JPS624735B2 - - Google Patents
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- JPS624735B2 JPS624735B2 JP53022580A JP2258078A JPS624735B2 JP S624735 B2 JPS624735 B2 JP S624735B2 JP 53022580 A JP53022580 A JP 53022580A JP 2258078 A JP2258078 A JP 2258078A JP S624735 B2 JPS624735 B2 JP S624735B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- electric valve
- control
- firing
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気弁を用いた給電制御装置に係リ、
特に電気弁の点弧位相を制御する装置に関する。
特に電気弁の点弧位相を制御する装置に関する。
たとえば溶接機のような遅れ力率負荷に交流電
源から給電する場合、給電電流を電気弁の点弧制
御によつて制御するには、第１図に示すような構
成が採用される。これは、交流電源１の出力を電
気弁２を介して負荷である抵抗３およびインダク
タンス４に供給するもので、電気弁２の制御は、
電源から変圧器５により取出した電源同期信号を
位相制御回路６に与え、この位相制御回路６が電
気弁２にゲート信号ＶGを与えることにより行
う。
源から給電する場合、給電電流を電気弁の点弧制
御によつて制御するには、第１図に示すような構
成が採用される。これは、交流電源１の出力を電
気弁２を介して負荷である抵抗３およびインダク
タンス４に供給するもので、電気弁２の制御は、
電源から変圧器５により取出した電源同期信号を
位相制御回路６に与え、この位相制御回路６が電
気弁２にゲート信号ＶGを与えることにより行
う。
位相制御回路６は、可変抵抗７，８の調節によ
りコンデンサ９の充電電流を加減し、コンデンサ
９の充電電圧が所定値に達する毎にユニジヤンク
シヨントランジスタ１０がターンオンすることに
よりトランス１１の２次側に現れるパルスをゲー
ト信号ＶGとして用いるものである。この場合、
可変抵抗７は、可変抵抗８を短絡した状態で、電
気弁２の点弧位相が負荷力率角より進まないよう
に位相を制限するためのもので、まず可変抵抗７
を設定した上で可変抵抗８によつて負荷電流を調
節する。
りコンデンサ９の充電電流を加減し、コンデンサ
９の充電電圧が所定値に達する毎にユニジヤンク
シヨントランジスタ１０がターンオンすることに
よりトランス１１の２次側に現れるパルスをゲー
ト信号ＶGとして用いるものである。この場合、
可変抵抗７は、可変抵抗８を短絡した状態で、電
気弁２の点弧位相が負荷力率角より進まないよう
に位相を制限するためのもので、まず可変抵抗７
を設定した上で可変抵抗８によつて負荷電流を調
節する。
しかしながら、この第１図の装置は負荷力率が
０に近い場合、すなわち、殆んどインダクタンス
のみの場合は問題がある。これを第２図ａ，ｂに
より説明する。同図ａは、時点t1で電気弁２を点
弧しその後は全点弧した出力電圧ＶOを得る点弧
位相をＶGとして示している。そして、この図示
波形から明らかなように、過渡的な直流分が流れ
るため、点弧位相を毎サイクル変えないと全点弧
した出力波形は得られない。また、同図ｂは負荷
の力率角より遅れて点弧させた場合の波形を示し
ている。この場合、過渡直流分は半サイクル以内
で減衰するから対称な出力電圧を得るためには同
一位相で点弧すればよい。すなわち、負荷力率角
より進んだ位相で点弧させると過渡分により制御
が不連続となり、制御不能となる範囲が存在す
る。
０に近い場合、すなわち、殆んどインダクタンス
のみの場合は問題がある。これを第２図ａ，ｂに
より説明する。同図ａは、時点t1で電気弁２を点
弧しその後は全点弧した出力電圧ＶOを得る点弧
位相をＶGとして示している。そして、この図示
波形から明らかなように、過渡的な直流分が流れ
るため、点弧位相を毎サイクル変えないと全点弧
した出力波形は得られない。また、同図ｂは負荷
の力率角より遅れて点弧させた場合の波形を示し
ている。この場合、過渡直流分は半サイクル以内
で減衰するから対称な出力電圧を得るためには同
一位相で点弧すればよい。すなわち、負荷力率角
より進んだ位相で点弧させると過渡分により制御
