JPS597967B2 - Unusual situation - Google Patents
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- JPS597967B2 JPS597967B2 JP50010253A JP1025375A JPS597967B2 JP S597967 B2 JPS597967 B2 JP S597967B2 JP 50010253 A JP50010253 A JP 50010253A JP 1025375 A JP1025375 A JP 1025375A JP S597967 B2 JPS597967 B2 JP S597967B2
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Description
【発明の詳細な説明】 この発明は無効電流補償装置に関するものである。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a reactive current compensator.
周知のようにアーク炉、溶接機など非常に短かい周期で
急激に変動する負荷によつて電圧が変動し、照明やテレ
ビ画面にちらつきを発生し問題になつている。As is well known, the voltage fluctuates due to loads such as arc furnaces and welding machines that fluctuate rapidly in very short cycles, causing flickering in lights and television screens, causing problems.
これは非常に短かい周期で急激に変動する負荷に流れる
電流によつて、送配電路のインピーダンスにより電圧降
下が急速、急激に変動するためである。通常、安定な負
荷では電圧降下も安定し、ちらつきは生じない。すなわ
ち、ちらつきは電圧の変動に関係し、究極は負荷に流れ
る電流の変動によるものである。電圧変動△eは一般に
次の式で示される。This is because the voltage drop changes rapidly and sharply due to the impedance of the power transmission and distribution line due to the current flowing through the load that changes rapidly in a very short period. Normally, with a stable load, the voltage drop will be stable and no flickering will occur. That is, flickering is related to voltage fluctuations, and ultimately due to fluctuations in the current flowing through the load. Voltage fluctuation Δe is generally expressed by the following formula.
△eL−R△1w+X△IQ・・・・・・・・・・・・
・・・(1)R:送配電路の抵抗X:送配電路の遅れリ
アクタンス
△1w:変動する有効電流
△IQ:変動する無効電流
従つて、この変動を改善するために△1w△IQを一定
化すればよいが、△1wの変化を一定化することは電力
の消費を一定化することであり不可能である。△eL-R△1w+X△IQ・・・・・・・・・・・・
... (1) R: Resistance of power transmission and distribution path It is sufficient to make it constant, but making the change in Δ1w constant means making the power consumption constant, which is impossible.
一方送配電路のインピーダンス中の抵抗分は0.1〜0
.3の比であり、大半がXに関係する。またアーク炉、
溶接機などは比較的力率が悪いために無効電流が多い。
それ故にΔIQを補償すれば一応の効果は得られる)次
に補償装置によつて無効電流の変動を改善する。On the other hand, the resistance component in the impedance of the power transmission and distribution line is 0.1 to 0.
.. It is a ratio of 3, and most of it is related to X. Also arc furnace,
Welding machines and the like have a relatively poor power factor, so there is a lot of reactive current.
Therefore, if ΔIQ is compensated, a certain effect can be obtained.)Next, the fluctuation of the reactive current is improved by a compensation device.
その電流をΔIQ’とすると、△e’−R△1w+X(
△IQ+△IQ’)・・・・・・・・・(2)と(1)
式は表現できる。If the current is ΔIQ', then Δe'-RΔ1w+X(
△IQ+△IQ')・・・・・・・・・(2) and (1)
Expressions can be expressed.
この電圧変動をなくするため△e=0とすると、6IQ
’ =−(Rハ・△1w+△IQ)・・・・・・・・・
(3)となり、正確に電圧変動を改善するためには、上
記(3)式の△IQ′になるように補償装置によつて補
償する必要がある。If we set △e=0 to eliminate this voltage fluctuation, then 6IQ
'=-(Rc・△1w+△IQ)・・・・・・・・・
(3), and in order to accurately improve the voltage fluctuation, it is necessary to use a compensator to compensate so that ΔIQ' of the above equation (3) is satisfied.
この発明は電圧変動を改善するために変動する無効電流
を補償する無効電流補償装置を提供しようとするもので
ある。The present invention seeks to provide a reactive current compensator that compensates for varying reactive currents in order to improve voltage fluctuations.
第1図はこの発明の無効電流補償装置のプロツク線図で
ある。FIG. 1 is a block diagram of a reactive current compensator according to the present invention.
