JPS6042660A - 三相交流対称分検出装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は１周波数を変化させて電動ｖＡを制御する様な
モータ制御システムにおける電動機保護用の保護継電器
等に使用する三相交流対称分検出装置に関するものであ
る。

従来この種の装置として第１図に示すようなものがあっ
た。ここでは対称分のうち逆相成分による場合として、
電動機の過熱等を保護するための保護継電器等に用いら
れる逆相成分検出システムについて説明することにする
。第１図において。

１．２．３はそれぞれＡ相、Ｂ相、Ｃ相の交流電流Ｉａ
＋ＩｂｔＩｃを入力する信号入力端子、４は５０Ｈｚ（
’！７ｔは６０Ｈ２）において１２０位相を遅らす移相
回路、５は５０Ｈｚ（’！ｒｆｃは６０Ｈｚ　）におい
て１２０°位相を進める移相回路、６は加算回路、１は
入力信号な３分の１にする割合回路、８は信号出力端子
である。

仄に第１図システムの動作な説明する。既に明らかな様
に、第１図システムによって出力端子８に出力さ扛る逆
相成分出力電流■２は。

と表わすことができる。ここで、（１）式のベクトルオ
ペレータａ　の項を移相回路４で、’Ｅ７ｔベクトルオ
ペレータａの項を移相回路５でそ扛ぞれ実現している。

移相回路４．５は、オペーレショナルアンプすなわち演
算増幅器を利用した能動フィルタ、成るいはトランス、
コンデンサ、抵抗器を利用した受動フィルタにエリ実現
さｎている。この場合移相回路４，５の位相変化は、特
定の周波数以外では１気角±１２０ではない。

従来の対称分検出装置では逆相成分を以上の様に検出し
ていたので、特定の置屋された周波数。

例えば商用電υ周波の５０　）］　ｚあるいは６０Ｈｚ
に対しては、十分正確な判定なすることが出来るが１周
波数を変化させて電動機を制御する等の場合の様に１周
波数の可変系統に対しては、その周波数可変域の全域に
沿って、その移相回路において常に正確に１２０の位相
遅ｎ、あるいは進みを得ることが出来ず、そのπめ、こ
の様な時に斯かる検出装置を周波数可変の電動機の保護
用としての保諌継電器に適用することは不可能になると
いう欠点があった。

この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになさむ、７２：もので１周波数の変化に応じて常に
所足の電気角１例えば１２０をめることにエリ、三相交
流の周波数か変化しても正確に逆相成分又は正相成分等
の対称分を検出できる対称分検出装置を提供することを
目的としている。

以下、この発明の一実施例を２圧ついて説、明する。第
２図は１本発明の一実施例による対称分検出装置の構成
図であって、マイクロコンピュータを利用して、ディジ
タル制御によって実現した場合の例である。第２図にお
いて、１０ａ−１０ｂ＋１０ｃ４ｄサンプルホ一ルド回
路、１１はマルチプレクサ、１２はアナログ・ディジタ
ル変換器（以下Ａ／Ｄ変換器と称丁）、１３はバス、１
４は中央演算処理装置（以下、ＣＰＵと称す）、１５は
リード・オンリ・メモリ（以下、ＲＯＭと称す）。

１６はランダム・マクセス−メモリ（以下、ＲＡＭと称
す）、２０Ｆ１周波数測足回路、２１はこの周波数測足
回路２０の出力信号にエリ１２０°の電気角を算出し、
１２０の電気角毎にパルス出力信号な出力する電気角算
出回路である。

第３図は、第２図のＲＡＭ１６に記憶さｎているデータ
図であり、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の電流測足値が、最新のも
の（０）、電気角で１２００前のもの（−１２０）、ｔ
ｉ（気角で２４０前のもの（−２４０）。

０３つのデータがそれぞれ三相分毎に記憶さｎている。

次に第２図実施例の動作を説明する。１ずＡ相の交流電
流ＩＮな入力する周波数測足回路２０にて該交流電流の
周波数ｆ（Ｈｚ）を測足し、電気角算出回路２１にＬり
土（、ｅｃ）の時間を計算して。

ｆ この電気角算出回路２１エリ３つのサンプル・ホールド
回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃＫ：それぞれ”　［ａｅｃ
）毎にパルス出力信号な送出さｎる。そｆ こで各サンプル−ホールド回路１０ａｒ　１０ｂ、１０
ｅには、１２０°毎にサンプリングにエリ得たデータが
更新される。一方、ＣＰＵ１４がＲＯＭ１Ｓ内のプログ
ラムに従って、１２０毎に￥新さｎる３つのサンプルホ
ールド回路１０　ａ　ｍ　１０　ｂ　ｅ　１０　ｃのデ
ータをもれなくマルチプレクサ１１及びル勺変換器１２
を通してＲＡＭ１６に記憶させ、第３図の様なデータ１
を作成する。今、測足したデータ値について、Ａ相の最
新のデータＩ　ａ　（０°）、Ｂ２４ｏ０前のデータＩ
ｃ（−２４０°）にエリ。

