JP2020124113A - Power supply switching device - Google Patents

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Abstract

To provide a power supply switching device capable of preventing a cross current from being generated in power supply switching without providing synchronous switching means or means for detecting a cross current component mutually flowing between AC power sources.SOLUTION: A power supply switch consisting of a thyristor is provided in each of two power supply circuits for supplying power from first and second AC power sources to a common load. When switching power to be supplied to the load by changing over these power supply switches, a turned-on power supply switch at a change-over source power source side is turned off, and a polarity of a phase voltage of the power supply switch at the change-over source power source side is discriminated. If the discriminated polarity of the phase voltage is a positive polarity, a gate-on permission signal is given to a thyristor of the positive polarity of the turned-off-side power supply switch. If the polarity of the phase voltage is a negative polarity, a gate-on permission signal is given to a thyristor of the negative polarity of the turned-off-side power supply switch.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、2系統の交流電源から選択的に負荷へ給電を行うための電源切換装置に関する。 The present invention relates to a power supply switching device for selectively supplying power to a load from two alternating-current power supplies.

一般に、選択的に負荷に給電可能にした冗長化された2系統の交流電源を備える電源装置においては、給電中の電源系統に停電や電圧低下等の異常が発生すると、給電系統が電圧の正常な待機側の電源に切り換えられる。電源の切換は電源切換装置によって行われるが、電源系統を切り換える切換スイッチの同時オン状態が発生すると、2つの電源間に短絡が生じ、横流が流れる。 Generally, in a power supply device including two redundant AC power supplies capable of selectively supplying power to a load, when an abnormality such as a power failure or a voltage drop occurs in the power supply system during power supply, the power supply system has a normal voltage. It is switched to the standby power supply. The power source is switched by the power source switching device. However, when the changeover switches for switching the power source system are simultaneously turned on, a short circuit occurs between the two power sources and a cross current flows.

一方、給電系統の切換えに遅れが生じると、負荷に対して停電もしくは電圧変動が生じる問題もある。 On the other hand, if the switching of the power supply system is delayed, there is a problem that a power failure or voltage fluctuation occurs with respect to the load.

このような電圧変動や、横流の発生を抑制するための電源切換装置として、従来から特許文献1や2に示される装置が知られている。しかし、このような従来の電源切換装置は、インバータを備える電源の電圧と、もう一方の商用交流電源の電圧とを同期させて切り換えを行う同期切換手段や、交流電源相互間に流れる横流分を検出する手段などを備えるので、構成が複雑になる問題がある。 As a power supply switching device for suppressing such voltage fluctuations and occurrence of cross current, devices disclosed in Patent Documents 1 and 2 have been conventionally known. However, such a conventional power supply switching device has a synchronous switching means for switching the voltage of the power supply including the inverter and the voltage of the other commercial AC power supply in synchronization with each other, and a cross current component flowing between the AC power supplies. There is a problem in that the configuration becomes complicated because it is provided with a means for detecting.

特開平09−019065号公報Japanese Patent Laid-Open No. 09-019065 特公平07−004052号公報Japanese Patent Publication No. 07-004052

この発明は、前記の従来装置における問題を解決するため、同期切り換え手段や、交流電源相互間に流れる横流分を検出する手段などを設けることなく、電源切り換え時に横流の発生を防止することのできる、構成の簡単な電源切換装置を提供することを課題とする。 In order to solve the above-mentioned problems in the conventional apparatus, the present invention can prevent the occurrence of a cross current at the time of power supply switching without providing a synchronization switching means, a means for detecting a cross current component flowing between AC power supplies. An object of the present invention is to provide a power supply switching device having a simple structure.

