JPH1090311A - AC amplitude detector - Google Patents

AC amplitude detector

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JPH1090311A
JPH1090311A JP8246236A JP24623696A JPH1090311A JP H1090311 A JPH1090311 A JP H1090311A JP 8246236 A JP8246236 A JP 8246236A JP 24623696 A JP24623696 A JP 24623696A JP H1090311 A JPH1090311 A JP H1090311A
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伸三 玉井
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文則 中村
Touma Yamamoto
融真 山本
Masaaki Oshima
正明 大島
Satoshi Miyazaki
聡 宮崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify a circuit constitution by forming an a.c. amplitude estimation value, controlling a controller to make zero an error between the value and an amplitude value of an a.c. signal to be detected, and obtaining the amplitude value from an output. SOLUTION: A phase advancement circuit 5, receiving a voltage signal from an a.c. voltage detector 4, outputs a shift phase voltage signal having a phase advanced by a predetermined amount. A multiplier 14 and a multiplier 15 operate respectively a first, a second a.c. estimation signals by multiplying a first a.c. reference wave of the same phase as that of a voltage signal output from a trigonometric function calculator 13, a second phase-advanced a.c. reference wave output from the calculator 13 by an output of a controller 11. An output of a subtracter 6 becomes a difference of the voltage signal and the first a.c. estimation signal, and an output of a subtracter 7 becomes a difference of the output of the phase advancement circuit 5 and the second a.c. estimation signal. These outputs are multiplied by the first, second a.c. reference waves, and the results are added thereby obtaining an output at an adder 10. The output of the controller 11 as an integrator is changed so that the output of the adder 10 becomes close to zero, whereby the output is nearly equal to the voltage signal, and an amplitude value of a target voltage is detected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、電力系統に接続
された機器、たとえば遮断器、電力変換器、電力調整装
置などの制御や保護に用いる交流信号(交流電圧や交流
電流)の振幅を検出する交流振幅検出装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention detects an amplitude of an AC signal (AC voltage or AC current) used for control or protection of a device connected to a power system, for example, a circuit breaker, a power converter, a power conditioner, and the like. The present invention relates to an alternating-current amplitude detection device that performs

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は特開平7−225249号公報に
開示された従来の交流振幅検出装置を示す構成図であ
り、図において、1は被検出系、2は振幅V、角周波数
ω0の単相交流電源、3は単相交流電源2に接続された
負荷、4は被検出系の交流電圧を検出し、その交流電圧
に比例した電圧信号(交流信号)vを出力する交流電圧
検出器(交流信号検出手段)、100は電圧信号vを微
分し、電圧信号v2を出力する微分回路、101は交流
電圧検出器4および微分回路100の出力を、三角関数
計算器108の演算結果に基づいて回転座標変換し、交
流電圧検出器4及び微分回路100の出力を電圧信号v
の余弦波成分と正弦波成分とに変換する積和算器、10
2は電圧信号vに余弦波成分を乗算する乗算回路、10
4は電圧信号vに正弦波成分を乗算する乗算回路、10
3は電圧信号v2に余弦波成分を乗算する乗算回路、1
05は電圧信号v2に正弦波成分を乗算する乗算回路、
106は乗算器102の出力から乗算器105の出力を
減算する減算器、107は乗算器103の出力と乗算器
104の出力とを加算し、その加算結果の符号を反転す
る加算器である。108は電圧信号vの基準位相θ0
余弦および正弦を演算する三角関数計算器である。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a block diagram showing a conventional AC amplitude detecting device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-225249. In the drawing, reference numeral 1 denotes a detected system, 2 denotes an amplitude V, and an angular frequency ω 0. A single-phase AC power supply, 3 a load connected to the single-phase AC power supply 2, and 4 an AC voltage detector for detecting an AC voltage of the system to be detected and outputting a voltage signal (AC signal) v proportional to the AC voltage. Detector (AC signal detecting means), 100 is a differentiating circuit for differentiating the voltage signal v and outputting a voltage signal v2, 101 is an output of the AC voltage detector 4 and the differentiating circuit 100 to a calculation result of the trigonometric function calculator 108. The output of the AC voltage detector 4 and the differentiation circuit 100 is converted into a voltage signal v
Multiply-accumulator for converting cosine wave components and sine wave components of
2 is a multiplication circuit for multiplying the voltage signal v by a cosine wave component, 10
4 is a multiplication circuit for multiplying the voltage signal v by a sine wave component, 10
3 is a multiplication circuit for multiplying the voltage signal v2 by a cosine wave component,
05 is a multiplication circuit for multiplying the voltage signal v2 by a sine wave component,
106 is a subtractor for subtracting the output of the multiplier 105 from the output of the multiplier 102, and 107 is an adder for adding the output of the multiplier 103 and the output of the multiplier 104 and inverting the sign of the addition result. Reference numeral 108 denotes a trigonometric function calculator for calculating the cosine and sine of the reference phase θ 0 of the voltage signal v.

【0003】また、109は積和算器101により出力
された電圧信号vの余弦波成分aと正弦波成分bとを極
座標変換することにより電圧信号vの振幅Vを検出する
振幅・位相差検出手段である。110は電圧信号aを2
乗する乗算器、111は電圧信号bを2乗する乗算器、
112は乗算器110、111の乗算結果を加算する加
算器、113は加算機112の加算結果の平方根を演算
する平方根演算回路、114は電圧信号aを平方根演算
回路113の演算結果で割り算する除算器、115は除
算器114の出力の逆余弦(0〜180度の範囲内)を
演算する逆余弦演算回路、116は電圧信号bが正のと
き”1”を出力し、負のとき、”−1”を出力する符号
演算回路、117は逆余弦演算回路115の出力に符号
演算回路116の出力を乗算し、−180〜180度の
範囲で電圧信号vの位相θを演算する乗算器である。こ
の例では、交流信号として交流電圧を検出しているが、
交流信号として交流電流を検出するようにしてもよい。
An amplitude / phase difference detector 109 detects the amplitude V of the voltage signal v by converting the cosine wave component a and the sine wave component b of the voltage signal v output from the product-sum calculator 101 into polar coordinates. Means. 110 indicates that the voltage signal a is 2
A multiplier for squaring the voltage signal b;
112 is an adder for adding the multiplication results of the multipliers 110 and 111, 113 is a square root operation circuit for calculating the square root of the addition result of the adder 112, and 114 is a division for dividing the voltage signal a by the operation result of the square root operation circuit 113 115, an inverse cosine operation circuit for calculating the inverse cosine (in the range of 0 to 180 degrees) of the output of the divider 114, 116 outputs "1" when the voltage signal b is positive, and "1" when the voltage signal b is negative. A sign operation circuit 117 that outputs -1 ″ is a multiplier that multiplies the output of the inverse cosine operation circuit 115 by the output of the sign operation circuit 116 and calculates the phase θ of the voltage signal v in the range of −180 to 180 degrees. is there. In this example, an AC voltage is detected as an AC signal.
An alternating current may be detected as an alternating signal.

