(57)【要約】  アクティブサージ電流制限器（１００）及びその使用方法が開示される。数ある中で、１つの例示的なシステムは、電源（１１０）と負荷（１２０）との間に接続されるよう構成されたインターフェースを含む電流制限器（１４０）と、負荷の動作の際に外乱に関して電源をモニタするように構成された外乱センサ（１５０）と、外乱センサ（１５０）から制御信号（２１５）を受け取り、この制御信号に基づいて電流制限器（１４０）を作動させるように構成されたアクチベータ（１６０）と、を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電圧を電気負荷に印加し、
前記電気負荷の定常動作の際に前記入力電圧の電圧降下を検出し、
前記電圧降下に応えてインピーダンスを前記電気負荷に加える、
ことを含む、
前記入力電圧が通常の動作レベルの電圧に戻る際の前記電気負荷への突入電流を制限する、
方法。
【請求項２】
前記電圧降下が所定の期間維持される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記入力電圧が通常の動作レベルの電圧に戻ると前記インピーダンスを取り除くことを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
所定の時間経過後に前記インピーダンスを取り除くことを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記突入電流が所定の期間に所定の値を越えた場合に前記電気負荷を取り除くことを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
入力電圧を電気負荷に印加し、
前記電気負荷の定常動作の際に前記入力電圧の電圧降下を検出する手段と、
前記電圧降下に応えてインピーダンスを前記電気負荷に加える手段と、
を含む、
前記入力電圧が通常の動作レベルの電圧に戻る際の前記負荷への突入電流を制限する、
システム。
【請求項７】
前記電気負荷への前記突入電流が所定の期間に所定の値を越えた場合に前記電気負荷を取り除く手段を更に含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
電気負荷の定常動作の際に入力電圧の電圧降下を検出するように構成された回路と、
電源と前記電気負荷との間に接続されるよう構成された電流制限デバイスと、
前記回路から制御信号を受け取り、該制御信号に基づいて前記電流制限デバイスを作動させるアクチベータと、
を含む、システム。
【請求項９】
前記電源が交流（ＡＣ）電源である、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記電気負荷への突入電流が所定の期間に所定の値を越えた場合、前記電気負荷の電源を切るように構成された回路ブレーカを更に含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記電圧降下が所定の期間維持される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
前記回路が、整流器、コンデンサ及び電源インピーダンスを含むシミュレート電源である、請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
前記回路がマイクロプロセッサである、請求項８に記載のシステム。
【請求項１４】
前記回路がソリッドステートデバイスである、請求項８に記載のシステム。
【請求項１５】
前記電流制限デバイスが負温度係数（ＮＴＣ）抵抗器である、請求項８に記載のシステム。
【請求項１６】
前記電流制限デバイスが抵抗器及びトライアックを含む、請求項８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２００５年１月３１日に出願した「電力系統の送電線情報を決定するシステム及び方法(System and Method for Determining Power System Transmission Line Information)」というタイトルの同時係属中の米国特許仮出願６０／６４８，４６６号の優先権を主張するものであり、この出願は本明細書に完全に援用される。
