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JPH0128477B2 - - Google Patents
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JPH0128477B2 - - Google Patents

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JPH0128477B2
JPH0128477B2 JP55083138A JP8313880A JPH0128477B2 JP H0128477 B2 JPH0128477 B2 JP H0128477B2 JP 55083138 A JP55083138 A JP 55083138A JP 8313880 A JP8313880 A JP 8313880A JP H0128477 B2 JPH0128477 B2 JP H0128477B2
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lamp
circuit
lamps
signal
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JP55083138A
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Toshinori Watanabe
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Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は定電流調整装置など定電流形の交流
電源装置により、それぞれ絶縁変圧器を介して複
数のランプを点灯する直列点灯回路において、断
芯ランプに接続された絶縁変圧器の磁気飽和によ
る出力電圧の電圧時間面積から断芯ランプの数量
を検出する直列点灯回路の断芯検出装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION This invention relates to a series lighting circuit in which a constant current type AC power supply device such as a constant current regulator is used to light a plurality of lamps via an insulating transformer. The present invention relates to a core break detection device for a series lighting circuit that detects the number of core-broken lamps from the voltage-time area of the output voltage due to magnetic saturation of a transformer.

一般に、空港の滑走路には、滑走路灯、接地帯
灯、末端灯、進入灯、進入角指示灯などの多種多
数の標識灯が使用されている。空港ではこれらの
標識灯を常時点灯しておくこと、および標識灯を
一定の明るさに保つことが、空港に発着する航空
機の安全性などの点から、欠くことのできない条
件となつている。このため、空港における標識灯
の電源装置には厳格な定電流特性を持ため、かつ
同種の標識灯群を直列接続して同種の標識灯が一
定の明るさで点灯するようにしている。
In general, a wide variety of indicator lights are used on airport runways, such as runway lights, touchdown lights, terminal lights, approach lights, and approach angle indicator lights. At airports, keeping these marker lights on at all times and maintaining a constant brightness are essential conditions from the standpoint of the safety of aircraft arriving at and departing from the airport. For this reason, power supplies for marker lights at airports have strict constant current characteristics, and groups of marker lights of the same type are connected in series so that the same type of marker lights are lit at a constant brightness.

従来の空港標識灯装置は、例えば第1図に示す
ように、交流電源1に接続されたサイリスタ形定
電流調整装置(以下、サイリスタ形CCRと呼
ぶ。)2および滑走路照明用の直列点灯回路3か
ら構成されている。
For example, as shown in FIG. 1, a conventional airport beacon light device includes a thyristor-type constant current regulator (hereinafter referred to as thyristor-type CCR) 2 connected to an AC power source 1 and a series lighting circuit for runway lighting. It consists of 3.

上記サイリスタ形CCR2は、交流電源1に平
滑リアクトル4、サイリスタ5aおよび5bを逆
並列接続したサイリスタ回路5を直列に介して1
次側が接続された出力変圧器6、この出力変圧器
6の出力電流を検出する電流検出器7、前記出力
変圧器6の1次側電圧を検出する電圧検出器8、
この電圧検出器8の検出電圧vおよび前記の電流
検出器7の検出電流iを入力し直列点灯回路3の
断芯を検出する断芯検出装置9、この断芯検出装
置9から出力される警報信号Aを入力すると警報
を発する警報装置10、後述する差動増幅器12
の基準値を設定する設定信号CSを出力する電流設
定器11、この電流設定器11から出力される設
定信号CSおよび電流検出器7の検出電流iを入力
して両者を比較し増幅信号G0を出力する差動増
幅器12、この差動増幅器12の増幅信号G0
入力し、サイリスタ回路5のサイリスタ5a,5
bへゲート信号G1,G2を与えるパルス移相器1
3より構成されている。
The thyristor type CCR 2 is connected to an AC power supply 1 through a thyristor circuit 5 in which a smoothing reactor 4 and thyristors 5a and 5b are connected in anti-parallel.
an output transformer 6 to which the next side is connected; a current detector 7 that detects the output current of the output transformer 6; a voltage detector 8 that detects the primary voltage of the output transformer 6;
A breakage detection device 9 receives the detected voltage v of the voltage detector 8 and the detected current i of the current detector 7 and detects breakage of the series lighting circuit 3, and an alarm output from the breakage detection device 9. An alarm device 10 that issues an alarm when signal A is input, and a differential amplifier 12 that will be described later.
A current setting device 11 outputs a setting signal C S for setting the reference value of the current setting device 11, and the setting signal C S output from this current setting device 11 and the detection current i of the current detector 7 are inputted and compared, and an amplified signal is obtained. A differential amplifier 12 that outputs G 0 is input to the amplified signal G 0 of this differential amplifier 12, and the thyristors 5a and 5 of the thyristor circuit 5
Pulse phase shifter 1 that provides gate signals G 1 and G 2 to b
It is composed of 3.

前記断芯検出装置9は、第2図に示すように構
成されている。第2図において、D1,D2は整
流器、Rは抵抗、Cはコンデンサ、Trはトラン
ジスタである。
The core breakage detection device 9 is constructed as shown in FIG. In FIG. 2, D1 and D2 are rectifiers, R is a resistor, C is a capacitor, and Tr is a transistor.