前記の課題を解決するため、この発明は、第1と第2の交流電源のそれぞれから共通の負荷へ給電する2つの給電回路に、それぞれ2個のサイリスタ素子を逆極性に並列接続して構成した給電スイッチを設け、これらの給電スイッチのオン、オフを切り換えることにより負荷へ給電する電源を切り換える電源切換装置において、
前記2つの給電スイッチに切換指令が与えられたとき、オンしている側の給電スイッチの属する電源の相電圧を検出する手段と、この電圧検出手段により検出した相電圧の極性を判別する手段と、この極性判別手段により判別された相電圧の極性が正極性のときは、オフしている側の給電スイッチの正極性のサイリスタにゲートオン許可信号を与え、前記相電圧の極性が負極性のときは、オフしている側の給電スイッチの負極性のサイリスタにゲートオン許可信号を与える手段と、を有する切換制御回路を備えることを特徴とするものである。
さらに、この発明においては、前記電源の相電圧の極性を判別する手段は、前記電源の線間電圧を微分した電圧の90°または270°位相を検出する手段と、前記検出された90°または270°位相から前記電源の相電圧の位相を推定する位相推定手段と、前期推定された相電圧の位相から相電圧が正極性か負極性かを判別する極性判別手段とで構成することができる。 また、前記電源の線間電圧を微分した電圧の90°または270°位相を検出する手段は、前記電源の線間電圧を微分した電圧の変化量を求め、この変化量の負から正または正から負への変化をとらえて、90°位相または270°位相を示す信号を発生する手段とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is configured such that two thyristor elements are respectively connected in parallel in reverse polarity to two power supply circuits that supply power to a common load from each of the first and second AC power supplies. In the power supply switching device, which is provided with the power supply switch, and switches the power supply to the load by switching these power supply switches on and off,
Means for detecting the phase voltage of the power supply to which the power supply switch on the side is turned on when a switching command is given to the two power supply switches; and means for determining the polarity of the phase voltage detected by the voltage detection means. When the polarity of the phase voltage determined by the polarity determination means is positive, a gate-on permission signal is given to the positive thyristor of the power feed switch on the off side, and the polarity of the phase voltage is negative. Is provided with a switching control circuit having means for giving a gate-on permission signal to the negative polarity thyristor of the feed switch on the off side.
Further, in the present invention, the means for determining the polarity of the phase voltage of the power source detects the 90° or 270° phase of the voltage obtained by differentiating the line voltage of the power source, and the detected 90° or It can be composed of a phase estimating means for estimating the phase of the phase voltage of the power source from the 270° phase and a polarity determining means for determining whether the phase voltage is positive or negative from the phase of the phase voltage estimated in the previous period. .. Further, the means for detecting the 90° or 270° phase of the voltage obtained by differentiating the line voltage of the power supply obtains the amount of change in the voltage obtained by differentiating the line voltage of the power supply, and changes from negative to positive or positive. Is used as a means for generating a signal exhibiting a 90° phase or a 270° phase by catching the change from to negative.

また、第1と第2の交流電源のそれぞれから共通の負荷へ給電する2つの給電回路に、それぞれ2個のサイリスタ素子を逆極性に並列接続して構成した給電スイッチを設け、これらの給電スイッチのオン、オフを切り換えることにより負荷へ給電する電源を切り換える電源切換装置において、
前記各給電スイッチに対応して、前記給電スイッチの少なくとも負荷側の全相電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段の出力を全波整流して直流電圧に変換する電圧変換手段と、この電圧変換手段の出力電圧が基準値より低下したことを判定する電圧判定手段と、前記2つの給電スイッチに切換指令が与えられたとき、オンしている側の給電スイッチの前記電圧判定手段の判定出力に基づいてオフしている側の給電スイッチのサイリスタにゲートオン許可信号を与える手段とを有する切換制御回路を備えることを特徴とするものである。
そして、この発明においては、前記電圧判定手段の判定出力を、前記負荷の有する誘導成分に対応する負荷電流の遅れ位相角に対応する時間だけ遅らせる時限要素を設けることができる。
In addition, a power supply switch configured by connecting two thyristor elements in parallel in opposite polarities is provided in two power supply circuits that supply power to a common load from each of the first and second AC power supplies. In the power switching device that switches the power supply to the load by switching on and off of
Corresponding to each of the power supply switches, voltage detection means for detecting at least the load-side all-phase voltage of the power supply switch, and voltage conversion means for full-wave rectifying the output of this voltage detection means to convert it to a DC voltage. The voltage determining means for determining that the output voltage of the voltage converting means is lower than a reference value, and the voltage determining means for the power supply switch that is turned on when a switching command is given to the two power supply switches. A switching control circuit having means for giving a gate-on permission signal to the thyristor of the power feed switch on the side turned off based on the determination output.
Further, in the present invention, it is possible to provide a timing element for delaying the judgment output of the voltage judgment means by a time corresponding to the delay phase angle of the load current corresponding to the inductive component of the load.

