CN109792159A - 不间断电源装置 - Google Patents

Abstract

生成电路(21)构成为，基于三相基准值(Vr)、零相基准值、电流传感器(8)的检测值及电压传感器(9)的检测值，生成逆变器(7)的输出电压指令值(Vor*)。补偿电路(38a)构成为，对从逆变器(7)向交流负载(2)供给三相交流电力时的三相交流线(13)中的电压下降进行补偿。修正部(34)构成为，基于补偿指令值(Vol)对输出电压指令值(Vor*)进行修正。控制电路(36)构成为，基于由修正部(34)修正后的输出电压指令值(Vo*)，对逆变器(7)进行控制。

Description

不间断电源装置

技术领域

本发明涉及使用三相四线式的供电方式的不间断电源装置。

背景技术

在使用三相四线式的供电方式的不间断电源装置中，可以采用使用三相电力线向三相负载供给电力的结构、和使用三相电力线中的一相电力线和中性线向单相负载供给电力的结构。

另一方面，在使用一相电力线和中性线向单相负载供给电力的结构中，有因各相的单相负载的状态不同而发生不均衡的情况。如果发生不均衡，则在从逆变器输出的三相交流电压上叠加零相电压，所以不能将稳定的正弦波电压供给到负载。

为了消除这样的不均衡，在采用三相四线式的供电方式的不间断电源装置中，进行逆变器的输出电压的调整。例如在日本特开2012－120407号公报(专利文献1)中，公开了具备生成零相电压指令以使零相电压成为零的零相电压制电路的不间断电源装置。

在专利文献1中，零相电压控制电路基于零相电压相对于零相电压指令的偏差，生成零相电流指令。输出电流控制电路通过对三相电流指令加上所生成的零相电流指令，生成逆变器的输出电流指令，并且基于输出电流检测值相对于输出电流指令的偏差，生成逆变器的输出电压指令。并且，按照该生成的输出电压指令，控制逆变器中的电力变换。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012－120407号公报

发明内容

发明要解决的课题

这里，不间断电源装置通常通过线缆而与负载连接。线缆具有与其长度成比例的阻抗。因此，根据线缆的长度，有由阻抗造成的电压下降的影响变大到不能忽视的程度的情况。在此情况下，由于电压在线缆的负载端降低，所以有可能不能向负载供给稳定的电压。

如上述那样，在三相四线式的供电方式中，由于在各相的电力线与中性线之间连接单相负载，所以有构成各相的电力线的线缆的长度不同的情况。在此情况下，在各相中发生不同大小的电压下降。结果，各相的电力线的负载端的电压相互不同，所以向单相负载供给的电压成为不均等。由此，不间断电源装置不能向各相的单相负载供给稳定的电压，结果发生可靠性下降的问题。

本发明是为了解决上述那样的问题而做出的，目的是提供一种能够向各相的负载供给均等且稳定的电压的使用三相四线式的供电方式的不间断电源装置。

用于解决课题的手段

遵循本发明的一技术方案的不间断电源装置具备平滑电路、逆变器、三相交流线、中性相线、电流传感器、电压传感器和控制装置。平滑电路由串联连接在直流正母线及直流负母线之间的2个电容器构成。逆变器连接于平滑电路的直流端子及中性点，将来自平滑电路的直流电力变换为三相交流电力。三相交流线将逆变器与交流负载连结。中性相线将平滑电路的中性点与交流负载的中性点连结。电流传感器检测逆变器的各相的输出电流。电压传感器检测逆变器的各相的输出电压。控制装置构成为，对逆变器的电力变换动作进行控制。上述控制装置包括生成电路、补偿电路、修正部和控制电路。生成电路构成为，基于作为逆变器的各相的输出电压的目标值的三相基准值、作为逆变器的零相电压的目标值的零相基准值、电流传感器的检测值及电压传感器的检测值，生成逆变器的输出电压指令值。补偿电路构成为，生成用于对从逆变器电路向交流负载供给三相交流电力时的三相交流线中的电压下降进行补偿的补偿指令值。修正部构成为，基于补偿指令值对输出电压指令值进行修正。控制电路构成为，基于由修正部修正后的输出电压指令值对逆变器进行控制。

