JPS58108464A - 両極性直流変流器 - Google Patents
両極性直流変流器Info
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- JPS58108464A JPS58108464A JP56208644A JP20864481A JPS58108464A JP S58108464 A JPS58108464 A JP S58108464A JP 56208644 A JP56208644 A JP 56208644A JP 20864481 A JP20864481 A JP 20864481A JP S58108464 A JPS58108464 A JP S58108464A
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- Japan
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- current transformer
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
- G01R15/183—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers using transformers with a magnetic core
- G01R15/185—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers using transformers with a magnetic core with compensation or feedback windings or interacting coils, e.g. 0-flux sensors
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は両極の電流を異符号の電圧で検出できる両極性
直流変流器に関する。
直流変流器に関する。
従来、両極性の直流変流器としては、＠１図に示す如き
回路方式を有する装置が公知とされている。すなわち、
図において工は被測定−次電流で、その−次電流の大き
さ及び方向は単方向巻線と極性判定用の専用巻線とを有
する変流器ＤＣＣＴ＆によって検出される。Ｂｈは交流
電源を示し前記変流器の出力電流に重畳する回路形式で
接続されている。そしてＤ８は直流変換用ブリッジ回路
、ＲＬはその負荷抵抗である。またＶＤは前記極性判定
専用巻線からの一次電流ｌの方向を検出する方向検出回
路ＶＤの出力信号によって選択切換される切換スイッチ
、ＩＬは２次電流、ｖｏは前記負荷抵抗ＲＬ両端の出力
電圧である。
回路方式を有する装置が公知とされている。すなわち、
図において工は被測定−次電流で、その−次電流の大き
さ及び方向は単方向巻線と極性判定用の専用巻線とを有
する変流器ＤＣＣＴ＆によって検出される。Ｂｈは交流
電源を示し前記変流器の出力電流に重畳する回路形式で
接続されている。そしてＤ８は直流変換用ブリッジ回路
、ＲＬはその負荷抵抗である。またＶＤは前記極性判定
専用巻線からの一次電流ｌの方向を検出する方向検出回
路ＶＤの出力信号によって選択切換される切換スイッチ
、ＩＬは２次電流、ｖｏは前記負荷抵抗ＲＬ両端の出力
電圧である。
この様に構成された従来の両極性変流器におい゛ては単
方向変流器の他に電流の極性判定専用の巻線が施され、
その専用巻線からの電流検出信号を方向検出回路ＶＤに
よって電流方向検出指令に変換し切換スイッチＳＷ１及
び８Ｗ！＠−次電流の方向に同４期して切替える方式で
あった為、変流器の構造が複雑となるばかすか出力電圧
ｖｏの波形にスイッチ切換時のスリット（瞬断）が発生
し変流器の出力電圧として好ましい波形とは言い難かっ
た。
方向変流器の他に電流の極性判定専用の巻線が施され、
その専用巻線からの電流検出信号を方向検出回路ＶＤに
よって電流方向検出指令に変換し切換スイッチＳＷ１及
び８Ｗ！＠−次電流の方向に同４期して切替える方式で
あった為、変流器の構造が複雑となるばかすか出力電圧
ｖｏの波形にスイッチ切換時のスリット（瞬断）が発生
し変流器の出力電圧として好ましい波形とは言い難かっ
た。
従って、本発明は上記の欠点を除去するためになされた
