JP2000350383A - 瞬時電圧低下補償装置及びその制御方法 - Google Patents
瞬時電圧低下補償装置及びその制御方法Info
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- JP2000350383A JP2000350383A JP11154143A JP15414399A JP2000350383A JP 2000350383 A JP2000350383 A JP 2000350383A JP 11154143 A JP11154143 A JP 11154143A JP 15414399 A JP15414399 A JP 15414399A JP 2000350383 A JP2000350383 A JP 2000350383A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電力貯蔵用コンデンサの充電回路を必要最小
限の回路素子で構成して充電回路の簡略化及び装置の小
型化を図ることにある。 【解決手段】 電力系統に保護用サイリスタスイッチ８
を介して接続されたインバータ４の直流側に電力貯蔵用
コンデンサ３を設け、系統電源２に瞬時電圧低下が発生
した時、前記コンデンサ３の充電電圧をインバータ４を
介して負荷１に供給することにより瞬時電圧低下中の負
荷電圧を補償する瞬時電圧低下補償装置において、前記
保護用サイリスタスイッチ８と並列にバイパス接続さ
れ、インバータ４を構成するダイオードＤ1 〜Ｄ4 を通
じてコンデンサ３を初期充電するための充電用抵抗１１
を具備する。
限の回路素子で構成して充電回路の簡略化及び装置の小
型化を図ることにある。 【解決手段】 電力系統に保護用サイリスタスイッチ８
を介して接続されたインバータ４の直流側に電力貯蔵用
コンデンサ３を設け、系統電源２に瞬時電圧低下が発生
した時、前記コンデンサ３の充電電圧をインバータ４を
介して負荷１に供給することにより瞬時電圧低下中の負
荷電圧を補償する瞬時電圧低下補償装置において、前記
保護用サイリスタスイッチ８と並列にバイパス接続さ
れ、インバータ４を構成するダイオードＤ1 〜Ｄ4 を通
じてコンデンサ３を初期充電するための充電用抵抗１１
を具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は瞬時電圧低下補償装
置及びその制御方法に関し、例えば無停電電源システム
（ＵＰＳ）等に適用され、系統電源に瞬時電圧低下が発
生した時、コンデンサの充電電圧をインバータを介して
負荷に供給して負荷電圧を補償する瞬時電圧低下補償装
置及びコンデンサの充電電圧を制御する方法に関する。
置及びその制御方法に関し、例えば無停電電源システム
（ＵＰＳ）等に適用され、系統電源に瞬時電圧低下が発
生した時、コンデンサの充電電圧をインバータを介して
負荷に供給して負荷電圧を補償する瞬時電圧低下補償装
置及びコンデンサの充電電圧を制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＣＰＵを用いた各種制御装置の普
及により、落雷などによる瞬時電圧低下（以下、単に瞬
低と称す）による障害が問題となっている。このため、
銀行のオンライン、交通管制、コンピュータ制御や産業
用製造設備、計測・制御用電源などの重要な負荷設備で
は、系統電源に発生した瞬低を速やかに検出して負荷設
備に供給すべき電源電圧（以下、負荷電圧と称す）を補
償する無停電電源システム（ＵＰＳ）等が導入されてい
る。
及により、落雷などによる瞬時電圧低下（以下、単に瞬
低と称す）による障害が問題となっている。このため、
銀行のオンライン、交通管制、コンピュータ制御や産業
用製造設備、計測・制御用電源などの重要な負荷設備で
は、系統電源に発生した瞬低を速やかに検出して負荷設
備に供給すべき電源電圧（以下、負荷電圧と称す）を補
償する無停電電源システム（ＵＰＳ）等が導入されてい
る。
【０００３】瞬低の発生時に負荷電圧を補償する装置と
して、例えば図４に示すような構成のものがある。この
