JP2006141142A - Power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の負荷に単相又は多相交流電力を供給するための電源装置に関し、更に詳細には、無停電電力供給を要求する通信用機器等の第1の負荷と、この電源装置と第1の負荷との一方又は両方を冷却するための電動機等を含む第2の負荷とに対して電力を供給するために好適な電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device for supplying single-phase or multiphase AC power to a plurality of loads, and more specifically, a first load such as a communication device that requires uninterruptible power supply, and the power supply device The present invention relates to a power supply apparatus suitable for supplying electric power to a second load including an electric motor or the like for cooling one or both of the first load and the first load.
負荷に無停電で電力を供給するための無停電電源装置は、例えば後記特許文献1、2、3及び4に示されているように、蓄電池と、この蓄電池を充電するためのAC−DC変換手段と、蓄電池の直流電圧をDC−AC変換するDC−AC変換手段とを含む。
An uninterruptible power supply for supplying electric power to a load without an uninterruptible power is, for example, as shown in
ところで、無停電電源装置に対して図に示すように複数の負荷を接続することがある。図1では、商用交流電源に接続される交流入力端子1に対して無停電電源装置2の入力端子3が接続され、無停電電源装置2の出力端子4に対して切替スイッチ5を介して第1及び第2の交流出力端子6、7が接続されている。切替スイッチ5は第1及び第2の交流出力端子6、7を無停電電源装置2の出力端子4に接続するための接点aと、無停電電源装置2をバイパスして第1及び第2の交流出力端子6、7を交流入力端子1に接続する接点bとを有する。
By the way, a plurality of loads may be connected to the uninterruptible power supply as shown in the figure. In FIG. 1, the
第1の交流出力端子6に接続された第1の負荷8は例えば通信機器等の電子機器であって、瞬時の停電も許されないものである。第2の交流出力端子7に接続された第2の負荷9は、例えば無停電電源装置2と第1の負荷8とのいずれか一方又は両方を冷却するための電動機10と送風用ファン11とを含む。
The
図2は図1の交流入力端子1の電流の正の半波のエンベロープ(包絡線)を示す。t1 時点で第1の負荷8を駆動すると、無停電電源装置2の定格電流(100%)よりも低い電流が無停電電源装置2を通して第1の負荷8に供給される。その後、被冷却物体の温度がt2 時点で所定値以上になると、電動機10が駆動される。t2 時点で第2の負荷9の電動機10が起動されると、無停電電源装置2の定格電流(100%)よりも大きく且つ過電流判定の所定レベル(105%)以上の起動電流が所定時間以上継続して流れる。これにより、t2 時点から所定時間後のt3 時点で切替スイッチ5の接点bがオンになり、第1及び第2の負荷8、9が無停電電源装置2をバイパスして交流入力端子1に接続される。電流がt4 時点で過電流判定の所定レベル(105%)よりも低くなると、切替スイッチ5の接点aがオンになり、無停電電源装置2を介して第1及び第2の負荷8、9に電力が供給される。
FIG. 2 shows the positive half-wave envelope of the
被冷却物体の温度が所定値よりも低くなると、電動機10が非駆動状態となる。その後、再び被冷却物体の温度が所定値以上になると、電動機10が起動し、過電流判定レベル以上の起動電流が流れ、切替スイッチ5の接点bがオンになり、バイパス給電状態となる。
When the temperature of the object to be cooled becomes lower than a predetermined value, the
もし、バイパス給電中に停電状態になって交流入力端子1からの電力供給が停止すると、第1及び第2の負荷8、9に対する電力供給の中断が生じる。従って、図1の電源装置は十分な無停電電源機能を有していない。なお、図1及び図2の説明においては、被冷却物体の温度が所定値以上の時に第2の負荷9の電動機10が駆動されたが、温度に無関係に電動機10を駆動する場合にも起動時に過電流状態が生じ、バイパス給電が生じる。
If the power supply from the
電動機10の起動時のバイパス給電を防ぐために無停電電源装置2の定格電流の増大を図ることがある。しかし、無停電電源装置の容量を大きくすると、必然的に設備費用の増大、設置場所の増大、及び軽負荷時の効率の悪化等の問題が生じる。この種の問題は第2の負荷9が電動機10と同様な特性を有する別の負荷の場合も生じる。
従って、本願発明が解決しようとする課題は、比較的小さな電力容量であるにも拘らず高い無停電機能を有する電源装置を提供することが困難なことである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that it is difficult to provide a power supply device having a high uninterruptible function despite a relatively small power capacity.