【0004】次に動作について説明する。交流電圧検出
器4が電圧信号vを検出すると微分回路100は、その
電圧信号vを微分し、その電圧信号vと90度位相が異
なる電圧信号v2を出力する。すなわち、電圧信号v=
Vcosθであるとすると、電圧信号v2=-Vsinθを出力
する。一方、三角関数計算器108は、電圧信号vの基
準位相θ0を入力し、その基準位相θ0の余弦cosθ0およ
び正弦sinθ0を演算する。基準位相θ0は、被検出系1
の周波数と等しい周波数の位相である。
Next, the operation will be described. When the AC voltage detector 4 detects the voltage signal v, the differentiating circuit 100 differentiates the voltage signal v and outputs a voltage signal v2 which is 90 degrees out of phase with the voltage signal v. That is, the voltage signal v =
If V cos θ, a voltage signal v2 = −V sin θ is output. On the other hand, trigonometric function calculator 108 receives the reference phase theta 0 of the voltage signal v, and calculates the cosine cos [theta] 0 and sine sin [theta 0 of the reference phase theta 0. The reference phase θ 0 is the detected system 1
Is the phase of the frequency equal to the frequency of.

【0005】そして、積和算器101は、電圧信号vと
電圧信号v2とを、基準位相θ0の余弦cosθ0および正弦
sinθ0に基づいて回転座標変換し、電圧信号vと電圧信
号v2とを電圧信号vの余弦波成分aと正弦波成分bと
に変換する。積和算器101の回転座標変換を式で表す
と下記のようになる。 a=Vcosθcosθ0+Vsinθsinθ0=Vcos(θ-θ0) ・・・(1) b=Vsinθcosθ0−Vcosθsinθ0=Vsin(θ-θ0) ・・・(2)
[0005] The product-sum calculator 101 compares the voltage signal v and the voltage signal v2 with the cosine cos θ 0 and the sine of the reference phase θ 0.
The rotation coordinate conversion is performed based on sin θ 0 , and the voltage signal v and the voltage signal v 2 are converted into a cosine wave component a and a sine wave component b of the voltage signal v. The rotational coordinate transformation of the product-sum calculator 101 is expressed by the following equation. a = Vcosθcosθ 0 + Vsinθsinθ 0 = Vcos (θ-θ 0) ··· (1) b = Vsinθcosθ 0 -Vcosθsinθ 0 = Vsin (θ-θ 0) ··· (2)

【0006】振幅・位相差検出手段109は、積和算器
101により変換された電圧信号aと電圧信号bとを極
座標変換し、その振幅Vと位相差(θ-θ0)を検出す
る。その詳細を下記に示す。
The amplitude / phase difference detecting means 109 performs polar coordinate conversion on the voltage signal a and the voltage signal b converted by the product-sum calculator 101, and detects the amplitude V and the phase difference (θ-θ 0 ). The details are shown below.

【0007】まず、電圧信号a,bはそれぞれ乗算器1
10、111で2乗された後、加算器112で加え合わ
される。その後、平方根演算回路113で平方根を演算
される。即ち、 平方根演算回路113の出力=(V2cos2(θ-θ0)+V2sin2(θ-θ0))1/2 =(V2(cos2(θ-θ0)+sin2(θ-θ0)))1/2 =(V21/2 =V ・・・(3) となり、交流信号の振幅Vを出力する。
First, the voltage signals a and b are respectively applied to the multiplier 1
After being squared by 10, 111, they are added by an adder 112. After that, the square root is calculated by the square root calculation circuit 113. That is, the output of the square root operation circuit 113 = (V 2 cos 2 (θ−θ 0 ) + V 2 sin 2 (θ−θ 0 )) 1/2 = (V 2 (cos 2 (θ−θ 0 ) + sin 2 ( θ−θ 0 ))) 1/2 = (V 2 ) 1/2 = V (3) and outputs the amplitude V of the AC signal.

【0008】また、電圧信号aは除算器114によって
平方根演算回路113の出力で割り算され、逆余弦演算
回路115が、除算器114の出力の逆余弦を下記に示
すように演算する。 逆余弦演算回路115の出力=cos-1(Vcos(θ-θ0)/V) =(θ-θ0) ・・・(4) ただし、0<θ<180度。電圧信号bは(θ-θ0)が
負の時は負の値になるので、逆余弦演算回路115の出
力に、符号演算回路116の出力を乗算器117で乗算
すれば、−180〜180度の範囲で位相差(θ-θ0)を
検出できる。
The voltage signal a is divided by the output of the square root operation circuit 113 by the divider 114, and the inverse cosine operation circuit 115 calculates the inverse cosine of the output of the divider 114 as shown below. Output of inverse cosine operation circuit 115 = cos −1 (Vcos (θ−θ 0 ) / V) = (θ−θ 0 ) (4) where 0 <θ <180 degrees. Since the voltage signal b has a negative value when (θ−θ 0 ) is negative, if the output of the sign operation circuit 116 is multiplied by the output of the sign operation circuit 116 by the output of the inverse cosine operation circuit 115, −180 to 180 The phase difference (θ-θ 0 ) can be detected in the range of degrees.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従来の交流振幅検出装
置は以上のように構成されているので、演算部分に遅れ
要素を含まず、交流電圧の振幅Vと位相θとが高速に検
出されるが、平方根演算などの複雑な演算処理が必要
で、回路構成が複雑になったり、本方式をソフトウェア
で実現する場合には演算時間やメモリを多く必要とする
問題点がある。また、検出誤差も各回路要素の誤差の集
積値となり、精度上不利となる場合があった。更に、電
圧低下によって、遮断器を動作させるなどの用途では、
振幅成分のみを検出できれば十分であり、位相検出が不
必要な用途も多い。
Since the conventional AC amplitude detecting device is constructed as described above, the amplitude V and the phase θ of the AC voltage can be detected at high speed without a delay element in the calculation part. However, there is a problem that complicated arithmetic processing such as square root arithmetic is required, and a circuit configuration becomes complicated, and when this method is realized by software, an arithmetic time and a memory are required. Further, the detection error also becomes an integrated value of errors of the respective circuit elements, which may be disadvantageous in accuracy. Further, in applications such as operating a circuit breaker due to a voltage drop,
It is sufficient if only the amplitude component can be detected, and in many applications, phase detection is unnecessary.

