JPH0711932B2 - 電気回路の投入・遮断制御方式 - Google Patents
電気回路の投入・遮断制御方式Info
- Publication number
- JPH0711932B2 JPH0711932B2 JP60229423A JP22942385A JPH0711932B2 JP H0711932 B2 JPH0711932 B2 JP H0711932B2 JP 60229423 A JP60229423 A JP 60229423A JP 22942385 A JP22942385 A JP 22942385A JP H0711932 B2 JPH0711932 B2 JP H0711932B2
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- JP
- Japan
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- phase
- closing
- current
- control method
- electric circuit
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- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
- Keying Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 ソリッド・ステート・リレー、トライアックなどの半導
体開閉素子を用いた高電圧電源装置、電動機電源装置な
どで、特に投入、遮断の頻度の高い電源装置において、
投入時の励磁突入電流の影響による電流容量・電力損失
の増分を大幅に低減して小型、省エネルギー化をはかる
ことができる電気回路の投入・遮断制御方式に関するも
のである。
体開閉素子を用いた高電圧電源装置、電動機電源装置な
どで、特に投入、遮断の頻度の高い電源装置において、
投入時の励磁突入電流の影響による電流容量・電力損失
の増分を大幅に低減して小型、省エネルギー化をはかる
ことができる電気回路の投入・遮断制御方式に関するも
のである。
従来の技術 磁性体を利用した変圧器、リアクトル電磁石などの機器
は、強磁性体のもつヒステリシス特性のため、電源投入
時に位相によっては通常の使用時の数倍程度の励磁電流
が流れる励磁突入現象があり、これを避けるために、 （イ）開閉素子を２組使用し、先に投入する１組の開閉
素子には直列に抵抗器を接続して電流値を制限し、数サ
イクル程度経過後もう１組の開閉素子によりこの抵抗器
を短絡する。
は、強磁性体のもつヒステリシス特性のため、電源投入
時に位相によっては通常の使用時の数倍程度の励磁電流
が流れる励磁突入現象があり、これを避けるために、 （イ）開閉素子を２組使用し、先に投入する１組の開閉
素子には直列に抵抗器を接続して電流値を制限し、数サ
イクル程度経過後もう１組の開閉素子によりこの抵抗器
を短絡する。
（ロ）位相角制御を行って徐々に電圧を印加し、ヒステ
リシス特性の影響を小さくする。
リシス特性の影響を小さくする。
などの方法が採用されている。
発明が解決しようとする問題点 上記（イ）では投入、遮断の頻度の高い場合に抵抗器に
おける電力損失が増大する。
おける電力損失が増大する。
上記（ロ）では全電圧が印加されるまでの時間遅れのた
め、高速動作を要求される場合には適用不可能となり、
また位相角制御はコンデンサが負荷側に接続されている
場合、充電電流が過大となり適当でないなどの欠点があ
った。
め、高速動作を要求される場合には適用不可能となり、
また位相角制御はコンデンサが負荷側に接続されている
場合、充電電流が過大となり適当でないなどの欠点があ
った。
問題点を解決するための手段 本発明は上記の欠点を除去した電気回路の投入・遮断制
御方式を提供しようとするもので、三相交流電源に接続
される強磁性体を利用した変圧器、リアクトル、電磁石
などの機器を含む電気回路の投入・遮断制御方式であっ
て、電気回路の投入をその投入の直前の遮断時の電流の
方向とは逆方向の電流を流す電圧が零から立上がる位相
に対して±120度以内の位相範囲で行い、磁気飽和現象
による励磁突入電流の値を低減するものである。
御方式を提供しようとするもので、三相交流電源に接続
される強磁性体を利用した変圧器、リアクトル、電磁石
などの機器を含む電気回路の投入・遮断制御方式であっ
て、電気回路の投入をその投入の直前の遮断時の電流の
方向とは逆方向の電流を流す電圧が零から立上がる位相
に対して±120度以内の位相範囲で行い、磁気飽和現象
による励磁突入電流の値を低減するものである。
作用 強磁性体を利用した機器は第２図に示すような磁化曲線
をもち、通電時は準定常状態になるとＡ→Ｂ→Ａ′→
Ｂ′→Ａのヒステリシス・ループに沿って磁化状態が周
期的に変化する。
をもち、通電時は準定常状態になるとＡ→Ｂ→Ａ′→
Ｂ′→Ａのヒステリシス・ループに沿って磁化状態が周
期的に変化する。
磁束φは機器に印加される電圧を時間積分した量に比例
