JP2003348851A - インバータの並列制御装置および並列制御方法 - Google Patents
インバータの並列制御装置および並列制御方法Info
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- JP2003348851A JP2003348851A JP2002148017A JP2002148017A JP2003348851A JP 2003348851 A JP2003348851 A JP 2003348851A JP 2002148017 A JP2002148017 A JP 2002148017A JP 2002148017 A JP2002148017 A JP 2002148017A JP 2003348851 A JP2003348851 A JP 2003348851A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低コストかつ容易にインバータの並列制御を
行うこと。 【解決手段】 並列に接続された複数のインバータによ
って負荷分担を行うためのインバータの並列制御装置に
おいて、前記インバータは、該インバータの出力電流に
対応する所定電流を出力する電流信号源と、該電流信号
源と直列に接続され、所定負荷を有する負荷素子とを含
み、前記複数のインバータそれぞれの前記負荷素子を並
列に接続し、前記負荷素子に印加される共通の電圧に基
づいて、各インバータの出力電流を調整可能とする。
行うこと。 【解決手段】 並列に接続された複数のインバータによ
って負荷分担を行うためのインバータの並列制御装置に
おいて、前記インバータは、該インバータの出力電流に
対応する所定電流を出力する電流信号源と、該電流信号
源と直列に接続され、所定負荷を有する負荷素子とを含
み、前記複数のインバータそれぞれの前記負荷素子を並
列に接続し、前記負荷素子に印加される共通の電圧に基
づいて、各インバータの出力電流を調整可能とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のインバータ
によって負荷分担を行うためのインバータの並列制御装
置および並列制御方法に関する。
によって負荷分担を行うためのインバータの並列制御装
置および並列制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、負荷容量の増加、あるいは、故障
時に出力停止となることを防ぐため、インバータを複数
台並列接続する方法が用いられている。図５は、従来の
インバータの並列制御装置（以下、単に「並列制御装
置」と言う。）１００を示す図である。図５において、
並列制御装置１００は、インバータ１１０，１２０，１
３０と、共通電流検出器１４０と、分配器１５０と、出
力負荷１６０とを含んで構成される。
時に出力停止となることを防ぐため、インバータを複数
台並列接続する方法が用いられている。図５は、従来の
インバータの並列制御装置（以下、単に「並列制御装
置」と言う。）１００を示す図である。図５において、
並列制御装置１００は、インバータ１１０，１２０，１
３０と、共通電流検出器１４０と、分配器１５０と、出
力負荷１６０とを含んで構成される。
【０００３】インバータ１１０，１２０，１３０は、互
いに負荷の分担を行いつつ、直流電圧を所定周波数の交
流電圧にそれぞれ変換する。共通電流検出器１４０は、
出力負荷に入力される並列制御装置１００の総合的な出
力電流を検出し、検出した電流値を分配器１５０に出力
する。分配器１５０は、接続されたインバータの総数を
検出するため、各インバータから運転信号が入力され
る。そして、分配器１５０は、共通電流検出器１４０に
より検出された電流値を接続されたインバータの総数に
より等分し、インバータ１台あたりの負荷電流値（電流
指令値）を算出する。さらに、分配器１５０は、その電
流指令値を各インバータに備えられた電流制御装置に出
力する。
いに負荷の分担を行いつつ、直流電圧を所定周波数の交
流電圧にそれぞれ変換する。共通電流検出器１４０は、
出力負荷に入力される並列制御装置１００の総合的な出
力電流を検出し、検出した電流値を分配器１５０に出力
する。分配器１５０は、接続されたインバータの総数を
検出するため、各インバータから運転信号が入力され
る。そして、分配器１５０は、共通電流検出器１４０に
より検出された電流値を接続されたインバータの総数に
より等分し、インバータ１台あたりの負荷電流値（電流
指令値）を算出する。さらに、分配器１５０は、その電
流指令値を各インバータに備えられた電流制御装置に出
力する。
【０００４】このような構成により、各インバータの出
力負荷を均等化することができる。したがって、共通電
流検出器１４０あるいは分配器１５０等を設けず、単純
にインバータ１１０，１２０，１３０を並列接続した場
合に、各インバータの出力電圧差や位相差によって、イ
ンバータ間に横流が流れ、出力電流が不均等になること
を防止できる。また、さらには、出力電流が不均等にな
った場合に、インバータの１台が過電流により停止し、
他のインバータの電流分担値が増加することにより、連
鎖的に過電流によってインバータが停止し、ひいては、
全インバータが停止してしまう自体を防ぐことができ
る。
力負荷を均等化することができる。したがって、共通電
流検出器１４０あるいは分配器１５０等を設けず、単純
にインバータ１１０，１２０，１３０を並列接続した場
合に、各インバータの出力電圧差や位相差によって、イ
ンバータ間に横流が流れ、出力電流が不均等になること
を防止できる。また、さらには、出力電流が不均等にな
った場合に、インバータの１台が過電流により停止し、
他のインバータの電流分担値が増加することにより、連
鎖的に過電流によってインバータが停止し、ひいては、
全インバータが停止してしまう自体を防ぐことができ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
構成による従来の並列制御装置１００は、並列接続され
たインバータを制御するため、共通電流検出器１４０お
よび分配器１５０が必要となり、インバータ１１０，１
２０，１３０と分配器１５０との間に敷設される配線数
も多くなることから、並列制御装置１００全体が大型
化、高価格化するという問題があった。