瞬低補償装置は、同図に示すように電力系統に接続され
た負荷１に電力供給する系統電源２に瞬低が発生した
時、電解コンデンサ３（以下、単にコンデンサと称す）
の充電電圧を負荷１に供給することにより瞬低中の負荷
電圧を補償するインバータ４と、電力系統の定常時、イ
ンバータ４の直流側に設けられたコンデンサ３を充電す
るための充電回路５とを具備している。
して、例えば図４に示すような構成のものがある。この
瞬低補償装置は、同図に示すように電力系統に接続され
た負荷１に電力供給する系統電源２に瞬低が発生した
時、電解コンデンサ３（以下、単にコンデンサと称す）
の充電電圧を負荷１に供給することにより瞬低中の負荷
電圧を補償するインバータ４と、電力系統の定常時、イ
ンバータ４の直流側に設けられたコンデンサ３を充電す
るための充電回路５とを具備している。
【０００４】インバータ４は、ブリッジ構成のスイッチ
ング素子（ＩＧＢＴ）Ｓ1 〜Ｓ4 からなり、各スイッチ
ング素子Ｓ1 〜Ｓ4 に還流用ダイオードＤ1 〜Ｄ4 が並
列に接続されている。また、充電回路５は、変圧器６を
介して電力系統に接続されたブリッジ構成のダイオード
Ｄ5 〜Ｄ8 からなる。
ング素子（ＩＧＢＴ）Ｓ1 〜Ｓ4 からなり、各スイッチ
ング素子Ｓ1 〜Ｓ4 に還流用ダイオードＤ1 〜Ｄ4 が並
列に接続されている。また、充電回路５は、変圧器６を
介して電力系統に接続されたブリッジ構成のダイオード
Ｄ5 〜Ｄ8 からなる。
【０００５】系統電源２と負荷１との間には、瞬低発生
時、系統電源２を電力系統から切り離すための主サイリ
スタスイッチ７が設けられ、また、インバータ４の異常
発生時にインバータ４を電力系統から切り離すための保
護用サイリスタスイッチ８が設けられている。この保護
用サイリスタスイッチ８とインバータ４との間には、連
系用リアクトル９が設けられている。なお、図中、１０
は電力系統に設けられた遮断器である。
時、系統電源２を電力系統から切り離すための主サイリ
スタスイッチ７が設けられ、また、インバータ４の異常
発生時にインバータ４を電力系統から切り離すための保
護用サイリスタスイッチ８が設けられている。この保護
用サイリスタスイッチ８とインバータ４との間には、連
系用リアクトル９が設けられている。なお、図中、１０
は電力系統に設けられた遮断器である。
【０００６】この瞬低補償装置では、定常時、主サイリ
スタスイッチ７をＯＮにした状態で系統電源２から負荷
１に電力を供給しているが、この負荷１への電力供給と
同時に、系統電源２による電源電圧を変圧器６により昇
圧して充電回路５のダイオードＤ5 〜Ｄ8 を介してコン
デンサ３に充電する。なお、ダイオードＤ5 〜Ｄ8 の代
わりにスイッチング制御可能な素子を用いることも可能
である。
スタスイッチ７をＯＮにした状態で系統電源２から負荷
１に電力を供給しているが、この負荷１への電力供給と
同時に、系統電源２による電源電圧を変圧器６により昇
圧して充電回路５のダイオードＤ5 〜Ｄ8 を介してコン
デンサ３に充電する。なお、ダイオードＤ5 〜Ｄ8 の代
わりにスイッチング制御可能な素子を用いることも可能
である。
【０００７】一方、何等かの原因により系統電源２に瞬
低が発生すると、主サイリスタスイッチ７をＯＦＦする
と同時に前述したコンデンサ３の充電電圧をインバータ
４により交流変換し、そのインバータ４の交流出力を負
荷１に供給することにより、コンデンサ３の充電電圧で
瞬低中の負荷電圧を補償するようにしている。
低が発生すると、主サイリスタスイッチ７をＯＦＦする
と同時に前述したコンデンサ３の充電電圧をインバータ
４により交流変換し、そのインバータ４の交流出力を負
荷１に供給することにより、コンデンサ３の充電電圧で
瞬低中の負荷電圧を補償するようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来の瞬低補償装置では、定常時、瞬低の発生に備えてコ
ンデンサ３を充電している。このコンデンサ３の充電
は、ブリッジ構成のダイオードＤ5 〜Ｄ8 からなる充電
回路５で行われている。
来の瞬低補償装置では、定常時、瞬低の発生に備えてコ