して変化し、実効値E1〔Ｖ〕の正弦波交流電圧が印加さ
れた場合、磁束の変化量φａは下式で与えられる。
して変化し、実効値E1〔Ｖ〕の正弦波交流電圧が印加さ
れた場合、磁束の変化量φａは下式で与えられる。
ただし、 f:周波数〔Hz〕 N1：E1〔Ｖ〕の電圧が印加される導体の強磁性体との鎖
交回数。
交回数。
機器を電源から遮断すると、磁化曲線上のＢ点または
Ｂ′点の磁化状態となる。仮にＢ点の磁化状態となった
場合、次回の投入を行う電圧の位相が＋Ｉ方向の電流を
流す方向に立上がる位相であるとすると、磁束φはＢ点
よりさらにφａだけ増加し、磁化状態はＣ点となり、励
磁電流Ｉはそのピーク値I2が流れる。逆に次回の投入を
行なう電圧の位相が−Ｉ方向の電流を流す方向に立上が
る位相であれば、磁束φはＢ点から−φａだけ変化して
磁化状態はＣ′となり、このとき励磁電流Ｉはそのピー
ク値I1が流れる。励磁電流I1の絶対値は励磁電流I2の絶
対値に比べて、数分の１程度に低く抑えることができ
る。
Ｂ′点の磁化状態となる。仮にＢ点の磁化状態となった
場合、次回の投入を行う電圧の位相が＋Ｉ方向の電流を
流す方向に立上がる位相であるとすると、磁束φはＢ点
よりさらにφａだけ増加し、磁化状態はＣ点となり、励
磁電流Ｉはそのピーク値I2が流れる。逆に次回の投入を
行なう電圧の位相が−Ｉ方向の電流を流す方向に立上が
る位相であれば、磁束φはＢ点から−φａだけ変化して
磁化状態はＣ′となり、このとき励磁電流Ｉはそのピー
ク値I1が流れる。励磁電流I1の絶対値は励磁電流I2の絶
対値に比べて、数分の１程度に低く抑えることができ
る。
また、次回の投入を行う電圧の位相が−Ｉ方向の電流を
流す方向に零から立上がる位相に対して120度の進み、
または遅れであった場合でも、磁束の最大変化は上記の
φａの略75％となり、励磁電流のピーク値は上記I1の略
70％に制限される。この場合、スイッチング素子の熱的
ストレスの目安となる電流の自乗積分値は、上記I1が流
れた場合に比較して略50％の値に留まる。
流す方向に零から立上がる位相に対して120度の進み、
または遅れであった場合でも、磁束の最大変化は上記の
φａの略75％となり、励磁電流のピーク値は上記I1の略
70％に制限される。この場合、スイッチング素子の熱的
ストレスの目安となる電流の自乗積分値は、上記I1が流
れた場合に比較して略50％の値に留まる。
本発明の電気回路の投入・遮断方式は、Ｂ点からＣ点に
移る最悪の電圧の位相とは180度反対の、Ｂ点からＣ′
点に移る電圧の位相を中心とした±120度の範囲内で、
次回の投入を行うように制御して励磁突入電流を低減す
るものである。
移る最悪の電圧の位相とは180度反対の、Ｂ点からＣ′
点に移る電圧の位相を中心とした±120度の範囲内で、
次回の投入を行うように制御して励磁突入電流を低減す
るものである。
実施例 以下、本発明の実施例について説明する。
第１図は一実施例で、１は交流電源、２は高速開閉素
子、３は位相検出回路、４は記憶回路、５は演算回路、
６は制御指令、７は負荷である。
子、３は位相検出回路、４は記憶回路、５は演算回路、
６は制御指令、７は負荷である。
制御指令６の遮断指令により遮断信号を演算回路５から
高速開閉素子２に送るときの位相情報を記憶回路４に保
持し、次回の制御指令６の投入指令に対しては位相検出
回路３からの電源位相情報と記憶回路４の前回遮断位相
情報を演算回路５で比較演算して適正な投入位相となっ
た時点で投入信号を演算回路５から高速開閉素子２に送
り、負荷７を交流電源１に投入する。このときの投入位
相情報は記憶回路４に保持される。
高速開閉素子２に送るときの位相情報を記憶回路４に保
持し、次回の制御指令６の投入指令に対しては位相検出
回路３からの電源位相情報と記憶回路４の前回遮断位相
情報を演算回路５で比較演算して適正な投入位相となっ
た時点で投入信号を演算回路５から高速開閉素子２に送
り、負荷７を交流電源１に投入する。このときの投入位
相情報は記憶回路４に保持される。
その後の制御指令６は遮断指令にたいしては遮断信号を
演算回路５から高速開閉素子２に送り、負荷７を交流電
源１より遮断する。このとき遮断位相情報は記憶回路４
に保持される。このようにして負荷７の投入、遮断を交
互に行う制御方式である。
演算回路５から高速開閉素子２に送り、負荷７を交流電
源１より遮断する。このとき遮断位相情報は記憶回路４
に保持される。このようにして負荷７の投入、遮断を交
互に行う制御方式である。
また高速応答性の要求が低い場合には、第１図に示す記
憶回路を省略し、投入位相、遮断位相を適正な範囲内で
固定する方式も本発明の電気回路の投入・遮断制御方式
に含まれるものである。
憶回路を省略し、投入位相、遮断位相を適正な範囲内で
固定する方式も本発明の電気回路の投入・遮断制御方式
に含まれるものである。
さらに位相検出回路３、演算回路５、高速開閉素子２な
どを一体化したモジュールとして本発明の電気回路の投
入・遮断制御方式を実現することができる。
どを一体化したモジュールとして本発明の電気回路の投
入・遮断制御方式を実現することができる。
