JPS61294524A - 電力制御器 - 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」 この発明は、Ｗｉ電などを目的として電源供給系に位相
制御回路を具備したモータ、蛍光燈等の機器をスムーズ
に起動し、又、確実な作動を成し得るようにした電力制
御器に関するものである。

「従来の技術」 家庭用或いは業務用の誘導電動機、蛍光燈などの電気機
器では、節電などを目的として、位相制御回路を備えた
電力制御器を連結し、例えば１００Ｖの入力側の電圧を
８５Ｖに降下させて負荷側に供給するようにする場合が
ある。

第２図は、上記電力制御器の従来例を示すものであり、
トリガー回路ｌＯによって位相角が制御されるサイリス
タ１２にコンデンサ１４、抵抗＋１３から成るスナバ回
路を並列に接続したのち、リアクトル１８に対し直列に
接続し、入力側２０の電圧を負荷側２２で所望の値に降
下させている。

「発明が解決しようとする問題点」 しかして、上記従来の電力制御器によれば、例えば１０
０ｖ用に設定しである機械的負荷材の誘導電動機を駆動
させる場合、例えば８５Ｖに降下させた電圧を印加する
と起動時に実効電力不足のため、回転トルクと負荷トル
クとのつりあいによる回転ロック現象が発生し、スムー
ズに起動しないとか、起動困難を起す問題があった。

また、　１００Ｖ用に設定しである螢光燈を点燈させる
場合、例えば位相制御回路で８５Ｖに降下させた電圧を
印加させると初期点燈時にフィラメントの加熱が充分で
なく又キック電圧も不足して点燈が困難になる問題があ
る。又１点燈中でも、螢光燈の経時的な消耗で、印加電
圧が低い場合にフリッカ−現象が生じ易くなったり、入
力側のライン電圧自体が何らかの事情で低下したため同
様のフリッカ−現象が発生するという不都合があった。

この発ＩＪ１は、上記電動機の回転ロー２り現象とか起
動困難、或いは螢光燈の初期点燈困難とか或いは点燈中
のフリッカ−現象の発生とかの問題を解消し、負荷側電
気機器類を円滑に起動し、また、良好な作動状態を保持
できるようにし、かつｔｒ１電や回転制御などを確実に
行なうのに好適な電力制御器を提供することを目的とす
る。

「実施例」 次に本発明の望ましい実施例を図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明に係る自動販売機を示す回路図である０
図に於て、例えば商用電源ＡＣ１００Ｖの供給を受ける
プラグ３０に主電源スイッチ３２．ヒユーズ３４を介し
て位相制御回路３６と負荷３８が直列に接続されて主回
路が形成されている。

位相制御回路３６は、主回路中に挿入されたトライアッ
ク４０と、このトライアック４０を所定の位相角でオン
させるためのトリガー回路４２とから成る。このトリガ
ー回路４２には位相角をほぼ最小値（導通角はほぼ最大
の１８０°）と通常位相角（導通角は１８０°　より小
さい値）の二段階に切替えさせる位相制御調整回路７０
が接続されている。

トリガー回路は電源電圧同期式でもよいが、本実施例で
は電流同期式を用いている。

トリが一回路４２はトライアック４０のＴｌ側に一方の
端子が接続されたコンデンサＣＩと、このＣＩの両端に
所定向きでブリッジ接続された４つのダイオード０１〜
Ｄ４と、Ｄ！と０２．０２と０３．Ｄ３と０４の各接続
点とトライアック４０のＴ２側の間に接続された抵抗Ｒ
１〜Ｒ５と、Ｃ１の他方の端子、即ちＤ２と０３の接続
点とトライアック４０のゲート端子Ｇの間に挿入された
ＳＢＳとから構成されている。

このトリガー回路４２は、トライアック４０のＴｌ側が
正、　Ｔ２側が負の期間中Ｃ１からＲ２，Ｒ３，Ｒ４と
電流が流れ、逆にＴｌ側が負、　Ｔ２側が正の期間中Ｒ
４゜Ｒ２，Ｒ３からＣＩへと電流が流れ、いずれの場合
にも極性が変わってからｃｌとＲ２−Ｒ４で決まる所定
の充電時間後にＳＢＳをスイッチングさせてトライアッ
ク４０のＧ端子に負又は正のトリがパルスを印加する。

トリガー回路４２からトリガパルスを入力するとトライ
アック４０は導通し１次にＴＩ、７２間が零電圧となる
まで導通状態を保つ、電源電圧が零電圧になってからト
リガパルスを受けて導通するまでを位相角という、この
位相角は、可変抵抗であるＲ３をｍｔｔｔしてａ（変す
ることが出来、この実施例では例えば、抵抗Ｒ２，Ｒ３
の両端を短絡しない状態でプラグ３０より入力したａｃ
ｔｏｏｖの電圧（ライン電圧）を８５Ｖに落として負荷
３８に供給する値に設定されている。このときの位相角
を以下通常位相角と言う。

これに対し、Ｒ４はＲ２，Ｒ３に比べて遥かに小さく、
抵抗Ｒ２，Ｒ３の両端が短絡されたとき、非導通角はほ
ぼ零近くの最小位相角となるように設定されており、こ
の際、負荷３８には入力電圧ＡＣ１００Ｖがほぼそのま
ま印加されるようになっている。