ンデンサ３を充電している。このコンデンサ３の充電
は、ブリッジ構成のダイオードＤ5 〜Ｄ8 からなる充電
回路５で行われている。
【０００９】しかしながら、このような専用の充電回路
５では、部品点数が多くなり、その結果、製品コストを
削減することも困難であり、さらに、インバータ４をＰ
ＷＭ制御する上で所定量の充電電圧を確保する必要か
ら、コンデンサ３の充電電圧を昇圧するための変圧器６
を必要とする点で装置の大型化が免れ得なかった。
５では、部品点数が多くなり、その結果、製品コストを
削減することも困難であり、さらに、インバータ４をＰ
ＷＭ制御する上で所定量の充電電圧を確保する必要か
ら、コンデンサ３の充電電圧を昇圧するための変圧器６
を必要とする点で装置の大型化が免れ得なかった。
【００１０】そこで、本発明は、前述した問題点に鑑み
て提案されたもので、その目的とするところは、コンデ
ンサの充電回路を必要最小限の回路素子で構成して充電
回路の簡略化及び装置の小型化を図ることにある。
て提案されたもので、その目的とするところは、コンデ
ンサの充電回路を必要最小限の回路素子で構成して充電
回路の簡略化及び装置の小型化を図ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明に係る瞬低補償装置は、電
力系統に保護用スイッチを介して接続されたインバータ
の直流側にコンデンサを設け、系統電源に瞬低が発生し
た時、前記コンデンサの充電電圧をインバータを介して
負荷に供給することにより瞬低中の負荷電圧を補償する
ものにおいて、インバータのスイッチング素子に並設さ
れたダイオードを通じてコンデンサを初期充電するため
の充電用抵抗を、インバータ交流側に設けられた保護用
スイッチに並列接続したことを特徴とする。
の技術的手段として、本発明に係る瞬低補償装置は、電
力系統に保護用スイッチを介して接続されたインバータ
の直流側にコンデンサを設け、系統電源に瞬低が発生し
た時、前記コンデンサの充電電圧をインバータを介して
負荷に供給することにより瞬低中の負荷電圧を補償する
ものにおいて、インバータのスイッチング素子に並設さ
れたダイオードを通じてコンデンサを初期充電するため
の充電用抵抗を、インバータ交流側に設けられた保護用
スイッチに並列接続したことを特徴とする。
【００１２】本発明に係る瞬低補償装置の制御方法は、
電力系統に保護用スイッチを介して接続されたインバー
タの直流側にコンデンサを設けたものにおいて、系統電
源に瞬低が発生した時、負荷に供給されるコンデンサ電
圧を初期充電するに際して、インバータ交流側に設けら
れた保護用スイッチに並列接続した充電用抵抗と、イン
バータのスイッチング素子に並設されたダイオードとを
通じてコンデンサを初期充電するようにしたことを特徴
とする。
電力系統に保護用スイッチを介して接続されたインバー
タの直流側にコンデンサを設けたものにおいて、系統電
源に瞬低が発生した時、負荷に供給されるコンデンサ電
圧を初期充電するに際して、インバータ交流側に設けら
れた保護用スイッチに並列接続した充電用抵抗と、イン
バータのスイッチング素子に並設されたダイオードとを
通じてコンデンサを初期充電するようにしたことを特徴
とする。
【００１３】また、前記コンデンサ電圧の初期充電完了
後、インバータを間欠的にコンバータ運転させてコンデ
ンサの充電電圧を昇圧し、予め設定された待機電圧範囲
内に制御するようにしたことを特徴とする。
後、インバータを間欠的にコンバータ運転させてコンデ
ンサの充電電圧を昇圧し、予め設定された待機電圧範囲
内に制御するようにしたことを特徴とする。
【００１４】このようにインバータを構成するダイオー
ドを通じてコンデンサを初期充電することにより、従来
のような充電回路及びその充電回路を系統に接続するた
めの変圧器が不要となる。また、コンデンサの初期充電
完了後は、インバータを間欠的にコンバータ運転するこ
とにより、コンデンサの充電電圧を昇圧して設定範囲内
に制御することができ、インバータのＰＷＭ制御が確実
に実行される。
ドを通じてコンデンサを初期充電することにより、従来
のような充電回路及びその充電回路を系統に接続するた