が不連続となり、制御不能となる範囲が存在す
る。
そこで従来は、第１図における電流設定用の可
変抵抗８の設定値が変つても負荷力率角以上に位
相が進まないように、負荷が変る毎に可変抵抗７
により点弧位相角のリミツト値を調整する必要が
ある。そして、溶接機負荷のように複数個の負荷
がある場合や負荷力率が変る場合、従来は、負荷
力率より位相を遅らせた位相に点弧位相を制限し
出力電圧を絞つた状態で使用している。
変抵抗８の設定値が変つても負荷力率角以上に位
相が進まないように、負荷が変る毎に可変抵抗７
により点弧位相角のリミツト値を調整する必要が
ある。そして、溶接機負荷のように複数個の負荷
がある場合や負荷力率が変る場合、従来は、負荷
力率より位相を遅らせた位相に点弧位相を制限し
出力電圧を絞つた状態で使用している。
しかしながら、このようにすると出力電圧制御
可能範囲が狭くなり装置の利用率が悪い欠点があ
る。
可能範囲が狭くなり装置の利用率が悪い欠点があ
る。
本発明の目的は、負荷力率が変つても連続的に
制御でき、しかも出力電圧を全点弧出力まで利用
できるような制御装置を提供することである。
制御でき、しかも出力電圧を全点弧出力まで利用
できるような制御装置を提供することである。
以下第３図乃至第５図を参照して本発明の一実
施例を説明する。
施例を説明する。
第３図は本発明の原理を説明するための波形図
である。いま、電源電圧１サイクル間は点弧位相
を固定し、１サイクル毎に位相変化をさせるよう
にし、前々回と前回の点弧位相をθ１とし、さら
に電気弁がオフしている時間をt1とする。そし
て、負荷力率Cosφ≒０の場合、次のサイクルで
全点弧させる位相角をαとすると α＝θ１−１／２t1 ………(1) が成立する。この式の意味は、Cosφ≒０の場
合、点弧位相角を1/2t1だけ進めると電気弁がオ
フする角度も1/2t1だけ遅れることになり、電気
弁がオフしている時間の1/2だけ位相を進める
と、電気弁はオフすることなく全点弧する、とい
うものである。
である。いま、電源電圧１サイクル間は点弧位相
を固定し、１サイクル毎に位相変化をさせるよう
にし、前々回と前回の点弧位相をθ１とし、さら
に電気弁がオフしている時間をt1とする。そし
て、負荷力率Cosφ≒０の場合、次のサイクルで
全点弧させる位相角をαとすると α＝θ１−１／２t1 ………(1) が成立する。この式の意味は、Cosφ≒０の場
合、点弧位相角を1/2t1だけ進めると電気弁がオ
フする角度も1/2t1だけ遅れることになり、電気
弁がオフしている時間の1/2だけ位相を進める
と、電気弁はオフすることなく全点弧する、とい
うものである。
このような制御をすると、cosφ＞０の場合は
１サイクルでは全点弧までに達しないが、数サイ
クルで全点弧に近づく。
１サイクルでは全点弧までに達しないが、数サイ
クルで全点弧に近づく。
また、
α＝θ１−１／２Kt1（Ｋ＞１） ………(2)
ここでＫはCosφの関数
とすれば、より早く全点弧に近づくことになる。
式(1)により次のサイクルの点弧位相角のリミツ
ト値（αL）は（θ１−１／２t1）となり、負荷電流制 御位相（α制御）が（θ１−△α１）で１／２t1＞△ α１の場合、点弧位相角はθ１−△α１＝θ２と
なる。
ト値（αL）は（θ１−１／２t1）となり、負荷電流制 御位相（α制御）が（θ１−△α１）で１／２t1＞△ α１の場合、点弧位相角はθ１−△α１＝θ２と
なる。
次のサイクルのαリミツトは（θ２−１／２t2）とな
り、α制御が（θ２−△α２）となり、（△α２
＞１／２t2）の場合、点弧位相が（θ２−１／２t2）と
なるよ うに位相のリミツト制御を行う。
＞１／２t2）の場合、点弧位相が（θ２−１／２t2）と
なるよ うに位相のリミツト制御を行う。
このような制御により負荷力率に拘らず、３サ
イクル程度で全点弧に近い所まで制御できること
が判明する。極端な例としてCosφ＝１の場合を
考えると、最初α＝90゜で点弧した場合、１サイ
クル目でα＝45゜、２サイクル目でα＝225゜、
３サイクル目でα≒11゜となるから、３サイクル
目の出力は全点弧出力の95％以上となる。
イクル程度で全点弧に近い所まで制御できること
が判明する。極端な例としてCosφ＝１の場合を
考えると、最初α＝90゜で点弧した場合、１サイ
クル目でα＝45゜、２サイクル目でα＝225゜、
３サイクル目でα≒11゜となるから、３サイクル
目の出力は全点弧出力の95％以上となる。
第４図は本発明の一実施例を示したもので、第
１図と同一符号は同一要素を示している。この装
