JPS61182116A - 三相自動電圧調整装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は三相交流電源の電圧の安定化をはかる自動電圧
１１Ｍ装置に関するもので、さらに詳しく言うと３組の
負荷時電圧調整器を使用（三相結線）して構成した三相
自動電圧調整装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より交流電源装置では、交流入力の変ｌ＃ｌあるい
は負荷の変動によって生ずる交流出力の変動を押えて常
時安定した電圧を供給するために、必要に応じ電圧調整
器が使用されている。その一つに負荷時電圧調整器があ
り、これは電圧調整変圧器と直列変圧器を組合せて構成
されている。本願の発明者は、先にこの負荷時電圧調整
器を３組用い三相結線して構成した三相自動電圧！１１
１１装置を開発した（先行技術）。本発明はこの三相自
動電圧調整装置の改良に関するものであるから、先ず上
記先行技術について構成と動作を図面を参照して説明す
る。

第２図は先行技術の三相自動電圧調整器の構成を示す回
路図である。図において１（１−＋、１−２．１−３＞
は電圧調整変圧器、２（２−１゜２−２．２−３＞は直
列変圧器である。電圧調整変圧器（主変圧器）　１　（
１−１，１−２，１−ｘ）は、それぞれ−次巻線３　（
３−＋　、　３−２　、３−３）と、出力電圧を取出す
二次巻線４（４−＋。

４−２．４−３）と、出力電圧をｍＭするための調整巻
線５　（５−１，５−＝　、　５−３　）と、第３高調
波電圧の発生を防止する三次巻線６（６−＋。

６−：、６−ｓ）を備えている。

上記電圧調整変圧器１と直列変圧器２によって構成され
る３組の負荷時電圧調整器のそれぞれの入力端子は、一
方が三相電源端子Ｒ，Ｓ、Ｔに接続され、他方が共通に
結ばれ、いわゆるＹ接続されている。また、出力電圧を
取出す電圧調整変圧器の二次巻ＷＡ４−＋　、　４−２
．４−３はＹＪＩＪ！され、負荷（負荷端子Ｕ、Ｖ、Ｗ
＞に電力を供給するように接続されている。二次巻ｍ１
６＋、６−２．６−３はΔ接続され、負荷に供給される
第３高調波電圧を減少させる役割をはたしている。

なお、負荷時電圧調整器は公知のものであり、３＠とも
同じ構成と動作をするものであるから、その一つについ
て簡単にここで説明する。ｍｍ’ｉａ轢５−１と一次轡
線３−１はそれぞれ昇圧・降圧用の複数のタップａ−ｉ
、Ｊ〜ｎを備えている。

また、−次巻線３−１には分岐端子（タップ）７が設け
である。直列変圧器２−１は、上記分岐端子７と調整器
Ｉｔ　５−　＋の一端のタップａの間に挿入される一次
巻１１３と、電源入力端子〔三相ｉ！源端子（Ｒ，Ｓ、
Ｔ）　、ここではＲ〕と一次巻１１３−１の一端のタッ
プ」の間に挿入される二次巻縮９を備えている。上記複
数のタップａ−ｎには保護抵抗ｒを介してそれぞれタッ
プ切替用の半導体スイッチング素子〈例えばトライアッ
ク、サイリスタ等）Ｓａ〜Ｓｎが接続されており、該半
導体スイッチング素子３ａ−８ｎの一端はそれぞれ共通
に結ばれている。上記半導体スイッチング素子５ａ−３
ｎは、出力電圧の変動を検出して制御信号を発生する制
御回路１０−１によって切替が行なわれる。この切替に
よって、直列変圧器２−１の一次側（−次巻線８）にか
かる電圧が変化し、二次側（二次巻＄１９＞に発生する
電圧±Ｅも変化する。この電圧±Ｅにより電圧調整変圧
器１−１の一次巻１１３−　＋にかかる入力電圧を変化
させ、出力電圧を調整している。

（解決しようとする問題点〕 上述したように先行技術の三相自動電圧調整装置は、直
列変圧器、半導体スイッチング素子、１１圧！１１１変
圧器をそれぞれ有する３組の負荷時電圧調整器の一次側
がＹ接続され、二次側もＹ接続されている。この自動電
圧調整装置の大容量化をはかるためには、−次側に挿入
されている半導体スイッチング素子の大容量化が必要で
、自づから制約を受けている。また、二次側はＹに接続
され一応第３高調波電圧が負荷に供給されるのを防止し
ているが、それだけでは不十分で、第３高調波を更に減
少させるための二次巻線を設けている。

本発明の目的は、上述した先行技術の装置に改良を加え
、大容量化に対して有利で、かつ第３高調波を減少させ
る三次巻線が不要になる三相自動電圧調整装置を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明においては三相自
動電圧調整装置を構成する３組の負荷時電圧調整器のそ
れぞれの入力端子をΔ接続して三相交流電源に接続する
ようにし、出力電圧を取出す電圧調整変圧器の二次巻線
は、それぞれＹｌ続して負荷に電力を供給するようにし
た。そして三次巻線は設けていない。