なお、Ｒ４の値を適当に変更することにより、最小位相
角のかわりにＲ２，Ｒ３の両端短絡時に負荷に掛かる電
圧が例えば９０Ｖとなるような位相角に設定することも
できる。

トリガー回路４２中の０１〜０４．　Ｒ１，Ｒ５はヒス
テリシスの軽減用である。

トライアック４０のＴ１端子側の主回路中にチョークコ
イルＬ１が直列に接続され、また、チョークコイルＬｌ
、　　トライアック４０と並列にコンデンサＣ２が接続
されている。このＬｌ、Ｃ２は低域通過ＬＣフィルタを
なすもので、トライ７−２り４０のＴ２端子側の主回路
中に直列に接続されたチョークコイルＬ２とともに、ト
ライアック４０がターンオフ、ターンオン時に生じる高
周波ノイズを抑制するためのものである。　Ｃ２に並列
に挿入された０３．　Ｒ８はノイズ抑制及びトライアッ
ク４０のターンオフ、ターンオンを良好にするだめの調
整用である。

一方、トライア−７り４０のＴＩ、　Ｔ２端子間には、
Ｃ４，Ｒ７及び０５．Ｒ８が並列接続されている。これ
らの０４．　Ｒ７，Ｃ５，Ｒ８は、負荷３８の蛍光燈４
４が位相制御された低電圧を入力するとフリフカ−を生
じ易くなるのでこれを防止するためのものである。

も少し詳しく説明すると、一般的に蛍光燈負荷に対し位
相制御した電圧を掛けた場合、節電率が２０％以下の位
相角が小さい場合は殆ど問題はないが、節電率が３０％
を越えるぐらいの位相角になってくるとフリッカ−現象
（毎サイクルでのチラッキから数秒間隔の点滅などを含
む）を生じる゛ようになり、更に位相角が９０°を越え
ると点燈不能になってしまう、このため従来は２０％〜
３０％程度以にの節電が出来ないか、困難であった。

ところが、トチイアツクの非導通時にも、蛍光燈に小電
流を流すようにすると（当然節電効果を箸シ〈損なわれ
ないレベル）フリッカ−現象を生しることなく位相角９
０°以上の位相制御が可能になることを本発明者が見出
した。

トライアックの非導通時に蛍光燈に小電流を流す方法と
しては、主回路中のトチイアツクに対し並列にバイパス
回路を設け、トライアックの非導通時のみバイパス回路
をオンさせて電流を流すようにする、或いはバイパス回
路は常時オン状態としトライアックの非導通時の他導通
時もバイパス回路を電流が流れるようにする（但し、ト
ライア７りの導通時は両端電圧は殆ど零に近い）。

前者は一例としてトライアックと逆の位相で制御される
サイリスタ素子、Ｒ，Ｃ，Ｌなどで構成できる。後者は
、Ｒ，（：、　Ｌなどで構成できる。

また、トライアックの非導通時に、蛍光燈に小電流を流
すためのパルス発生器などを蛍光燈の両端に接続しても
よい、要は、位相制御回路が非導通時に蛍光燈に小電流
を流すことができる小電流供給回路であればよい。

具体的には、抵抗小猿のバイパス回路で流れる小電流で
もよいが、抵抗での熱損失ができる欠点があるので、Ｃ
を主とし、Ｒと組合わせて定数を適当に設定する。第１
θ図に小電流を含む蛍光燈電流のパターンを示す。

このようにして、８０％以上の節電も可能となる。

本実施例では、例えば、１００ｖ用３０−のグロ一式螢
光燈を５本用いる場合１例えばＣ４＝０．１　ＰＦ。

Ｒ７＝　１００Ω、　Ｃ３＝９．４ルＦ、　　Ｒ８＝５
０Ω程度とする。　Ｃ４，Ｒ７、Ｃ５，Ｒ８は全体とし
てスナバ回路としての機悌も有している。また、（：５
．　Ｒ８側が仮に断線・バ故を起こしたときでもＣ４，
Ｒ７が従来のスナバ回路と同じ定数に設定されているの
でトライアック４０のターンオフ、ターンオン動作を良
好な状態に保つことができる。

負荷３８は、商品（缶ジュース、バック牛乳など）冷却
用のコンプレッサ４Ｂが連結された誘導電動機４８、蛍
光燈４４．商品供給機構（コインメック）５０、紙幣識
別＠５１を含むマイクロコンピュータシステム５２など
の電気機器が並列に接続されてなる。

、′Ａ導電動機４８．螢光燈４４．商品供給機構５０に
は各々個別に電源を投入するためのリレースイッチ５４
、５８．５８が設けられている。リレースイッチ５４は
商品温度を検出して作動するサーモスタット（図示せず
）と連動しており、商品温度が所定値以−ヒになるとサ
ーモスタットが閉じると同時にリレースイッチ５４が閉
じ、逆に商品温度が所定値以下になるとサーモスタｙ）
が開いて同時にリリースイー２チ５４も開くようになっ
ている。