发明效果

根据本发明，在使用三相四线式的供电方式的不间断电源装置中，能够向各相的负载供给均等且稳定的电压。

附图说明

图1是表示有关本发明的实施方式1的不间断电源装置的主电路结构的概略框图。

图2是详细地说明图1所示的逆变器及交流负载的结构的电路图。

图3是图1所示的零相电压控制电路的功能框图。

图4是图1所示的输出电流控制电路、加法部及补偿电路的功能框图。

图5是表示有关本发明的实施方式2的不间断电源装置的主电路结构的概略框图。

图6是图5所示的输出电流控制电路、加法部、补偿电路及阻抗设定器的功能框图。

图7是表示有关本发明的实施方式3的不间断电源装置的主电路结构的概略框图。

图8是详细地说明图7所示的逆变器及交流负载的结构的电路图。

图9是图7所示的输出电流控制电路、加法部及补偿电路的功能框图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。另外，对图中的相同或对应的部分赋予相同的标号，不重复其说明。

[实施方式1]

图1是表示有关本发明的实施方式1的不间断电源装置100的主电路结构的概略框图。有关本发明的实施方式1的不间断电源装置是三相四线式非绝缘型不间断电源装置，向交流负载2供给交流电力。

在图1所示的结构中，不间断电源装置100具备电容器C1～C4、电抗器L1、L2、变换器(converter)5、蓄电池4、DC/DC变换器6、逆变器(inverter)7、三相交流线13、中性相线14、电流传感器8、电压传感器9和控制装置20a。

交流电源1a是用于从外部向不间断电源装置100供给交流电力的交流电源。交流电源1a例如由商用交流电源或自家发电机等构成。在图1及以后说明的图中，作为交流电源而表示三相三线式的电源。为了附图及说明的简略化，在图1中仅代表性地表示了三相中的一相的电路。

从交流电源1a供给的三相交流电力经由开关SW1以及由电抗器L1及电容器C1构成的输入滤波器被供给至变换器5。

开关SW1例如是电磁接触器(contactor，接触器)，根据来自控制装置20a的信号，切换导通/非导通(ON(接通)/OFF(断开))。具体而言，开关SW1在从交流电源1a正常地供给了三相交流电力的通常时被接通，例如在不间断电源装置100的维护时被断开。

输入滤波器使来自交流电源1a的交流电力通过，为了防止由变换器5产生的开关频率的信号传输到交流电源1a而设置。

变换器5由控制装置20a控制，在通常时将从交流电源1a供给的三相交流电力变换为直流电力。由变换器5生成的直流电力被供给至直流正母线10及直流负母线11之间。另一方面，在来自交流电源1a的三相交流电力的供给停止的停电时，变换器5的运转停止。

电容器C2、C3串联连接在直流正母线10及直流负母线11之间，将直流正母线10及直流负母线11之间的电压平滑化。即，电容器C2、C3构成“平滑电路”。在作为电容器C2、C3的连接点的中性点N上，连接直流中性点母线12。中性点N还经由中性相线14而与交流负载2的中性点连接。

DC/DC变换器6连接在直流正母线10及直流负母线11之间。DC/DC变换器6被控制装置20a控制，在通常时，将由变换器5生成的直流电力向蓄电池4供给，在停电时将蓄电池4的直流电力向逆变器7供给。换言之，DC/DC变换器6在通常时将由变换器5生成的直流电压降压并向蓄电池4供给，在停电时将蓄电池4的端子间电压升压并向逆变器7供给。

蓄电池4是用于在停电时向逆变器7供给直流电力的电力储存装置。蓄电池4在通常时积蓄由变换器5生成的直流电力。另外，作为电力储存装置，除了蓄电池4以外可以使用电双层电容器等。

逆变器7被控制装置20a控制，将从平滑电路经由直流正母线10、直流中性点母线12及直流负母线11供给的直流电力变换为三相交流电力。具体而言，逆变器7在通常时，将由变换器5生成的直流电力变换为三相交流电力，在停电时，将从蓄电池4经由DC/DC变换器6供给的直流电力变换为三相交流电力。来自逆变器7的三相交流电力经由由电抗器L2及电容器C4构成的输出滤波器及三相交流线13(U相线UL、V相线VL、W相线WL)被供给至交流负载2。