Ｉ２＝’（Ｉａ（６°）十Ｉｂ（−１２０°）十Ｉｃ（
−２４０°））−（２＋なる演算をＣＰＵ１４にて実行
することにエリ逆相成分■２がする。

（２１式に↓りする逆相成分Ｉ２は、電気角で１２０毎
に算出されるのでこれエリ逆相成分Ｉ２の波高値をめる
には、たとえば。

・・・・・・　＋３１ を演算させればよい。（３身式において、ｌ２（０°）
は（２１式にエリ演算さ２′１．た最新の逆相分Ｉ２Ｙ
、１７２：Ｉ　２（−１２０）ｆｌ前回ｆ　ｙ、ｃ　ｂ
　ト１２　に’　前（７）１２１式の演算結果である。

本実施例では電気角算出回路２１の算出する電気角は１
２０の場合を例に説明したが、この電気角は１２０でな
くてもよ（、＋２１式を使用する場合第３図で示す記憶
されるデータは増大する必要がある。−ｆ７ｉ１２１式
とは別な計算式で逆相成分をめる場合には、その方式に
必要な電気角を電気角算出回路２１にて算出す扛ば良い
。

さらに、ここではＣＰＵ１４＆用いたディジタル演算制
御による実施例な示したが、ＣＰＵ１４を用いることな
く通常のディスクリート回路にふって構成することも可
能でおる。

すなわち、第４図は本発明の別の実施例による対称分検
出装置の部分回路を示すブロック構成図である。第４図
において、３０ｂ、３０ｅはルつ変換器、３１ｂ、３１
ｅはシフトレジスタ、　３２ｂ。

３２ｃはディジタル・アナログ変換器（以下、　／Ａ変
換器と称す）、３３はクロック入力線である。

その他の参照符号のうち、第１図又は第２図と同一符号
は、同−又は相当部分を示すので説明を省略する。この
様な構成において、Ｂ相、Ｃ相について、Ａ／Ｄ　変換
器３０ｂ、３０ｃでディジタル量Ｋｆ換し、そ扛ぞれシ
フトレジスタ３１ｂ、３１ｃにて１２０，２４０づつだ
け遅らせ、さらにシフトレジスタ３１ｂ、３１ｃの名山
力信号なり／Ａ変換器３２ｂ、３２ｃｌＣてアナログ量
に直すものである。シフトレジスタ３１ｂ、３１ｅの各
クロック３３は第２図に示した周波数測足回路２０及び
電気角算出回路２１と同様のものを接続しシフトレジス
タ３１ｂ、３１ｅの電気角なそ扛ぞｎ扛ば、ＣＰＵを使
用しなくてもディスクリート回路として構成できる。

１７ｔ、上記実施例では交流対称分として逆相成分の場
合を述べたが、正相成分をはじめ、他の特定成分の値を
検出する場合にも、全く同様の効果を得ることが可能で
ある。

以上の如く、この発明に工ｎば１例えば周波数可変の電
動機制御の場合のように周波数の可変域の全域に沿って
、逆相成分を正確にめることができるので１周波数可変
の電動機保護用の保護継電圧使用すると極めて精確で信
頼度の高いものな実現できる利点があり、電動機のみで
なく周波数可変の機器の各分野にて応用ができるため工
業的価値は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の対称分検出装置のブロック構成図、第２
図は本発明の一実施例にぶる対称分検出装置のブロック
構成図、第３図は第２図実施例におけるデータ図、第４
図は本発明の他の実施例による対称分検出装置のブロッ
ク構成図である。 １．２．３・・・信号入力端子、４，５・・・移相回路
。 ６・・・加算回路、７・・・割合回路、８・・・信号出
力端子。 １０　ａ　＊　１０　ｂ　ｒ　１０　ｃ・・・サンプル
・ホールド回路、１１・・・マルチプレクサ、１２．３
０・・・Ａ／Ｄ変換回路、１３・・・バス、１４・・・
ＣＰｔＪ、１５・・・ＲＯＭ１６・・・ＲＡＭ、２０・
・・周波数測足回路、２１・・・電気角算出回路、３１
・・・シフトレジスタ回路。 ３２・・・Ｄ／Ａｉ換回路、３３・・・クロック入力線
。 ｔ（お１図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　大岩増雄 Ｎ　］　図 篇　３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 三相交流信号から該三相交流の対称分を検出する三相交
   流対称分検出装置において、上記三相交流信号のいずれ
   か一相の交流信号の周波数を測定し該周波数から電気角
   信号を算出する電気角算出回路と、この電気角算出回路
   からの上記電気角信号によって上記三相交流信号を記憶
   する記憶回路とを具備し、上記記憶回路からの各相毎の
   出力信号に↓り上記対称分を算出したことな特徴とする
   三相交流対称分検出装置。