もので両極性の電流を異符号で出力でき、かつ、−次電
流の極性判定専用の巻線を設けることもなく、また、変
流器の最終出力波形にスイッチ動作時のスリットも生じ
ない両極性直流変流器を提供することを目的とする。
もので両極性の電流を異符号で出力でき、かつ、−次電
流の極性判定専用の巻線を設けることもなく、また、変
流器の最終出力波形にスイッチ動作時のスリットも生じ
ない両極性直流変流器を提供することを目的とする。
以下、本発明の一実施例を図について説明する。
図中第１図と同一の部分は同一の符号をもって図示した
′＠２図、ないし＠６図において、ＤＣＣＴｂは単鉄心
直流変流器である。まず、単鉄心直流変流器の基本回路
を図示した′＠２図（！Ｌ）において負荷抵抗Ｒ，両端
の出力電圧■ｏの波形は第２図ｆｂｌ 、 （ｃｌ Ｋ
示す如くである。図においてｔ、からｔ、の間が等アン
ペアターンの法則が成立する期間で二次電流ｌＩ。
′＠２図、ないし＠６図において、ＤＣＣＴｂは単鉄心
直流変流器である。まず、単鉄心直流変流器の基本回路
を図示した′＠２図（！Ｌ）において負荷抵抗Ｒ，両端
の出力電圧■ｏの波形は第２図ｆｂｌ 、 （ｃｌ Ｋ
示す如くである。図においてｔ、からｔ、の間が等アン
ペアターンの法則が成立する期間で二次電流ｌＩ。
は−次電流Ｉに比例する。また、電源電圧Ｅａｆ：Ｍａ
ｉｍωｔと仮定すると（１）式が成立する。
ｉｍωｔと仮定すると（１）式が成立する。
従って第２図ｔａ＋の基本回路ｔ−第３図の如く２台に
分離して（ただし、互いの単鉄心直流変流器ＤＣＣＴ
の極性は反対にする）すれば、各単鉄心直流変流器Ｄ
ＣＣＴが正しい値を示している期間、すなわち＠２図（
ｂｌでいえばｔ、からｔ、の期間をつなぎあわせること
Ｋより両極性直流変流器全容易に構成することが可能に
なる。しかしつなぎあわされた２つの波形が出力電圧の
切換スリットがないようなものを得るためには、下記の
関係式が成立するように二次電流ＩＬ、換言すれば一次
電流■を制限する必要がある。つまりｔ、≦ｔ、−’ｒ
が成立する必要がある。そのためには（２）式の成立が
条件となる。すなわち ＳＴ＋ｔｔｍ・（自ωｔ−ｓ−ωｔ、）ｄｔ＝０・・・
・・（２）１ ここで、２）式を解くとωｔ、≦３２．５°×１８０（
ラジアン）となる。従って ＩＬ≦□自（３２，５Ｘ −１・・・・・（３）Ｌ１８
０ （３）式に表わされる如く最大負荷電流を制限してやる
必要があり、この条件が満たされた時に初めて第３′図
のような単鉄心直流変流器２台を使用する方法において
スリットが生じない回路条件が構成できる。つまり（３
）式で等式が成立する最大電流ＩＬ０よりも若干率さな
ＩＬ、に最大負荷電流を制限することで＠４図（ｂ）の
ようにｔｌないしｔ、の期間でＶＯ＋も■ｏ−も等アン
ペアターンの法則が成立する。ここで最大負荷電流ｔ”
ＩＬ＊以下で使用する制限条件を設けて両方の変流器Ｄ
ＣＣＴが等アンペアターンの法則が成立するような期間
が存在する如く条件設定しておけば出力電圧ｖＯ＋と■
。−をある条件で組合わせることによって本発明の両極
性直流変流器を得ることができる。
分離して（ただし、互いの単鉄心直流変流器ＤＣＣＴ
の極性は反対にする）すれば、各単鉄心直流変流器Ｄ
ＣＣＴが正しい値を示している期間、すなわち＠２図（
ｂｌでいえばｔ、からｔ、の期間をつなぎあわせること
Ｋより両極性直流変流器全容易に構成することが可能に
なる。しかしつなぎあわされた２つの波形が出力電圧の
切換スリットがないようなものを得るためには、下記の
関係式が成立するように二次電流ＩＬ、換言すれば一次
電流■を制限する必要がある。つまりｔ、≦ｔ、−’ｒ
が成立する必要がある。そのためには（２）式の成立が
条件となる。すなわち ＳＴ＋ｔｔｍ・（自ωｔ−ｓ−ωｔ、）ｄｔ＝０・・・
・・（２）１ ここで、２）式を解くとωｔ、≦３２．５°×１８０（
ラジアン）となる。従って ＩＬ≦□自（３２，５Ｘ −１・・・・・（３）Ｌ１８
０ （３）式に表わされる如く最大負荷電流を制限してやる
必要があり、この条件が満たされた時に初めて第３′図
のような単鉄心直流変流器２台を使用する方法において
スリットが生じない回路条件が構成できる。つまり（３
）式で等式が成立する最大電流ＩＬ０よりも若干率さな
ＩＬ、に最大負荷電流を制限することで＠４図（ｂ）の
ようにｔｌないしｔ、の期間でＶＯ＋も■ｏ−も等アン