电流传感器8设置于三相交流线13，检测从逆变器7输出的三相电流ia(U相线的电流iau、V相线的电流iav、W相线的电流iaw)，将表示三相电流ia的三相电流信号向控制装置20a输出。电压传感器9检测三相交流线13的电压Vo(U相线的电压Vou、V相线的电压Vov、W相线的电压Vow)，将表示三相电压Vo的三相电压信号向控制装置20a输出。

在三相交流线13设有开关SW2。开关SW2切换从逆变器7对于交流负载2的电力供给路径的导通/非导通。开关SW2例如是接触器，根据来自控制装置20a的信号接通/断开。具体而言，开关SW2在从逆变器7向交流负载2供给电力的情况下被接通，在停止从逆变器7向交流负载2的电力供给的情况下被断开。表示该开关SW2的导通/非导通的状态的信号被输出至控制装置20a。

旁路交流电源1b是在变换器5及逆变器7的维护时或故障发生时向交流负载2供给交流电力的结构，与不间断电源装置100并联连接。旁路交流电源1b既可以与交流电源1a相同，也可以不同，这里假设与交流电源1a相同。旁路交流电源1b连接于三相交流线15，三相交流线15连接于三相交流线13。此外，旁路交流电源1b的中性点被接地，经由接地线16连接于中性相线14。

在三相交流线13设有开关SW3。交流负载2的中性点连接于中性相线14。

开关SW3切换从旁路交流电源1b向交流负载2的电力供给路径的导通/非导通。开关SW3根据来自控制装置20a的信号接通/断开。具体而言，例如，开关SW3由晶闸管开关及接触器的并联电路构成。开关SW3在从逆变器7向交流负载2供给电力的情况下被断开，在从旁路交流电源1b向交流负载2供给电力的情况下被接通。表示该开关SW3的导通/非导通的状态的信号被输出至控制装置20a。

控制装置20a控制变换器5及逆变器7的电力变换动作。在后面详细地说明，逆变器7由半导体开关元件构成。在本实施方式中，作为半导体开关元件而例如使用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)。此外，在本实施方式中，作为半导体开关元件的控制方式，可以采用PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制。控制装置20a接收来自电流传感器8的三相电流信号、来自电压传感器9的三相电压信号及来自开关SW2、SW3的表示导通/非导通的信号，执行PWM控制。

接着，对有关本实施方式的不间断电源装置100的动作进行说明。

在从交流电源1a正常地供给三相交流电力的通常时，开关SW1及开关SW2接通，并且开关SW3断开。由此，来自交流电源1a的三相交流电力经由变换器5及逆变器7被供给至交流负载2，并且经由变换器5及DC/DC变换器6作为直流电力被积蓄到蓄电池4中。

相对于此，在来自交流电源1a的三相交流电力的供给停止的停电时，通过使DC/DC变换器6及逆变器7动作以将来自蓄电池4的直流电力变换为三相交流电力，使得继续对交流负载2的电力供给。

此外，在变换器5及逆变器7的维护时或故障发生时，开关SW2被断开、开关SW3被接通，由此将逆变器等从交流负载2切离，并将来自旁路交流电源1b的交流电力向交流负载2供给。

这里，在从来自逆变器7的供电向来自旁路交流电源1b的供电切换时，进行控制，以使得在使开关SW2为接通状态的原状下使开关SW3接通、然后使开关SW2断开。同样，在从来自旁路交流电源1b的供电向来自逆变器7的供电切换时，进行控制，以使得在使开关SW3为接通状态的原状下使开关SW2接通、然后使开关SW3断开。这样，在切换开关SW2、SW3的接通/断开时，通过设置作为开关SW2、SW3都被接通的期间的重叠期间，能够将旁路交流电源1b和逆变器7无瞬断地切换。

(控制装置的结构)

控制装置20a包括生成电路21、补偿电路38a、加法部34和门极控制电路36。

生成电路21包括逻辑和电路22、基准发生电路24、输出电压控制电路26、零相电压控制电路28、加法部30和输出电流控制电路32。

逻辑和电路22从开关SW2、SW3接收表示接通/断开的状态的信号，检测是否是开关SW2、SW3都被接通的期间(重叠期间)作为重叠期间检测信号DET。该重叠期间检测信号DET如后述那样被输出至零相电压控制电路28。