上記課題を解決するための本発明は、交流電圧を入力させるための交流入力端子と、第1の負荷に交流電力を供給するための第1の交流出力端子と、第2の負荷に交流電力を供給するための第2の交流出力端子と、前記交流入力端子と前記第1の交流出力端子との間に接続され且つ定電圧定周波数の電力を無停電で供給する機能を有している第1の電源装置と、前記第1の電源装置と前記第2の交流出力端子との間に接続され且つ出力電圧の振幅と周波数とのいずれか一方又は両方を変える機能を有している第2の電源装置とを具備していることを特徴とする電源装置に係わるものである。 The present invention for solving the above problems includes an AC input terminal for inputting an AC voltage, a first AC output terminal for supplying AC power to the first load, and an AC power to the second load. A second AC output terminal for supplying power, and a function of being connected between the AC input terminal and the first AC output terminal and supplying power of constant voltage and constant frequency without interruption. A first power supply device, a first power supply device connected between the first power supply device and the second AC output terminal, and having a function of changing either or both of an amplitude and a frequency of an output voltage; 2 power supply devices. The present invention relates to a power supply device.
なお、請求項2に示すように、前記第2の負荷は、この起動時にもし前記第1の交流出力端子の電圧と同一の振幅及び周波数を有する電圧が供給されれば、この定常時よりも大きな電流が流れる特性を有する負荷であり、前記第2の電源装置は、前記第2の負荷の起動時にこの出力電圧の振幅と周波数とのいずれか一方又は両方を定常時よりも低い値から定常時の値に向って徐々に上昇させる機能を有していることが望ましい。
In addition, as shown in
本発明の電源装置は、無停電機能を有する第1の電源装置の他に可変周波数機能と可変電圧機能とのいずれか一方又は両方を有する第2の電源装置を有する。この第2の電源装置は第1の電源装置と第2の交流出力端子との間に接続されている。従って、例えば交流電動機等を含む第2の負荷に対する電力供給を第2の電源装置によって制御することが可能になり、第2の負荷の過電流を抑制することができる。この結果、無停電機能を有する第1の電源装置の第2の負荷のための分担容量を低減することができ、第1の電源装置の低コスト化、小型化及び高効率化を図ることが可能になる。可変周波数機能と可変電圧機能との少なくとも一方を有する第2の電源装置を追加すると、このための設備費及びスペースが必要になる。しかし、第2の電源装置には過大電流が流れないので、第2の電源装置を例えば交流電動機の起動電流等の過大電流に耐えるように設計することが不要になり、第2の電源装置のコスト及びスペースは比較的小さい。即ち、第2の電源装置を有さない従来の無停電電源装置によって第1の負荷の電流と第2の負荷の過大電流との両方を供給する場合の無停電電源装置のコスト、スペース、及び効率から選択されたもの1つ又は2つ又はこれ等の全部よりも本発明に基づく第1及び第2の電源装置の合計のコスト、スペース及び効率から選択されたもの1つ又は2つ又はこれ等の全部が優れている。 The power supply device of the present invention has a second power supply device having one or both of a variable frequency function and a variable voltage function in addition to the first power supply device having an uninterruptible function. The second power supply device is connected between the first power supply device and the second AC output terminal. Therefore, for example, the power supply to the second load including the AC motor or the like can be controlled by the second power supply device, and the overcurrent of the second load can be suppressed. As a result, the shared capacity for the second load of the first power supply device having the uninterruptible function can be reduced, and the cost, size, and efficiency of the first power supply device can be reduced. It becomes possible. When the second power supply device having at least one of the variable frequency function and the variable voltage function is added, the equipment cost and space for this are required. However, since an excessive current does not flow through the second power supply device, it is not necessary to design the second power supply device to withstand an excessive current such as a starting current of an AC motor. Cost and space are relatively small. That is, the cost, space, and space of the uninterruptible power supply when both the current of the first load and the excessive current of the second load are supplied by a conventional uninterruptible power supply without the second power supply, and One or two selected from the total cost, space and efficiency of the first and second power supplies according to the present invention rather than one or two selected from efficiency or all of them Etc. are all excellent.