この発明によれば、2つの交流電源から共通の負荷へ給電する2つの給電回路にそれぞれ設けた、サイリスタ素子で構成した給電スイッチのオン、オフを切り換えて電源の切り換えを行うとき、オンしている側の給電スイッチに加わる電源の相電圧を検出し、この検出した相電圧の極性を判別し、電圧の極性が正極性の場合は、オフしている側の給電スイッチの正極性のサイリスタのゲートオンを許可し、電圧の極性が負極性の場合は、オフしている側の給電スイッチの負極性のサイリスタのゲートオンを許可するようにしているので、2つの給電スイッチの切換時に、2つの給電スイッチのサイリスタが同時にオンされることがなく、オンしている側のスイッチのサイリスタがオフした後にオフしている側の給電スイッチのサイリスタがオンに切り換えられる。このため、同期切換手段や、交流電源相互間に流れる横流分を検出する手段などを設けることなく、給電回路の切換時に横流が発生するのを防止することができる。 According to the present invention, when the power supply switches are switched by turning on and off the power supply switches each of which is provided in each of the two power supply circuits that supply power to the common load from the two AC power supplies, the power supply switches are turned on. The phase voltage of the power supply applied to the power supply switch on the side where the power is turned on is detected, the polarity of the detected phase voltage is determined, and if the polarity of the voltage is positive, the positive voltage thyristor of the power supply switch on the side turned off is detected. When the gate is turned on and the polarity of the voltage is negative, the gate of the negative thyristor of the feed switch on the off side is allowed to be turned on. The thyristors of the switches do not turn on at the same time, and the thyristors of the power supply switches on the off side are switched on after the thyristors of the switches on the on side turn off. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a cross current when the power supply circuit is switched, without providing a synchronous switching means, a means for detecting a cross current flowing between the AC power supplies, or the like.

この発明の第1の実施例を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows the 1st Example of this invention. この発明の第1の実施例の動作波形図である。It is an operation|movement waveform diagram of the 1st Example of this invention. この発明の第2の実施例を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows the 2nd Example of this invention. この発明の第3の実施例を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows the 3rd Example of this invention. この発明の第3の実施例の動作波形図である。It is an operation|movement waveform diagram of the 3rd Example of this invention.

この発明の実施の形態を図に示す実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to examples shown in the drawings.

図1は、この発明の電源切換装置の第1の実施例を示す構成図であり、三相交流回路の各相は同じ構成を有するので、ここでは、U相の回路構成だけを示し、他の相の回路構成は、ブロックで示す。 FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a power supply switching device of the present invention. Since each phase of a three-phase AC circuit has the same configuration, only the U-phase circuit configuration is shown here, and others. The circuit configuration of the phase is indicated by a block.

図1において、1および2は、第1および第2の3相交流電源である。この2つの交流電源のそれぞれから、3相の給電路11および21を切り換えて共通の負荷5に給電する。給電路11および21には、それぞれ、電圧検出器12、22、および負荷5への給電路を選択的に切り換えるための給電スイッチ3、4が設けられている。給電スイッチ3および4の各相のスイッチ3U〜3Wおよび4U〜4Wは、それぞれ逆極性にした2つのサイリスタ3P、3N、および4P、4Nを並列接続して構成される。なお、ここでは、各相の給電スイッチにおいて電流の通流方向が電源から負荷側へ向けられたサイリスタ3P,4Pの極性を正極性、電流の通流方向が負荷から電源側へ向けられたサイリスタ3N、4Nの極性を負極性と定義する。 In FIG. 1, 1 and 2 are first and second three-phase AC power supplies. Each of the two AC power supplies switches the three-phase power supply paths 11 and 21 to supply power to the common load 5. The power supply paths 11 and 21 are provided with power supply switches 3 and 4 for selectively switching the power supply paths to the voltage detectors 12 and 22 and the load 5, respectively. The switches 3U to 3W and 4U to 4W for the respective phases of the power feeding switches 3 and 4 are configured by connecting in parallel two thyristors 3P, 3N, and 4P, 4N having opposite polarities. In this case, the polarity of the thyristors 3P and 4P in which the current flow direction is directed from the power supply to the load side is positive in the feed switch of each phase and the current flow direction is directed from the load to the power supply side. The polarities of 3N and 4N are defined as negative polarity.

給電スイッチ3および4には、各相ごとに、切換制御回路30および40が付属する。切換制御回路30および40は、外部からの切換指令により一方の給電スイッチがオンしているときは他方の給電スイッチがオフされ、2つの給電スイッチ3、4が同時にオンされることがないように、給電スイッチ3、4のオン、オフの切り換えを制御する。 The feed switches 3 and 4 are provided with switching control circuits 30 and 40 for each phase. The switching control circuits 30 and 40 prevent the other power feeding switch from being turned off and the two power feeding switches 3 and 4 from being turned on at the same time when one power feeding switch is turned on by a switching command from the outside. Controls the on/off switching of the power feeding switches 3 and 4.

