電力調整器及び電力調整方法
【課題】複数の制御対象に対して、出力ピークの重なりを抑制することのできる電力調整器を得る。
【解決手段】出力信号演算手段１０２は、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させる。または、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス信号に一致させて出力する。電力制御手段１０３は、出力信号演算手段１０２の出力起動信号と出力停止信号とに基づいて、各制御対象４００−１〜４００−ｎへの電力を開閉制御する。
【解決手段】出力信号演算手段１０２は、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させる。または、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス信号に一致させて出力する。電力制御手段１０３は、出力信号演算手段１０２の出力起動信号と出力停止信号とに基づいて、各制御対象４００−１〜４００−ｎへの電力を開閉制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばヒータといった複数の制御対象の電力制御を行う電力調整器及び電力調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数のヒータを備えた工業炉内を均一な温度に保つためには、各ヒータ部に設定温度を設けてヒータ単位で制御を行っている。この場合、ヒータ毎に独立した複数の調節器を使用すると各調節器が連携していないため、出力ピークが重なってしまう。
一方、複数のヒータを制御するマルチチャンネル式として、例えば、交流電源の半周期に同期した信号にオフセット時間分ずらして出力することで各ヒータへの電力配分を平均化する技術があった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−７７３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来のマルチチャンネルの制御では、出力停止を交流電源の半周期に合わせる必要があり、また各ヒータ間のオフセット時間の設定手法が開示されていないため、複数のヒータを備える場合には出力ピークの重なりを確実にずらすことができなかった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、複数の制御対象に対して、出力ピークの重なりを抑制することのできる電力調整器及び電力調整方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電力調整器は、複数の制御対象に対するそれぞれの電力供給量に基づいて交流電圧の位相制御を行い、複数の制御対象への電力制御を行う電力調整器において、交流電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出手段と、複数の制御対象に対する制御量に応じて、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成し、これら信号をゼロクロス点に同期して出力する出力信号演算手段と、出力信号演算手段の出力起動信号と出力停止信号とに基づいて、制御対象への電力を開閉制御する電力制御手段とを備えたものである。
【０００７】
この発明に係る電力調整器は、出力信号演算手段が、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させるか、または、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させて出力するようにしたものである。
【０００８】
また、この発明に係る電力調整器は、出力信号演算手段は、さらに別の制御対象については、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、さらに別の制御対象への出力起動信号と一つの制御対象の出力停止信号とを一致させるか、またはさらに別の制御対象への出力停止信号と別の制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、さらに別の制御対象への出力起動信号と別の制御対象の出力停止信号とを一致させるか、またはさらに別の制御対象への出力停止信号と一つの制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたものである。
【０００９】
また、この発明に係る電力調整器は、出力信号演算手段は、さらに別の制御対象については、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、一つの制御対象の出力停止信号と別の制御対象の出力起動信号との中間点とさらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、別の制御対象への出力停止信号と一つの制御対象の出力起動信号との中間点と、さらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたものである。
【００１０】
また、この発明に係る電力調整器は、出力信号演算手段は、各制御対象の出力起動信号から出力停止信号までの出力範囲を合算し、全出力範囲が交流周期の１００％以内の場合に、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成するようにしたものである。
【００１１】
また、この発明に係る電力調整器は、出力信号演算手段は、各制御対象の出力起動信号から出力停止信号までの出力範囲を合算し、全出力範囲が交流周期の１００％を超過する場合は、合計出力範囲が１００％以内となるように各制御対象を複数のグループに分割すると共に、該グループ単位で制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成するようにしたものである。
【００１２】
また、この発明に係る電力調整器は、出力信号演算手段は、上位制御機器から所定の信号を入力した場合に、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成するようにしたものである。
【００１３】
また、この発明に係る電力調整方法は、複数の制御対象に対するそれぞれの電力供給量に基づいて交流電圧の位相制御を行い、複数の制御対象への電力制御を行う電力調整方法において、交流電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出ステップと、複数の制御対象に対する制御量に応じて、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成し、これら信号をゼロクロス点に同期して出力する出力信号演算ステップと、出力信号演算ステップで出力された出力起動信号と出力停止信号とに基づいて、制御対象への電力を開閉制御する電力制御ステップとを備えたものである。
【００１４】
また、この発明に係る電力調整方法は、出力信号演算ステップにおいて、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させるか、または、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させて出力するようにしたものである。
【００１５】
また、この発明に係る電力調整方法は、さらに別の制御対象について、出力信号演算ステップでは、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、さらに別の制御対象への出力起動信号と一つの制御対象の出力停止信号とを一致させるか、またはさらに別の制御対象への出力停止信号と別の制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、さらに別の制御対象への出力起動信号と別の制御対象の出力停止信号とを一致させるか、またはさらに別の制御対象への出力停止信号と一つの制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたものである。
【００１６】
また、この発明に係る電力調整方法は、さらに別の制御対象について、出力信号演算ステップでは、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、一つの制御対象の出力停止信号と別の制御対象の出力起動信号との中間点とさらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、別の制御対象への出力停止信号と一つの制御対象の出力起動信号との中間点と、さらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたものである。
【００１７】
また、この発明に係る電力調整方法は、出力信号演算ステップにおいて、各制御対象の出力起動信号から出力停止信号までの出力範囲を合算し、全出力範囲が交流周期の１００％以内の場合に、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成するようにしたものである。
【００１８】
また、この発明に係る電力調整方法は、出力信号演算ステップにおいて、各制御対象の出力起動信号から出力停止信号までの出力範囲を合算し、全出力範囲が交流周期の１００％を超過する場合は、合計出力範囲が１００％以内となるように各制御対象を複数のグループに分割すると共に、該グループ単位で制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成するようにしたものである。
【００１９】
また、この発明に係る電力調整方法は、上位制御機器から所定の信号を入力した場合に、出力信号演算ステップにおいて、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成するようにしたものである。
【発明の効果】
【００２０】
この発明の電力調整器は、複数の制御対象に対する制御量に応じて、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成し、これら信号をゼロクロス点に同期して出力するようにしたので、複数の制御対象への交流電力の出力タイミングをずらすことができ、消費電力のピークを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施の形態１による電力調整器を含む電力調整装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による電力調整器の動作を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１による電力調整器の各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態２による電力調整器の各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２による電力調整器の別の制御による各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態２による電力調整器の制御対象が４台の場合の各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態２による電力調整器の制御対象が４台の場合の別の制御による各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態３による電力調整器の制御対象が３台の場合の各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態３による電力調整器の制御対象が４台の場合の各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による電力調整器を含む電力調整装置の構成図である。
図において、電力調整装置は、電力調整器１００と、上位制御機器２００と、交流電源回路３００と、複数の制御対象４００−１〜４００−ｎとを備えている。
電力調整器１００は、上位制御機器２００からの出力量信号に基づいて制御対象４００−１〜４００−ｎへの出力値を演算し、この出力値に基づいて交流電源回路３００から供給される電力の位相制御を行うマルチチャンネル電力調整器である。また、制御対象４００−１〜４００−ｎは、例えばヒータであり、各制御対象４００−１〜４００−ｎに対応した各チャンネルに供給される電力に応じて所定の温度制御環境における加熱を行う。上位制御機器２００は、温度制御環境の温度を検出する図示しない温度センサやヒータ温度を検出するセンサからの信号に基づいて各チャンネルのＰＩＤ演算等を行って、各制御対象４００−１〜４００−ｎへの出力量に相当する信号（各チャンネルの出力量信号）を制御量として電力調整器１００に出力する機器である。交流電源回路３００は、制御対象４００−１〜４００−ｎに交流電力を供給する回路である。
【００２３】
電力調整器１００は、ゼロクロス点検出手段１０１と出力信号演算手段１０２と電力制御手段１０３を備えている。ゼロクロス点検出手段１０１は、交流電源回路３００から供給される交流電圧のゼロクロス点を検出する手段である。出力信号演算手段１０２は、ゼロクロス点検出手段１０１で検出されたゼロクロス点に基づいて、上位制御機器２００からの出力量信号に対応した各制御対象４００−１〜４００−ｎへの出力値を演算する手段である。尚、演算の詳細については後述する。電力制御手段１０３は、出力信号演算手段１０２で演算された出力値に基づいて、各チャンネルへの交流電圧の開閉制御を行う手段である。
【００２４】
次に、実施の形態１の電力調整器の動作について説明する。
ここでは、制御対象４００−１〜４００−ｎが２台である場合（制御対象が２チャンネルである場合）について説明する。
図２は、実施の形態１の電力調整器１００の動作を示すフローチャートである。
また、図３は、実施の形態１における各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。
【００２５】