誘導電動機４８は、印加電圧が変化しても回転数変化の
少なＣ）定回転特性を有しており、又、コンプレッサ４
６は回転数が変化しても負荷トルクがほぼ一定の定負荷
トルク特性を有している１通常、コンプレッサ４６駆動
用の１ｏｏｖ用誘導電動［４８は印加゛−１〔が略８５
〜８０Ｖ程度の動作点でも正常運転可能となっており、
印加電圧が上昇しても回転数変化が少なく冷却能力は殆
ど変わらない、９ｅって、１００Ｖからの電圧低下分だ
け、節電を行なうことができる。

ところが、誘導電動機４８の起動トルクは小さく、逆に
、レシプロタイプなどのコンプレッサ４６の起動負荷ト
ルクは大きい、このため、リレースイッチ５４が閉じる
モータ起動時に、誘導電動機４８に掛かる印加電圧が８
５Ｖであると、実効電力が不足して回転トルクと負荷ト
ルクとのつりあいによる回転ロック現象が生じ、スムー
ズに起動しないか起動困難となる恐れがある。

本実施例では、機械的負荷であるコンプレッサ４６が結
合された状態で誘導電動機４８が起動しようとするとき
、大きな起動電流（定常運転時の数倍具−に）が流れ、
商用電源ラインの電圧値に大きな変動を生ぜしめるので
、これを利用して誘導電動機４８の起動障害を防止する
ようにしている。なお、起動電流の立上がりや起動″ｆ
ｔＬＦＬ発生時に生じるノイズ成分を利用するようにし
てもよい。

リレースイッチ５６は１時限タイマ（図示せず）と連動
されており、例えば屋外が暗くなる夕刻５時から朝方７
時まで閉じられ、逆に朝方７時から夕刻５時まで開かれ
るようになっている。

螢光燈４４は商品見本を照らして利用者に商品を見易く
するなどのためのものであり、１００Ｖ用に対し位相制
御で印加電圧を例えば８５Ｖとすると５０％程度の大き
な節電率が得られる。

ところが、前記誘導電動ａ４８の場合と同様にリレース
イッチ５Ｂが閉じる初期点燈時に、螢光燈４４に掛かる
印加電圧が低いとフィラメントの加熱が充分なされずス
キツク電圧が不足し点燈が困難となる。また、一旦点燈
したあとも、印加電圧が位相制御された低い電圧の場合
は放電動作が不安定化し易く、とくに、経時的な劣化が
あるときや、商用電源のライン電圧自体が夕刻の一般家
庭の電力消費量が多くなって低下した場合などにフリッ
カ−現象を生じる恐れがある。

、本実施例では螢光燈４４が初期点燈するとき或いは！
リッカー現象を生じるとき発生するノイズ成分及びライ
ン電圧の低下を利用して初期点燈障害やフリフカ−現象
を防止するようにしている。

リレースイッチ５８は商品セレクトスイッチ（図示せず
）と連動されており、商品セレクトスイッチが押下され
ると商品供給機構５０が作動して商品を例えば回転移送
しながら販売機の取出口に落下させるようになっている
。

商品供給機構５０は電動機又はソレノイド等により構成
されており、通常の場合、印加電圧が８５Ｖ以上に保た
れていれば商品を取出口に落下させることができる。け
れども、自販機の設置環境が悪く、手入れもされていな
いと、内部にゴミやチリが溜まって供給機構５０の動き
を悪くし、とくに重量の成る１１缶や１１バツクなどの
商品の場合、印加電圧が低いと駆動力が不足し、ひっか
かりを生じる場合がある。

本実施例では商品供給機構５０に電圧が印加されたとき
流れる過渡的な電流で生じるノイズ成分を利用して商品
供給不良を防止するようにしている。

マイクロコンピュータシステム５２は常時通電状態とす
るためリレースイッチなどは設けられていない、このマ
イクロコンピュータシステム５２で機能させる紙幣識別
装置５１は微妙な検知を行なうために、トチイアツク４
０のオン・オフ時に発生する急・峻なノイズが入り込む
と誤動作する場合がある本実施例では前述したようにＬ
Ｌ、　Ｃ２，Ｃ３，ＲｅによるＬＣフィルタに、更に、
Ｌ２を加えてマイクロコンピュータシステム５２の誤動
作を防ぐようにしている。

なお、マイクロコンピュータシステム５２などの負荷に
対し点線Ａ、Ｈに示す位置などにノイズフィルタを挿入
するようにしてもよい。

又、後述するように、マイクロコンピュータシステム５
２が紙幣識別動作等を行なう際、トライアック４０の位
相制御を小さくするか停止して誤動作を防ぐようにして
もよい。

前記ヒユーズ３４の負荷側には主回路に１列にトランス
６０が接続されている。このトランス６０は一次入力Ａ
Ｃ１００Ｖを二次出力＾Ｃｌ２ｖに変換するもので二次
側に接続された４つのダイオードＤ５〜Ｄ８から成るブ
リッジ回路６２、抵抗Ｒ９、大容量コンデンサＣ６、ブ
リーダ抵抗ＲＩＧ及び電９０％表示用の発光ダイオード
Ｄ８、抵抗Ｒ１１、ツェナーダイオードＺＤとともにＡ
ＣｉｏｏＶから９Ｖ（ＺＩＩのツェーナ電圧）の安定直
流電圧Ｅを得るようにしている。

