JPS6324448Y2 - - Google Patents

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JPS6324448Y2
JPS6324448Y2 JP1983170389U JP17038983U JPS6324448Y2 JP S6324448 Y2 JPS6324448 Y2 JP S6324448Y2 JP 1983170389 U JP1983170389 U JP 1983170389U JP 17038983 U JP17038983 U JP 17038983U JP S6324448 Y2 JPS6324448 Y2 JP S6324448Y2
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JP
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circuit
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harmonic
output
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JP1983170389U
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Description

【考案の詳細な説明】
本考案は高調波測定装置、特に配電系統などに
実在する高調波の実態を把握するために使用する
高調波測定装置に関する。 最近のエレクトロニクス技術の発展、省エネル
ギー機器の採用に伴つて制御技術の多様化、大型
化が進んでいる。ところが、配電系統に接続され
る静止型電力変換装置、例えばサイリスター整流
器、サイリスターレオナードによる直流電動機の
可変速運転、交流電動機の可変速用としてのサイ
クロコンバータ、交流電力調整器などは、装置そ
のものが発生する電圧(電流)の高調波、即ちひ
ずみにより配電系統に障害を与え、電力会社側及
び一般需要家側としても放置できない問題となつ
て来た。 そこで、静止型電力変換装置を新設する場合は
勿論、既設設備に対しても設備者がその配電系統
のひずみをある値以下に押えるように、責任をも
つて高調波の抑制設備を伴設することが現今の社
会通念に従つてなかば義務づけられる傾向にある
のが現状である。 本考案は上記のような昨今の傾向のもとに、静
止型電力変換装置の設置現場などで、電力会社の
測定担当者、装置設備側の主任技術者、製作納入
会社の技術者などがきわめて簡単に取扱え、全ひ
ずみ率、n次高調波含有率の測定あるいは測定入
力と常に比例関係を保つ各次数高調波の理論値を
出力などを短時間に容易にできる高精度の携帯に
便なる高調波測定装置を提供することを目的とす
る。 以下、本考案の実施例を図面について説明す
る。第1図は本実施例の高調波測定装置の回路構
成図を示すもので、電圧入力回路1と電流入力回
路2および内部雑音チエツク回路3は切換えスイ
ツチ4により選択的に入力調整器5に接続され
る。この入力調整器5の出力側には第1乃至第3
実効値回路6〜8と多相順変換器9が設けてあ
り、上記第1実効値回路6と第3実効値回路8は
全ひずみ率表示回路10に接続され、上記第2実
効値回路7と第3実効値回路8はn次高調波含有
率表示回路11に接続されている。 なお、図示例の上記電圧入力回路1は大地側と
絶縁された単数または複数の電圧入力端子151
〜15oと、例えば440V,220V,110Vの入力電
圧とするため上記電圧入力端子151〜15o間に
接続された直列抵抗16と、変圧器17の1次側
コイル17aおよび2次側コイル17bに並列に
接続した並列抵抗18とで構成されている。電流
入力回路2は大地側と絶縁された単数または複数
の電流入力端子201〜20oと、例えば5A,1
Aの入力電流とするため上記電流入力端子間に1
次側コイル21aを接続した電流・電圧変圧器2
1と、この電流・電圧変圧器の2次側コイル21
bと並列に接続した並列抵抗22とで構成されて
いる。 本考案の実施例は上記の構成から成るもので、
以下、切換えスイツチ4で電圧入力回路1を入力
調整器5に接続した図示状態について作用を説明
する。第1図に示す高調波測定装置は、全ひずみ
率表示、n次高調波含有率表示、高調波の理論値
と実測値の切換え表示及び回路チエツクなどの
種々の機能を有するものである。以下にこれらの
機能について順次説明する。 (1) 全ひずみ率表示 入力調整器5の出力は基本周波数成分1と該1
を超える周波数成分oに分けられる。即ち、上記
出力は第1実効値回路6に入力され該回路内のハ
イパスフイルター61を基本周波数成分1を超え
る周波数成分oのみが通過し、増幅器62で増幅
され(%表示の場合はμ=100とする)、実効値変