【０００２】
本開示物は概してサージ電流の制限に関し、より詳細には、本開示物の実施の形態は、負荷動作中に電源の外乱によって生じるサージ電流を能動的に制限することに関する。
【背景技術】
【０００３】
電気設備を、設備の動作にダメージを与えたり悪影響を及ぼす可能性のある電力サージや高過渡エネルギーから保護することが必要な用途が数多く存在する。一般に、電圧サージは、動作中の電気設備にダメージを与える最大の原因とされている。例えば落雷によって生じるような電圧サージによって大きな電流が流れ、動作中の設備にダメージを与える場合がある。整流器の前段など、電子機器を用いる電気設備は特にダメージを受けやすい。その結果、電圧レベルをクランプ（制限）し、過渡現象に関連するエネルギーを吸収するために過渡電圧サージサプレッサ（ＴＶＳＳ）が広く用いられている。しかし、設備は電圧低下の終わりに生じるサージ電流によってもダメージを受ける可能性のかなり高いことが分析によって強く示唆されている。また、電圧低下は電圧サージよりも生じる可能性のはるかに高いことが産業研究によって示されている。ＴＶＳＳデバイスは設備に印加される電圧を制限するが、電圧低下の過渡現象の終わりに電気設備に起こるサージ電流は制限しない。
【０００４】
電気設備の起動時に大きな突入電流が生じることも多い。電源と保護される負荷との間に接続された負温度係数（ＮＴＣ）サーミスタ又は抵抗器と、ＮＴＣサーミスタと並列に接続されたバイパススイッチとを含む突入電流制限回路は、起動時に負荷が受けるサージ電流を弱めるために使用されることが多い。ＮＴＣサーミスタは、温度が上昇すると電気抵抗が小さくなる素子である。起動時のＮＴＣサーミスタの温度は低く、電気抵抗は大きい。動作が続くと、温度が上昇してＮＴＣサーミスタの電気抵抗が小さくなり、通常動作時により多くの電流を流すことができる。設備の起動が完了すると、又は予め設定された時間が経過すると、バイパススイッチが閉じて電源と電気負荷との間から抵抗器が取り除かれる。電流制限回路は、設備の電源が切られてバイパススイッチが再び開かれるまで使用不可の状態になる。突入電流制限回路は起動時にサージ電流を制限するが、これらの突入電流制限回路は電気設備の通常動作時に電気的過渡現象からの保護を行わない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
簡単に述べると、数ある中で、本開示物の実施の形態は、アクティブサージ電流制限器及びその使用方法を含む。数ある中で、１つの例示的なシステムは、電源と負荷との間を接続するように構成されたインターフェースを含む電流制限器と、負荷の動作の際に外乱に関して電源をモニタするように構成された外乱センサと、外乱センサから制御信号を受け取り、この制御信号に基づいて電流制限器を作動させるように構成されたアクチベータと、を含む。
【０００６】
数ある中で、他の例示的なシステムは、電源から負荷に供給される電流を制限する手段と、負荷の動作の際に電源の外乱を感知する手段と、外乱が感知された際に負荷への電流を制限する手段を作動させる手段と、を含む。
【０００７】
使用方法も提供される。数ある中で、１つの例示的な方法は、電源に接続された負荷の動作の際に電源の状態をモニタすることと、この状態が許容可能な範囲から外れているかを判断することと、モニタされた状態が許容可能範囲外である場合に電流制限デバイスを作動させることと、を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
他の構造、システム、方法、特徴及び利点は、当業者には明らかであるか、以下の図面と詳細な説明を検討することによって明らかになるであろう。このような更なる構造、システム、方法、特徴及び利点は全てこの説明の中に含まれ、本開示物の範囲内であり、添付の請求の範囲によって保護されるように意図される。
【０００９】