ペアターンの法則が成立する。ここで最大負荷電流ｔ”
ＩＬ＊以下で使用する制限条件を設けて両方の変流器Ｄ
ＣＣＴが等アンペアターンの法則が成立するような期間
が存在する如く条件設定しておけば出力電圧ｖＯ＋と■
。−をある条件で組合わせることによって本発明の両極
性直流変流器を得ることができる。
以下、本発明を第３図の具体的実施例によって更に詳述
する。図においてＤＣＣＴ、、ＤＣＣＴ、は単鉄心直流
変流器、ＥＳｍは同一位相の交流電源、Ａは切換スイッ
チＳＷ１の動作指令を出力する論理回路、ｖｏ＋は負荷
抵抗ＲＬｓの両端電圧、ｖｏは切換スイッチ８Ｗ１ ｅ
介したあとの夫々の負荷抵抗ＲＬ。
する。図においてＤＣＣＴ、、ＤＣＣＴ、は単鉄心直流
変流器、ＥＳｍは同一位相の交流電源、Ａは切換スイッ
チＳＷ１の動作指令を出力する論理回路、ｖｏ＋は負荷
抵抗ＲＬｓの両端電圧、ｖｏは切換スイッチ８Ｗ１ ｅ
介したあとの夫々の負荷抵抗ＲＬ。
又はＲ的の両端電圧で切換スイッチ８Ｗ１がＯＮの時は
Ｖ、 ＝ ｖｏ＋であす、切換スイッチＳＷ１がＯＦＦ
の時はｖｏ＝−ｖｏ−となるように出力される。
Ｖ、 ＝ ｖｏ＋であす、切換スイッチＳＷ１がＯＦＦ
の時はｖｏ＝−ｖｏ−となるように出力される。
つまり、第４図（ａ）における各部の波形は前記（３）
式の等式が成立する場合を示しており、第４図（ｂ）の
各部の波形は同じく（３）式の等式が成立するよ？４二
次電流ＩＬが若干率さな値になっている場合を示してい
る。また、第５図は被測定−次電流ＩがＩ〉ＯとＩ＜０
０場合とに分けた場合、電源電圧Ｅａｌ＆ イＬ、 Ｄ
ａ、 Ｈ夫々Ｖｏ＋ 、 Ｖｇ−■。の波形全発生して
いることを示している。そして、第６図は論理回路Ａの
細部の動作順序を示したものである。ここで第５図に示
した様に今−次電流ＩがＩ＞０の場合には時刻ｔ４ない
しｔ、の期間、及びｔ７ないしｔ、の期間で出力電圧■
ｏ＋、ｖｏ−は両者とも等アンペアターンの法則が成立
している。また時刻ｔ４ないし！＠、ｉ？ないしｔ、の
中で任意に定めたｔ５ｅｔ＠の時刻において第６図に示
す如＜ ｔｓの時刻忙はＶｏ−（０となっており切換８
ＷＩＴｈＯＮすることによって、出力電圧ｖｏにはｖｏ
＋が出力される。この状態が時刻ｔ、まで続き、この時
点すなわち時刻ｔ、では出力Ｖｎ＋ ＞ ０となってい
る。そして切換スイッチ５Ｗ１１−’ＯＦＦすると出力
電圧ｖｏには−ｖｏ−が出力される。次に一次電流ｌが
Ｉ＜０の場合にも時刻ｔ。
式の等式が成立する場合を示しており、第４図（ｂ）の
各部の波形は同じく（３）式の等式が成立するよ？４二
次電流ＩＬが若干率さな値になっている場合を示してい
る。また、第５図は被測定−次電流ＩがＩ〉ＯとＩ＜０
０場合とに分けた場合、電源電圧Ｅａｌ＆ イＬ、 Ｄ
ａ、 Ｈ夫々Ｖｏ＋ 、 Ｖｇ−■。の波形全発生して
いることを示している。そして、第６図は論理回路Ａの
細部の動作順序を示したものである。ここで第５図に示
した様に今−次電流ＩがＩ＞０の場合には時刻ｔ４ない
しｔ、の期間、及びｔ７ないしｔ、の期間で出力電圧■
ｏ＋、ｖｏ−は両者とも等アンペアターンの法則が成立
している。また時刻ｔ４ないし！＠、ｉ？ないしｔ、の
中で任意に定めたｔ５ｅｔ＠の時刻において第６図に示
す如＜ ｔｓの時刻忙はＶｏ−（０となっており切換８
ＷＩＴｈＯＮすることによって、出力電圧ｖｏにはｖｏ
＋が出力される。この状態が時刻ｔ、まで続き、この時
点すなわち時刻ｔ、では出力Ｖｎ＋ ＞ ０となってい
る。そして切換スイッチ５Ｗ１１−’ＯＦＦすると出力
電圧ｖｏには−ｖｏ−が出力される。次に一次電流ｌが
Ｉ＜０の場合にも時刻ｔ。
ないしｉ＠＊ｉ？ないしｔ、の期間では出力ｖｏ＋、ｖ
ｏ−とも等アンペアターンの法則が成立している。よっ
て時刻１．ではＶｏ＋＜０の状態にあり切換スイッチ８
Ｗ１ｔ−ＯＦＦすると出力電圧ｖｏには−ｖ。−が出力
される。さらに時刻ｔ、では電圧Ｖｏ−＞ ０となって
お抄切換スイッチ８Ｗ１２ＯＮすると出力電圧ｖ。
ｏ−とも等アンペアターンの法則が成立している。よっ
て時刻１．ではＶｏ＋＜０の状態にあり切換スイッチ８
Ｗ１ｔ−ＯＦＦすると出力電圧ｖｏには−ｖ。−が出力
される。さらに時刻ｔ、では電圧Ｖｏ−＞ ０となって
お抄切換スイッチ８Ｗ１２ＯＮすると出力電圧ｖ。
には■ｏ＋の電圧が出力される。
この様に毎サイクルごとにｔ％、ｔ、の各時刻に夫々の