切換制御回路30は、給電スイッチ3に対する切換信号S3がオン(「1」)のとき、給電スイッチ3のサイリスタ3P,3Nへのゲート信号G3P、G3Nをオン(「1」)にし、給電スイッチ4のサイリスタ4P、4Nへのゲート信号G4P、G4Nをオフ(「0」)にする。そして、切換制御回路40は、給電スイッチ4に対する切換信号S4がオン(「1」)のとき、給電スイッチ4のサイリスタ4P、4Nへのゲート信号G4P、G4Nをオン(「1」)にし、給電スイッチ3のサイリスタ3P、3Nへのゲート信号G3P、G3Nをオフ(「0」)にする。 The switching control circuit 30 turns on (“1”) the gate signals G3P and G3N to the thyristors 3P and 3N of the power feeding switch 3 when the switching signal S3 to the power feeding switch 3 is on (“1”), and the power feeding switch 4 The gate signals G4P and G4N to the thyristors 4P and 4N are turned off ("0"). Then, when the switching signal S4 for the power feeding switch 4 is on (“1”), the switching control circuit 40 turns on (“1”) the gate signals G4P, G4N to the thyristors 4P, 4N of the power feeding switch 4 to feed power. The gate signals G3P and G3N to the thyristors 3P and 3N of the switch 3 are turned off (“0”).

切換制御回路30および40は、同じ構成を有するので、図1には、切換制御回路40の構成だけ詳細を示し、切換制御回路30は、ブロックで示し、詳細な構成の図示を省略する。 Since the switching control circuits 30 and 40 have the same configuration, only the configuration of the switching control circuit 40 is shown in detail in FIG. 1, and the switching control circuit 30 is shown as a block, and the detailed configuration is omitted.

切換制御回路40は、電圧検出器12で検出した3相交流電源1のU−V相の線間電圧E1UVの微分値を求める微分演算手段41を備える。この微分演算手段41は、検出した線間電圧E1UVを所定のクロック信号に同期してサンプリングして取り込み、前回取り込んだ電圧値と今回取り込んだ電圧値との変化分を求めることにより微分演算を行う。 The switching control circuit 40 includes a differential operation unit 41 that obtains a differential value of the U-V phase line voltage E1 UV of the three-phase AC power source 1 detected by the voltage detector 12. The differentiating means 41 performs the differentiating operation by sampling the line voltage E1 UV thus detected in synchronization with a predetermined clock signal and taking in it, and obtaining a change amount between the voltage value previously taken in and the voltage value taken in this time. To do.

微分演算手段41の出力は、給電路11の線間電圧E1UVの90°および270°位相を検出するため、90°位相検出手段42aおよび270°位相検出手段42bに入力される。90°位相検出手段42aは、微分演算手段41から出力される線間電圧E1UVの微分値E1UV´の極性の変化を監視し、微分値、すなわち変化量が正から負へ変化するタイミングをとらえて線間電圧E1UVの90°位相検出信号S90を発生する。270°位相検出手段42bは、微分演算手段41から出力される線間電圧E1UVの微分値E1UV´の極性の変化を監視し、微分値すなわち変化量が負から正に変化するタイミングをとらえて線間電圧E1UVの270°位相検出信号S270を発生する。 The output of the differential calculation means 41 is input to the 90° phase detection means 42a and the 270° phase detection means 42b in order to detect the 90° and 270° phases of the line voltage E1 UV of the power feeding path 11. The 90° phase detection means 42a monitors the change in the polarity of the differential value E1 UV ′ of the line voltage E1 UV output from the differential calculation means 41, and determines the timing at which the differential value, that is, the amount of change changes from positive to negative. Then, the 90° phase detection signal S90 of the line voltage E1 UV is generated. The 270° phase detecting means 42b monitors the change in the polarity of the differential value E1 UV ′ of the line voltage E1 UV output from the differential calculating means 41, and catches the timing when the differential value, that is, the change amount changes from negative to positive. And generates a 270° phase detection signal S270 of the line voltage E1 UV .

90°位相検出手段42aおよび270°位相検出手段42bからの検出信号S90およびS270は、電源1のU相電圧E1の位相を推定する位相推定手段43aおよび4
3bに入力される。
この位相推定手段43a、43bは、クロック信号Clをカウントするカウンタで構成する。位相推定手段43aを構成するカウンタは、90°位相検出信号S90によって、初期値設定器44aに設定された初期値60°からカウントを開始し、180°相当のクロック信号Clをカウントして240°のカウント値に達した時点で、カウント値をリセットする。位相推定手段43bを構成するカウンタは、270°位相検出信号S270によって、初期値設定器44bに設定された初期値240°からカウントを開始し、180°相当のクロックをカウントして420°(60°)に達した時点で、カウント値をリセットする。これによって、各々のカウント値から、検出した線間電圧の90°、270°位相から相電圧の位相がどれだけ進んだかを推定する。
90 ° phase detecting means 42a and 270 ° phase detection the detection signal S90 and S270 from the means 42b, phase estimation means 43a and 4 to estimate the phase of the power supply 1 U phase voltage E1 U
3b is input.
The phase estimating means 43a and 43b are composed of counters that count the clock signal Cl. The counter which constitutes the phase estimating means 43a starts counting from the initial value 60° set in the initial value setting device 44a by the 90° phase detection signal S90, counts the clock signal Cl corresponding to 180°, and 240°. When the count value of is reached, the count value is reset. The counter constituting the phase estimating means 43b starts counting from the initial value 240° set in the initial value setting unit 44b by the 270° phase detection signal S270, counts a clock corresponding to 180°, and 420° (60°). The count value is reset when (°) is reached. From this, it is estimated from each count value how much the phase of the phase voltage has advanced from the detected 90° and 270° phase of the line voltage.