構成による従来の並列制御装置１００は、並列接続され
たインバータを制御するため、共通電流検出器１４０お
よび分配器１５０が必要となり、インバータ１１０，１
２０，１３０と分配器１５０との間に敷設される配線数
も多くなることから、並列制御装置１００全体が大型
化、高価格化するという問題があった。
【０００６】本発明の課題は、低コストかつ容易にイン
バータの並列制御を行うことである。
バータの並列制御を行うことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、並列に接続された複数のイ
ンバータによって負荷分担を行うためのインバータの並
列制御装置であって、前記インバータは、該インバータ
の出力電流に対応する所定電流を出力する電流信号源
（例えば、図１の電流信号源１１，２１，３１）と、該
電流信号源と直列に接続され、所定負荷を有する負荷素
子（例えば、図１の抵抗１２，２２，３２あるいは図２
の可変コンダクタンス素子１３，２３，３３）とを含
み、前記複数のインバータそれぞれの前記負荷素子を並
列に接続し、前記負荷素子に印加される共通の電圧（例
えば、発明の実施の形態中の「電流指令値」）に基づい
て、各インバータの出力電流を調整可能であることを特
徴としている。
め、請求項１記載の発明は、並列に接続された複数のイ
ンバータによって負荷分担を行うためのインバータの並
列制御装置であって、前記インバータは、該インバータ
の出力電流に対応する所定電流を出力する電流信号源
（例えば、図１の電流信号源１１，２１，３１）と、該
電流信号源と直列に接続され、所定負荷を有する負荷素
子（例えば、図１の抵抗１２，２２，３２あるいは図２
の可変コンダクタンス素子１３，２３，３３）とを含
み、前記複数のインバータそれぞれの前記負荷素子を並
列に接続し、前記負荷素子に印加される共通の電圧（例
えば、発明の実施の形態中の「電流指令値」）に基づい
て、各インバータの出力電流を調整可能であることを特
徴としている。
【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載のイ
ンバータの並列制御装置であって、前記負荷素子それぞ
れの負荷は同一であり、前記共通の電圧がインバータの
並列数に対応する所定値である（例えば、インバータの
並列数が“３”であれば“１”の場合の１／３の電圧と
なる等）ことを特徴としている。
ンバータの並列制御装置であって、前記負荷素子それぞ
れの負荷は同一であり、前記共通の電圧がインバータの
並列数に対応する所定値である（例えば、インバータの
並列数が“３”であれば“１”の場合の１／３の電圧と
なる等）ことを特徴としている。
【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１記載のイ
ンバータの並列制御装置であって、前記複数のインバー
タそれぞれは、前記共通の電圧に基づく電流指令値に対
応する所定電流を出力し、前記複数のインバータのうち
少なくとも１つ（例えば、図２のインバータ３０）は、
前記負荷素子の負荷を可変に構成され、該負荷素子の負
荷の変化量（例えば、発明の実施の形態中の「電流分担
率ａ」）に対応して、前記電流指令値を変更することに
より、前記複数のインバータ全体の出力電流における各
インバータの負担割合を調整可能であることを特徴とし
ている。
ンバータの並列制御装置であって、前記複数のインバー
タそれぞれは、前記共通の電圧に基づく電流指令値に対
応する所定電流を出力し、前記複数のインバータのうち
少なくとも１つ（例えば、図２のインバータ３０）は、
前記負荷素子の負荷を可変に構成され、該負荷素子の負
荷の変化量（例えば、発明の実施の形態中の「電流分担
率ａ」）に対応して、前記電流指令値を変更することに
より、前記複数のインバータ全体の出力電流における各
インバータの負担割合を調整可能であることを特徴とし
ている。
【００１０】請求項４記載の発明は、請求項３記載のイ
ンバータの並列制御装置であって、並列に接続された前
記複数のインバータにおいて、一のインバータを追加あ
るいは解列することが可能であり、追加時あるいは解列
時に、該一のインバータの負担割合を零とすることが可
能であることを特徴としている。
ンバータの並列制御装置であって、並列に接続された前
記複数のインバータにおいて、一のインバータを追加あ
るいは解列することが可能であり、追加時あるいは解列
時に、該一のインバータの負担割合を零とすることが可
能であることを特徴としている。
【００１１】例えば、各インバータにおいて、負荷素子
を可変コンダクタンス素子とし、その可変コンダクタン
ス素子に乗算器を接続しておく。そして、所定値Ａ（例
えば、発明の実施の形態中の「電流分担率ａ」）を定め
ておき、従前より接続されているインバータの可変コン
ダクタンス素子のコンダクタンスをＢ、乗算器の乗算係
数を所定値Ａとし、新たに追加あるいは解列されるイン
バータの可変コンダクタンス素子のコンダクタンスをＡ
×Ｂ、乗算器の乗算係数を所定値Ａとしておく。
を可変コンダクタンス素子とし、その可変コンダクタン
ス素子に乗算器を接続しておく。そして、所定値Ａ（例
えば、発明の実施の形態中の「電流分担率ａ」）を定め
ておき、従前より接続されているインバータの可変コン
ダクタンス素子のコンダクタンスをＢ、乗算器の乗算係
数を所定値Ａとし、新たに追加あるいは解列されるイン
バータの可変コンダクタンス素子のコンダクタンスをＡ
×Ｂ、乗算器の乗算係数を所定値Ａとしておく。
【００１２】ここで、Ａ＝０とすることにより、新たに
追加あるいは解列されるインバータの負担割合は“０”
となる。また、所定値Ａを０〜１の間で徐々に増加ある
いは減少させることにより、各インバータの負担割合を
均等化させたり、特定のインバータの負担割合を“０”
としたりすることが可能である。請求項５記載の発明
は、請求項１〜４のいずれかに記載のインバータの並列
制御装置であって、前記複数のインバータの前記負荷素
子を環状に並列接続し、一の前記負荷素子と他の前記負
荷素子との接続が切断された場合にも、前記負荷素子そ
れぞれの並列接続状態を維持することを特徴としてい
る。
追加あるいは解列されるインバータの負担割合は“０”
となる。また、所定値Ａを０〜１の間で徐々に増加ある
いは減少させることにより、各インバータの負担割合を