またトランス６０及びブリッジ回路６２は、電源電圧検
出回路としての機能も有している。即ち、ブ。

リッジ回路６２の出力端電圧ＢＥは脈流しているが、Ａ
ＣｌｏｏＶのライン電圧が変化すると、それにほぼ比例
してＢＥも変化する。このＢＫは電源電圧検出信号とし
てレベル変換回路８４に出力されるようになっている。

なお、ライン電圧が多少低下してもＥは殆ど変化しない
。

このレベル変換回路８４は、直流電圧Ｅに抵抗Ｒ１２，
Ｒ１３を介してコレクタが接続され、抵抗Ｒ１４を介し
てエミッタがアースと接続されたトランジスタＴｒから
成る。前記ブリフジ回路６２の出力一端電圧ＢＥは抵抗
Ｒ１５を介してＴｒのベースに印加されるようになって
いる。

従って、Ｔｒのエミッタ出力ＥはＢＥに比例して変化す
ることになる。この出力電圧Ｅ。の大きさは、可変抵抗
器であるＲ１３を変えることにより適当なイ１に調節す
ることができる。

出力電圧Ｅ０は、一般の家庭等での電力消費量が増大し
てライン電圧が低下するとそれに伴って電圧レベルが低
下する。また、誘導電動機４８の起動時に流れる大きな
起動電流によってライン電圧が過渡的に低下した場合に
電圧レベルが低下変動する。

また、螢光燈４４の初期点燈時或いはフリッカ−発生時
、商品供給機構５０の起動時の電流変化で生じるノイズ
成分が主にＴｒのベース回路を通してＴｒに入り込み増
幅された形で出力電圧Ｅ０に重畳されることになる。

Ｔｒのエミッタ出力Ｅ。は、タイマー回路７２のトリガ
端子ＴＲに印加されるようになっている。タイマー回路
７２は、電源端子Ｖ＋が直流電圧Ｅと接続されＶがアー
スと接続されている。リセット端子Ｒは端子Ｇと接続さ
れている。この端子Ｇには後述する「低」レベルのリセ
ット信号が入力されるようになっている。また、スレシ
ホールド端子ＴＨはコンデンサＣ７を介してアースと接
続されるとともに、抵抗ＲＩＢ〜Ｒ１８を介してＥと接
続されている。ＴＨはディスチャージ端子ＤＣとも接続
されている、　ＲＩＢ、　Ｒ１７は切換えスイッチ７４
によって一方を選択することができ、この内、Ｒ１７は
可変抵抗器になっている。

Ｒ１６〜Ｒ１８，Ｃ７はタイマー回路７２のタイマ一時
間を設定するためのもので、例えば切換スイッチ７４を
ＲＩＥｉ側に倒したときは、約ＳＯＳ、　Ｒ１７側に倒
したときは約７８の時間設定を行なうことができる。

後者の７Ｓは、誘導電動機４８、螢光燈４４、商品供給
機構５０の起動に充分な時間である。

タイマー回路７２の制御電圧端子Ｃｖは誤動作防止のた
めコンデンサＣ８を介してアースと接続されている。

このように構成されたタイマー回路７２は次のように動
作する。即ち、予めＤＣ端子、出力端子０１ｌＴは「低
」レベルになっており、Ｃ７は完全放電状態にあるもの
とすると、　Ｔｒ端子の入力レベルがｖ＋−■−間の印
加電圧の１／３以下（これをトリガしきい値ＶＴＲとい
う）に落ちるとタイマースタート動作を行ないＤＣ端子
を開放状態とすると同時に出力端子ＯＵＴをｒ高」レベ
ルにする。

そして、時間の経過とともにＲ１８，ＲｌＢ又はＲ１７
を介してＣ７の充電が進行し、Ｃ７の＋側電圧がＶ、−
■−間の印加電圧の２７３以上に達したところでタイム
アツプし、ＤＣ端子を「低」レベルにすると同時に出力
端子０υ丁を「低」レベルにする。

但し、タイムアツプ前にＧ端子を介してＲ端子に「低」
レベルのリセット信号を入力するとタイマー回路７２は
リセット動作を行ない出力端子ＯＵＴを「低」レベ・ル
にする。

トリガしきい値ＶＴＲに対しＴ「のエミッタ出力Ｅ０の
レベルは正常な動作状態において所定分だけ上となるよ
うに設定されている。

タイマー回路７２のＯＵＴ端子は位相制御調整回路７０
・接続されている。この位相制御調整回路７０は前記ト
リガー回路４２中の並列接続されたＲ２．　Ｒ３の両端
にブリッジ接続された４つのダイオード０１０〜　ロ１
３と、０１０　と　０１１の接続点と１１２と０１３の
接続点間に挿入されたＳＣＲと、このＳＣＨにゲート電
圧を印加するためのゲート回路７４とから構成されてい
る。

ゲート回路７４はＥとアースとの間に直列接続された抵
抗Ｒ１９，！！Ｉ整回路動作中を表示するための発光ダ
イオードＤ１４、抵抗Ｒ２０，Ｒ２１から成る。タイマ
ー回路７２のＯＵＴ端子はＲＩ９と０１４間に接続され
ている。またＲ２１の両端は、ＳＣＲのゲート端子カソ
ード端子と接続されている。

タイマー回路７２のＯＵＴ端子が「低」レベルのときは
、０１４は点燈せず、Ｒ２１の両端電圧もほぼ零なため
ＳＣＲは非導通状態となり、位相制御′ａ整四回路０は
トリガー回路４２から切離され何ら影響を与えない。こ
のとき、トライアック４０は通常位相角で制御される。

