JPH08288154A - 切換装置 - Google Patents
切換装置Info
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- JPH08288154A JPH08288154A JP12202095A JP12202095A JPH08288154A JP H08288154 A JPH08288154 A JP H08288154A JP 12202095 A JP12202095 A JP 12202095A JP 12202095 A JP12202095 A JP 12202095A JP H08288154 A JPH08288154 A JP H08288154A
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- switching operation
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 あらゆる電気的要素の効率のよい負荷時切換
を可能にした切換装置を提供する。 【構成】 複数個の巻線やタップを設置した変圧器にお
いて、または極性を切り換える必要のある電気回路にお
いて、負荷時に無停電で効率よくそれらの巻線間の接続
やタップまたは極性を切り換えるために切換時の過渡現
象抑制素子を設置せず、自己ターンオフ機能を持った半
導体スイッチ素子、例えばＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ、
ＳＩＴなどの低損失高速動作型スイッチ素子のみで構成
した切換操作手段と、前記切換操作手段の切換動作時に
発生する過渡現象を抑制するために入力電源と前記切換
操作手段との間に直列に接続されたインピーダンス素子
と、前記切換操作手段の切換動作をしていない定常時に
は前記インピーダンス素子の両端を短絡しているスイッ
チ素子と、前記切換操作手段の切換動作を所定の手順で
高速に行わせる制御手段とから成る。
を可能にした切換装置を提供する。 【構成】 複数個の巻線やタップを設置した変圧器にお
いて、または極性を切り換える必要のある電気回路にお
いて、負荷時に無停電で効率よくそれらの巻線間の接続
やタップまたは極性を切り換えるために切換時の過渡現
象抑制素子を設置せず、自己ターンオフ機能を持った半
導体スイッチ素子、例えばＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ、
ＳＩＴなどの低損失高速動作型スイッチ素子のみで構成
した切換操作手段と、前記切換操作手段の切換動作時に
発生する過渡現象を抑制するために入力電源と前記切換
操作手段との間に直列に接続されたインピーダンス素子
と、前記切換操作手段の切換動作をしていない定常時に
は前記インピーダンス素子の両端を短絡しているスイッ
チ素子と、前記切換操作手段の切換動作を所定の手順で
高速に行わせる制御手段とから成る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、負荷時に瞬間的な停電
もなしに変圧器の巻数比またはタップを切り換えること
ができる切換装置及び負荷時に瞬間的な停電もなしに負
荷電圧の極性を切り換えることができる切換装置に関す
る。
もなしに変圧器の巻数比またはタップを切り換えること
ができる切換装置及び負荷時に瞬間的な停電もなしに負
荷電圧の極性を切り換えることができる切換装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は先に、巻数比をディジタル的
に連続可変し高性能な電圧または電流調整ができる電気
調整器を提案した。第１発明は前記電気調整器用の巻数
比切換装置として活用されるものである。従来、負荷時
のタップや極性又は電気回路の切換装置には、機械式や
サイリスタスイッチを使用した切換装置などがある。
に連続可変し高性能な電圧または電流調整ができる電気
調整器を提案した。第１発明は前記電気調整器用の巻数
比切換装置として活用されるものである。従来、負荷時
のタップや極性又は電気回路の切換装置には、機械式や
サイリスタスイッチを使用した切換装置などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記サ
イリスタスイッチを使用した切換装置は回路構成が複雑
であり切換時間が比較的長いため切換時の短絡電流を抑
制するインピーダンス素子の発熱が大きく、切換時の負
荷への供給電圧の電圧変動があったり、又サイリスタス
イッチのオン抵抗が比較的高いため定常運転時の発熱も
大きいなどから、信頼性、応答性、性能、熱損失、コス
ト面で問題がある。そこで本発明の目的は以上のような
問題を解消した切換装置を提供し、より多方面に経済的
効果をもたらすことにある。
イリスタスイッチを使用した切換装置は回路構成が複雑
であり切換時間が比較的長いため切換時の短絡電流を抑
制するインピーダンス素子の発熱が大きく、切換時の負
荷への供給電圧の電圧変動があったり、又サイリスタス
イッチのオン抵抗が比較的高いため定常運転時の発熱も
大きいなどから、信頼性、応答性、性能、熱損失、コス
ト面で問題がある。そこで本発明の目的は以上のような
問題を解消した切換装置を提供し、より多方面に経済的
効果をもたらすことにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明（請求項１に記載
の第１発明）の切換装置は、１次巻線または２次巻線が
複数個存在した変圧器において、負荷時に無停電で効率
よくそれらの巻線間の接続を切り換えるために切換時の
過渡現象抑制素子を設置せず、自己ターンオフ機能を持
った半導体素子、例えばＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ、Ｓ
ＩＴなどの低損失高速動作型スイッチ素子のみで構成し
た巻線切換操作手段と、前記巻線切換操作手段の切換動
作時に発生する過渡現象を抑制するために入力電源と前
記巻線切換操作手段との間に直列に接続されたインピー
ダンス素子と、前記巻線切換操作手段の切換動作をして
いない定常時には前記インピーダンス素子の両端を短絡
しているスイッチ素子と、前記巻線切換操作手段の切換
動作を所定の手順で高速に行わせる制御手段とから成る
ものである。
の第１発明）の切換装置は、１次巻線または２次巻線が
複数個存在した変圧器において、負荷時に無停電で効率
よくそれらの巻線間の接続を切り換えるために切換時の
過渡現象抑制素子を設置せず、自己ターンオフ機能を持
った半導体素子、例えばＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ、Ｓ
ＩＴなどの低損失高速動作型スイッチ素子のみで構成し
た巻線切換操作手段と、前記巻線切換操作手段の切換動
作時に発生する過渡現象を抑制するために入力電源と前
記巻線切換操作手段との間に直列に接続されたインピー
ダンス素子と、前記巻線切換操作手段の切換動作をして
いない定常時には前記インピーダンス素子の両端を短絡
しているスイッチ素子と、前記巻線切換操作手段の切換
動作を所定の手順で高速に行わせる制御手段とから成る
ものである。
【０００５】本発明（請求項２に記載の第２発明）の切
換装置は、タップ付き変圧器において、負荷時に無停電
で効率よくタップを切り換えるために切換時の過渡現象
抑制素子を設置せず、自己ターンオフ機能を持った半導
体素子、例えばＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ、ＳＩＴなど
の低損失高速動作型スイッチ素子のみで構成したタップ
切換操作手段と、前記タップ切換操作手段の切換動作時
に発生する過渡現象を抑制するために入力電源と前記タ
ップ切換操作手段との間に直列に接続されたインピーダ
ンス素子と、前記タップ切換操作手段の切換動作をして
いない定常時には前記インピーダンス素子の両端を短絡
しているスイッチ素子と、前記タップ切換操作手段の切
換動作を所定の手順で高速に行わせる制御手段とから成
るものである。
換装置は、タップ付き変圧器において、負荷時に無停電
で効率よくタップを切り換えるために切換時の過渡現象
抑制素子を設置せず、自己ターンオフ機能を持った半導
体素子、例えばＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ、ＳＩＴなど
の低損失高速動作型スイッチ素子のみで構成したタップ
切換操作手段と、前記タップ切換操作手段の切換動作時
に発生する過渡現象を抑制するために入力電源と前記タ
ップ切換操作手段との間に直列に接続されたインピーダ
ンス素子と、前記タップ切換操作手段の切換動作をして
いない定常時には前記インピーダンス素子の両端を短絡
しているスイッチ素子と、前記タップ切換操作手段の切
換動作を所定の手順で高速に行わせる制御手段とから成
るものである。
【０００６】本発明（請求項３に記載の第３発明）の切
換装置は、負荷に印加される電圧の極性を負荷時に無停
電で効率よく切り換えるために切換時の過渡現象抑制素
子を設置せず、自己ターンオフ機能を持った半導体素
子、例えばＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ、ＳＩＴなどの低
損失高速動作型スイッチ素子のみで構成した極性切換操
作手段と、前記極性切換操作手段の切換動作時に発生す
る過渡現象を抑制するために入力電源と前記極性切換操
作手段との間に直列に接続されたインピーダンス素子
と、前記極性切換操作手段の切換動作をしていない定常
時には前記インピーダンス素子の両端を短絡しているス
イッチ素子と、前記極性切換操作手段の切換動作を所定
の手順で高速に行わせる制御手段とから成るものであ
る。
換装置は、負荷に印加される電圧の極性を負荷時に無停
電で効率よく切り換えるために切換時の過渡現象抑制素
子を設置せず、自己ターンオフ機能を持った半導体素
子、例えばＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ、ＳＩＴなどの低
損失高速動作型スイッチ素子のみで構成した極性切換操
作手段と、前記極性切換操作手段の切換動作時に発生す
る過渡現象を抑制するために入力電源と前記極性切換操
作手段との間に直列に接続されたインピーダンス素子
と、前記極性切換操作手段の切換動作をしていない定常
時には前記インピーダンス素子の両端を短絡しているス
イッチ素子と、前記極性切換操作手段の切換動作を所定
の手順で高速に行わせる制御手段とから成るものであ
る。
【０００７】
【作用】上記構成より成る第１発明の切換装置は、１次
巻線または２次巻線が複数個存在した変圧器において、
負荷時にそれらの巻線間の接続を切り換える場合、切換
動作を開始してから切換動作を終了するまでの時間（切
換時間）が短いほど切換時に発生する短絡電流や過電流