基准发生电路24生成作为三相电压Vo(U相电压Vou、V相电压Vov、W相电压Vow)的振幅基准值的三相基准值Vr(U相基准值Vru、V相基准值Vrv、W相基准值Vrw)。U相基准值Vru、V相基准值Vrv、W相基准值Vrw例如是振幅为一定的正弦波电压。基准发生电路24例如是振荡器。

输出电压控制电路26根据三相基准值Vr与由电压传感器9检测出的三相电压Vo的偏差，计算作为三相电流的基准值的三相电流指令值Ir*。

零相电压控制电路28生成作为零相电压的基准值的零相基准值Vrz，并从由电压传感器9检测出的三相电压Vo中提取零相电压Voz。并且，零相电压控制电路28根据零相基准值Vrz与零相电压Voz的偏差，生成零相电流指令值Irz*。关于零相电压控制电路28的详细情况在后面叙述。

加法部30被输入来自输出电压控制电路26的三相电流指令值Ir*、以及来自零相电压控制电路28的零相电流指令值Irz*。加法部30将三相电流指令值Ir*与零相电流指令值Irz*相加，将其相加结果作为输出电流指令值ia*(U相电流指令值iau*、V相电流指令值iav*、W相电流指令值iaw*)向输出电流控制电路32输出。

输出电流控制电路32接收来自加法部30的输出电流指令值ia*、由电压传感器9检测出的三相电压Vo和由电流传感器8检测出的三相电流ia。输出电流控制电路32基于这些输入，生成输出电压指令值Vor*(U相电压指令值Voru*、V相电压指令值Voru*、W相电压指令值Vorw*)。

这里，该输出电压指令值Vor*被调整为，使从逆变器7向三相交流线13输出的U相电压Vou、V相电压Vov、W相电压Vow的零相电压成为零。即，如果按照该输出电压指令值Vor*控制逆变器7，则从逆变器7向三相交流线13输出的U相电压Vou、V相电压Vov、W相电压Vow的振幅成为与U相基准值Vru、V相基准值Vrv、W相基准值Vrw分别相等。即，U相电压Vou、V相电压Vov、W相电压Vow均衡。

(逆变器的结构)

图2是详细地说明图1所示的逆变器7及交流负载2的结构的图。

参照图2，逆变器7包括桥臂7U、7V、7W，其各自构成为3电平电路，包括4个IGBT元件和6个二极管。详细地讲，U相桥臂7U包括IGBT元件Q1U～Q4U和二极管D1U～D6U。V相桥臂7V包括IGBT元件Q1V～Q4V和二极管D1V～D6V。W相桥臂7W包括IGBT元件Q1W～Q4W和二极管D1W～D6W。

以下，为了总括地说明逆变器7的各相桥臂，将标号U、V、W总括起来表示为标号“x”。IGBT元件Q1x～Q4x串联连接在直流正母线10与直流负母线11之间。二极管D1x～D4x分别反并联地连接于IGBT元件Q1x～Q4x。二极管D5x的阴极连接于IGBT元件Q1x、Q2x的连接点，二极管D5x的阳极连接于中性点N。二极管D6x的阳极连接于IGBT元件Q6x、Q7x的连接点，二极管D6x的阴极连接于中性点N。二极管D1x～D4x作为回流二极管发挥功能，二极管D5x、D6x作为钳位二极管发挥功能。

在逆变器7的各相桥臂7x(7U、7V、7W)中，二极管D5x、D6x的连接点对应于直流输入端子，IGBT元件Q2x、Q3x的连接点对应于交流输出端子。逆变器7的各相桥臂7x的直流输入端子连接于中性点N。此外，逆变器7的各相桥臂7x的交流输出端子连接于三相交流线13的对应的各相线xL(U相线UL、V相线VL、W相线WL)上。

各IGBT元件Q1x～Q4x根据从门极控制电路36给出的门信号sg接通/断开。逆变器7内的未图示的门驱动电路如果接收到从门极控制电路36输出的门信号sg，则基于该门信号sg生成用于将各IGBT元件Q1x～Q4x接通/断开的信号，将该生成的信号向对应的IGBT元件输出。

在各相线xL与中性相线14之间连接单相负载2x。

电流传感器8x设置在各相线xL中，检测从逆变器7输出的各相电流iax，将表示各相电流iax的各相电流信号向控制装置20a内部的输出电流控制电路32、零相电压控制电路28及补偿电路38a输出。

(零相电压控制电路的结构)