均等化させたり、特定のインバータの負担割合を“０”
としたりすることが可能である。請求項５記載の発明
は、請求項１〜４のいずれかに記載のインバータの並列
制御装置であって、前記複数のインバータの前記負荷素
子を環状に並列接続し、一の前記負荷素子と他の前記負
荷素子との接続が切断された場合にも、前記負荷素子そ
れぞれの並列接続状態を維持することを特徴としてい
る。
【００１３】請求項６記載の発明は、並列に接続された
複数のインバータによって負荷分担を行うためのインバ
ータの並列制御方法であって、前記インバータは、該イ
ンバータの出力電流に対応する所定電流を出力する電流
信号源と、該電流信号源と直列に接続され、所定負荷を
有する負荷素子とを含み、前記複数のインバータそれぞ
れの前記負荷素子を並列に接続し、前記負荷素子に印加
される共通の電圧に基づいて、各インバータの出力電流
を調整することを特徴としている。
複数のインバータによって負荷分担を行うためのインバ
ータの並列制御方法であって、前記インバータは、該イ
ンバータの出力電流に対応する所定電流を出力する電流
信号源と、該電流信号源と直列に接続され、所定負荷を
有する負荷素子とを含み、前記複数のインバータそれぞ
れの前記負荷素子を並列に接続し、前記負荷素子に印加
される共通の電圧に基づいて、各インバータの出力電流
を調整することを特徴としている。
【００１４】請求項７記載の発明は、請求項６記載のイ
ンバータの並列制御方法であって、前記負荷素子それぞ
れの負荷を同一とし、前記共通の電圧をインバータの並
列数に対応する所定値とすることを特徴としている。請
求項８記載の発明は、請求項６記載のインバータの並列
制御方法であって、前記複数のインバータそれぞれは、
前記共通の電圧に基づく電流指令値に対応する所定電流
を出力し、前記複数のインバータのうち少なくとも１つ
を、前記負荷素子の負荷を可変な構成とし、該負荷素子
の負荷の変化量に対応して、前記電流指令値を変更する
ことにより、前記複数のインバータ全体の出力電流にお
ける各インバータの負担割合を調整することを特徴とし
ている。
ンバータの並列制御方法であって、前記負荷素子それぞ
れの負荷を同一とし、前記共通の電圧をインバータの並
列数に対応する所定値とすることを特徴としている。請
求項８記載の発明は、請求項６記載のインバータの並列
制御方法であって、前記複数のインバータそれぞれは、
前記共通の電圧に基づく電流指令値に対応する所定電流
を出力し、前記複数のインバータのうち少なくとも１つ
を、前記負荷素子の負荷を可変な構成とし、該負荷素子
の負荷の変化量に対応して、前記電流指令値を変更する
ことにより、前記複数のインバータ全体の出力電流にお
ける各インバータの負担割合を調整することを特徴とし
ている。
【００１５】請求項９記載の発明は、請求項８記載のイ
ンバータの並列制御方法であって、並列に接続された前
記複数のインバータにおいて、一のインバータを追加あ
るいは解列する際に、各インバータの負担割合を調整す
ることにより、該一のインバータの負担割合を零とする
ことを特徴としている。
ンバータの並列制御方法であって、並列に接続された前
記複数のインバータにおいて、一のインバータを追加あ
るいは解列する際に、各インバータの負担割合を調整す
ることにより、該一のインバータの負担割合を零とする
ことを特徴としている。
【００１６】請求項１０記載の発明は、請求項６〜９の
いずれかに記載のインバータの並列制御方法であって、
前記複数のインバータの前記負荷素子を環状に並列接続
し、一の前記負荷素子と他の前記負荷素子との接続を切
断した場合に、前記負荷素子それぞれの並列接続状態を
維持することを特徴としている。本発明によれば、イン
バータに備えられる電流信号源と負荷素子とを直列に接
続し、並列接続されたインバータそれぞれの負荷素子を
互いに並列に接続する。
いずれかに記載のインバータの並列制御方法であって、
前記複数のインバータの前記負荷素子を環状に並列接続
し、一の前記負荷素子と他の前記負荷素子との接続を切
断した場合に、前記負荷素子それぞれの並列接続状態を
維持することを特徴としている。本発明によれば、イン
バータに備えられる電流信号源と負荷素子とを直列に接
続し、並列接続されたインバータそれぞれの負荷素子を
互いに並列に接続する。
【００１７】そのため、インバータの負荷素子それぞれ
の両端に発生する電圧が等しくなり、この電圧に基づい
て、各インバータを適切に制御することが可能となる。
即ち、例えば、各インバータに備えられる負荷素子の負
荷はそれぞれ等しい値とできる。このとき、並列接続さ
れたインバータの稼動時に、各インバータの負荷素子両
端に発生する電圧が等しくなり、この電圧値は、インバ
ータの並列数に対応する値となる。そのため、各インバ
ータの出力電流は均等化され、インバータを並列接続し
た場合の電流分担を適切に行うことが可能となる。ま
た、本発明によれば、並列接続されるインバータに備え
られる電流信号源に対し、負荷素子を直列に接続し、さ
らに、複数のインバータのうちの少なくとも１つにおい
て、その負荷素子の負荷を変化させることが可能であ
る。そして、その変化量に対応して電流指令値を変化さ
せることにより、各インバータの出力電流を調整可能で
ある。さらに、インバータを追加投入あるいは解列の
際、そのインバータの負担割合を零とすることができ
る。
の両端に発生する電圧が等しくなり、この電圧に基づい
て、各インバータを適切に制御することが可能となる。
即ち、例えば、各インバータに備えられる負荷素子の負
荷はそれぞれ等しい値とできる。このとき、並列接続さ
れたインバータの稼動時に、各インバータの負荷素子両
端に発生する電圧が等しくなり、この電圧値は、インバ
ータの並列数に対応する値となる。そのため、各インバ
ータの出力電流は均等化され、インバータを並列接続し
た場合の電流分担を適切に行うことが可能となる。ま
た、本発明によれば、並列接続されるインバータに備え
られる電流信号源に対し、負荷素子を直列に接続し、さ
らに、複数のインバータのうちの少なくとも１つにおい
て、その負荷素子の負荷を変化させることが可能であ
る。そして、その変化量に対応して電流指令値を変化さ
せることにより、各インバータの出力電流を調整可能で
ある。さらに、インバータを追加投入あるいは解列の
際、そのインバータの負担割合を零とすることができ