逆に、タイマー回路７２のＯＵＴ端子が「高」レベルの
ときは、０１４が点燈し、Ｒ２１の両端に電圧が生じて
ＳＣＲを導通状態とする。このとき、トリガー回路４２
のＲ２，Ｒ３を０１０〜０１３を通じて短絡することに
なり、トライアック４０は最小位相角で制御されること
になる。

負荷３日の誘導電動機４８．蛍光燈４４に対し各々起動
終了検出装置２００，２０２．商品供給機構５０に対し
稼動停止検出袋ｆｉ２０４が装備されている（第３図参
照。） 起動終了検出装置２００は、本実施例では誘導電動芯回
転軸などに装備されて回転数の高低に従って電圧レベル
が高低する回転数検出信号を出力する回転数検出器２０
６と、この回転数検出信号を入力し、予め１００ｖ定常
運転時の回転速度より僅かに小さい所定の基準速度レベ
ルＮｏと比較して、検出信号が上回ったとき「低」レベ
ルを出力する比較回路２０８　と、比較回路２０８の出
力が「高」から「低」へ変わるダウンエツジで短時間「
低」レベルを出力する単安定２１０とから成る。

誘導電動機４ｓが電源を投入されて起動を開始してから
回転数がＮｏになるまでは比較回路２０Ｂは「高」レベ
ルを出力しており、Ｎｏを越えると「低」レベルに変化
する。この際単安定２１０から「低」レベルの起動終了
検出信号が出力される。

起動終了検出装置２０２は本実施例では蛍光燈４４の給
電ラインに挿入された変流器又は小抵抗、コンデンサを
含む直流変換回路を有する電流検出器２１２と、この電
流検出器４Ｇの出力が予め設定された蛍光灯４４の１０
０ｖ定常運転時における電流値より僅かに大きい所定の
電流レベルＩｏを下回ったとき「低」レベルを出力する
比較回路２１４と、比較回路２１４の出力が「高」から
「低」へ変わるダウンエツジでデ！時間「低」レベルを
出力する単安定２１６とから成る。

蛍光燈４４が電源を投入される前は比較回路２１４は「
低」レベルである。

蛍光燈４４が電源を投入されて起動を開始し検出電流が
■０を越えると比較回路２１４は「高」レベルとなる。

そして、初期点燈が完了し検出電流がＩＯを下回ると比
較回路２１４の出力は「低」レベルに変化し、この際単
安定２１６から「低」レベルの起動終了信号が出力され
る。

稼動停止検出ｉｉ、２Ｑ４は本実施例ではリレースイッ
チ５８と連動してリレースイッチ５８が開いたとき「低
」レベルのスイッチ信号を出力するスイッチ回路２１８
　と、このスイッチ回路２１８の出力が「高」−から「
低」へ変わるダウンエツジで短時間「低」レベルを出力
する単安定２２０とから成る。

スイッチ回路２１８の出力は予め「低」となっており商
品供給機構５０に電源が投入されるとスイッチ回路２１
８の出力は「高」レベルになる。そして商品供給機構５
０の電源投入が開放されて停止するとスイッチ回路２１
８の出力は「低」レベルへ変化し、この際単安定２２０
から「低」レベルの稼動停止検出信号が出力される。

これらの起動終了検出袋ｆｆ１２ｏｏ、２ｏ２、稼動停
止Ｌ検出装置２０４の出力はＯＲ回路２２２を介して端
子Ｇへ送出されるようになっている。

「作用」 次に、上記のように構成された本実施例の作用を説明す
る。尚、予めプラグ３０は商用電源と接続され、主電源
スイッチ３２は投入されているものとする。また、電源
が投入されていることによりマイクロコンピュータシス
テム５２に電流が流れるため、トチイアツク４０は通常
位相角で電圧の位相制御を行なっているものとする。従
って、負荷３８側の電圧は８５Ｖとなっている。

まず初めに、商品温度が上昇しサーモスタットが働いて
リレースイッチ５４が閉じると、誘導電動機４８に８５
Ｖの電圧が印加される。誘導電動機４８は電圧印加に付
勢されて起動しようとするが機械的負荷であるコンプレ
ッサ４Ｂが連結されているため直ちに起動はせず、この
とき大きな起動電流が流れる。

この起動電流は商用電源側に影響を与え、内部の電圧降
下分によりライン電圧が過渡的に低下変動する。このラ
イン電圧の低下変動は、トランス６０、ブリッジ回路６
２によって検出されＴｒのエミ−２り出力Ｅ。の変動と
してタイマー回路７２のＴＲ端子に人力される。

Ｅ、の低Ｆ変動が大きいためにタイマー回路７２のトリ
ガしきい値ＶＴＲを下回り、タイマーがスタートする。

タイマスタートと同時にトリガー回路４２中のＲ２，Ｒ
３が短絡される。従って、トライアック４０は最小の位
相角で位相制御を行ない負荷３Ｂにはほぼ１００Ｖの全
電圧が印加される。