出力電圧ＶＯ＋ ｔ Ｖｏ−の正負を判定し、８Ｗ１の
ＯＮ、ＯＦＦを第６図に示した論理手順で制御するので
その出力電圧Ｖｏ＃ｉ＄５図に示したようにＩ＞００時
には出力電圧■ｏはＶｏ＞Ｏで、かつその絶対値は一次
電流ｌに比例し、また−次電流工がＩ＜０の時にはＶｏ
＜０で、かつその絶対値は一次電流Ｉに比例する。ここ
で注意を要する点は第３図に図示した夫々の電源電圧Ｂ
ａ ＠ 、 Ｅａ ｙ ＋ Ｅａ ｊは同一位相の電源
であることであ秒、時刻ｔ５のタイミングで電圧ＶＯ＋
＊ Ｖｏ−の極性を判定した後、ｔ、ｌの時刻まで切
換スイッチ８Ｗ１の状態を保持し、時刻ｔ、の時点で再
び■ｏ＋、ｖｏ−の極性を判定し、次のサイクルの１．
の時刻まで保持する動作ｔＳ返すことである。
出力電圧ＶＯ＋ ｔ Ｖｏ−の正負を判定し、８Ｗ１の
ＯＮ、ＯＦＦを第６図に示した論理手順で制御するので
その出力電圧Ｖｏ＃ｉ＄５図に示したようにＩ＞００時
には出力電圧■ｏはＶｏ＞Ｏで、かつその絶対値は一次
電流ｌに比例し、また−次電流工がＩ＜０の時にはＶｏ
＜０で、かつその絶対値は一次電流Ｉに比例する。ここ
で注意を要する点は第３図に図示した夫々の電源電圧Ｂ
ａ ＠ 、 Ｅａ ｙ ＋ Ｅａ ｊは同一位相の電源
であることであ秒、時刻ｔ５のタイミングで電圧ＶＯ＋
＊ Ｖｏ−の極性を判定した後、ｔ、ｌの時刻まで切
換スイッチ８Ｗ１の状態を保持し、時刻ｔ、の時点で再
び■ｏ＋、ｖｏ−の極性を判定し、次のサイクルの１．
の時刻まで保持する動作ｔＳ返すことである。
従って、本発明くよれば両極性の被測定−次電流をスリ
ットなしの連続出力波形で確実に検出することができる
ので、電流の反転現象や直流成分を含んだ交流電流でも
高精度、かつ容重に検出することができる優れた効果が
ある。また両極性変流器は従来極性検知コイルが設けら
れていたが、それが不要となるので変流器の小形化が充
分可能となる。尚、上記の実施例においては切換スイッ
チＳＷ１はリレーで書かれているが、半導体等のスイッ
チ素子を使用しても同様の効果を奏すること当然である
。
ットなしの連続出力波形で確実に検出することができる
ので、電流の反転現象や直流成分を含んだ交流電流でも
高精度、かつ容重に検出することができる優れた効果が
ある。また両極性変流器は従来極性検知コイルが設けら
れていたが、それが不要となるので変流器の小形化が充
分可能となる。尚、上記の実施例においては切換スイッ
チＳＷ１はリレーで書かれているが、半導体等のスイッ
チ素子を使用しても同様の効果を奏すること当然である
。
第１図は従来の両極性直流変流器の概要図、第２図ｔａ
）は単鉄心直流変流器の原理図、同図（ｂ） 、 （ｃ
）はその動作説明用波形図、第３図は本発明の一実施例
を示す両極性直流変流器の回路図、１ｇ４図及び瀉５図
は本発明の一実施例の動作説明用波形図、４６図は＠３
図のＡ部の詳細制御プｉツク図である。 ＤＣＣＴａ・・・直流変流器、■・・・−次電流、ｖｏ
・・・変流器出力電圧、ｓｗ、、ｓｗ、・・・切換スイ
ッチ、Ｅａ、。 Ｆｉａｙ 、 Ｅａ、・・・電源電圧。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛野信−（ほか１名） 第 ｌ ＠ １＞０１）癒合 １＜０ｔＱｊｌＡ心手続補
正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件。表示 特願昭 ５６−４０８６４４号
２、発明の名称 両極性直流変ＲＩＩ ３、補正をする者 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第２頁第１６行ＫｒまたＶＤは」とあるの
を「またＳＷｌ、２は」と補正する。 （２）明細書第３頁第７行から第８行に「スイッチ切換
時の」とあるのを「この種直流変流器ＫＩｒ４有の」と
補正する。 （３）明細書第３頁第１８行に「ないし第６図において
」とあるのを「ないし第３図において」と補正する。 （４）明細書第８頁第１９行から第２０行Ｋｌ奏するこ
と当然である」とあるのを［奏することは当然である」
と補正する。
）は単鉄心直流変流器の原理図、同図（ｂ） 、 （ｃ
）はその動作説明用波形図、第３図は本発明の一実施例
を示す両極性直流変流器の回路図、１ｇ４図及び瀉５図
は本発明の一実施例の動作説明用波形図、４６図は＠３