また、第1図の直列点灯回路3は、複数の絶縁
変圧器14A−1,14A−2,14A−n,1
4B−1,14B−2,…,14B−nおよび複
数のランプ15A−1,15A−2,…,15A
−n,15B−1,15B−2,…,15B−n
より構成され、上記絶縁変圧器14A−1〜14
A−nおよび14B−1〜14B−nの1次側は
出力変圧器6の2次側に直列に接続され、各2次
側には上記ランプ15A−1〜15A−nおよび
15B−1〜15B−nがそれぞれ接続されてい
る。
Moreover, the series lighting circuit 3 of FIG.
4B-1, 14B-2,..., 14B-n and a plurality of lamps 15A-1, 15A-2,..., 15A
-n, 15B-1, 15B-2,..., 15B-n
The above isolation transformers 14A-1 to 14A-14
The primary sides of A-n and 14B-1 to 14B-n are connected in series to the secondary side of the output transformer 6, and the lamps 15A-1 to 15A-n and 15B-1 to each secondary side are connected in series to the secondary side of the output transformer 6. 15B-n are connected to each other.

このような構成において、直列点灯回路3に一
定電流を供給する場合は、第1図に示す出力変圧
器6の出力電流を電流検出器7で検出し、その検
出電流iと電流設定器11からの設定信号CSによ
り選定された基準値とを差動増幅器12で比較し
かつ増幅して信号G0を作り、これをパルス移相
器13に与え、サイリスタ5a,5bのゲート信
号G1,G2を作り、サイリスタ出力電圧を制御し
てCCR2の出力電流を一定に保ち、直列点灯回
路3のランプの輝度を一定にしている。
In such a configuration, when supplying a constant current to the series lighting circuit 3, the output current of the output transformer 6 shown in FIG. is compared with the reference value selected by the setting signal C S in the differential amplifier 12 and amplified to generate the signal G 0 , which is applied to the pulse phase shifter 13 to generate the gate signals G 1 , G2 and controls the thyristor output voltage to keep the output current of CCR2 constant and the brightness of the lamp in the series lighting circuit 3 constant.

この場合、断芯検出装置9は第2図に示すよう
に、電圧検出器8からの電圧信号vと電流検出器
7からの電流信号iを入力し、整流器D1,D2
整流したのち波形面積の差分eを取出し、抵抗R
とコンデンサCで平滑した電圧値でトランジスタ
Trを動作させ、警報信号Aを出力する。警報装
置10は警報信号Aによりブザーやランプで警報
表示を行なう。
In this case, as shown in FIG. 2, the core breakage detection device 9 inputs the voltage signal v from the voltage detector 8 and the current signal i from the current detector 7, rectifies it with rectifiers D 1 and D 2 , and then Take out the difference e in the waveform area and set the resistance R
and the voltage value smoothed by capacitor C, the transistor
Operate the Tr and output alarm signal A. The alarm device 10 uses the alarm signal A to display an alarm using a buzzer or a lamp.

例えば、断芯ランプがない場合には、断芯検出
装置9に与えられる電圧信号vと電流信号iは第
3図a及びbに示す波形v1,i1となり、これらの
差分eは第3図cに示す波形e1となる。この波形
e1は第3図cのように小さく、この波形e1を平滑
した電圧値はトランジスタTrを動作させるのに
十分な値ではないため、警報信号Aは出力されな
い。
For example, if there is no core break lamp, the voltage signal v and current signal i given to the core break detection device 9 have waveforms v 1 and i 1 shown in FIG. The waveform e1 shown in Figure c is obtained. This waveform
e 1 is small as shown in FIG. 3c, and the voltage value obtained by smoothing this waveform e 1 is not a sufficient value to operate the transistor Tr, so the alarm signal A is not output.

一方、ある個数のランプが断芯すると、電圧信
号vと電流信号iは第3図d及びeに示す波形
v2,i2となる。この波形v2の立ち上がりは大き
く、波形i2の立ち上がりは小さい。従つて、これ
らの差分eの波形は第3図fに示すe2となり、こ
れを平滑した電圧値はトランジスタTrを動作さ
せ、警報信号Aが出力される。
On the other hand, when a certain number of lamps are broken, the voltage signal v and current signal i will have the waveforms shown in Figure 3 d and e.
v 2 , i 2 . The rising edge of this waveform v 2 is large, and the rising edge of waveform i 2 is small. Therefore, the waveform of the difference e becomes e2 shown in FIG. 3f, and the voltage value obtained by smoothing this waveform operates the transistor Tr, and the alarm signal A is output.

このようにしてランプの断芯検査を行なつてい
るが、電圧信号vや電流信号iは、アナログ信号
特有のノイズ等の外乱により、その波形が大きく
変形することがある。このため、実際にはランプ
が断芯していないにもかかわらず、波形面積の差
分eを平滑した電圧値がトランジスタTrを動作
させ得る値になり、警報信号Aを出力することが
ある。このような誤検出を避けるためには、トラ
ンジスタTrを動作させる電圧値を大きく設定し
なければならず、高感度の検出は不可能となる。
その検出感度は定格負荷量10%程度が限度であ
り、5%の検出は望み得ない。このため滑走路照
明の不備による危険を招く恐れがあり、さらにラ
ンプの断芯で二次側が開放となつた絶縁変圧器が
長期間放置されて、高圧パルスによるレヤシヨー
トや温度上昇による焼損を招く恐れがある。ま
た、警報機能以外に実際に断芯しているランプの
個数を表示するためには、新たな回路を増設する
必要がある。
Although the lamp is inspected for core breakage in this manner, the waveforms of the voltage signal v and current signal i may be significantly deformed due to disturbances such as noise specific to analog signals. Therefore, even though the lamp is not actually broken, the voltage value obtained by smoothing the waveform area difference e becomes a value that allows the transistor Tr to operate, and the alarm signal A may be output. In order to avoid such erroneous detection, it is necessary to set a large voltage value for operating the transistor Tr, which makes highly sensitive detection impossible.
The detection sensitivity is limited to about 10% of the rated load, and detection of 5% is not possible. This may lead to danger due to inadequate runway lighting, and furthermore, the isolation transformer whose secondary side is open due to a broken lamp may be left unused for a long period of time, which may lead to damage due to high voltage pulses and burnout due to temperature rise. There is. Additionally, in order to display the number of actually broken lamps in addition to the alarm function, it is necessary to add a new circuit.