以下、図面を参照して、本開示物の多くの態様を更に良く理解することができる。図面の構成要素は必ずしも一定の縮尺をもつわけではなく、それよりも本開示物の原理を明確に示すことを重要視している。また、図面において、同様の参照番号はこれらのいくつかの図を通して対応する部分を示している。
【００１０】
電圧低下は、工業環境においてかなり頻繁に生じることがわかっている。電圧低下は電圧サージの１００から１０００倍生じやすいことが研究によって示されている。動作設備は電圧低下の終わりに生じる電流サージによってダメージを受ける可能性が高いことが、データ及び分析によって強く示唆されている。一般的な設備の最もダメージを受けやすい時は、突入制限回路が通常使用不可となる短期間の電圧低下の終わりである。通常の突入制限回路（ＮＴＣサーミスタ又は抵抗器＋バイパススイッチ）が使用不可であるため、サージ電流は過度に高いＩ2Ｔ定格を有する場合がある。サージ電流は設備にダメージを生じると共に構成要素を劣化させ、設備の寿命を短くしたり設備の故障を早めてしまう。この問題が生じる可能性のある工業設備、業務用設備及び家庭用設備には、ＰＣ、サーバ、ＴＶ、ステレオのアンプ、電子レンジ、ＰＬＣ、ロボット、駆動機、医療機器などが含まれるが、これらに限定されない。
【００１１】
アクティブサージ電流制限器の実施の形態を以下に説明する。説明する実施の形態は実施態様の例にすぎず、本開示物の原理を明瞭に理解するために述べられるのであって、決して本開示物の範囲を限定するものではないことが強調されるべきである。
【００１２】
図１はアクティブサージ電流制限器を示している。アクティブサージ電流制限器１００は、電源１１０と負荷１２０との間のインターフェースにおいて接続されている。電源はＡＣ電源及び／又はＤＣ電源を含む。述べられる原理は一般に最大１０００Ｖの用途に適用されるが、これによって更に高い電圧レベルの用途での使用が妨げられるわけではない。これらの外乱に敏感な負荷は、ＤＣ電源を用いて作動する電子部品を含む工業設備、業務用設備及び家庭用設備を含むが、これらに限定されない。入力側に接続された過渡電圧サージサプレッサ（ＴＶＳＳ）１３０は、電圧サージサプレッサデバイスの追加機能を提供することができる。アクティブサージ電流制限器１００は、接続された負荷１２０に供給される電流を制限する電流制限器１４０と、電源１１０の状態をモニタする外乱センサ１５０と、外乱センサが電源の外乱を検出した際に電流制限器１４０を作動させるアクチベータ１６０とを含む。
【００１３】
電源の外乱は、電圧、電流及びこれらの組み合わせなどの電源特性のばらつきを含みうるがこれらに限定されない。電源の外乱は、感知された特性が規定の動作限界値から外れた際にその存在が示される。動作限界値は、これらに限定されないが、工業規格ならびに公知の負荷特性及び供給特性などの変数に基づいて予め設定可能である。しかし、電源特性及び負荷特性は一般に未知であるため、許容電流制限値を規定するには更なる分析が必要となりうる。代わりに、選択された供給特性の連続モニタリングに基づいて外乱センサ１５０に制限値を規定させる方法がある。
【００１４】
図２は、マイクロコントローラ及び電源用半導体スイッチを用いたアクティブサージ電流制限器の他の実施の形態である。アクティブサージ電流制限器１００のこの限定されない実施の形態では、外乱センサ１５０はマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラ２００を用いて許容電流制限値を規定し、電源特性（即ち感知電圧２０５及び感知電流２１０）を連続的にモニタし、電源での外乱の存在を示す制御信号２１５をアクチベータ１６０に送る。前述の制御技術により、アクティブサージ電流制限器１００は問題を生じることなく電力増及び負荷の変更を行うことができる。
【００１５】
許容電流制限値を規定するために、図２の回路は負荷１２０によって変流器２２０を介して引き込まれた電流２１０（起動時のピーク電流を含む）を感知し、測定する。起動時のピーク電流は、変流器に結合されたダイオード及びコンデンサを含むピーク−整流回路（図示せず）に蓄積され、マイクロコントローラ２００に組み込まれたＡ／Ｄ変換器によって測定される。当業者は、電源特性の測定に他の測定回路を使用してもよいことを理解するであろう。起動電流はマイクロコントローラ２００によってピーク突入電流として記録され、蓄積される。負荷１２０の動作の際、マイクロコントローラ２００は負荷電流２１０をモニタし続け、感知されたピーク電流を全て記録し続ける。