このため、誘導電動機４８の起動時に１００Ｖの円滑な
起動動作に十分な電圧がかけられるごとになりスムーズ
に起動する。そして、回転数がＮｏに達し起動がほぼ完
了すると、起動終了検出装ｆｆ１２００からＯＲ回路２
２２を介して低レベルのリセット信号がタイマー回路７
２に加えられタイマーをリセットする。これによりトラ
イアック４０は節電用の通常位相角制御状態に戻る。若
し仮に誘導電動機４８の起動終了検出が失敗してもタイ
マー回路７２で予め設定した例えば７Ｓ（誘導電動ａ１
４８は２．３秒で正常回転に達する）が経過するとタイ
ｌ−アップしトライアック４０は確実に節電用の通常位
相角制御状態に戻る。その後は、誘導電動機４Ｂは８５
Ｖで運転され節電が行なわれる。誘導電動機４８の運転
は商品が所定温度に下りサーモスタットが開くまでなさ
れる。

次に、利用者によって商品セレクトスイッチが押された
場合、リレー寞スイッチ５８が閉じ商品供給機構５０が
起動しようとする。この際、主回路を流れる電流が急に
増大し大きなスパイク性のノイズが主回路、トランス６
０．ブリッジ回路６２を経るなどしてベース回路へ入り
Ｔｒのエミッタ出力Ｅ。に表われる。このＥ。に乗った
ノイズ成分でＥ。が瞬間トリガしきい値ＶＴＲを下回る
ためタイマーがスタートし、前述と同様にして商品供給
機構５０に対する印加電圧が１００ｖの全電圧となり商
品のひっかかりを起すことなく確実に商品の供給動作を
行なうことができる。

そして、商品供給機構５０の動作が完了すると稼動停止
検出装置２０４からＯＲ回路２２２を介して「低」レベ
ルのリセット信号がタイマー回路７２に加えられタイマ
ーリセットを行なう、但し、稼動停止検出が失敗しても
その後タイムアツプしタイマー回路７２の出力が「低夛
舊わるので他の機器に対する確実な節電がなされる。

また、時刻が夕方５時となり時限タイマが働いてリレー
スイッチ５６が閉じると、螢光燈４４に　８５Ｖの゛市
川が印加される。螢光燈４４は電圧印加に付すされて放
電を開始し初期点燈しようとする。このリレースイッチ
５６が閉じたとき、放電開始動作が起きたときスイッチ
性、放電性の大きなノイズが発生しＴ「のベース回路に
誘導やアースからの回り込みなどで入りエミッタ出力Ｅ
。に現われる。

このＥ。に重畳したノイズ成分（変動成分）でＥ。

が瞬間トリガしきい値ＶＴＲを下回るためタイマーがス
タートし、前述と同様にして螢光燈４４に対する印加電
圧が１００ｖの全電圧となりフィラメントに対する加熱
も十分なされキー２り電圧も上方な値になるので初期点
燈不良を起こすことなく確実に点燈する。そして、初期
点燈動作が完了すると起動終了検出装置２０２からＯＲ
回路２２２を介して「低」レベルのリセット信号がタイ
マー回路７２に加えられタイマーリセットを行なう、但
し、稼動停止の検出が失敗してもその後タイマー回路７
２で予め設定し、た７ｓ（蛍光燈４４が点燈を完了する
のに十分な時間）が経過するとトライアック４０は通常
位相角での制御状態に戻る。従って、その後は、蛍光燈
４４は８５Ｖで点燈し続けることになり、大幅な節電が
行なわれる。この蛍光燈４４の点燈は夜が明けた朝の７
時に時限タイマが働きリレースイッチ５Ｂが開くまでな
される。

これとは別に、蛍光燈４４が経時的に劣化した結果、点
燈中に印加電圧が８５Ｖと低いことにより放電が不安定
になってフリッカ−現象を生じた場合も同じくきわめて
大きなノイズが発生し、誘導なとでＴｒのベース回路に
入り込みエミッタ出力Ｅに現われる。従って、このＥに
重畳したノイズ成分でＥが瞬間的にトリガしきい値ＶＴ
Ｒを下回り　（第３図の（Ｅ）参照）、このため点燈中
の蛍光燈４４に対する印加電圧が１００Ｖになって安定
な点燈状態となる。

この１００Ｖの全電圧印加は７Ｓで終わり、その後フリ
ッカ−現象が起きなければ元の８５Ｖ印加電圧状態に戻
る。８５Ｖの印加゛電圧になったときフリッカ−現象が
再発する傾向にある場合、フリッカ−現象が起きるとま
た直ちに全電圧印加状態になるので、時間的に見てフリ
ッカ−の発生が極力抑えられることになり、利用者に与
える不快感を大幅に減少させることができる。又、フリ
ー、カー現象が継続すると却って電力消費が増大するが
、これも抑えることができる。尚、８５Ｖの印加電圧で
はいつもフリッカ−現象が起きる恐れがあるとき、タイ
マー回路７２の切換スイッチ７４をＲ２Ｏ側に倒してＥ
ｉＯｓの全電圧印加時間とすることにより、フリッカ−
発生周期を長くするとよい、この場合でも、起動終了検
出袋？１２００．２０２稼動停止検出装置２０４が働く
のでフリッカ−以外でタイマーがスタートした場合７５
以下の短時間にタイマー回路−／　トが掛かるので誘導
電動機４８の運転などに対し効果的に節電が図られる。