さらに、ランプの断芯が検出できた場合でも直
列点灯回路3のランプが点灯中は、空港の滑走路
照明では危険であるため、ランプの交換はできな
い。しかしながら、断芯検出は直列点灯回路3の
ランプの点灯時しか検出できず、保守点検の際に
は点灯しなければならない。また、このような断
芯検出を高感度(例えば1灯断芯検出)にするた
めには、高度な回路をCCR2毎(1滑走路当り
CCRは50台程度ある)に付加する必要がある。
Further, even if a broken core of the lamp is detected, the lamp cannot be replaced while the lamp of the series lighting circuit 3 is lit, since it is dangerous for airport runway lighting. However, core breakage can only be detected when the lamp of the series lighting circuit 3 is turned on, and the lamp must be turned on during maintenance and inspection. In addition, in order to make this type of core break detection highly sensitive (for example, detecting a single light core break), an advanced circuit must be installed for each CCR2 (per runway).
There are about 50 CCRs).

この発明は上記のような事情に基づいてなされ
たもので、直列点灯回路のランプが点灯していな
いときにも断芯ランプの検出が行なえ得る安全で
信頼性の高い直列点灯回路の断芯検出装置を提供
することを目的とする。
This invention has been made based on the above circumstances, and provides a safe and reliable detection of a broken lamp in a series lighting circuit, which can detect a broken lamp even when the lamp in the series lighting circuit is not lit. The purpose is to provide equipment.

以下、この発明の一実施例について、図面を参
照して説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第4図は、この実施例の構成を示した回路図で
ある。第4図において、16は交流電源で、サイ
リスタ形CCR17に電力を供給する。このサイ
リスタ形CCR17は、直列点灯回路18に定電
流を供給するものである。この直列点灯回路18
は、複数の絶縁変圧器19−1,19−2,…,
19−n(任意の1つを示す場合は、絶縁変圧器
19と表わす。)および複数のランプ20−1,
20−2,…,20−n(任意の1つを示す場合
は、ランプ20と表わす。)より構成され、上記
絶縁変圧器19−1〜19−nの一次側はCCR
17の出力端に直列接続され、各2次側には上記
ランプ20−1〜20−nがそれぞれ接続されて
いる。上記CCR17には、電磁接触器接点21
aとリアクトル22の直列回路が並列に接続され
ている。上記接点21aは、CCR17の制御が
停止されているときのみ閉じている接点である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration of this embodiment. In FIG. 4, 16 is an AC power supply that supplies power to the thyristor type CCR 17. This thyristor type CCR 17 supplies a constant current to the series lighting circuit 18. This series lighting circuit 18
is a plurality of isolation transformers 19-1, 19-2,...,
19-n (when any one is shown, it is expressed as the isolation transformer 19) and a plurality of lamps 20-1,
20-2, .
17, and the lamps 20-1 to 20-n are connected to each secondary side. The above CCR17 has a magnetic contactor contact 21
A and a series circuit of the reactor 22 are connected in parallel. The contact 21a is a contact that is closed only when the control of the CCR 17 is stopped.

PT1は変圧器で、1次側が交流電源16の出
力端に接続され、2次側が電圧零クロス検出器2
3に接続されている。この電圧零クロス検出器2
3は、変圧器PT1を通して与えられる電源電圧
信号Vが零レベルとクロスする点でパルス信号S
を出力するものである。PT2は変圧器で、1次
側がCCR17の出力端に接続され、2次側が電
圧検出器21に接続されている。この電圧検出器
24は、適当な振幅を有する電圧信号vを出力す
るものである。25は上記電圧信号vを入力し、
その信号の大きさに比例したデイジタル信号を得
るアナログ・デイジタル変換器である。以後、こ
れをA/D変換器25と略称する。
PT1 is a transformer, whose primary side is connected to the output terminal of the AC power supply 16, and whose secondary side is connected to the voltage zero cross detector 2.
Connected to 3. This voltage zero cross detector 2
3 is the pulse signal S at the point where the power supply voltage signal V applied through the transformer PT1 crosses the zero level.
This outputs the following. PT2 is a transformer, the primary side of which is connected to the output end of the CCR 17, and the secondary side connected to the voltage detector 21. This voltage detector 24 outputs a voltage signal v having an appropriate amplitude. 25 inputs the voltage signal v,
It is an analog-to-digital converter that obtains a digital signal proportional to the magnitude of that signal. Hereinafter, this will be abbreviated as A/D converter 25.