めの変圧器が不要となる。また、コンデンサの初期充電
完了後は、インバータを間欠的にコンバータ運転するこ
とにより、コンデンサの充電電圧を昇圧して設定範囲内
に制御することができ、インバータのＰＷＭ制御が確実
に実行される。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明に係る瞬低補償装置及びそ
の制御方法の実施形態を以下に詳述する。なお、図４と
同一又は相当部分には同一参照符号を付す。
の制御方法の実施形態を以下に詳述する。なお、図４と
同一又は相当部分には同一参照符号を付す。
【００１６】図１に示す実施形態の瞬低補償装置は、電
力系統に接続された負荷１に電力供給する系統電源２に
瞬低が発生した時、コンデンサ３の充電電圧を負荷１に
供給することにより瞬低中の負荷電圧を補償するインバ
ータ４を具備したものである。インバータ４は、複数
（例えば４個）のスイッチング素子（ＩＧＢＴ）Ｓ1 〜
Ｓ4 をブリッジ構成し、各スイッチング素子Ｓ1 〜Ｓ4
に還流用ダイオードＤ1〜Ｄ4 を並列に接続したもので
ある。
力系統に接続された負荷１に電力供給する系統電源２に
瞬低が発生した時、コンデンサ３の充電電圧を負荷１に
供給することにより瞬低中の負荷電圧を補償するインバ
ータ４を具備したものである。インバータ４は、複数
（例えば４個）のスイッチング素子（ＩＧＢＴ）Ｓ1 〜
Ｓ4 をブリッジ構成し、各スイッチング素子Ｓ1 〜Ｓ4
に還流用ダイオードＤ1〜Ｄ4 を並列に接続したもので
ある。
【００１７】系統電源２と負荷１との間には、瞬低発生
時に系統電源２を電力系統から切り離すための主サイリ
スタスイッチ７が設けられ、また、インバータ側で継続
的な短絡故障などの異常が発生した時にインバータ４を
電力系統から切り離すための保護用サイリスタスイッチ
８が設けられている。本発明では、保護用サイリスタス
イッチ８と並列に充電用抵抗１１が接続されている。な
お、保護用サイリスタスイッチ８とインバータ４との間
には、連系用リアクトル９が設けられている。また、電
力系統には遮断器１０が設けられている。
時に系統電源２を電力系統から切り離すための主サイリ
スタスイッチ７が設けられ、また、インバータ側で継続
的な短絡故障などの異常が発生した時にインバータ４を
電力系統から切り離すための保護用サイリスタスイッチ
８が設けられている。本発明では、保護用サイリスタス
イッチ８と並列に充電用抵抗１１が接続されている。な
お、保護用サイリスタスイッチ８とインバータ４との間
には、連系用リアクトル９が設けられている。また、電
力系統には遮断器１０が設けられている。
【００１８】この瞬低補償装置では、定常時、主サイリ
スタスイッチ７をＯＮにした状態で系統電源２から負荷
１に電力を供給しているが、この負荷１への電力供給と
同時に、保護用サイリスタスイッチ８がＯＦＦの状態で
コンデンサ３を初期充電する。このコンデンサ３の初期
充電は、充電用抵抗１１、連系用リアクトル９、インバ
ータ４を構成するダイオードＤ1 〜Ｄ4 を通じて行われ
る。
スタスイッチ７をＯＮにした状態で系統電源２から負荷
１に電力を供給しているが、この負荷１への電力供給と
同時に、保護用サイリスタスイッチ８がＯＦＦの状態で
コンデンサ３を初期充電する。このコンデンサ３の初期
充電は、充電用抵抗１１、連系用リアクトル９、インバ
ータ４を構成するダイオードＤ1 〜Ｄ4 を通じて行われ
る。
【００１９】初期充電時間は、充電用抵抗１１とコンデ
ンサ３の時定数で決まるが、初期充電は、瞬低補償装置
の立上げ時のみであり、通常のインバータ運転時のコン
デンサ電圧範囲は初期充電値以上であるため、初期充電
に数分かかっても特に差し支えない。このため、充電用
抵抗１１の抵抗値はある程度大きくてもよく、その場
合、充電用抵抗１１の許容発熱量は、抵抗値と反比例す
るので小さくすることができる。
ンサ３の時定数で決まるが、初期充電は、瞬低補償装置
の立上げ時のみであり、通常のインバータ運転時のコン
デンサ電圧範囲は初期充電値以上であるため、初期充電
に数分かかっても特に差し支えない。このため、充電用
抵抗１１の抵抗値はある程度大きくてもよく、その場
合、充電用抵抗１１の許容発熱量は、抵抗値と反比例す
るので小さくすることができる。
【００２０】このコンデンサ３の初期充電完了後は、保
護用サイリスタスイッチ８をＯＮし、インバータ４を間
欠的にコンバータ運転することにより、コンデンサ３の
充電電圧を昇圧して待機電圧範囲内に維持する。このコ
ンデンサ電圧制御は、図２に示すような制御ブロックに
基づいて行われる。
護用サイリスタスイッチ８をＯＮし、インバータ４を間
欠的にコンバータ運転することにより、コンデンサ３の
充電電圧を昇圧して待機電圧範囲内に維持する。このコ
ンデンサ電圧制御は、図２に示すような制御ブロックに
基づいて行われる。
【００２１】すなわち、コンデンサ３の充電電圧ＶDCを
分圧抵抗１２及び絶縁アンプ１３を通じて取り込んでこ
れをコンデンサ電圧の検出値ＶDCとする。また、初期充
電設定値ＶO 及び待機電圧設定値ＶREF については、設
定器１４により予め設定されている。例えば、電源電圧
が１００Ｖであれば、初期充電設定値ＶO を電源電圧の
√２倍程度の１４０Ｖとし、待機電圧設定値ＶREF を３
８０Ｖ程度とする。コンデンサ電圧の検出値ＶDCを初期
充電設定値ＶO とコンパレータ１５により比較する。コ
ンデンサ３の初期充電中は、検出値ＶDCが初期充電設定
値ＶO よりも小さいのでコンパレータ１５の出力信号が
ロウレベルとなり、ＡＮＤ回路１６の出力信号もロウレ
ベルとなってインバータ４は動作しない。
分圧抵抗１２及び絶縁アンプ１３を通じて取り込んでこ
れをコンデンサ電圧の検出値ＶDCとする。また、初期充
電設定値ＶO 及び待機電圧設定値ＶREF については、設
定器１４により予め設定されている。例えば、電源電圧
が１００Ｖであれば、初期充電設定値ＶO を電源電圧の
√２倍程度の１４０Ｖとし、待機電圧設定値ＶREF を３
８０Ｖ程度とする。コンデンサ電圧の検出値ＶDCを初期
充電設定値ＶO とコンパレータ１５により比較する。コ
ンデンサ３の初期充電中は、検出値ＶDCが初期充電設定
値ＶO よりも小さいのでコンパレータ１５の出力信号が
ロウレベルとなり、ＡＮＤ回路１６の出力信号もロウレ
ベルとなってインバータ４は動作しない。
【００２２】一方、コンデンサ３の初期充電が完了して
コンデンサ電圧の検出値ＶDCが初期充電設定値ＶO より
も大きくなると、コンパレータ１５の出力信号がハイレ
ベルとなる。この時、保護用サイリスタスイッチ８をＯ
Ｎし、インバータ４を起動する。前述したコンデンサ電
圧の検出値ＶDCと待機電圧設定値ＶREF とをヒステリシ
スコンパレータ１７により比較する。検出値ＶDCが待機
電圧設定値ＶREF に達するまでは、検出値ＶDCが待機電
圧設定値ＶREF よりも小さいのでヒステリシスコンパレ
ータ１７の出力信号はハイレベルとなり、両コンパレー
タ１５，１７の出力に基づいてＡＮＤ回路１６の出力信
号がハイレベルとなってＰＩ制御回路１８が動作する。
このＰＩ制御回路１８では、コンデンサ電圧の検出値Ｖ
DCと待機電圧設定値ＶREF との誤差に比例した所定の値
θを出力する。
コンデンサ電圧の検出値ＶDCが初期充電設定値ＶO より
も大きくなると、コンパレータ１５の出力信号がハイレ
ベルとなる。この時、保護用サイリスタスイッチ８をＯ
Ｎし、インバータ４を起動する。前述したコンデンサ電
圧の検出値ＶDCと待機電圧設定値ＶREF とをヒステリシ
スコンパレータ１７により比較する。検出値ＶDCが待機
電圧設定値ＶREF に達するまでは、検出値ＶDCが待機電
圧設定値ＶREF よりも小さいのでヒステリシスコンパレ
ータ１７の出力信号はハイレベルとなり、両コンパレー
タ１５，１７の出力に基づいてＡＮＤ回路１６の出力信
号がハイレベルとなってＰＩ制御回路１８が動作する。
このＰＩ制御回路１８では、コンデンサ電圧の検出値Ｖ
DCと待機電圧設定値ＶREF との誤差に比例した所定の値
θを出力する。
【００２３】ここで、第１の信号発生器１９により電源
電圧と同振幅で位相が９０°進んだ信号Ｖcos ωｔを生
成し、第２の信号発生器２０により電源電圧と同振幅で
位相同期した信号Ｖsin ωｔを生成する。ＰＩ制御回路
１８から出力される所定の値θに第１の信号発生器１９
から出力される信号Ｖcos ωｔを乗算し、さらに、第２
の信号発生器２０から出力される信号Ｖsin ωｔを減算
する演算処理、すなわち、Ｖsin ωｔ−θ・Ｖcos ωｔ
≒Ｖsin （ωｔ−θ）により、インバータ制御基準電圧
Ｖsin （ωｔ−θ）を得る。
電圧と同振幅で位相が９０°進んだ信号Ｖcos ωｔを生
成し、第２の信号発生器２０により電源電圧と同振幅で
位相同期した信号Ｖsin ωｔを生成する。ＰＩ制御回路
１８から出力される所定の値θに第１の信号発生器１９
から出力される信号Ｖcos ωｔを乗算し、さらに、第２
の信号発生器２０から出力される信号Ｖsin ωｔを減算
する演算処理、すなわち、Ｖsin ωｔ−θ・Ｖcos ωｔ
≒Ｖsin （ωｔ−θ）により、インバータ制御基準電圧
Ｖsin （ωｔ−θ）を得る。
【００２４】このインバータ制御基準電圧Ｖsin （ωｔ
−θ）によりインバータ４は電源電圧と同振幅で所定値
θだけ位相が遅れた電圧を出力することから、有効電力
が系統電源側からインバータ側へ流入し、これによりコ
ンデンサ３の充電電圧ＶDCが上昇する。図３に示すよう
にコンデンサ３の充電電圧ＶDCが上昇して待機電圧設定
値ＶREF に達すると、予め設定されたヒステリシス幅ｈ
で待機電圧設定値ＶRE F が変化する（ＶREF →ＶREF '
）。この状態で、コンデンサ３の充電電圧ＶDCが待機
電圧設定値ＶREF ' より大きくなるので、ヒステリシス
コンパレータ１７の出力信号がロウレベルとなり、ＡＮ
Ｄ回路１６の出力信号がロウレベルとなってＰＩ制御回
路１８がＯＦＦし、インバータ４が停止する。
−θ）によりインバータ４は電源電圧と同振幅で所定値
θだけ位相が遅れた電圧を出力することから、有効電力
が系統電源側からインバータ側へ流入し、これによりコ
ンデンサ３の充電電圧ＶDCが上昇する。図３に示すよう
にコンデンサ３の充電電圧ＶDCが上昇して待機電圧設定
値ＶREF に達すると、予め設定されたヒステリシス幅ｈ
で待機電圧設定値ＶRE F が変化する（ＶREF →ＶREF '
）。この状態で、コンデンサ３の充電電圧ＶDCが待機
電圧設定値ＶREF ' より大きくなるので、ヒステリシス
コンパレータ１７の出力信号がロウレベルとなり、ＡＮ
Ｄ回路１６の出力信号がロウレベルとなってＰＩ制御回
路１８がＯＦＦし、インバータ４が停止する。
【００２５】コンデンサ３の充電電圧ＶDCは分圧抵抗１
２などの放電によって徐々に低下し、待機電圧設定値Ｖ
REF ' に達すると、前述したヒステリシス幅ｈで待機電
圧設定値ＶREF が再度変化する（ＶREF ' →ＶREF ）。
この状態で、コンデンサ３の充電電圧ＶDCが待機電圧設
定値ＶREF より小さくなるので、ヒステリシスコンパレ
ータ１７の出力信号がハイレベルとなり、ＡＮＤ回路１
６の出力信号がハイレベルとなってＰＩ制御回路１８が
ＯＮし、インバータ４が起動する。
２などの放電によって徐々に低下し、待機電圧設定値Ｖ
REF ' に達すると、前述したヒステリシス幅ｈで待機電
圧設定値ＶREF が再度変化する（ＶREF ' →ＶREF ）。
この状態で、コンデンサ３の充電電圧ＶDCが待機電圧設
定値ＶREF より小さくなるので、ヒステリシスコンパレ
ータ１７の出力信号がハイレベルとなり、ＡＮＤ回路１
６の出力信号がハイレベルとなってＰＩ制御回路１８が
ＯＮし、インバータ４が起動する。
【００２６】以上のようなインバータ４の停止及び起動
を繰り返すことにより、インバータ４は間欠的にコンバ
ータ運転することになり、結果として、コンデンサ３の
充電電圧ＶDCは待機電圧設定値ＶREF とＶREF ' との間
に維持される。前述した待機電圧設定値ＶREF の変化
は、待機電圧設定値ＶREF が例えば１秒以内であるのに
対して、待機電圧設定値ＶREF ' が例えば１〜２分程度
であり、インバータ４の待機損失はデューティー比に比
例して小さくなり、インバータ４における騒音やスイッ
チングノイズも小さくなる。