次に、夕方の一般家庭等の電力需要の増大で商用電源側
に電圧降下を生じライン電圧ＡＣ１００Ｖ自体が下った
場合、直流電圧ＥはＺＤで一定に保たれるが、ブリ−２
ジ回路６２の出力端電圧ＢＥが低下する。

このＢＥの低下を受けてＴｒのエミッタ出力Ｅ。も低下
する。

そして、このＥ。の全体的なレベルがトリガしきい値Ｖ
ＴＲに近づくと、Ｅｏに含まれている変動成分が小さく
ても瞬間的にＶＴＲを下回るようになる。

これは、Ｅｏの変動成分に対する感度が増大したのと等
価である。この感度増大はライン電圧の低下による負荷
印加電圧の低下で蛍光燈４４の点燈が不安定になり易く
なるのを防止することなどに役立つ。

即ち、印加電圧の低下で蛍光燈４４の点燈が不安定にな
り始めることがあり、この際未だフリッカ−現象が生じ
ていないときでも正常点燈時よりややレベルの大きいノ
イズ成分が発生する。これは、フリッカ−現象によりノ
イズ成分のレベルが小さいが、前記ライン電圧の低下に
ょるＥ。の全体的なレベルの低下を受けて、瞬間的にＥ
。をＶＴＲより下回らせ、タイマーをスタートせしめる
。

この結果、負荷３８側に対する印加電圧が全電圧（但し
、ライン電圧が低下しているので１０（ＩＶより低い）
となり、蛍光燈４４の点燈不良でフリッカ−現象が生じ
るのを未然に防止することができる。

ライン電圧がさらに低下すると、Ｅｏの全体的なレベル
がさらに低下し遂にＶＴＲを下回るようになり、このと
きタイマーがスタートする。これにより、負荷３８側の
印加電圧が全電圧となり、蛍光燈４４が点燈中のときは
、印加電圧の極端な低下に伴なう点燈不良或いは点燈停
止の発生を防ぐことができる。

更に、誘導電動機４日が運転中のときは、印加電圧の極
端な低下に伴なう冷却能力の低下で商品冷却に長時間掛
かることなどを防止することができる。

なお、タイマー回路７２は、スタートしてから７Ｓたち
タイムアツプしたｉ、ＥｏがまだＶＴＲを下回っている
場合は直ちにタイブーが再スタートするようにもなって
おり、ト述した全電圧の位相制御が継続される。ライン
電圧が毎日規則的に低下する夕方５時前後になったら予
め切換スイッチ７４をＲＩＧ側に切換えタイマ一時間を
６０ｇに舌長しておいてもよい。

１記実施例によれば、負荷側の誘導電動機、螢光燈、商
品供給機構の起動時等に任意の所定時間継続する全電圧
を印加するようにしたので円滑な起動動作を速やかに、
かつ、良好に行なうことができ、また、確実な筒型を図
ることができる。動作中にライン電圧が低下しても、適
正な運転状態、安定な動作状態、信頼性有る動作状態を
確実に保持することができる。

なお、」二足実施例に於ては商用電源から直流電圧Ｅを
得るようにしたが電池を用いタイマー回路をノイズに強
くするようにしてもよい、また、’＋ｔｉ、源電圧の検
出方法は第４図に示すように、商用型ｆｉＡｃ１００Ｖ
を入力するトランス８０の二次側巻線を二組とし、一方
の巻線８２で第１図の場合と同様に直流電圧Ｅを得、他
方の巻線８４にダイオードブリッジ回路８６、大容賃コ
ンデンサＣｌＯ３分圧抵抗Ｒ３Ｇ、　Ｒ３１を設けこの
分圧電圧ＢＥ’　を所定の抵抗を介して或いは介せずし
て第１図のＴｒのベースに印加するか、又はタイマー回
路７２のＴＲ端子に直接入力するようにしてもよい、後
者の場合、Ｒ３０又はＲ１３１の一方を可変としてトリ
ガしきい値ＶＴＲに対する検出電圧レベルをｗＪｍすれ
ばよい、負荷側電気機器の起動或いは螢光燈のフリッカ
−など負荷機器の動作に起因するノイズ成分は、抵抗Ｒ
３０゜Ｒ３１の間の点とＴ「又はＴＲ端子を結ぶライン
とアース基板の作るループに誘導で入り込んだり、トリ
ガ回路４２からアース基板を介して回り込むなどして検
出電圧に重畳する。従って第１図の場合と同じく、前記
ノイズ成分を検出電圧に重畳するため特別の回路を設け
る必要がないので構成が筒中である。但し、主回路とＴ
ｒのベース側又はＴＲ端子側との間に高周波通過用のコ
ンデンサを設けるなど簡単な構成で重畳させることも可
能である。また、第１図のＲ１５に高周波通過用のコン
デンサＣＯを並列接続して重畳量を増大させることもで
きる。

また、ライン電圧の低下を検出しない場合、第５図に示
す如く、Ｅとアース間で可変抵抗Ｒ３２、固定抵抗Ｒ３
３で分圧しトリガしきい値Ｖ　Ｔ　Ｆより少し大きいＥ
ｏ”としてタイマー回路７２のＴＲ端子に入力し、アー
スから回り込む負荷機器の動作に起因するノイズ成分を
Ｅｏ′に重畳せしめタイマスタートを図るようにしても
よい、Ｒ３２の可変で検知レベルを調節することができ
る。

