(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変圧器の一次側励磁巻線に複数のタップを設けると共に、そのタップをスイッチにより切り換え可能に構成し、制御部による制御手段により前記スイッチのオン・オフを制御して出力電圧を変化させる電圧制御装置において、前記タップの切り換えの瞬間にタップが開放直送状態となるのを防止するためにダミー負荷のインピーダンスを半導体スイッチのオン・オフ制御により制御することを特徴とする電圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、タップを切り換えて変圧器の電圧を制御する電圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電圧制御装置は、図４〜図５に示すようなものであった。電圧制御装置１１は、変圧器Ｔの一次側励磁巻線のＸ相に複数のタップＴ１Ｘ，Ｔ２Ｘ，・・・ＴｎＸ、Ｙ相に複数のタップＴ１Ｙ，Ｔ２Ｙ，・・・ＴｎＸを設けると共に、そのタップを半導体スイッチ（以下ＳＳＲとする）ＳＳＲ１，ＳＳＲ２，・・・ＳＳＲｎにより切り換え可能に構成し、制御部１２により、電磁接触器ＭＣ１，ＭＣ２、及び半導体スイッチＳＳＲ１，ＳＳＲ２，・・・ＳＳＲｎの動作を制御する。また、変圧器Ｔの一次側励磁巻線のＸ相とＹ相の間にはリアクトルＬが接続されている。
【０００３】
この電圧制御装置１１で直送状態から節電状態にするには以下の要領で行う。電磁接触器ＭＣ２を開いて、電磁接触器ＭＣ１を閉じ、半導体スイッチＳＳＲ１，ＳＳＲ２，・・・ＳＳＲｎの何れか一つをオンすることによって、変圧器Ｔの一次側励磁巻線のタップに入力電圧を加え、二次側の励磁巻線に電圧を発生させ、出力電圧を降圧して節電する。更に半導体スイッチＳＳＲ１，ＳＳＲ２，・・・ＳＳＲｎを切り換え、入力電圧が印加されるタップを切り換えて変圧器Ｔの二次側電圧を変化させ、出力電圧を制御する。尚、タップＴｎはｎの値が大きくなるに従って変圧器Ｔの二次側電圧は大きくなるものとする。
【０００４】
また、節電状態から直送状態にするには以下の要領で行う。電磁接触器ＭＣ１を開き、半導体スイッチＳＳＲ１，ＳＳＲ２，・・・ＳＳＲｎをオフし、電磁接触器ＭＣ２を閉じると、一次側励磁巻線の各相両端が接続されて、出力電圧は入力電圧の直送となる。制御部１２は、出力電圧が適正電圧となるように半導体スイッチＳＳＲ１，ＳＳＲ２，・・・ＳＳＲｎの動作を制御する。この動作において電路の短絡を防ぐために電磁接触器ＭＣ１とＭＣ２が同時に閉じないよう、また各半導体スイッチＳＳＲ１，ＳＳＲ２，・・・ＳＳＲｎが同時にオンしないように制御される。
【０００５】
また、リアクトルＬは電磁接触器ＭＣ１が開いてから電磁接触器ＭＣ２が閉じるまでの瞬間、あるいは半導体スイッチＳＳＲ１，ＳＳＲ２，・・・ＳＳＲｎの何れか１つをオフしてから別の１つをオンするまでの間に変圧器Ｔの一次側励磁巻線が開放状態にならないように接続されているダミーの負荷である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の電圧制御装置１１において、半導体スイッチＳＳＲ１，ＳＳＲ２，・・・ＳＳＲｎを切り換える際に変圧器Ｔの各タップＴ１，Ｔ２・・・Ｔｎに発生する電圧は、リアクトルＬのインピーダンスが大きいほど高くなる。しかしリアクトルＬのインピーダンスを小さくすると、直送時のリアクトル電流が無駄に増加するため、リアクトルのインピーダンスはある程度高めに設定しなければならない。そのため各タップＴ１，Ｔ２・・・Ｔｎに接続される半導体スイッチＳＳＲ１，ＳＳＲ２，・・・ＳＳＲｎは、高耐圧のものが必要となるという欠点があった。また、各タップＴ１，Ｔ２・・・Ｔｎに発生する電圧が高くなるほど、出力電圧波形の歪みが大きくなるという欠点があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記従来の電圧制御装置の問題点に鑑み、本発明の目的は、製造コストを低減でき、而もタップ切り換えの瞬間における出力電圧波形の歪みを小さくすることができる電圧制御装置を提供するもので、変圧器の一次側励磁巻線に複数のタップを設けると共に、そのタップをスイッチにより切り換え可能に構成し、制御部による制御手段により前記スイッチのオン・オフを制御して出力電圧を変化させる電圧制御装置において、前記タップの切り換えの瞬間にタップが開放直送状態となるのを防止するためにダミー負荷のインピーダンスを半導体スイッチのオン・オフ制御により制御することである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
変圧器の一次側励磁巻線のＸ相とＹ相の間にはリアクトルが接続され、リアクトルの両端を半導体スイッチで閉じるように接続しているので、直送状態ではリアクトルの電流を少なくできる。また、直送状態と節電状態相互の切り換え動作は、節電状態に移行する前に半導体スイッチをオンすることで、リアクトルのインピーダンスを小さくし、各タップの電圧が高くならない状態にしておく。この状態であれば電磁接触器を閉じた瞬間や節電状態のタップ切り換えにおける半導体スイッチが全てオフした瞬間の半導体スイッチにかかる電圧を抑制できる。このため半導体スイッチを低耐圧品で構成でき、また、各タップに発生する電圧が低くなるので、出力電圧波形の歪みを小さくできる。