【0010】この発明は、以上のような問題点を解消す
るためになされたもので、回路構成を簡略化でき、誤差
の集積を軽減して検出精度の良好な交流振幅検出装置を
得ることを目的とする。また、検出速度の向上および位
相検出に伴う誤差の振幅検出への影響を低減することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an AC amplitude detecting apparatus which can simplify a circuit configuration, reduce errors and improve detection accuracy. Aim. It is another object of the present invention to improve the detection speed and reduce the influence of the error accompanying the phase detection on the amplitude detection.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る交流振幅
検出装置は、被検出系の交流信号を検出する交流信号検
出手段、この交流信号検出手段により検出された上記交
流信号に同期した位相信号を出力する位相検出手段、上
記位相信号に基づいて交流基準波を生成する交流基準波
生成手段、上記交流信号の振幅推定値に上記交流基準波
を乗算することにより交流推定信号を生成する乗算手
段、上記交流信号と上記交流推定信号との差を取ること
により交流誤差信号を出力する減算手段、上記交流誤差
信号を極性が反転しない直流誤差信号に変換する直流化
手段、および上記直流誤差信号に基づき上記交流信号の
振幅推定値を制御する振幅推定値制御手段を備えたもの
である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an AC amplitude detecting apparatus for detecting an AC signal of a system to be detected, and a phase synchronized with the AC signal detected by the AC signal detecting means. Phase detection means for outputting a signal; AC reference wave generation means for generating an AC reference wave based on the phase signal; and multiplication for generating an AC estimation signal by multiplying the amplitude reference value of the AC signal by the AC reference wave. Means, subtraction means for outputting an AC error signal by taking the difference between the AC signal and the AC estimation signal, DC conversion means for converting the AC error signal into a DC error signal whose polarity is not inverted, and the DC error signal And an amplitude estimation value control means for controlling the amplitude estimation value of the AC signal based on

【0012】また、請求項2に係る交流振幅検出装置
は、請求項1において、その直流化手段は、交流誤差信
号に交流基準波を乗算して出力する乗算回路からなるも
のである。
Further, in the AC amplitude detecting apparatus according to the present invention, the DC converting means comprises a multiplying circuit for multiplying and outputting an AC error signal with an AC reference wave.

【0013】また、請求項3に係る交流振幅検出装置
は、請求項1において、その直流化手段は、交流誤差信
号を交流基準波で除算して出力する除算回路からなるも
のである。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the DC converting means includes a division circuit for dividing the AC error signal by the AC reference wave and outputting the result.

【0014】また、請求項4に係る交流振幅検出装置
は、被検出系の交流信号を検出する交流信号検出手段、
この交流信号検出手段により検出された上記交流信号に
同期した位相信号を出力する位相検出手段、上記交流信
号検出手段により検出された交流信号の位相を所定値だ
けシフトさせた移相交流信号を出力する移相回路、上記
位相信号に基づいて第1の交流基準波を生成する第1の
交流基準波生成回路、上記交流信号の振幅推定値に上記
第1の交流基準波を乗算することにより第1の交流推定
信号を生成する第1の乗算回路、上記交流信号と上記第
1の交流推定信号との差を取ることにより第1の交流誤
差信号を出力する第1の減算回路、上記第1の交流基準
波の位相を上記所定値だけシフトさせた第2の交流基準
波を生成する第2の交流基準波生成回路、上記交流信号
の振幅推定値に上記第2の交流基準波を乗算することに
より第2の交流推定信号を生成する第2の乗算回路、上
記移相交流信号と上記第2の交流推定信号との差を取る
ことにより第2の交流誤差信号を出力する第2の減算回
路、上記第1の交流誤差信号に上記第1の交流基準波を
乗算したものと上記第2の交流誤差信号に上記第2の交
流基準値を乗算したものとを加算して誤差信号を出力す
る乗加算回路、および上記誤差信号に基づき上記交流信
号の振幅推定値を制御する振幅推定値制御回路を備えた
ものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an AC amplitude detecting device for detecting an AC signal of a system to be detected.
Phase detection means for outputting a phase signal synchronized with the AC signal detected by the AC signal detection means, and outputting a phase-shifted AC signal obtained by shifting the phase of the AC signal detected by the AC signal detection means by a predetermined value A first AC reference wave generating circuit for generating a first AC reference wave based on the phase signal; and a first AC reference wave by multiplying the amplitude estimation value of the AC signal by the first AC reference wave. A first multiplication circuit that generates one AC estimation signal, a first subtraction circuit that outputs a first AC error signal by calculating a difference between the AC signal and the first AC estimation signal, A second AC reference wave generating circuit for generating a second AC reference wave obtained by shifting the phase of the AC reference wave by the predetermined value, and multiplying the amplitude estimation value of the AC signal by the second AC reference wave The second AC A second multiplication circuit for generating a signal; a second subtraction circuit for outputting a second AC error signal by taking a difference between the phase-shifted AC signal and the second AC estimation signal; A multiplying and adding circuit for adding an error signal multiplied by the first AC reference wave and a second AC error signal multiplied by the second AC reference value to output an error signal; An amplitude estimation value control circuit for controlling the amplitude estimation value of the AC signal based on the error signal is provided.

【0015】また、請求項5に係る交流振幅検出装置
は、請求項4において、その第2の交流基準波生成回路
は、位相検出手段からの位相信号に基づいて第2の交流
基準波を生成するようにしたものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the AC amplitude detecting apparatus according to the fourth aspect, the second AC reference wave generating circuit generates a second AC reference wave based on a phase signal from the phase detecting means. It is something to do.

【0016】また、請求項6に係る交流振幅検出装置
は、請求項4または請求項5において、その移相回路に
おける移相量を、進み90度または90度に近い値とし
たものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the alternating-current amplitude detecting apparatus according to the fourth or fifth aspect, the phase shift amount in the phase shift circuit is set to a value of 90 degrees or a value close to 90 degrees.

【0017】また、請求項7に係る交流振幅検出装置
は、請求項6において、その移相回路は、微分演算回路
からなるものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the AC amplitude detecting apparatus according to the sixth aspect, the phase shift circuit comprises a differential operation circuit.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.以下、この発明の実施の形態を図につい
て説明する。図1はこの発明の実施の形態1による交流
振幅検出装置を示す構成図であり、図において、従来の
ものと同一符号は同一または相当部分を示すので説明を
省略する。図において、5は電圧信号vを所定の位相だ
け位相を進める移相回路としての位相進み回路、6は交
流電圧検出器4の出力から後述する乗算回路14の出力
を減算して第1の交流誤差信号を出力する第1の減算回
路としての減算器、7は位相進み回路5の出力から後述
する乗算回路15の出力を減算して第2の交流誤差信号
を出力する第2の減算回路としての減算器、8は減算器
6の出力と後述する三角関数計算器13の出力である第
1の交流基準波とを乗算する乗算器、9は減算器7の出
力と三角関数計算器13の出力である第2の交流基準波
を乗算する乗算器、10は乗算器8の出力と乗算器9の
出力とを加算する加算器、11は加算器10の出力が正
の値ならばその出力である交流振幅推定値を増加し、負
の値ならばその出力を減少させる振幅推定値制御回路と
しての制御器、12は電圧信号vより、それに同期した
位相を出力する位相検出手段としての位相検出回路、1
3は電圧信号vと同位相の第1の交流基準波と、位相進
み回路5の位相進み量だけ位相を進めた第2の交流基準
波とを演算する第1および第2の交流基準波生成回路と
しての三角関数計算器、14は交流振幅推定値と第1の
交流基準波とを乗算する第1の乗算回路としての乗算
器、15は交流振幅推定値と第2の交流基準波とを乗算
する第2の乗算回路としての乗算器である。
Embodiment 1 FIG. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an AC amplitude detecting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, reference numeral 5 denotes a phase advance circuit as a phase shift circuit for advancing the voltage signal v by a predetermined phase, and 6 denotes a first AC signal obtained by subtracting an output of a later-described multiplier circuit 14 from an output of the AC voltage detector 4. A subtractor 7 serving as a first subtraction circuit for outputting an error signal is used as a second subtraction circuit for subtracting an output of a later-described multiplication circuit 15 from an output of the phase lead circuit 5 and outputting a second AC error signal. , A multiplier for multiplying the output of the subtractor 6 by a first AC reference wave, which is an output of a trigonometric function calculator 13 described later, and 9, a multiplier for multiplying the output of the subtractor 7 by the triangular function calculator 13. A multiplier for multiplying the output of the second AC reference wave, 10 is an adder for adding the output of the multiplier 8 and the output of the multiplier 9, and 11 is the output if the output of the adder 10 is a positive value. Increase the AC amplitude estimate, and decrease the output if it is negative. That controller as amplitude estimation value control circuit, 12 is a phase detection circuit as a phase detecting means for outputting the voltage signal v, it synchronized with the phase, 1
Reference numeral 3 denotes first and second AC reference wave generation for calculating a first AC reference wave having the same phase as the voltage signal v and a second AC reference wave whose phase has been advanced by the amount of phase advance of the phase advance circuit 5. A trigonometric function calculator as a circuit, 14 is a multiplier as a first multiplier circuit for multiplying the AC amplitude estimation value and the first AC reference wave, and 15 is a multiplier for calculating the AC amplitude estimation value and the second AC reference wave. A multiplier as a second multiplication circuit for multiplication.