のような過渡現象の影響が小さくなる。従って、自己タ
ーンオフ機能を持った半導体素子などの低損失高速動作
型スイッチ素子のみで切換操作回路を構成し、専用の制
御回路で切換動作を高速に行わせると、特別に過渡現象
の抑制回路を設置しなくても負荷時に無停電で効率よく
巻線間の接続を切り換えることができる。例えば、パワ
ーＭＯＳＦＥＴから成る交流スイッチで図１−（ａ）の
ような巻線切換操作回路を構成し専用の制御回賂で高速
動作させると僅か数マイクロ秒の時間で接続を切り換え
ることができる。この切換時の過渡現象として０．１ミ
リ秒〜０．４ミリ秒の間過電流が発生する。従って、こ
の切換動作時に電源と直列に抵抗素子などのインピーダ
ンス素子を０．１ミリ秒〜０．４ミリ秒間のみ接続する
ことにより過電流を抑制することができる。この場合、
前記抵抗素子の通電時間は非常に短いため前記抵抗素子
の電気容量は非常に小さくなる。又、切換動作をしてい
ない定常時には前記抵抗素子の両端をスイッチ素子で短
絡しておくと前記抵抗素子にはほとんど電流が流れない
ので前記抵抗素子の定常時の発熱もほとんどなくなる。
過渡現象の影響が小さいときは前記抵抗素子は不要であ
る。切換時間を短くするほど切換時の過渡現象の影響が
小さくなるので切換装置の回路構成がよりシンプルにな
る。本発明の切換装置はその切換対象が変圧器の巻線で
なく抵抗、コンデンサー、リアクトル、各種電池などで
あってもよく、あらゆる電気的要素の効率のよい負荷時
切換装置として活用できる。
巻線または２次巻線が複数個存在した変圧器において、
負荷時にそれらの巻線間の接続を切り換える場合、切換
動作を開始してから切換動作を終了するまでの時間（切
換時間）が短いほど切換時に発生する短絡電流や過電流
のような過渡現象の影響が小さくなる。従って、自己タ
ーンオフ機能を持った半導体素子などの低損失高速動作
型スイッチ素子のみで切換操作回路を構成し、専用の制
御回路で切換動作を高速に行わせると、特別に過渡現象
の抑制回路を設置しなくても負荷時に無停電で効率よく
巻線間の接続を切り換えることができる。例えば、パワ
ーＭＯＳＦＥＴから成る交流スイッチで図１−（ａ）の
ような巻線切換操作回路を構成し専用の制御回賂で高速
動作させると僅か数マイクロ秒の時間で接続を切り換え
ることができる。この切換時の過渡現象として０．１ミ
リ秒〜０．４ミリ秒の間過電流が発生する。従って、こ
の切換動作時に電源と直列に抵抗素子などのインピーダ
ンス素子を０．１ミリ秒〜０．４ミリ秒間のみ接続する
ことにより過電流を抑制することができる。この場合、
前記抵抗素子の通電時間は非常に短いため前記抵抗素子
の電気容量は非常に小さくなる。又、切換動作をしてい
ない定常時には前記抵抗素子の両端をスイッチ素子で短
絡しておくと前記抵抗素子にはほとんど電流が流れない
ので前記抵抗素子の定常時の発熱もほとんどなくなる。
過渡現象の影響が小さいときは前記抵抗素子は不要であ
る。切換時間を短くするほど切換時の過渡現象の影響が
小さくなるので切換装置の回路構成がよりシンプルにな
る。本発明の切換装置はその切換対象が変圧器の巻線で
なく抵抗、コンデンサー、リアクトル、各種電池などで
あってもよく、あらゆる電気的要素の効率のよい負荷時
切換装置として活用できる。
【０００８】上記構成より成る第２発明の切換装置は、
タップ付き変圧器において、負荷時にタップを切り換え
る場合、切換時間が短いほど切換時に発生する短絡電流
や過電流のような過渡現象の影響が小さくなる。従っ
て、自己ターンオフ機能を持った半導体素子などの低損
失高速動作型スイッチ素子のみで切換操作回路を構成
し、専用の制御回路で切換動作を高速に行わせると、特
別に過渡現象の抑制回賂を設置しなくても負荷時に無停
電で効率よくタップの接続を切り換えることができる。
例えば、パワーＭＯＳＦＥＴから成る交流スイッチで図
２−（ａ）のようなタップ切換操作回路を構成し専用の
制御回路で高速働作させると僅か数マイクロ秒の時間で
接続を切り換えることができる。この切換時の過渡現象
として０．１ミリ秒〜０．４ミリ秒の間過電流が発生す
る。従って、この切換動作時に電源と直列に抵抗素子な
どのインピーダンス素子を０．１ミリ秒〜０．４ミリ秒
間のみ接続することにより過電流を抑制することができ
る。この場合、前記抵抗素子の通電時間は非常に短いた
め前記抵抗素子の電気容量は非常に小さくなる。又、切
換動作をしていない定常時には前記抵抗素子の両端をス
イッチ素子で短絡しておくと前記抵抗素子にはほとんど
電流が流れないので前記抵抗素子の定常時の発熱もほと
んどなくなる。過渡現象の影響が小さいときは前記抵抗
素子は不要である。切換時間を短くするほど切換時の過
渡現象の影響が小さくなるので切換装置の回路構成がよ
りシンプルになる。本発明の切換装置はその切換対象が
変圧器の巻線でなく抵抗、コンデンサー、リアクトル、
各種電池などであってもよく、あらゆる電気的要素の効
率のよい負荷時切換装置として活用できる。
タップ付き変圧器において、負荷時にタップを切り換え
る場合、切換時間が短いほど切換時に発生する短絡電流
や過電流のような過渡現象の影響が小さくなる。従っ
て、自己ターンオフ機能を持った半導体素子などの低損
失高速動作型スイッチ素子のみで切換操作回路を構成
し、専用の制御回路で切換動作を高速に行わせると、特
別に過渡現象の抑制回賂を設置しなくても負荷時に無停
電で効率よくタップの接続を切り換えることができる。
例えば、パワーＭＯＳＦＥＴから成る交流スイッチで図
２−（ａ）のようなタップ切換操作回路を構成し専用の
制御回路で高速働作させると僅か数マイクロ秒の時間で
接続を切り換えることができる。この切換時の過渡現象
として０．１ミリ秒〜０．４ミリ秒の間過電流が発生す
る。従って、この切換動作時に電源と直列に抵抗素子な
どのインピーダンス素子を０．１ミリ秒〜０．４ミリ秒
間のみ接続することにより過電流を抑制することができ
る。この場合、前記抵抗素子の通電時間は非常に短いた
め前記抵抗素子の電気容量は非常に小さくなる。又、切
換動作をしていない定常時には前記抵抗素子の両端をス
イッチ素子で短絡しておくと前記抵抗素子にはほとんど
電流が流れないので前記抵抗素子の定常時の発熱もほと
んどなくなる。過渡現象の影響が小さいときは前記抵抗
素子は不要である。切換時間を短くするほど切換時の過
渡現象の影響が小さくなるので切換装置の回路構成がよ
りシンプルになる。本発明の切換装置はその切換対象が
変圧器の巻線でなく抵抗、コンデンサー、リアクトル、
各種電池などであってもよく、あらゆる電気的要素の効
率のよい負荷時切換装置として活用できる。
【０００９】上記構成より成る第３発明の切換装置は、
負荷に印加される電圧の極性を負荷時に切り換える場
合、切換時間が短いほど切換時に発生する短絡電流や過
電流のような過渡現象の影響が小さくなる。従って、自
己ターンオフ機能を持った半導体素子などの低損失高速
動作型スイッチ素子のみで切換操作回路を構成し、専用
の制御回賂で切換動作を高速に行わせると、特別に過渡
現象の抑制回路を設置しなくても負荷時に無停電で効率
よく極性を切り換えることができる。例えば、パワーＭ
ＯＳＦＥＴから成る交流スイッチで図４−（ａ）のよう
な極性切換操作回路を構成し専用の制御回路で高速動作
させると僅か数マイクロ秒の時間で極性を切り換えるこ
とができる。この切換時の過渡現象として、０．０１ミ
リ秒〜０．４ミリ秒の間過電流が発生する。従って、こ
の切換動作時に電源と直列に抵抗素子のようなインピー
ダンス素子を０．０１ミリ秒〜０．４ミリ秒間のみ接続
することにより過電流を抑制することができる。この場
合、前記抵抗素子の通電時間は非常に短いため前記抵抗
素子の電気容量は非常に小さくなる。又、切換動作をし
ていない定常時には前記抵抗素子の両端をスイッチ素子
で短絡しておくと前記抵抗素子にはほとんど電流が流れ
ないので前記抵抗素子の定常時の発熱もほとんどなくな
る。過渡現象の影響が小さいときは前記抵抗素子は不要
である。切換時間を短くするほど切換時の過渡現象の影
響が小さくなるので切換装置の回路構成がよりシンプル
になる。本発明の切換装置は交直流用として使える。
負荷に印加される電圧の極性を負荷時に切り換える場
合、切換時間が短いほど切換時に発生する短絡電流や過
電流のような過渡現象の影響が小さくなる。従って、自
己ターンオフ機能を持った半導体素子などの低損失高速
動作型スイッチ素子のみで切換操作回路を構成し、専用
の制御回賂で切換動作を高速に行わせると、特別に過渡
現象の抑制回路を設置しなくても負荷時に無停電で効率
よく極性を切り換えることができる。例えば、パワーＭ
ＯＳＦＥＴから成る交流スイッチで図４−（ａ）のよう
な極性切換操作回路を構成し専用の制御回路で高速動作
させると僅か数マイクロ秒の時間で極性を切り換えるこ
とができる。この切換時の過渡現象として、０．０１ミ
リ秒〜０．４ミリ秒の間過電流が発生する。従って、こ
の切換動作時に電源と直列に抵抗素子のようなインピー
ダンス素子を０．０１ミリ秒〜０．４ミリ秒間のみ接続
することにより過電流を抑制することができる。この場
合、前記抵抗素子の通電時間は非常に短いため前記抵抗
素子の電気容量は非常に小さくなる。又、切換動作をし
ていない定常時には前記抵抗素子の両端をスイッチ素子
で短絡しておくと前記抵抗素子にはほとんど電流が流れ
ないので前記抵抗素子の定常時の発熱もほとんどなくな
る。過渡現象の影響が小さいときは前記抵抗素子は不要
である。切換時間を短くするほど切換時の過渡現象の影
響が小さくなるので切換装置の回路構成がよりシンプル
になる。本発明の切換装置は交直流用として使える。
【００１０】
【実施例】次に本発明の実施例について、図面を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１１】（第１実施例）第１実施例の切換装置は、
第１発明において１次巻線の個数が３個の場合の実施例
であり、図１−（ａ）に示すように、１次側の入カ電圧
としての電源１と切換動作時に発生する過渡現象を抑制
するために電源１と直列に接続されたインピーダンス素
子４と、切換動作をしていない定常時にはインピーダン
ス素子４の両端を短絡しているスイッチ素子３と、１次
巻線を３個設けた変圧器ＴＲ１と、変圧器ＴＲ１の１次
巻線ａ、ｂ、ｃを任意の組合せで直列接続するためにパ
ワーＭＯＳＦＥＴから成る交流スイッチ２１〜２６で構
成した巻線切換操作回路２と、巻線切換操作回路２を高
速動作させる制御回路５と、変圧器ＴＲ１の２次側に接
続された負荷Ｌとから成る。
第１発明において１次巻線の個数が３個の場合の実施例
であり、図１−（ａ）に示すように、１次側の入カ電圧
としての電源１と切換動作時に発生する過渡現象を抑制
するために電源１と直列に接続されたインピーダンス素
子４と、切換動作をしていない定常時にはインピーダン
ス素子４の両端を短絡しているスイッチ素子３と、１次
巻線を３個設けた変圧器ＴＲ１と、変圧器ＴＲ１の１次
