电力控制器及电力控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种对在次级侧连接有加热器的变压器（transformer)的初级侧供 给的电力进行控制的电力控制器及电力控制方法。
【背景技术】
[0002] 在对在次级侧连接有加热器的变压器的初级侧供给的电力进行控制的电力控制 器中，较多采用对与该变压器的初级侧连接的闸晶管（thyristor)导通（触发）的定时进 行控制的相位控制方式。 在这样的电力控制器中，当将较多电力提供给变压器的初级侧时，会增大表示闸晶管 导通的定时的触发角（相位角），但在电源投入时等的相位控制开始时，若以较大的触发角 使闸晶管导通，则会有较大的浪涌电流在变压器中流动。
[0003] 为了防止这样的浪涌电流的发生，有些情况下会采用如下方法：在相位控制开始 时，以较小的触发角使闸晶管导通，慢慢地使触发角增大（软启动方式）（参照例如专利文 献1) 〇 另外，在采用软启动方式的情况下，对电源电压、变压器的初级侧的电压进行监视，若 该电压从零值变换至规定值，则使触发角从较小的触发角慢慢向目标触发角变化来使闸晶 管导通。
[0004] 专利文献1 :日本专利特开6 - 165366号公报
[0005] 由于现有的电力控制器按照以上方式构成，因此如果对电源电压、变压器的初级 侧的电压进行监视，检测到该电压从零值变化至规定值，则以较小的触发角使闸晶管导通， 从而能够防止浪涌电流的发生。但是，存在有如下课题：需要对电源电压、变压器的初级侧 的电压进行监视的器械，从而导致装置结构变得复杂。
【发明内容】
[0006] 为了解决上述问题，本发明的目的在于：提供一种不必搭载对电源电压、变压器 的初级侧的电压进行监视的器械，便能够防止浪涌电流的发生的电力控制器及电力控制方 法。
[0007] 本发明涉及的电力控制器，设置有：目标触发角计算单元，其根据从计算对与变压 器的次级侧连接的负载供给的电力的目标值的调节计输出的目标信号，计算表示对向上述 变压器的初级侧供给的电力进行调整的切换元件的触发的定时的目标触发角；电流估算单 元，其在通过目标触发角计算单元计算出的目标触发角所示的定时将切换元件触发的情况 下，对在该切换元件中流动的电流进行估算；电流测量单元，其对在切换元件中实际流动的 电流进行测量；异常认定单元，其在通过电流测量单元测量的电流比通过电流估算单元估 算出的电流小到预先设置的规定值或者规定比例以上的情况下，认定在该切换元件中流动 的电流的异常；控制用触发角确定单元，其在通过异常认定单元认定出电流的异常的情况 下，将预先设定的待机时触发角确定为控制用触发角，输出控制用触发角，并且若在输出该 控制用触发角的状态下，未通过异常认定单元认定出电流的异常，则将控制用触发角逐渐 增大至该控制用触发角从该待机时触发角到达通过目标触发角计算单元计算出的目标触 发角为止，同时将该触发角输出，切换元件控制单元，在从控制用触发角确定单元输出的触 发角所示的定时对切换元件进行触发。
[0008] 本发明涉及的电力控制器，在未通过异常认定单元认定出电流的异常的情况下， 控制用触发角确定单元将通过目标触发角计算单元计算出的目标触发角作为控制用触发 角来输出给切换元件控制单元。
[0009] 本发明涉及的电力控制器，在通过异常认定单元认定出电流的异常，通过切换元 件控制单元以待机时触发角将切换元件触发时，将变压器中流动的浪涌电流变得比规定的 容许电流更小，且比通过电流测量单元可测量的最小电流更大的触发角作为待机时触发角 设定在控制用触发角确单元中。
[0010] 本发明涉及的电力控制方法，包括： 目标触发角计算处理步骤，由目标触发角计算单元根据从计算对与变压器的次级侧连 接的负载供给的电力的目标值的调节计输出的目标信号，计算表示对向变压器的初级侧供 给的电力进行调整的切换元件的触发的定时的目标触发角； 电流估算处理步骤，由电流估算单元在通过目标触发角计算处理步骤计算出的目标触 发角所示的定时将切换元件触发的情况下，对切换元件中流动的电流进行估算； 电流测量处理步骤，由电流测量单元对在切换元件中实际流动的电流进行测量； 异常认定处理步骤，在通过电流测量处理步骤测量的电流比通过电流估算处理步骤估 算出的电流小到预先设定的规定值或者规定比例以上的情况下，由异常认定单元认定切换 元件中流动的电流的异常；以及 控制用触发角确定处理步骤，控制用触发角确定单元在通过异常认定处理步骤认定了 电流异常的情况下，将预先设定的待机时触发角确定为控制用触发角，输出该控制用触发 角，并且若在对该控制用触发角进行输出的状态下，未通过异常认定处理步骤认定出电流 的异常，则将控制用触发角逐渐增大至该控制用触发角从该待机时触发角到达通过目标触 发角计算单元计算出的目标触发角为止，同时将该触发角输出。 (发明效果）