26は前記電圧零クロス検出器23から出力さ
れるパルス信号SおよびA/D変換器25から出
力されるデイジタル信号を入力して演算処理する
電子計算機である。この電子計算機26は、入力
回路27、中央処理装置(以下、CPUと略称す
る。)28、ランダムアクセスメモリ(以下、
RAMと略称する。)29、リードオンメモリ
(以下、ROMと略称する。)30、出力回路31
を備えており、ROM30に記憶されているプロ
グラムに従つてCPU28が演算を実行し、必要
に応じて入力回路27を介してデータを入力し、
演算結果をRAM29に記憶したり、出力回路3
1を介して警報信号Bを出力する。32は警報装
置で、計算機26から出力される警報信号Bによ
り、警報ブザーや警報表示器を動作させて警報を
発するものである。
26 is an electronic computer which receives and processes the pulse signal S output from the voltage zero cross detector 23 and the digital signal output from the A/D converter 25. This electronic computer 26 includes an input circuit 27, a central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 28, and a random access memory (hereinafter referred to as CPU).
It is abbreviated as RAM. ) 29, read-on memory (hereinafter abbreviated as ROM) 30, output circuit 31
The CPU 28 executes calculations according to the program stored in the ROM 30, inputs data via the input circuit 27 as necessary,
The calculation results can be stored in the RAM 29 or output circuit 3.
1 to output an alarm signal B. Reference numeral 32 denotes an alarm device, which operates an alarm buzzer and an alarm display to issue an alarm in response to the alarm signal B output from the computer 26.

上記のような構成において、その動作を第5図
の波形図を参照しながら説明する。
The operation of the above configuration will be explained with reference to the waveform diagram in FIG.

直列点灯回路18の断芯ランプの有無を検出す
る場合、昼間のように直列点灯回路18のランプ
20−1〜20−nが点灯していない時には、接
点21aを閉路して、交流電源16から直列点灯
回路18へリレー接点21a、リアクトル22を
通してランプ20−1〜20−nが点灯するに至
らない微小電源を流す。なお、前記リアクトル2
2(リアクタンスX)は微小電流を流すための電
流制限回路である。また、夜間は接点21aを開
路し、サイリスタ形CCR17の定電流を直列点
灯回路18に流し、ランプ20−1〜20−nを
点灯させる。
When detecting the presence or absence of a broken lamp in the series lighting circuit 18, when the lamps 20-1 to 20-n of the series lighting circuit 18 are not lit, such as during the day, the contact 21a is closed and the AC power supply 16 is disconnected. A minute power supply that does not light up the lamps 20-1 to 20-n is applied to the series lighting circuit 18 through the relay contact 21a and the reactor 22. Note that the reactor 2
2 (reactance X) is a current limiting circuit for flowing a minute current. Further, at night, the contact 21a is opened, and a constant current of the thyristor type CCR 17 is passed through the series lighting circuit 18 to light the lamps 20-1 to 20-n.

そして、各ランプ20が点灯するに至らない微
小電流を流している状態において、断芯ランプが
ない場合には、電源電圧信号Vに対して直列点灯
回路18に印加される電圧信号vと電流信号i
は、第5図aに示すような波形となる。今、ラン
プ20が断芯すると、この断芯ランプ20の接続
してある絶縁変圧器19はその二次側が開放され
るので磁気飽和現象が発生し、直列点灯回路18
の負荷インダクタンスが増加する。従つて絶縁変
圧器19が磁気飽和するまで回路電圧vはインダ
クタンスに比例した電圧を発生し、第5図bに示
すように、電圧の零クロスと共に急に立ち上がる
波形v′となる。このときの電圧の零クロスと共に
急に立ち上がる度合は、断芯ランプが増加するに
従い増してくる。
In a state in which each lamp 20 is flowing a minute current that does not cause it to light up, if there is no core-broken lamp, a voltage signal v and a current signal are applied to the series lighting circuit 18 with respect to the power supply voltage signal V. i
has a waveform as shown in FIG. 5a. Now, when the lamp 20 is broken, the secondary side of the insulating transformer 19 to which the broken lamp 20 is connected is opened, so a magnetic saturation phenomenon occurs, and the series lighting circuit 18
load inductance increases. Therefore, the circuit voltage v generates a voltage proportional to the inductance until the isolation transformer 19 is magnetically saturated, and as shown in FIG. 5b, a waveform v' suddenly rises at the zero cross of the voltage. The degree to which the voltage suddenly rises when the voltage crosses zero at this time increases as the number of broken lamps increases.

次に、電圧波形v′の立上り時の動作を等価回路
を用いて説明する。すなわち、各絶縁変圧器19
の等価回路は、変圧器の一次側インピーダンス及
び二次側インピーダンスを無視すると、第6図a
に示すように、励磁インピーダンスZ0と変圧器の
一次側に換算したランプ20のランプ抵抗RL
が並列接続された回路となる。そして、一般にZ0
≫RLであるので、この等価回路のインピーダン
スZは、ランプ20が断芯していない状態におい
ては、Z≒RLとなる。しかし、ランプ20が断
芯するとRLが非常に大きくなるので、励磁イン
ピーダンスZ0が無視できなくなる。
Next, the operation at the rise of the voltage waveform v' will be explained using an equivalent circuit. That is, each isolation transformer 19
If the primary and secondary impedances of the transformer are ignored, the equivalent circuit of is shown in Figure 6a.
As shown in , a circuit is formed in which the excitation impedance Z 0 and the lamp resistance R L of the lamp 20 converted to the primary side of the transformer are connected in parallel. And generally Z 0
>>R L , so the impedance Z of this equivalent circuit becomes Z≈R L when the lamp 20 is not disconnected. However, when the lamp 20 is broken, R L becomes very large, so that the excitation impedance Z 0 cannot be ignored.

したがつて、第4図においてサイリスタ形
CCR17が非動作時で、かつn個全部のランプ
20に断芯が無ければ、この断芯検出装置の等価
回路は第6図bに示すことが可能である。すなわ
ち、直列点灯回路18のインピーダンス分は無視
され、抵抗分nRLのみとなる。
Therefore, in Fig. 4, the thyristor type
When the CCR 17 is inactive and there is no breakage in all n lamps 20, the equivalent circuit of this breakage detection device can be shown in FIG. 6b. That is, the impedance component of the series lighting circuit 18 is ignored, and only the resistance component nR L remains.