相電圧は、周知のとおり線間電圧に対して30°の位相遅れを有しているので、位相推定手段43a、43bのカウンタの初期値を初期値設定器44a、44bにより、相電圧位相の検出値90°、270°よりそれぞれ30°少ない60°、240°に設定することにより、検出した線間電圧の位相から相電圧の位相に変換され、位相推定手段43a、43bのカウント値から直ちに相電圧の位相を推定することができる。位相推定手段43a、43bのカウンタのリセット値を240°、60°に設定するのも同様の理由である。
したがって、位相推定手段43aおよび43bのカウント値は、相電圧E1、ここではU相電圧E1の位相の推定値を示すことになる。
Since the phase voltage has a phase delay of 30° with respect to the line voltage, as is well known, the initial values of the counters of the phase estimating means 43a and 43b are set by the initial value setting devices 44a and 44b. By setting to 60° and 240°, which are 30° less than the detected values of 90° and 270°, respectively, the phase of the detected line voltage is converted into the phase of the phase voltage, and immediately from the count values of the phase estimating means 43a and 43b. The phase of the phase voltage can be estimated. The reset values of the counters of the phase estimating means 43a and 43b are set to 240° and 60° for the same reason.
Accordingly, the count value of the phase estimation means 43a and 43b, the phase voltage E1, would indicate an estimate of the phase of the U-phase voltage E1 U here.

位相推定手段43aのU相電圧E1の位相推定値θを示すカウント値は、比較器45a、45bの比較入力に入力される。比較器45aは、位相推定値θを示すカウント値を設定器S13から負の基準入力に入力された設定値180°と比較し、位相推定値θが設定値180°以上のとき「1」となり、そして、設定値180°以下のとき「0」とする比較出力S45aを発生する。また、比較器45bは、比較入力に入力された位相推定値θを、設定器S14から正の基準入力に入力された設定値180°と比較し、位相推定値θが設定値180°以下のとき「1」となり、そして、設定値180°以上のとき「0」となる比較出力S45bを発生する。
位相推定手段43bのU相電圧E1の位相推定値θを示すカウント値は、比較器46a、46bの比較入力に入力される。比較器46aは、位相推定値θを示すカウント値を設定器S15から正の基準入力に入力された設定値0°と比較し、位相推定値θが設定値0°以上のとき「1」となり、そして、設定値0°以下のとき「0」とする比較出力S46aを発生する。また、比較器46bは、比較入力に入力された位相推定値θを、設定器S16から正の基準入力に入力された設定値0°と比較し、位相推定値θが設定値0°以下のとき「1」となり、そして、設定値以上のとき「0」となる比較出力S46bを発生する。
The count value indicating the estimated phase value θ U of the U-phase voltage E1 U of the phase estimation means 43a is input to the comparison inputs of the comparators 45a and 45b. The comparator 45a compares the count value indicating the phase estimated value θ U with the set value 180° input to the negative reference input from the setter S13, and when the phase estimated value θ U is equal to or larger than the set value 180°, “1” is set. Then, when the set value is 180° or less, the comparison output S45a which is "0" is generated. Further, the comparator 45b compares the phase estimation value θ U input to the comparison input with the set value 180° input to the positive reference input from the setter S14, and the phase estimated value θ U is set to 180°. The comparison output S45b is "1" in the following cases, and "0" in the case where the set value is 180° or more.
The count value indicating the estimated phase value θ U of the U-phase voltage E1 U of the phase estimation means 43b is input to the comparison inputs of the comparators 46a and 46b. The comparator 46a compares the count value indicating the phase estimated value θ U with the set value 0° input to the positive reference input from the setter S15, and when the phase estimated value θ U is equal to or larger than the set value 0°, “1” is set. , And when the set value is 0° or less, the comparison output S46a which is "0" is generated. Further, the comparator 46b compares the phase estimated value θ U input to the comparison input with the set value 0° input to the positive reference input from the setter S16, and the phase estimated value θ U is set to 0°. The comparison output S46b is "1" in the following cases, and "0" in the case of the set value or more.