【0019】次に動作について説明する。まず、従来の
ものと同様に、交流電圧検出器4が被検出系1の交流電
圧を検出し、その交流電圧に比例した電圧信号vを出力
する。そして、その電圧信号vを入力すると位相進み回
路5はその電圧信号vをその電圧信号vの周波数で所定
の位相進み量だけ位相の進んだ移相電圧信号v2を出力
する。その詳細は下記に示す。
Next, the operation will be described. First, an AC voltage detector 4 detects an AC voltage of the system 1 to be detected, and outputs a voltage signal v proportional to the AC voltage, as in the conventional case. Then, when the voltage signal v is input, the phase lead circuit 5 outputs a phase-shifted voltage signal v2 in which the voltage signal v is advanced by a predetermined phase lead amount at the frequency of the voltage signal v. The details are shown below.

【0020】図2は位相進み回路5の詳細構成例を示す
ブロック図で、図において、21は時定数Tの位相遅れ
回路、22はゲイン乗算回路、23はゲイン乗算回路2
2の出力から位相遅れ回路21の出力を減算する減算回
路である。位相遅れ回路21及びゲイン乗算回路22に
おけるゲインK1、K2は以下の式で表される。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration example of the phase advance circuit 5, in which 21 is a phase delay circuit having a time constant T, 22 is a gain multiplication circuit, and 23 is a gain multiplication circuit 2.
This is a subtraction circuit for subtracting the output of the phase delay circuit 21 from the output of the second circuit. The gains K1 and K2 in the phase delay circuit 21 and the gain multiplication circuit 22 are represented by the following equations.

【0021】 K1=cosψ+(1/ω0T)sinψ ・・・(5) K2=((1+ω0 2T2)/ω0T)sinψ ・・・(6) ただし、ψは所定の位相進み量。K 1 = cosψ + (1 / ω 0 T) sinψ (5) K 2 = ((1 + ω 0 2 T 2 ) / ω 0 T) sinψ (6) where ψ is a predetermined phase advance amount.

【0022】位相進み回路5の出力は電圧信号vをv=
Vsinθとおくと、以下の式になる。 位相進み回路5の出力=Im{(K1 − K2/(1+jω0T) )Vexp(jθ)} =Im{(cosψ+(1/ω0T)sinψ)Vexp(jθ) −((((1+ω0 2T2)/ω0T)sinψ)/(1+jω0T))Vexp(jθ)} =(cosψ+(1/ω0T)sinψ)Vsinθ −((1/ω0T)sinψ)Vsinθ+(sinψ)Vcosθ =Vcosψsinθ+Vsinψcosθ =Vsin(θ+ψ) ・・・(7) 従って、位相進み回路5の出力v2は入力信号に比べ
て、所定の位相ψだけ進んだ信号が出力される。
The output of the phase advance circuit 5 is obtained by converting the voltage signal v to v =
When Vsinθ is set, the following equation is obtained. The output of the phase leading circuit 5 = Im {(K1 - K2 / (1 + jω 0 T)) Vexp (jθ)} = Im {(cosψ + (1 / ω 0 T) sinψ) Vexp (jθ) - (((( 1 + ω 0 2 T 2 ) / ω 0 T) sinψ) / (1 + jω 0 T)) Vexp (jθ)} = (cosψ + (1 / ω 0 T) sinψ) Vsinθ − ((1 / ω 0 T ) sinψ) Vsinθ + (sinψ) Vcosθ = Vcosψsinθ + Vsinψcosθ = Vsin (θ + ψ) (7) Therefore, the output v2 of the phase lead circuit 5 is a signal that is advanced by a predetermined phase ψ from the input signal. You.

【0023】また、位相検出回路12は電圧信号vの位
相をPLLなどの手法で検出するので、三角関数計算器
13は振幅が1の第1の交流基準波sinθを出力でき
る。また、位相進み回路5の位相進み量ψも既知である
から、三角関数計算器13は振幅が1の第2の交流基準
波sin(θ+ψ)も出力できる。制御器11の出力である交
流振幅推定値をVhatとすると、乗算器14により電圧
信号vの第1の交流推定信号Vhat・sinθが、また乗算
器15により第2の交流推定信号Vhat・sin(θ+ψ)が
演算される。
Further, since the phase detection circuit 12 detects the phase of the voltage signal v by a method such as PLL, the trigonometric function calculator 13 can output the first AC reference wave sin θ having an amplitude of 1. Further, since the phase lead amount ψ of the phase lead circuit 5 is also known, the trigonometric function calculator 13 can also output the second AC reference wave sin (θ + ψ) having the amplitude of 1. Assuming that the estimated AC amplitude value output from the controller 11 is Vhat, the first AC estimated signal Vhat · sin θ of the voltage signal v is output by the multiplier 14 and the second AC estimated signal Vhat · sin ( θ + ψ) is calculated.