換回路63により入力電圧の全高調波電圧の実効
値が求められる。 一方、上記入力調整器5の出力は第3実効値回
路8に入力され該回路内のバンドパスフイルタ8
1を基本周波数成分1のみが通過し、実効値変換
回路82により入力電圧の基本周波数1の実効値
が求められる。 そして、上記第1実効値回路6の出力が全ひず
み率表示回路10の割算器100に分子となる如
く入力され、上記第3実効値回路8の出力が上記
割算器100に分母となる如く入力される。その
結果、 全ひずみ率 =入力電圧の全高調波電圧の実効値/入力電圧の基本波
の実効値…(1) の演算が行われ、表示器101で演算結果である
全ひずみ率が常時表示される。 (2) n次高調波含有率表示 入力調整器5の出力はn次高調波用バンドパス
フイルタ701〜70o及び第25高調波以上はハイ
パスフイルタ71によりそれぞれの周波数成分に
分けられ、n次高調波切換えスイツチ72により
任意の次数を選択する。選択された次数のバンド
パスフイルタの出力は増幅器73で増幅され(%
表示の場合はμ=100とする)、実効値変換回路7
4により入力電圧のn次高調波電圧(選択された
次数)の実効値が求められる。 そして、上記第2実効値7の出力がn次高調波
含有率表示回路11の割算器110に分子となる
如く入力され、前記第3実効値回路8の出力が上
記割算器110に分母となる如く入力される。そ
の結果、 n次高調波含有率 =入力電圧のn次高調波電圧の実効値/入力電圧の基本
波の実効値…(2) の演算が行われ、表示器111で演算結果である
n次高調波含有率が表示される。 従つて、上記切換えスイツチ72により各次数
を選択することにより、選択された各次数の高調
波含有率を測定できる。また、全ひずみ率表示及
びn次高調波含有率表示において、切換えスイツ
チ4を切換えて入力電圧を入力電流と置替えても
よいことは勿論である。75は記録計、オシログ
ラフなど外部測定器への接続変更用切換えスイツ
チである。 (3) 高調波の理論値と実測値の切換え表示 多相順変換器9自身が発生する高調波の次数n
は該多相順変換器9のパルス数Pに対して、 n=KP±1(K:正の整数) である。従つて、一般的に最も多く使用される直
流電動機の可変速運転用サイリスターレオナード
回路の三相純ブリツジ接続について考えればP=
6であるから、その発生次数と転流重なり角を0
とした場合の理論値との数量的関係は下表のとお
りである。
【表】 しかし実際の場合はゲート角、非理論値、線路
定数などにより大きく変化するが、第2図に示す
ように実測値は理論値を越えることはない。従つ
て、これを1つの目安あるいは記録の整理に役立
てることができる。なお、第2図は市販の6エレ
メントフオートコーダに描かせた例で、図中、
「OFF」は測定入力が0、即ち切換えスイツチ4
が内部雑音チエツク回路3に切換えられたとき、
「理論値出力」は切換えスイツチ91−a,bを
理論値出力側に切換えたときの出力、「歪測定」
は切換えスイツチ91−a,bを実測定側に切換
えたときの記録例である。 多相順変換器9に関する図示例は第5、第25高
調波についての回路のみを示してあるが、他の高
調波回路も理論値設定抵抗の抵抗値を変えるだけ
で回路構成は同一であるので省略する。そこで、
第5高調波回路について説明する。入力調整器5
の出力を受けたバンドパスフイルタ905及び理
論値出力のための設定抵抗20%R(第5高調波5
の理論出力値は20%である)の出力側が理論−測
定切換えスイツチ915−a,bに増幅器925
経て出力される。この出力は記録幅を広げ見やす
くするための出力感度切換えスイツチ935−a,
b、外部測定器への接続変更用切換えスイツチ9
5を介して記録計、オシログラフなどに供され
る。 従つて、理論−測定切換えスイツチ915−a,
bを選択的に閉成することにより、n次高調波は
夫々同時刻的に出力され、同一増幅度μを有する
前記の交流−直流交換器兼整合増幅器925,…
…9225,92oにより前記記録計などに供給で
きる。 (4) 回路チエツク 携帯に便なる簡易形であるため、測定現場にお
いて本考案測定装置を含め外部に接続する記録
計、オシログラフなどの動作を再確認して測定の
信頼性を高めるためのチエツク回路が設けてあ
る。 (4)−1:表示回路チエツク 前記第2実効値回路7は回路チエツク用スイツ
チ76を閉成すると、前記第1実効値回路6と同
一の出力がn次高調波含有率表示回路11に入力
される。このため、割算器100,110の分子
と分母の入力が同じ値となり、表示器101,1
11の表示は1あるいは100%となつて同一値を
表示することになる。従つて、この表示が異つて
おれば回路に異常があると判断できる。なお、回
路チエツク用スイツチ76は第2実効値回路7、
第1実効値回路6のいずれの側に接続してもよ