巻線ａ、ｂ、ｃを任意の組合せで直列接続するためにパ
ワーＭＯＳＦＥＴから成る交流スイッチ２１〜２６で構
成した巻線切換操作回路２と、巻線切換操作回路２を高
速動作させる制御回路５と、変圧器ＴＲ１の２次側に接
続された負荷Ｌとから成る。
【００１２】上記の回路構成において、巻線切換操作回
路２の交流スイッチ２１〜２６及び３が初期状態として
図１−（ｃ）の状態１にある時、状態１から状態２に転
移するときの各交流スイッチは制御回路５の動作指令に
よって次の、、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ２２，２４，２６をそれ
ぞれ閉にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５をそれ
ぞれ開にする。 、の働作から遅れ時間０．１〜０．４ミリ秒後にス
イッチ３を閉にする。 図１−（ｃ）の状態２から状態３に転移するときの各交
流スイッチは制御回路５の動作指令によって次の、
、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ２２，２４を閉、２６開
にする。 、の動作に続いてスイッチ２５を閉にする。 、の動作から遅れ時間０．１〜０．４ミリ秒後にス
イッチ３を閉にする。 図１−（ｃ）の状態３から状態４に転移するときの各交
流スイッチは制御回路５の動作指令によって次の、
、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ２２，２６を閉、２４を
開にする。 、の動作に続いてスイッチ２３を閉にする。 、の動作から遅れ時間０．１〜０．４ミリ秒後にス
イッチ３を閉にする。 図１−（ｃ）の状態４から状態５に転移するときの各交
流スイッチは制御回路５の動作指令によって次の、
、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ２６を閉、２２，２４を
開にする。 、の動作に続いてスイッチ２３を閉にする。 、の動作から遅れ時間０．１〜０．４ミリ秒後にス
イッチ３を閉にする。 ここで、の動作との動作と及びの動作のそれぞれ
の間の時間遅れは数マイクロ秒であるからの動作と
の動作及びの動作は同時または前後しても問題ない。
の動作の遅れ時間は切換装置の電気的容量または要求
される性能によって調整される。変圧器ＴＲ１の巻線の
数が多くなっても同じ動作手順が使える。又の動作の
代わりに電源電圧を下げての動作の代わりに電源電圧
を元に戻す方法も取れる。図１−（ｂ）は２次巻線の個
数が３個の場合の実施例であり、動作原理は図１−
（ａ）と同様である。
路２の交流スイッチ２１〜２６及び３が初期状態として
図１−（ｃ）の状態１にある時、状態１から状態２に転
移するときの各交流スイッチは制御回路５の動作指令に
よって次の、、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ２２，２４，２６をそれ
ぞれ閉にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５をそれ
ぞれ開にする。 、の働作から遅れ時間０．１〜０．４ミリ秒後にス
イッチ３を閉にする。 図１−（ｃ）の状態２から状態３に転移するときの各交
流スイッチは制御回路５の動作指令によって次の、
、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ２２，２４を閉、２６開
にする。 、の動作に続いてスイッチ２５を閉にする。 、の動作から遅れ時間０．１〜０．４ミリ秒後にス
イッチ３を閉にする。 図１−（ｃ）の状態３から状態４に転移するときの各交
流スイッチは制御回路５の動作指令によって次の、
、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ２２，２６を閉、２４を
開にする。 、の動作に続いてスイッチ２３を閉にする。 、の動作から遅れ時間０．１〜０．４ミリ秒後にス
イッチ３を閉にする。 図１−（ｃ）の状態４から状態５に転移するときの各交
流スイッチは制御回路５の動作指令によって次の、
、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ２６を閉、２２，２４を
開にする。 、の動作に続いてスイッチ２３を閉にする。 、の動作から遅れ時間０．１〜０．４ミリ秒後にス
イッチ３を閉にする。 ここで、の動作との動作と及びの動作のそれぞれ
の間の時間遅れは数マイクロ秒であるからの動作と
の動作及びの動作は同時または前後しても問題ない。
の動作の遅れ時間は切換装置の電気的容量または要求
される性能によって調整される。変圧器ＴＲ１の巻線の
数が多くなっても同じ動作手順が使える。又の動作の
代わりに電源電圧を下げての動作の代わりに電源電圧
を元に戻す方法も取れる。図１−（ｂ）は２次巻線の個
数が３個の場合の実施例であり、動作原理は図１−
（ａ）と同様である。
【００１３】（第２実施例）第２実施例の切換装置は、
第２発明において変圧器の１次側にタップの数が３個あ
る場合の実施例であり、図２−（ａ）に示すように、１
次側の入力電圧としての電源１と切換動作時に発生する
過渡現象を抑制するために電源１と直列に接続されたイ
ンピーダンス素子４と、切換動作をしていない定常時に
はインピーダンス素子４の両端を短絡しているスイッチ
素子３と、１次巻線のタップを３個設けた変圧器ＴＲ３
と、変圧器ＴＲ３のタップＴ１、Ｔ２、Ｔ３を任意に切
り換えるためにパワーＭＯＳＦＥＴから成る交流スイッ
チ６１〜６３で構成したタップ切換操作回路６と、タッ
プ切換操作回路６を高速動作させる制御回路７と、変圧
器ＴＲ３の２次側に接続された負荷Ｌとから成る。
第２発明において変圧器の１次側にタップの数が３個あ
る場合の実施例であり、図２−（ａ）に示すように、１
次側の入力電圧としての電源１と切換動作時に発生する
過渡現象を抑制するために電源１と直列に接続されたイ
ンピーダンス素子４と、切換動作をしていない定常時に
はインピーダンス素子４の両端を短絡しているスイッチ
素子３と、１次巻線のタップを３個設けた変圧器ＴＲ３
と、変圧器ＴＲ３のタップＴ１、Ｔ２、Ｔ３を任意に切
り換えるためにパワーＭＯＳＦＥＴから成る交流スイッ
チ６１〜６３で構成したタップ切換操作回路６と、タッ
プ切換操作回路６を高速動作させる制御回路７と、変圧
器ＴＲ３の２次側に接続された負荷Ｌとから成る。
【００１４】上記の回路構成において、タップ切換操作
回路６の交流スイッチ６１〜６３及び３が初期状態とし
て図２−（ｃ）の状態１にある時、状態１から状態２に
転移するときの各交流スイッチは制御回路７の動作指令
によって次の、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ６１、６２、６３を開に
する。 、の動作に続いてスイッチ６２を閉にする。 、の動作から遅れ時間０．１〜０．４ミリ秒後にス
イッチ３を閉にする。 図２−（ｃ）の状態２から状態３に転移するときの各交
流スイッチは制御回路７の動作指令によって次の、
、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ６１、６２、６３を開に
する。 、の動作に続いてスイッチ６３を閉にする。 、動作から遅れ時間０．１〜０．４ミリ秒後にスイ
ッチ３を閉にする。 図２−（ｃ）の状態３から状態４に転移するときの各交
流スイッチは制御回路５の動作指令によって次の、
、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の働作に続いてスイッチ６１、６２、６３を開に
する。 、の動作に続いてスイッチ６１を閉にする。 、の動作から遅れ時間０．１〜０．４ミリ秒後にス
イッチ３を閉にする。 ここで、の動作との動作の時間遅れは数マイクロ秒
であるからの動作との動作は同時または前後しても
問題ない。の動作の遅れ時間は切換装置の電気的容量
または要求される性能によって調整される。変圧器ＴＲ
１の巻線の数が多くなっても同じ動作手順が使える。又
の動作の代わりに電源電圧を下げてま４の動作の代わ
りに電源電圧を元に戻す方法も取れる。図２−（ｂ）は
２次側にタップが３個ある場合の実施例であり、動作原
理は図２−（ａ）と同様である。図３−（ａ）、（ｂ）
は他の実施例であり、図３−（ａ）について以下説明す
る。タップ切換操作回路８の交流スイッチ８１〜８６が
初期状態として図３−（ｃ）の状態１にある時、状態１
から状態２に転移するときの各交流スイッチは図３−
（ｃ）の＜切換中１２＞に示すように制御回路１３の動
作指令によって次の、、の手順で動作する。 、スイッチ８１を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ８２を開にする。 、の動作に続いてスイッチ８４を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ８１を開にする。
回路６の交流スイッチ６１〜６３及び３が初期状態とし
て図２−（ｃ）の状態１にある時、状態１から状態２に
転移するときの各交流スイッチは制御回路７の動作指令
によって次の、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ６１、６２、６３を開に
する。 、の動作に続いてスイッチ６２を閉にする。 、の動作から遅れ時間０．１〜０．４ミリ秒後にス
イッチ３を閉にする。 図２−（ｃ）の状態２から状態３に転移するときの各交
流スイッチは制御回路７の動作指令によって次の、
、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ６１、６２、６３を開に
する。 、の動作に続いてスイッチ６３を閉にする。 、動作から遅れ時間０．１〜０．４ミリ秒後にスイ
ッチ３を閉にする。 図２−（ｃ）の状態３から状態４に転移するときの各交
流スイッチは制御回路５の動作指令によって次の、
、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の働作に続いてスイッチ６１、６２、６３を開に
する。 、の動作に続いてスイッチ６１を閉にする。 、の動作から遅れ時間０．１〜０．４ミリ秒後にス
イッチ３を閉にする。 ここで、の動作との動作の時間遅れは数マイクロ秒
であるからの動作との動作は同時または前後しても
問題ない。の動作の遅れ時間は切換装置の電気的容量
または要求される性能によって調整される。変圧器ＴＲ
１の巻線の数が多くなっても同じ動作手順が使える。又
の動作の代わりに電源電圧を下げてま４の動作の代わ
りに電源電圧を元に戻す方法も取れる。図２−（ｂ）は
２次側にタップが３個ある場合の実施例であり、動作原
理は図２−（ａ）と同様である。図３−（ａ）、（ｂ）
は他の実施例であり、図３−（ａ）について以下説明す
る。タップ切換操作回路８の交流スイッチ８１〜８６が