图3是图1所示的零相电压控制电路28的功能框图。

参照图3，零相电压控制电路28基于由零电压发生部280生成的零电压、由电压传感器9检测出的三相电压Vo、以及由电流传感器8检测出的三相电流ia，生成零相电流指令值Irz*。

零相电压控制电路28包括零电压发生部280、加法部288、292、乘法部290、294、296、限幅器298、切换电路282和减法部284。

零电压发生部280、加法部292、乘法部294、296、限幅器298和切换电路282构成基于零电压和三相电流ia来生成零相基准值Vrz的基准发生电路。加法部288和乘法部290构成基于三相电压Vo来生成零相电压Voz的零相电压生成电路。

首先，说明生成零相基准值Vrz的基准发生电路的结构。

零电压发生部280生成零电压，向切换电路282输出。

加法部292将由电流传感器8检测出的三相电流ia(U相电流iau、V相电流iav、W相电流iaw)相加，将其相加结果向乘法部294输出。乘法部294通过使来自加法部292的相加结果成为1/3倍，计算零相电流iaz(iaz＝1/3(iau+iav+iaw))。

乘法部296使来自乘法部294的零相电流iaz成为k倍(k是0以上且1以下的常数)，向限幅器298输出。限幅器298限制乘法部296的输出值以使其不超过预先设定的规定范围，并向切换电路282输出。

另外，采用这样限制零相基准值Vrs的结构是因为，例如在电流传感器8的传感器误差变大的情况下，通过按照由电流传感器8检测出的三相电流ia生成零相基准值，反而不能进行正常的控制。

切换电路282构成为，能够根据来自逻辑和电路22(图1)的重叠期间检测信号DET，将输入侧的端子在零电压发生部280(I侧)及限幅器298(II侧)之间进行切换。切换电路282的输出侧的端子连接于减法部284。即，如果切换电路282被连接到I侧，则零电压发生部280与减法部284被连接。相对于此，如果切换电路282被连接到II侧，则限幅器298与减法部284被连接。

将该切换电路282与I侧及II侧中的哪一个连接的控制，根据从逻辑和电路22输出的重叠期间检测信号DET来进行。这里，重叠期间检测信号DET是由逻辑和电路22生成的、表示是否是与逻辑和电路22连接的开关SW2、SW3都被接通的期间的信号。这里，开关SW2、SW3都是接通的状态，是指对于交流负载2承担从逆变器7的供电的路径和承担从旁路交流电源1b的供电的路径双方导通的状态。即，重叠期间检测信号DET是表示是否处于将来自逆变器7的供电和来自旁路交流电源1b的供电切换时的重叠期间的信号。

具体而言，当不间断电源装置100不在重叠期间时，逻辑和电路22输出L电平的重叠期间检测信号DET。切换电路282如果接收到L电平的重叠期间检测信号DET，则被连接到I侧。由此，在重叠期间以外的期间中，将来自零电压发生部280的零电压作为零相基准值Vrz向减法部284输出。

另一方面，当不间断电源装置100处于重叠期间时，逻辑和电路22输出H电平的重叠期间检测信号DET。切换电路282如果接收到H电平的重叠期间检测信号DET，则被连接到II侧。由此，在重叠期间中，将来自限幅器298的零相基准值Vrs作为零相基准值Vrz向减法部284输出。

另一方面，在零相电压生成电路中，加法部288将由电压传感器9检测出的三相电压Vo(U相电压Vou、V相电压Vov、W相电压Vow)相加，将其相加结果向乘法部290输出。乘法部290通过使来自加法部288的相加结果成为1/3倍，计算零相电压Voz(Voz＝1/3(Vou+Vov+Vow))。

减法部284计算来自基准发生电路的零相基准值Vrz与来自零相电压生成电路的零相电压Voz的偏差。PI控制电路286通过以零相基准值Vrz与零相电压Voz的偏差为输入进行比例积分运算，生成零相电流指令值Irz*。

基于来自该零相电压控制电路28的零相电流指令值Irz*，输出电流控制电路32进行调整，以使从逆变器7向三相交流线13输出的U相电压Vou、V相电压Vov、W相电压Vow的零相电压成为零。即，从逆变器7向三相交流线13输出的U相电压Vou、V相电压Vov、W相电压Vow的振幅成为与U相基准值Vru、V相基准值Vrv、W相基准值Vrw分别相等。即，U相电压Vou、V相电压Vov、W相电压Vow均衡。