置では、電気弁２の両端間電圧を電圧検出器２１
で取出し電源電圧位相を変圧器５で検出する。そ
して、各検出出力を位相検出回路２２に入力し、
電源位相ＶACおよび制御残り角位相をそれぞれＶ
SCRとしてロジツク回路２３に与え、ロジツク信
号ａ，ｂ，ｃ，ｄを得る。
１図と同一符号は同一要素を示している。この装
置では、電気弁２の両端間電圧を電圧検出器２１
で取出し電源電圧位相を変圧器５で検出する。そ
して、各検出出力を位相検出回路２２に入力し、
電源位相ＶACおよび制御残り角位相をそれぞれＶ
SCRとしてロジツク回路２３に与え、ロジツク信
号ａ，ｂ，ｃ，ｄを得る。
これらロジツク信号を抵抗器Ｒを介して積分器
３１，４１に電流信号を入力し、積分器３１によ
り点弧位相角のリミツト値αLを演算し、また積
分器４１により次の半サイクルの点弧位相を保持
させておく。また比較器３２，４２により点弧位
相角のリミツト値αLと点弧位相をそれぞれロジ
ツクレベルに変換し、位相制御信号αと前記αL
の論理積をアンド回路３３に与えて、このアンド
回路の出力をパルス増幅器３４を介して電気弁２
のゲートに与える。
３１，４１に電流信号を入力し、積分器３１によ
り点弧位相角のリミツト値αLを演算し、また積
分器４１により次の半サイクルの点弧位相を保持
させておく。また比較器３２，４２により点弧位
相角のリミツト値αLと点弧位相をそれぞれロジ
ツクレベルに変換し、位相制御信号αと前記αL
の論理積をアンド回路３３に与えて、このアンド
回路の出力をパルス増幅器３４を介して電気弁２
のゲートに与える。
一方、積分器４１により前の半サイクルの点弧
位相を記憶しておき、この積分器４１の出力V3
を比較器２２により比較してロジツクレベルに変
換し、パルス増幅器４３を介して電気弁２の１つ
に接続される。
位相を記憶しておき、この積分器４１の出力V3
を比較器２２により比較してロジツクレベルに変
換し、パルス増幅器４３を介して電気弁２の１つ
に接続される。
他方、変流器３５により負荷電流値を検出し、
実効値変換器３６の出力と電流設定器３７の出力
とを比較し、増幅器３８を経て位相制御回路３９
により位相制御信号出力αを出力する。
実効値変換器３６の出力と電流設定器３７の出力
とを比較し、増幅器３８を経て位相制御回路３９
により位相制御信号出力αを出力する。
第５図は上記実施例の動作を示す波形図であ
る。この第５図に示すように、電源電圧Ｖからロ
ジツク信号ＶACを作り、電気弁両端電圧を電圧検
出器２１により検出しロジツク信号ＶSCRを作り
出す。この２種の信号からａ，ｂ，ｃ，ｄなる信
号を作り、積分器３１には一定電圧＋V1を抵抗
R1を介し、且つ接点ａが動作している時のみ与
えて積分する。一方、一定電圧−V1を抵抗R/2を
通し且つ接点ｂが動作しているときのみ積分器４
１に与え積分する。
る。この第５図に示すように、電源電圧Ｖからロ
ジツク信号ＶACを作り、電気弁両端電圧を電圧検
出器２１により検出しロジツク信号ＶSCRを作り
出す。この２種の信号からａ，ｂ，ｃ，ｄなる信
号を作り、積分器３１には一定電圧＋V1を抵抗
R1を介し、且つ接点ａが動作している時のみ与
えて積分する。一方、一定電圧−V1を抵抗R/2を
通し且つ接点ｂが動作しているときのみ積分器４
１に与え積分する。
そして、積分器３１の出力V2を比較器３２に
よりロジツクレベルαLに変換する。この信号αL
が前記した(1)式の演算を行つたことになる。すな
わち、接点ａがオンのときと接点ｂがオンのとき
とではV2の変化速度が２倍になるように、入力
抵抗をそれぞれＲをR/2に選んである。したがつ
て(1)式の1/2t1の演算が可能となり、第３図の
（θ１−t1）の時より上記1/2t1の演算を開始するか
ら、演算完了後の位相リミツトαL＝θ１−t1＋１／２ t1＝θ１−１／２t1が求まつたことになる。すなわち、 このリミツト値αLより位相を進めなければ力率
角以上に点弧位相が進むことはない。
よりロジツクレベルαLに変換する。この信号αL
が前記した(1)式の演算を行つたことになる。すな
わち、接点ａがオンのときと接点ｂがオンのとき
とではV2の変化速度が２倍になるように、入力
抵抗をそれぞれＲをR/2に選んである。したがつ
て(1)式の1/2t1の演算が可能となり、第３図の
（θ１−t1）の時より上記1/2t1の演算を開始するか
ら、演算完了後の位相リミツトαL＝θ１−t1＋１／２ t1＝θ１−１／２t1が求まつたことになる。すなわち、 このリミツト値αLより位相を進めなければ力率