初期状態として図３−（ｃ）の状態１にある時、状態１
から状態２に転移するときの各交流スイッチは図３−
（ｃ）の＜切換中１２＞に示すように制御回路１３の動
作指令によって次の、、の手順で動作する。 、スイッチ８１を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ８２を開にする。 、の動作に続いてスイッチ８４を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ８１を開にする。
【００１５】（第３実施例）第３実施例の切換装置は、
第３発明において負荷に印加される電圧の極性を切り換
える場合の実施例である。図４−（ａ）に示すように、
入力電圧としての電源１と切換動作時に発生する過渡現
象を抑制するために電源１と直列に接続されたインピー
ダンス素子４と、切換動作をしていない定常時にはイン
ピーダンス素子４の両端を短絡しているスイッチ素子３
と、極性を切り換えるためにパワーＭＯＳＦＥＴから成
る交流スイッチ９１、９２で構成した極性切換操作回路
９と、極性切換操作回路９を高速動作させる制御回路１
０と、負荷Ｌとから成る。
第３発明において負荷に印加される電圧の極性を切り換
える場合の実施例である。図４−（ａ）に示すように、
入力電圧としての電源１と切換動作時に発生する過渡現
象を抑制するために電源１と直列に接続されたインピー
ダンス素子４と、切換動作をしていない定常時にはイン
ピーダンス素子４の両端を短絡しているスイッチ素子３
と、極性を切り換えるためにパワーＭＯＳＦＥＴから成
る交流スイッチ９１、９２で構成した極性切換操作回路
９と、極性切換操作回路９を高速動作させる制御回路１
０と、負荷Ｌとから成る。
【００１６】上記の回路構成において、極性切換操作回
路９の交流スイッチ３、９１、９２が初期状態として＜
スイッチ３が閉−スイッチ９１が開−スイッチ９２が閉
＞であるとすると、この初期状態から他の極性の状態に
転移するときの各交流スイッチは制御回路９の動作指令
によって次の、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ９１を開にする。 、の動作に続いてスイッチ９２を閉にする。 、の動作から遅れ時間０．０１〜０．４ミリ秒後に
スイッチ３を閉にする。この場合の遅れ時間は負荷Ｌの
種類によって調整される。 ここで、の動作との動作の時間遅れは数マイクロ秒
であるからの動作との動作は同時または前後しても
問題ない。図４−（ｂ）は他の実施例であり以下動作原
理を説明する。極性切換操作回路１１の交流スイッチ１
１１〜１１４が初期状態として＜スイッチ１１３が閉−
他のスイッチはすべて開＞であるとすると、この初期状
態から他の極性の状態に転移するときの各交流スイッチ
は制御回路１２の動作指令によって次の、、、
の手順で動作する。 、スイッチ１１１を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ１１２を開にする。 、の動作に続いてスイッチ１１４を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ１１１を開にする。
路９の交流スイッチ３、９１、９２が初期状態として＜
スイッチ３が閉−スイッチ９１が開−スイッチ９２が閉
＞であるとすると、この初期状態から他の極性の状態に
転移するときの各交流スイッチは制御回路９の動作指令
によって次の、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ９１を開にする。 、の動作に続いてスイッチ９２を閉にする。 、の動作から遅れ時間０．０１〜０．４ミリ秒後に
スイッチ３を閉にする。この場合の遅れ時間は負荷Ｌの
種類によって調整される。 ここで、の動作との動作の時間遅れは数マイクロ秒
であるからの動作との動作は同時または前後しても
問題ない。図４−（ｂ）は他の実施例であり以下動作原
理を説明する。極性切換操作回路１１の交流スイッチ１
１１〜１１４が初期状態として＜スイッチ１１３が閉−
他のスイッチはすべて開＞であるとすると、この初期状
態から他の極性の状態に転移するときの各交流スイッチ
は制御回路１２の動作指令によって次の、、、
の手順で動作する。 、スイッチ１１１を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ１１２を開にする。 、の動作に続いてスイッチ１１４を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ１１１を開にする。
【００１７】
【発明の効果】上記作用を奏する第１発明、第２発明及
び第３発明はいずれも負荷時に瞬間的な停電もなしに効
率よく電気回路を切り換えることができるため、従来の
機械式やサイリスタスイッチを使用した切換装置などに
みられる０．０１秒〜０．３秒レベルの瞬間的停電や瞬
間的電圧変動をなくすことができる。又従来の装置に比
べて信頼性、応答性、熱損失、重量、コストを大幅に改
良することができる。よって、本発明の切換装置により
今後非常に経済的で信頼性の高い小型軽量の電圧調整、
電流調整が可能となる。
び第３発明はいずれも負荷時に瞬間的な停電もなしに効
率よく電気回路を切り換えることができるため、従来の
機械式やサイリスタスイッチを使用した切換装置などに
みられる０．０１秒〜０．３秒レベルの瞬間的停電や瞬
間的電圧変動をなくすことができる。又従来の装置に比
べて信頼性、応答性、熱損失、重量、コストを大幅に改
良することができる。よって、本発明の切換装置により
今後非常に経済的で信頼性の高い小型軽量の電圧調整、
電流調整が可能となる。
【図１】第１発明に関わる切換装置の第１実施例を示す
回路図である。
回路図である。
【図２】第２発明に関わる切換装置の第２実施例を示す
回路図である。
回路図である。
【図３】第２発明に関わる切換装置の他の実施例を示す
回路図である。
回路図である。
【図４】第３発明に関わる切換装置の第３実施例を示す
回路図である。
回路図である。
１は交流電源 ２は巻線切替操作部 ２１〜２６は巻線切替操作部２を構成する交流スイッチ ３は交流スイッチ ４，８７，８８，８９，１１５，１１６はそれぞれイン
ピーダンス素子 ５，７，１０，１２，１３はそれぞれ制御部 ６，８はそれぞれタップ切替操作部 ６１〜６３はタップ切替操作部６を構成する交流スイッ
チ ８１〜８６はタップ切替操作部８を構成する交流スイッ
チ ９，１１はそれぞれ極性切替操作部 ９１，９２は極性切替操作部９を構成する交流スイッチ １１１〜１１４は極性切替操作部１１を構成する交流ス
イッチ
ピーダンス素子 ５，７，１０，１２，１３はそれぞれ制御部 ６，８はそれぞれタップ切替操作部 ６１〜６３はタップ切替操作部６を構成する交流スイッ
チ ８１〜８６はタップ切替操作部８を構成する交流スイッ
チ ９，１１はそれぞれ極性切替操作部 ９１，９２は極性切替操作部９を構成する交流スイッチ １１１〜１１４は極性切替操作部１１を構成する交流ス
イッチ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年６月１２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記サ
イリスタスイッチを使用した切換装置は回路構成が複雑
であり切換時間が比較的長いため切換時の巻線短絡電流
を制限するインピーダンス素子の発熱が大きく、切換時
の負荷への供給電圧の電圧変動があったり、又サイリス
タスイッチのオン電圧が比較的高いため定常運転時の発
熱も大きいなどから、信頼性、応答性、重量、熱損失、
コスト面で問題がある。そこで本発明の目的は以上のよ
うな問題を解消した切換装置を提供し、より多方面に経
済的効果をもたらすことにある。
イリスタスイッチを使用した切換装置は回路構成が複雑
であり切換時間が比較的長いため切換時の巻線短絡電流
を制限するインピーダンス素子の発熱が大きく、切換時
の負荷への供給電圧の電圧変動があったり、又サイリス
タスイッチのオン電圧が比較的高いため定常運転時の発
熱も大きいなどから、信頼性、応答性、重量、熱損失、
コスト面で問題がある。そこで本発明の目的は以上のよ
うな問題を解消した切換装置を提供し、より多方面に経
済的効果をもたらすことにある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】
【作用】上記構成より成る第１発明の切換装置は、１次
巻線または２次巻線が複数個存在した変圧器において、
負荷時にそれらの巻線間の接続を切り換える場合、切換
動作を開始してから切換動作を終了するまでの時間（以
下切換時間と略称する）が短いほど切換時の前記巻線の
短絡、解放によって発生する短絡電流や過電流、過電圧
のような過渡現象の影響が小さくなる。従って、自己タ
ーンオフ機能を持った半導体素子などの低損失高速動作
型スイッチ素子のみで切換操作回路を構成し、専用の制
御回路で切換動作を高速に行わせると、特別に過渡現象
の抑制回路を設置しなくても負荷時に無停電で効率よく
巻線間の接続を切り換えることができる。例えば、図５
−（ａ）に示すようなパワーＭＯＳＦＥＴから成る交流
スイッチで図１−（ａ）のような巻線切換操作回路を構
成し専用の制御回路で前記交流スイツチを高速駆動する
と、切替時間は僅か数マイクロ秒となる。この切換時の
過渡現象として、数マイクロ秒から数百マイクロ秒（以
下過渡時間と略称する）の間電源の主回路に過電流が流
れる。従って、前記過渡時間の間電源と直列に抵抗素子
などのインピーダンス素子を接続することにより過電流
を制限することができる。この場合、前記インピーダン
ス素子の通電時間は非常に短いため前記インピーダンス
素子の電気容量は非常に小さくなる。又、切換動作をし
ていない定常時には前記インピーダンス素子の両端を交
流スイッチで短絡しておくと前記インピーダンス素子に
はほとんど電流が流れない。過渡現象の影響が小さいと
きは前記インピーダンス素子と前記インピーダンス素子
の両端を短絡する交流スイッチは不要である。切換時間
を短くするほど切換時の過渡現象の影響が小さくなるの
で切換装置の回路構成がよりシンプルになる。本発明に
おける切替方法は、図６−（ａ）に示すようにその切換
対象が変圧器の巻線でなく抵抗、コンデンサー、リアク
トル、電池、電磁コイル、超電導コイルなど、あらゆる
電気的要素の効率のよい負荷時切換装置に活用できる。
図６−（ｃ）は並列接続への応用である。
巻線または２次巻線が複数個存在した変圧器において、
負荷時にそれらの巻線間の接続を切り換える場合、切換
動作を開始してから切換動作を終了するまでの時間（以
下切換時間と略称する）が短いほど切換時の前記巻線の
短絡、解放によって発生する短絡電流や過電流、過電圧
のような過渡現象の影響が小さくなる。従って、自己タ
ーンオフ機能を持った半導体素子などの低損失高速動作