【００１６】
マイクロコントローラ２００も、入ってくるＡＣ線間電圧２０５をモニタする。感知される電圧２０５の範囲をマイクロコントローラ２００によって予め設定するか又は規定することができる。電圧低下は、これに限定されないが半サイクル以上の短い時間の間で定格電圧の９０％など、供給電圧が所定のレベルを下回ったときに生じる。モニタされている線間電圧２０５の低下がマイクロコントローラ２００によって検出されると、ピーク電流制限値基準（Ｉmax）がこれまでに記録された最大のピーク電流値に設定される。電圧低下又は一時的な遮断の際、負荷によって引き込まれた電流は減少する可能性が最も高い。電圧低下の終わりになると、電圧は直ちに通常の値に戻るため、感知された電流２１０にサージを生じる場合がある。サージ電流の大きさは、状態や近接性などの負荷の要因と、外乱の大きさと持続時間、電源インピーダンス、線間電圧の戻りプロファイル及び変圧器の位置などの電源の要因によって影響を受ける。電流サージの影響を受けやすい工業設備、業務用設備及び家庭用設備には、ＰＣ、サーバ、ＴＶ、ステレオのアンプ、電子レンジ、ＰＬＣ、ロボット、駆動機及び医療機器が含まれるが、これらに限定されない。また、整流器／コンデンサ回路を用いた設備はいずれも、コンデンサが電圧低下の際に著しく放電されると、サージ電流の影響を増幅してしまう。
【００１７】
マイクロコントローラ２００がＩmax閾値を越える電流レベルを検出すると、外乱の存在を示す制御信号２１５がアクチベータ１６０に送られる。この限定されない実施の形態では、電流制限器１４０は、ゲートドライブ２３０を介して半導体スイッチ２２５をオフにすることにより作動される。電流制限器１４０の作動により、負荷電流は、これに限定されないがバリスタのようなＡＣ電圧クランプデバイス２３５を介して流れざるをえなくなる。負荷１２０に加えられる電圧が減少し、負荷に供給される電流が制限される。ＰＷＭ回路では通例である高周波デューティサイクル制御スキームにおいて、これらに限定されないが、次のサイクル、ゼロ通過点及び所定数のスイッチ切替の際にスイッチ２２５をオンにすることができる。感知された電流２１０が、これに限定されないが１から２秒のように予め設定された時間よりも長い間大きいままの場合、トリップ信号２４０がマイクロコントローラ２００によって有効になり、過負荷スイッチ又はブレーカ２４５が開かれ、リセットボタンが押されるなどのリセットが行われるまでシステムが遮断される。電圧クランプデバイス２５０を組み込むことにより、接続されている負荷１２０は電圧サージから更に保護される。
【００１８】
ゲートターンオフデバイス２２５を使用することにより、通常の電圧状態でも、そして故障状態において生じる高速で上昇する電流前線(current fronts)が存在していても、ターンオフ及び過電流の保護が可能になる。動作を首尾よく行うため、これらの素子は線路インダクタンス及び負荷インダクタンスに閉じ込められたエネルギーに対処するように寸法決めされる。また、選択の際は連続動作時の電力損失を考慮すべきである。
【００１９】
図３は、マイクロコントローラ及び電気機械式リレーを用いたアクティブサージ電流制限器の他の実施の形態である。この限定されない実施の形態は、図２に示すのと同一の外乱センサ１５０を用いて電圧２０５及び電流２１０を感知する。通常動作の際、電気機械式リレー、接触器又はスイッチを用いて電流制限器１４０を迂回することができる。この説明では、マイクロコントローラ２００によって送られた制御信号２１５により、普段は開いているリレー３５５が閉じて電流制限器１４０の動作が停止される。電源は、図２で述べたように連続的にモニタされる。
【００２０】
