(57)【要約】【課題】応答速度が早く、構成が単純で、故障が少なく、かつ安価な三相交流電力変換器を提供する。【解決手段】各相電流の瞬時値に比例する電流信号ＩＲ、ＩＳ及びＩＴと、各相電圧の瞬時値に比例する相間電圧信号ＶＲ、ＶＳ及びＶＴとのそれぞれの乗積に比例する電力信号、ＰＲ∝ＩＲＶＲＰＳ∝ＩＳＶＳＰＴ∝ＩＴＶＴを求め、上記電力信号の和に比例する量として三相電力出力Ｐ、Ｐ∝ＰＲ＋ＰＳ＋ＰＴを得る。各相電流の瞬時値に比例する電流信号ＩＲ、ＩＳ及びＩＴと、各相それぞれについて、一つの相と、相順に相隣る相との間の相間電圧の瞬時値に比例する相間電圧信号ＶＲＳ、ＶＳＴ及びＶＴＲとのそれぞれの乗積に比例する電力信号、ＰＲＳ∝ＩＲＶＲＳＰＳＴ∝ＩＳＶＳＴＰＴＲ∝ＩＴＶＴＲを求め、上記電力信号の和に比例する量として三相電力出力Ｐ、Ｐ∝ＰＲＳ＋ＰＳＴ＋ＰＴＲを得る。【選択図】図６
2004233297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相交流電力負荷の電力計測のために設けられる電力変換器において、
各相電流の瞬時値に比例する電流信号ＩＲ、ＩＳ及びＩＴを得る手段と、
各相電圧の瞬時値に比例する電圧信号ＶＲ、ＶＳ及びＶＴを得る手段と、
同時刻に検知された、各相の電流信号ＩＲ、ＩＳ及びＩＴと、これらにそれぞれ対応する電圧信号ＶＲ、ＶＳ及びＶＴの乗積に比例する電力信号、
ＰＲ∝ＩＲＶＲ
ＰＳ∝ＩＳＶＳ
ＰＴ∝ＩＴＶＴ
を得る手段と、
上記電力信号の和に比例する量として三相電力信号Ｐ、
Ｐ∝ＰＲ＋ＰＳ＋ＰＴ
を得る手段とを具備する高速応答型電力変換器。
【請求項２】
上記の電力信号ＰＲ、ＰＳ、ＰＴを得る手段がそれぞれ１個のホール素子から成り、その電力信号ＰＲ、ＰＳ、ＰＴの和として三相電力信号Ｐを得る手段が、それら３個のホール素子を直列に接続する回線から成る、請求項１に記載の高速応答型電力変換器。
【請求項３】
上記の電力信号ＰＲ、ＰＳ、ＰＴ及びその和を得る手段が、デジタル演算回路からなる、請求項１に記載の高速応答型電力変換器。
【請求項４】
上記の電力信号ＰＲ、ＰＳ、ＰＴ及びその和を得る手段が、アナログ演算回路からなる、請求項１に記載の高速応答型電力変換器。
【請求項５】
三相交流電力負荷の電力計測のために設けられる電力変換器において、
各相電流の瞬時値に比例する電流信号ＩＲ、ＩＳ及びＩＴを得る手段と、
各相それぞれについて、一つの相と、相順に相隣る相との間の相間電圧の瞬時値に比例する相間電圧信号ＶＲＳ、ＶＳＴ及びＶＴＲを得る手段と、
同時刻に検知された、各相の電流信号ＩＲ、ＩＳ及びＩＴと、これらにそれぞれ対応する相間電圧信号ＶＲＳ、ＶＳＴ及びＶＴＲの乗積に比例する信号、
ＰＲＳ∝ＩＲＶＲＳ
ＰＳＴ∝ＩＳＶＳＴ
ＰＴＲ∝ＩＴＶＴＲ
を得る手段と、
上記信号の和に比例する量として三相電力信号Ｐ、
Ｐ∝ＰＲＳ＋ＰＳＴ＋ＰＴＲ
を得る手段とを具備する上記の高速応答型電力変換器。
【請求項６】
上記の信号ＰＲＳ、ＰＳＴ、ＰＴＲを得る手段がそれぞれ１個のホール素子から成り、その信号ＰＲＳ、ＰＳＴ、ＰＴＲの和として三相電力信号Ｐを得る手段が、それら３個のホール素子を直列に接続する回線から成る、請求項５に記載の高速応答型電力変換器。
【請求項７】