型スイッチ素子のみで切換操作回路を構成し、専用の制
御回路で切換動作を高速に行わせると、特別に過渡現象
の抑制回路を設置しなくても負荷時に無停電で効率よく
巻線間の接続を切り換えることができる。例えば、図５
−（ａ）に示すようなパワーＭＯＳＦＥＴから成る交流
スイッチで図１−（ａ）のような巻線切換操作回路を構
成し専用の制御回路で前記交流スイツチを高速駆動する
と、切替時間は僅か数マイクロ秒となる。この切換時の
過渡現象として、数マイクロ秒から数百マイクロ秒（以
下過渡時間と略称する）の間電源の主回路に過電流が流
れる。従って、前記過渡時間の間電源と直列に抵抗素子
などのインピーダンス素子を接続することにより過電流
を制限することができる。この場合、前記インピーダン
ス素子の通電時間は非常に短いため前記インピーダンス
素子の電気容量は非常に小さくなる。又、切換動作をし
ていない定常時には前記インピーダンス素子の両端を交
流スイッチで短絡しておくと前記インピーダンス素子に
はほとんど電流が流れない。過渡現象の影響が小さいと
きは前記インピーダンス素子と前記インピーダンス素子
の両端を短絡する交流スイッチは不要である。切換時間
を短くするほど切換時の過渡現象の影響が小さくなるの
で切換装置の回路構成がよりシンプルになる。本発明に
おける切替方法は、図６−（ａ）に示すようにその切換
対象が変圧器の巻線でなく抵抗、コンデンサー、リアク
トル、電池、電磁コイル、超電導コイルなど、あらゆる
電気的要素の効率のよい負荷時切換装置に活用できる。
図６−（ｃ）は並列接続への応用である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】上記構成より成る第２発明の切換装置は、
タップ付き変圧器において、負荷時にタップを切り換え
る場合、切換時間が短いほど切換時の巻線の短絡、解放
によって発生する短絡電流や過電流、過電圧のような過
渡現象の影響が小さくなる。従って、自己ターンオフ機
能を持った半導体素子などの低損失高速動作型スイッチ
素子のみで切換操作回路を構成し、専用の制御回路で切
換動作を高速に行わせると、特別に過渡現象の抑制回路
を設置しなくても負荷時に無停電で効率よくタップの接
続を切り換えることができる。例えば、図５−（ａ）に
示すようなパワーＭＯＳＦＥＴから成る交流スイッチで
図２−（ａ）のようなタップ切換操作回路を構成し専用
の制御回路で前記交流スイツチを高速駆動すると、切替
時間は僅か数マイクロ秒となる。この切換時の過渡現象
として、数マイクロ秒から数百マイクロ秒（以下過渡時
間と略称する）の間電源の主回路に過電流が流れる。従
って、前記過渡時間の間電源と直列に抵抗素子などのイ
ンピーダンス素子を接続することにより過電流を制限す
ることができる。この場合、前記インピーダンス素子の
通電時間は非常に短いため前記インピーダンス素子の電
気容量は非常に小さくなる。又、切換動作をしていない
定常時には前記インピーダンス素子の両端を交流スイッ
チで短絡しておくと前記インピーダンス素子にはほとん
ど電流が流れない。過渡現象の影響が小さいときは前記
インピーダンス素子と前記インピーダンス素子の両端を
短絡する交流スイッチは不要である。切換時間を短くす
るほど切換時の過渡現象の影響が小さくなるので切換装
置の回路構成がよりシンプルになる。本発明における切
り替え方法は、図６−（ｂ）に示すようにその切換対象
が変圧器の巻線でなく抵抗、コンデンサー、リアクト
ル、電池、電磁コイル、超電導コイルなど、あらゆる電
気的要素の効率のよい負荷時切換装置に活用できる。
タップ付き変圧器において、負荷時にタップを切り換え
る場合、切換時間が短いほど切換時の巻線の短絡、解放
によって発生する短絡電流や過電流、過電圧のような過
渡現象の影響が小さくなる。従って、自己ターンオフ機
能を持った半導体素子などの低損失高速動作型スイッチ
素子のみで切換操作回路を構成し、専用の制御回路で切
換動作を高速に行わせると、特別に過渡現象の抑制回路
を設置しなくても負荷時に無停電で効率よくタップの接
続を切り換えることができる。例えば、図５−（ａ）に
示すようなパワーＭＯＳＦＥＴから成る交流スイッチで
図２−（ａ）のようなタップ切換操作回路を構成し専用
の制御回路で前記交流スイツチを高速駆動すると、切替
時間は僅か数マイクロ秒となる。この切換時の過渡現象
として、数マイクロ秒から数百マイクロ秒（以下過渡時
間と略称する）の間電源の主回路に過電流が流れる。従
って、前記過渡時間の間電源と直列に抵抗素子などのイ
ンピーダンス素子を接続することにより過電流を制限す
ることができる。この場合、前記インピーダンス素子の
通電時間は非常に短いため前記インピーダンス素子の電
気容量は非常に小さくなる。又、切換動作をしていない
定常時には前記インピーダンス素子の両端を交流スイッ
チで短絡しておくと前記インピーダンス素子にはほとん
ど電流が流れない。過渡現象の影響が小さいときは前記
インピーダンス素子と前記インピーダンス素子の両端を
短絡する交流スイッチは不要である。切換時間を短くす
るほど切換時の過渡現象の影響が小さくなるので切換装
置の回路構成がよりシンプルになる。本発明における切
り替え方法は、図６−（ｂ）に示すようにその切換対象
が変圧器の巻線でなく抵抗、コンデンサー、リアクト
ル、電池、電磁コイル、超電導コイルなど、あらゆる電
気的要素の効率のよい負荷時切換装置に活用できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】上記構成より成る第３発明の切換装置は、
負荷に印加される電圧の極性を負荷時に切り換える場
合、切換時間が短いほど切換時に発生する短絡電流や過
電流のような過渡現象の影響が小さくなる。従って、自
己ターンオフ機能を持った半導体素子などの低損失高速
動作型スイッチ素子のみで切換操作回路を構成し、専用
の制御回路で切換動作を高速に行わせると、特別に過渡
現象の抑制回路を設置しなくても負荷時に無停電で効率
よく極性を切り換えることができる。例えば、図５−
（ａ）に示すようなパワーＭＯＳＦＥＴから成る交流ス
イッチで図４−（ａ）のような極性切換操作回路を構成
し専用の制御回路で前記交流スイツチを高速駆動する
と、切替時間は僅か数マイクロ秒となる。この切換時の
過渡現象として、数マイクロ秒から数百マイクロ秒（以
下過渡時間と略称する）の間電源の主回路に過電流が流
れる。従って、前記過渡時間の間電源と直列に抵抗素子
などのインピーダンス素子を接続することにより過電流
を制限することができる。この場合、前記インピーダン
ス素子の通電時間は非常に短いため前記インピーダンス
素子の電気容量は非常に小さくなる。又、切換動作をし
ていない定常時には前記インピーダンス素子の両端を交
流スイッチで短絡しておくと前記インピーダンス素子に
はほとんど電流が流れない。過渡現象の影響が小さいと
きは前記インピーダンス素子と前記インピーダンス素子
の両端を短絡する交流スイッチは不要である。切換時間
を短くするほど切換時の過渡現象の影響が小さくなるの
で切換装置の回路構成がよりシンプルになる。本発明の
切換装置は交直流用として使える。
負荷に印加される電圧の極性を負荷時に切り換える場
合、切換時間が短いほど切換時に発生する短絡電流や過
電流のような過渡現象の影響が小さくなる。従って、自
己ターンオフ機能を持った半導体素子などの低損失高速
動作型スイッチ素子のみで切換操作回路を構成し、専用
の制御回路で切換動作を高速に行わせると、特別に過渡
現象の抑制回路を設置しなくても負荷時に無停電で効率
よく極性を切り換えることができる。例えば、図５−
（ａ）に示すようなパワーＭＯＳＦＥＴから成る交流ス
イッチで図４−（ａ）のような極性切換操作回路を構成
し専用の制御回路で前記交流スイツチを高速駆動する
と、切替時間は僅か数マイクロ秒となる。この切換時の
過渡現象として、数マイクロ秒から数百マイクロ秒（以
下過渡時間と略称する）の間電源の主回路に過電流が流
れる。従って、前記過渡時間の間電源と直列に抵抗素子
などのインピーダンス素子を接続することにより過電流
を制限することができる。この場合、前記インピーダン
ス素子の通電時間は非常に短いため前記インピーダンス
素子の電気容量は非常に小さくなる。又、切換動作をし
ていない定常時には前記インピーダンス素子の両端を交
流スイッチで短絡しておくと前記インピーダンス素子に
はほとんど電流が流れない。過渡現象の影響が小さいと
きは前記インピーダンス素子と前記インピーダンス素子
の両端を短絡する交流スイッチは不要である。切換時間
を短くするほど切換時の過渡現象の影響が小さくなるの
で切換装置の回路構成がよりシンプルになる。本発明の
切換装置は交直流用として使える。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】（第１実施例）第１実施例の切換装置は、
第１発明において１次巻線の個数が３個の場合の実施例
であり、図１−（ａ）に示すように、１次側の入力電圧
としての電源１と切換動作時に発生する過渡現象を抑制
するために電源１と直列に接続された抵抗素子４と、切
換動作をしていない定常時には抵抗素子４の両端を短絡
しているスイッチ素子３と、１次巻線を３個設けた変圧
器ＴＲ１と、変圧器ＴＲ１の１次巻線ａ、ｂ、ｃを任意
の組合せで直列接続するためにパワーＭＯＳＦＥＴから
成る交流スイッチ２１〜２６で構成した巻線切換操作回
路２と、巻線切換操作回路２に切替駆動信号を出す制御
回路５と、変圧器ＴＲ１の２次側に接続された負荷Ｌと
から成る。
第１発明において１次巻線の個数が３個の場合の実施例
であり、図１−（ａ）に示すように、１次側の入力電圧
としての電源１と切換動作時に発生する過渡現象を抑制
するために電源１と直列に接続された抵抗素子４と、切
換動作をしていない定常時には抵抗素子４の両端を短絡
しているスイッチ素子３と、１次巻線を３個設けた変圧
器ＴＲ１と、変圧器ＴＲ１の１次巻線ａ、ｂ、ｃを任意
の組合せで直列接続するためにパワーＭＯＳＦＥＴから
成る交流スイッチ２１〜２６で構成した巻線切換操作回
路２と、巻線切換操作回路２に切替駆動信号を出す制御
回路５と、変圧器ＴＲ１の２次側に接続された負荷Ｌと
から成る。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】上記の回路構成において、巻線切換の操作
を次の、、、、の手順で行うと非常に効率が
よい。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５を同時
に開にする。 、の動作に続いてスイッチ２２，２４，２６のそれ
ぞれの開動作と閉動作を同時に行う。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５のそれ
ぞれの開動作と閉動作を同時に行う。 、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 以下具体的に説明する。巻線切換操作回路２の交流スイ