電力調整器１００は、上位制御機器２００から各チャンネルの出力量に相当する信号が入力されることにより動作を開始する（ステップＳＴ１）。電力調整器１００では、動作を開始するとゼロクロス点検出手段１０１にてゼロクロス点を検出する（ステップＳＴ２：ゼロクロス点検出ステップ）と共に、出力信号演算手段１０２が各チャンネルの出力起動信号と出力停止信号のタイミングを演算する（ステップＳＴ３：出力信号演算ステップ）。図３（ａ）は、１チャンネル目（１ｃｈ）の出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、２チャンネル目（２ｃｈ）の出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合を示している。即ち、１チャンネル目の出力起動信号１ａを交流電圧半周期における前側のゼロクロス点に一致させ、２チャンネル目の出力停止信号２ｂを交流電圧半周期の後側のゼロクロス点に一致させるよう出力起動信号１ａと出力停止信号２ｂを出力する。これにより、次の交流電圧半周期では１チャンネル目の次の出力起動信号１ａは２チャンネル目の出力停止信号２ｂと同じタイミングとなる。また、１チャンネル目の出力停止信号１ｂは、上位制御機器２００から通知された１チャンネル目の出力量から演算したタイミング（出力起動信号１ａ出力タイミングから所定時間経過したタイミング）となり、２チャンネル目の出力起動信号２ａは、２チャンネル目の出力量から演算したタイミング（出力停止信号２ｂの出力タイミングから所定時間繰り上げたタイミング）となる。
【００２６】
図３の（ｂ）は、交流電圧半周期において、最初に２チャンネル目の出力起動信号を出力するようにした例である。即ち、出力信号演算手段１０２は、２チャンネル目の出力起動信号２ａを交流電圧半周期の前側のゼロクロス点に一致させて出力し、１チャンネル目の出力停止信号１ｂを交流電圧半周期の後側のゼロクロス点に一致させて出力する。２チャンネル目の出力停止信号２ｂ及び１チャンネル目の出力起動信号１ａの出力タイミングは、上記の（ａ）の場合と同様に各チャンネルの出力量から求めたものである。また、この場合は、次の交流電圧半周期において、２チャンネル目の次の出力起動信号２ａが１チャンネル目の出力停止信号１ｂと同じタイミングとなる。
【００２７】
電力調整器１００の電力制御手段１０３は、出力信号演算手段１０２から出力された各チャンネルの出力起動信号１ａ，２ａと出力停止信号１ｂ，２ｂに基づいて、交流電源回路３００から供給される電力の開閉制御を行う（ステップＳＴ４：電力制御ステップ）。これにより、制御対象４００−１〜４００−ｎが２台の場合の位相制御を行うことができる。その後は、ステップＳＴ１に戻って、上位制御機器２００からの信号入力待ちを行う。
【００２８】
以上のように、実施の形態１の電力調整器によれば、複数の制御対象に対してそれぞれ演算された制御量に基づいて交流電圧の位相制御を行い、複数の制御対象への電力制御を行う電力調整器において、交流電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出手段と、複数の制御対象に対する制御量に応じて、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成し、これら信号を前記ゼロクロス点に同期して出力する出力信号演算手段と、出力信号演算手段の出力起動信号と出力停止信号とに基づいて、制御対象への電力を開閉制御する電力制御手段とを備えたので、複数の制御対象への交流電力の出力タイミングをずらすことができ、消費電力のピークを抑えることができる。特に制御安定期に大きな効果を得ることができる。
【００２９】
また、実施の形態１の電力調整器によれば、出力信号演算手段が、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させるか、または、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させて出力するようにしたので、出力タイミングを確実にずらすことができ、消費電力のピークをより抑えることができる。
【００３０】
また、実施の形態１の電力調整方法によれば、複数の制御対象に対してそれぞれ演算された制御量に基づいて交流電圧の位相制御を行い、複数の制御対象への電力制御を行う電力調整方法において、交流電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出ステップと、複数の制御対象に対する制御量に応じて、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成し、これら信号を前記ゼロクロス点に同期して出力する出力信号演算ステップと、出力信号演算ステップで出力された出力起動信号と出力停止信号とに基づいて、制御対象への電力を開閉制御する電力制御ステップとを備えたので、消費電力のピークを抑えることのできる電力調整器を実現することができる。
【００３１】
また、実施の形態１の電力調整方法によれば、出力信号演算ステップでは、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させるか、または、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させて出力するようにしたので、消費電力のピークをより抑えることのできる電力調整器を実現することができる。
【００３２】
実施の形態２．
実施の形態２は、制御対象４００−１〜４００−ｎが３台以上の場合の例である。
電力調整装置における電力調整器１００の図面上の構成は図１と同様であるため、図１を援用して説明する。
実施の形態２の出力信号演算手段１０２は、１チャンネル目の出力起動信号１ａを任意のゼロクロス点に一致させ、２チャンネル目の出力停止信号２ｂを次のゼロクロス点に一致させた場合は、３チャンネル目の出力起動信号３ａと１チャンネル目の出力停止信号１ｂとを一致させるよう出力起動信号１ａ〜３ａ及び出力停止信号１ｂ〜３ｂを生成し、２チャンネル目の出力起動信号２ａを任意のゼロクロス点に一致させ、１チャンネル目の出力停止信号１ｂを次のゼロクロス点に一致させた場合は、３チャンネル目の出力起動信号３ａと２チャンネル目の出力停止信号２ｂとを一致させるよう出力起動信号１ａ〜３ａ及び出力停止信号１ｂ〜３ｂを生成する。これ以外の構成は実施の形態１と同様である。
【００３３】
次に、実施の形態２の動作について説明する。
図４は、実施の形態２における各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。ここで、図４（ａ）は、上述した図３（ａ）の場合と同様に、１チャンネル目の出力起動信号１ａを交流電圧半周期における前側のゼロクロス点に一致させ、２チャンネル目の出力停止信号２ｂを交流電圧半周期の後側のゼロクロス点に一致させるよう出力起動信号１ａと出力停止信号２ｂを出力するようにした場合である。
【００３４】
このように、１チャンネル目と２チャンネル目の出力量が制御された状態で３チャンネル目の出力量の制御を行う場合、出力信号演算手段１０２は、１チャンネル目の出力停止信号１ｂのタイミングに３チャンネル目の出力起動信号３ａのタイミングを一致させる。また、３チャンネル目の出力停止信号３ｂは、上位制御機器２００で演算された出力量に基づいて所定時間後のタイミングで出力される。
【００３５】
また、図４（ｂ）は、図３（ｂ）と同様に、交流電圧半周期において、最初に２チャンネル目の出力起動信号２ａを出力するようにした場合を示している。このような制御において、３チャンネル目の出力起動信号３ａは、２チャンネル目の出力停止信号２ｂのタイミングに一致させる。また、３チャンネル目の出力停止信号３ｂは、上位制御機器２００で演算された出力量に基づいて所定時間後のタイミングで出力される。
【００３６】
このように、３チャンネル目の出力起動信号３ａが、１チャンネル目の出力停止信号１ｂか２チャンネル目の出力停止信号２ｂと同期して出力されるため、３チャンネル分の出力ピークが重なる可能性を大幅に少なくすることができる。
【００３７】
また、３チャンネル目の出力停止信号を後側のチャンネルの出力起動信号に一致させるようにしてもよく、これを次に説明する。即ち、この場合の出力信号演算手段１０２は、１チャンネル目の出力起動信号１ａを任意のゼロクロス点に一致させ、２チャンネル目の出力停止信号２ｂを次のゼロクロス点に一致させた場合は、３チャンネル目の出力停止信号３ｂと２チャンネル目の出力起動信号２ａとを一致させるよう出力起動信号１ａ〜３ａ及び出力停止信号１ｂ〜３ｂを生成し、２チャンネル目の出力起動信号２ａを任意のゼロクロス点に一致させ、１チャンネル目の出力停止信号１ｂを次のゼロクロス点に一致させた場合は、３チャンネル目の出力停止信号３ｂと１チャンネル目の出力起動信号１ａとを一致させるよう出力起動信号１ａ〜３ａ及び出力停止信号１ｂ〜３ｂを生成する。
【００３８】
図５は、この制御について示す説明図である。
図５において、（ａ）及び（ｂ）における１チャンネル目と２チャンネル目との関係は図３及び図４の場合と同様である。
図５（ａ）の場合、出力信号演算手段１０２は、３チャンネル目の出力停止信号３ｂを２チャンネル目の出力起動信号２ａのタイミングと一致させる。また、３チャンネル目の出力起動信号３ａのタイミングは、上位制御機器２００からの出力量に基づいて演算されたタイミングである。図５（ｂ）の場合、出力信号演算手段１０２は、３チャンネル目の出力停止信号３ｂを１チャンネル目の出力起動信号１ａのタイミングと一致させる。また、この場合も、３チャンネル目の出力起動信号３ａのタイミングは、上位制御機器２００からの出力量に基づいて演算されたタイミングである
【００３９】
このように、３チャンネル目の出力停止信号３ｂが、２チャンネル目の出力起動信号２ａか１チャンネル目の出力起動信号１ａと同期して出力されるため、３チャンネル分の出力ピークが重なる可能性を大幅に少なくすることができる。
【００４０】
次に、制御対象４００−１〜４００−ｎが４台以上（制御対象が４チャンネル以上）である場合について説明する。
図６は、制御対象４００−１〜４００−ｎが４台の場合の説明図であり、（ａ），（ｂ）における３チャンネル目までの制御は図４の場合と同様である。
図６（ａ）及び（ｂ）の場合、出力信号演算手段１０２は、３チャンネル目の出力停止信号３ｂのタイミングに４チャンネル目の出力起動信号４ａのタイミングを一致させる。また、４チャンネル目の出力停止信号４ｂは、上位制御機器２００で演算された出力量に基づいて所定時間後のタイミングで出力される。即ち、出力信号演算手段１０２は、第Ｎ（Ｎは４以上の整数）制御対象の出力起動信号を第（Ｎ−１）制御対象の出力停止信号に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号を生成する。
【００４１】
また、４チャンネル目の出力停止信号を後側のチャンネルの出力起動信号に一致させるようにしてもよく、これを次に説明する。
図７は、この制御について示す説明図である。
図７において、（ａ）及び（ｂ）における３チャンネル目までの制御は図５の場合と同様である。
図７（ａ）及び（ｂ）の場合、出力信号演算手段１０２は、４チャンネル目の出力停止信号４ｂを３チャンネル目の出力起動信号３ａのタイミングと一致させる。また、４チャンネル目の出力起動信号４ａのタイミングは、上位制御機器２００からの出力量に基づいて演算されたタイミングである。即ち、出力信号演算手段１０２は、第Ｎ（Ｎは４以上の整数）制御対象の出力停止信号を第（Ｎ−１）制御対象の出力起動信号に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号を生成する。
【００４２】
このように、Ｎチャンネル目の出力起動信号が、（Ｎ−１）チャンネル目の出力停止信号と同期して出力されるか、または、Ｎチャンネル目の出力停止信号が、（Ｎ−１）チャンネル目の出力起動信号と同期して出力されるため、Ｎチャンネル分の出力ピークが重なる可能性を大幅に少なくすることができる。
【００４３】
以上のように、実施の形態２の電力調整器によれば、出力信号演算手段は、さらに別の制御対象については、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、さらに別の制御対象への出力起動信号と一つの制御対象の出力停止信号とを一致させるか、またはさらに別の制御対象への出力停止信号と別の制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、さらに別の制御対象への出力起動信号と別の制御対象の出力停止信号とを一致させるか、またはさらに別の制御対象への出力停止信号と一つの制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象がさらに多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることができる。
【００４４】
また、実施の形態２の電力調整器によれば、制御対象をＮ（Ｎは４以上の整数）個とし、一つの制御対象を第１制御対象、別の制御対象を第２制御対象、さらに別の制御対象を第３制御対象とした場合、出力信号演算手段は、第３制御対象の出力起動信号を第１制御対象または第２制御対象の出力停止信号に一致させた場合は、第Ｎ制御対象の出力起動信号を第（Ｎ−１）制御対象の出力停止信号に一致させ、第３制御対象の出力停止信号を第２制御対象または第１制御対象の出力起動信号に一致させた場合は、第Ｎ制御対象の出力停止信号を第（Ｎ−１）制御対象の出力起動信号に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象が４台以上と多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることができる。
【００４５】
また、実施の形態２の電力調整方法によれば、さらに別の制御対象について、出力信号演算ステップでは、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、さらに別の制御対象への出力起動信号と一つの制御対象の出力停止信号とを一致させるか、またはさらに別の制御対象への出力停止信号と別の制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、さらに別の制御対象への出力起動信号と別の制御対象の出力停止信号とを一致させるか、またはさらに別の制御対象への出力停止信号と一つの制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象がさらに多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることのできる電力調整器を実現することができる。
【００４６】