上記の信号ＰＲＳ、ＰＳＴ、ＰＴＲ及びその和を得る手段が、デジタル演算回路から成る、請求項５に記載の高速応答型電力変換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、三相電力計、特に三相交流電力負荷の消費電力を計測するため用いられる高速応答型電力変換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
三相交流電力変換器、即ち三相交流電力の連続測定法としては、専ら二電力計式の電力測定装置が用いられている。
【０００３】
二電力計法は、図３に示すように単相電力計と同様な構成の２個の電圧電流乗算器ＷＲＳ、ＷＴＳを電源と負荷の間に接続し、ブロンデルの定理により三相電力Ｐを、乗算器ＷＲＳ、ＷＴＳの出力値ＰＲＳ、ＰＴＳの和、
Ｐ  ＝  ＰＲＳ  ＋  ＰＴＳ
として求めるものである。
この関係は、負荷の平衡、不平衡には無関係に成立する。
【０００４】
【発明の解決しようとする課題】
然しながら、この二電力計法には図４に示されているような問題がある。
図４中には、Ｉ相及びＴ相の電流ＩＲ及びＩＴと、乗算器ＷＲＳ、ＷＴＳの出力値ＰＲＳ、ＰＴＳ、及び、それらの和Ｐが示されている。
図４に示すように、出力値ＰＲＳ、ＰＴＳは、負荷が一定でも、各乗算器ＷＲＳ、ＷＴＳの入力信号が交流であるため、出力信号も直流成分のみではなく、時間ｔの正弦函数である交流成分、即ち、リップルを含み、そのため、それらの和として求められる三相電力Ｐも亦、所謂リップルを伴うという問題である。
【０００５】
一般的な電力変換器の出力は、ＤＣ０〜５Ｖ、ＤＣ４〜２０ｍＡ等の直流アナログ出力であるので、このリップルを抑えるため平滑回路を挿入する必要がある。電力計測装置の電流及び電圧の検出信号及びその乗積である電力信号は、いずれもｍＶオーダーであるので、増幅する必要がある。その増幅回路に平滑用コンデンサを挿入すればリップルは抑制できるが、そうすると応答速度が遅くなると言う問題が生じる。
【０００６】
現在一般に用いられている汎用電力変換器では、応答速度は大約５００ｍｓｅｃ程度に設定されているが、負荷設備の高度な管理のためには２０〜３０ｍｓｅｃ程度の応答速度が求められているが、現在、このような高速応答を可能とする電力変換器は提案されていない。
又、従来一般に用いられている汎用電力変換器は、リップルとの関連で、その精度の点でも問題があるが、現在提供されている高精度電力変換器は、極めて高価である。
構成が単純で、リップルがなく、そのため高精度で、高速応答性が得られる安価な電力変換装置が提供されれば極めて好都合である。
【０００７】
本発明は叙上の問題を解決するためなされたものであり、その目的とするところは、本質的にリップルがなく、高速で応答できる精密な三相交流電力変換器を安価に提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の基本的技術思想は、３個の単相電力変換器を、３相送電線に対し、均斉に、回転対称に結線し、その３個の単相電力計の出力の和を採ることにより、リップルを干渉により消滅させ、リップルのない純直流信号を得るということにある。
本発明は、結線方法の異なった第一発明および第二発明から成る。
【０００９】
第一発明に係る三相交流電力変換器は、下記の構成要素１ないし４を具備する。
１  各相電流の瞬時値に比例する出力ＩＲ、ＩＳ及びＩＴを得る手段。
２  各相電圧の瞬時値に比例する出力ＶＲ、ＶＳ及びＶＴを得る手段。
３  同時刻に検知された、各相の電流瞬時値に比例する電流信号ＩＲ、ＩＳ及びＩＴと、これらにそれぞれ対応する電圧信号ＶＲ、ＶＳ及びＶＴの乗積に比例する電力信号、
ＰＲ∝ＩＲＶＲ
ＰＳ∝ＩＳＶＳ      及び
ＰＴ∝ＩＴＶＴ
を得る手段。
４．上記電力信号の和に比例する量として電力出力信号Ｐ、即ち、
Ｐ∝ＰＲ＋ＰＳ＋ＰＴ  
を得る手段。
而して、この電力出力信号は、増幅され、所望のデジタル又はアナログの制御信号に変換され、記録計、指示計及び／又は制御装置に供給される。
【００１０】
本発明の望ましい実施例においては、上記各相電流の瞬時値に比例する出力ＩＲ、ＩＳ及びＩＴを得る手段としては、例えば計器用変流器が用いられ、各相電圧の瞬時値に比例する出力ＶＲ、ＶＳ及びＶＴを得る手段としては例えば計器用変圧器が用いられる。
又、上記電力信号ＰＲ、ＰＳ、ＰＴを得る手段としては、ホール素子を用いることが推奨され、その和を得る手段としては、上記ホール素子を直列に接続する回路を用いることが推奨される。
又、他の実施例においては、上記電力信号ＰＲ、ＰＳ、ＰＴ及びその和を得る手段として、適宜のデジタル演算回路、アナログ演算回路又はハイブリッド演算回路が用いられる。
これらの演算回路としてアナログ回路を用いる場合でも、三相電力信号Ｐにはリップル成分がないから、高速で応答する電力変換器が得られる。
【００１１】
第二発明に係る三相交流電力変換器は、下記の構成要素１ないし４を具備する。
１  各相電流の瞬時値に比例する出力ＩＲ、ＩＳ及びＩＴを得る手段。
２  各相それぞれについて、一つの相と、相順に相隣る相との間の相間電圧の瞬時値に比例する出力ＶＲＳ、ＶＳＴ及びＶＴＲを得る手段。
３  同時刻に検知された、各相の電流信号ＩＲ、ＩＳ及びＩＴと、これらにそれぞれ対応する相間電圧信号ＶＲＳ、ＶＳＴ及びＶＴＲの乗積に比例する信号、
ＰＲＳ∝ＩＲＶＲＳ
ＰＳＴ∝ＩＳＶＳＴ
ＰＴＲ∝ＩＴＶＴＲ
を得る手段。
４  上記信号ＰＲＳ、ＰＳＴ及びＰＴＲの和に比例する量として三相電力信号Ｐ、即ち、
Ｐ∝ＰＲＳ＋ＰＳＴ＋ＰＴＲ  
を得る手段。
而して、この電力出力信号も、増幅され、所望のデジタル又はアナログの制御信号に変換され、記録計、指示計及び／又は制御装置に供給される。
【００１２】
本発明の望ましい実施例においては、上記各相電流の瞬時値に比例する出力ＩＲ、ＩＳ及びＩＴを得る手段としては、例えば計器用変流器が用いられ、各相間電圧の瞬時値に比例する出力ＶＲＳ、ＶＳＴ及びＶＴＲを得る手段としては計器用変圧器が用いられる。
又、上記信号ＰＲＳ、ＰＳＴ、ＰＴＲを得る手段としては、ホール素子を用いることが推奨され、その和を得る手段としては、上記ホール素子を直列に接続する回路を用いることが推奨される。
又、他の実施例においては、上記信号ＰＲＳ、ＰＳＴ、ＰＴＲ及びその和を得る手段として、デジタル演算回路又はアナログ演算回路が用いられる。
この演算回路としてアナログ回路を用いる場合でも、三相電力出力Ｐにはリップル成分がないから、高速で応答する電力変換器が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の詳細を説明する。
図１は、第一発明に係る三相交流電力変換器の原理説明図、
図２は、第二発明に係る三相交流電力変換器の原理説明図、
図３は、公知の２電力計式電力変換器の原理説明図、
図４は、公知の２電力計式電力変換器のリップルを伴う出力信号を示す説明図、
図５は、本発明に係る三相交流電力変換器の出力信号を示す説明図、
図６は、第一発明に係る三相交流電力変換器の第一実施例の構成を示す回路図、
図７は、第一発明に係る三相交流電力変換器の第二実施例の構成を示す回路図、
図８は、第二発明に係る三相交流電力変換器の第一実施例の構成を示す回路図、
図９は、第一発明に係る三相交流電力変換器の第二実施例の構成を示す回路図である。
【００１４】
図１は、本発明に係る三相交流電力変換器の原理説明図であり、図中Ｍは三相交流電力負荷、ＷＲ、ＷＳ及びＷＴは高速の単相電力変換器、例えば単相電力計や、ホール素子と同様な機能を有する電流電圧乗算器である。
電流電圧乗算器ＷＲ、ＷＳ及びＷＴの電流信号端子にはそれぞれ、Ｒ相、Ｓ相及びＴ相の瞬時電流に比例する電流信号ＩＲ、ＩＳ及びＩＴが与えられ、電圧信号入力端子には同様にＲ相、Ｓ相及びＴ相の瞬時電圧に比例する相間電圧信号ＶＲ、ＶＳ及びＶＴが与えられ、出力端子からは、それらの乗積に比例する各相の電力信号、
ＰＲ＝ｋ１ＩＲＶＲ
ＰＳ＝ｋ１ＩＳＶＳ
ＰＴ＝ｋ１ＩＴＶＴ
但し、ｋ１は定数、
が出力されるものである。
而して、三相交流電力負荷Ｍで消費される全電力Ｐは、下記の式１で与えられる。
Ｐ＝Ｋ１（ＰＲ＋ＰＳ＋ＰＴ）           （１）
但し、Ｋ１は定数
而して、この式１で与えられる三相電力信号Ｐは、測定回路が三相の送電線に対し均斉に構成されており、各相の電力信号ＰＲ、ＰＳ、ＰＴ、に含まれているリップルは、図５に示されているように、それぞれ２π／３の位相差を有するので、これらのリップルは互いに干渉して打ち消し合い、そのため三相電力信号Ｐとしてはリップルのない純直流信号が得られるものである。
尚、負荷が不平衡であっても、三相電力信号Ｐにはリップルが生じない。
【００１５】
図２は、第二発明に係る三相交流電力変換器の原理説明図であり、図中Ｍは三相交流電力負荷、ＷＲＳ、ＷＳＴ及びＷＴＲは高速の単相電力変換器、例えば単相電力計やホール素子と同様な機能を有する電流電圧乗算器である。
の電流信号端子にはそれぞれ、Ｒ相、Ｓ相及びＴ相の瞬時電流に比例する電流信号ＩＲ、ＩＳ及びＩＴが与えられ、電圧信号入力端子にはＲ−Ｓ相間、Ｓ−Ｔ相間及びＴ−Ｒ相間の瞬時電圧に比例する相間電圧信号ＶＲＳ、ＶＳＴ及びＶＴＲが与えられ、出力端子からは、それらの乗積に比例する信号、
ＰＲＳ＝ｋ２ＩＲＶＲＳ
ＰＳＴ＝ｋ２ＩＳＶＳＴ
ＰＴＲ＝ｋ２ＩＴＶＴＲ
但し、ｋ２は定数、
が出力されるものである。
而して、三相交流負荷Ｍで消費される瞬時電力は、下記の式２で与えられる。
Ｐ＝Ｋ２（ＰＲＳ＋ＰＳＴ＋ＰＴＲ）           （２）
但し、Ｋ２は定数
而して、この式２で与えられる三相電力信号Ｐは、測定回路が三相の送電線に対し均斉に構成されており、各電流電圧乗算器ＷＲＳ、ＷＳＴ及びＷＴＲ相の出力信号に含まれているリップルは、それぞれ２π／３の位相差を有するので、これらのリップルは、互いに干渉して打ち消され、三相電力信号Ｐとしてはリップルのない純直流信号が得られるものである。
尚、負荷が不平衡であっても、三相電力信号Ｐにはリップルが生じない。
【００１６】
図３に示すものは、常用の二電力計式三相電力変換器の原理図である。二個の単相電力計と同様な構成を有する電流電圧乗算器ＷＲＳ及びＷＴＳがＲ相及びＴ相の送電線に挿入され、それぞれの電流信号入力端子にはＲ相及びＴ相の瞬時電流ＩＲ 及びＩＴに比例する電流信号が与えられ、電圧信号入力端子には、Ｒ−Ｓ、Ｓ−Ｔ相間の瞬時電圧ＶＲＳ、ＶＳＴに比例する相間電圧信号が与えられ、出力端子からはそれぞれ、上記電流信号と相間電圧信号の乗積に比例する出力信号ＰＲＳ、ＰＴＳが得られる。
而して、三相交流負荷２の三相電力信号Ｐは、ブロンデルの定理により、それぞれの出力信号ＰＲＳ、ＰＴＳの和、
Ｐ  ＝  ＰＲＳ  ＋  ＰＴＳ          （３）
として求められる。
【００１７】
然しながら式（３）は、平均値としては正しく成立するが、瞬時値については成立しない。
その理由は、これらの電流電乗算器の出力信号ＰＲＳ、ＰＴＳは、図４に示されているように、いずれも直流成分のみでなく、交流成分即ちリップルが重畳されており、それらのリップルの位相差が２π／３であるので、三相電力信号Ｐも又、図４に示す如く、相当大きなリップルを有するからである。
【００１８】
そのため、この電力変換器の出力を記録したり、制御に用いたりするためには、平滑回路を用いてリップルを抑制することが必要となる。
然しながら、リップルを実質的に０にするように充分な平滑回路を用いると変換器の時定数が大きくなり、応答速度が遅くなる。そのため、計測の目的や、負荷変動の状況などを考慮して実用的な応答速度と指示の安定性が得られるよう適切な平滑回路を設計するが、通常、時定数は数百ｍｓｅｃ程度となる。このような遅い応答速度では高速制御及び高度な負荷設備管理ができないと言う問題が生じる。
そのため、前述のデジタル式の高速演算回路が用いられているが、この装置は極めて高価である。
【００１９】
本発明に係る電力変換器においては、第一発明においても第二発明においても、回路構成が三相の各線に対して均斉であり、回転対称形であるため、３個の電圧電流乗算器ＷＲ、ＷＳ及びＷＴの出力、及びＷＲＳ、ＷＳＴ及びＷＴＲの出力にそれぞれリップル成分が含まれているとしても、それらは互いに２π／３の位相差を有するから、上記出力の和を求めれば、これらのリップルは互いに干渉して打ち消し合い、消滅するので、三相電力信号Ｐは、リップルのない完全な直流信号として得られることになる。そしてこの関係は、負荷の平衡、不平衡によらず成立する。
従って、本発明によるときは、平滑回路を用いることなく、リップルのない信号が得られるので、時定数が２０〜３０ｍｓｅｃと極めて応答速度の高い電力変換器を提供できるものである。
又、この回路は、最終段で直流増幅をすれば良いので、構成が単純で故障が少なく、かつ安価に提供できるものである。
【００２０】
図６は、第一発明に係る電力変換器の第一実施例の構成を示す回路図である。
図中、Ｇは三相交流電源、Ｍは三相インダクションモータ、１０は一体型に形成された電力変換器であり、電力変換器１０は、各相の電流瞬時値を検出する電流検出部１１Ｒ、１１Ｓ及び１１Ｔ、各相の電圧瞬時値を検出する電圧検出部１２Ｒ、１２Ｓ及び１２Ｔ、掛算回路１３Ｒ、１３Ｓ及び１３Ｔ、合成ユニット１４、直流増幅器１５、電流信号入力端子１６Ｒ、１６Ｓ及び１６Ｔ、電圧信号入力端子１７Ｒ、１７Ｓ及び１７Ｔ、及び、電力信号出力端子１８から成る。
【００２１】
電流検出部１１Ｒ、１１Ｓ及び１１Ｔは、例えば計器用変流器であり、それぞれ、Ｒ相、Ｓ相及びＴ相の電流瞬時値に比例した信号電流を出力する。
電圧検出部１２Ｒ、１２Ｓ及び１２Ｔは、例えば計器用変圧器であり、それぞれ、Ｒ相、Ｓ相及びＴ相の電圧瞬時値に比例した信号電圧を出力する。
掛算回路１３Ｒ、１３Ｓ及び１３Ｔは、例えばホール素子であり、その電流信号入力端子には、電流検出部１１Ｒ、１１Ｓ及び１１Ｔの出力信号ＩＲ、ＩＳ、ＩＴが与えられ、電圧信号入力端子には、それぞれ電圧検出部１２Ｒ、１２Ｓ及び１２Ｔの出力信号ＶＲ、ＶＴ、ＶＴが与えられ、それぞれの出力端子からは電力信号ＰＲ、ＰＳ、ＰＴとして、それらの入力信号の乗積であるＩＲＶＲ、ＩＳＶＳ、ＩＴＶＴに比例した出力が得られる。
【００２２】
３個の掛算回路１１３Ｒ、１３Ｓ及び１３Ｔの出力は合成ユニット１４により合算され、その出力端子からは、上記電力信号ＰＲ，ＰＳ，ＰＴの和に相当する信号Ｐが得られ、その信号は増幅器１５で増幅され、出力端子１８からは三相電信号が出力される。
掛算回路１３Ｒ、１３Ｓ及び１３Ｔとして、ホール素子が用いられるときは、この合成ユニット１４は、それら３個のホール素子の出力端子を直列に接続する回路によって形成される。
【００２３】
図７は、第一発明に係る電力変換器の第二実施例の構成を示す回路図である。
図中、Ｇ及びＭは前述の三相交流電源及び三相インダクションモータである。
この電力変換器は、それぞれ各相の電流瞬時値を検出する電流検出部２１Ｒ、２１Ｓ及び２１Ｔと掛算回路２３Ｒ、２３Ｓ及び２３Ｔとを収容する外付函２０Ｒ、２０Ｓ及び２０Ｔと、各相の電圧瞬時値を検出する電圧検出部２２Ｒ、２２Ｓ及び２２Ｔ、合成ユニット２４及び、直流増幅器２５を収容する本体函２０とから成る。
本体函２０は、電圧検出部２２Ｒ、２２Ｓ及び２２Ｔに通じる電圧入力端子２７Ｒ、２７Ｓ及び２７Ｔ、電圧信号出力端子２７Ｒ′、２７Ｓ′及び２７Ｔ′、電力信号入力端子２７Ｒ″、２７Ｓ″及び２７Ｔ″、及び三相電力信号出力端子２８を具備し、外付函２０Ｒ、２０Ｓ及び２０Ｔは、それぞれ電流入力端子２６Ｒ、２６Ｓ及び２６Ｔ、電圧信号入力端子２６Ｒ′、２６Ｓ′及び２６Ｔ′、及び、電力信号出力端子２６Ｒ″、２６Ｓ″及び２６Ｔ″を具備し、図示されているように接続される。
この実施例では電流検出部と掛算回路が外付けとなっているが、実質的には前述の第一実施例のものと相違がないから、この回路の説明は省略する。
【００２４】
図８は、第二発明に係る電力変換器の一実施例の構成を示す回路図である。
図中、Ｇ及びＭは前述の三相交流電源及び三相インダクションモータ、３０は一体型に形成された電力変換器であり、電力変換器３０は、各相の電流瞬時値を検出する電流検出部３１Ｒ、３１Ｓ及び３１Ｔ、Ｒ−Ｓ相間、Ｓ−Ｔ相間及びＴ−Ｒ相間の電圧瞬時値を検出する電圧検出部３２Ｒ、３２Ｓ及び３２Ｔ、掛算回路３３Ｒ、３３Ｓ及び３３Ｔ、合成ユニット３４、直流増幅器３５、電流信号入力端子３６Ｒ、３６Ｓ及び３６Ｔ、電圧信号入力端子３７Ｒ、３７Ｓ及び３７Ｔ、及び、電力信号出力端子３８から成る。
【００２５】
電流検出部３１Ｒ、３１Ｓ及び３１Ｔは、例えば計器用変流器であり、それぞれ、Ｒ相、Ｓ相及びＴ相の電流瞬時値に比例した信号電流ＩＲ、ＩＳ、ＩＴを出力する。
電圧検出部３２Ｒ、３２Ｓ及び３２Ｔは、例えば計器用変圧器であり、それぞれ、Ｒ−Ｓ相間、Ｓ−Ｒ相間及びＴ−Ｒ相間の電圧瞬時値に比例した信号電圧ＶＲＳ、ＶＳＴ、ＶＴＲを出力する。
掛算回路３３Ｒ、３３Ｓ及び３３Ｔは、例えばホール素子であり、その電流信号入力端子には、電流検出部３１Ｒ、３１Ｓ及び３１Ｔの出力信号ＩＲ、ＩＳ、ＩＴが与えられ、電圧信号入力端子には、それぞれ電圧検出部３２Ｒ、３２Ｓ及び３２Ｔの出力信号ＶＲＳ、ＶＳＴ、ＶＴＲが与えられ、それぞれの出力端子からは信号ＰＲＳ、ＰＳＴ、ＰＴＲとして、それらの入力信号の乗積であるＩＲＶＲＳ、ＩＳＶＳＴ、ＩＴＶＴＲに比例した出力が得られる。
【００２６】
３個の掛算回路３３Ｒ、３３Ｓ及び３３Ｔの出力は合成ユニット３４により合算され、その出力端子からは、上記電力信号ＰＲＳ、ＰＳＴ、ＰＴＲの和に相当する信号Ｐが得られ、その信号は増幅器３５で増幅され、出力端子３８からは三相電信号が出力される。
掛算回路３３Ｒ、３３Ｓ及び３３Ｔとして、ホール素子が用いられるときは、この合成ユニット３４は、それら３個のホール素子の出力端子を直列に接続する回路によって形成される。
【００２７】
図９は、第二発明に係る電力変換器の第二実施例の構成を示す回路図である。
図中、Ｇ及びＭは前述の三相交流電源及び三相インダクションモータである。
この電力変換器は、それぞれ各相の電流瞬時値を検出する電流検出部４１Ｒ、４１Ｓ及び４１Ｔと掛算回路４３Ｒ、４３Ｓ及び４３Ｔとを収容する外付函４０Ｒ、４０Ｓ及び４０Ｔと、各相間の電圧瞬時値を検出する電圧検出部４２Ｒ、４２Ｓ及び４２Ｔ、合成ユニット４２４及び、直流増幅器４５を収容する本体函４０とから成る。
本体函４０は、電圧検出部４２Ｒ、４２Ｓ及び４２Ｔに通じる電圧入力端子４７Ｒ、４７Ｓ及び４７Ｔ、電圧信号出力端子４７Ｒ′、４７Ｓ′及び４７Ｔ′、電力信号入力端子４７Ｒ″、４７Ｓ″及び４７Ｔ″、及び三相電力信号出力端子４８を具備し、外付函４０Ｒ、４０Ｓ及び４０Ｔは、それぞれ電流入力端子４６Ｒ、４６Ｓ及び４６Ｔ、電圧信号入力端子４６Ｒ′、４６Ｓ′及び４６Ｔ′、及び、電力信号出力端子４６Ｒ″、４６Ｓ″及び４６Ｔ″を具備し、図示されているように接続される。
この実施例では電流検出部と掛算回路が外付けとなっているが、実質的には前述の第二発明の第二実施例と相違がないから、この回路の説明は省略する。
【００２８】
上記何れの発明においても、電圧電流掛算回路としては、ホール素子を用い、これを３個直列に接続しておけば、特別な合成回路を用いることなくその出力の合計値が得られるので好都合である。
然ししながら、本発明の構成は、叙上の実施例に限定されるものでなく、例えば、この掛算回路としては、ホール素子のみでなく、公知のデジタル式、アナログ式、ハイブリッド式の総ての乗算器、乗算回路が使用でき、又、各相電流又は電圧、及び相間電圧を得る手段、それらの結線方法、電力信号の方式などは、本発明の目的の範囲内で自由に変更し得るものであり、本発明は上記実施例と等価な総ての回路及びそれら総ての変更例を包摂するものである。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は叙上の如く構成されるから、本発明によるときは、応答速度が早く、構成が単純で、故障が少なく、かつ安価な三相交流電力変換器を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一発明に係る三相交流電力変換器の原理説明図である。
【図２】第二発明に係る三相交流電力変換器の原理説明図である。
【図３】公知の２電力計式電力変換器の原理説明図である。
【図４】公知の２電力計式電力変換器の出力におけるリップルを示す説明図である。
【図５】本発明に係る三相交流電力変換器の出力説明図である。
【図６】第一発明に係る三相交流電力変換器の第一実施例の構成を示す回路図である。である。
【図７】第一発明に係る三相交流電力変換器の第二実施例の構成を示す回路図である。
【図８】第二発明に係る三相交流電力変換器の第一実施例の構成を示す回路図である。である。
【図９】第二発明に係る三相交流電力変換器の第二実施例の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
Ｇ    三相交流電源
Ｍ    三相交流電力負荷
ＷＲ、ＷＳ、ＷＴ  ＷＲＳ、ＷＳＴ、ＷＴＲ電流電圧乗算器
１０    電力変換器
１１Ｒ、１１Ｓ、１１Ｔ  電流検出部
１２Ｒ、１２Ｓ、１２Ｔ  電圧検出部
１３Ｒ、１３Ｓ、１３Ｔ  電圧電流掛算回路
１４    合成ユニット
１５    直流増幅器
１６Ｒ、１６Ｓ、１６Ｔ  電流信号入力端子
１７Ｒ、１７Ｓ、１７Ｔ  電圧信号入力端子
１８    電力信号出力端子
２０    本体函
２０Ｒ、２０Ｓ、２０Ｔ  外付函
２１Ｒ、２１Ｓ、２１Ｔ  電圧検出部
２２Ｒ、２２Ｓ、２２Ｔ  電流検出部
２３Ｒ、２３Ｓ、２３Ｔ  電圧電流掛算回路
２４    合成ユニット
２５    直流増幅器
２６Ｒ、２６Ｓ、２６Ｔ      電流信号入力端子
２６Ｒ′、２６Ｓ′、２６Ｔ′電圧信号入力端子
２６Ｒ″、２６Ｓ″、２６Ｔ″各相電力信号出力端子
２７Ｒ、２７Ｓ、２７Ｔ      電圧信号入力端子
２８    三相電力信号出力端子
３０    電力変換器
３１Ｒ、３１Ｓ、３１Ｔ  電流検出部
３２Ｒ、３２Ｓ、３２Ｔ  電圧検出部
３３Ｒ、３３Ｓ、３３Ｔ  電圧電流掛算回路
３４    合成ユニット
３５    直流増幅器
３６Ｒ、３６Ｓ、３６Ｔ  電流信号入力端子
３７Ｒ、３７Ｓ、３７Ｔ  電圧信号入力端子
３８    電力信号出力端子
４０    本体函
４０Ｒ、４０Ｓ、４０Ｔ  外付函
４１Ｒ、４１Ｓ、４１Ｔ  電圧検出部
４２Ｒ、４２Ｓ、４２Ｔ  電流検出部
４３Ｒ、４３Ｓ、４３Ｔ  電圧電流掛算回路
４４    合成ユニット
４５    直流増幅器
４６Ｒ、４６Ｓ、４６Ｔ      電流信号入力端子
４６Ｒ′、４６Ｓ′、４６Ｔ′電圧信号入力端子
４６Ｒ″、４６Ｓ″、４６Ｔ″各相電力信号出力端子
４７Ｒ、４７Ｓ、４７Ｔ      電圧信号入力端子
４８    三相電力信号出力端子
【図１】
2004233297.tif 000003
【図２】
2004233297.tif 000004
【図３】
2004233297.tif 000005
【図４】
2004233297.tif 000006
【図５】
2004233297.tif 000007
【図６】
2004233297.tif 000008
【図７】
2004233297.tif 000009
【図８】
2004233297.tif 000010
【図９】
2004233297.tif 000011