比較器45bと比較器46aの出力S45bとS46aは、オアゲート47aおよびアンドゲート48aを介してフリップフロップ回路で構成された信号保持手段49aに入力される。そして、比較器45aと比較器46bの出力S45aとS46bは、オアゲート47bおよびアンドゲート48bを介してフリップフロップ回路で構成された信号保持手段49bに入力される。 The outputs S45b and S46a of the comparator 45b and the comparator 46a are input to the signal holding means 49a composed of a flip-flop circuit via the OR gate 47a and the AND gate 48a. The outputs S45a and S46b of the comparator 45a and the comparator 46b are input to the signal holding means 49b composed of a flip-flop circuit via the OR gate 47b and the AND gate 48b.

信号保持手段49aの出力は、給電路21の給電スイッチ4の正極性のサイリスタ4Pに対するゲートオン許可信号S4Pとしてアンドゲート48Pに入力される。また、信号保持手段49bの出力は、給電路21の給電スイッチ4の負極性のサイリスタ4Nに対するゲートオン許可信号S4Nとしてアンドゲート48N入力される。 The output of the signal holding means 49a is input to the AND gate 48P as a gate-on permission signal S4P for the positive thyristor 4P of the power feeding switch 4 of the power feeding path 21. Further, the output of the signal holding means 49b is input to the AND gate 48N as a gate-on permission signal S4N for the negative polarity thyristor 4N of the power feeding switch 4 of the power feeding path 21.

切換制御回路40の切換信号入力端C41には、外部から給電スイッチ4への切換信号S4が入力される一方、切換信号入力端C42には、給電スイッチ3への切換信号S3を否定した信号¬S3が入力される。切換制御回路30の切換信号入力端C31には、給電スイッチ3への切換信号S3が入力される一方、切換信号入力端C32には、給電スイッチ4への切換信号S4を否定した信号¬S4が入力される。
給電スイッチ4への切換信号S4が「1」となって給電スイッチ4にオンを指令するときは、給電スイッチ3への切換信号S3は、「0」となって給電スイッチ3にオフを指令する。その反対に、給電スイッチ3への切換信号S3が「1」となって給電スイッチ3にオンを指令するときは、給電スイッチ4への切換信号S4は、「0」となって給電スイッチ4にオフを指令する。
信号保持手段49a、49bには、給電スイッチ4への切換信号S4が、「0」となってオフが指令されるとき、ノットゲート51を介して「1」となるリセット信号が加わり、信号保持手段49a、49bがリセットされる。
The switching signal input terminal C41 of the switching control circuit 40 receives the switching signal S4 from the outside to the power feeding switch 4, while the switching signal input terminal C42 rejects the switching signal S3 to the power feeding switch 3. S3 is input. The switching signal input terminal C31 of the switching control circuit 30 receives the switching signal S3 to the power feeding switch 3, while the switching signal input terminal C32 receives the signal S4 that negates the switching signal S4 to the power feeding switch 4. Is entered.
When the switching signal S4 to the power feeding switch 4 becomes "1" to instruct the power feeding switch 4 to turn on, the switching signal S3 to the power feeding switch 3 becomes "0" to command the power feeding switch 3 to turn off. .. On the contrary, when the switching signal S3 to the power feeding switch 3 becomes "1" and the power feeding switch 3 is instructed to turn on, the switching signal S4 to the power feeding switch 4 becomes "0" and the power feeding switch 4 is instructed. Command off.
When the switching signal S4 to the power feeding switch 4 becomes "0" and the off command is issued, the signal holding means 49a and 49b receives a reset signal which becomes "1" via the knot gate 51, and holds the signals. Means 49a, 49b are reset.

また、切換制御回路30から切換制御回路40に入力される切換信号S3は、ノットゲート52を介して、アンドゲート48aおよび48bに入力される。そして、切換制御回路40から切換制御回路30に入力される切換信号S4は、ノットゲート53を介して切換制御回路40内のアンドゲート48a、48bに相当する、ここには図示しない切換制御回路30内のアンドゲートに入力される。
なお、給電路21の電圧検出器22により検出された線間電圧E2UVは、切換制御回路30に入力される。
Further, the switching signal S3 input from the switching control circuit 30 to the switching control circuit 40 is input to the AND gates 48a and 48b via the knot gate 52. The switching signal S4 input from the switching control circuit 40 to the switching control circuit 30 corresponds to AND gates 48a and 48b in the switching control circuit 40 via the knot gate 53. The switching control circuit 30 is not shown here. Input to the AND gate inside.
The line voltage E2 UV detected by the voltage detector 22 of the power supply path 21 is input to the switching control circuit 30.