【0024】従って、減算器6の出力は、電圧信号v
(=Vsinθ)と第1の交流推定信号Vhat・sinθとの差
となり、減算器7の出力は、位相進み回路5の出力v2
(=Vsin(θ+ψ))と第2の交流推定信号Vhat・sin(θ+
ψ)との差となる。それらの出力にそれぞれ第1、第2
の交流基準波sinθ、sin(θ+ψ)を掛け、更に、それら
を加算して得られる加算器10の出力Δvは、以下の式
になる。 Δv=(Vsinθ−Vhat・sinθ)sinθ +(Vsin(θ+ψ)−Vhat・sin(θ+ψ))sin(θ+ψ) =(V−Vhat )(sin2θ+sin2(θ+ψ)) ・・・(8) 8式の(sin2θ+sin2(θ+ψ))は正の数字であるから、
加算器10の出力Δvが0に近くなるように制御器11
を積分器にして、その出力であるVhatを変化させてや
れば、V≒Vhatとなり、対象とする交流電圧の振幅値
が検出できる。
Therefore, the output of the subtractor 6 is the voltage signal v
(= V sin θ) and the first AC estimation signal Vhat · sin θ, and the output of the subtractor 7 is the output v 2 of the phase lead circuit 5.
(= Vsin (θ + ψ)) and the second AC estimation signal Vhat · sin (θ +
ψ). The first and second outputs are
The output Δv of the adder 10 obtained by multiplying the AC reference waves sin θ and sin (θ + ψ) and adding them is given by the following equation. Δv = (Vsinθ−Vhat · sinθ) sinθ + (Vsin (θ + ψ) −Vhat · sin (θ + ψ)) sin (θ + ψ) = (V−Vhat) (sin 2 θ + sin 2 (θ + ψ)) ・ ・ ・ (8) Since (sin 2 θ + sin 2 (θ + ψ)) in Equation 8 is a positive number,
The controller 11 controls the output Δv of the adder 10 to be close to 0.
Is used as an integrator to change the output Vhat, V ≒ Vhat, and the amplitude value of the target AC voltage can be detected.

【0025】なお、制御器11としては、積分器の他、
比例積分器や、それに一時遅れ要素などのフィルタを組
み合わせたものなどでもよい。
The controller 11 includes an integrator,
It may be a proportional integrator or a combination thereof with a filter such as a temporary delay element.

【0026】以上のように、この発明の実施の形態1
は、交流振幅推定値Vhatを作成し、検出対象である交
流信号vの振幅値Vとの誤差Δvが零となるよう制御器
11を制御してその出力であるVhatから振幅値Vを求
める方式としたので、従来のような、平方根演算は不要
となり、回路構成が簡単となる。また、演算要素に誤差
が存在しても、例えば8式に乗算の形で加わる誤差分
は、検出精度に影響を及ぼさないなど、全体として検出
誤差を低減することができる。
As described above, Embodiment 1 of the present invention
Creates an estimated AC amplitude value Vhat, controls the controller 11 so that an error Δv from the amplitude value V of the AC signal v to be detected becomes zero, and obtains the amplitude value V from the output Vhat. Therefore, the conventional square root operation is not required, and the circuit configuration is simplified. Further, even if there is an error in the calculation element, for example, the error added in the form of multiplication to Equation 8 does not affect the detection accuracy, and thus the detection error can be reduced as a whole.

【0027】実施の形態2.以上で説明した実施の形態
1では、位相進み量ψは特定しなかった。従って、8式
から判るように、制御器11の制御入力であるΔvは、
常に正でその極性が反転することはないが、その振幅は
一般に時間(θ)とともに変動する。このため、制御器
11には積分の要素を備えたものが必要となり、この
分、検出速度が低下することになる。実施の形態2は、
この位相進み量ψを90度に設定して、検出速度の向上
を実現し得るようにしたものである。
Embodiment 2 FIG. In the first embodiment described above, the phase lead amount ψ is not specified. Therefore, as can be seen from Equation 8, Δv which is the control input of the controller 11 is
Although it is always positive and its polarity does not reverse, its amplitude generally fluctuates with time (θ). Therefore, the controller 11 needs to be provided with an integral element, and the detection speed is reduced accordingly. Embodiment 2
The phase lead amount 設定 is set to 90 degrees so that the detection speed can be improved.

【0028】即ち、8式でψを90度とすると、 Δv=(V−Vhat)(sin2θ+cos2θ)=V−Vhat ・・・(9) となり、Δvは時間(θ)によって変化しない量となる
ので、制御器11としては特に積分要素を備えることな
くΔvを零にする制御が可能となり、その分検出速度が
向上する。
That is, assuming that 度 is 90 degrees in Expression 8, Δv = (V−Vhat) (sin 2 θ + cos 2 θ) = V−Vhat (9), and Δv does not change with time (θ). Therefore, the controller 11 can control Δv to be zero without providing an integral element, and the detection speed is improved accordingly.

【0029】図3は位相進み量ψ=90度を実現するた
めの位相進み回路5の構成例を示すもので先の図2と対
比する形で説明すると以下の通りである。即ち、図3に
おいて、21aは微分演算回路、22は設定値を0とし
たゲイン乗算回路で、省略可能なものである。
FIG. 3 shows a configuration example of the phase lead circuit 5 for realizing the phase lead amount ψ = 90 degrees, which will be described below in comparison with FIG. That is, in FIG. 3, reference numeral 21a denotes a differential operation circuit, and reference numeral 22 denotes a gain multiplication circuit with a set value of 0, which can be omitted.

【0030】今、電圧信号v=Vsinθとおくと、微分
演算回路21aの出力は、−Vcosθとなり、減算器2
3を経てその出力はVcosθとなり、位相進み量ψ=9
0度が実現する。
If the voltage signal v is set to Vsinθ, the output of the differential operation circuit 21a becomes -Vcosθ, and the subtracter 2
3, the output becomes Vcos θ, and the phase lead amount ψ = 9
0 degree is realized.

【0031】ところで、位相検出回路12は電圧信号v
を入力してそれに同期した位相信号θ0を出力するが、
この位相信号θ0に誤差を想定した場合、即ち、θ0≠θ
とした場合、加算器10の出力Δvに及ぼす位相誤差Δ
θ=θ−θ0の影響は、位相進み量ψを90度に設定し
たときに最小となる。以下、この理由について説明す
る。
Incidentally, the phase detection circuit 12 outputs the voltage signal v
And outputs a phase signal θ 0 synchronized with it.
When an error is assumed in the phase signal θ 0 , that is, θ 0 ≠ θ
, The phase error Δ on the output Δv of the adder 10
The effect of θ = θ−θ 0 is minimized when the phase lead ψ is set to 90 degrees. Hereinafter, the reason will be described.