線路端子1と2の間に変動する負荷3が接続され、線路
電圧を検出する変圧器4の二次側の電圧をπ/2移相す
る移相器5を介してサンプリング整流回路8に与えられ
る。また直接二次側の電圧をサンプリング整流回路9に
与えられる。それぞれのサンプリング整流回路8,9は
負荷電流を検出する変流器6の二次側の分路抵抗7によ
り電流に比例する電圧を入力電圧の零点のタイミングで
サンプリングする。第2図は第1図に示すこの発明の無
効電流補償装置の動作を示すオシログラフ波形である。A variable load 3 is connected between line terminals 1 and 2, and the voltage on the secondary side of a transformer 4 that detects line voltage is applied to a sampling rectifier circuit 8 via a phase shifter 5 that shifts the phase by π/2. It will be done. Further, the voltage on the secondary side is directly applied to the sampling rectifier circuit 9. Each of the sampling rectifier circuits 8 and 9 samples a voltage proportional to the current at the timing of the zero point of the input voltage using a shunt resistor 7 on the secondary side of the current transformer 6 that detects the load current. FIG. 2 is an oscillographic waveform showing the operation of the reactive current compensator of the present invention shown in FIG.
第2図aにおいて、は線路電圧を変圧器4で変圧した二
次電圧の波形であり、V′は二次電圧波形をπ/2移相
した電圧の波形である。またILは負荷3を流れる電流
の波形で、流れたり、中途で大きさが変つたり、位相が
変つたり、停止したりする。第2図bは負荷電流1Lを
電圧V′の波形の零点のタイミングでサンプリングした
状況を示したものである。In FIG. 2a, is the waveform of the secondary voltage obtained by transforming the line voltage by the transformer 4, and V' is the waveform of the voltage obtained by shifting the phase of the secondary voltage waveform by π/2. Further, IL is the waveform of the current flowing through the load 3, which flows, changes in magnitude, changes phase, or stops. FIG. 2b shows a situation in which the load current 1L is sampled at the timing of the zero point of the waveform of the voltage V'.
この太線は次の関係にある。ただし、v=VmsinO
)tである。従つて、7=0のタイミングは上記(4)
のSin(ωt−π/2)=0であるから、(ωt−π
/2)−0または(ωt−π/2)=πである〇従つて
ωt−π/2であり、同一のタイミングだから(5)式
に代入して、そのタイミングのILW(1)を求めると
、となり、有効電流に比例した情報となる。This thick line has the following relationship. However, v=VmsinO
)t. Therefore, the timing of 7=0 is as shown in (4) above.
Since Sin(ωt-π/2)=0, (ωt-π
/2) -0 or (ωt-π/2) = π Therefore, ωt-π/2, and since it is the same timing, substitute it into equation (5) to find ILW (1) at that timing , and the information is proportional to the effective current.
このILO)は上記(3)式の△Iwに比例する情報で
あり、R/Xの値に関係してハツチングで示す大きさに
修正される。従つて
なる情報がサンプリング整流回路8の出力信号である。This ILO) is information proportional to ΔIw in equation (3) above, and is corrected to the size shown by hatching in relation to the value of R/X. The resulting information is the output signal of the sampling rectifier circuit 8.
第2図1は負荷電流1Lを二次電圧の零点のタイミング
でサンプルした状況を示したものである。FIG. 2 1 shows a situation where the load current 1L is sampled at the timing of the zero point of the secondary voltage.
この太線は次の関係がある。従つて、=0のタイミング
は上記(7)式のSinωt−0であるから、ωt−0
またはωt−πである。This thick line has the following relationship. Therefore, since the timing of =0 is Sinωt-0 in the above equation (7), ωt-0
or ωt−π.
従つて、同一のタイミングだから上式(5Y式に代入し
て、そのタイミングのILQ(t)を求めると、となり
、これは無効電流に比例した情報となり、サンプリング
整流回路9の出力となる。Therefore, since the timing is the same, substituting it into the above equation (5Y equation) to find ILQ(t) at that timing, we get: This becomes information proportional to the reactive current and becomes the output of the sampling rectifier circuit 9.
第2図dはサップリンク整流回路8,9の出力の合成信
号であり、第1図の導通角制御回路10の入力信号とな
る。2d is a composite signal of the outputs of the suplink rectifier circuits 8 and 9, which becomes an input signal to the conduction angle control circuit 10 of FIG.
同図dには導通角制御回路10の中で電圧7に同期して
発生する三角波形の雷圧と入力信号を比較し、三角波形
の電圧が入力信号より大きくなつたタイミングで点弧信
号を発生し、半導体スイツチ12と13の信号としてい
る。第2図eは点弧信号によつてリアクトル11に流れ
る電流1Qの導通角を半導体スイツチ12と13で調整
している状況を示したものである。d in the same figure compares the triangular waveform lightning pressure generated in synchronization with the voltage 7 in the conduction angle control circuit 10 with the input signal, and outputs the ignition signal at the timing when the triangular waveform voltage becomes larger than the input signal. It is generated as a signal for semiconductor switches 12 and 13. FIG. 2e shows a situation where the conduction angle of the current 1Q flowing through the reactor 11 is adjusted by the semiconductor switches 12 and 13 in response to the ignition signal.