次に、図3〜図8を参照して本発明の実施形態を説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図3に示す本発明に従う実施例1の電源装置は、交流入力端子11と、第1の電源装置としての定電圧定周波数型の無停電電源装置(UPS)12と、第2の電源装置としてのソフトスタート可能な可変電圧可変周波数電源装置(VVVF)13と、第1及び第2の交流出力端子14、15とを有する。第1の交流出力端子14には、図1と同様な例えば通信機器等の電子機器から成る第1の負荷8が接続されている。第2の交流出力端子15には、図1と同様に第1の負荷8と無停電電源装置12とのいずれか一方又は両方を冷却するための例えば誘導電動機等から成る電動機10とこれに結合されたファン10aとを含む第2の負荷9が接続されている。図3の実施例では、第2の負荷9が駆動指令発生手段16の駆動指令に応答して起動する。なお、第2の負荷9に電動機10以外の物を含ませること、及び第2の負荷9としての電動機10の代わりにこれと同様に過大電流が所定期間のみ流れる装置を接続することができる。
The power supply apparatus according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 3 includes an AC input terminal 11, a constant voltage constant frequency uninterruptible power supply (UPS) 12 as a first power supply apparatus, and a second power supply apparatus. And a variable voltage variable frequency power supply device (VVVF) 13 that can be soft-started, and first and second
交流入力端子11は図示されていない商用電源等の交流電源に接続され、正弦波交流電圧を入力させる。交流入力端子11、無停電電源装置12、可変電圧可変周波数電源装置13、第1及び第2の交流出力端子14、15は実際には3相構成であるが、図3〜図7では説明を簡略化するために単相構成で示されている。
The AC input terminal 11 is connected to an AC power source such as a commercial power source (not shown) and inputs a sine wave AC voltage. The AC input terminal 11, the
一般にUPSと呼ばれる無停電電源装置12は交流入力端子11に接続された入力端子17、第1の交流出力端子14及び可変電圧可変周波数電源装置13に接続された出力端子18とを有し、且つ第1の負荷8の許容最大電流と可変電圧可変周波数電源装置13の許容最大電流との和の電流に耐える容量を有する。本実施例では第2の負荷9に対する電力供給を可変電圧可変周波数電源装置13で制限しているので、図3の第1の負荷8の最大電流と第2の負荷9の最大電流との和は図1のこれよりも小さい。従って、図1の第1の負荷8の電流と電動機10の起動時の電流との両方を供給する場合の従来の無停電電源装置2の電流容量よりも図3の無停電電源装置12の電流容量は小さい。
The
一般にVVVFと呼ばれる可変電圧可変周波数電源装置13はソフトスタート可能なものであって、無停電電源装置12に接続された入力端子19と第2の交流出力端子15に接続された出力端子20とを有し、更に、駆動指令発生手段16の駆動指令に従って出力電圧及び出力周波数を零又は低い値から定格出力時即ち通常出力時の出力電圧及び出力周波数に向って徐々に増大させる機能を有する。
Generally, the variable voltage variable frequency
図4は図1の無停電電源装置12及び可変電圧可変周波数電源装置13を詳しく示すブロック図である。図4の無停電電源装置12はAC−DC(交流−直流)変換器21と蓄電池22とDC−AC(直流−交流)変換器23とから成る。
FIG. 4 is a block diagram showing in detail the