[0011] 根据本发明，能够获取如下效果：不必搭载对电源电压、变压器的初级侧的电压进 行监视的器械，便能够防止浪涌电流的发生。
【附图说明】
[0012] 图1是表示本发明的实施方式1的电力控制器的结构图。 图2是表示本发明的实施方式1的电力控制器对输出电流的异常进行检测的处理内容 的流程图。 图3是表示本发明的实施方式1的电力控制器对控制用触发角进行确定的处理内容的 流程图。 图4是表示在未检测出输出电流的异常的情况下的电力控制器的处理定时的说明图。 图5是表示在检测出输出电流的异常的情况下的电力控制器的处理定时的说明图。 图6是表示输出电流从异常恢复到正常，且开始了软启动的情况下的处理定时的说明 图。 图7是表示本发明的实施方式2的电力控制器的结构图。
【具体实施方式】
[0013] (实施方式1) 图1是表示本发明的实施方式1的电力控制器的结构图。 在图1中，电力控制器3经由转换转换开关2(例如继电器、断路器等）与交流电源1 连接，在转换开关2为闭合状态时，从交流电源1接收电力的供给，且安装有作为开关元件 的闸晶管12,其通过相位控制对向变压器4的初级侧供给的电力进行调整。在闸晶管12的 初级侧连接有保险丝11。 在本实施方式1中示出了使安装闸晶管12作为开关元件的例子，但并不限于此，例如 也可以安装三端双向可控硅开关等作为开关元件。
[0014] 变压器4是从与初级侧连接的电力控制器3接收电力的供给，并向与次级侧连接 的加热器5供给电力的变压器。 作为负载的加热器5是对被控制对象6进行加热的热源，在被控制对象6安装温度传 感器7。
[0015] 温度传感器7是对被控制对象6的温度进行测量，并将表示其温度的传感器信号 输出给温度调节计8的测量器。 温度调节计8实施如下处理：计算使从温度传感器7输出的传感器信号所表示的温度 与预先设定的目标温度一致的输出的目标信号，并将该目标信号输出给电力控制器3。
[0016] 零点检测部18实施对电源电压的零点进行检测的处理。 输出目标值触发角变换部13由安装有例如CPU的半导体集成电路、或者单片计算机等 构成，根据从温度调节计8输出的目标信号，按每个零点检测定时来实施计算表示闸晶管 12导通（触发）的定时的目标触发角Φη的处理。 具体而言，输出目标值触发角变换部13将例如从温度调节计8输出的目标信号作为电 力的目标值，内置表不电力值与目标触发角Φη之间的对应关系的表格，参照该表格，实施 对与该目标信号对应的目标触发角Φη进行输出的处理。另外，输出目标值触发角变换部 13构成目标触发角计算单元。
[0017] 输出电流估算部14由安装有例如CPU的半导体集成电路、或者单片计算机等构 成，当闸晶管12在从触发角增量控制部20输出的控制用触发角的定时导通了时，实施按 每个输出电流监视的定时计算在该闸晶管12中流动的电流即输出电流的估算值Ienni的处 理。输出电流监视的定时在电源循环的半循环期间内存在多次，在本实施方式1中，假设按 将半循环的期间分为二十等分后的每个单位时间产生输出电流监视的定时。另外，输出电 流估算部14构成电流估算单元。
[0018] 电流检测器15由例如CT (Current Transformer，变流器）等构成，对在闸晶管12 中实际流动的电流进行检测，并输出与该电流成比例的传感器信号。 输出电流测量部16由安装有例如CPU的半导体集成电路、或者单片计算机等构成，根 据从电流检测器15中输出的传感器信号，实际地按监视输出电流的每个定时实施对在闸 晶管12中流动的电流即输出电流IJi行测量的处理。另外，由电流检测器15及输出电流 测量部16构成电流测量单元。
[0019] 输出电流监视部17由安装有例如CPU的半导体集成电路、或者单片计算机等构 成，并实施如下处理：在接收到通过输出电流估算部14计算出的输出电流的估算值Ienm2 后，将该估算值Ienni乘以规定的系数（例如0. 5)，由此计算出认定在闸晶管12中流动的电 流的异常时的异常判断电流
>。另外，输出电