また、実施の形態２の電力調整方法によれば、制御対象をＮ（Ｎは４以上の整数）個とし、一つの制御対象を第１制御対象、別の制御対象を第２制御対象、さらに別の制御対象を第３制御対象とした場合、出力信号演算ステップでは、第３制御対象の出力起動信号を第１制御対象または第２制御対象の出力停止信号に一致させた場合は、第Ｎ制御対象の出力起動信号を第（Ｎ−１）制御対象の出力停止信号に一致させ、第３制御対象の出力停止信号を第２制御対象または第１制御対象の出力起動信号に一致させた場合は、第Ｎ制御対象の出力停止信号を第（Ｎ−１）制御対象の出力起動信号に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象が４台以上と多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることのできる電力調整器を実現することができる。
【００４７】
実施の形態３．
実施の形態３は、制御対象が３台以上の場合、一つの制御対象と別の制御対象との中間点に着目して出力タイミングを制御するようにしたものである。実施の形態３においても、電力調整器１００の図面上の構成は図１と同様であるため、図１を援用して説明する。
【００４８】
実施の形態３の出力信号演算手段１０２は、１チャンネル目の出力起動信号１ａを任意のゼロクロス点に一致させ、２チャンネル目の出力停止信号２ｂを次のゼロクロス点に一致させた場合は、１チャンネル目の出力停止信号１ｂと２チャンネル目の出力起動信号２ａとの中間点と３チャンネル目の出力起動信号３ａから出力停止信号３ｂまでの出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号１ａ〜３ａ及び出力停止信号１ｂ〜３ｂを生成する。また、出力信号演算手段１０２は、２チャンネル目の出力起動信号２ａを任意のゼロクロス点に一致させ、１チャンネル目の出力停止信号１ｂを次のゼロクロス点に一致させた場合は、２チャンネル目の出力停止信号２ｂと１チャンネル目の出力起動信号１ａとの中間点と、３チャンネル目の出力起動信号３ａから出力停止信号３ｂまでの出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号１ａ〜３ａ及び出力停止信号１ｂ〜３ｂを生成する。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００４９】
図８は、実施の形態３における各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。ここで、図８（ａ），（ｂ）における１チャンネル目と２チャンネル目の制御は図３の場合と同様である。
このように、１チャンネル目と２チャンネル目の出力量が制御された状態で３チャンネル目の出力量の制御を行う場合、出力信号演算手段１０２は、１チャンネル目の出力停止信号１ｂのタイミングと２チャンネル目の出力起動信号２ａのタイミングの中間点に、３チャンネル目の出力起動信号３ａと出力停止信号３ｂの中間点を一致させるようこれら出力起動信号３ａ及び出力停止信号３ｂを出力する。また、これら信号の出力間隔は、上位制御機器２００で演算された出力量に基づいて演算されたタイミングである。また、３チャンネル目の中間点を１チャンネル目の出力起動信号１ａと２チャンネル目の出力停止信号２ｂの中間点と一致させるようにしてもよい。
【００５０】
即ち、出力信号演算手段１０２は、制御対象を３個とした場合、１チャンネル目の出力起動信号１ａを任意のゼロクロス点に一致させると共に、２チャンネル目の出力停止信号２ｂを次のゼロクロス点に一致させた場合は、３チャンネル目の出力範囲の中間点と、１チャンネル目の出力停止信号１ｂと２チャンネル目の出力起動信号２ａとの中間点とを一致させ、２チャンネル目の出力起動信号２ａを任意のゼロクロス点に一致させると共に、１チャンネル目の出力停止信号１ｂを次のゼロクロス点に一致させた場合は、３チャンネル目の出力範囲の中間点と、２チャンネル目の出力停止信号２ｂと１チャンネル目の出力起動信号２ａとの中間点に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成する。
【００５１】
また、Ｎが５の場合は、例えば、図８（ａ）のような１，２チャンネル目のタイミングであった場合において、３チャンネル目の出力起動信号を１チャンネル目の出力停止信号に一致させると共に、４チャンネル目の出力停止信号を２チャンネル目の出力起動信号に一致させる場合、３チャンネル目の出力停止信号のタイミングと４チャンネル目の出力起動信号のタイミングの中間点に、５チャンネル目の出力起動信号と出力停止信号の中間点を一致させる。但し、この場合は、３チャンネル目の出力停止信号と４チャンネル目の出力起動信号との間には所定の時間間隔が存在しているものとする。
【００５２】
即ち、制御対象を５個とした場合、出力信号演算手段１０２は、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合において、第３制御対象への出力起動信号を一つの制御対象への出力停止信号に一致させると共に、第４制御対象への出力停止信号を別の出力起動信号に一致させた場合、第５制御対象の出力範囲の中間点と、第３制御対象の出力停止信号と第４制御対象の出力起動信号との中間点とを一致させ、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合において、第４制御対象への出力起動信号を別の制御対象への出力停止信号に一致させると共に、第３制御対象への出力停止信号を一つの出力起動信号に一致させた場合、第５制御対象の出力範囲の中間点と、第４制御対象の出力停止信号と第３制御対象の出力起動信号との中間点に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成する。
【００５３】
また、Ｎが５で、図８（ａ）のような１，２チャンネル目のタイミングであった場合において、４チャンネルの出力起動信号を１チャンネルの出力停止信号に一致させると共に、３チャンネルの出力停止信号を２チャンネルの出力起動信号に一致させる場合、３チャンネル目の出力起動信号のタイミングと４チャンネル目の出力停止信号のタイミングの中間点に、５チャンネル目の出力起動信号と出力停止信号の中間点を一致させる。但し、この場合も、４チャンネル目の出力停止信号と３チャンネル目の出力起動信号との間には所定の時間間隔が存在しているものとする。
【００５４】
次に、Ｎが４以上の偶数の場合を説明する。
この場合は、出力信号演算手段１０２が、一つの制御対象の出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象の出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、第（Ｎ−１）制御対象の出力停止信号と第Ｎ制御対象の出力起動信号とを、第（Ｎ−３）制御対象の出力停止信号と第（Ｎ−２）制御対象の出力起動信号との中間点とを一致させ、別の制御対象の出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象の出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、第Ｎ制御対象の出力停止信号と第（Ｎ−１）制御対象の出力起動信号とを、第（Ｎ−２）制御対象の出力停止信号と第（Ｎ−３）制御対象の出力起動信号との中間点に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成する。
【００５５】
図９は、この場合の各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。ここで、図９（ａ），（ｂ）における１チャンネル目と２チャンネル目の制御は図３の場合や図８の場合と同様である。
このように、１チャンネル目と２チャンネル目の出力量が制御された状態で３チャンネル目の出力量の制御を行う場合、出力信号演算手段１０２は、図９（ａ）の場合においては、１チャンネル目の出力停止信号１ｂのタイミングと２チャンネル目の出力起動信号２ａのタイミングの中間点に、３チャンネル目の出力停止信号３ｂと４チャンネル目の出力起動信号４ａを一致させるようこれら出力起動信号３ａ，４ａ及び出力停止信号３ｂ，４ｂを出力する。また、図９（ｂ）の場合は、２チャンネル目の出力停止信号２ｂのタイミングと１チャンネル目の出力起動信号１ａのタイミングの中間点に、４チャンネル目の出力停止信号４ｂと３チャンネル目の出力起動信号３ａを一致させるようこれら出力起動信号３ａ，３ｂ及び出力停止信号３ｂ，４ｂを出力する。
尚、これら信号の出力間隔は、上位制御機器２００で演算された出力量に基づいて演算されたタイミングである。
【００５６】
また、Ｎが６の場合は、例えば、図９（ａ）のような１，２チャンネル目のタイミングであった場合、３チャンネル目の出力起動信号３ａを１チャンネル目の出力停止信号１ｂに一致させ、また４チャンネル目の出力停止信号４ｂを２チャンネル目の出力起動信号２ａに一致させた場合、３チャンネル目の出力停止信号３ｂのタイミングと４チャンネル目の出力起動信号４ａのタイミングの中間点に、５チャンネル目の出力停止信号と６チャンネル目の出力起動信号を一致させる。但し、この場合は、３チャンネル目の出力停止信号３ｂと４チャンネル目の出力起動信号４ａとの間には所定の時間間隔が存在しているものとする。
【００５７】
また、Ｎが６の場合は、例えば、図９（ａ）のような１，２チャンネル目のタイミングであった場合において、３チャンネル目の出力起動信号３ａを１チャンネル目の出力停止信号１ｂに一致させると共に、４チャンネル目の出力停止信号４ｂを２チャンネル目の出力起動信号２ａに一致させる場合、３チャンネル目の出力起動信号３ａのタイミングと４チャンネル目の出力停止信号４ｂのタイミングの中間点に、５チャンネル目の出力停止信号と６チャンネル目の出力起動信号を一致させるようにしてもよい。但し、この場合も、３チャンネル目の出力停止信号３ｂと４チャンネル目の出力起動信号４ａとの間には所定の時間間隔が存在しているものとする。
【００５８】
このように、３チャンネル目以上の出力起動信号と出力停止信号のタイミングを、１チャンネル目と２チャンネル目の中間点に基づいて算出することにより、３チャンネル目以上のオン領域が重なることを極力少なくすることができ、消費電力を平均化することができる。
【００５９】
以上のように、実施の形態３の電力調整器によれば、出力信号演算手段は、さらに別の制御対象については、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、一つの制御対象の出力停止信号と別の制御対象の出力起動信号との中間点と、さらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、別の制御対象への出力停止信号と一つの制御対象の出力起動信号との中間点と、さらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象がさらに多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることができる。
【００６０】
また、実施の形態３の電力調整器によれば、制御対象を５個とした場合、出力信号演算手段は、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合において、第３制御対象への出力起動信号を一つの制御対象への出力停止信号に一致させると共に、第４制御対象への出力停止信号を別の出力起動信号に一致させた場合、第５制御対象の出力範囲の中間点と、第３制御対象の出力停止信号と第４制御対象の出力起動信号との中間点とを一致させ、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合において、第４制御対象への出力起動信号を別の制御対象への出力停止信号に一致させると共に、第３制御対象への出力停止信号を一つの出力起動信号に一致させた場合、第５制御対象の出力範囲の中間点と、第４制御対象の出力停止信号と第３制御対象の出力起動信号との中間点に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象がさらに多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることができる。
【００６１】
また、実施の形態３の電力調整器によれば、制御対象を４個とした場合、出力信号演算手段１０２は、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、第３制御対象の出力停止信号と第４制御対象の出力起動信号とを、第１制御対象の出力停止信号と第２制御対象の出力起動信号との中間点とを一致させ、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、第４制御対象の出力停止信号と第３制御対象の出力起動信号とを、第２制御対象の出力停止信号と第１制御対象の出力起動信号との中間点に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象がさらに多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることができる。
【００６２】
また、実施の形態３の電力調整器によれば、制御対象を６個とした場合、出力信号演算手段１０２は、一つの制御対象の出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象の出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させ、かつ、第３制御対象の出力起動信号を一つの制御対象の出力停止信号に一致させると共に、第４制御対象の出力停止信号を別の制御対象の出力起動信号に一致させた場合、第５制御対象の出力停止信号と第６制御対象の出力起動信号とを、第３制御対象の出力停止信号と第４制御対象の出力起動信号との中間点とを一致させ、別の制御対象の出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象の出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させ、かつ、第４制御対象の出力起動信号を別の制御対象の出力停止信号に一致させると共に、第３制御対象の出力停止信号を一つの制御対象の出力起動信号に一致させた場合、第６制御対象の出力停止信号と第５制御対象の出力起動信号とを、第４制御対象の出力停止信号と第３制御対象の出力起動信号との中間点に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象がさらに多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることができる。
【００６３】