AC−DC変換器21は入力端子17の交流を直流に変換して蓄電池22を充電する。AC−DC変換器21は整流回路又はAC−DC変換スイッチング回路等で構成される。本実施例では、無停電電源装置12の入力段における力率を改善するために、AC−DC変換器21が例えば特許文献4に示すような力率改善機能を有する周知のAC−DC変換スイッチング回路で構成されている。
The AC-
AC−DC変換器21に接続された蓄電池22は、DC−AC変換器23の直流電源として機能する。図4では蓄電池22がAC−DC変換器21及びDC−AC変換器23に常に接続されているが、蓄電池22を非停電時にAC−DC変換器21に接続し、停電時にDC−AC変換器23に接続するように構成することもできる。
The
AC−DC変換器21及び蓄電池22に接続されたDC−AC変換器23はAC−DC変換器21の出力直流電圧又は蓄電池22の直流電圧を交流電圧に変換する定電圧周波数型の周知のインバータから成り、一定電圧及び一定周波数の正弦波出力電圧を出力端子18に出力する。図4の定電圧定周波数型のDC−AC変換器23は、特許文献4等で周知であるので詳しい説明を省略する。
The DC-
定電圧定周波数型の無停電電源装置12は、図4の回路に限定されるものでなく、特許文献1〜4に示すような種々の無停電電源装置に置き換えることができる。
The constant voltage constant frequency
図4の可変電圧可変周波数電源装置13は、AC−DC変換器24とコンデンサ25とDC−AC変換器26とから成る。
The variable voltage variable frequency
入力端子19に接続されたAC−DC変換器24は、整流回路又は交流−直流変換スイッチング回路等から成り、無停電電源装置12から出力された交流電圧を直流電圧に変換してコンデンサ25を充電する。このAC−DC変換器24は特許文献4等で周知の回路から成るので、この詳しい説明を省略する。
The AC-
AC−DC変換器24及びDC−AC変換器26に接続されたコンデンサ25はAC−DC変換器24の出力電圧を平滑してDC−AC変換器26に供給する。
The
図4のDC−AC変換器26は、図5に詳しく示すように、DC−AC変換回路27とその制御回路28とから成る。
The DC-
DC−AC変換回路27は、対の直流ライン29、30に接続された例えばIGBTから成る第1、第2、第3及び第4の変換用スイッチQ1 、Q2 、Q3 、Q4 と、フィルタ31とから成る。対の直流ライン29、30は図4のコンデンサ25の両端に接続されている。第1及び第2の変換用スイッチQ1 、Q2 の直列回路と第3及び第4の変換用スイッチQ3 、Q4 の直列回路は対の直流ライン29、30間に接続されている。第1及び第2の変換用スイッチQ1 、Q2 の相互接続点P1 と第3及び第4の変換用スイッチQ3 、Q4 の相互接続点P2 はフィルタ31を介して対の出力端子20に接続されている。フィルタ31は第1〜第4の変換用スイッチQ1 〜Q4 のオン・オフに基づく高周波成分を除去するものである。第2の負荷9が高周波の除去を要求していない時にはフィルタ31を省くことができる。なお、AC−DC変換器26を3相構成にする時には、対の直流ライン29、30に第5及び第6の変換用スイッチを追加する。
The DC-
図5の制御回路28は周知のインバータ制御回路であって、可変電圧可変周波数制御可能に第1〜第4の変換用スイッチQ1 〜Q4 を制御するための制御信号を形成する機能を有する。この制御回路28は可変電圧可変周波数制御可能な周知の種々の回路で構成することができるが、図5では出力電圧検出回路32と、可変基準電圧源33と、誤差増幅器34と、正弦波発生回路35と、乗算器36と、鋸波発生器37と、比較器38と、駆動回路39と、ソフトスタート回路40とによって構成されている。
The
出力電圧検出回路32は、出力端子20に接続され周知の電圧検出用抵抗と整流平滑回路から成り、出力電圧の振幅に対応した直流レベルを有する出力電圧検出信号を出力する。
The output
可変基準電圧源33は、出力電圧検出信号と比較するための基準電圧を発生するものであり、例えば図6に示すように直流電源33aと固定抵抗33bと、トランジスタから成る可変抵抗33cとで構成される。固定抵抗33bと可変抵抗33cとの直列回路は直流電源33aに接続され、出力端子33dが固定抵抗33bと可変抵抗33cとの相互接続点に接続されているので、可変抵抗33cの抵抗値が変化すると、出力端子33dの基準電圧も変化する。
The variable