【０００９】
【実施例】
本発明に係る電圧制御装置の一実施例を図１〜図２に示す。以下これらの図面に基づいて本発明を説明する。
【００１０】
電圧制御装置１は、変圧器Ｔの一次側励磁巻線のＸ相に複数のタップＴ１Ｘ，Ｔ２Ｘ，・・・ＴｎＸ、Ｙ相に複数のタップＴ１Ｙ，Ｔ２Ｙ，・・・ＴｎＸを設けると共に、そのタップを半導体スイッチＳＳＲ１，ＳＳＲ２，・・・ＳＳＲｎにより切り換え可能に構成し、制御部２により、電磁接触器ＭＣ１，ＭＣ２、及び半導体スイッチＳＳＲ１，ＳＳＲ２，・・・ＳＳＲｎの動作を制御する。また、変圧器Ｔの一次側励磁巻線のＸ相とＹ相の間にはリアクトルＬ１及びＬ２が接続され、リアクトルＬ１の両端を低耐圧、低電流の半導体スイッチＳＳＲａで閉じるように接続する。
【００１１】
この電圧制御装置１で直送状態から節電状態にするには以下の要領で行う。半導体スイッチＳＳＲａをオンさせて、電磁接触器ＭＣ２を開く。電磁接触器ＭＣ１を閉じ、半導体スイッチＳＳＲ１，ＳＳＲ２，・・・ＳＳＲｎの何れか一つをオンすることによって、変圧器Ｔの一次側励磁巻線のタップに入力電圧を加え、二次側の励磁巻線に電圧を発生させ、出力電圧を降圧して節電する。更に半導体スイッチＳＳＲ１，ＳＳＲ２，・・・ＳＳＲｎを切り換え、入力電圧が印加されるタップを切り換えて変圧器Ｔの二次側電圧を変化させ、出力電圧を制御する。尚、タップＴｎはｎの値が大きくなるに従って変圧器Ｔの二次側電圧は大きくなるものとする。
【００１２】
また、節電状態から直送状態にするには以下の要領で行う。電磁接触器ＭＣ１を開き、半導体スイッチＳＳＲ１，ＳＳＲ２，・・・ＳＳＲｎをオフし、電磁接触器ＭＣ２を閉じ、半導体スイッチＳＳＲａをオフすると、一次側励磁巻線の各相両端が接続されて、出力電圧は入力電圧の直送となる。制御部１２は、出力電圧が適正電圧となるように半導体スイッチＳＳＲ１，ＳＳＲ２，・・・ＳＳＲｎの動作を制御する。この動作において電路の短絡を防ぐために電磁接触器ＭＣ１とＭＣ２が同時に閉じないよう、また各半導体スイッチＳＳＲ１，ＳＳＲ２，・・・ＳＳＲｎが同時にオンしないように制御される。
【００１３】
また、変圧器Ｔの一次側励磁巻線のＸ相とＹ相の間にはリアクトルＬ１及びＬ２が接続され、リアクトルＬ１の両端を半導体スイッチＳＳＲａで閉じるように接続しているので、直送状態ではリアクトルの電流を少なくできる。また、直送状態と節電状態相互の切り換え動作は、節電状態に移行する前に半導体スイッチＳＳＲａをオンすることで、リアクトルのインピーダンスを小さくし、各タップＴ１，Ｔ２・・・Ｔｎの電圧が高くならない状態にしておく。この状態であれば電磁接触器ＭＣ１を閉じた瞬間や節電状態のタップ切り換えにおける半導体スイッチＳＳＲ１，ＳＳＲ２，・・・ＳＳＲｎが全てオフした瞬間の半導体スイッチＳＳＲ１，ＳＳＲ２，・・・ＳＳＲｎにかかる電圧を抑制できる。このため半導体スイッチＳＳＲ１，ＳＳＲ２，・・・ＳＳＲｎを低耐圧品で構成でき、また、各タップＴ１，Ｔ２・・・Ｔｎに発生する電圧が低くなるので、出力電圧波形の歪みを小さくできる。
【００１４】
尚、図３に示すようにリアクトルＬを可飽和リアクトルとしても良い。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る電圧制御装置は、変圧器の一次側励磁巻線に複数のタップを設けると共に、そのタップをスイッチにより切り換え可能に構成し、制御部による制御手段により前記スイッチのオン・オフを制御して出力電圧を変化させる電圧制御装置において、前記タップの切り換えの瞬間にタップが開放直送状態となるのを防止するためにダミー負荷のインピーダンスを半導体スイッチのオン・オフ制御により制御することによって、半導体スイッチを低耐圧品で構成できるので製造コストを低減でき、而もタップ切り換えの瞬間における出力電圧波形の歪みを小さくすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電圧制御装置の回路図である。
【図２】本発明に係る電圧制御装置のフローチャートである。
【図３】本発明に係る電圧制御装置の他の実施例の回路図である。
【図４】従来の電圧制御装置の回路図である。
【図５】従来の電圧制御装置のフローチャートである。
【符号の説明】
１    電圧制御装置
２    制御部
Ｔ    変圧器
ＳＳＲ    半導体スイッチ
ＭＣ１    電磁接触器
ＭＣ２    電磁接触器
【図１】
0003573408.tif 000002
【図２】
0003573408.tif 000003
【図３】
0003573408.tif 000004
【図４】
0003573408.tif 000005
【図５】
0003573408.tif 000006