また、実施の形態３の電力調整方法によれば、さらに別の制御対象について、出力信号演算ステップでは、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、一つの制御対象の出力停止信号と別の制御対象の出力起動信号との中間点とさらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、別の制御対象への出力停止信号と一つの制御対象の出力起動信号との中間点と、さらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象がさらに多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることのできる電力調整器を実現することができる。
【００６４】
また、実施の形態３の電力調整方法によれば、制御対象を５個とした場合、出力信号演算ステップでは、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合において、第３制御対象への出力起動信号を一つの制御対象への出力停止信号に一致させると共に、第４制御対象への出力停止信号を別の出力起動信号に一致させた場合、第５制御対象の出力範囲の中間点と、第３制御対象の出力停止信号と第４制御対象の出力起動信号との中間点とを一致させ、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合において、第４制御対象への出力起動信号を別の制御対象への出力停止信号に一致させると共に、第３制御対象への出力停止信号を一つの出力起動信号に一致させた場合、第５制御対象の出力範囲の中間点と、第４制御対象の出力停止信号と第３制御対象の出力起動信号との中間点に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象がさらに多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることができる電力調整器を実現することができる。
【００６５】
また、実施の形態３の電力調整方法によれば、制御対象を４個とした場合、出力信号演算ステップでは、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、第３制御対象の出力停止信号と第４制御対象の出力起動信号とを、第１制御対象の出力停止信号と第２制御対象の出力起動信号との中間点とを一致させ、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、第４制御対象の出力停止信号と第３制御対象の出力起動信号とを、第２制御対象の出力停止信号と第１制御対象の出力起動信号との中間点に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象がさらに多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることができる電力調整器を実現することができる。
【００６６】
また、実施の形態３の電力調整方法によれば、制御対象を６個とした場合、出力信号演算ステップでは、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させ、かつ、第３制御対象の出力起動信号を一つの制御対象の出力停止信号に一致させると共に、第４制御対象の出力停止信号を別の制御対象の出力起動信号に一致させた場合、第５制御対象の出力停止信号と第６制御対象の出力起動信号とを、第３制御対象の出力停止信号と第４制御対象の出力起動信号との中間点とを一致させ、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させ、かつ、第４制御対象の出力起動信号を別の制御対象の出力停止信号に一致させると共に、第３制御対象の出力停止信号を一つの制御対象の出力起動信号に一致させた場合、第６制御対象の出力停止信号と第５制御対象の出力起動信号とを、第４制御対象の出力停止信号と第３制御対象の出力起動信号との中間点に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象がさらに多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることができる電力調整器を実現することができる。
【００６７】
尚、上記各実施の形態において、出力信号演算手段１０２は、初めに、各制御対象４００−１〜４００−ｎの出力起動信号から出力停止信号までの出力範囲を合算し、全出力範囲が交流周期の１００％以内の場合に、各制御対象４００−１〜４００−ｎへの出力起動信号と出力停止信号とを生成するようにしてもよい。このように構成することにより、確実に消費電力のピークを抑えることができる。
【００６８】
また、出力信号演算手段１０２は、各制御対象４００−１〜４００−ｎの出力起動信号から出力停止信号までの出力範囲を合算し、全出力範囲が交流周期の１００％を超過する場合は、合計出力範囲が１００％以内となるように各制御対象４００−１〜４００−ｎを複数のグループに分割し、グループ単位で前記実施の形態１から３のような制御を行い、制御対象４００−１〜４００−ｎへの出力起動信号と出力停止信号とを生成するようにしてもよい。なお、グループ分けは、例えば、出力合算量を１００で除算した商の値に応じてグループ数を算出する。各グループは、出力が大きな制御対象から順番にグループを作成したり、出力が大きな制御対象を各グループに振り分けるなど手法は問わない。これにより、制御対象の立上げ時等の電力消費量がより多くなった場合でも、負荷を配分することができ、消費電力のピークを抑えることができる。
【００６９】
尚、各実施の形態では、電力調整器として温度制御を行う構成を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、湿度や圧力、流量等の制御を行う電力調整器であっても良い。また制御対象が４つ以上ある場合において、各実施形態の事例に限定させることなく、他の事例にも適応可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１００ 電力調整器
１０１ ゼロクロス点検出手段
１０２ 出力信号演算手段
１０３ 電力制御手段
２００ 上位制御機器
３００ 交流電源回路
４００−１〜４００−ｎ 制御対象
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばヒータといった複数の制御対象の電力制御を行う電力調整器及び電力調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数のヒータを備えた工業炉内を均一な温度に保つためには、各ヒータ部に設定温度を設けてヒータ単位で制御を行っている。この場合、ヒータ毎に独立した複数の調節器を使用すると各調節器が連携していないため、出力ピークが重なってしまう。
一方、複数のヒータを制御するマルチチャンネル式として、例えば、交流電源の半周期に同期した信号にオフセット時間分ずらして出力することで各ヒータへの電力配分を平均化する技術があった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−７７３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来のマルチチャンネルの制御では、出力停止を交流電源の半周期に合わせる必要があり、また各ヒータ間のオフセット時間の設定手法が開示されていないため、複数のヒータを備える場合には出力ピークの重なりを確実にずらすことができなかった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、複数の制御対象に対して、出力ピークの重なりを抑制することのできる電力調整器及び電力調整方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電力調整器は、複数の制御対象に対するそれぞれの電力供給量に基づいて交流電圧の位相制御を行い、複数の制御対象への電力制御を行う電力調整器において、交流電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出手段と、複数の制御対象に対する制御量に応じて、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成し、これら信号をゼロクロス点に同期して出力する出力信号演算手段と、出力信号演算手段の出力起動信号と出力停止信号とに基づいて、制御対象への電力を開閉制御する電力制御手段とを備えたものである。
【０００７】
この発明に係る電力調整器は、出力信号演算手段が、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させるか、または、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させて出力するようにしたものである。
【０００８】
また、この発明に係る電力調整器は、出力信号演算手段は、さらに別の制御対象については、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、さらに別の制御対象への出力起動信号と一つの制御対象の出力停止信号とを一致させるか、またはさらに別の制御対象への出力停止信号と別の制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、さらに別の制御対象への出力起動信号と別の制御対象の出力停止信号とを一致させるか、またはさらに別の制御対象への出力停止信号と一つの制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたものである。
【０００９】
また、この発明に係る電力調整器は、出力信号演算手段は、さらに別の制御対象については、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、一つの制御対象の出力停止信号と別の制御対象の出力起動信号との中間点とさらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、別の制御対象への出力停止信号と一つの制御対象の出力起動信号との中間点と、さらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたものである。
【００１０】
また、この発明に係る電力調整器は、出力信号演算手段は、各制御対象の出力起動信号から出力停止信号までの出力範囲を合算し、全出力範囲が交流周期の１００％以内の場合に、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成するようにしたものである。
【００１１】
また、この発明に係る電力調整器は、出力信号演算手段は、各制御対象の出力起動信号から出力停止信号までの出力範囲を合算し、全出力範囲が交流周期の１００％を超過する場合は、合計出力範囲が１００％以内となるように各制御対象を複数のグループに分割すると共に、該グループ単位で制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成するようにしたものである。
【００１２】
また、この発明に係る電力調整器は、出力信号演算手段は、上位制御機器から所定の信号を入力した場合に、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成するようにしたものである。
【００１３】
また、この発明に係る電力調整方法は、複数の制御対象に対するそれぞれの電力供給量に基づいて交流電圧の位相制御を行い、複数の制御対象への電力制御を行う電力調整方法において、交流電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出ステップと、複数の制御対象に対する制御量に応じて、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成し、これら信号をゼロクロス点に同期して出力する出力信号演算ステップと、出力信号演算ステップで出力された出力起動信号と出力停止信号とに基づいて、制御対象への電力を開閉制御する電力制御ステップとを備えたものである。
【００１４】
また、この発明に係る電力調整方法は、出力信号演算ステップにおいて、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させるか、または、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させて出力するようにしたものである。
【００１５】
また、この発明に係る電力調整方法は、さらに別の制御対象について、出力信号演算ステップでは、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、さらに別の制御対象への出力起動信号と一つの制御対象の出力停止信号とを一致させるか、またはさらに別の制御対象への出力停止信号と別の制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、さらに別の制御対象への出力起動信号と別の制御対象の出力停止信号とを一致させるか、またはさらに別の制御対象への出力停止信号と一つの制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたものである。
【００１６】
また、この発明に係る電力調整方法は、さらに別の制御対象について、出力信号演算ステップでは、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、一つの制御対象の出力停止信号と別の制御対象の出力起動信号との中間点とさらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、別の制御対象への出力停止信号と一つの制御対象の出力起動信号との中間点と、さらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたものである。
【００１７】
また、この発明に係る電力調整方法は、出力信号演算ステップにおいて、各制御対象の出力起動信号から出力停止信号までの出力範囲を合算し、全出力範囲が交流周期の１００％以内の場合に、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成するようにしたものである。
【００１８】
また、この発明に係る電力調整方法は、出力信号演算ステップにおいて、各制御対象の出力起動信号から出力停止信号までの出力範囲を合算し、全出力範囲が交流周期の１００％を超過する場合は、合計出力範囲が１００％以内となるように各制御対象を複数のグループに分割すると共に、該グループ単位で制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成するようにしたものである。