可変基準電圧源33の可変抵抗33cの制御端子(ベース)はソフトスタート回路40に接続されている。ソフトスタート回路40は、例えば図6に示すようにコンデンサ40aと充電電源40bと抵抗40cと充電用スイッチ40dと放電用スイッチ40eとから成る。充電電源40bは充電用スイッチ40dと充電抵抗40cとを介してコンデンサ40aに接続され、放電用スイッチ40eはコンデンサ40aに並列に接続されている。充電用スイッチ40dの制御端子はライン16aを介して図3の起動指令発生手段16に接続されている。放電用スイッチ40eの制御端子は否定回路40fを介してライン16aに接続されている。従って、電動機10の駆動指令が発生している時には放電用スイッチ40dがオン制御され、逆に放電用スイッチ40eはオフ制御される。電動機10の駆動指令が発生していない時には放電用スイッチ40eがオン制御され、逆に放電用スイッチ40dがオフ制御される。従って、コンデンサ40aの電圧即ちソフトスタート回路40の出力電圧は駆動指令の発生と同時に所定電圧まで徐々に増大する。
可変基準電圧源33の可変抵抗33cの制御端子はソフトスタート回路40のコンデンサ40aに接続されているので、電動機10の駆動開始後に可変抵抗33cの値が徐々に低下し、逆に可変基準電圧源33の基準電圧は所定値に向かって徐々に高くなる。
The control terminal (base) of the
Since the control terminal of the
図5の誤差増幅器34は、出力電圧検出回路32に接続された第1の入力端子と可変基準電圧源33に接続された第2の入力端子とを有し、両入力の差に対応する電圧レベルを有する信号を出力する。この誤差増幅器34の出力を電圧帰還制御信号と呼ぶこともできる。また、出力電圧検出回路32と可変基準電圧源33と誤差増幅器34とから成る回路を電圧帰還制御信号形成回路と呼ぶこともできる。
The
正弦波波発生回路35は、例えば図6に示すように発振器35aとアドレス回路35bと正弦波データが格納されたメモリ35cとから成り、正弦波信号を発生する。出力端子20の出力周波数を電動機10の起動時に徐々に上昇させるためにソフトスタート回路40が正弦波発生回路35に接続されている。即ち、正弦波発生回路35の発振器35aがソフトスタート回路40のコンデンサ40aに接続されている。電動機10の起動時にコンデンサ40aの電圧が徐々に高くなると、発振器35aの出力周波数が徐々に高くなり、メモリ35cに格納されている正弦波データの読み出し速度が徐々に高くなり、出力端子33dから送出される正弦波の周波数が徐々に高くなる。
For example, as shown in FIG. 6, the sine
図5の乗算器36の一方の入力端子は正弦波発生回路35に接続され、その他方の入力端子は誤差増幅器34に接続されている。従って、乗算器36は正弦波電圧に電圧帰還信号を乗算して信号を形成する。乗算器36の出力信号には交流電圧の波形情報と出力電圧調整情報とが含まれている。
One input terminal of the
鋸波発生器37は、正弦波発生回路35から発生する正弦波の周波数(例えば0〜60Hz)よりも十分に高い例えば20〜100kHzの繰返し周波数で鋸波電圧即ちキャリア波形を発生する。
The
比較器38の一方の入力端子は乗算器36に接続され、他方の入力端子は鋸波発生器37に接続されている。従って、比較器38は鋸波電圧と乗算器36の出力信号とを比較して周知のPWM信号から成るDC−AC変換用の制御信号を出力する。
One input terminal of the
比較器38に接続された駆動回路39は、比較器38から得られるPWM信号に基づいて周知の方法で第1〜第4の変換用スイッチQ1〜Q4の制御信号を形成し、第1〜第4の変換用スイッチQ1〜Q4の制御端子に供給する。
The
図7(A)は図3の無停電電源装置12の出力電流の正の半波のエンベロープ即ち包絡線を定格電流を基準にした割合で示し、図7(B)は無停電電源装置12の出力電圧V1の正の半波のエンベロープ(包絡線)を示し、図7(C)は可変電圧可変周波数電源装置13の出力電圧V2の正の半波のエンベロープ(包絡線)で示し、図7(D)は可変電圧可変周波数電源装置13の出力周波数f2を示す。
FIG. 7A shows the positive half-wave envelope or envelope of the output current of the