次に、このように構成されたこの発明の電源切換装置の動作を、図2に示す動作波形図を参照して説明する。 Next, the operation of the power supply switching device of the present invention thus constructed will be described with reference to the operation waveform diagram shown in FIG.

図1の電源切換装置において、横流防止対策が何も施されていない場合は、例えば、切換元の電源1から切換先の電源2への切換過程で、電源1側のU相の給電スイッチ3Uの正極性のサイリスタ3Pがオンし、これを通して負荷5に点線で示す電流IP1が流れているときに、電源2側のU相の給電スイッチ4Uの負極性のサイリスタ4Nがオンすると、これを通して電源1から電源2へ点線で示すように電流IN2が、サイリスタ3Pがオフするまで、横流として流れる。
この発明は、このような横流IN2が流れるのを防止するものである。
In the power source switching device of FIG. 1, when no measures against cross current are taken, for example, in the process of switching from the power source 1 of the switching source to the power source 2 of the switching destination, the U-phase power supply switch 3U on the power source 1 side. When the positive thyristor 3P is turned on and the current IP1 shown by the dotted line flows through the load 5 and the negative thyristor 4N of the U-phase power supply switch 4U on the power supply 2 side is turned on, the power is supplied through this. The current IN2 flows from 1 to the power source 2 as a cross current until the thyristor 3P is turned off as shown by the dotted line.
The present invention prevents such a cross current IN2 from flowing.

今ここで、図1の電源切換装置は、給電スイッチ3をオンにし、給電スイッチ4をオフにして、電源1から給電スイッチ3を通して負荷5へ給電している状態におかれている。この状態から給電スイッチ3をオフに、給電スイッチ4をオンに切り換えて、電源2から給電スイッチ4を通して負荷5へ給電する状態に切り換える場合の切換動作について説明する。このため、ここでは、電源1が切換元電源となり、電源2が切換先電源となる。 Here, the power supply switching device of FIG. 1 is in a state where the power supply switch 3 is turned on, the power supply switch 4 is turned off, and power is supplied from the power supply 1 to the load 5 through the power supply switch 3. The switching operation in the case where the power supply switch 3 is turned off and the power supply switch 4 is turned on from this state to switch the power supply 2 to the load 5 through the power supply switch 4 will be described. Therefore, here, the power source 1 is the switching source power source and the power source 2 is the switching destination power source.

給電スイッチ3がオンし、電源1から給電路11を通して負荷5へ電流I1が供給されている状態においては、電圧出器12により図2(a)に実線で示すような電源1のU−V相間の線間電圧E1UVが検出される。
この切換元電源1の線間電圧E1UVが、切換先電源2側の切換制御回路40の微分演算手段41に入力され、微分される。この微分演算手段41からは、図2(b)に示すような線間電圧の微分電圧E1UV´が得られる。
In the state where the power supply switch 3 is turned on and the current I1 is supplied from the power supply 1 to the load 5 through the power supply path 11, the voltage generator 12 causes the U-V of the power supply 1 as shown by the solid line in FIG. The line voltage E1 UV between the phases is detected.
The line voltage E1 UV of the switching source power source 1 is input to the differentiation operation means 41 of the switching control circuit 40 on the switching destination power source 2 side and differentiated. From this differential calculation means 41, a differential voltage E1 UV ' of a line voltage as shown in FIG. 2B is obtained.

この微分電圧E1UV´の波形から明らかなように、微分電圧E1UV´が正となる期間は、図2(c)に示すように電圧正変化量が「1」となり、微分電圧E1UV´が負となる期間は、図2(d)に示すように、電圧負変化量が「1」となる。 'As is apparent from the waveform of the differential voltage E1 UV' the differential voltage E1 UV period becomes positive is voltage positive variation as shown in FIG. 2 (c) is "1", and the differential voltage E1 UV ' During the period in which is negative, the negative voltage change amount is “1” as shown in FIG.

90°位相検出手段42aは、図2(d)に示す線間電圧E1UVの電圧負変化量を監視し、これが0から1へ立ち上がるのを検知して、90°位相検出信号S90を発生する。このため、90°位相検出手段42aから、図2(e)に示すように、線間電圧E1UVが90°位相となるt6時点で90°位相検出信号S90が発生される。 The 90° phase detecting means 42a monitors the voltage negative change amount of the line voltage E1 UV shown in FIG. 2D, detects that it rises from 0 to 1, and generates a 90° phase detection signal S90. .. Therefore, the 90° phase detection means 42a generates the 90° phase detection signal S90 at time t6 when the line voltage E1 UV has a 90° phase, as shown in FIG. 2(e).