〔作用〕

上述したように本発明においては、入力側をΔ接続し、
出力側をＹ接続しているので、これは丁度単相変圧器の
三相結線において△−Ｙ結轢を行なった場合と同じであ
り、Ｙ−Ｙ結線の場合に必要とした第３ｍ波電流の吸収
回路としての三次Δ巻線を付加する必要がなくなる。ま
た、入力側を流れる電流は、Ｙ−Ｙ結線（第２図）のも
のと比較した場合、三相自動電圧調整装置としての入力
ｋＶＡまたは出力ｋＶＡが同一であると仮定すると１．
／、ｒ３になる。従って、半導体スイッチング素子に流
れるｌ！流の値も第２図の場合に比し１．ｙｑの大きざ
となるから、同一容量の負荷に対し１．／＼３の容量で
間に合うことになる。言いかえれば同一の電流容量の半
導体スイッチング素子を使用した場合は本発明の装置は
第２図の装置に比し５倍の出力を供給できるようにする
ことができる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の三相自動電圧調整装置の一構成例を示
す回路図である。因において、前出のものと同−符号又
は同一記号のものは同一部分又は均等のものを表わすも
のとする。説明を簡明にするために、３組の負荷時電圧
調整器！器の構成は第２図で説明したものと同一のもの
としたが、昇圧・降圧用のタップの数や変圧器の各巻線
の巻数等は任意に設計することができるものである。

第１図から明らかなように、３組の負荷時電圧調整器は
、それぞれの入力端子がΔ接続されて三相交流ｍｓ端子
Ｒ，Ｓ、Ｔに接続され、出力電圧を取出す電圧調整変圧
器１の三次巻線４は、それぞれＹ接続されて負荷に電力
を供給するように負荷端子Ｕ、Ｖ、Ｗに接続されている
。三次巻線は必要がないので設けていない。

他の部分の構成と動作は先行技術（第２図）のものと同
じであるから説明は省略する。

なお、半導体スイッチング素子（図ではトライアックを
示しているが、これに限るものではない）Ｓａ−８ｎを
切替える制御回路１０は、図では１０−＋、１０−２．
１０−ｓの３個を設けた場合を示したが、それらを１個
にまとめて構成することも可能であるし、出力電圧の変
動に応じ入力電流のゼロクロスポイントで切替を行なわ
せるｌ１ｌＪ御信号を発生するようにすることもできる
。

〔効果〕

以上説明したように、本発明の三相自動電圧調整装置は
、三次６巻線が不要になり構成が簡素化されるとともに
、半導体スイッチング素子は先行技術の装置におけると
同−客層の負荷に対し１／剖）大きさのもので間に合う
ようになる。言いかえれば同一電流容量の半導体スイッ
チング素子を使用して、７倍の出力を供給できる三相自
動電圧調整装置を製作することができるようになり、大
幅なコストダウンが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の回路図、第２図は先行技術の装
置の回路図である。 １（１−＋、１−コ、１−３＞ ・・・・・・電圧調整変圧器、 ２（２−１，２−＝、　２　　ｉ＞ ・・・・・・直列変圧器、 ３　（３−盲　、　　　３＝　　、　　　３＝　　）・
・・・・・−次巻線、 ４　（４−１，４−：　、　４−３　＞・・・・・・二
次巻線、 ５　（５−＋　、　５−２　、５−３　＞・・・・・・
調整巻線、 １０　（１０−１，１０−２，１Ｏ−３）・・・・・・
制御回路、 ＄ａ〜３ｎ・・・・・・半導体スイッチング素子、ａ〜
ｉ、ｊ〜ｎ・・・・・・タップ、 Ｒ，Ｓ、Ｔ・・・・・・三相交流ＭｇＡ端子、Ｕ〜、Ｖ
、Ｗ・・・・・・負荷端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、昇圧・降圧用の複数のタップを引出した一次巻線及
   び出力電圧調整用調整巻線と出力電圧を取出す二次巻線
   を有する電圧調整変圧器と、該電圧調整変圧器に組合さ
   れる直列変圧器と、上記タップのそれぞれに接続したタ
   ップ切替用の半導体スイッチング素子と、該半導体スイ
   ッチング素子を出力電圧の変動に応じオン・オフさせる
   制御信号を発生する制御回路とを具備してなる負荷時電
   圧調整器を３組用いて構成される三相自動電圧調整装置
   であって、 上記３組の負荷時電圧調整器は、それぞれの入力端子が
   △接続されて三相交流電源に接続され、上記負荷時電圧
   調整器の出力電圧を取出す電圧調整変圧器の二次巻線は
   、それぞれＹ接続されて負荷に電力を供給するように接
   続されたことを特徴とする三相自動電圧調整装置。