る。
【００１８】これにより、インバータの追加投入あるい
は解列を行う際、全出力電流を急激に変化させることな
く、新たに接続されたインバータの出力電流を徐々に増
加させると同時に、従前より接続されていたインバータ
の出力電流を徐々に減少させ、最終的に各インバータの
出力電流を均等化することや、解列されるインバータの
出力電流を徐々に減少させると同時に、他のインバータ
の出力電流を徐々に増加させ、最終的に残されたインバ
ータの出力電流を均等化することができる。
は解列を行う際、全出力電流を急激に変化させることな
く、新たに接続されたインバータの出力電流を徐々に増
加させると同時に、従前より接続されていたインバータ
の出力電流を徐々に減少させ、最終的に各インバータの
出力電流を均等化することや、解列されるインバータの
出力電流を徐々に減少させると同時に、他のインバータ
の出力電流を徐々に増加させ、最終的に残されたインバ
ータの出力電流を均等化することができる。
【００１９】したがって、低コストかつ容易にインバー
タの追加投入あるいは解列を行うことができる。また、
本発明によれば、負荷素子の負荷を適切に変化させるこ
とにより、各インバータの電流分担を所定の割合に調整
することが可能となる。例えば、容量の異なるインバー
タが接続されている場合に、容量の小さいインバータの
出力電流を少なくしたり、冷却性能が低下する等して、
温度上昇が大きいインバータの負担を軽減しつつ並列運
転を続行するといったことが容易に行える。
タの追加投入あるいは解列を行うことができる。また、
本発明によれば、負荷素子の負荷を適切に変化させるこ
とにより、各インバータの電流分担を所定の割合に調整
することが可能となる。例えば、容量の異なるインバー
タが接続されている場合に、容量の小さいインバータの
出力電流を少なくしたり、冷却性能が低下する等して、
温度上昇が大きいインバータの負担を軽減しつつ並列運
転を続行するといったことが容易に行える。
【００２０】上述のように、本発明によれば、低コスト
かつ容易にインバータの並列制御を行うことが可能であ
る。
かつ容易にインバータの並列制御を行うことが可能であ
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明に係る
インバータの並列制御装置の実施の形態を詳細に説明す
る。 （第１の実施の形態）図１は、本発明を適用した第１の
実施の形態に係るインバータの並列制御装置１の構成を
示す図である。なお、以下、インバータの並列制御装置
を単に「並列制御装置」と言う。
インバータの並列制御装置の実施の形態を詳細に説明す
る。 （第１の実施の形態）図１は、本発明を適用した第１の
実施の形態に係るインバータの並列制御装置１の構成を
示す図である。なお、以下、インバータの並列制御装置
を単に「並列制御装置」と言う。
【００２２】図１において、並列制御装置１は、インバ
ータ１０，２０，３０と、出力負荷４０とを含んで構成
される。また、インバータ１０は、電流信号源１１と、
抵抗１２とを含んで構成され、インバータ２０，３０も
同様に、電流信号源２１，３１および抵抗２２，３２を
含む構成である。
ータ１０，２０，３０と、出力負荷４０とを含んで構成
される。また、インバータ１０は、電流信号源１１と、
抵抗１２とを含んで構成され、インバータ２０，３０も
同様に、電流信号源２１，３１および抵抗２２，３２を
含む構成である。
【００２３】電流信号源１１，２１，３１は、各インバ
ータの出力電流の検出器としての機能を有しており、そ
れぞれが備えられたインバータ１０，２０，３０の出力
電流に比例した電流信号を出力する。また、抵抗１２，
２２，３２は、互いに並列に接続されており、それぞれ
の抵抗値は等しいことから、これらの合成抵抗値は抵抗
１２，２２，３２の抵抗値の１／３となる。そして、そ
の合成抵抗値と、各電流信号の合計値である並列制御装
置１の全出力電流との積に相当する電圧が、抵抗１２，
２２，３２それぞれの両端に生ずる。
ータの出力電流の検出器としての機能を有しており、そ
れぞれが備えられたインバータ１０，２０，３０の出力
電流に比例した電流信号を出力する。また、抵抗１２，
２２，３２は、互いに並列に接続されており、それぞれ
の抵抗値は等しいことから、これらの合成抵抗値は抵抗
１２，２２，３２の抵抗値の１／３となる。そして、そ
の合成抵抗値と、各電流信号の合計値である並列制御装
置１の全出力電流との積に相当する電圧が、抵抗１２，
２２，３２それぞれの両端に生ずる。
【００２４】そして、抵抗１２，２２，３２それぞれの
両端電圧に基づいて、不図示の電流制御部が各インバー
タの出力電流を制御する。したがって、インバータ１
０，２０，３０それぞれを同様に制御することにより、
それぞれが同一の電流信号を出力することとなり、イン
バータ１０，２０，３０の出力電流は均等となる。
両端電圧に基づいて、不図示の電流制御部が各インバー
タの出力電流を制御する。したがって、インバータ１
０，２０，３０それぞれを同様に制御することにより、
それぞれが同一の電流信号を出力することとなり、イン
バータ１０，２０，３０の出力電流は均等となる。
【００２５】つまり、抵抗１２，２２，３２それぞれの
両端電圧は、インバータの並列数に応じて変化し、各イ
ンバータにおける電流分担を規定する値、即ち、インバ
ータ１０，２０，３０の電流指令値（出力電流を決定す
る値）として機能することとなる。なお、図１において
は、インバータ１０，２０，３０の３つが並列に接続さ
れているため、合成抵抗値は各抵抗値の１／３となり、
インバータの並列数がｎ（ｎは自然数）である場合に
は、合成抵抗値は各抵抗値の１／ｎとなる。
両端電圧は、インバータの並列数に応じて変化し、各イ
ンバータにおける電流分担を規定する値、即ち、インバ
ータ１０，２０，３０の電流指令値（出力電流を決定す
る値）として機能することとなる。なお、図１において
は、インバータ１０，２０，３０の３つが並列に接続さ
れているため、合成抵抗値は各抵抗値の１／３となり、
インバータの並列数がｎ（ｎは自然数）である場合に
は、合成抵抗値は各抵抗値の１／ｎとなる。
【００２６】以上のように、本第１の実施の形態に係る
並列制御装置１は、インバータに備えられる電流信号源
と抵抗とを直列に接続し、並列接続されるインバータそ