また、タイマスタートは、第６図に示す如く、リレース
イッチ５４．５Ｊ５８の閉動作に各々連動して例えばス
イッチ回路２３０，２３２，２３４から「低」　レベル
のスイッチ信号を出力せしめＯＲ回路２３６を介して単
安定２３８に送出し、スイッチ信号のｒ高」から「低」
へ変化するダウンエツジで単安定２３８に短時間「低」
レベルをＯＲ回路２３９を介してタイマー回路７２のト
リガ端子↑Ｒへ出力させてタイマースタートさせるよう
にしてもよい、この第６図では、ライン電圧の低下は、
第１図のＢＥ主電圧比較回路２４０テ所９　ｃ７）　：
Ｊｌ；　ｍ電子ＲＥｏ　（＜１Ａｉ　Ｉｆ９１１Ｖ　）
）−１＋較しＲＥｏを下回った場合、比較回路２４０か
ら出力される「低」レベルで検出し、ＯＲ回路２３９を
介してタイマー回路７２のトリガ端子ＴＲへ出力される
ようになっている。

また、上記実施例では、８５Ｖの位相制御状態から全電
圧へ戻すようにしたが、負荷側電気機器の起動等が良好
ならば９０Ｖ程度であってもよい、この９０Ｖに戻す方
法は第１図のＲ４の設定値でｆｌｌｉに調節できる０位
相制御回路の構成も第１図に示したものに限定されず例
えば、第７図に示すようにトリガー回路８０に周知の起
動補償回路９２を有するものであってもよい。この第７
図の場合、起動補償回路９２のダイオードブリッジ９４
中のコンデンサＣの両端にリレースイッチ或いはサイリ
スタスイッチなどのスイッチ９Ｂを設け、例えば第１図
のＲ２１の両端電圧の有無でスイッチ９６をコントロー
ルする。なお、一般家庭等の電力消費増大によるライン
電圧の降下が少ない場合、第１図のＴｒ以後の回路構成
を第８図の如く、所定の基準レベル町。、と比較する比
較回路１００とし、ＥｏがＥｒｅｆ　（第第１図でのＶ
ＴＲに当る）を下回ったとき比較回路１＜）Ｏが出力す
る信号で第７図のスイッチ９６をオンするようにしても
よい。

更に、第９図に示す如く第１図の位相ａｒｇ４調整回路
７０や、リレースイッチなどで、タイマースタート後に
位相制御回路３６全体を短絡するようにしてもよい、ま
た、トライアックの代りにＳＣＲ，ＧＴＯなど他のサイ
リスタを用いて位相制御回路を構成してもよいのは当然
である。

また、負荷側電気機器は一つであってもよい。

「発明の効果」 以上述べた如く、本発明によれば極めて簡単な構成で、
負荷側電気機器の起動時や稼動時などに大きな電圧をか
けてスムーズな起動や円滑な稼動動作を行なわせ、かつ
、起動後や稼動後などに確実な節電等を行なわせること
ができる。

また、負荷側電気機器が動作不良を起こす恐れがあると
き大きな電圧を掛けて動作不良の発生を抑制するととも
に、動作不良が生じない間は確実に節電などを図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る自動販売機を示す回路
図、第２図は従来の電力制御器の一例を示す回路図、第
３図は第１図に附随する回路図、第４図は電源電圧検出
方法の他の例を示す回路図、第５図は位相制御回路の他
の例を示す回路図、第６図は第１図の一部の変形例をて
示す説明図、第７図、第に各々第１図の一部の変形例を
示す回路図、第９図は他の実施例を示す回路図、第１０
図はバイパス回路を設けたことによる螢光燈に流れる全
体的な電流波形を概略的に示す図である。 図　　中、 ３６・・・位相制御回路、 ３８・・・負荷、 ６０・・・トランス、 ６２・・・ブリッジ回路。 ７０・・・位相制御調整回路、 ７２・・・タイマ。 第２図 第４図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 午統袖止書（方式） ％式％ １　弱性の表示 昭和６０年６月２１日提出の特許願（１）２　発明の名
称 電力制御器 ３　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　株式会社　エスピープランニング４　代理人 ５　補正命令の日付 ｒ自発」 ７　補正の対象 １１１細書全文及び企図 ８　補正の内容

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）電源と１又は並列に装備された複数の負荷側電気
   機器との間で電圧を降下させる位相制御回路と、電圧降
   下量低減指令を受けてスタートし予め定められた時間電
   圧上昇制御信号を出力するタイマと、この電圧上昇制御
   信号を受けて位相制御回路による電圧降下量を減少させ
   る手段とを有し、前記タイマは電圧降下量低減解除指令
   によりリセット自在に構成されたことを特徴とする電力
   制御器。
2. （２）前記電圧降下量低減指令は負荷側電気機器の起動
   開始信号を含み、電圧降下量低減解除指令は起動終了信
   号を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   電力制御器。
3. （３）前記電圧降下量低減指令は負荷側電気機器の稼動
   開始信号を含み、電圧降下量低減指令は稼動終了信号を
   含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項
   記載の電力制御器。
4. （４）前記電圧降下量低減指令は負荷側電気機器の動作
   不良発生信号を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項又は第２項又は第３項記載の電力制御器。