図のＡ部の詳細制御プｉツク図である。 ＤＣＣＴａ・・・直流変流器、■・・・−次電流、ｖｏ
・・・変流器出力電圧、ｓｗ、、ｓｗ、・・・切換スイ
ッチ、Ｅａ、。 Ｆｉａｙ 、 Ｅａ、・・・電源電圧。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛野信−（ほか１名） 第 ｌ ＠ １＞０１）癒合 １＜０ｔＱｊｌＡ心手続補
正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件。表示 特願昭 ５６−４０８６４４号
２、発明の名称 両極性直流変ＲＩＩ ３、補正をする者 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第２頁第１６行ＫｒまたＶＤは」とあるの
を「またＳＷｌ、２は」と補正する。 （２）明細書第３頁第７行から第８行に「スイッチ切換
時の」とあるのを「この種直流変流器ＫＩｒ４有の」と
補正する。 （３）明細書第３頁第１８行に「ないし第６図において
」とあるのを「ないし第３図において」と補正する。 （４）明細書第８頁第１９行から第２０行Ｋｌ奏するこ
と当然である」とあるのを［奏することは当然である」
と補正する。
Claims (1)
- 互いに極性を異にした第１及び第２の直流変流器と、前
記＠１ 、＠２の直流変流器の出力に与える同一位相の
複数の交流電源及びその出力回路と、前記交流電源を前
記第１及び第２直流変流器出方に重畳した出力回路を切
換える切換スイッチ回路と、前記切替スイッチ回路を所
定のタイミングで切換える出力信号を発生する論理回路
とを備え、前記交流電源の負から正の電圧に切換わる０
点から、所定時間遅延したタイミングで第１変流器の出
力電圧が負の場合に前記第１変流器の出力電圧をそのま
ま出力し、前記と同一のタイミングで第２変流器の出力
電圧が負の場合に前記！Ｊ２変流器の出力電圧を逆権性
で出力する一方、前記交流電源の正から負の電圧になる
０点から所定時間遅延したタイミングで前記第１変流器
の出力電圧が正の場合に前記＄１変流器の出力電圧をそ
のまま出力し、前記＠１変流器と同一タイミングで前記
第２変流器の出力電圧が正の場合に前記′＠２変流器の
出力電圧を逆極性で出力することを特徴とする両極性直
流変流器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56208644A JPS58108464A (ja) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | 両極性直流変流器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56208644A JPS58108464A (ja) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | 両極性直流変流器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58108464A true JPS58108464A (ja) | 1983-06-28 |
Family
ID=16559651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56208644A Pending JPS58108464A (ja) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | 両極性直流変流器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58108464A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0233541U (ja) * | 1988-08-23 | 1990-03-02 |
-
1981
- 1981-12-22 JP JP56208644A patent/JPS58108464A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0233541U (ja) * | 1988-08-23 | 1990-03-02 |
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