一方、n個のランプ20のうちm個のランプ2
0が断芯すると、前述したように励磁インピーダ
ンスZ0の値を無視できなくなり、鉄心による磁束
飽和を有するインダクタンス分mZ0を含む第6図
cに示す等価回路となる。なお、この場合の抵抗
分は(n−m)RLとなる。
On the other hand, among the n lamps 20, m lamps 2
0 is broken, the value of the excitation impedance Z 0 cannot be ignored as described above, and the equivalent circuit shown in FIG. 6c including the inductance mZ 0 with magnetic flux saturation due to the iron core is obtained. Note that the resistance in this case is (n-m)R L.

したがつて、ランプ20に断芯が存在する場合
の第6図cの電圧、電流波形を求めるために、第
6図cをさらに第6図dの等価回路に置換えるこ
とが可能である。すなわち第6図dは絶縁変圧器
19の二次側を開放して無負荷にした場合の等価
回路を示し、無負荷励磁回路を表わし、鉄心のイ
ンダクタンスLと巻線抵抗Rとがスイツチを介し
て電圧eの交流電源に接続されている。ただし、
eは電源電圧であり次式で示される。
Therefore, in order to obtain the voltage and current waveforms shown in FIG. 6c when there is a core break in the lamp 20, it is possible to further replace FIG. 6c with the equivalent circuit shown in FIG. 6d. That is, FIG. 6d shows an equivalent circuit when the secondary side of the isolation transformer 19 is opened to create no load, and represents a no-load excitation circuit in which the core inductance L and the winding resistance R are connected via a switch. and is connected to an AC power source with voltage e. however,
e is the power supply voltage and is expressed by the following equation.

e=√2Vsinωt 第6図dの等価回路の回路方程式は、コイルの
巻数をNとすると、 Ri+N(dφ/dt)=e ……(1) となる。そして、t=0〜tの鉄心が磁束飽和す
るまでの微少時間においては、電流i値は微少で
あるために、Riの項はN(dφ/dt)の項に比較し
て無視できる。したがつて、前記t=0〜tまで
の微少時間における磁束変化量Δφは、 Δφ=(1/N)∫t 0edt =(1/N)∫t 0√2Vsinωtdt ……(2) となり、電源電圧eが飽和電圧を越すと、抵抗R
に電流iが流れ始める。このときの飽和時間を
t0、飽和磁束をφSとすると、磁束変化量Δφは−
φSから+φSまで変化する。
e=√2Vsinωt The circuit equation of the equivalent circuit in Figure 6d is Ri+N(dφ/dt)=e...(1) where the number of turns of the coil is N. In the minute time from t=0 to t until the iron core is saturated with magnetic flux, the current i value is minute, so the Ri term can be ignored compared to the N(dφ/dt) term. Therefore, the magnetic flux change amount Δφ in the minute time from t=0 to t is as follows: Δφ=(1/N)∫ t 0 edt = (1/N) ∫ t 0 √2Vsinωtdt ……(2), When the power supply voltage e exceeds the saturation voltage, the resistance R
A current i begins to flow. The saturation time at this time is
When t 0 and the saturation magnetic flux are φ S , the magnetic flux change amount Δφ is −
It changes from φ S to +φ S.

第8図は磁束φの飽和・非飽和状態と電圧波形
との関係を示す図であり、t=−t0で磁束φは−
φSに飽和し、t=−t0〜0の期間は飽和状態のま
まであり電流iが流れる(電圧v′は低下)。そし
て、t=0で電源電圧e(V)が反転して、磁束
φが+側に変化する。よつて、磁束φは非飽和状
態になりインピーダンスが高くなり、電流iが流
れにくくなる(電圧v′は上昇)。そして、t=t0
になると、磁束φが+φSに飽和する。そして、電
流iが再び流れる(電圧v′は低下)。
Figure 8 is a diagram showing the relationship between the saturated/unsaturated state of magnetic flux φ and the voltage waveform. At t=-t 0 , magnetic flux φ is -
It is saturated at φ S and remains saturated during the period from t=-t 0 to 0, and current i flows (voltage v' decreases). Then, at t=0, the power supply voltage e (V) is reversed, and the magnetic flux φ changes to the + side. Therefore, the magnetic flux φ becomes unsaturated and the impedance increases, making it difficult for the current i to flow (voltage v' increases). And t=t 0
When this happens, the magnetic flux φ saturates to +φ S. Then, current i flows again (voltage v' decreases).

したがつて、磁束変化量Δφは、 となる。 Therefore, the magnetic flux change amount Δφ is becomes.

今、(3)式を鉄心を有するコイル固有の定数で整
理してS0とすると、 S0=√2V∫t0 0sinωtdt=2φSN ……(4) となる。
Now, if equation (3) is rearranged using constants specific to a coil having an iron core and set to S 0 , then S 0 =√2V∫ t0 0 sinωtdt=2φ S N ...(4).

すなわち、(4)式はt=0〜t0間の電圧を積分し
た値であり、電圧時間面積を表わしている。そし
て、この電圧時間面積とコイルの鉄心の磁束飽和
値とが対応している。したがつて、断芯したラン
プ20を有する絶縁変圧器19の個数mが増加す
れば、その個数mに比例して前記電圧時間面積を
増加した状態で飽和させることになる。例えば第
9図に示すように、斜線で示す電圧時間面積が断
芯数mに応じて変化する。
That is, equation (4) is a value obtained by integrating the voltage between t=0 and t0 , and represents the voltage time area. This voltage time area corresponds to the magnetic flux saturation value of the core of the coil. Therefore, if the number m of isolation transformers 19 having broken lamps 20 increases, the voltage time area increases in proportion to the number m and becomes saturated. For example, as shown in FIG. 9, the voltage time area indicated by diagonal lines changes depending on the number m of core breaks.