以往的不间断电源装置如专利文献1所示，具备生成零相电压指令以使零相电压成为零的零相电压制电路。但是，即使控制零相电压以使其成为零并将从逆变器7向各相线输出的电压进行调整、均衡化，在构成各相线的线缆的阻抗不同的情况下，各相线中的电压下降量也不同，所以向单相负载2U、2V、2W供给的电压变得不均衡。结果，难以向单相负载2U、2V、2W供给稳定的电压。

所以，在本实施方式中，由补偿电路38a对该各相线中的电压下降进行补偿。由此，使向单相负载2U、2V、2W供给的电压成为均衡。

(与由线缆的阻抗造成的电压下降的补偿有关的结构)

图4是图1所示的输出电流控制电路32、补偿电路38a及加法部34的功能框图。

参照图4，输出电流控制电路32包括减法部320U、320V、320W、P控制电路322U、322V、322W和加法部324U、324V、324W。加法部34包括加法部34U、加法部34V和加法部34W。

补偿电路38a包括乘法部382U、乘法部382V、乘法部382W和存储器384。以下，为了总括地说明各线中的电压下降补偿，将标号U、V、W总括起来表示为标号“x”。

在输出电流控制电路32中，减法部320x计算x相电流指令值iax*与由电流传感器8检测出的x相电流iax的偏差。

P控制电路322x包括比例环节(P：proportional element)而构成，以x相电流指令值iax*与相电流Iax的偏差为输入，进行比例运算，并将其运算结果向加法部324x输出。

加法部324x将P控制电路322x的输出与由电压传感器9检测出的电压Vox相加，将其相加结果作为输出电压指令值Vox*向加法部34x输出。

在补偿电路38a中，存储器384构成为，预先存储三相交流线13的各线的阻抗Zu、Zv、Zw。Zu是U相线UL的阻抗，Zv是V相线VL的阻抗，Zw是W相线WL的阻抗。

乘法部382x如果从存储器384读出各线的阻抗Zx，则通过将阻抗Zx与由电流传感器8x检测出的各相电流iax相乘，运算补偿指令值Volx(Volx＝iax×Zx)。乘法部382x将补偿指令值Volx向加法部34x输出。

这里，三相交流线13的各线的阻抗Zx由其布线距离、即从不间断电源装置100的交流输出端子到单相负载2x的距离决定。因此，设置不间断电源装置100并在不间断电源装置100与交流负载2之间将三相交流线13进行布线后，各线的阻抗Zx成为固定值。因而，因电流iax而在各线中发生的电压下降Volx仅与电流iax成比例。因此，补偿电路38a能够根据来自电流传感器8的三相电流信号，容易地生成补偿指令值Vol。

加法部34x实现基于来自补偿电路38a的补偿指令值Volx对来自加法部324x的输出电压指令值Vorx*进行修正的修正部。本实施方式的加法部34x通过对输出电压指令值Vorx*加上来自补偿电路38a的补偿指令值Volx，对输出电压指令值Vorx*进行修正。将修正后的输出电压指令值Vox*向门极控制电路36输出。

门极控制电路36通过将修正后的输出电压指令值Vox*与输送波信号进行比较，生成门信号sg(U相门信号sgu、V相门信号sgv、W相门信号sgw)。逆变器7按照所生成的门信号sg，控制各相桥臂的4个IGBT元件的接通/断开。

由此，从逆变器7输出将各线中的电压下降进行补偿后的三相电压Vo。从逆变器7输出的U相电压Vou、V相电压Vov、W相电压Vow由于会有电压下降，所以成为不均衡。但是，经由三相交流线13向单相负载2U、2V、2W供给的交流电压分别成为与基准发生电路24的三相基准值Vr相等的大小。

如以上这样，根据本发明的实施方式1，在采用三相四线式的供电方式的不间断电源装置中，由于三相交流线的各线中的电压下降得到补偿，所以能够对连接在各线上的负载供给均等且稳定的电压。

[实施方式2]