れぞれの抵抗を互いに並列に接続する。ここで、各イン
バータに備えられる抵抗の抵抗値はそれぞれ等しい値と
する。したがって、並列接続されたインバータの稼動時
に、各インバータの抵抗両端に発生する電圧が等しくな
り、各インバータの電流指令値が等しいものとなる。そ
のため、各インバータの出力電流は均等化され、インバ
ータを並列接続した場合の電流分担を適切に行うことが
可能となる。 （第２の実施の形態）次に、本発明を適用した第２の実
施の形態に係る並列制御装置２について説明する。
並列制御装置１は、インバータに備えられる電流信号源
と抵抗とを直列に接続し、並列接続されるインバータそ
れぞれの抵抗を互いに並列に接続する。ここで、各イン
バータに備えられる抵抗の抵抗値はそれぞれ等しい値と
する。したがって、並列接続されたインバータの稼動時
に、各インバータの抵抗両端に発生する電圧が等しくな
り、各インバータの電流指令値が等しいものとなる。そ
のため、各インバータの出力電流は均等化され、インバ
ータを並列接続した場合の電流分担を適切に行うことが
可能となる。 （第２の実施の形態）次に、本発明を適用した第２の実
施の形態に係る並列制御装置２について説明する。
【００２７】図２は、並列制御装置２の構成を示す図で
ある。なお、図２は、並列接続されるインバータ１０，
２０，３０のうち、インバータ３０が未接続の状態を示
している。図２において、並列制御装置２の構成は、イ
ンバータ１０，２０，３０と、出力負荷４０とを含んで
構成される点で、並列制御装置１と同様である。したが
って、以下、異なる点であるインバータ１０，２０，３
０の内部構成について説明する。
ある。なお、図２は、並列接続されるインバータ１０，
２０，３０のうち、インバータ３０が未接続の状態を示
している。図２において、並列制御装置２の構成は、イ
ンバータ１０，２０，３０と、出力負荷４０とを含んで
構成される点で、並列制御装置１と同様である。したが
って、以下、異なる点であるインバータ１０，２０，３
０の内部構成について説明する。
【００２８】インバータ１０は、電流信号源１１と、可
変コンダクタンス素子１３と、乗算器１４とを含んで構
成され、インバータ２０，３０も同様に、電流信号源２
１，３１と、可変コンダクタンス素子２３，３３と、乗
算器２４，３４とを含む構成である。電流信号源１１，
２１，３１は、それぞれが備えられたインバータ１０，
２０，３０の出力電流に比例した電流信号を出力する。
変コンダクタンス素子１３と、乗算器１４とを含んで構
成され、インバータ２０，３０も同様に、電流信号源２
１，３１と、可変コンダクタンス素子２３，３３と、乗
算器２４，３４とを含む構成である。電流信号源１１，
２１，３１は、それぞれが備えられたインバータ１０，
２０，３０の出力電流に比例した電流信号を出力する。
【００２９】また、可変コンダクタンス素子１３，２
３，３３は、互いに並列に接続され、そのコンダクタン
スをそれぞれ変化させることが可能な素子である。な
お、可変コンダクタンス素子１３，２３，３３のコンダ
クタンスを同一とすることにより、第１の実施の形態に
おける機能が実現される。乗算器１４，２４，３４は、
後述する電流分担率ａとコンダクタンス素子１３，２
３，３３の両端電圧とを乗算し、インバータ１０，２
０，３０それぞれの電流指令値を出力可能である。
３，３３は、互いに並列に接続され、そのコンダクタン
スをそれぞれ変化させることが可能な素子である。な
お、可変コンダクタンス素子１３，２３，３３のコンダ
クタンスを同一とすることにより、第１の実施の形態に
おける機能が実現される。乗算器１４，２４，３４は、
後述する電流分担率ａとコンダクタンス素子１３，２
３，３３の両端電圧とを乗算し、インバータ１０，２
０，３０それぞれの電流指令値を出力可能である。
【００３０】このような構成の下、並列制御装置２は、
並列接続された稼動中のインバータに対し、出力電流の
急激な変化を与えることなく、インバータの追加投入あ
るいはインバータの一部を解列（並列接続からの離脱）
させることを可能とする。以下、インバータ１０，２０
が稼動中に、インバータ３０を追加投入する場合を例に
挙げて説明する。
並列接続された稼動中のインバータに対し、出力電流の
急激な変化を与えることなく、インバータの追加投入あ
るいはインバータの一部を解列（並列接続からの離脱）
させることを可能とする。以下、インバータ１０，２０
が稼動中に、インバータ３０を追加投入する場合を例に
挙げて説明する。
【００３１】初めに、インバータ１０，２０が並列接続
され、出力電流が均等な状態で運転されている（図２の
状態）。このとき、インバータ１０，２０の電流指令値
がＩ、可変コンダクタンス素子のコンダクタンスがＧで
あることとし、乗算器１４，２４の乗算係数を１、乗算
器３４の乗算係数を０とする。ここで、電流分担率ａを
定め、電流分担率ａに基づいて、乗算器３４の乗算係数
および可変コンダクタンス素子３３のコンダクタンスを
調整する。具体的には、乗算器３４の乗算係数として電
流分担率ａを設定し、可変コンダクタンス素子３３のコ
ンダクタンスを可変コンダクタンス素子１３，２３のコ
ンダクタンスＧに対し、ａ倍（ａＧ）とする。
され、出力電流が均等な状態で運転されている（図２の
状態）。このとき、インバータ１０，２０の電流指令値
がＩ、可変コンダクタンス素子のコンダクタンスがＧで
あることとし、乗算器１４，２４の乗算係数を１、乗算
器３４の乗算係数を０とする。ここで、電流分担率ａを
定め、電流分担率ａに基づいて、乗算器３４の乗算係数
および可変コンダクタンス素子３３のコンダクタンスを
調整する。具体的には、乗算器３４の乗算係数として電
流分担率ａを設定し、可変コンダクタンス素子３３のコ
ンダクタンスを可変コンダクタンス素子１３，２３のコ
ンダクタンスＧに対し、ａ倍（ａＧ）とする。
【００３２】このように設定することにより、インバー
タ３０をインバータ１０，２０と並列に接続する際、イ
ンバータ１０，２０の電流指令値は、Ｉ／（ｎ＋ａ）と
なり、インバータ３０の電流指令値は、ａ×Ｉ／（ｎ＋
ａ）となる。ここで、“ｎ”は、従前のインバータの並
列数であり、図２ではｎ＝２である。このとき、並列制
御装置２の全出力電流は、（インバータ１０，２０の出
力電流）＋（インバータ３０の出力電流）＝ｎ×Ｉ／
（ｎ＋ａ）＋ａ×Ｉ／（ｎ＋ａ）＝Ｉとなり、インバー