角以上に点弧位相が進むことはない。
位相制御回路３９により制御される位相制御信
号αが時間T5より進んだ場合は、アンド回路３
３により電気弁制御信号ＶG1が図のようにαLに
制限される。
号αが時間T5より進んだ場合は、アンド回路３
３により電気弁制御信号ＶG1が図のようにαLに
制限される。
一方積分器４１は接点Ｃが閉じている位相を記
憶しておき、接点ｄが閉じてからこの位相を演算
して算出し、比較器２２によりロジツク信号とし
パルス増幅器２４を介して位相制御信号ＶG2を出
力する。次いで時間T8になると、前回と同様の
作用を繰返してαLを算出し制御することを繰返
す。
憶しておき、接点ｄが閉じてからこの位相を演算
して算出し、比較器２２によりロジツク信号とし
パルス増幅器２４を介して位相制御信号ＶG2を出
力する。次いで時間T8になると、前回と同様の
作用を繰返してαLを算出し制御することを繰返
す。
この方式によると、１サイクル間は同一位相で
制御し、１サイクル毎に電気弁がオフしている時
間の1/2のみ次のサイクルでは位相を進めるよう
な位相リミツト制御を行う。
制御し、１サイクル毎に電気弁がオフしている時
間の1/2のみ次のサイクルでは位相を進めるよう
な位相リミツト制御を行う。
上記実施例におけるα＝θ１−１／２t1の代りに、
負荷力率角によりα＝θ１−１／ｎt1とし、ｎ２と
し、力率角90゜のときｎ＝２、力率角０のときｎ
＝１になるようｎをφの関数として制御すること
もできる。また、第４図はα位相リミツト制御を
アナログで演算したが、デイジタル的に構成して
ももちろん同様な効果が得られる。さらに、同様
な計算を計算機により、１サイクル毎の位相進み
角を1/2t1または1/nt1に制限するようなソフト処
理を行つても同様な効果が得られる。
＝１になるようｎをφの関数として制御すること
もできる。また、第４図はα位相リミツト制御を
アナログで演算したが、デイジタル的に構成して
ももちろん同様な効果が得られる。さらに、同様
な計算を計算機により、１サイクル毎の位相進み
角を1/2t1または1/nt1に制限するようなソフト処
理を行つても同様な効果が得られる。
本発明は上述のように、負荷力率が変つた場合
でも何ら調整を要せず、自動的に全出力を負荷に
与えるように制御するため、装置能力を充分に発
揮させることができる。特に、負荷の切換を行う
ことが多い溶接機の場合は、安定に高能率で使用
することができる。また、本発明によれば直流分
が流れないから、負荷に変圧器が接続されても直
流偏磁の惧れがない。
でも何ら調整を要せず、自動的に全出力を負荷に
与えるように制御するため、装置能力を充分に発
揮させることができる。特に、負荷の切換を行う
ことが多い溶接機の場合は、安定に高能率で使用
することができる。また、本発明によれば直流分
が流れないから、負荷に変圧器が接続されても直
流偏磁の惧れがない。
第１図は従来の電気弁を用いた給電制御装置の
構成を示す結線図、第２図は同装置における点弧
位相制限の必要性を示す説明図、第３図は本発明
の原理説明図、第４図は本発明の一実施側を示す
ブロツク線図、第５図は第４図の実施例の動作説
明図である。 １……電源、２……電気弁、３，４……負荷、
５……変圧器、６……位相制御回路。
構成を示す結線図、第２図は同装置における点弧
位相制限の必要性を示す説明図、第３図は本発明
の原理説明図、第４図は本発明の一実施側を示す
ブロツク線図、第５図は第４図の実施例の動作説
明図である。 １……電源、２……電気弁、３，４……負荷、
５……変圧器、６……位相制御回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 交流電源から電気弁を介して負荷に供給され
る交流電力を制御する装置において、 前記電源の電圧および前記電気弁のターンオフ
期間を検出する手段と、 下式から前記電源の電圧の特定のサイクルにお
いて前記電気弁を点弧するための点側位相角リミ
ツト値αLを計算する手段と、 前記αLおよび所定の負荷電流を得るための前
記点弧位相角のもう１つの値から与えられて最終
的な点弧位相角を取出すアンドゲートとをそなえ
たことを特徴とする電気弁を用いた給電制御装
置。 αL＝θ１−（１／ｎ）t1 ここでθ１およびt1は前記特定サイクルの直列
のサイクルにおける前記電気弁の点弧位相角およ
びターンオフ期間、ｎは２と等しいかあるいはよ