図7のt0時点で無停電電源装置12を起動すると、図7(B)に示すように一定の出力電圧V1が出力端子18に得られる。この出力電圧V1は一定周波数の交流電圧である。t1時点で第1の負荷8を起動すると、図7(A)に示すように実質的に一定の第1の値I1を有する電流が流れる。本実施例の第1の負荷8は通信機器等であって、電流の変化が第2の負荷9よりも小さいものである。従って、第1の負荷8に対して一定周波数を有する一定電圧V1を供給した時に定格電流を大幅に越える電流(例えば105%の電流)は流れない。
When the
図7のt2時点で駆動指令発生手段16から第2の負荷9の駆動指令が発生すると、第2の負荷9の駆動が開始すると共に、可変電圧可変周波数電源装置13の出力電圧V2及び出力周波数f2を、この定格出力電圧Vc及び定格出力周波数fcよりも低い値(例えば零)から定格出力電圧Vc及び定格出力周波数fcに向かって徐々に上昇させる動作が生じる。図7(C)(D)に示すように可変電圧可変周波数電源装置13の出力電圧V2及び出力周波数f2を徐々に高めると、例えば誘導電動機から成る電動機10を含む第2の負荷9の電流及び可変電圧可変周波数電源装置13の入力及び出力電流等が徐々に増大する。無停電電源装置12の出力端子18の電流は、第1及び第2の負荷8、9の電流の合計であるので、図7のt2〜t3区間において徐々に増大し、t3時点よりも後においてほぼ一定の値I2になる。第2の負荷9に電動機10が含まれているが、この起動期間t2〜t3において電動機10の電圧及び周波数が可変電圧可変周波数電源装置13で徐々に増大するように制御されるために、105%を越える過大な起動電流が流れない。このため、無停電電源装置12によって第1及び第2の負荷8、9に対する電力供給を継続することができる。
When a drive command for the
第2の負荷9の電動機10が例えば無停電電源装置12、第1及び第2の負荷8、9等の被冷却物体の温度に依存して駆動される場合には、図7のt3時点以後に被冷却物体の温度が低下すると、駆動指令発生手段16の出力が零になり、電動機10が停止し、且つ可変電圧可変周波数電源装置13の出力電圧V2及び出力周波数f2が零になる。その後、被冷却物体の温度が冷却を要求する値になると、駆動指令発生手段16から駆動指令が発生し、図7のt2以後と同様な動作が繰返して生じる。
When the
上述から明らかなように本実施例は次の効果を有する。
(1) 第2の負荷9の起動時にここに供給する電圧及び周波数が可変電圧可変周波数電源装置13で徐々に高められるので、過電流が防止される。このため、第2の負荷9の起動時に無停電電源装置12に過大な電流が流れない。従って、無停電電源装置12の許容最大電流値を低い値に設定することができ、無停電電源装置12の低のコスト化、小型化及び高効率化を図ることができる。なお、可変電圧可変周波数電源装置13に基づくコスト及びスペースの増大及び効率の低下生じるが、可変電圧可変周波数電源装置13には過大な起動電流が流れないので、可変電圧可変周波数電源装置13によるコスト及びスペースの増大はさほど大きくなく、且つ効率低下もさほど大きくない。従って、可変電圧可変周波数電源装置13を設けないで無停電電源装置12のみで第1及び第2の負荷8、9に電力を供給する従来の方式に比べて、図3の無停電電源装置12と可変電圧可変周波数電源装置13との組合せから成る電源装置はコスト、スペース及び効率の内の1つ又は2つ又は全部において優れている。
(2) 従来のバイパス給電する方式よりも第1及び第2の負荷8,9に対して高い無停電給電機能を有している。
(3) 起動時に電動機10の電圧及び周波数が低い値から定格に向かって徐々に上昇するので、電動機10の起動時の騒音レベルを下げることができる。
(4) 可変電圧可変周波数電源装置13を有し、更にAC−DC変換機21が周知の力率改善機能を有しているので、これ等の組合せによって無停電電源装置12の定格容量及び消費電力を大幅に低減させることができる。
As is apparent from the above, this embodiment has the following effects.
(1) Since the voltage and frequency supplied to the
(2) It has a higher uninterruptible power supply function for the first and
(3) Since the voltage and frequency of the
(4) Since it has the variable voltage variable frequency