高速検出アルゴリズム（例えば図６に示すもの）によって１／４から半サイクル内の供給外乱を検出することができる。これらに限定されないが、ソフトウェア、ハードウェア及び／又は個々の素子において高速検出アルゴリズムを実施することができる。一般に、負荷によって引き込まれる線電流は、電圧低下の際にＤＣコンデンサがダイオードブリッジに逆バイアスをかけることにより急激に減少するため、突入電流を生じる可能性のある電圧低下は容易に検出される。電圧低下の始まりを検出すると、制御信号２１５によってリレー３５５が開き、電流制限器１４０が作動する。
【００２１】
本実施の形態の電流制限器１４０は２つの抵抗器３６０及び３６５を含み、サイリスタの対又はトライアック３７０が第２の抵抗器３６５に並列に接続されている。他の組み合わせを用いてもよい。抵抗器３６０及び３６５は、Ｉmaxを越えると大きな抵抗を与え、つながっている負荷への電流を制限する。十分な時間遅延の後、又は感知された電流２１０が許容レベルを下回ると判断されると、トライアック３７０がオンにされ、より高い電流レベルが可能になる。トライアック３７０の制御は、トライアック３７０のためにマイクロコントローラ２００によってゲートドライバ３３０に送られる信号３７５によって行われる。感知された電流２１０が通常に戻ると、又は十分な時間が経過すると、リレー３５５は再び閉じられ、通常の負荷の動作を再開することができる。図２で述べたように、感知された電流２１０が所定期間大きいままである場合、マイクロコントローラ２００によってトリップ信号２４０が送られ、過負荷スイッチ又はブレーカ２４５が開かれてシステムが遮断される。
【００２２】
多段電流制限器１４０を用いて、負荷への衝撃を最小にするように性能を大幅に高めることができる。システム内を流れるサージ電流のレベルは、これらに限定されないが、電圧低下の深さ及び持続時間、負荷定格、負荷の箇所で利用可能な短絡回路電流、ならびに負荷整流器内のキャパシタンスの量を含む多数のパラメータに依存する。Ｉmaxをモニタすることで、通常動作に必要な負荷特性及び最大電流が示される。抵抗器３６０及び３６５を介して流れる電流はダイオードに順方向バイアスをかけ、負荷において有効なＤＣバス電圧（Ｖdc）を示す。トライアック３７０が角度αでオンにされると、線間電圧とＤＣバス電圧の差（Ｖline−Ｖdc）が抵抗器３６０の両端に印加され、負荷１２０への電流の増加が可能になる。線路インダクタンス及び負荷インダクタンスを無視すると線電流は減少し、遂には、線間電圧がＶdcに等しくなると角度βでゼロに達する。トライアック３７０のターンオンを制御することにより、負荷キャパシタンスに供給される平均電流を制御し、回復時間を最小にすることができる。コンデンサの充電と共にＶdcが増加すると、αは線電流を制限して制御するように自動的に変わる。負荷によって引き込まれた電流が許容制限値内に戻ると、リレー３５５を再び閉じて通常動作を再開することができる。
【００２３】
このアプローチによって、ゲートターンオフデバイス２２５の使用を必要としなくても、Ｉmaxで表される許容突入電流を負荷特性に合わせて、負荷によって引き込まれる電流を平均化することができる。また、トライアック３７０を用いることでゲーティング(gating)要件及び制御要件が簡素になり、コストと複雑さが減少する。また、トライアック３７０ならびに抵抗器３６０及び３６５は、通常はリレー３５５によって作動が停止され、過渡状態の間しか作動しないため、電力損失要件は最小となり、よりコンパクトな形で実装することができる。これに限定されないがトライアックなどの抵抗器やスイッチング素子の他の組み合わせを用いて電流を制御することができる。
【００２４】
本実施の形態は、内蔵型起動時保護のない設備のためのゆるやかに起動するプロセス(soft start process)を提供することもできる。起動時に、２段階のゆるやかに起動するプロセスが開始される。まず、抵抗器３６０及び３６５は突入電流を制限するために大きな抵抗をかける。感知された電流２１０が許容レベルに戻ると、又は予め設定された時間が経過すると、更に高い電流レベルを可能にするためにトライアック３７０がオンにされる。最後に、電流レベルが再び正常レベルに戻ると、又は十分な時間が経過すると、リレー３５５が閉じられて通常の負荷の動作が開始可能になる。