ッチ２１〜２６及び３が初期状態として図１−（ｃ）の
状態１にある時、状態１から状態２に転移するときの各
交流スイッチは制御回路５の駆動信号によって次の、
、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ２２，２４，２６をそれ
ぞれ閉にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５をそれ
ぞれ開にする。、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 図１−（ｃ）の状態２から状態３に転移するときの各交
流スイッチは制御回路５の駆動信号によって次の、
、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ２２，２４を閉、２６開
にする。 、の動作に続いてスイッチ２５を閉にする。、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 図１−（ｃ）の状態３から状態４に転移するときの各交
流スイッチは制御回路５の駆動信号によって次の、
、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ２２，２６を閉、２４を
開にする。 、の動作に続いてスイッチ２３を閉にする。、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 図１−（ｃ）の状態４から状態５に転移するときの各交
流スイッチは制御回路５の駆動信号によって次の、
、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ２６を閉、２２，２４を
開にする。 、の動作に続いてスイッチ２３を閉にする。、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 ここで、の動作との動作と及びの動作のそれぞれ
の間の時間遅れは数マイクロ秒であるからの動作と
の動作及びの動作は同時または前後しても問題ない。
の動作の遅れ時間は切換装置の電気的容量または要求
される性能によって異なる。マイクロコンピュータによ
り駆動信号を発生させると、複数の交流スイッチの同時
開閉やタイミング調整が比較的簡単にできる。また、巻
線切換の操作を次の、、、、の手順で行うこ
とも可能である。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ２２，２４，２６を同時
に開にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５のそれ
ぞれの開動作と閉動作を同時に行う。 、の動作に続いてスイッチ２２，２４，２６のそれ
ぞれの開動作と閉動作を同時に行う。 、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 この場合は、の操作において、スイッチ２２，２４，
３６を同時に閉しても構わないがその場合は短絡電流の
影響が大きくなる。変圧器ＴＲ１の巻線の数が多くなっ
ても同じ動作手順が使える。又の動作の代わりに電源
電圧を下げての動作の代わりに電源電圧を元に戻す方
法も考えられる。スイッチに流れる電流が大きい場合
は、図５−（ｆ）のように半導体交流スチツチＳ１に機
械式スイッチＳ２例えば、電磁リレーや電磁開閉器など
を並列に接続すると、定常時の半導体スイッチＳ１の発
熱を小さくすることができる。その操作手順を次に示
す。スイッチＳが閉から開に動作するとき 、機械式スイッチＳ２を開にする。 、機械式スイッチＳ２が開になった後半導体スイッチ
Ｓ１を開にする。 スイッチ７が開から閉に動作するとき 、半導体スイッチＳ１を閉にする。 、の動作に続いて機械式スイッチＳ２を閉にする。 スイッチＳが開から閉に動作する場合、半導体スイッチ
Ｓ１の方が機械式スイッチＳ２より動作が速いので、ス
イッチＳ１，Ｓ２を同時に閉動作するよう駆動しても構
わない。 図１−（ｂ）は２次巻線の個数が３個の場合の
実施例であり、切替手順は図１−（ａ）と同様である。
を次の、、、、の手順で行うと非常に効率が
よい。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５を同時
に開にする。 、の動作に続いてスイッチ２２，２４，２６のそれ
ぞれの開動作と閉動作を同時に行う。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５のそれ
ぞれの開動作と閉動作を同時に行う。 、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 以下具体的に説明する。巻線切換操作回路２の交流スイ
ッチ２１〜２６及び３が初期状態として図１−（ｃ）の
状態１にある時、状態１から状態２に転移するときの各
交流スイッチは制御回路５の駆動信号によって次の、
、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ２２，２４，２６をそれ
ぞれ閉にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５をそれ
ぞれ開にする。、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 図１−（ｃ）の状態２から状態３に転移するときの各交
流スイッチは制御回路５の駆動信号によって次の、
、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ２２，２４を閉、２６開
にする。 、の動作に続いてスイッチ２５を閉にする。、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 図１−（ｃ）の状態３から状態４に転移するときの各交
流スイッチは制御回路５の駆動信号によって次の、
、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ２２，２６を閉、２４を
開にする。 、の動作に続いてスイッチ２３を閉にする。、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 図１−（ｃ）の状態４から状態５に転移するときの各交
流スイッチは制御回路５の駆動信号によって次の、
、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ２６を閉、２２，２４を
開にする。 、の動作に続いてスイッチ２３を閉にする。、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 ここで、の動作との動作と及びの動作のそれぞれ
の間の時間遅れは数マイクロ秒であるからの動作と
の動作及びの動作は同時または前後しても問題ない。
の動作の遅れ時間は切換装置の電気的容量または要求
される性能によって異なる。マイクロコンピュータによ
り駆動信号を発生させると、複数の交流スイッチの同時
開閉やタイミング調整が比較的簡単にできる。また、巻
線切換の操作を次の、、、、の手順で行うこ
とも可能である。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ２２，２４，２６を同時
に開にする。 、の動作に続いてスイッチ２１，２３，２５のそれ
ぞれの開動作と閉動作を同時に行う。 、の動作に続いてスイッチ２２，２４，２６のそれ
ぞれの開動作と閉動作を同時に行う。 、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 この場合は、の操作において、スイッチ２２，２４，
３６を同時に閉しても構わないがその場合は短絡電流の
影響が大きくなる。変圧器ＴＲ１の巻線の数が多くなっ
ても同じ動作手順が使える。又の動作の代わりに電源
電圧を下げての動作の代わりに電源電圧を元に戻す方
法も考えられる。スイッチに流れる電流が大きい場合
は、図５−（ｆ）のように半導体交流スチツチＳ１に機
械式スイッチＳ２例えば、電磁リレーや電磁開閉器など
を並列に接続すると、定常時の半導体スイッチＳ１の発
熱を小さくすることができる。その操作手順を次に示
す。スイッチＳが閉から開に動作するとき 、機械式スイッチＳ２を開にする。 、機械式スイッチＳ２が開になった後半導体スイッチ
Ｓ１を開にする。 スイッチ７が開から閉に動作するとき 、半導体スイッチＳ１を閉にする。 、の動作に続いて機械式スイッチＳ２を閉にする。 スイッチＳが開から閉に動作する場合、半導体スイッチ
Ｓ１の方が機械式スイッチＳ２より動作が速いので、ス
イッチＳ１，Ｓ２を同時に閉動作するよう駆動しても構
わない。 図１−（ｂ）は２次巻線の個数が３個の場合の
実施例であり、切替手順は図１−（ａ）と同様である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】（第２実施例）第２実施例の切換装置は、
第２発明において変圧器の１次側にタップの数が３個あ
る場合の実施例であり、図２−（ａ）に示すように、１
次側の入力電圧としての電源１と切換動作時に発生する
過渡現象を抑制するために電源１と直列に接続された抵
抗素子４と、切換動作をしていない定常時には抵抗素子
４の両端を短絡しているスイッチ素子３と、１次巻線の
タップを３個設けた変圧器ＴＲ３と、変圧器ＴＲ３のタ
ップＴ１、Ｔ２、Ｔ３を任意に切り換えるためにパワー
ＭＯＳＦＥＴから成る交流スイッチ６１〜６３で構成し
たタップ切換操作回路６と、タップ切換操作回賂６に切
替駆動信号を出す制御回路７と、変圧器ＴＲ３の２次側
に接続された負荷Ｌとから成る。
第２発明において変圧器の１次側にタップの数が３個あ
る場合の実施例であり、図２−（ａ）に示すように、１
次側の入力電圧としての電源１と切換動作時に発生する
過渡現象を抑制するために電源１と直列に接続された抵
抗素子４と、切換動作をしていない定常時には抵抗素子
４の両端を短絡しているスイッチ素子３と、１次巻線の
タップを３個設けた変圧器ＴＲ３と、変圧器ＴＲ３のタ
ップＴ１、Ｔ２、Ｔ３を任意に切り換えるためにパワー
ＭＯＳＦＥＴから成る交流スイッチ６１〜６３で構成し
たタップ切換操作回路６と、タップ切換操作回賂６に切
替駆動信号を出す制御回路７と、変圧器ＴＲ３の２次側
に接続された負荷Ｌとから成る。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】上記の回路構成において、タップ切換の操
作を次の、、、の手順で行うと非常に効率がよ
い。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ６１，６２，６３を同時
に開にする。 、の動作に続いてスイッチ６１，６２，６３の何れ