よつて、断芯したランプ20を有する絶縁変圧
器19の個数mと磁束飽和に要する電圧時間面積
Sとの関係式は S=2φSNm ……(5) となる。
Therefore, the relational expression between the number m of insulating transformers 19 having broken lamps 20 and the voltage time area S required for magnetic flux saturation is S=2φ S Nm (5).

このように電圧時間面積Sが断芯ランプの個数
に比例して変化するので、半サイクルの電圧時間
面積も第5図aのS1から同図bのS2に変化し、
S′の面積分が増加する。よつて、断芯ランプのな
い状態の基準電圧時間面積S1に対して、断芯ラン
プの生じた状態の電圧時間面積の増加分S′を含め
た電圧時間面積S2とを比較することによりランプ
の断芯を検知することができる。
As the voltage time area S changes in proportion to the number of broken lamps, the voltage time area of a half cycle also changes from S 1 in Figure 5a to S 2 in Figure 5B,
The area integral of S′ increases. Therefore, by comparing the voltage-time area S 2 including the increase in voltage-time area S' in the state with a broken lamp with the reference voltage-time area S 1 in the state without a broken lamp, Lamp breakage can be detected.

今、電源電圧信号Vが零レベルとクロスする点
で電圧零クロス検出器23が第5図に示すパルス
Sを発生すると、このパルスSは計算器26の入
力回路27に割込信号として入力する。CPU2
8はROM30に記憶されているプログラムに従
つて、その割込信号が入つた時刻から所定時間間
隔(例えば500マイクロ秒間隔)ごとにA/D変
換器25からのデイジタル入力信号を読み込み、
RAM29に記憶する。すなわち電圧信号v又は
v′の電圧波形がデイジタル値に変換されて、
RAM29に順々に半サイクル分のデイジタル化
された電圧値を記憶する(例えば、500マイクロ
秒間隔の場合には、両端の零クロス時の値を除い
て、50Hz電源のとき19個のデイジタル値を記憶す
る。)。これらのデイジタル値は、例えばRAM2
9のうちの100番地から118番地に常時1サイクル
毎に更新して記憶される。一方、比較の基準とな
るデータを、例えば200番地から以後に前もつて
記憶しておく。この基準データは例えば断芯ラン
プのない状態の電圧波形の値を200番地から218番
地に、断芯ランプが1個生じた状態の電圧波形値
を219番地から237番地に、さらに断芯ランプの個
数に応じた電圧波形値を238番地以後に、前もつ
て記憶しておく。なお、第4図の実際の回路にお
いて各電圧波形をRAM29内に記憶させる場
合、全部のランプ20を各絶縁変圧器19に装着
した状態で電圧波形vを前述した500μsec毎にサ
ンプリングして読込ます。次に、ランプ20を1
個ずつ順次取外していけば前述した断芯数mに対
応した第9図の各電圧波形v′が得られ、この各電
圧波形v′をRAM29内のそれぞれ前述した各指
定領域に読込ませる。
Now, when the voltage zero cross detector 23 generates the pulse S shown in FIG. 5 at the point where the power supply voltage signal V crosses the zero level, this pulse S is inputted to the input circuit 27 of the calculator 26 as an interrupt signal. . CPU2
8 reads the digital input signal from the A/D converter 25 at predetermined time intervals (for example, 500 microsecond intervals) from the time when the interrupt signal is input, according to the program stored in the ROM 30;
Store in RAM29. That is, the voltage signal v or
The voltage waveform of v′ is converted to a digital value,
The digitized voltage values for half a cycle are stored in RAM 29 in sequence (for example, in the case of 500 microsecond intervals, 19 digital values are stored at 50 Hz power supply, excluding the values at zero cross at both ends). ). These digital values are stored in RAM2, for example.
It is constantly updated and stored in addresses 100 to 118 of 9 every cycle. On the other hand, data serving as a reference for comparison is previously stored, for example, starting from address 200 and thereafter. This standard data includes, for example, the voltage waveform value with no broken lamp in addresses 200 to 218, the voltage waveform value with one broken lamp in addresses 219 to 237, and the voltage waveform value with one broken lamp in addresses 219 to 237. The voltage waveform value corresponding to the number of objects is stored in advance after address 238. In addition, when storing each voltage waveform in the RAM 29 in the actual circuit shown in Figure 4, the voltage waveform v is sampled and read every 500 μsec as described above with all lamps 20 attached to each isolation transformer 19. . Next, the lamp 20 is
By sequentially removing them one by one, voltage waveforms v' shown in FIG. 9 corresponding to the number m of core breaks are obtained, and these voltage waveforms v' are read into the designated areas in the RAM 29, respectively.