負荷3を流れる電流1Lがなくなると電流1Q′は増大
し、上記(3)式に示すように変化する方向が負荷と反
対であることは電圧の変動が減少することとなる。この
発明の無効電流補償装置において、有効電流に関係する
情報を作りだすサンプリング整流回路8がない場合でも
、ある程度改善することができ、また送配電路のR/X
の値によつてサンプリング整流回路8を省略できるので
経済的である。When the current 1L flowing through the load 3 disappears, the current 1Q' increases, and the fact that the direction of change is opposite to the load as shown in equation (3) above means that the voltage fluctuation is reduced. In the reactive current compensator of the present invention, even if there is no sampling rectifier circuit 8 that produces information related to the active current, it is possible to improve the R/X of the power transmission and distribution line to some extent.
It is economical because the sampling rectifier circuit 8 can be omitted depending on the value of .
次にこの発明の無効電流補償装置に採用するサンプリン
グ整流回路の実施例を第3図に示す。この回路の動作原
理は第1図の変流器6の二次側の分路抵抗7の両端に生
ずる雷圧を第3図の変圧器14の一次側の端子24,2
5に導き、変圧器14の二次側でダイオード15,16
によつて全波整流を行い、トランジスタ18,19の逆
方向に接続したものと直列にコンデンサ20を接続して
いる。またトランジスタのベースとエミツタの間にはダ
イオード21,22をトランジスタの導通方向と同一の
方向に接続してパルストランス23の二次コイルに接続
されている。いま、変圧器14の一次側の端子24,2
5に電流1Lに比例した電圧i=KILrnSin(ω
t−θ)で入つて来ているとする。Next, FIG. 3 shows an embodiment of a sampling rectifier circuit employed in the reactive current compensator of the present invention. The operating principle of this circuit is that the lightning pressure generated across the shunt resistor 7 on the secondary side of the current transformer 6 shown in FIG.
5 and diodes 15, 16 on the secondary side of the transformer 14.
A capacitor 20 is connected in series with transistors 18 and 19 connected in opposite directions. Furthermore, diodes 21 and 22 are connected between the base and emitter of the transistor in the same direction as the conduction direction of the transistor, and are connected to the secondary coil of a pulse transformer 23. Now, the primary side terminals 24, 2 of the transformer 14
5, voltage i=KILrnSin(ω
t-θ).
これを整流するとi=KILrrlSin(ωt−θ)
となる。そして二Oのタイミングでパルストランス23
の端子26,27にパルス波が加わると、トランジスタ
18,19は共に導通可能となる。しかしコンデンサ2
0が先に充電されていないならば、トランジスタ18か
らコンデンサ20はC=Ik′IL]T)Sin(一θ
)に充電される。また次の時期に電流1Lが流れていな
いとき、パルス波が加わるとコンデンサ20に充電され
ている電圧はトランジスタ19から抵抗17を介して放
電してしまう。この放電するまでの間は電圧C={k′
ILrnSin(−θ){を持続する。この電圧(信号
)がサンプリング整流回路の出力電圧となる。第3図の
サンプリング整流回路の変圧器14を変流器とし、第1
図の分路抵抗7を取り外してサンプリング整流回路を直
列にして電流入力として作動させることも同様に可能で
ある。When this is rectified, i=KILrrlSin(ωt-θ)
becomes. Then, at the timing of 2O, the pulse transformer 23
When a pulse wave is applied to terminals 26 and 27 of , both transistors 18 and 19 become conductive. But capacitor 2
0 is not charged first, the capacitor 20 from the transistor 18 is C=Ik′IL]T)Sin(-θ
) is charged. Further, when the current 1L is not flowing in the next period, when a pulse wave is applied, the voltage charged in the capacitor 20 is discharged from the transistor 19 via the resistor 17. Until this discharge, the voltage C={k'
ILrnSin(-θ) {continue. This voltage (signal) becomes the output voltage of the sampling rectifier circuit. The transformer 14 of the sampling rectifier circuit in FIG. 3 is a current transformer, and the first
It is equally possible to remove the shunt resistor 7 shown and connect the sampling rectifier circuit in series to operate as a current input.