タ３０を追加した場合にも、全出力電流が維持される。
タ３０をインバータ１０，２０と並列に接続する際、イ
ンバータ１０，２０の電流指令値は、Ｉ／（ｎ＋ａ）と
なり、インバータ３０の電流指令値は、ａ×Ｉ／（ｎ＋
ａ）となる。ここで、“ｎ”は、従前のインバータの並
列数であり、図２ではｎ＝２である。このとき、並列制
御装置２の全出力電流は、（インバータ１０，２０の出
力電流）＋（インバータ３０の出力電流）＝ｎ×Ｉ／
（ｎ＋ａ）＋ａ×Ｉ／（ｎ＋ａ）＝Ｉとなり、インバー
タ３０を追加した場合にも、全出力電流が維持される。
【００３３】また、ａ＝０として、インバータ３０をイ
ンバータ１０，２０と並列に接続（追加投入）すると、
ａ＝０であるから、インバータ１０，２０の電流指令値
はＩ／ｎ（ｎ＝２）であり、従前の電流指令値から変化
しない。また、インバータ３０の電流指令値は０であ
る。即ち、電流分担率ａ＝０としてインバータ３０を追
加投入することで、全出力電流を急激に変化させること
なく並列接続でき、さらに、電流分担率ａを徐々に増加
させ、ａ＝１とすることにより、各インバータの電流指
令値はＩ／（ｎ＋１）となり、追加投入されたインバー
タ３０を含む全てのインバータの出力電流が均等とな
る。なお、図２において、可変コンダクタンス素子１
３，２３，３３は、例えば、以下のような構成とするこ
とが可能である。
ンバータ１０，２０と並列に接続（追加投入）すると、
ａ＝０であるから、インバータ１０，２０の電流指令値
はＩ／ｎ（ｎ＝２）であり、従前の電流指令値から変化
しない。また、インバータ３０の電流指令値は０であ
る。即ち、電流分担率ａ＝０としてインバータ３０を追
加投入することで、全出力電流を急激に変化させること
なく並列接続でき、さらに、電流分担率ａを徐々に増加
させ、ａ＝１とすることにより、各インバータの電流指
令値はＩ／（ｎ＋１）となり、追加投入されたインバー
タ３０を含む全てのインバータの出力電流が均等とな
る。なお、図２において、可変コンダクタンス素子１
３，２３，３３は、例えば、以下のような構成とするこ
とが可能である。
【００３４】図３は、可変コンダクタンス素子の構成の
一例を示す図である。図３において、可変コンダクタン
ス素子は、２のべき乗倍の抵抗値を有する複数の抵抗を
含み、これらの抵抗をスイッチを用いて並列に接続可能
な構成である。このような構成の下、電流分担率ａを２
進数で設定し、可変コンダクタンス素子のスイッチを電
流分担率ａに応じて接続することで、コンダクタンスを
適宜変更することが可能となる。また、そのため、イン
バータの制御に用いるマイコン等により、可変コンダク
タンス素子を直接制御することが容易となる。
一例を示す図である。図３において、可変コンダクタン
ス素子は、２のべき乗倍の抵抗値を有する複数の抵抗を
含み、これらの抵抗をスイッチを用いて並列に接続可能
な構成である。このような構成の下、電流分担率ａを２
進数で設定し、可変コンダクタンス素子のスイッチを電
流分担率ａに応じて接続することで、コンダクタンスを
適宜変更することが可能となる。また、そのため、イン
バータの制御に用いるマイコン等により、可変コンダク
タンス素子を直接制御することが容易となる。
【００３５】また、複数のインバータを並列に接続する
方法として、各インバータをループ状に接続することに
より、インバータの追加投入および解列がさらに容易と
なる。図４は、インバータ１０，２０，３０をループ状
に並列接続した場合の概念を示す図である。
方法として、各インバータをループ状に接続することに
より、インバータの追加投入および解列がさらに容易と
なる。図４は、インバータ１０，２０，３０をループ状
に並列接続した場合の概念を示す図である。
【００３６】図４において、インバータ１０，２０，３
０の電流信号線（可変コンダクタンス素子を並列に接続
する線）によって、インバータ１０，２０，３０が環状
に接続されており、任意のインバータ間（例えば、イン
バータ１０，２０間）の電流信号線が切断された場合で
あっても、各インバータの可変コンダクタンス素子が並
列接続である状態は維持される。
０の電流信号線（可変コンダクタンス素子を並列に接続
する線）によって、インバータ１０，２０，３０が環状
に接続されており、任意のインバータ間（例えば、イン
バータ１０，２０間）の電流信号線が切断された場合で
あっても、各インバータの可変コンダクタンス素子が並
列接続である状態は維持される。
【００３７】したがって、従前より接続されているイン
バータの並列接続状態を維持しつつ、任意の位置にイン
バータを追加投入し、あるいは、任意の場所のインバー
タを解列させることができる。また、そのために要する
接続線の数を必要最低限とすることができる。以上のよ
うに、本第２の実施の形態に係る並列制御装置２は、並
列接続されるインバータに備えられる電流信号源に対
し、可変コンダクタンス素子を直列に接続し、さらに、
インバータ３０において、可変コンダクタンス素子３３
のコンダクタンスを変化させることが可能である。そし
て、その変化量に対応して電流指令値を変化させること
により、各インバータの出力電流を調整可能である。そ
して、インバータを追加投入する際、乗算器の乗算係数
および追加投入されるインバータのコンダクタンスを規
定する電流分担率ａを設定し、ａ＝０として並列接続し
た後、徐々にａ＝１へと増加させる。これにより、イン
バータの追加投入を行う際、全出力電流を急激に変化さ
せることなく、新たに接続されたインバータの出力電流
を徐々に増加させると同時に、従前より接続されていた
インバータの出力電流を徐々に減少させ、最終的に各イ
ンバータの出力電流を均等化することができる。また、
このような処理を逆に行うことにより、全出力電流の急
激な変化を伴うことなく、並列接続されたインバータの
一部を解列させることも可能である。
バータの並列接続状態を維持しつつ、任意の位置にイン
バータを追加投入し、あるいは、任意の場所のインバー
タを解列させることができる。また、そのために要する
接続線の数を必要最低限とすることができる。以上のよ
うに、本第２の実施の形態に係る並列制御装置２は、並
列接続されるインバータに備えられる電流信号源に対
し、可変コンダクタンス素子を直列に接続し、さらに、
インバータ３０において、可変コンダクタンス素子３３