従つて、毎サイクル読み込むごとに100番地か
ら118番地のデータと200番地なら218番地のデー
タを順々に比較(100番地と200番地、101番地と
201番地、102番地と202番地、…118番地と218番
地を各々比較)して、同じであれば断芯ランプの
ない状態と判定し、もし同じでなければ、次に
219番地から237番地の値と、同様に比較(100番
地と219番地、…、118番地と237番地の比較)し
て、以後一致するまで比較する。そして、あらか
じめ設定された許容誤差を有して一致すれば、一
致した番地に対応して割付けられた断芯ランプ数
mを得ることが可能となる。このように、電圧波
形をデジタル値で比較することによつて、ランプ
20の断芯発生と、断芯発生のランプ数mが検知
される。ランプ20の断芯発生および断芯したラ
ンプ数mが検知されると、出力回路31を通して
警報信号Bを出し、また断芯数のデイジタル出力
(例えばバイナリーコードデシマル出力)を出し、
警報装置32で警報ブザーをならしたり断芯数の
表示などの警報表示をする。
Therefore, every cycle of reading, data from addresses 100 to 118 is compared with data from address 218 if it is 200 (100 and 200, 101 and
Compare addresses 201, 102 and 202, ...118 and 218, respectively), and if they are the same, it is determined that there is no broken lamp, and if they are not the same, then
Compare the values from addresses 219 to 237 in the same way (comparing addresses 100 and 219, ..., addresses 118 and 237), and then compare until they match. If they match with a preset tolerance, it becomes possible to obtain the number m of broken lamps assigned to the matched address. In this manner, by comparing the voltage waveforms in digital values, the occurrence of core breakage in the lamp 20 and the number m of lamps in which core breakage has occurred can be detected. When the occurrence of core breakage in the lamp 20 and the number m of broken lamps are detected, an alarm signal B is output through the output circuit 31, and a digital output (for example, a binary code decimal output) of the number of core breaks is output,
The alarm device 32 sounds an alarm buzzer and displays an alarm such as the number of broken cores.

第7図は上述の演算処理におけるフローチヤー
トの一例である。
FIG. 7 is an example of a flowchart of the above-mentioned arithmetic processing.

上記のようにこの実施例によれば、直列点灯回
路18の各ランプの絶縁変圧器がランプの断芯に
より磁気飽和するまで、CCR17をバイパスす
るようにリアクトル22を通して与えられる電流
の立ち上がりに時間遅れを生じ、この間電圧が高
くなり、電圧波形が断芯ランプの個数が増加する
にしたがつて変化することに着目し、電圧波形比
較によつて、過断芯の警報や断芯ランプの個数の
表示をおこなうようにしたので、電圧波形そのも
のを識別するため高精度の断芯検出及び絶縁変圧
器の2次側の配線の断線又はランプのソケツトの
接触不良あるいはランプの灯器が航空機や車に破
壊された場合等の検出が可能となる。
As described above, according to this embodiment, there is a time delay in the rise of the current applied through the reactor 22 so as to bypass the CCR 17 until the isolation transformer of each lamp in the series lighting circuit 18 is magnetically saturated due to the breakage of the lamp. During this period, the voltage increases and the voltage waveform changes as the number of broken lamps increases.By comparing the voltage waveforms, we can issue alarms for excessive core breakage and determine the number of broken lamps. Since the display is now displayed, the voltage waveform itself can be identified with high precision for detecting disconnection of the core, and for detecting disconnections in the secondary side wiring of the isolation transformer, poor contact in the lamp socket, or if the lamp unit is damaged by an aircraft or car. It becomes possible to detect when the device is destroyed.

また、CCR17の制御が停止されている時は、
直列点灯回路18には接点21aおよびリアクト
ル22を通して微小電流しか流さないため、日中
のランプの点灯が不必要な時にランプ20−1〜
20−nが点灯することなく、ランプの断芯の有
無を検出することができ、夜間のための断芯チエ
ツクを前もつておこなうことができる。さらに、
直列点灯回路18のランプを点灯することなく断
芯しているランプの個数を容易に表示することも
できるため、ランプの断芯状態から断芯ランプの
交換作業を前もつて計画でき、空港の保守作業を
能率よく行なうこととが可能となり、安全性、信
頼性を向上させることができる。
Also, when the control of CCR17 is stopped,
Since only a small current flows through the series lighting circuit 18 through the contact 21a and the reactor 22, the lamps 20-1 to 20-1 are turned on when the lamps do not need to be lit during the day.
The presence or absence of a break in the lamp can be detected without the lamp 20-n being turned on, and a break check for nighttime use can be performed in advance. moreover,
Since the number of broken lamps in the series lighting circuit 18 can be easily displayed without lighting them, replacement work for broken lamps can be planned in advance based on the lamp's broken state, making it easier to use at airports. Maintenance work can be performed efficiently, and safety and reliability can be improved.

なお、この発明は前記実施例に限定されるもの
ではない。例えば前記実施例においては、1つの
サイリスタ形CCR17および直列点灯回路18
に対して、1台の計算機26により断芯ランプの
検出を行なう例を示したが、複数の直列点灯回路
に対して、1台の計算機の組合せで複数回路の
各々の断芯ランプの検出を行なうようにしてもよ
い。すなわち、電圧検出器24及び電圧零クロス
検出器23はそれぞれ複数の回路に備え、その電
圧信号v1,v2,vo(図示せず)をマルチプレクサ
(図示せず)で切換えて、A/D変換器25に入
力し、また電圧零クロス信号S1,S2…So(図示せ
ず)をマルチプレクサ(図示せず)を通すかある
いは直接入力回路27に入力して、各々の信号を
切換えて、順々に複数の直列点灯回路の電圧波形
をそれぞれの基準値と比較することにより1台の
計算機で複数回路の断芯ランプの検知を行なつて
もよい。
Note that this invention is not limited to the above embodiments. For example, in the embodiment, one thyristor type CCR 17 and the series lighting circuit 18
For example, one computer 26 is used to detect a broken lamp. However, for multiple series lighting circuits, one computer can be used to detect broken lamps in each of the plurality of circuits. You may do so. That is, the voltage detector 24 and the voltage zero-cross detector 23 are each provided in a plurality of circuits, and the voltage signals v 1 , v 2 , v o (not shown) are switched by a multiplexer (not shown) to output the A/ The voltage zero cross signals S 1 , S 2 . By switching and sequentially comparing the voltage waveforms of a plurality of series lighting circuits with respective reference values, a single computer may detect broken lamps in a plurality of circuits.