を繰り返すことにより、インバータ４は間欠的にコンバ
ータ運転することになり、結果として、コンデンサ３の
充電電圧ＶDCは待機電圧設定値ＶREF とＶREF ' との間
に維持される。前述した待機電圧設定値ＶREF の変化
は、待機電圧設定値ＶREF が例えば１秒以内であるのに
対して、待機電圧設定値ＶREF ' が例えば１〜２分程度
であり、インバータ４の待機損失はデューティー比に比
例して小さくなり、インバータ４における騒音やスイッ
チングノイズも小さくなる。
【００２７】一方、何等かの原因により系統電源２に瞬
低が発生した場合には、従来と同様、主サイリスタスイ
ッチ７をＯＦＦすると同時に、前述したように待機電圧
設定値ＶREF とＶREF ' との間の設定範囲内に維持され
たコンデンサ３の充電電圧Ｖ DCをインバータ４により交
流変換し、そのインバータ４の交流出力を負荷１に供給
することにより、コンデンサ３の充電電圧ＶDCで瞬低中
の負荷電圧を補償する。
低が発生した場合には、従来と同様、主サイリスタスイ
ッチ７をＯＦＦすると同時に、前述したように待機電圧
設定値ＶREF とＶREF ' との間の設定範囲内に維持され
たコンデンサ３の充電電圧Ｖ DCをインバータ４により交
流変換し、そのインバータ４の交流出力を負荷１に供給
することにより、コンデンサ３の充電電圧ＶDCで瞬低中
の負荷電圧を補償する。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、インバータを構成する
ダイオードを通じてコンデンサを初期充電することによ
り、従来のような充電回路及びその充電回路を系統に接
続するための変圧器が不要となる。その結果、充電用抵
抗などの必要最小限の部品の追加のみで初期充電回路を
構成することができるので、部品点数の低減化が図れて
コストダウンを実現することができ、装置の小型化も容
易となる。また、コンデンサの初期充電完了後は、イン
バータを間欠的にコンバータ運転することにより、コン
デンサの充電電圧を昇圧して設定範囲内に制御すること
ができ、インバータのＰＷＭ制御が確実に実行される。
ダイオードを通じてコンデンサを初期充電することによ
り、従来のような充電回路及びその充電回路を系統に接
続するための変圧器が不要となる。その結果、充電用抵
抗などの必要最小限の部品の追加のみで初期充電回路を
構成することができるので、部品点数の低減化が図れて
コストダウンを実現することができ、装置の小型化も容
易となる。また、コンデンサの初期充電完了後は、イン
バータを間欠的にコンバータ運転することにより、コン
デンサの充電電圧を昇圧して設定範囲内に制御すること
ができ、インバータのＰＷＭ制御が確実に実行される。
【図１】本発明に係る瞬低補償装置の実施形態を示す回
路図
路図
【図２】コンデンサ電圧制御を説明するための制御ブロ
ック図
ック図
【図３】コンデンサ電圧を設定範囲内に維持するタイミ
ングチャート
ングチャート
【図４】従来の瞬低補償装置を示す回路図
１ 負荷 ２ 系統電源 ３ 電力貯蔵用コンデンサ ４ インバータ ８ 保護用スイッチング素子（保護用サイリスタスイッ
チ） １１ 充電用抵抗 １７ ヒステリシスコンパレータ ＶDC 充電電圧 Ｓ1 〜Ｓ4 スイッチング素子 Ｄ1 〜Ｄ4 ダイオード
チ） １１ 充電用抵抗 １７ ヒステリシスコンパレータ ＶDC 充電電圧 Ｓ1 〜Ｓ4 スイッチング素子 Ｄ1 〜Ｄ4 ダイオード
Claims (3)
- 【請求項１】 電力系統に保護用スイッチを介して接続
されたインバータの直流側に電力貯蔵用コンデンサを設
け、系統電源に瞬時電圧低下が発生した時、前記コンデ
ンサの充電電圧をインバータを介して負荷に供給するこ
とにより瞬時電圧低下中の負荷電圧を補償する瞬時電圧
低下補償装置において、インバータのスイッチング素子
に並設されたダイオードを通じてコンデンサを初期充電
するための充電用抵抗を、インバータ交流側に設けられ
た保護用スイッチに並列接続したことを特徴とする瞬時
電圧低下補償装置。 - 【請求項２】 電力系統に保護用スイッチを介して接続
されたインバータの直流側に電力貯蔵用コンデンサを設
けた瞬時電圧低下補償装置において、系統電源に瞬時電
圧低下が発生した時、負荷に供給されるコンデンサ電圧
を初期充電する制御方法であって、前記インバータ交流
側に設けられた保護用スイッチに並列接続した充電用抵
抗と、インバータのスイッチング素子に並設されたダイ
オードとを通じてコンデンサを初期充電するようにした
ことを特徴とする瞬時電圧低下補償装置の制御方法。 - 【請求項３】 前記コンデンサ電圧の初期充電完了後、
インバータを間欠的にコンバータ運転させてコンデンサ
の充電電圧を昇圧し、予め設定された待機電圧範囲内に
制御するようにしたことを特徴とする請求項２記載の瞬
時電圧低下補償装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11154143A JP2000350383A (ja) | 1999-06-01 | 1999-06-01 | 瞬時電圧低下補償装置及びその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11154143A JP2000350383A (ja) | 1999-06-01 | 1999-06-01 | 瞬時電圧低下補償装置及びその制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000350383A true JP2000350383A (ja) | 2000-12-15 |
Family
ID=15577826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11154143A Pending JP2000350383A (ja) | 1999-06-01 | 1999-06-01 | 瞬時電圧低下補償装置及びその制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000350383A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100439483B1 (ko) * | 2001-08-02 | 2004-07-12 | 아데나코리아(주) | 전원변동 대응시스템 |
| JP2008099503A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Yaskawa Electric Corp | 電気二重層コンデンサを適用した電力変換装置および電気二重層コンデンサの充電方法 |
| JP2014166129A (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-08 | Panasonic Corp | 電源装置 |
-
1999
- 1999-06-01 JP JP11154143A patent/JP2000350383A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100439483B1 (ko) * | 2001-08-02 | 2004-07-12 | 아데나코리아(주) | 전원변동 대응시스템 |
| JP2008099503A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Yaskawa Electric Corp | 電気二重層コンデンサを適用した電力変換装置および電気二重層コンデンサの充電方法 |
| JP2014166129A (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-08 | Panasonic Corp | 電源装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040624 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040802 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041129 |