発明の効果 以上のように本発明の電気回路の投入・遮断制御方式
は、交流電源に接続される強磁性体機器を含む電気回路
の投入をその投入の直前の遮断時の電流の方向とは逆方
向の電流を流す電圧が零から立上がる位相に対して±12
0度以内の位相範囲で行い、磁気飽和による励磁突入電
流の低減、すなわち励磁突入現象を防止することによ
り、特に投入、遮断の頻度が高い場合には、電源側の電
流容量が低減でき、励磁突入電流による電力損失が低減
できるなどの顕著な効果があり、工業的ならびに実用的
価値の大なるものがある。
は、交流電源に接続される強磁性体機器を含む電気回路
の投入をその投入の直前の遮断時の電流の方向とは逆方
向の電流を流す電圧が零から立上がる位相に対して±12
0度以内の位相範囲で行い、磁気飽和による励磁突入電
流の低減、すなわち励磁突入現象を防止することによ
り、特に投入、遮断の頻度が高い場合には、電源側の電
流容量が低減でき、励磁突入電流による電力損失が低減
できるなどの顕著な効果があり、工業的ならびに実用的
価値の大なるものがある。
第１図は本発明の電気回路の投入・遮断制御方式の一実
施例の構成図である。 第２図は本発明の原理を説明するための、強磁性体機器
の磁束〜励磁電流特性図である。 1:交流電源、2:高速開閉素子 3:位相検出回路、4:記憶回路 5:演算回路、6:制御指令、7:負荷
施例の構成図である。 第２図は本発明の原理を説明するための、強磁性体機器
の磁束〜励磁電流特性図である。 1:交流電源、2:高速開閉素子 3:位相検出回路、4:記憶回路 5:演算回路、6:制御指令、7:負荷
Claims (1)
- 【請求項１】三相交流電源に接続される強磁性体を利用
した変圧器・リアクトル、電磁石などの機器を含む電気
回路の投入・遮断制御方式において、電気回路の投入を
その投入の直前の遮断時の電流の方向とは逆方向の電流
を流す電圧が零から立上がる位相に対して±120度以内
の位相範囲で行うことを特徴とする電気回路の投入・遮
断制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60229423A JPH0711932B2 (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 電気回路の投入・遮断制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60229423A JPH0711932B2 (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 電気回路の投入・遮断制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6288227A JPS6288227A (ja) | 1987-04-22 |
| JPH0711932B2 true JPH0711932B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=16891991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60229423A Expired - Fee Related JPH0711932B2 (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 電気回路の投入・遮断制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711932B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4700110B2 (ja) | 2007-02-15 | 2011-06-15 | 三菱電機株式会社 | 位相制御開閉装置 |
| JP2008215629A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Cleanup Corp | レンジフード |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5265834A (en) * | 1975-11-21 | 1977-05-31 | Transformatoren Union Ag | Transformer making current surge suppressor |
| JPS5746416A (en) * | 1980-09-05 | 1982-03-16 | Tokyo Shibaura Electric Co | Rush current preventing circuit |
-
1985
- 1985-10-14 JP JP60229423A patent/JPH0711932B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6288227A (ja) | 1987-04-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |