(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タップ変成器の異なる巻線タップ間を切り換える、モータ駆動部を用いて操作可能な負荷タップ切換器の全ての切換処理用の基準位置を定義する方法において、
負荷タップ切換器の使用開始後、パラメータを設定しておいた制御機器により、モータ駆動部を第一の回転方向に動作させ、それにより、負荷タップ切換器が、負荷タップ切換器の可動部分の第一の静止動作位置を制御範囲の始まりとし、最後の静止動作位置を制御範囲の終わりとする制御範囲内において、この可動部分をその静止動作位置、即ち、タップ変成器の異なる巻線タップに渡って第一の巻線タップの方向に動かし始めるようにする工程と、
負荷タップ切換器の機械的なエンドストップが前記の制御範囲の終わりに有り、この制御機器を用いて、この機械的なエンドストップを検知することによって、前記の制御範囲の終わりに到達したことを検出する工程と、
このモータ駆動部を第一の回転方向と反対の第二の回転方向に動作させ、それにより、次に、負荷タップ切換器が、前記の制御範囲内をこの第二の回転方向に第一の静止動作位置に到達するまで動くようにする工程と、
次に、この制御機器の不揮発式に記憶しておいたパラメータ設定を用いて、この第一の静止動作位置を前記の全ての切換処理用の基準位置とするコンフィギュレーションを行なう工程と、
を特徴とする方法。
【請求項２】
第一の回転方向に動作した後のモータ駆動部の電流強度を不揮発式に記憶することと、
所定の時間間隔で、この不揮発式に記憶しておいた電流強度を制御機器内に電流限界値としてパラメータ設定しておいた最大値と比較することと、
実際に検出した電流値が所定の目標値を上回った場合に、制御機器が負荷タップ切換器の機械的なエンドストップを検知することと、
を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
センサーを用いて、規則的な時間間隔で、モータ駆動部の駆動シャフトの回転速度を検出することと、
この回転速度の検出値が０となった場合に、制御機器が負荷タップ切換器の機械的なエンドストップを検知することと、
を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
負荷タップ切換器の制御範囲内を第一の回転方向に動いている場合に、次の静止動作位置に到達する毎に、検知接点を閉じることと、
制御機器を用いて、この検知接点の作動時点、即ち、この検知接点が閉じたことを不揮発式に記憶することと、
これら二つの作動時点の間の時間を最大許容限界値と比較することと、
この最大許容限界値を上回った場合に、制御機器が負荷タップ切換器の機械的なエンドストップを検知することと、
を特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タップ変成器の異なる巻線タップ間を切り換える負荷タップ切換器の基準設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昔からタップ変成器の異なる巻線タップ間を無中断で切り換えるために、多くの数の負荷タップ切換器が世界中で使用されている。特に、北アメリカで普及している所謂リアクトル型切換器は、緩慢な連続した切換を可能とする切換リアクタンスを有する。抵抗高速切換方式による負荷タップ切換器は、通常タップ変成器の切り換え先の各巻線タップを無電力状態で選択するセレクタと、それまでの巻線タップから新しい予め選択された巻線タップへの本来の切換を行なう負荷切換器とから構成される。そのために、負荷切換器は、通常切換接点と抵抗接点を備えている。その場合、切換接点は、各巻線タップを負荷導体と直接接続する役割を果たし、抵抗接点は、短時間で切り換える、即ち、一つ以上の遷移抵抗を用いてブリッジングする役割を果たしている。しかし、近年の発展形態は、絶縁油内の機械式切換接点を備えた負荷切換器から懸け離れて来ている。それに代わって、真空切換セルが切換素子として益々用いられて来ている。
【０００３】
そのような真空切換セルを備えた負荷タップ切換器は、例えば、特許文献１に開示されている。そこでは、負荷切換器が、少なくとも一つの円板カムを備えた、エネルギー貯蔵器により駆動可能な駆動シャフトを装備している。その円板カムは、複数の制御カムを備えており、円板カムの正面側に配置された二つの制御カムが、円形と異なるカム形式の輪郭を有し、その輪郭に沿って接触した状態で、ロックレバーを介して真空切換セルと接続されたローラが、それぞれ案内され、そのローラは、各制御カムに形成された輪郭と係合している。
【０００４】
一般的に、従来技術により周知の負荷タップ切換器は、組み立ての完了した製品として顧客に提供されて、顧客が、現場で既に設置されたタップ変成器に組み込んでいる。そのために、製造業者は、タップ制御機器の組込を容易に理解できるように文書化して説明した操作マニュアルを添付している。その使用開始は、即ち、モータ駆動部と共にタップ制御機器をタップ変成器及びその電子制御機器と繋ぐことは、幾つかの組立工程において、制御巻線と電気的に繋がった隣り合う固定接点間でタップ制御機器を切り換える形でタップ変成器の制御巻線を異なるタップ位置に手動制御により切り換えることを必要とする。
【０００５】
特許文献２により、負荷タップ切換器用の位置検知配列が周知である。タップ切換器などのモータ駆動部の構成部品としての位置検知配列は、タップ切換器などの各位置を電気的に検出して伝える役割を果たし、また、それは、一方では本来の位置表示のための出発点であり、他方では実際値としてのベース位置に基づく制御又は調節機能である。
【０００６】
タップ切換器用の周知の位置検知配列は、多数の検知接点の円形の配列から構成され、少なくとも検知接点毎にタップ切換器等の動作位置が割り当てられている。その場合、検知接点は、タップ切換器と、より正確に言うとタップ切換器のモータ駆動部と接続された回転可能な中央の検知接点レバーを用いて切り換えられる。その場合、検知接点レバーは、タップ切換器の動作位置が変化する毎に、即ち、一方の巻線タップから他方の巻線タップに切り換えられた場合に、二つの隣り合う検知接点の間隔に対応する一つの切換角度だけ移動する。しかし、そのような検知接点レバーの連続的な動きのために、接点の切り離しが非常に遅くなり、各切換プロセスに応じて数秒以上に延びる可能性が有る。そのため、そのような位置検知配列は、検知接点を通して直流で動作する回路を案内したり、全く一般的には、大きな電流を切り換える場合には適さない。
【０００７】
そのため、そのような従来技術により周知の位置検知配列では、タップ切換器の一つの固定動作位置、即ち、タップ変成器の制御巻線の一つの巻線タップが各検知接点に割り当てられている。その場合でも、さもなければ位置検知配列により誤った動作位置が示されるので、固定的に定義された切換プランに基づき、タップ切換器と位置検知配列の機械的な連結又は調整を行なわなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ドイツ特許公開第１０２００９４３１７１号明細書
【特許文献２】ドイツ特許公開第１９７０５５７６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上のことから、本発明の課題は、制御巻線の異なるタップ位置を手動制御により切り換えること無く、負荷タップ切換器の所定の動作位置を調整可能とする、タップ変成器の異なる巻線タップ間を切り換える負荷タップ切換器の基準設定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本課題は、請求項１の特徴を有する、タップ変成器の異なる巻線タップ間を切り換える負荷タップ切換器の基準設定方法によって解決される。この場合、従属請求項は、本発明の特に有利な改善構成に関する。本発明の範囲内では、基準設定とは、負荷タップ切換器の所定の動作位置を設定することであると解釈する。
【００１１】
本発明の普遍的な考えは、負荷タップ切換器の使用開始後に、パラメータを設定しておいた制御機器により、モータ駆動部を第一の回転方向に動作させ、それにより、負荷タップ切換器がその静止動作位置、即ち、タップ変成器の異なる巻線タップを第一の巻線タップの方向に動かし始めるようにし、この制御機器を用いて、負荷タップ切換器の停止位置に到達したことを検知し、更に、それに続いて、モータ駆動部を第二の回転方向に動作させ、それにより、次に、負荷タップ切換器が制御範囲を反対の切換方向に第一の静止動作位置に到達するまで動くようにし、次に、この制御機器の不揮発式に記憶しておいたパラメータ設定を用いて、この第一の静止動作位置を所定の動作位置とするコンフィギュレーションを行なうことによって、負荷タップ切換器の所定の動作位置を設定することである。それによって、本発明による方法は、負荷タップ切換器の使用開始後に、その後の全ての切換処理用の基準位置として第一の静止動作位置を自律的に定義している。従って、この定義された動作位置は、ソフトウェア支援により不揮発式に記憶されているので、その後の如何なる時点においても、負荷タップ切換器が如何なる切換方向に如何なる回数の切換を行なったのかを、そのため、結局のところ、負荷タップ切換器が実際に如何なる静止動作位置に位置するのかを追跡することができる。即ち、言い換えると、本発明の本質によると、それに続いて負荷タップ切換器の所定の静止動作位置に対する正規化を行なうために、そのような負荷タップ切換器の制御範囲の機械的なストッパーを使用している。
【００１２】
本発明の特別な改善構成では、この制御機器は、第一の回転方向に動作した後のモータ駆動部の電流強度を不揮発式に記憶しておき、この制御機器に電流限界値としてパラメータ設定しておいた最高値と所定の時間間隔で比較することによって、負荷タップ切換器の制御範囲の機械的なエンドストップを検知する。この場合、実際に検出した電流値が所定の目標値を上回った時に、この制御機器に負荷タップ切換器の機械的なエンドストップを知らせる電気信号を発生させる。
【００１３】
本発明の更に別の実施構成では、センサーを用いて、モータ駆動部の駆動シャフトの回転速度を規則的な時間間隔で検出することによって、この負荷タップ切換器の制御範囲の機械的なエンドストップを制御機器により検出する。この回転速度の検出値が０と等しくなった場合、この制御機器に負荷タップ切換器の機械的なエンドストップを知らせる電気信号を発生させる。
【００１４】
本発明の更に別の実施構成では、負荷タップ切換器の制御範囲を第一の回転方向に動いている場合に、次の静止動作位置に到達する毎に、検知接点が閉じられ、制御機器を用いて、検知接点の作動時点、即ち、検知接点が閉じたことを不揮発式に記憶しておき、これら二つの作動時点の間の時間を最大許容限界値と比較して、この最大許容限界値を上回った場合に、この制御機器に負荷タップ切換器の機械的なエンドストップを知らせる電気信号を発生させる。それは、例えば、少なくとも一つのカム円板をモータ駆動部の駆動シャフトと回転可能な形で噛み合わせて、このカム円板自体が、カム円板の一回転毎に少なくとも一つのマイクロスイッチを動作させることによって行なうことができる。伝達比に応じて、負荷切換器が第一の静止動作位置から隣の第二の静止動作位置に切り換わることと同期したカム円板の回転を実現することができる。即ち、このマイクロスイッチは、カム円板の回転毎に、そのため、負荷タップ切換器の切換、即ち、許容される静止動作位置毎に一回作動し、それにより、切換プロセスが首尾よく終了したことを伝える。
【００１５】
以下において、図面に基づき本発明による方法の実施例を更に詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による方法の模式的なフロープラン図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明による方法の出発点は、タップ変成器と共に負荷タップ切換器を使用開始することから成る。使用開始時に、負荷タップ切換器の端子接点をタップ変成器の制御巻線と繋ぎ、モータ駆動部を組み立て、負荷タップ切換器をモータ駆動部と共にソフトウェア支援式電子制御機器と繋ぎ、更に、この制御機器自体を出力機器と接続することができる。この制御機器は、使用開始時にパラメータを設定され、この場合、特に、モータ駆動部の駆動シャフトの初期の運動方向を定義し、更に、負荷タップ切換器の許容される静止動作位置の数を指定し、最終的に、負荷タップ切換器の制御範囲の始まり、即ち、許容される第一の静止動作位置と、制御範囲の終わり、即ち、許容される最後の動作位置が何処に有るのかを定義する。これらのパラメータは、制御機器内に不揮発式に記憶される。既に説明した通り、負荷タップ切換器は、通常タップ変成器の切換え先の各巻線タップを無電力状態で選択するためのセレクタと、それまでの巻線タップから新しい予め選択された巻線タップへの本来の切換を行なう負荷切換器とを備えている。負荷タップ切換器の基礎を成すスイッチ形式に応じて、例えば、抵抗高速切換方式に基づく５個の巻線タップを備えた制御巻線では、５個の静止動作位置が許容され、リアクトル型切換方式では、その場合、中間位置が静止動作位置として許されるので、９個の静止動作位置が許容される。
【００１８】
次に、ここでパラメータを設定された制御機器によって、モータ駆動部を第一の回転方向に動作させ、それにより、負荷タップ切換器が、その静止動作位置、即ち、タップ変成器の異なる巻線タップを第一の巻線タップの方向に動かし始めるようにする。ここで、第一の巻線タップとは、制御巻線の次に到達する巻線タップの所に有るタップ変成器の主巻線の巻線タップ、即ち、タップ変成器の制御範囲の始まりを意味する。このモータ駆動部は、例えば、従来技術により周知のステッピングモータである。
【００１９】
本方法の更に次の工程では、制御機器を用いて、停止位置に到達したことを検知する。本発明の範囲内では、停止位置とは、負荷タップ切換器の機械的なエンドストップであると解釈し、負荷タップ切換器の可動部分は、その制御範囲の始まり又は終わりに到達したら、それに向かって動く。それは、例えば、第一の回転方向への動作後のモータ駆動部の電流強度を不揮発式に記憶しておき、制御機器内に電流限界値としてパラメータ設定しておいた最高値と所定の時間間隔で比較する形で、制御機器が負荷タップ切換器の制御範囲の機械的なエンドストップを検知することによって行なわれる。この場合、実際に検出した電流値が所定の目標値を上回った場合、この制御機器に負荷タップ切換器の機械的なエンドストップを知らせる電気信号を発生させる。それに代わり、センサーを用いて、モータ駆動部の駆動シャフトの回転速度を規則的な時間間隔で検出することによって、負荷タップ切換器の制御範囲の機械的なエンドストップを制御機器により検出することも可能である。この回転速度の検出値が０と等しくなった場合、この制御機器に負荷タップ切換器の機械的なエンドストップを知らせる電気信号を発生させる。本発明の更に別の実施構成では、負荷タップ切換器が制御範囲を第一の回転方向に動いている場合、次の静止動作位置に到達する毎に、検知接点が閉じられ、制御機器を用いて、検知接点の作動時点、即ち、検知接点が閉じたことを不揮発式に記憶しておき、これら二つの作動時点の間の時間を最大許容限界値と比較して、この最大許容限界値を上回った場合に、この制御機器に負荷タップ切換器の機械的なエンドストップを知らせる電気信号を発生させる。それは、例えば、少なくとも一つのカム円板をモータ駆動部の駆動シャフトと回転可能な形で噛み合わせて、このカム円板自体が、カム円板の一回転毎に少なくとも一つのマイクロスイッチを動作させることによって行なうことができる。伝達比に応じて、負荷タップ切換器が第一の静止動作位置から隣の第二の静止動作位置に切り換わることと同期したカム円板の回転を実現することができる。即ち、このマイクロスイッチは、カム円板の回転毎に、そのため、負荷タップ切換器の切換、即ち、許容される静止動作位置毎に一回作動し、それにより、切換プロセスが首尾よく終了したことを伝える。
【００２０】
本方法の次の工程では、制御機器によって、モータ駆動部を第二の回転方向に動作させ、それにより、次に、セレクタが、制御範囲を反対の切換方向に第一の静止動作位置に到達するまで動いて、第一の静止動作位置に到達したら停止するようにする。
【００２１】
最終的に、この制御機器の不揮発式に記憶しておいたパラメータ設定を用いて、この第一の静止動作位置を所定の動作位置とするコンフィギュレーションを行なう。それによって、本発明による方法は、負荷タップ切換器の使用開始後に、それに続く全ての切換処理のための基準位置として第一の静止動作位置を自律的に定義している。従って、この定義された動作位置は、ソフトウェア支援により不揮発式に記憶されているので、その後の如何なる時点においても、負荷タップ切換器が如何なる切換方向に如何なる回数の切換を行なったのかを、そのため、結局のところ、負荷タップ切換器が実際に如何なる静止動作位置に位置するのかを追跡することができる。即ち、言い換えると、本発明の本質によると、それに続く負荷タップ切換器の所定の静止動作位置に対する正規化を行なうために、そのような負荷タップ切換器の制御範囲の機械的なストッパーを使用している。
【図１】
0006290182.tif 000002