い。 (4)−2:内部雑音チエツク 切換えスイツチ4を内部雑音チエツク回路3に
切換えると、入力調整器5を含めてそれ以降の入
力は0となる。従つて、このとき、表示器10
1,111及び外部接続の記録計などすべて0と
なるので内部雑音の有無を判別できる。 ところで、以上の説明は、ひずみ率の算出公式
に従つてすべて割算によつて答を出しているが、
分子、分母の絶対値が極めて小さいので精度よく
表示するためには、電気回路の割算上IC素子の
精度をあげてやればよい。市販品を用いる場合の
精度は定格入力電圧において0.5〜1.0%である。 例えば、n=37の場合の理論的高調波含有率は
2.7%である。従つて、高精度を要求する場合に
は精度不足となる。このような場合、対数IC素
子を用いればよい。市販品で4桁表示の場合2%
が保証される。 尚、第3図は対数(log)IC素子を用いた場合
の回路図である。 減算機能を有するデジタル表示器201又は2
02はV−v及びV−nvの差を表示する。ここ
で、 V:入力電圧の基本波の実効値 v:入力電圧の全高調波電圧の実効値 nv:入力電圧のn次高調波電圧の実効値 とすれば、 全ひずみ率v/V=logV−logv n次高調波含有率=nv/V=logV−lognv となる。 以上のように、この考案によれば、第1乃至第
3実効値回路に表示回路を接続すると共に、回路
の異常をチエツクする回路チエツク用スイツチを
設け、さらに各次数高調波の実測値と理論値の双
方を選択的に切換えて出力できる多相順変換器を
設けた構成としたので、全ひずみ率表示、n次高
調波含有率表示、各次数高調波の実測値と理論値
との切換え表示などの各種の表示機能を具備する
ほか、表示回路チエツク、内部雑音チエツクなど
のチエツク機能をも具備備した高調波測定装置を
実現できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の高調波測定装置に係る実施例
を示す回路構成図、第2図は第1図の高調波測定
装置により得られる各次数高調波の理論値と実測
値との関係を示す説明図、第3図は第1図の一部
に対数(log)IC素子を用いた場合の回路図であ
る。 1……電圧入力回路、2……電流入力回路、3
……内部雑音チエツク回路、4……切換えスイツ
チ、5……入力調整器、6〜8……第1〜第3実
効値回路、9……多相順変換器、10……全ひず
み率表示回路、11……n次高調波含有率表示回
路、76……回路チエツク用スイツチ。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 電圧入力回路と電流入力回路および内部雑音チ
    エツク回路を選択的に切換える切換えスイツチ
    と、前記切換えスイツチを通つた測定入力を調整
    する入力調整器から供給された入力電圧の全高調
    波電圧の実効値を求める第1実効値回路と、前記
    入力電圧のn次高調波電圧の実効値を求める第2
    実効値回路と、前記入力電圧の基本波の実効値を
    求める第3実効値回路と、前記第1実効値回路の
    出力と前記第3実効値回路の出力とに基づいて全
    ひずみ率を演算表示する全ひずみ率表示回路と、
    前記第2実効値回路の出力と前記第3実効値の出
    力とに基づいてn次高調波含有率を演算表示する
    n次高調波含有率表示回路と、前記第1実効値回
    路又は前記第2実効値回路のいずれかに接続さ
    れ、前記全ひずみ率表示回路と前記n次高調波含
    有率表示回路との入力を等しくすることにより回
    路の異常をチエツクする回路チエツク用スイツチ
    と、前記入力調整器から供給された入力電圧の各
    次数高調波の実測値を出力すると共に、該実測値
    に対応する理論値を選択的に切換えて出力する多
    相順変換器とを備えた高調波測定装置。
JP17038983U 1983-11-02 1983-11-02 高調波測定装置 Granted JPS6080358U (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS52156674A (en) * 1976-06-23 1977-12-27 Hitachi Ltd Circuit for measuring dynamic characteristics
JPS5684565A (en) * 1979-12-11 1981-07-09 Mitsubishi Electric Corp Detector for harmonic component

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JPS6080358U (ja) 1985-06-04

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