実施例2の電源装置は実施例1の制御回路28を変形した図8の制御回路28aを除いて実施例1と同一に構成されている。従って、実施例2の説明において、制御回路28a以外の部分は図3〜図7を参照する。また、図8の制御回路28aにおいて、図5の制御回路28と実質的に同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
The power supply device according to the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment except for a
図8の制御回路28aは、図5の出力検出回路32、可変基準電圧源33、誤差増幅器34、正弦波発生回路35、及び乗算器36の代わりに、出力電圧検出回路32a、正弦波発生回路35´、減算器36a及び比例積分(IP)回路36bを設け、この他は図5と同一に構成したものである。
8 is replaced with the
図8の出力電圧検出回路32aは、出力端子20の交流電圧を整流平滑しないで検出するように構成されている。正弦波発生回路35´は、ソフトスタート回路40の出力に応答して振幅及び周波数が変化する可変電圧可変周波数正弦波発生回路から成る。従って、図7のt2〜t3期間には正弦波発生回路35´の出力の振幅及び周波数が徐々に増大する。減算器36aは正弦波発生回路35´の出力と出力電圧検出回路32aの出力との差を示す信号を出力する。比例積分回路36bは減算器36
aの出力を比例積分した信号を比較器38に送る。比較器38は鋸波発生器37の出力と比例積分回路36bの出力とを比較してPWM信号を形成する。
The output
A signal obtained by proportionally integrating the output of a is sent to the
図8の制御回路28aによっても図5のDC―AC変換回路27を可変電圧可変周波数制御することができる。従って、実施例2によっても実施例1と同一の効果を得ることができる。
The DC-
本発明は上述の実施例1及び2に限定されるものでなく、例えば次の変形が可能なものである。
(1) 図5において点線で示すように、電圧レベル調整回路41を出力電圧検出回路32の出力段、又は誤差増幅器34の出力段、又は正弦波発生回路35の出力段、又は乗算器36の出力段、又は鋸波発生器37の出力段に設け、これをソフトスタート回路40の出力で制御して図7(C)に示すように出力電圧V2を制御することができる。この場合には図5の可変基準電圧源33を固定基準電圧源に変形する。同様に、図8において点線で示すように、電圧レベル調整回路41を比例積分回路36bの出力段、又は鋸波発生回路37の出力段に設け、これをソフトスタート回路40の出力で制御して図7(C)に示すように出力電圧V2を制御することができる。この場合には正弦波発生回路35´をソフトスタート回路40の出力で周波数のみを変えるように変形する。
(2) DC−AC変換回路27を、図5の制御回路28及び図8の制御回路28a以外の制御回路で制御しても勿論差し支えない。
(3) 図5のDC−AC変換回路27の第1〜第4の変換用スイッチをIGBT以外のFET、トランジスタ等の別の半導体スイッチで構成することができる。
(4) 図5にはDC−AC変換回路27が単相で示されているが、3相のDC−AC変換回路に構成することができる。
(5) 図3で点線で示すように交流入力端子11と無停電電源装置12の出力段との間にスイッチSbを接続し、無停電電源装置12から第1及び第2の負荷8、9に電力を供給することが不可能になった時に、交流入力端子11に接続された交流電源(図示せず)からスイッチSbを介して第1及び第2の負荷8、9に電力を直接に供給することができる。
(6) 駆動指令発生手段16を第2の負荷9に内蔵させることができる。
(7) 可変出力可変周波数電源装置13の代わりに、可変出力電源装置又は可変周波数電源装置を設け、第2の負荷9に供給する電圧と周波数とのいずれか一方のみを制御して起動電流を低減してもよい。
The present invention is not limited to the first and second embodiments described above. For example, the following modifications are possible.
(1) As shown by a dotted line in FIG. 5, the voltage