【００２５】
図４は、電圧検出器及び電気機械式リレーを用いたアクティブサージ電流制限器の他の実施の形態である。この限定されない実施の形態では、抵抗器又は負温度係数（ＮＴＣ）サーミスタ４３５を含む電流制限器１４０を作動させるために普段は開いているリレー４５５が使用される。ＮＴＣサーミスタ４３５は低温のときに抵抗値が大きい。ＮＴＣサーミスタ４３５が熱くなると抵抗は急激に低下し（１０倍以上であることが多い）、より大きな電流を流すことができる。ＮＴＣサーミスタ４３５が冷めると大きな抵抗が戻る。製造業者は一般に最大６０秒以上の冷却時間を指定する。
【００２６】
起動時、リレー４５５はオフ（開）に保たれており、ＮＴＣサーミスタ４３５は流れる突入電流を制限する。電流が流れると、ＮＴＣサーミスタ４３５の抵抗が減少して電流の制限が小さくなる。予め設定された時間遅延が経過するとリレー４５５がオンにされ、ＮＴＣサーミスタ４３５を迂回することによって電流制限器１４０の電源が切られる。これによってＮＴＣサーミスタ４３５は冷却し、高抵抗モードを回復することができる。
【００２７】
電圧低下が生じたときを識別し、制御信号４１５を送って電流制限器１４０を作動させる検出回路４００が実施される。検出回路４００の実行可能な多くの実施態様のうちの１つは、Ａ／Ｄ変換器を有するマイクロプロセッサを用いて線間電圧４０５の感知と測定を行う。マイクロプロセッサは、予め設定された制限値によって定められた公称許容境界から電圧が外れたときを識別する。外乱が検出されると、検出回路４００は制御信号４１５をタイマ回路４８０に送り、これによってリレー４５５が閉じて電流制限器１４０が作動する。前述のように、電圧が通常の状態に戻ったと判断されるまで、ＮＴＣサーミスタ４３５の抵抗がサージ電流を制限する。この後、予め設定された時間の経過後にＮＴＣサーミスタ４３５を迂回することができる。この時、タイマ回路４８０はＮＴＣサーミスタ４３５を迂回するリレー４５５の電源を切る。電圧クランプデバイス４５０を組み込むことにより、接続された負荷１２０とアクティブサージ電流制限器１００の双方が電圧サージから更に保護される。
【００２８】
図５は、光結合器及び電気機械式リレーを用いたアクティブサージ電流制限器の他の実施の形態である。この限定されない実施の形態は、外乱センサのＤＣ電源の動作をシミュレートする回路を用いている。ダイオードブリッジ５０１及びコンデンサ５０２は、負荷１２０において使用できる一般的な整流器／コンデンサ回路を表している。インダクタンス５０３及び抵抗５０４は有効電源インピーダンスをシミュレートする。負荷抵抗器５０６及びコンデンサ５０２の時定数は、整流器／コンデンサ回路にみられるものと同じになるように選択される。この回路は、高出力整流器／コンデンサ回路の動作を低コストでシミュレートする。コンデンサ５０２は、シミュレートされる負荷と同様に、感知された線間電圧５０５のピーク時にラインから充電される。線間電圧ピーク時の電流パルスを検出し、制御信号５１５をアクチベータ１６０に送るために光結合器５０７が使用される。
【００２９】
半サイクル（８．３３ｍＳ）よりも大きい出力パルスを有する再トリガ可能な単安定マルチバイブレータ５９０が、光結合器５０７からの制御信号５１５によってトリガされる。半サイクル毎に充電電流パルスが生じる限りは、単安定マルチバイブレータ５９０はトリガされたままである。単安定マルチバイブレータ５９０の出力は、これに限定されないがトランジスタなどの半導体スイッチ５９５を介してリレー５５５を閉じるのに使用される。線間電圧が指定された制限範囲内である間、リレー５５５を閉状態に保ち、これらに限定されないがＮＴＣサーミスタ、トライアック及び抵抗器などの電流制限デバイス５３５を迂回することによって電流制限器１４０の電源を切る。タイミング機能及び制御機能をマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラによって行えることが当業者には明らかなはずである。この実施により、電流センサを用いずにサージ電流を制限することができる。