か要求されているタップのスイッチを閉にする。 、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 以下具体的に説明する。タップ切換操作回路６の交流ス
イッチ６１〜６３及び３が初期状態として図２−（ｃ）
の状態１にある時、状態１から状態２に転移するときの
各交流スイッチは制御回路７の駆動信号によって次の
、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ６１、６２、６３を開に
する。 、の動作に続いてスイッチ６２を閉にする。、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 図２−（ｃ）の状態２から状態３に転移するときの各交
流スイッチは制御回路７の駆動信号によって次の、
、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ６１、６２、６３を開に
する。 、の動作に続いてスイッチ６３を閉にする。、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 図２−（ｃ）の状態３から状態４に転移するときの各交
流スイッチは制御回賂５の駆動信号によって次の、
、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ６１、６２、６３を開に
する。 、の動作に続いてスイッチ６１を閉にする。、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 ここで、の動作との動作の時間遅れは数マイクロ秒
であるからの動作との動作は同時または前後しても
問題ない。の動作の遅れ時間は切換装置の電気的容量
または要求される性能によってて異なる。マイクロコン
ピュータにより駆動信号を発生させると、複数の交流ス
イッチの同時開閉やタイミング調整が比較的簡単にでき
る。また、タップ切換の操作を次の、、の手順で
行うことも可能である。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いて、要求されるタップに合わせスイ
ッチ６１，６２，６３のそれぞれの開動作と閉動作を同
時に行う。 、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 また、タップ切換の操作を次の、、、の手順で
行うことも可能である。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ６１，６２，６３を同時
に閉にする。 、の動作に続いてスイッチ６１，６２，６３の何れ
か要求されているタップのスイッチを閉、他のスイッチ
を開にする。 、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 この場合は、の操作によって巻線の短絡時間がより長
くなるので短絡電流の影響が大きくなる。変圧器ＴＲ３
のタップの数が多くなっても同じ動作手順が使える。又
の動作の代わりに電源電圧を下げての動作の代わり
に電源電圧を元に戻す方法も取れる。スイッチに流れる
電流が大きい場合は、第１実施例と同様に半導体交流ス
イツチと機械式スイッチを併用するとよい。図２−
（ｂ）は２次側にタップが３個ある場合の実施例であ
り、切替手順は図２−（ａ）と同様である。図３−
（ａ）、（ｂ）は他の実施例であり、図３−（ａ）につ
いて以下説明する。タップ切換操作回路８の交流スイッ
チ８１〜８６が初期状態として図３−（ｃ）の状態１に
ある時、状態１から状態２に転移するときの各交流スイ
ッチは図３−（ｃ）の＜切換中１２＞に示すように制御
回路１３の駆動信号によって次の、、、の手順
で動作する。 、スイッチ８１を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ８２を開にする。 、の動作に続いてスイッチ８４を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ８１を開にする。
作を次の、、、の手順で行うと非常に効率がよ
い。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ６１，６２，６３を同時
に開にする。 、の動作に続いてスイッチ６１，６２，６３の何れ
か要求されているタップのスイッチを閉にする。 、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 以下具体的に説明する。タップ切換操作回路６の交流ス
イッチ６１〜６３及び３が初期状態として図２−（ｃ）
の状態１にある時、状態１から状態２に転移するときの
各交流スイッチは制御回路７の駆動信号によって次の
、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ６１、６２、６３を開に
する。 、の動作に続いてスイッチ６２を閉にする。、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 図２−（ｃ）の状態２から状態３に転移するときの各交
流スイッチは制御回路７の駆動信号によって次の、
、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ６１、６２、６３を開に
する。 、の動作に続いてスイッチ６３を閉にする。、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 図２−（ｃ）の状態３から状態４に転移するときの各交
流スイッチは制御回賂５の駆動信号によって次の、
、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ６１、６２、６３を開に
する。 、の動作に続いてスイッチ６１を閉にする。、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 ここで、の動作との動作の時間遅れは数マイクロ秒
であるからの動作との動作は同時または前後しても
問題ない。の動作の遅れ時間は切換装置の電気的容量
または要求される性能によってて異なる。マイクロコン
ピュータにより駆動信号を発生させると、複数の交流ス
イッチの同時開閉やタイミング調整が比較的簡単にでき
る。また、タップ切換の操作を次の、、の手順で
行うことも可能である。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いて、要求されるタップに合わせスイ
ッチ６１，６２，６３のそれぞれの開動作と閉動作を同
時に行う。 、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 また、タップ切換の操作を次の、、、の手順で
行うことも可能である。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ６１，６２，６３を同時
に閉にする。 、の動作に続いてスイッチ６１，６２，６３の何れ
か要求されているタップのスイッチを閉、他のスイッチ
を開にする。 、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 この場合は、の操作によって巻線の短絡時間がより長
くなるので短絡電流の影響が大きくなる。変圧器ＴＲ３
のタップの数が多くなっても同じ動作手順が使える。又
の動作の代わりに電源電圧を下げての動作の代わり
に電源電圧を元に戻す方法も取れる。スイッチに流れる
電流が大きい場合は、第１実施例と同様に半導体交流ス
イツチと機械式スイッチを併用するとよい。図２−
（ｂ）は２次側にタップが３個ある場合の実施例であ
り、切替手順は図２−（ａ）と同様である。図３−
（ａ）、（ｂ）は他の実施例であり、図３−（ａ）につ
いて以下説明する。タップ切換操作回路８の交流スイッ
チ８１〜８６が初期状態として図３−（ｃ）の状態１に
ある時、状態１から状態２に転移するときの各交流スイ
ッチは図３−（ｃ）の＜切換中１２＞に示すように制御
回路１３の駆動信号によって次の、、、の手順
で動作する。 、スイッチ８１を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ８２を開にする。 、の動作に続いてスイッチ８４を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ８１を開にする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】（第３実施例）第３実施例の切換装置は、
第３発明において負荷に印加される電圧の極性を切り換
える場合の実施例である。図４−（ａ）に示すように、
入力電圧としての電源１と切換動作時に発生する過渡現
象を抑制するために電源１と直列に接続された抵抗素子
４と、切換動作をしていない定常時には抵抗素子４の両
端を短絡しているスイッチ素子３と、極性を切り換える
ためにパワーＭＯＳＦＥＴから成る交流スイッチ９１、
９２で構成した極性切換操作回路９と、極性切換操作回
路９に切替駆動信号を出す制御回路１０と、負荷Ｌとか
ら成る。
第３発明において負荷に印加される電圧の極性を切り換
える場合の実施例である。図４−（ａ）に示すように、
入力電圧としての電源１と切換動作時に発生する過渡現
象を抑制するために電源１と直列に接続された抵抗素子
４と、切換動作をしていない定常時には抵抗素子４の両
端を短絡しているスイッチ素子３と、極性を切り換える
ためにパワーＭＯＳＦＥＴから成る交流スイッチ９１、
９２で構成した極性切換操作回路９と、極性切換操作回
路９に切替駆動信号を出す制御回路１０と、負荷Ｌとか
ら成る。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】上記の回路構成において、極性切換操作回
路９の交流スイッチ３、９１、９２が初期状態として＜
スイッチ３が閉−スイッチ９１が開−スイッチ９２が閉
＞であるとすると、この初期状態から他の極性の状態に
転移するときの各交流スイッチは制御回路９の駆動信号
によって次の、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ９１を開にする。 、の動作に続いてスイッチ９２を閉にする。、の動作から遅れ時間数アイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 この場合、の動作との動作の時間遅れは数マイクロ
秒であるからの動作との動作は同時または前後して
も問題ない。図４−（ｂ）は他の実施例であり以下動作
原理を説明する。極性切換操作回路１１の交流スイッチ
１１１〜１１４が初期状態としてくスイッチ１１３が閉
−他のスイッチはすべて開＞であるとすると、この初期
状態から他の極性の状態に転移するときの各交流スイッ
チは制御回路１２の駆動信号 によって次の、、、