更に、電圧波形vを1サイクル毎にA/D変換
して、すぐに基準値と比較するのではなく、何サ
イクルかの平均値をとつてから基準値と比較する
ようにしてノイズ等による誤動作を防止するよう
にしてもよい。また、この発明は空港設備に限ら
ず、絶縁変圧器を使用した直列点灯回路にはすべ
て適用が可能である。その他、この発明の要旨を
変更しない範囲で、種々変形可能なことは勿論で
ある。
Furthermore, instead of A/D converting the voltage waveform v every cycle and immediately comparing it with the reference value, the average value of several cycles is taken and then compared with the reference value to prevent malfunctions due to noise etc. It may also be possible to prevent this. Further, the present invention is applicable not only to airport equipment but also to all series lighting circuits using isolation transformers. It goes without saying that various other modifications can be made without departing from the gist of the invention.

以上説明したようにこの発明によれば、直列点
灯回路のランプを点灯しない時には、ランプが点
灯に至らない微小電流が流れる電圧を印加し、ラ
ンプの断芯量を絶縁変圧器の磁気飽和を利用して
検出するようにしたので、直列点灯回路のランプ
が点灯していないときにも断芯ランプの検出が行
なえ得る安全で信頼性の高い直列点灯回路の断芯
検出装置を提供できる。
As explained above, according to the present invention, when the lamps in the series lighting circuit are not lit, a voltage is applied that causes a minute current that does not cause the lamps to light up, and the magnetic saturation of the isolation transformer is used to control the amount of lamp breakage. Therefore, it is possible to provide a safe and highly reliable serial lighting circuit breakage detection device that can detect a broken lamp even when the lamp in the series lighting circuit is not lit.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の空港標識灯装置の回路図、第2
図は従来の断芯検出装置を示す回路図、第3図は
第2図の動作を示す波形図、第4図はこの発明の
一実施例を示す回路図、第5図は第4図の動作を
示すタイムチヤート、第6図は第1図の直列点灯
回路の等価回路図、第7図はこの発明の一実施例
におけるフローチヤート、第8図および第9図は
それぞれ動作を説明するための電圧波形図であ
る。 17……サイリスタ形定電流調整装置、18…
…直列点灯回路、19−1〜19−n……絶縁変
圧器、20−1〜20−n……ランプ、21a…
…接点、22……リアクトル、23……電圧零ク
ロス検出器、24……電圧検出器、25……A/
D変換器、26……電子計算機、32……警報装
置。
Figure 1 is a circuit diagram of a conventional airport beacon device;
3 is a waveform diagram showing the operation of FIG. 2, FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional core breakage detection device. FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of the series lighting circuit of FIG. 1, FIG. 7 is a flowchart of an embodiment of the present invention, and FIGS. 8 and 9 are for explaining the operation. FIG. 17... Thyristor type constant current regulator, 18...
...Series lighting circuit, 19-1 to 19-n...Isolation transformer, 20-1 to 20-n...Lamp, 21a...
... Contact, 22 ... Reactor, 23 ... Voltage zero cross detector, 24 ... Voltage detector, 25 ... A/
D converter, 26...electronic computer, 32...alarm device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 定電流形の交流電源装置により、1次側が直
列接続された複数の絶縁変圧器の2次側に個々に
接続されたランプが点灯される直列点灯回路にお
いて、前記直列点灯回路のランプを点灯しない時
に、上記ランプが点灯に至らない微小な交流電流
を前記直列点灯回路に与える回路と、この回路ま
たは前記交流電源装置により前記直列点灯回路に
印加される電圧信号を、所定時間ごとにデイジタ
ル信号に変換するアナログ・デイジタル変換器
と、前記電圧信号の零クロスを検出する電圧零ク
ロス検出器と、この電圧零クロス検出器の電圧零
クロス検出時点から前記デイジタル信号を所定時
間ごとに記憶し、上記デイジタル信号と予め記憶
している基準電圧のデイジタル信号とを比較し、
その比較結果により前記ランプの断芯の有無を判
定し、断芯がある場合には、前記比較結果により
断芯ランプの数量を検出する装置とを備えたこと
を特徴とする直列点灯回路の断芯検出装置。
1. In a series lighting circuit in which lamps individually connected to the secondary sides of a plurality of isolation transformers whose primary sides are connected in series are lit by a constant current type AC power supply device, the lamps of the series lighting circuit are lit. A circuit that supplies the series lighting circuit with a minute alternating current that does not cause the lamp to light up when the lamp is not lit, and a voltage signal that is applied to the series lighting circuit by this circuit or the AC power supply device to a digital signal every predetermined time. an analog-to-digital converter for converting the voltage signal to a zero cross, a voltage zero cross detector for detecting a zero cross of the voltage signal, and storing the digital signal at predetermined time intervals from the time when the voltage zero cross of the voltage zero cross detector is detected; Compare the above digital signal with a pre-stored reference voltage digital signal,
A device for determining whether or not the lamp is broken based on the comparison result, and detecting the number of broken lamps based on the comparison result if there is a break. Core detection device.
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