【００１９】
また、この発明に係る電力調整方法は、上位制御機器から所定の信号を入力した場合に、出力信号演算ステップにおいて、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成するようにしたものである。
【発明の効果】
【００２０】
この発明の電力調整器は、複数の制御対象に対する制御量に応じて、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成し、これら信号をゼロクロス点に同期して出力するようにしたので、複数の制御対象への交流電力の出力タイミングをずらすことができ、消費電力のピークを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施の形態１による電力調整器を含む電力調整装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による電力調整器の動作を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１による電力調整器の各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態２による電力調整器の各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２による電力調整器の別の制御による各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態２による電力調整器の制御対象が４台の場合の各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態２による電力調整器の制御対象が４台の場合の別の制御による各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態３による電力調整器の制御対象が３台の場合の各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態３による電力調整器の制御対象が４台の場合の各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による電力調整器を含む電力調整装置の構成図である。
図において、電力調整装置は、電力調整器１００と、上位制御機器２００と、交流電源回路３００と、複数の制御対象４００−１〜４００−ｎとを備えている。
電力調整器１００は、上位制御機器２００からの出力量信号に基づいて制御対象４００−１〜４００−ｎへの出力値を演算し、この出力値に基づいて交流電源回路３００から供給される電力の位相制御を行うマルチチャンネル電力調整器である。また、制御対象４００−１〜４００−ｎは、例えばヒータであり、各制御対象４００−１〜４００−ｎに対応した各チャンネルに供給される電力に応じて所定の温度制御環境における加熱を行う。上位制御機器２００は、温度制御環境の温度を検出する図示しない温度センサやヒータ温度を検出するセンサからの信号に基づいて各チャンネルのＰＩＤ演算等を行って、各制御対象４００−１〜４００−ｎへの出力量に相当する信号（各チャンネルの出力量信号）を制御量として電力調整器１００に出力する機器である。交流電源回路３００は、制御対象４００−１〜４００−ｎに交流電力を供給する回路である。
【００２３】
電力調整器１００は、ゼロクロス点検出手段１０１と出力信号演算手段１０２と電力制御手段１０３を備えている。ゼロクロス点検出手段１０１は、交流電源回路３００から供給される交流電圧のゼロクロス点を検出する手段である。出力信号演算手段１０２は、ゼロクロス点検出手段１０１で検出されたゼロクロス点に基づいて、上位制御機器２００からの出力量信号に対応した各制御対象４００−１〜４００−ｎへの出力値を演算する手段である。尚、演算の詳細については後述する。電力制御手段１０３は、出力信号演算手段１０２で演算された出力値に基づいて、各チャンネルへの交流電圧の開閉制御を行う手段である。
【００２４】
次に、実施の形態１の電力調整器の動作について説明する。
ここでは、制御対象４００−１〜４００−ｎが２台である場合（制御対象が２チャンネルである場合）について説明する。
図２は、実施の形態１の電力調整器１００の動作を示すフローチャートである。
また、図３は、実施の形態１における各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。
【００２５】
電力調整器１００は、上位制御機器２００から各チャンネルの出力量に相当する信号が入力されることにより動作を開始する（ステップＳＴ１）。電力調整器１００では、動作を開始するとゼロクロス点検出手段１０１にてゼロクロス点を検出する（ステップＳＴ２：ゼロクロス点検出ステップ）と共に、出力信号演算手段１０２が各チャンネルの出力起動信号と出力停止信号のタイミングを演算する（ステップＳＴ３：出力信号演算ステップ）。図３（ａ）は、１チャンネル目（１ｃｈ）の出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、２チャンネル目（２ｃｈ）の出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合を示している。即ち、１チャンネル目の出力起動信号１ａを交流電圧半周期における前側のゼロクロス点に一致させ、２チャンネル目の出力停止信号２ｂを交流電圧半周期の後側のゼロクロス点に一致させるよう出力起動信号１ａと出力停止信号２ｂを出力する。これにより、次の交流電圧半周期では１チャンネル目の次の出力起動信号１ａは２チャンネル目の出力停止信号２ｂと同じタイミングとなる。また、１チャンネル目の出力停止信号１ｂは、上位制御機器２００から通知された１チャンネル目の出力量から演算したタイミング（出力起動信号１ａ出力タイミングから所定時間経過したタイミング）となり、２チャンネル目の出力起動信号２ａは、２チャンネル目の出力量から演算したタイミング（出力停止信号２ｂの出力タイミングから所定時間繰り上げたタイミング）となる。
【００２６】
図３の（ｂ）は、交流電圧半周期において、最初に２チャンネル目の出力起動信号を出力するようにした例である。即ち、出力信号演算手段１０２は、２チャンネル目の出力起動信号２ａを交流電圧半周期の前側のゼロクロス点に一致させて出力し、１チャンネル目の出力停止信号１ｂを交流電圧半周期の後側のゼロクロス点に一致させて出力する。２チャンネル目の出力停止信号２ｂ及び１チャンネル目の出力起動信号１ａの出力タイミングは、上記の（ａ）の場合と同様に各チャンネルの出力量から求めたものである。また、この場合は、次の交流電圧半周期において、２チャンネル目の次の出力起動信号２ａが１チャンネル目の出力停止信号１ｂと同じタイミングとなる。
【００２７】
電力調整器１００の電力制御手段１０３は、出力信号演算手段１０２から出力された各チャンネルの出力起動信号１ａ，２ａと出力停止信号１ｂ，２ｂに基づいて、交流電源回路３００から供給される電力の開閉制御を行う（ステップＳＴ４：電力制御ステップ）。これにより、制御対象４００−１〜４００−ｎが２台の場合の位相制御を行うことができる。その後は、ステップＳＴ１に戻って、上位制御機器２００からの信号入力待ちを行う。
【００２８】
以上のように、実施の形態１の電力調整器によれば、複数の制御対象に対してそれぞれ演算された制御量に基づいて交流電圧の位相制御を行い、複数の制御対象への電力制御を行う電力調整器において、交流電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出手段と、複数の制御対象に対する制御量に応じて、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成し、これら信号を前記ゼロクロス点に同期して出力する出力信号演算手段と、出力信号演算手段の出力起動信号と出力停止信号とに基づいて、制御対象への電力を開閉制御する電力制御手段とを備えたので、複数の制御対象への交流電力の出力タイミングをずらすことができ、消費電力のピークを抑えることができる。特に制御安定期に大きな効果を得ることができる。
【００２９】
また、実施の形態１の電力調整器によれば、出力信号演算手段が、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させるか、または、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させて出力するようにしたので、出力タイミングを確実にずらすことができ、消費電力のピークをより抑えることができる。
【００３０】
また、実施の形態１の電力調整方法によれば、複数の制御対象に対してそれぞれ演算された制御量に基づいて交流電圧の位相制御を行い、複数の制御対象への電力制御を行う電力調整方法において、交流電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出ステップと、複数の制御対象に対する制御量に応じて、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成し、これら信号を前記ゼロクロス点に同期して出力する出力信号演算ステップと、出力信号演算ステップで出力された出力起動信号と出力停止信号とに基づいて、制御対象への電力を開閉制御する電力制御ステップとを備えたので、消費電力のピークを抑えることのできる電力調整器を実現することができる。
【００３１】
また、実施の形態１の電力調整方法によれば、出力信号演算ステップでは、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させるか、または、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させて出力するようにしたので、消費電力のピークをより抑えることのできる電力調整器を実現することができる。
【００３２】
実施の形態２．
実施の形態２は、制御対象４００−１〜４００−ｎが３台以上の場合の例である。
電力調整装置における電力調整器１００の図面上の構成は図１と同様であるため、図１を援用して説明する。
実施の形態２の出力信号演算手段１０２は、１チャンネル目の出力起動信号１ａを任意のゼロクロス点に一致させ、２チャンネル目の出力停止信号２ｂを次のゼロクロス点に一致させた場合は、３チャンネル目の出力起動信号３ａと１チャンネル目の出力停止信号１ｂとを一致させるよう出力起動信号１ａ〜３ａ及び出力停止信号１ｂ〜３ｂを生成し、２チャンネル目の出力起動信号２ａを任意のゼロクロス点に一致させ、１チャンネル目の出力停止信号１ｂを次のゼロクロス点に一致させた場合は、３チャンネル目の出力起動信号３ａと２チャンネル目の出力停止信号２ｂとを一致させるよう出力起動信号１ａ〜３ａ及び出力停止信号１ｂ〜３ｂを生成する。これ以外の構成は実施の形態１と同様である。
【００３３】
次に、実施の形態２の動作について説明する。
図４は、実施の形態２における各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。ここで、図４（ａ）は、上述した図３（ａ）の場合と同様に、１チャンネル目の出力起動信号１ａを交流電圧半周期における前側のゼロクロス点に一致させ、２チャンネル目の出力停止信号２ｂを交流電圧半周期の後側のゼロクロス点に一致させるよう出力起動信号１ａと出力停止信号２ｂを出力するようにした場合である。
【００３４】
このように、１チャンネル目と２チャンネル目の出力量が制御された状態で３チャンネル目の出力量の制御を行う場合、出力信号演算手段１０２は、１チャンネル目の出力停止信号１ｂのタイミングに３チャンネル目の出力起動信号３ａのタイミングを一致させる。また、３チャンネル目の出力停止信号３ｂは、上位制御機器２００で演算された出力量に基づいて所定時間後のタイミングで出力される。
【００３５】
また、図４（ｂ）は、図３（ｂ）と同様に、交流電圧半周期において、最初に２チャンネル目の出力起動信号２ａを出力するようにした場合を示している。このような制御において、３チャンネル目の出力起動信号３ａは、２チャンネル目の出力停止信号２ｂのタイミングに一致させる。また、３チャンネル目の出力停止信号３ｂは、上位制御機器２００で演算された出力量に基づいて所定時間後のタイミングで出力される。
【００３６】
このように、３チャンネル目の出力起動信号３ａが、１チャンネル目の出力停止信号１ｂか２チャンネル目の出力停止信号２ｂと同期して出力されるため、３チャンネル分の出力ピークが重なる可能性を大幅に少なくすることができる。
【００３７】
また、３チャンネル目の出力停止信号を後側のチャンネルの出力起動信号に一致させるようにしてもよく、これを次に説明する。即ち、この場合の出力信号演算手段１０２は、１チャンネル目の出力起動信号１ａを任意のゼロクロス点に一致させ、２チャンネル目の出力停止信号２ｂを次のゼロクロス点に一致させた場合は、３チャンネル目の出力停止信号３ｂと２チャンネル目の出力起動信号２ａとを一致させるよう出力起動信号１ａ〜３ａ及び出力停止信号１ｂ〜３ｂを生成し、２チャンネル目の出力起動信号２ａを任意のゼロクロス点に一致させ、１チャンネル目の出力停止信号１ｂを次のゼロクロス点に一致させた場合は、３チャンネル目の出力停止信号３ｂと１チャンネル目の出力起動信号１ａとを一致させるよう出力起動信号１ａ〜３ａ及び出力停止信号１ｂ〜３ｂを生成する。
【００３８】
図５は、この制御について示す説明図である。
図５において、（ａ）及び（ｂ）における１チャンネル目と２チャンネル目との関係は図３及び図４の場合と同様である。
図５（ａ）の場合、出力信号演算手段１０２は、３チャンネル目の出力停止信号３ｂを２チャンネル目の出力起動信号２ａのタイミングと一致させる。また、３チャンネル目の出力起動信号３ａのタイミングは、上位制御機器２００からの出力量に基づいて演算されたタイミングである。図５（ｂ）の場合、出力信号演算手段１０２は、３チャンネル目の出力停止信号３ｂを１チャンネル目の出力起動信号１ａのタイミングと一致させる。また、この場合も、３チャンネル目の出力起動信号３ａのタイミングは、上位制御機器２００からの出力量に基づいて演算されたタイミングである
【００３９】
このように、３チャンネル目の出力停止信号３ｂが、２チャンネル目の出力起動信号２ａか１チャンネル目の出力起動信号１ａと同期して出力されるため、３チャンネル分の出力ピークが重なる可能性を大幅に少なくすることができる。
【００４０】
次に、制御対象４００−１〜４００−ｎが４台以上（制御対象が４チャンネル以上）である場合について説明する。