のコンダクタンスを変化させることが可能である。そし
て、その変化量に対応して電流指令値を変化させること
により、各インバータの出力電流を調整可能である。そ
して、インバータを追加投入する際、乗算器の乗算係数
および追加投入されるインバータのコンダクタンスを規
定する電流分担率ａを設定し、ａ＝０として並列接続し
た後、徐々にａ＝１へと増加させる。これにより、イン
バータの追加投入を行う際、全出力電流を急激に変化さ
せることなく、新たに接続されたインバータの出力電流
を徐々に増加させると同時に、従前より接続されていた
インバータの出力電流を徐々に減少させ、最終的に各イ
ンバータの出力電流を均等化することができる。また、
このような処理を逆に行うことにより、全出力電流の急
激な変化を伴うことなく、並列接続されたインバータの
一部を解列させることも可能である。
【００３８】したがって、低コストかつ容易にインバー
タの追加投入あるいは解列を行うことができる。また、
電流分担率ａを適切に調整することにより、各インバー
タの電流分担を所定の割合に調整することが可能とな
る。例えば、容量の異なるインバータが接続されている
場合に、容量の小さいインバータの出力電流を少なくし
たり、冷却性能が低下する等して、温度上昇が大きいイ
ンバータの負担を軽減しつつ並列運転を続行するといっ
たことが容易に行える。
タの追加投入あるいは解列を行うことができる。また、
電流分担率ａを適切に調整することにより、各インバー
タの電流分担を所定の割合に調整することが可能とな
る。例えば、容量の異なるインバータが接続されている
場合に、容量の小さいインバータの出力電流を少なくし
たり、冷却性能が低下する等して、温度上昇が大きいイ
ンバータの負担を軽減しつつ並列運転を続行するといっ
たことが容易に行える。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、インバータに備えられ
る電流信号源と負荷素子とを直列に接続し、並列接続さ
れたインバータそれぞれの負荷素子を互いに並列に接続
する。そのため、インバータの負荷素子それぞれの両端
に発生する電圧が等しくなり、この電圧に基づいて、各
インバータを適切に制御することが可能となる。
る電流信号源と負荷素子とを直列に接続し、並列接続さ
れたインバータそれぞれの負荷素子を互いに並列に接続
する。そのため、インバータの負荷素子それぞれの両端
に発生する電圧が等しくなり、この電圧に基づいて、各
インバータを適切に制御することが可能となる。
【００４０】即ち、例えば、各インバータに備えられる
負荷素子の負荷はそれぞれ等しい値とできる。このと
き、並列接続されたインバータの稼動時に、各インバー
タの負荷素子両端に発生する電圧が等しくなり、この電
圧値は、インバータの並列数に対応する値となる。その
ため、各インバータの出力電流は均等化され、インバー
タを並列接続した場合の電流分担を適切に行うことが可
能となる。
負荷素子の負荷はそれぞれ等しい値とできる。このと
き、並列接続されたインバータの稼動時に、各インバー
タの負荷素子両端に発生する電圧が等しくなり、この電
圧値は、インバータの並列数に対応する値となる。その
ため、各インバータの出力電流は均等化され、インバー
タを並列接続した場合の電流分担を適切に行うことが可
能となる。
【００４１】また、本発明によれば、並列接続されるイ
ンバータに備えられる電流信号源に対し、負荷素子を直
列に接続し、さらに、複数のインバータのうちの少なく
とも１つにおいて、その負荷素子の負荷を変化させるこ
とが可能である。そして、その変化量に対応して電流指
令値を変化させることにより、各インバータの出力電流
を調整可能である。さらに、インバータを追加投入ある
いは解列の際、そのインバータの負担割合を零とするこ
とができる。
ンバータに備えられる電流信号源に対し、負荷素子を直
列に接続し、さらに、複数のインバータのうちの少なく
とも１つにおいて、その負荷素子の負荷を変化させるこ
とが可能である。そして、その変化量に対応して電流指
令値を変化させることにより、各インバータの出力電流
を調整可能である。さらに、インバータを追加投入ある
いは解列の際、そのインバータの負担割合を零とするこ
とができる。
【００４２】これにより、インバータの追加投入あるい
は解列を行う際、全出力電流を急激に変化させることな
く、新たに接続されたインバータの出力電流を徐々に増
加させると同時に、従前より接続されていたインバータ
の出力電流を徐々に減少させ、最終的に各インバータの
出力電流を均等化することや、解列されるインバータの
出力電流を徐々に減少させると同時に、他のインバータ
の出力電流を徐々に増加させ、最終的に残されたインバ
ータの出力電流を均等化することができる。
は解列を行う際、全出力電流を急激に変化させることな
く、新たに接続されたインバータの出力電流を徐々に増
加させると同時に、従前より接続されていたインバータ
の出力電流を徐々に減少させ、最終的に各インバータの
出力電流を均等化することや、解列されるインバータの
出力電流を徐々に減少させると同時に、他のインバータ
の出力電流を徐々に増加させ、最終的に残されたインバ
ータの出力電流を均等化することができる。
【００４３】したがって、低コストかつ容易にインバー
タの追加投入あるいは解列を行うことができる。また、
本発明によれば、負荷素子の負荷を適切に変化させるこ
とにより、各インバータの電流分担を所定の割合に調整
することが可能となる。例えば、容量の異なるインバー
タが接続されている場合に、容量の小さいインバータの
出力電流を少なくしたり、冷却性能が低下する等して、
温度上昇が大きいインバータの負担を軽減しつつ並列運
転を続行するといったことが容易に行える。上述のよう
に、本発明によれば、低コストかつ容易にインバータの
並列制御を行うことが可能である。
タの追加投入あるいは解列を行うことができる。また、
本発明によれば、負荷素子の負荷を適切に変化させるこ
とにより、各インバータの電流分担を所定の割合に調整
することが可能となる。例えば、容量の異なるインバー
タが接続されている場合に、容量の小さいインバータの
出力電流を少なくしたり、冷却性能が低下する等して、
温度上昇が大きいインバータの負担を軽減しつつ並列運
転を続行するといったことが容易に行える。上述のよう