【００３０】
感知された電圧５０５が、シミュレートされたＤＣバス電圧を下回る振幅で減少した場合、充電電流パルスが停止し、光結合器５０７による制御信号５１５としてのトリガパルスの送出を停止させる。トリガパルスが停止すると、単安定マルチバイブレータ５９０の出力は一定時間後に状態を変え、これによってスイッチ５９５は選択可能な遅延の後にリレーをオフにする。これによって電流制限デバイス５３５が再び回路に入れられる。電圧が通常の値に戻ると、電流制限デバイス５３５は負荷１２０への突入電流を制限する。ＡＣ線間電圧が通常の値に戻ると充電電流パルスが再開し、単安定マルチバイブレータ５９０が再びトリガされる。予め設定された時間待機した後、リレー５５５が再び閉じられ、これによって電流制限器１４０の電源を切る、即ち電流制限器１４０を迂回する。
【００３１】
図６は、アクティブサージ電流制限器のための高速検出アルゴリズム６００の実施の形態を示すフローチャートである。先の図２から図５の実施の形態に示すように、高速検出アルゴリズム６００をソフトウェア、ハードウェア及び／又は個々の素子において実施することができるが、これらに限定されない。高速検出アルゴリズム６００のこの限定されない実施の形態では、つながっている負荷１２０の起動時にアクティブサージ電流制限器１００を作動させる（６１０）。アクティブサージ電流制限器１００は電源の状態の感知を始める（６２０）。これは、電圧、電流及びこれらの組み合わせを含むことができるがこれらに限定されない。次に感知された状態を評価し、外乱があるかを判断する（６３０）。外乱がないと判断した場合、アクティブサージ電流制限器１００は電源状態の感知（６２０）及び評価（６３０）を続ける。外乱があった場合は電流制限器１４０を作動させる（６４０）。
【００３２】
電流制限器１４０を作動させると、アクティブサージ電流制限器１００は電源状態の感知に戻る（６５０）。次に感知された状態を評価し、外乱が終了したかを判断する（６６０）。外乱がまだある場合、アクティブサージ電流制限器１００は電源状態の感知（６５０）及び評価（６６０）を続ける。外乱がない場合は電流制限器１４０の作動を停止する（６７０）。アクティブサージ電流制限器１００及びその負荷１２０の電源が切られるまでこのプロセスを繰り返す。前述のように、適切な時間遅延を組み込んでシステムの動作及び保護を最適にすることができる。
【００３３】
本開示物の前述の実施の形態は実行可能な実施態様の例にすぎず、本開示物の原理を明確に理解するために説明されたにすぎないことが強調されるべきである。単相システムや多相システムで使用するために、前述の実施の形態に対して多くの変形物及び変更物を作り出すことができる。例えば、複数のデバイスを電流制限器に含ませてパッシブ電流制限をアクティブに提供することができる。また、集積回路又は個別の素子を用いた複数の回路を実施して外乱の感知と電流制限器の作動を行うことができる。また、電圧及び電流の制限を決定する他の自動化法をアクティブサージ電流制限器に組み込むことができる。このような変更物及び変形物は全て本開示物の範囲内に含まれ、以下の請求の範囲によって保護されるものと意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】アクティブサージ電流制限器を示している。
【図２】マイクロコントローラ及び半導体スイッチを用いたアクティブサージ電流制限器の他の実施の形態である。
【図３】マイクロコントローラ及び電気機械式リレーを用いたアクティブサージ電流制限器の他の実施の形態である。
【図４】電圧検出器及び電気機械式リレーを用いたアクティブサージ電流制限器の他の実施の形態である。
【図５】光結合器及び電気機械式リレーを用いたアクティブサージ電流制限器の他の実施の形態である。
【図６】アクティブサージ電流制限器の高速検出アルゴリズムの実施の形態を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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