図６は、制御対象４００−１〜４００−ｎが４台の場合の説明図であり、（ａ），（ｂ）における３チャンネル目までの制御は図４の場合と同様である。
図６（ａ）及び（ｂ）の場合、出力信号演算手段１０２は、３チャンネル目の出力停止信号３ｂのタイミングに４チャンネル目の出力起動信号４ａのタイミングを一致させる。また、４チャンネル目の出力停止信号４ｂは、上位制御機器２００で演算された出力量に基づいて所定時間後のタイミングで出力される。即ち、出力信号演算手段１０２は、第Ｎ（Ｎは４以上の整数）制御対象の出力起動信号を第（Ｎ−１）制御対象の出力停止信号に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号を生成する。
【００４１】
また、４チャンネル目の出力停止信号を後側のチャンネルの出力起動信号に一致させるようにしてもよく、これを次に説明する。
図７は、この制御について示す説明図である。
図７において、（ａ）及び（ｂ）における３チャンネル目までの制御は図５の場合と同様である。
図７（ａ）及び（ｂ）の場合、出力信号演算手段１０２は、４チャンネル目の出力停止信号４ｂを３チャンネル目の出力起動信号３ａのタイミングと一致させる。また、４チャンネル目の出力起動信号４ａのタイミングは、上位制御機器２００からの出力量に基づいて演算されたタイミングである。即ち、出力信号演算手段１０２は、第Ｎ（Ｎは４以上の整数）制御対象の出力停止信号を第（Ｎ−１）制御対象の出力起動信号に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号を生成する。
【００４２】
このように、Ｎチャンネル目の出力起動信号が、（Ｎ−１）チャンネル目の出力停止信号と同期して出力されるか、または、Ｎチャンネル目の出力停止信号が、（Ｎ−１）チャンネル目の出力起動信号と同期して出力されるため、Ｎチャンネル分の出力ピークが重なる可能性を大幅に少なくすることができる。
【００４３】
以上のように、実施の形態２の電力調整器によれば、出力信号演算手段は、さらに別の制御対象については、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、さらに別の制御対象への出力起動信号と一つの制御対象の出力停止信号とを一致させるか、またはさらに別の制御対象への出力停止信号と別の制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、さらに別の制御対象への出力起動信号と別の制御対象の出力停止信号とを一致させるか、またはさらに別の制御対象への出力停止信号と一つの制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象がさらに多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることができる。
【００４４】
また、実施の形態２の電力調整器によれば、制御対象をＮ（Ｎは４以上の整数）個とし、一つの制御対象を第１制御対象、別の制御対象を第２制御対象、さらに別の制御対象を第３制御対象とした場合、出力信号演算手段は、第３制御対象の出力起動信号を第１制御対象または第２制御対象の出力停止信号に一致させた場合は、第Ｎ制御対象の出力起動信号を第（Ｎ−１）制御対象の出力停止信号に一致させ、第３制御対象の出力停止信号を第２制御対象または第１制御対象の出力起動信号に一致させた場合は、第Ｎ制御対象の出力停止信号を第（Ｎ−１）制御対象の出力起動信号に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象が４台以上と多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることができる。
【００４５】
また、実施の形態２の電力調整方法によれば、さらに別の制御対象について、出力信号演算ステップでは、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、さらに別の制御対象への出力起動信号と一つの制御対象の出力停止信号とを一致させるか、またはさらに別の制御対象への出力停止信号と別の制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、さらに別の制御対象への出力起動信号と別の制御対象の出力停止信号とを一致させるか、またはさらに別の制御対象への出力停止信号と一つの制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象がさらに多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることのできる電力調整器を実現することができる。
【００４６】
また、実施の形態２の電力調整方法によれば、制御対象をＮ（Ｎは４以上の整数）個とし、一つの制御対象を第１制御対象、別の制御対象を第２制御対象、さらに別の制御対象を第３制御対象とした場合、出力信号演算ステップでは、第３制御対象の出力起動信号を第１制御対象または第２制御対象の出力停止信号に一致させた場合は、第Ｎ制御対象の出力起動信号を第（Ｎ−１）制御対象の出力停止信号に一致させ、第３制御対象の出力停止信号を第２制御対象または第１制御対象の出力起動信号に一致させた場合は、第Ｎ制御対象の出力停止信号を第（Ｎ−１）制御対象の出力起動信号に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象が４台以上と多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることのできる電力調整器を実現することができる。
【００４７】
実施の形態３．
実施の形態３は、制御対象が３台以上の場合、一つの制御対象と別の制御対象との中間点に着目して出力タイミングを制御するようにしたものである。実施の形態３においても、電力調整器１００の図面上の構成は図１と同様であるため、図１を援用して説明する。
【００４８】
実施の形態３の出力信号演算手段１０２は、１チャンネル目の出力起動信号１ａを任意のゼロクロス点に一致させ、２チャンネル目の出力停止信号２ｂを次のゼロクロス点に一致させた場合は、１チャンネル目の出力停止信号１ｂと２チャンネル目の出力起動信号２ａとの中間点と３チャンネル目の出力起動信号３ａから出力停止信号３ｂまでの出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号１ａ〜３ａ及び出力停止信号１ｂ〜３ｂを生成する。また、出力信号演算手段１０２は、２チャンネル目の出力起動信号２ａを任意のゼロクロス点に一致させ、１チャンネル目の出力停止信号１ｂを次のゼロクロス点に一致させた場合は、２チャンネル目の出力停止信号２ｂと１チャンネル目の出力起動信号１ａとの中間点と、３チャンネル目の出力起動信号３ａから出力停止信号３ｂまでの出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号１ａ〜３ａ及び出力停止信号１ｂ〜３ｂを生成する。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００４９】
図８は、実施の形態３における各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。ここで、図８（ａ），（ｂ）における１チャンネル目と２チャンネル目の制御は図３の場合と同様である。
このように、１チャンネル目と２チャンネル目の出力量が制御された状態で３チャンネル目の出力量の制御を行う場合、出力信号演算手段１０２は、１チャンネル目の出力停止信号１ｂのタイミングと２チャンネル目の出力起動信号２ａのタイミングの中間点に、３チャンネル目の出力起動信号３ａと出力停止信号３ｂの中間点を一致させるようこれら出力起動信号３ａ及び出力停止信号３ｂを出力する。また、これら信号の出力間隔は、上位制御機器２００で演算された出力量に基づいて演算されたタイミングである。また、３チャンネル目の中間点を１チャンネル目の出力起動信号１ａと２チャンネル目の出力停止信号２ｂの中間点と一致させるようにしてもよい。
【００５０】
即ち、出力信号演算手段１０２は、制御対象を３個とした場合、１チャンネル目の出力起動信号１ａを任意のゼロクロス点に一致させると共に、２チャンネル目の出力停止信号２ｂを次のゼロクロス点に一致させた場合は、３チャンネル目の出力範囲の中間点と、１チャンネル目の出力停止信号１ｂと２チャンネル目の出力起動信号２ａとの中間点とを一致させ、２チャンネル目の出力起動信号２ａを任意のゼロクロス点に一致させると共に、１チャンネル目の出力停止信号１ｂを次のゼロクロス点に一致させた場合は、３チャンネル目の出力範囲の中間点と、２チャンネル目の出力停止信号２ｂと１チャンネル目の出力起動信号２ａとの中間点に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成する。
【００５１】
また、Ｎが５の場合は、例えば、図８（ａ）のような１，２チャンネル目のタイミングであった場合において、３チャンネル目の出力起動信号を１チャンネル目の出力停止信号に一致させると共に、４チャンネル目の出力停止信号を２チャンネル目の出力起動信号に一致させる場合、３チャンネル目の出力停止信号のタイミングと４チャンネル目の出力起動信号のタイミングの中間点に、５チャンネル目の出力起動信号と出力停止信号の中間点を一致させる。但し、この場合は、３チャンネル目の出力停止信号と４チャンネル目の出力起動信号との間には所定の時間間隔が存在しているものとする。
【００５２】
即ち、制御対象を５個とした場合、出力信号演算手段１０２は、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合において、第３制御対象への出力起動信号を一つの制御対象への出力停止信号に一致させると共に、第４制御対象への出力停止信号を別の出力起動信号に一致させた場合、第５制御対象の出力範囲の中間点と、第３制御対象の出力停止信号と第４制御対象の出力起動信号との中間点とを一致させ、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合において、第４制御対象への出力起動信号を別の制御対象への出力停止信号に一致させると共に、第３制御対象への出力停止信号を一つの出力起動信号に一致させた場合、第５制御対象の出力範囲の中間点と、第４制御対象の出力停止信号と第３制御対象の出力起動信号との中間点に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成する。
【００５３】
また、Ｎが５で、図８（ａ）のような１，２チャンネル目のタイミングであった場合において、４チャンネルの出力起動信号を１チャンネルの出力停止信号に一致させると共に、３チャンネルの出力停止信号を２チャンネルの出力起動信号に一致させる場合、３チャンネル目の出力起動信号のタイミングと４チャンネル目の出力停止信号のタイミングの中間点に、５チャンネル目の出力起動信号と出力停止信号の中間点を一致させる。但し、この場合も、４チャンネル目の出力停止信号と３チャンネル目の出力起動信号との間には所定の時間間隔が存在しているものとする。
【００５４】
次に、Ｎが４以上の偶数の場合を説明する。
この場合は、出力信号演算手段１０２が、一つの制御対象の出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象の出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、第（Ｎ−１）制御対象の出力停止信号と第Ｎ制御対象の出力起動信号とを、第（Ｎ−３）制御対象の出力停止信号と第（Ｎ−２）制御対象の出力起動信号との中間点とを一致させ、別の制御対象の出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象の出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、第Ｎ制御対象の出力停止信号と第（Ｎ−１）制御対象の出力起動信号とを、第（Ｎ−２）制御対象の出力停止信号と第（Ｎ−３）制御対象の出力起動信号との中間点に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成する。
【００５５】
図９は、この場合の各チャンネルの出力信号と交流電源との関係を示す説明図である。ここで、図９（ａ），（ｂ）における１チャンネル目と２チャンネル目の制御は図３の場合や図８の場合と同様である。
このように、１チャンネル目と２チャンネル目の出力量が制御された状態で３チャンネル目の出力量の制御を行う場合、出力信号演算手段１０２は、図９（ａ）の場合においては、１チャンネル目の出力停止信号１ｂのタイミングと２チャンネル目の出力起動信号２ａのタイミングの中間点に、３チャンネル目の出力停止信号３ｂと４チャンネル目の出力起動信号４ａを一致させるようこれら出力起動信号３ａ，４ａ及び出力停止信号３ｂ，４ｂを出力する。また、図９（ｂ）の場合は、２チャンネル目の出力停止信号２ｂのタイミングと１チャンネル目の出力起動信号１ａのタイミングの中間点に、４チャンネル目の出力停止信号４ｂと３チャンネル目の出力起動信号３ａを一致させるようこれら出力起動信号３ａ，３ｂ及び出力停止信号３ｂ，４ｂを出力する。
尚、これら信号の出力間隔は、上位制御機器２００で演算された出力量に基づいて演算されたタイミングである。
【００５６】
また、Ｎが６の場合は、例えば、図９（ａ）のような１，２チャンネル目のタイミングであった場合、３チャンネル目の出力起動信号３ａを１チャンネル目の出力停止信号１ｂに一致させ、また４チャンネル目の出力停止信号４ｂを２チャンネル目の出力起動信号２ａに一致させた場合、３チャンネル目の出力停止信号３ｂのタイミングと４チャンネル目の出力起動信号４ａのタイミングの中間点に、５チャンネル目の出力停止信号と６チャンネル目の出力起動信号を一致させる。但し、この場合は、３チャンネル目の出力停止信号３ｂと４チャンネル目の出力起動信号４ａとの間には所定の時間間隔が存在しているものとする。
【００５７】
また、Ｎが６の場合は、例えば、図９（ａ）のような１，２チャンネル目のタイミングであった場合において、３チャンネル目の出力起動信号３ａを１チャンネル目の出力停止信号１ｂに一致させると共に、４チャンネル目の出力停止信号４ｂを２チャンネル目の出力起動信号２ａに一致させる場合、３チャンネル目の出力起動信号３ａのタイミングと４チャンネル目の出力停止信号４ｂのタイミングの中間点に、５チャンネル目の出力停止信号と６チャンネル目の出力起動信号を一致させるようにしてもよい。但し、この場合も、３チャンネル目の出力停止信号３ｂと４チャンネル目の出力起動信号４ａとの間には所定の時間間隔が存在しているものとする。