【0032】即ち、θ0≠θとした場合の加算器10の
出力Δvは9式で得られる。 Δv=(Vsinθ−Vhat・sinθ0)sinθ0 +(Vsin(θ+ψ)−Vhat・sin(θ0+ψ))sin(θ0+ψ) =V(sinθsinθ0 +sin(θ+ψ)sin(θ0+ψ)) −Vhat・(sin2θ0+sin20+ψ)) =V{sin2θ0 + sin20+ψ)}cos(θ-θ0) + V{sinθ0 cosθ0 + sin(θ0+ψ)cos(θ0+ψ)}sin(θ-θ0) −Vhat(sin2θ0+sin20+ψ)) ・・・(9) ここで、ψ=90度を代入すると、加算器10の出力 Δv=V{sin2θ0 + cos2θ0}cos(θ-θ0) + V{sinθ0 cosθ0 - cosθ0 sinθ0 }sin(θ-θ0) −Vhat(sin2θ0+cos2θ0) =Vcos(θ-θ0)−Vhat ・・・(10) となり、ここで、cos(θ-θ0)≒1となることから、
位相誤差(θ-θ0)の影響を最小にできる。なお、位相
進み量ψは正確に90度でなくても、90度に近い値で
あれば9式において、位相進み量ψに関係する量が、si
n(θ0+ψ)≒cosθ0などとみなせるので、ほぼ同様の効
果を奏する。
That is, when θ 0 ≠ θ, the output Δv of the adder 10 is obtained by equation (9). Δv = (Vsinθ-Vhat · sinθ 0) sinθ 0 + (Vsin (θ + ψ) -Vhat · sin (θ 0 + ψ)) sin (θ 0 + ψ) = V (sinθsinθ 0 + sin (θ + ψ) sin (θ 0 + ψ)) −Vhat · (sin 2 θ 0 + sin 20 + ψ)) = V {sin 2 θ 0 + sin 20 + ψ)} cos (θ-θ 0 ) + V {sinθ 0 cos θ 0 + sin (θ 0 + ψ) cos (θ 0 + ψ)} sin (θ-θ 0 ) −Vhat (sin 2 θ 0 + sin 20 + ψ)) (9) here, substituting [psi = 90 degrees, the output Δv = V {sin 2 θ 0 + cos 2 θ 0} cos (θ-θ 0) of the adder 10 + V {sinθ 0 cosθ 0 - cosθ 0 sin θ 0 } sin (θ−θ 0 ) −Vhat (sin 2 θ 0 + cos 2 θ 0 ) = Vcos (θ−θ 0 ) −Vhat (10) where cos (θ−θ 0) ) $ 1
The effect of the phase error (θ-θ 0 ) can be minimized. Note that, even if the phase lead amount ψ is not exactly 90 degrees, if the value is close to 90 degrees, the amount related to the phase lead amount 、 in Equation 9 is si
Since n (θ 0 + ψ) ≒ cos θ 0 and the like can be considered, substantially the same effect can be obtained.

【0033】実施の形態3.実施の形態1および2で
は、位相進み回路5を設けて電圧信号v=Vsinθをψ
だけ進めた移相交流信号Vsin(θ+ψ)を作成すると
ともに、位相信号θ0についても、同じψだけ進めた信
号(θ0+ψ)を作成することにより、制御器11の入
力である交流誤差信号をその極性が反転しない直流誤差
信号(8式のΔv)に変換して、Vhat→Vへの追従制
御を可能としたが、この実施の形態3では、上記した直
流誤差信号への変換手段を更に簡単なものとして、全体
の回路構成の簡便化を図った交流振幅検出装置を紹介す
る。
Embodiment 3 In the first and second embodiments, the phase advance circuit 5 is provided so that the voltage signal v = Vsin θ
By generating a phase-shifted AC signal Vsin (θ + ψ) advanced by only, and also creating a signal (θ 0 + ψ) advanced by the same ψ for the phase signal θ 0 , the AC error signal which is an input of the controller 11 is obtained. Is converted into a DC error signal (Δv in Equation 8) whose polarity is not inverted, and tracking control from Vhat to V is enabled. In the third embodiment, however, the conversion means for converting the DC error signal is used. As an even simpler case, an AC amplitude detecting device which has simplified the overall circuit configuration will be introduced.

【0034】図4はその一例を示すもので、減算器6の
出力である交流誤差信号(Vsinθ−Vhat・sinθ)
に、交流基準波sinθを乗算して直流誤差信号Δvとし
ている。即ち、 Δv=(Vsinθ−Vhat・sinθ)sinθ =(V−Vhat)sin2θ ・・・(11) となり、実施の形態1、2と同様、乗算器8の出力が0
に近くなるように制御器11を積分器にして、その出力
であるVhatを変化させてやれば、V≒Vhatとなり、回
路構成を簡略化しながら、交流電圧振幅が検出できる。
FIG. 4 shows an example of this, in which an AC error signal (Vsin θ−Vhat · sin θ) which is the output of the subtractor 6 is shown.
Is multiplied by an AC reference wave sin θ to obtain a DC error signal Δv. That, Δv = (Vsinθ-Vhat · sinθ) sinθ = (V-Vhat) sin 2 θ ··· (11) , and the same first and second embodiments, the output of the multiplier 8 0
By using the controller 11 as an integrator and changing the output Vhat so as to approach Vhat, V ≒ Vhat, and the AC voltage amplitude can be detected while simplifying the circuit configuration.

【0035】図5は実施の形態3の他の具体例で、ここ
では、除算器16により、減算器6の出力である交流誤
差信号(Vsinθ−Vhat・sinθ)を交流基準波sinθで
除して直流誤差信号Δvとしている。即ち、 Δv=(Vsinθ−Vhat・sinθ)/sinθ =V−Vhat ・・・(12) となり、形としては、実施の形態2における9式と同一
となる。但し、実際の演算処理においては、除数である
sinθが0ないし0に近い値となる範囲では出力誤差が
大きくなる可能性があるので、この範囲内での除算を避
ける必要があり、結果として演算誤差が若干増大する欠
点がある。
FIG. 5 shows another specific example of the third embodiment. Here, a divider 16 divides an AC error signal (Vsin θ−Vhat · sin θ) output from the subtracter 6 by an AC reference wave sin θ. As the DC error signal Δv. That is, Δv = (Vsin θ−Vhat · sin θ) / sin θ = V−Vhat (12), and the form is the same as the equation 9 in the second embodiment. However, in actual arithmetic processing, it is a divisor
Since the output error may increase in the range where sinθ is 0 or a value close to 0, it is necessary to avoid division in this range, and as a result, there is a disadvantage that the calculation error increases slightly.