の手順で動作する。 、スイッチ１１１を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ１１２を開にする。 、の動作に続いてスイッチ１１４を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ１１１を開にする。スイッチに流れる電流が大きい場合は、第１実施例と同
様に半導体交流スイツチと機械式スイッチを併用すると
よい。
路９の交流スイッチ３、９１、９２が初期状態として＜
スイッチ３が閉−スイッチ９１が開−スイッチ９２が閉
＞であるとすると、この初期状態から他の極性の状態に
転移するときの各交流スイッチは制御回路９の駆動信号
によって次の、、、の手順で動作する。 、スイッチ３を開にする。 、の動作に続いてスイッチ９１を開にする。 、の動作に続いてスイッチ９２を閉にする。、の動作から遅れ時間数アイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ３を閉にする。 この場合、の動作との動作の時間遅れは数マイクロ
秒であるからの動作との動作は同時または前後して
も問題ない。図４−（ｂ）は他の実施例であり以下動作
原理を説明する。極性切換操作回路１１の交流スイッチ
１１１〜１１４が初期状態としてくスイッチ１１３が閉
−他のスイッチはすべて開＞であるとすると、この初期
状態から他の極性の状態に転移するときの各交流スイッ
チは制御回路１２の駆動信号 によって次の、、、
の手順で動作する。 、スイッチ１１１を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ１１２を開にする。 、の動作に続いてスイッチ１１４を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ１１１を開にする。スイッチに流れる電流が大きい場合は、第１実施例と同
様に半導体交流スイツチと機械式スイッチを併用すると
よい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１発明に関わる切換装置の第１実施例を示す
回路図である。
回路図である。
【図２】第２発明に関わる切換装置の第２実施例を示す
回路図である。
回路図である。
【図３】第２発明に関わる切換装置の他の実施例を示す
回路図である。
回路図である。
【図４】第３発明に関わる切換装置の第３実施例を示す
回路図である。
回路図である。
【図５】本発明に関わる切換装置の各種交流スイッチの
例を示す回路図である。
例を示す回路図である。
【図６】本発明に関わる切換装置の他の応用例を示す回
路図である。
路図である。
【符号の説明】 １は交流電源 ２は巻線切替操作部 ２１〜２６は巻線切替操作部２を構成する交流スイッチ ３は交流スイッチ ４，８７，８８，８９，１１５，１１６はそれぞれイン
ピーダンス素子 ５，７，１０，１２，１３はそれぞれ制御部 ６，８はそれぞれタップ切替操作部 ６１〜６３はタップ切替操作部６を構成する交流スイッ
チ ８１〜８６はタップ切替操作部８を構成する交流スイッ
チ ９，１１はそれぞれ極性切替操作部 ９１，９２は極性切替操作部９を構成する交流スイッチ １１１〜１１４は極性切替操作部１１を構成する交流ス
イッチ
ピーダンス素子 ５，７，１０，１２，１３はそれぞれ制御部 ６，８はそれぞれタップ切替操作部 ６１〜６３はタップ切替操作部６を構成する交流スイッ
チ ８１〜８６はタップ切替操作部８を構成する交流スイッ
チ ９，１１はそれぞれ極性切替操作部 ９１，９２は極性切替操作部９を構成する交流スイッチ １１１〜１１４は極性切替操作部１１を構成する交流ス
イッチ
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】追加
【補正内容】
【図５】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】追加
【補正内容】
【図６】
Claims (3)
- 【請求項１】 １次巻線または２次巻線が複数個存在し
た変圧器において、負荷時に無停電で効率よくそれらの
巻線間の接続を切り換えるために切換時の過渡現象抑制
回路を設置せず、自己ターンオフ機能を持った半導体素
子、例えばＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ、ＳＩＴなどの低
損失高速動作型スイッチ素子のみで構成した巻線切換操
作手段と、 前記巻線切換操作手段の切換動作時に発生する過渡現象
を抑制するために入力電源と前記巻線切換操作手段との
間に直列に接続されたインピーダンス素子と、 前記巻線切換操作手段の切換動作をしていない定常時に
は前記インピーダンス素子の両端を短絡しているスイッ
チ素子と、 前記巻線切換操作手段の切換動作を所定の手順で高速に
行わせる制御手段と、から成ることを特徴とする切換装
置。 - 【請求項２】 タップ付き変圧器において、負荷時に無
停電で効率よくタップを切り換えるために切換時の過渡
現象抑制回路を設置せず、自己ターンオフ機能を持った
半導体素子、例えばＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ、ＳＩＴ
などの低損失高速動作型スイッチ素子のみで構成したタ
ップ切換操作手段と、 前記タップ切換操作手段の切換動作時に発生する過渡現
象を抑制するために入力電源と前記タップ切換操作手段
との間に直列に接続されたインピーダンス素子と、 前記タップ切換操作手段の切換動作をしていない定常時
には前記インピーダンス素子の両端を短絡しているスイ
ッチ素子と、 前記タップ切換操作手段の切換動作を所定の手順で高速
に行わせる制御手段と、から成ることを特徴とする切換
装置。 - 【請求項３】 負荷に印加される電圧の極性を負荷時に
無停電で効率よく切り換えるために切換時の過渡現象抑
制回路を設置せず、自己ターンオフ機能を持った半導体
素子、例えばＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ、ＳＩＴなどの
低損失高速動作型スイッチ素子のみで構成した極性切換
操作手段と、 前記極性切換操作手段の切換動作時に発生する過渡現象
を抑制するために入力電源と前記極性切換操作手段との
間に直列に接続されたインピーダンス素子と、 前記極性切換操作手段の切換動作をしていない定常時に
は前記インピーダンス素子の両端を短絡しているスイッ
チ素子と、 前記極性切換操作手段の切換動作を所定の手順で高速に
行わせる制御手段と、から成ることを特徴とする切換装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12202095A JPH08288154A (ja) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | 切換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12202095A JPH08288154A (ja) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | 切換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08288154A true JPH08288154A (ja) | 1996-11-01 |
Family
ID=14825601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12202095A Pending JPH08288154A (ja) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | 切換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08288154A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2873489A1 (fr) * | 2004-07-20 | 2006-01-27 | Areva T & D Sa | Systeme de changement de prise de transformateur en charge |
| JP2012523680A (ja) * | 2009-04-09 | 2012-10-04 | マシイネンフアブリーク・ラインハウゼン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 半導体スイッチング素子を有する負荷時タップ切換器 |
| JP2013516051A (ja) * | 2009-12-23 | 2013-05-09 | マシイネンフアブリーク・ラインハウゼン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 制御変圧器に対する極性スイッチを有するタップ切換器 |
-
1995
- 1995-04-11 JP JP12202095A patent/JPH08288154A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2873489A1 (fr) * | 2004-07-20 | 2006-01-27 | Areva T & D Sa | Systeme de changement de prise de transformateur en charge |
| EP1619698A3 (fr) * | 2004-07-20 | 2006-03-01 | Areva T&D SA | Système de changement de prise transformateur en charge |
| US7355369B2 (en) | 2004-07-20 | 2008-04-08 | Areva T&D Sa | On-load transformer tap changing system |
| JP2012523680A (ja) * | 2009-04-09 | 2012-10-04 | マシイネンフアブリーク・ラインハウゼン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 半導体スイッチング素子を有する負荷時タップ切換器 |
| JP2013516051A (ja) * | 2009-12-23 | 2013-05-09 | マシイネンフアブリーク・ラインハウゼン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 制御変圧器に対する極性スイッチを有するタップ切換器 |
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