【００５８】
このように、３チャンネル目以上の出力起動信号と出力停止信号のタイミングを、１チャンネル目と２チャンネル目の中間点に基づいて算出することにより、３チャンネル目以上のオン領域が重なることを極力少なくすることができ、消費電力を平均化することができる。
【００５９】
以上のように、実施の形態３の電力調整器によれば、出力信号演算手段は、さらに別の制御対象については、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、一つの制御対象の出力停止信号と別の制御対象の出力起動信号との中間点と、さらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、別の制御対象への出力停止信号と一つの制御対象の出力起動信号との中間点と、さらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象がさらに多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることができる。
【００６０】
また、実施の形態３の電力調整器によれば、制御対象を５個とした場合、出力信号演算手段は、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合において、第３制御対象への出力起動信号を一つの制御対象への出力停止信号に一致させると共に、第４制御対象への出力停止信号を別の出力起動信号に一致させた場合、第５制御対象の出力範囲の中間点と、第３制御対象の出力停止信号と第４制御対象の出力起動信号との中間点とを一致させ、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合において、第４制御対象への出力起動信号を別の制御対象への出力停止信号に一致させると共に、第３制御対象への出力停止信号を一つの出力起動信号に一致させた場合、第５制御対象の出力範囲の中間点と、第４制御対象の出力停止信号と第３制御対象の出力起動信号との中間点に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象がさらに多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることができる。
【００６１】
また、実施の形態３の電力調整器によれば、制御対象を４個とした場合、出力信号演算手段１０２は、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、第３制御対象の出力停止信号と第４制御対象の出力起動信号とを、第１制御対象の出力停止信号と第２制御対象の出力起動信号との中間点とを一致させ、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、第４制御対象の出力停止信号と第３制御対象の出力起動信号とを、第２制御対象の出力停止信号と第１制御対象の出力起動信号との中間点に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象がさらに多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることができる。
【００６２】
また、実施の形態３の電力調整器によれば、制御対象を６個とした場合、出力信号演算手段１０２は、一つの制御対象の出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象の出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させ、かつ、第３制御対象の出力起動信号を一つの制御対象の出力停止信号に一致させると共に、第４制御対象の出力停止信号を別の制御対象の出力起動信号に一致させた場合、第５制御対象の出力停止信号と第６制御対象の出力起動信号とを、第３制御対象の出力停止信号と第４制御対象の出力起動信号との中間点とを一致させ、別の制御対象の出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象の出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させ、かつ、第４制御対象の出力起動信号を別の制御対象の出力停止信号に一致させると共に、第３制御対象の出力停止信号を一つの制御対象の出力起動信号に一致させた場合、第６制御対象の出力停止信号と第５制御対象の出力起動信号とを、第４制御対象の出力停止信号と第３制御対象の出力起動信号との中間点に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象がさらに多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることができる。
【００６３】
また、実施の形態３の電力調整方法によれば、さらに別の制御対象について、出力信号演算ステップでは、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、一つの制御対象の出力停止信号と別の制御対象の出力起動信号との中間点とさらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、別の制御対象への出力停止信号と一つの制御対象の出力起動信号との中間点と、さらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象がさらに多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることのできる電力調整器を実現することができる。
【００６４】
また、実施の形態３の電力調整方法によれば、制御対象を５個とした場合、出力信号演算ステップでは、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合において、第３制御対象への出力起動信号を一つの制御対象への出力停止信号に一致させると共に、第４制御対象への出力停止信号を別の出力起動信号に一致させた場合、第５制御対象の出力範囲の中間点と、第３制御対象の出力停止信号と第４制御対象の出力起動信号との中間点とを一致させ、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合において、第４制御対象への出力起動信号を別の制御対象への出力停止信号に一致させると共に、第３制御対象への出力停止信号を一つの出力起動信号に一致させた場合、第５制御対象の出力範囲の中間点と、第４制御対象の出力停止信号と第３制御対象の出力起動信号との中間点に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象がさらに多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることができる電力調整器を実現することができる。
【００６５】
また、実施の形態３の電力調整方法によれば、制御対象を４個とした場合、出力信号演算ステップでは、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、第３制御対象の出力停止信号と第４制御対象の出力起動信号とを、第１制御対象の出力停止信号と第２制御対象の出力起動信号との中間点とを一致させ、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、第４制御対象の出力停止信号と第３制御対象の出力起動信号とを、第２制御対象の出力停止信号と第１制御対象の出力起動信号との中間点に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象がさらに多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることができる電力調整器を実現することができる。
【００６６】
また、実施の形態３の電力調整方法によれば、制御対象を６個とした場合、出力信号演算ステップでは、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させ、かつ、第３制御対象の出力起動信号を一つの制御対象の出力停止信号に一致させると共に、第４制御対象の出力停止信号を別の制御対象の出力起動信号に一致させた場合、第５制御対象の出力停止信号と第６制御対象の出力起動信号とを、第３制御対象の出力停止信号と第４制御対象の出力起動信号との中間点とを一致させ、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させ、かつ、第４制御対象の出力起動信号を別の制御対象の出力停止信号に一致させると共に、第３制御対象の出力停止信号を一つの制御対象の出力起動信号に一致させた場合、第６制御対象の出力停止信号と第５制御対象の出力起動信号とを、第４制御対象の出力停止信号と第３制御対象の出力起動信号との中間点に一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成するようにしたので、制御対象がさらに多くなった場合でも消費電力のピークを抑えることができる電力調整器を実現することができる。
【００６７】
尚、上記各実施の形態において、出力信号演算手段１０２は、初めに、各制御対象４００−１〜４００−ｎの出力起動信号から出力停止信号までの出力範囲を合算し、全出力範囲が交流周期の１００％以内の場合に、各制御対象４００−１〜４００−ｎへの出力起動信号と出力停止信号とを生成するようにしてもよい。このように構成することにより、確実に消費電力のピークを抑えることができる。
【００６８】
また、出力信号演算手段１０２は、各制御対象４００−１〜４００−ｎの出力起動信号から出力停止信号までの出力範囲を合算し、全出力範囲が交流周期の１００％を超過する場合は、合計出力範囲が１００％以内となるように各制御対象４００−１〜４００−ｎを複数のグループに分割し、グループ単位で前記実施の形態１から３のような制御を行い、制御対象４００−１〜４００−ｎへの出力起動信号と出力停止信号とを生成するようにしてもよい。なお、グループ分けは、例えば、出力合算量を１００で除算した商の値に応じてグループ数を算出する。各グループは、出力が大きな制御対象から順番にグループを作成したり、出力が大きな制御対象を各グループに振り分けるなど手法は問わない。これにより、制御対象の立上げ時等の電力消費量がより多くなった場合でも、負荷を配分することができ、消費電力のピークを抑えることができる。
【００６９】
尚、各実施の形態では、電力調整器として温度制御を行う構成を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、湿度や圧力、流量等の制御を行う電力調整器であっても良い。また制御対象が４つ以上ある場合において、各実施形態の事例に限定させることなく、他の事例にも適応可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１００ 電力調整器
１０１ ゼロクロス点検出手段
１０２ 出力信号演算手段
１０３ 電力制御手段
２００ 上位制御機器
３００ 交流電源回路
４００−１〜４００−ｎ 制御対象
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の制御対象に対してそれぞれ演算された制御量に基づいて交流電圧の位相制御を行い、前記複数の制御対象への電力制御を行う電力調整器において、
交流電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出手段と、
前記複数の制御対象に対する制御量に応じて、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成し、これら信号を前記ゼロクロス点に同期して出力する出力信号演算手段と、
前記出力信号演算手段の出力起動信号と出力停止信号とに基づいて、前記制御対象への電力を開閉制御する電力制御手段とを備えたことを特徴とする電力調整器。
【請求項２】
出力信号演算手段は、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させるか、または、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させて出力することを特徴とする請求項１記載の電力調整器。
【請求項３】
出力信号演算手段は、さらに別の制御対象については、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、前記さらに別の制御対象への出力起動信号と前記一つの制御対象の出力停止信号とを一致させるか、または前記さらに別の制御対象への出力停止信号と前記別の制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、
前記別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、前記一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、前記さらに別の制御対象への出力起動信号と前記別の制御対象の出力停止信号とを一致させるか、または前記さらに別の制御対象への出力停止信号と前記一つの制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成することを特徴とする請求項２記載の電力調整器。
【請求項４】
出力信号演算手段は、さらに別の制御対象については、
一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、前記一つの制御対象の出力停止信号と前記別の制御対象の出力起動信号との中間点と前記さらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、
前記別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、前記一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、前記別の制御対象への出力停止信号と前記一つの制御対象の出力起動信号との中間点と、前記さらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成することを特徴とする請求項２記載の電力調整器。
【請求項５】
出力信号演算手段は、各制御対象の出力起動信号から出力停止信号までの出力範囲を合算し、全出力範囲が交流周期の１００％以内の場合に、前記各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の電力調整器。
