【0012】まず、三相3線式の場合、図1に示す各相
電圧の基準ベクトル(P1)(P3)に基づいて、図2に示
す要素ベクトル(P1)(-P3)(P1/2)(-P3/2)を作成
し、それら要素ベクトル(P1)(-P3)(P1/2)(-P3/
2)を合成することにより移相変換を行なって、各相電
圧を−90°移相した無効電力の変換ベクトル(Q1
(Q3)を得る。
【0013】具体的に、図2に示すように基準ベクトル
(P1)(P3)に基づいて、それら基準ベクトル(P1
(P3)を一辺とする正三角形(a)(b)を作成し、基準
ベクトル(P1)については、要素ベクトル(P1/2)と要
素ベクトル(-P3)との合成により、基準ベクトル
(P1)に対して−90°移相した変換ベクトル(Q1)を
作成する。また、基準ベクトル(P3)については、要素
ベクトル(-P3/2)と要素ベクトル(P1)との合成によ
り、基準ベクトル(P3)に対して−90°移相した変換
ベクトル(Q3)を作成する。即ち、上記変換ベクトル
(Q1)(Q3)は、
【0014】変換ベクトル(Q1)=要素ベクトル(P1/
2)+要素ベクトル(-P3) 変換ベクトル(Q3)=要素ベクトル(-P3/2)+要素ベ
クトル(P1) の形で求められる。
【0015】これら変換ベクトル(Q1)(Q3)は、基準
ベクトル(P1)(P3)の√3/2倍であるので、変換ベ
クトル(Q1)(Q3)を2/√3倍に増幅することによ
り、基準ベクトル(P1)(P3)に対して−90°移相し
た無効電力の測定信号を生成できる。
【0016】上述した方法に基づいて、電力量計に内蔵
した有効電力の変換回路に、以下に説明する移相回路を
付設することにより、上記電力量計での切り替えでもっ
て、無効電力を電力量計単独で測定する。
【0017】この移相回路は、図3に示すように基準ベ
クトル(P1)(P3)に基づく各相電圧が入力される入力
端子 P1、P2、P3 に対して、オペアンプからなる反転増幅
回路OP1、OP2 及びボルテージフォロア OP3、OP4 を接続
し、その後段に反転加算回路OP5、OP6 を接続し、変換ベ
クトル(Q1)(Q3)に基づく無効電力の測定信号が出力
される出力端子 Q1、Q2、Q3 を設ける。
【0018】上記回路構成からなる移相回路では、入力
端子 P1 からの電圧を反転増幅回路OP2 によりゲイン1
/2で極性を逆にして出力し、入力端子 P3 からの電圧
をボルテージフォロア OP3 によりゲイン1で極性を同
一にして出力する。これら反転増幅回路 OP2 及びボル
テージフォロア OP3 の二つの出力を、反転加算回路OP5
により加算して極性を逆にして出力することにより、
出力端子 Q1 に変換ベクトル(Q1)の無効電力の測定信
号を得る。
【0019】また、入力端子 P1 からの電圧を反転増幅
回路 OP1 によりゲイン1で極性を逆にして出力し、入
力端子 P3 からの電圧をボルテージフォロア OP3、OP4
によりゲイン1/2で極性を同一にして出力する。これ
ら反転増幅回路 OP1 及びボルテージフォロア OP4 の二
つの出力を、反転加算回路 OP6 により加算して極性を
逆にして出力することにより、出力端子 Q3 に変換ベク
トル(Q3)の無効電力の測定信号を得る。
【0020】即ち、上記移相回路において、変換ベクト
ル(Q1)(Q3)は、 変換ベクトル(Q1)=−〔−要素ベクトル(P1/2)−要
素ベクトル(-P3)〕 変換ベクトル(Q3)=−〔−要素ベクトル(-P3/2)−
要素ベクトル(P1)〕 の形で演算処理される。
【0021】尚、上記反転加算回路 OP5、OP6 は、ゲイ
ン2/√3を具備することにより、上述した変換ベクト
ル(Q1)(Q3)がそのまま無効電力の測定信号として出
力される。
【0022】次に、三相4線式の場合、図4に示すよう
に各相電圧の基準ベクトル(P1)(P2)(P3)に基づい
て、図5に示す要素ベクトル(P1)(P2)(P3)(P1/
2)(P2/2)(P3/2)を作成し、それら要素ベクトル(P
1)(P2)(P3)(P1/2)(P2/2)(P3/2)を合成する
ことにより移相変換を行なって、各相電圧を−90°移
相した無効電力の変換ベクトル(Q1)(Q2)(Q3)を得
る。
【0023】具体的に、図5に示すように基準ベクトル
(P1)(P2)(P3)に基づいて、それら基準ベクトル
(P1)(P2)(P3)を一辺とする正三角形(a)(b)
(c)を作成し、基準ベクトル(P1)については、要素
ベクトル(P1/2)と要素ベクトル(P2)との合成によ
り、基準ベクトル(P1)に対して−90°移相した変換
ベクトル(Q1)を作成する。また、基準ベクトル(P2
については、要素ベクトル(P2/2)と要素ベクトル
(P3)との合成により、基準ベクトル(P2)に対して−
90°移相した変換ベクトル(Q2)を作成する。更に、
基準ベクトル(P3)については、要素ベクトル(P3/2)
と要素ベクトル(P1)との合成により、基準ベクトル
(P3)に対して−90°移相した変換ベクトル(Q3)を
作成する。即ち、上記変換ベクトル(Q1)(Q2)(Q3
は、
【0024】変換ベクトル(Q1)=要素ベクトル(P1/
2)+要素ベクトル(P2) 変換ベクトル(Q2)=要素ベクトル(P2/2)+要素ベク
トル(P3) 変換ベクトル(Q3)=要素ベクトル(P3/2)+要素ベク
トル(P1) の形で求められる。
【0025】これら変換ベクトル(Q1)(Q2)(Q3
は、基準ベクトル(P1)(P2)(P3)の√3/2倍であ
るので、変換ベクトル(Q1)(Q2)(Q3)を2/√3倍
に増幅することにより、基準ベクトル(P1)(P2
(P3)に対して−90°移相した無効電力の測定信号を
生成する。