在实施方式2中，通过具备与补偿电路38a连接的阻抗设定器39，能够任意地设定三相交流线的各线的阻抗Zx。

图5是表示有关本发明的实施方式2的不间断电源装置100的主电路结构的概略框图，是与图1对比的图。参照图5，有关实施方式2的不间断电源装置100与图1的不间断电源装置100不同的点是追加了阻抗设定器39这一点。阻抗设定器39连接于补偿电路38a。

图6是图5所示的输出电流控制电路32、加法部34、补偿电路38a及阻抗设定器39的功能框图，是与图4对比的图。参照图6，在阻抗设定器39中，构成为能够任意地设定三相交流线13的各线的阻抗Zx。通过使用阻抗设定器39设定阻抗Zx，能够改写预先存储在补偿电路38a的存储器384中的阻抗Zx。

在实施方式2中，通过设置阻抗设定器39，例如在不间断电源装置100的设置时，能够现场进行阻抗Zx的设定或调整。另外，不间断电源装置由于根据其设置场所而线缆长变化，所以难以在出厂时适当地事前设定补偿指令值。即，通过该阻抗设定器39，使用者能够容易地设定适当的补偿指令值。

如以上这样，根据本发明的实施方式2，除了能得到与实施方式1同样的作用效果以外，三相交流线的补偿指令值的调整变得更容易。

[实施方式3]

在实施方式3中，还具备检测施加在交流负载2的各相上的电压V1的电压传感器42。并且，补偿电路38b根据三相基准值Vr与由电压传感器42检测出的Vl的差，生成各相的补偿指令值。

图7是表示有关本发明的实施方式3的不间断电源装置100的主电路结构的概略框图，是与图1对比的图。参照图7，有关实施方式3的不间断电源装置100与图1的不间断电源装置100不同的点，是代替补偿电路38a追加了电压传感器42及补偿电路38b这一点。电压传感器42检测施加在交流负载2上的电压Vl。

图8是详细地说明图7所示的逆变器7及交流负载2的结构的电路图，是与图2对比的图。

参照图8，电压传感器42包括电压传感器42U、42V、42W。以下，为了总括地说明各相线中的电压下降补偿，将标号U、V、W总括起来表示为标号“x”。电压传感器42x检测各相线xL的单相负载2x侧的端部的电压(x相负载端电压)Vlx。由电压传感器42x检测出的负载端电压Vlx被输入至补偿电路38b。

图9是图7所示的输出电流控制电路32、补偿电路38b及加法部34的功能框图，是与图4对比的图。

参照图9，补偿电路38b与图4的补偿电路38a不同的点，是代替电流传感器8的检测值ia而被输入由基准发生电路24(图7)生成的三相基准值Vr(U相基准值Vru、V相基准值Vrv、W相基准值Vrw)及由电压传感器42(图7)检测出的负载端电压Vl(U相负载端电压Vlu、V相负载端电压Vlv、W相负载端电压Vlw)这一点。

补偿电路38b包括减法部38bU、38bV、38bW。以下，为了总括地说明各相线中的电压下降补偿，将标号U、V、W总括起来表示为标号“x”。

减法部38bx计算x相基准值Vrx与x相负载端电压Vlx的电压差Volx。减法部38bx将计算出的电压差Volx向加法部34x输出。

加法部34x基于来自补偿电路38b的补偿指令值Volx，对来自加法部324x的输出电压指令值Vorx*进行修正。本实施方式3中的加法部34x通过对来自加法部324x的输出电压指令值Vorx*加上来自补偿电路38b的补偿指令值Volx，对输出电压指令值Vorx*进行修正。修正后的输出电压指令值Vox*被输出至门极控制电路36，并反映到逆变器7的输出电压。

由此，从逆变器7输出对三相交流线13的各线中的电压下降进行补偿后的三相电压。经由三相交流线13向单相负载2U、2V、2W供给的交流电压分别成为等于基准发生电路24的三相基准值Vr的大小。

如以上这样，根据本发明的实施方式3，能得到与实施方式1同样的作用效果。进而，在实施方式3中，使用三相交流线13的各线的负载端的电压Vl的检测值计算各线中的电压下降量，根据该计算出的电压下降量生成补偿指令值Vol。如果这样，则与在实施方式1及2中表示的基于三相电流ia及各线的阻抗Zx计算电压下降量的结构相比，能够更正确地掌握各线中的电压下降量。结果，能够将电压下降以更高的精度补偿。

此次公开的实施方式在全部方面都是例示而不应被认为是限制性的。本发明的范围不是由上述实施方式的说明、而是由权利要求书表示，意味着包含与权利要求书等价的意思及范围内的全部变更。

标号说明

1a交流电源；1b旁路交流电源；2交流负载；2U、2V、2W单相负载；4蓄电池；5变换器；6 DC/DC变换器；7逆变器；8电流传感器；9电压传感器；10直流正母线；11直流负母线；12直流中性点母线；13；15三相交流线；14中性相线；16接地线；20a控制装置；21生成电路；22逻辑和电路；24基准发生电路；26输出电压控制电路；28零相电压控制电路；30、34、34U、34V、34W、288、292、324U、324V、324W加法部；32输出电流控制电路；36门极控制电路；38a；38b补偿电路；39阻抗设定器；100不间断电源装置；280零电压发生部；282切换电路；284、320U、320V、320W减法部；286PI控制电路；290、294、296、382U、382V、382W乘法部；322U、322V、322WP控制电路；298限幅器；384存储器；SW1～SW3开关；L1、L2电抗器；C1～C4电容器，UL U相线；VL V相线；WL W相线；Q1U～Q4U；Q1V～Q4V；Q1W～Q4W IGBT元件；D1U～D6U；D1V～D6V；D1W～D6W二极管。

Claims (6)

1.一种不间断电源装置，具备：

平滑电路，由串联连接在直流正母线及直流负母线之间的2个电容器构成；

逆变器，连接于上述平滑电路的直流端子及中性点，将来自上述平滑电路的直流电力变换为三相交流电力；

三相交流线，将上述逆变器与交流负载连结；

中性相线，将上述中性点与上述交流负载的中性点连结；

电流传感器，检测上述逆变器的各相的输出电流；

第1电压传感器，检测上述逆变器的各相的输出电压；以及

控制装置，对上述逆变器的电力变换动作进行控制；

上述控制装置包括：

生成电路，基于作为上述逆变器的各相的输出电压的目标值的三相基准值、作为上述逆变器的零相电压的目标值的零相基准值、上述电流传感器的检测值、以及上述第1电压传感器的检测值，生成上述逆变器的输出电压指令值；

补偿电路，生成补偿指令值，该补偿指令值用于对从上述逆变器向上述交流负载供给上述三相交流电力时的上述三相交流线中的电压下降进行补偿；

修正部，基于上述补偿指令值，对上述输出电压指令值进行修正；以及

控制电路，基于由上述修正部修正后的上述输出电压指令值，对上述逆变器进行控制。

2.如权利要求1所述的不间断电源装置，其中，

上述补偿电路包括用于存储上述三相交流线的阻抗的存储器，基于存储在上述存储器中的上述三相交流线的阻抗及上述电流传感器的检测值，生成上述补偿指令值。

3.如权利要求2所述的不间断电源装置，其中，

还具备设定器，该设定器用于基于外部输入，设定存储到上述存储器中的上述三相交流线的阻抗。

4.如权利要求1所述的不间断电源装置，其中，

还具备第2电压传感器，该第2电压传感器检测施加在上述交流负载的各相上的电压；

上述补偿电路基于上述三相基准值与上述第2电压传感器的检测值的差，生成上述补偿指令值。

5.如权利要求1～4中任一项所述的不间断电源装置，其中，

还具备：

变换器，连接于外部的三相交流电源，将来自上述三相交流电源的三相交流电力变换为直流电力，并向上述直流正母线及上述直流负母线输出；以及

蓄电装置，接受来自上述变换器、或上述直流正母线及上述直流负母线的直流电力而被充电。

6.如权利要求1～5中任一项所述的不间断电源装置，其中，

上述生成电路包括：

输出电压控制电路，基于上述三相基准值与上述第1电压传感器的检测值的偏差，生成三相电流指令值；

零相电压控制电路，基于上述零相基准值与从上述第1电压传感器的检测值提取的零相电压的偏差，生成零相电流指令值；以及

输出电流控制电路，将上述三相电流指令值与上述零相电流指令值相加而生成上述逆变器电路的输出电流指令值，基于上述输出电流指令值与上述电流传感器的检测值的偏差，生成上述输出电压指令值；

上述修正部通过将上述输出电压指令值与上述补偿指令值相加，对上述输出电压指令值进行修正。