【0036】なお、上記各実施の形態ではそれぞれの演
算回路をハードウェアとして扱ったが、コンピュータに
よる演算処理にて実現しても同様の効果を奏することは
言うまでもない。また、被検出量は、交流電圧に限られ
るものではなく、交流電流等、他の種類の交番信号であ
ってもよいのは勿論である。
In each of the above embodiments, each arithmetic circuit is treated as hardware. However, it is needless to say that the same effect can be obtained even if it is realized by arithmetic processing by a computer. Further, the detected amount is not limited to the AC voltage, but may be another type of alternating signal such as an AC current.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上のように、請求項1に係る交流振幅
検出装置においては、被検出系の交流信号を検出する交
流信号検出手段、この交流信号検出手段により検出され
た上記交流信号に同期した位相信号を出力する位相検出
手段、上記位相信号に基づいて交流基準波を生成する交
流基準波生成手段、上記交流信号の振幅推定値に上記交
流基準波を乗算することにより交流推定信号を生成する
乗算手段、上記交流信号と上記交流推定信号との差を取
ることにより交流誤差信号を出力する減算手段、上記交
流誤差信号を極性が反転しない直流誤差信号に変換する
直流化手段、および上記直流誤差信号に基づき上記交流
信号の振幅推定値を制御する振幅推定値制御手段を備え
たので、平方根演算など複雑な演算要素を必要とせず、
簡単な構成で交流振幅の検出が可能となる。
As described above, in the alternating-current amplitude detecting device according to the first aspect, the alternating-current signal detecting means for detecting the alternating-current signal of the system to be detected, and the synchronizing signal with the alternating-current signal detected by the alternating-current signal detecting means. Phase detection means for outputting a phase signal obtained by the above-described method, AC reference wave generation means for generating an AC reference wave based on the phase signal, and generating an AC estimation signal by multiplying the amplitude reference value of the AC signal by the AC reference wave. Multiplication means, subtraction means for outputting an AC error signal by taking the difference between the AC signal and the AC estimation signal, DC conversion means for converting the AC error signal into a DC error signal whose polarity is not inverted, and DC With the amplitude estimation value control means for controlling the amplitude estimation value of the AC signal based on the error signal, there is no need for a complicated operation element such as a square root operation,
It is possible to detect the AC amplitude with a simple configuration.

【0038】また、請求項2に係る交流振幅検出装置の
直流化手段は、交流誤差信号に交流基準波を乗算して出
力する乗算回路からなるので、簡単な演算要素で直流誤
差信号への変換が可能となる。
Further, the DC converting means of the AC amplitude detecting device according to the second aspect of the present invention comprises a multiplying circuit which multiplies the AC error signal by the AC reference wave and outputs the multiplied signal. Becomes possible.

【0039】また、請求項3に係る交流振幅検出装置の
直流化手段は、交流誤差信号を交流基準波で除算して出
力する除算回路からなるので、振幅推定値制御手段の応
答速度を上げることができ検出速度を高めることができ
る。
Further, since the DC converting means of the AC amplitude detecting device according to the third aspect of the present invention includes a dividing circuit for dividing the AC error signal by the AC reference wave and outputting the divided signal, the response speed of the amplitude estimated value controlling means can be increased. And the detection speed can be increased.

【0040】また、請求項4に係る交流振幅検出装置に
おいては、被検出系の交流信号を検出する交流信号検出
手段、この交流信号検出手段により検出された上記交流
信号に同期した位相信号を出力する位相検出手段、上記
交流信号検出手段により検出された交流信号の位相を所
定値だけシフトさせた移相交流信号を出力する移相回
路、上記位相信号に基づいて第1の交流基準波を生成す
る第1の交流基準波生成回路、上記交流信号の振幅推定
値に上記第1の交流基準波を乗算することにより第1の
交流推定信号を生成する第1の乗算回路、上記交流信号
と上記第1の交流推定信号との差を取ることにより第1
の交流誤差信号を出力する第1の減算回路、上記第1の
交流基準波の位相を上記所定値だけシフトさせた第2の
交流基準波を生成する第2の交流基準波生成回路、上記
交流信号の振幅推定値に上記第2の交流基準波を乗算す
ることにより第2の交流推定信号を生成する第2の乗算
回路、上記移相交流信号と上記第2の交流推定信号との
差を取ることにより第2の交流誤差信号を出力する第2
の減算回路、上記第1の交流誤差信号に上記第1の交流
基準波を乗算したものと上記第2の交流誤差信号に上記
第2の交流基準値を乗算したものとを加算して誤差信号
を出力する乗加算回路、および上記誤差信号に基づき上
記交流信号の振幅推定値を制御する振幅推定値制御回路
を備えたので、平方根演算など複雑な演算要素を必要と
せず、簡単な構成で交流振幅の検出が可能となる。
Further, in the AC amplitude detecting device according to the present invention, an AC signal detecting means for detecting an AC signal of a system to be detected, and a phase signal synchronized with the AC signal detected by the AC signal detecting means is output. Phase detecting means, a phase shift circuit for outputting a phase-shifted AC signal obtained by shifting the phase of the AC signal detected by the AC signal detecting means by a predetermined value, and generating a first AC reference wave based on the phase signal A first AC reference wave generation circuit, a first multiplication circuit for generating a first AC estimation signal by multiplying the amplitude estimation value of the AC signal by the first AC reference wave, By taking the difference from the first AC estimation signal, the first
A first subtraction circuit that outputs an AC error signal, a second AC reference wave generation circuit that generates a second AC reference wave obtained by shifting the phase of the first AC reference wave by the predetermined value, A second multiplication circuit for generating a second AC estimation signal by multiplying the signal amplitude estimation value by the second AC reference wave, and calculating a difference between the phase-shifted AC signal and the second AC estimation signal; To output a second AC error signal.
Subtracting a signal obtained by multiplying the first AC error signal by the first AC reference wave and a signal obtained by multiplying the second AC error signal by the second AC reference value to obtain an error signal , And an amplitude estimation value control circuit that controls the amplitude estimation value of the AC signal based on the error signal. The amplitude can be detected.

【0041】また、請求項5に係る交流振幅検出装置の
第2の交流基準波生成回路は、位相検出手段からの位相
信号に基づいて第2の交流基準波を生成するようにした
ので、位相検出手段が1つで済み回路構成がその分簡便
となる。
Further, the second AC reference wave generating circuit of the AC amplitude detecting apparatus according to the fifth aspect generates the second AC reference wave based on the phase signal from the phase detecting means. Only one detecting means is required, and the circuit configuration becomes simpler.

【0042】また、請求項6に係る交流振幅検出装置に
おいては、移相回路における移相量を、進み90度また
は90度に近い値としたので、振幅推定値制御回路の応
答速度を上げることができ検出速度を高めることができ
るとともに、位相検出手段の出力誤差による交流振幅検
出精度への影響を最小することができる。
In the AC amplitude detecting apparatus according to the sixth aspect, the phase shift amount in the phase shift circuit is set to a value of 90 degrees or a value close to 90 degrees, so that the response speed of the amplitude estimation value control circuit is increased. As a result, the detection speed can be increased, and the influence of the output error of the phase detection means on the AC amplitude detection accuracy can be minimized.

【0043】また、請求項7に係る交流振幅検出装置の
移相回路は、微分演算回路からなるので、簡単な演算要
素で90度の位相処理が可能となる。
Further, since the phase shift circuit of the AC amplitude detecting device according to the present invention comprises a differential operation circuit, a 90-degree phase process can be performed with a simple operation element.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1における交流振幅検
出装置を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an AC amplitude detection device according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 図1の位相進み回路5の内部構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of a phase lead circuit 5 of FIG.

【図3】 この発明の実施の形態2の交流振幅検出装置
における位相進み回路5の内部構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of a phase lead circuit 5 in the AC amplitude detection device according to the second embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態3における交流振幅検
出装置を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an AC amplitude detection device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態3における図4とは異
なる交流振幅検出装置を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing an AC amplitude detecting device different from FIG. 4 in Embodiment 3 of the present invention.