(2) Of course, the DC-
(3) The first to fourth conversion switches of the DC-
(4) Although the DC-
(5) A switch Sb is connected between the AC input terminal 11 and the output stage of the
(6) The drive command generation means 16 can be incorporated in the
(7) Instead of the variable output variable frequency
11 交流入力端子
12 無停電電源装置
13 可変電圧可変周波数電源装置
14 第1の交流出力端子
15 第2の交流出力端子
11
Claims (2)
第1の負荷に交流電力を供給するための第1の交流出力端子と、
第2の負荷に交流電力を供給するための第2の交流出力端子と、
前記交流入力端子と前記第1の交流出力端子との間に接続され且つ定電圧定周波数の電力を無停電で供給する機能を有している第1の電源装置と、
前記第1の電源装置と前記第2の交流出力端子との間に接続され且つ出力電圧の振幅と周波数とのいずれか一方又は両方を変える機能を有している第2の電源装置と
を具備していることを特徴とする電源装置。 AC input terminal for inputting AC voltage;
A first AC output terminal for supplying AC power to the first load;
A second AC output terminal for supplying AC power to the second load;
A first power supply device connected between the AC input terminal and the first AC output terminal and having a function of supplying power of constant voltage and constant frequency without interruption;
A second power supply device connected between the first power supply device and the second AC output terminal and having a function of changing either or both of an amplitude and a frequency of the output voltage. A power supply device characterized by that.
前記第2の電源装置は、前記第2の負荷の起動時にこの出力電圧の振幅と周波数とのいずれか一方又は両方を定常時よりも低い値から定常時の値に向って徐々に上昇させる機能を有していることを特徴とする請求項1記載の電源装置。 The second load is a load having such a characteristic that a current larger than that in a steady state flows when a voltage having the same amplitude and frequency as the voltage of the first AC output terminal is supplied at the time of starting. ,
The second power supply device has a function of gradually increasing one or both of the amplitude and frequency of the output voltage from a value lower than the steady state to a steady state value when starting the second load. The power supply device according to claim 1, further comprising:
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