に、本発明によれば、低コストかつ容易にインバータの
並列制御を行うことが可能である。
【図１】本発明を適用した第１の実施の形態に係るイン
バータの並列制御装置１の構成を示す図である。
バータの並列制御装置１の構成を示す図である。
【図２】並列制御装置２の構成を示す図である。
【図３】可変コンダクタンス素子の構成の一例を示す図
である。
である。
【図４】インバータ１０，２０，３０をループ状に並列
接続した場合の概念を示す図である。
接続した場合の概念を示す図である。
【図５】従来のインバータの並列制御装置１００を示す
図である。
図である。
１，２，１００ 並列制御装置
１０，２０，３０，１１０，１２０，１３０ インバー
タ １１，２１，３１ 電流信号源 １２，２２，３２ 抵抗 １３，２３，３３ 可変コンダクタンス素子 １４，２４，３４ 乗算器 ４０，１６０ 出力負荷 １５０ 分配器 １００ 並列制御装置 １４０ 共通電流検出器 １５０ 分配器
タ １１，２１，３１ 電流信号源 １２，２２，３２ 抵抗 １３，２３，３３ 可変コンダクタンス素子 １４，２４，３４ 乗算器 ４０，１６０ 出力負荷 １５０ 分配器 １００ 並列制御装置 １４０ 共通電流検出器 １５０ 分配器
Claims (10)
- 【請求項１】 並列に接続された複数のインバータによ
って負荷分担を行うためのインバータの並列制御装置で
あって、 前記インバータは、該インバータの出力電流に対応する
所定電流を出力する電流信号源と、該電流信号源と直列
に接続され、所定負荷を有する負荷素子とを含み、 前記複数のインバータそれぞれの前記負荷素子を並列に
接続し、前記負荷素子に印加される共通の電圧に基づい
て、各インバータの出力電流を調整可能であることを特
徴とするインバータの並列制御装置。 - 【請求項２】 前記負荷素子それぞれの負荷は同一であ
り、前記共通の電圧がインバータの並列数に対応する所
定値であることを特徴とする請求項１記載のインバータ
の並列制御装置。 - 【請求項３】 前記複数のインバータそれぞれは、前記
共通の電圧に基づく電流指令値に対応する所定電流を出
力し、前記複数のインバータのうち少なくとも１つは、
前記負荷素子の負荷を可変に構成され、該負荷素子の負
荷の変化量に対応して、前記電流指令値を変更すること
により、前記複数のインバータ全体の出力電流における
各インバータの負担割合を調整可能であることを特徴と
する請求項１記載のインバータの並列制御装置。 - 【請求項４】 並列に接続された前記複数のインバータ
において、一のインバータを追加あるいは解列すること
が可能であり、追加時あるいは解列時に、該一のインバ
ータの負担割合を零とすることが可能であることを特徴
とする請求項３記載のインバータの並列制御装置。 - 【請求項５】 前記複数のインバータの前記負荷素子を
環状に並列接続し、一の前記負荷素子と他の前記負荷素
子との接続が切断された場合にも、前記負荷素子それぞ
れの並列接続状態を維持することを特徴とする請求項１
〜４のいずれかに記載のインバータの並列制御装置。 - 【請求項６】 並列に接続された複数のインバータによ
って負荷分担を行うためのインバータの並列制御方法で
あって、 前記インバータは、該インバータの出力電流に対応する
所定電流を出力する電流信号源と、該電流信号源と直列
に接続され、所定負荷を有する負荷素子とを含み、 前記複数のインバータそれぞれの前記負荷素子を並列に
接続し、前記負荷素子に印加される共通の電圧に基づい
て、各インバータの出力電流を調整することを特徴とす
るインバータの並列制御方法。 - 【請求項７】 前記負荷素子それぞれの負荷を同一と
し、前記共通の電圧をインバータの並列数に対応する所
定値とすることを特徴とする請求項６記載のインバータ
の並列制御方法。 - 【請求項８】 前記複数のインバータそれぞれは、前記
共通の電圧に基づく電流指令値に対応する所定電流を出
力し、前記複数のインバータのうち少なくとも１つを、
前記負荷素子の負荷を可変な構成とし、該負荷素子の負
荷の変化量に対応して、前記電流指令値を変更すること
により、前記複数のインバータ全体の出力電流における
各インバータの負担割合を調整することを特徴とする請
求項６記載のインバータの並列制御方法。 - 【請求項９】 並列に接続された前記複数のインバータ
において、一のインバータを追加あるいは解列する際
に、各インバータの負担割合を調整することにより、該
一のインバータの負担割合を零とすることを特徴とする
請求項８記載のインバータの並列制御方法。 - 【請求項１０】 前記複数のインバータの前記負荷素子
を環状に並列接続し、一の前記負荷素子と他の前記負荷
素子との接続を切断した場合に、前記負荷素子それぞれ
の並列接続状態を維持することを特徴とする請求項６〜
９のいずれかに記載のインバータの並列制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002148017A JP4007063B2 (ja) | 2002-05-22 | 2002-05-22 | インバータの並列制御装置および並列制御方法 |
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|---|---|---|---|
| JP2002148017A JP4007063B2 (ja) | 2002-05-22 | 2002-05-22 | インバータの並列制御装置および並列制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003348851A true JP2003348851A (ja) | 2003-12-05 |
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ID=29766769
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005124988A1 (ja) * | 2004-06-21 | 2008-04-17 | 東芝キヤリア株式会社 | 空気調和機 |
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2002
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