【図6】 従来の交流振幅検出装置を示すブロック図で
ある。
FIG. 6 is a block diagram showing a conventional AC amplitude detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 被検出系、4 交流電圧検出器、5 位相進み回
路、6,7 減算器、8,9,14,15 乗算器、1
0 加算器、11 制御器、12 位相検出回路、13
三角関数計算器、16 除算器、21a 微分演算回
路、v 交流信号、v2 位相交流信号、θ0 位相信
号、Δv 直流誤差信号、Vhat 振幅推定値。
1 system to be detected, 4 AC voltage detector, 5 phase lead circuit, 6,7 subtractor, 8, 9, 14, 15 multiplier, 1
0 adder, 11 controller, 12 phase detection circuit, 13
Trigonometric function calculator, 16 divider, 21a Differential operation circuit, v AC signal, v2 phase AC signal, θ 0 phase signal, Δv DC error signal, Vhat amplitude estimation value.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 融真 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 大島 正明 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 宮崎 聡 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東 京電力株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Motoma Yamamoto 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Mitsubishi Electric Corporation (72) Inventor Masaaki Oshima 1-3-1 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Tokyo Electric Power Company (72) Inventor Satoshi Miyazaki 1-3-1 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Tokyo Electric Power Company

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検出系の交流信号を検出する交流信号
検出手段、この交流信号検出手段により検出された上記
交流信号に同期した位相信号を出力する位相検出手段、
上記位相信号に基づいて交流基準波を生成する交流基準
波生成手段、上記交流信号の振幅推定値に上記交流基準
波を乗算することにより交流推定信号を生成する乗算手
段、上記交流信号と上記交流推定信号との差を取ること
により交流誤差信号を出力する減算手段、上記交流誤差
信号を極性が反転しない直流誤差信号に変換する直流化
手段、および上記直流誤差信号に基づき上記交流信号の
振幅推定値を制御する振幅推定値制御手段を備えた交流
振幅検出装置。
1. An AC signal detecting means for detecting an AC signal of a detected system, a phase detecting means for outputting a phase signal synchronized with the AC signal detected by the AC signal detecting means,
AC reference wave generation means for generating an AC reference wave based on the phase signal, multiplication means for generating an AC estimation signal by multiplying the AC reference wave by the amplitude estimation value of the AC signal, the AC signal and the AC Subtraction means for outputting an AC error signal by taking a difference from the estimation signal; DC conversion means for converting the AC error signal into a DC error signal whose polarity is not inverted; and amplitude estimation of the AC signal based on the DC error signal An alternating-current amplitude detection device including an amplitude estimation value control means for controlling a value.
【請求項2】 直流化手段は、交流誤差信号に交流基準
波を乗算して出力する乗算回路からなることを特徴とす
る請求項1記載の交流振幅検出装置。
2. The AC amplitude detecting apparatus according to claim 1, wherein said DC converting means comprises a multiplying circuit for multiplying and outputting an AC error signal by an AC reference wave.
【請求項3】 直流化手段は、交流誤差信号を交流基準
波で除算して出力する除算回路からなることを特徴とす
る請求項1記載の交流振幅検出装置。
3. The AC amplitude detecting device according to claim 1, wherein the DC converting means comprises a dividing circuit for dividing the AC error signal by an AC reference wave and outputting the result.
【請求項4】 被検出系の交流信号を検出する交流信号
検出手段、この交流信号検出手段により検出された上記
交流信号に同期した位相信号を出力する位相検出手段、
上記交流信号検出手段により検出された交流信号の位相
を所定値だけシフトさせた移相交流信号を出力する移相
回路、上記位相信号に基づいて第1の交流基準波を生成
する第1の交流基準波生成回路、上記交流信号の振幅推
定値に上記第1の交流基準波を乗算することにより第1
の交流推定信号を生成する第1の乗算回路、上記交流信
号と上記第1の交流推定信号との差を取ることにより第
1の交流誤差信号を出力する第1の減算回路、上記第1
の交流基準波の位相を上記所定値だけシフトさせた第2
の交流基準波を生成する第2の交流基準波生成回路、上
記交流信号の振幅推定値に上記第2の交流基準波を乗算
することにより第2の交流推定信号を生成する第2の乗
算回路、上記移相交流信号と上記第2の交流推定信号と
の差を取ることにより第2の交流誤差信号を出力する第
2の減算回路、上記第1の交流誤差信号に上記第1の交
流基準波を乗算したものと上記第2の交流誤差信号に上
記第2の交流基準値を乗算したものとを加算して誤差信
号を出力する乗加算回路、および上記誤差信号に基づき
上記交流信号の振幅推定値を制御する振幅推定値制御回
路を備えた交流振幅検出装置。
4. An AC signal detecting means for detecting an AC signal of a system to be detected, a phase detecting means for outputting a phase signal synchronized with the AC signal detected by the AC signal detecting means,
A phase shift circuit for outputting a phase-shifted AC signal obtained by shifting the phase of the AC signal detected by the AC signal detection means by a predetermined value, and a first AC for generating a first AC reference wave based on the phase signal A reference wave generation circuit for multiplying the amplitude estimation value of the AC signal by the first AC reference wave to obtain a first signal;
A first multiplication circuit for generating an AC estimation signal of the first type, a first subtraction circuit for outputting a first AC error signal by calculating a difference between the AC signal and the first AC estimation signal,
In which the phase of the AC reference wave is shifted by the predetermined value.
A second AC reference wave generating circuit for generating an AC reference wave, and a second multiplying circuit for generating a second AC estimated signal by multiplying the amplitude estimation value of the AC signal by the second AC reference wave A second subtraction circuit that outputs a second AC error signal by taking a difference between the phase-shifted AC signal and the second AC estimation signal; and a first AC reference signal for the first AC error signal. A multiplying and adding circuit for adding a product obtained by multiplying a wave and a product obtained by multiplying the second AC error signal by the second AC reference value to output an error signal; and an amplitude of the AC signal based on the error signal. An AC amplitude detection device including an amplitude estimation value control circuit for controlling an estimation value.
【請求項5】 第2の交流基準波生成回路は、位相検出
手段からの位相信号に基づいて第2の交流基準波を生成
するようにしたことを特徴とする請求項4記載の交流振
幅検出装置。
5. The AC amplitude detection apparatus according to claim 4, wherein the second AC reference wave generation circuit generates the second AC reference wave based on a phase signal from the phase detection means. apparatus.
【請求項6】 移相回路における移相量を、進み90度
または90度に近い値としたことを特徴とする請求項4
または5記載の交流振幅検出装置。
6. The phase shift circuit according to claim 4, wherein the phase shift amount is set to 90 degrees or a value close to 90 degrees.
Or the AC amplitude detection device according to 5.
【請求項7】 移相回路は、微分演算回路からなること
を特徴とする請求項6記載の交流振幅検出装置。
7. The AC amplitude detecting device according to claim 6, wherein the phase shift circuit comprises a differential operation circuit.
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