【0026】上述した方法に基づいて、電力量計に、以
下の移相回路を内蔵させて無効電力を測定する。
【0027】この移相回路は、図6に示すように、基準
ベクトル(P1)(P2)(P3)に基づく各相電圧が入力さ
れる入力端子 P1、P2、P3 に対して、オペアンプからなる
ゲイン1/2の反転増幅回路 OP1、OP3、OP5 及びユニテ
ィゲインの反転増幅回路 OP2、OP4、OP6 を接続し、その
後段に反転加算回路 OP7、OP8、OP9 を接続し、変換ベク
トル(Q1)(Q2)(Q3)に基づく無効電力の測定信号が
出力される出力端子 Q1、Q2、Q3 を設ける。
【0028】上記回路構成からなる移相回路では、各入
力端子 P1、P2、P3 からの電圧を反転増幅回路 OP1、OP3、O
P5 によりゲイン1/2で極性を逆にして出力し、入力
端子P1、P2、P3 からの電圧を反転増幅回路 OP2、OP4、OP6
によりゲイン1で極性を逆にして出力する。これら反転
増幅回路 OP1〜 OP6 のそれぞれ二つの出力を、反転加
算回路 OP7、OP8、OP9 により加算して極性を逆にして出
力することにより、出力端子 Q1、Q2、Q3 に変換ベクトル
(Q1)(Q2)(Q3)の無効電力の測定信号を得る。
【0029】即ち、上記移相回路において、変換ベクト
ル(Q1)(Q2)(Q3)は、 変換ベクトル(Q1)=−〔−要素ベクトル(P1/2)−要
素ベクトル(P2)〕 変換ベクトル(Q2)=−〔−要素ベクトル(P2/2)−要
素ベクトル(P3)〕 変換ベクトル(Q3)=−〔−要素ベクトル(P3/2)−要
素ベクトル(P1)〕 の形で求められる。
【0030】尚、上記反転加算回路 OP7、OP8、OP9 は、
ゲイン2/√3を具備することにより、上述した変換ベ
クトル(Q1)(Q2)(Q3)がそのまま無効電力の測定信
号として出力される。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、移相変圧器が不要とな
り、移相回路を内蔵した電力量計のみで無効電力を測定
することができ、測定作業の簡略化、及び装置全体のコ
ンパクト化が図れる。
【0032】また、移相変圧器の精度管理が不要となる
ため、電力量計の精度管理のみで済むので、保守管理の
簡素化も図れ、測定誤差のばらつきが小さくできて安定
性に富む測定が実現可能となる。
【0033】更に、移相変圧器の不要により、移相関数
式に周波数の項が含まれないので、周波数依存性がな
い、周波数の変動に伴う調整作業を不要とする高精度な
測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る無効電力測定方法の一実施例を説
明するもので、三相3線式の場合を示す基準ベクトル図
【図2】図1の三相3線式の場合を示す要素及び変換ベ
クトル図
【図3】本発明に係る無効電力測定装置の一実施例を説
明するもので、三相3線式の場合の移相回路を示す回路
【図4】本発明に係る無効電力測定方法の他の実施例を
説明するもので、三相4線式の場合を示す基準ベクトル
【図5】図4の三相4線式の場合を示す要素及び変換ベ
クトル図
【図6】本発明に係る無効電力測定装置の他の実施例を
説明するもので、三相4線式の場合の移相回路を示す回
路図
【符号の説明】
(P1)(P3) 基準ベクトル (P1)(-P3)(P1/2)(-P3/2) 要素ベクトル (Q1)(Q3) 変換ベクトル OP1、OP2 反転増幅回路 OP5、OP6 反転加算回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 三相3線式又は三相4線式の交流回路に
    おける無効電力を、有効電力の各相電圧を移相すること
    により測定するに際し、 各相電圧の基準ベクトルから正三角形を作成し、その正
    三角形から得られる要素ベクトルの合成により、上記基
    準ベクトルに対して−90°移相した変換ベクトルを作
    成し、その変換ベクトルに所定のゲインを乗算すること
    により、無効電力の測定信号を生成するようにしたこと
    を特徴とする無効電力測定方法。
  2. 【請求項2】 三相3線式又は三相4線式の交流回路に
    おける無効電力を、内蔵した有効電力の変換回路で測定
    する電力量計であって、 各相電圧の基準ベクトルを所定のゲインでもって増幅す
    ると共にその極性を反転させて要素ベクトルを生成する
    反転増幅回路と、その反転増幅回路の出力を反転して加
    算して変換ベクトルを生成して所定のゲインでもって増
    幅することにより、無効電力の測定信号を生成する反転
    加算回路とからなる移相回路を上記変換回路に付設した
    ことを特徴とする電力量計。
JP32107492A 1992-12-01 1992-12-01 無効電力測定方法及び電力量計 Pending JPH06281677A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106841763A (zh) * 2016-12-16 2017-06-13 大禹电气科技股份有限公司 一种中、高压变频调速装置电压检测电路及电压检测方法

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JPS59183690A (ja) * 1983-04-01 1984-10-18 Amano Pharmaceut Co Ltd アリルスルホトランスフェラ−ゼの製造法
JPH0230787U (ja) * 1988-08-22 1990-02-27

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19950613