【請求項６】
出力信号演算手段は、各制御対象の出力起動信号から出力停止信号までの出力範囲を合算し、全出力範囲が交流周期の１００％を超過する場合は、合計出力範囲が１００％以内となるように前記各制御対象を複数のグループに分割すると共に、該グループ単位で前記各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の電力調整器。
【請求項７】
出力信号演算手段は、上位制御機器から所定の信号を入力した場合に、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成することを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の電力調整器。
【請求項８】
複数の制御対象に対するそれぞれ演算された制御量に基づいて交流電圧の位相制御を行い、前記複数の制御対象への電力制御を行う電力調整方法において、
交流電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出ステップと、
前記複数の制御対象に対する制御量に応じて、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成し、これら信号を前記ゼロクロス点に同期して出力する出力信号演算ステップと、
前記出力信号演算ステップで出力された出力起動信号と出力停止信号とに基づいて、前記制御対象への電力を開閉制御する電力制御ステップとを備えたことを特徴とする電力調整方法。
【請求項９】
出力信号演算ステップでは、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させるか、または、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させて出力することを特徴とする請求項８記載の電力調整方法。
【請求項１０】
さらに別の制御対象について、出力信号演算ステップでは、
一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、前記さらに別の制御対象への出力起動信号と前記一つの制御対象の出力停止信号とを一致させるか、または前記さらに別の制御対象への出力停止信号と前記別の制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、
前記別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、前記一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、前記さらに別の制御対象への出力起動信号と前記別の制御対象の出力停止信号とを一致させるか、または前記さらに別の制御対象への出力停止信号と前記一つの制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成することを特徴とする請求項９記載の電力調整方法。
【請求項１１】
さらに別の制御対象について、出力信号演算ステップでは、
一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、前記一つの制御対象の出力停止信号と前記別の制御対象の出力起動信号との中間点と前記さらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、
前記別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、前記一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、前記別の制御対象への出力停止信号と前記一つの制御対象の出力起動信号との中間点と、前記さらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成することを特徴とする請求項９記載の電力調整方法。
【請求項１２】
出力信号演算ステップにおいて、各制御対象の出力起動信号から出力停止信号までの出力範囲を合算し、全出力範囲が交流周期の１００％以内の場合に、前記各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成することを特徴とする請求項８から請求項１１のうちのいずれか１項記載の電力調整方法。
【請求項１３】
出力信号演算ステップにおいて、各制御対象の出力起動信号から出力停止信号までの出力範囲を合算し、全出力範囲が交流周期の１００％を超過する場合は、合計出力範囲が１００％以内となるように前記各制御対象を複数のグループに分割すると共に、該グループ単位で制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成することを特徴とする請求項８から請求項１１のうちのいずれか１項記載の電力調整方法。
【請求項１４】
上位制御機器から所定の信号を入力した場合に、出力信号演算ステップにおいて、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成することを特徴とする請求項８から請求項１１のうちのいずれか１項記載の電力調整方法。
【請求項１】
複数の制御対象に対してそれぞれ演算された制御量に基づいて交流電圧の位相制御を行い、前記複数の制御対象への電力制御を行う電力調整器において、
交流電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出手段と、
前記複数の制御対象に対する制御量に応じて、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成し、これら信号を前記ゼロクロス点に同期して出力する出力信号演算手段と、
前記出力信号演算手段の出力起動信号と出力停止信号とに基づいて、前記制御対象への電力を開閉制御する電力制御手段とを備えたことを特徴とする電力調整器。
【請求項２】
出力信号演算手段は、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させるか、または、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させて出力することを特徴とする請求項１記載の電力調整器。
【請求項３】
出力信号演算手段は、さらに別の制御対象については、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、前記さらに別の制御対象への出力起動信号と前記一つの制御対象の出力停止信号とを一致させるか、または前記さらに別の制御対象への出力停止信号と前記別の制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、
前記別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、前記一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、前記さらに別の制御対象への出力起動信号と前記別の制御対象の出力停止信号とを一致させるか、または前記さらに別の制御対象への出力停止信号と前記一つの制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成することを特徴とする請求項２記載の電力調整器。
【請求項４】
出力信号演算手段は、さらに別の制御対象については、
一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、前記一つの制御対象の出力停止信号と前記別の制御対象の出力起動信号との中間点と前記さらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、
前記別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、前記一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、前記別の制御対象への出力停止信号と前記一つの制御対象の出力起動信号との中間点と、前記さらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成することを特徴とする請求項２記載の電力調整器。
【請求項５】
出力信号演算手段は、各制御対象の出力起動信号から出力停止信号までの出力範囲を合算し、全出力範囲が交流周期の１００％以内の場合に、前記各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の電力調整器。
【請求項６】
出力信号演算手段は、各制御対象の出力起動信号から出力停止信号までの出力範囲を合算し、全出力範囲が交流周期の１００％を超過する場合は、合計出力範囲が１００％以内となるように前記各制御対象を複数のグループに分割すると共に、該グループ単位で前記各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の電力調整器。
【請求項７】
出力信号演算手段は、上位制御機器から所定の信号を入力した場合に、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成することを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の電力調整器。
【請求項８】
複数の制御対象に対するそれぞれ演算された制御量に基づいて交流電圧の位相制御を行い、前記複数の制御対象への電力制御を行う電力調整方法において、
交流電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出ステップと、
前記複数の制御対象に対する制御量に応じて、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成し、これら信号を前記ゼロクロス点に同期して出力する出力信号演算ステップと、
前記出力信号演算ステップで出力された出力起動信号と出力停止信号とに基づいて、前記制御対象への電力を開閉制御する電力制御ステップとを備えたことを特徴とする電力調整方法。
【請求項９】
出力信号演算ステップでは、一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させるか、または、別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させて出力することを特徴とする請求項８記載の電力調整方法。
【請求項１０】
さらに別の制御対象について、出力信号演算ステップでは、
一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、前記さらに別の制御対象への出力起動信号と前記一つの制御対象の出力停止信号とを一致させるか、または前記さらに別の制御対象への出力停止信号と前記別の制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、
前記別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、前記一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、前記さらに別の制御対象への出力起動信号と前記別の制御対象の出力停止信号とを一致させるか、または前記さらに別の制御対象への出力停止信号と前記一つの制御対象の出力起動信号とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成することを特徴とする請求項９記載の電力調整方法。
【請求項１１】
さらに別の制御対象について、出力信号演算ステップでは、
一つの制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、別の制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、前記一つの制御対象の出力停止信号と前記別の制御対象の出力起動信号との中間点と前記さらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成し、
前記別の制御対象への出力起動信号を任意のゼロクロス点に一致させると共に、前記一つの制御対象への出力停止信号を次のゼロクロス点に一致させた場合は、前記別の制御対象への出力停止信号と前記一つの制御対象の出力起動信号との中間点と、前記さらに別の制御対象の出力範囲の中間点とを一致させるよう出力起動信号及び出力停止信号とを生成することを特徴とする請求項９記載の電力調整方法。
【請求項１２】
出力信号演算ステップにおいて、各制御対象の出力起動信号から出力停止信号までの出力範囲を合算し、全出力範囲が交流周期の１００％以内の場合に、前記各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成することを特徴とする請求項８から請求項１１のうちのいずれか１項記載の電力調整方法。
【請求項１３】
出力信号演算ステップにおいて、各制御対象の出力起動信号から出力停止信号までの出力範囲を合算し、全出力範囲が交流周期の１００％を超過する場合は、合計出力範囲が１００％以内となるように前記各制御対象を複数のグループに分割すると共に、該グループ単位で制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成することを特徴とする請求項８から請求項１１のうちのいずれか１項記載の電力調整方法。
【請求項１４】
上位制御機器から所定の信号を入力した場合に、出力信号演算ステップにおいて、各制御対象への出力起動信号と出力停止信号とを生成することを特徴とする請求項８から請求項１１のうちのいずれか１項記載の電力調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１７６２９２（Ｐ２０１０−１７６２９２Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６８１３（Ｐ２００９−１６８１３）
【出願日】平成２１年１月２８日（２００９．１．２８）
【出願人】（０００００６６６６）株式会社山武 (1,808)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２８日（２００９．１．２８）
【出願人】（０００００６６６６）株式会社山武 (1,808)
【Ｆターム（参考）】
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