この発明の無効電流補償装置はサンプリング整流方式を
採用するため、半サイクル毎に半導体スイツチ、新しい
情報によつて補償するので応答速度が早く、かつ有効電
力による補償情報も加昧して補償するため、電圧変動を
防止することができ、工業的価値大なるものがある。Since the reactive current compensator of this invention adopts a sampling rectification method, the semiconductor switch performs compensation using new information every half cycle, so the response speed is fast, and compensation is performed by including compensation information based on active power. , it can prevent voltage fluctuations and has great industrial value.
第1図はこの発明の無効電流補償装置のプロツク線図、
第2図は第1図のこの発明の無効電流補償装置の動作を
示すオシログラフ波形図、第3図はこの発明の無効電流
補償装置に採用するサンプリング整流回路図である。
1,2:線路端子、3:負荷、4:変圧器、5:移相器
、7:分路抵抗、8,9:サンプリング回路、10:導
通角制御回路、11:リアクトル、12,13:半導体
スイツチ、14:変圧器、15,16:ダイオード、1
7:抵抗、18,19:トランジスタ、20:コンデン
サ、21,217,22,22′:ダイオード、23:
パルストランス、V:線路の二次電圧、′:[ヮ沒d圧V
をπ/2移相した電圧、IL:負荷電流、ILW(1)
:負荷電流1Lを電圧V/の波形の零点のタイミングで
サンプリングした有効電流、ILQ(1):負荷電流1
Lを電圧の波形の零点のタイミングでサンプリングした
無効電流、IQ′:リアクトル11に流れる電流。FIG. 1 is a block diagram of the reactive current compensator of the present invention.
FIG. 2 is an oscillographic waveform diagram showing the operation of the reactive current compensator of the present invention shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a sampling rectifier circuit diagram employed in the reactive current compensator of the present invention. 1, 2: line terminal, 3: load, 4: transformer, 5: phase shifter, 7: shunt resistor, 8, 9: sampling circuit, 10: conduction angle control circuit, 11: reactor, 12, 13: Semiconductor switch, 14: Transformer, 15, 16: Diode, 1
7: Resistor, 18, 19: Transistor, 20: Capacitor, 21, 217, 22, 22': Diode, 23:
Pulse transformer, V: Secondary voltage of line, ′: [ヮ沒dpressure V
Voltage with phase shift of π/2, IL: Load current, ILW (1)
: Effective current obtained by sampling 1L of load current at the timing of the zero point of the voltage V/ waveform, ILQ (1): Load current 1
IQ' is a reactive current obtained by sampling L at the timing of the zero point of the voltage waveform; IQ': current flowing through the reactor 11;
Claims (1)
続されたリアクトルに流れる電流の導通角を調整し得る
半導体スイッチに、変動する負荷の電流を電路の電圧の
零点でもつてサンプリング整流して得た負荷の無効電流
に相当する電圧と電路の電圧をπ/2移相した電圧の零
点でもつてサンプリング整流して得た負荷の有効電流に
相当する電圧に送電線路の線路定数すなわち線路抵抗分
Rと線路の誘導性リアクタンス分Xに対してR/Xに比
例した値を乗ずるように処理し、この2つの電圧信号を
加えた信号でもつて、上記半導体スイッチの導通角を調
整する無効電流補償装置。1. A semiconductor switch that can adjust the conduction angle of the current flowing through a reactor connected in parallel to a power transmission line that supplies power to a fluctuating load is used to sample and rectify the fluctuating load current at the zero point of the voltage of the circuit. The line constant of the power transmission line, that is, the line resistance R and a reactive current compensator that multiplies the inductive reactance X of the line by a value proportional to R/X, and adjusts the conduction angle of the semiconductor switch using a signal obtained by adding these two voltage signals. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50010253A JPS597967B2 (en) | 1975-01-22 | 1975-01-22 | Unusual situation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50010253A JPS597967B2 (en) | 1975-01-22 | 1975-01-22 | Unusual situation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5185447A JPS5185447A (en) | 1976-07-27 |
| JPS597967B2 true JPS597967B2 (en) | 1984-02-22 |
Family
ID=11745141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50010253A Expired JPS597967B2 (en) | 1975-01-22 | 1975-01-22 | Unusual situation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS597967B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0682305B2 (en) * | 1984-09-05 | 1994-10-19 | 神鋼電機株式会社 | Reactive power compensator |
| JP2575682B2 (en) * | 1987-01-22 | 1997-01-29 | 三菱電機株式会社 | Reactive power compensator |
-
1975
- 1975-01-22 JP JP50010253A patent/JPS597967B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5185447A (en) | 1976-07-27 |
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