り少ない正の整数。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2258078A JPS54115754A (en) | 1978-02-28 | 1978-02-28 | Power feed control equipment using electric valve |
| AU44523/79A AU521914B2 (en) | 1978-02-28 | 1979-02-22 | Controlling electric valves in ac power supply |
| GB7906434A GB2016827B (en) | 1978-02-28 | 1979-02-23 | Method and apparatus for controlling electric valves in acpower supply |
| US06/014,475 US4260948A (en) | 1978-02-28 | 1979-02-23 | Method and apparatus for controlling electric valves in AC power supply |
| DE2907478A DE2907478C2 (de) | 1978-02-28 | 1979-02-26 | Verfahren zur Steuerung der von einer Wechselstromquelle über elektrische Ventile an einen vorwiegend induktiven Verbraucher gelieferten elektrischen Leistung |
| CA322,346A CA1133054A (en) | 1978-02-28 | 1979-02-27 | Method and apparatus for controlling electric valve in ac power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2258078A JPS54115754A (en) | 1978-02-28 | 1978-02-28 | Power feed control equipment using electric valve |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54115754A JPS54115754A (en) | 1979-09-08 |
| JPS624735B2 true JPS624735B2 (ja) | 1987-01-31 |
Family
ID=12086789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2258078A Granted JPS54115754A (en) | 1978-02-28 | 1978-02-28 | Power feed control equipment using electric valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54115754A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0312229U (ja) * | 1989-06-23 | 1991-02-07 | ||
| JPH0584948U (ja) * | 1992-04-20 | 1993-11-16 | 旭光学工業株式会社 | ストロボ内蔵カメラ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS547479Y2 (ja) * | 1974-09-25 | 1979-04-07 |
-
1978
- 1978-02-28 JP JP2258078A patent/JPS54115754A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0312229U (ja) * | 1989-06-23 | 1991-02-07 | ||
| JPH0584948U (ja) * | 1992-04-20 | 1993-11-16 | 旭光学工業株式会社 | ストロボ内蔵カメラ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54115754A (en) | 1979-09-08 |
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