また、270°位相検出手段42bは、図2(c)に示す線間電圧E1UVの正変化量を監視し、これが0から1へ立ち上がるのを検知して270°位相検出信号S270を発生する。したがって、270°位相検出信号S270は、図2(f)に示すように、線間電圧E1UVが270°位相となるt3時点で発生される。 The 270° phase detecting means 42b monitors the positive change amount of the line voltage E1 UV shown in FIG. 2C, detects that it rises from 0 to 1, and generates the 270° phase detection signal S270. .. Therefore, the 270° phase detection signal S270 is generated at time t3 when the line voltage E1 UV has a 270° phase, as shown in FIG. 2(f).

クロック信号Clをカウントして電源1の相電圧E1の位相を推定する位相推定手段43aおよび43bは、それぞれ図2(g)および図2(h)に示すように、90°位相検出信号S90および270°位相検出信号S270が入力されることによって、それぞれ初期値設定器44aおよび44bに設定された初期値60°および240°からカウントを開始する。カウントを開始した位相推定手段43aおよび43bは、それぞれ、270°位相検出信号S270および90°位相検出信号S90によりカウントを開始してから、それぞれカウント値が240°および60°になるまでカウントし、240°および60°に達したところでカウント値をリセットして初期値(60°および240°)に戻す動作をする。 The phase estimating means 43a and 43b for counting the clock signal Cl and estimating the phase of the phase voltage E1 of the power supply 1 have the 90° phase detection signal S90 and the 90° phase detection signal S90 as shown in FIGS. 2(g) and 2(h), respectively. When the 270° phase detection signal S270 is input, counting is started from the initial values 60° and 240° set in the initial value setters 44a and 44b, respectively. The phase estimating means 43a and 43b that have started counting, start counting by the 270° phase detection signal S270 and the 90° phase detection signal S90, respectively, and then count until the count values become 240° and 60°, respectively. When it reaches 240° and 60°, the count value is reset to the initial value (60° and 240°).

このため、位相推定手段43aは、t3時点まで、およびt6〜t10時点間でカウント動作を行い、位相推定手段43bは、t3〜t6時点間でカウント動作を行いうので、両位相推定手段のカウント値により、U相のスイッチ3Uが挿入されたU相電圧E1の位相推定値が示される。
位相推定手段43aおよび43bのU相電圧E1の位相推定値θを示すカウント値は、それぞれ比較器45aおよび45bによって設定器S13およびS14に設定された設定値180°と比較される。比較器45aは、カウント値(相電圧位相推定値)が180°以上であれば「1」となる信号S45aを発生し、比較器45bは、カウント値が180°以下であれば「1」となる信号S45bを発生する。したがって、比較器45aの出力から、相電圧E1の位相が180°以上にあることを検知でき、そして比較器45bの出力から相電圧E1の位相が180°以下であることを検知できる。
Therefore, the phase estimating means 43a performs the counting operation up to the time point t3 and between the time points t6 and t10, and the phase estimating means 43b performs the counting operation between the time points t3 and t6. the value, the phase estimate of the U-phase voltage switch 3U is inserted in the U-phase E1 U is shown.
The count value indicating the estimated phase value θ U of the U-phase voltage E1 U of the phase estimating means 43a and 43b is compared with the set value 180° set in the setters S13 and S14 by the comparators 45a and 45b, respectively. The comparator 45a generates a signal S45a which becomes "1" when the count value (phase voltage phase estimated value) is 180° or more, and the comparator 45b outputs "1" when the count value is 180° or less. Signal S45b is generated. Thus, it detects that the output of the comparator 45a, the phase voltage E1 can detect that the U phase is above 180 °, and the phase of the phase voltage E1 U from the output of the comparator 45b is 180 ° or less.

位相推定手段43bの相電圧位相推定値を示すカウント値は、比較器46aおよび46bによって設定器S15、S16に設定された設定値0°と比較され、カウント値が0°以上であれば比較器46aが「1」となる信号S46aを出力し、カウント値が0°以下であれば比較器46bが「1」となる信号S46bを出力する。したがって比較器46aの出力から相電圧E1の位相が0°以上にあることを検知でき、そして比較器46bの出力から相電圧E1の位相が0°以下であることを検知できる。 The count value indicating the phase voltage phase estimated value of the phase estimating means 43b is compared with the set value 0° set in the setters S15 and S16 by the comparators 46a and 46b, and if the count value is 0° or more, the comparator. 46a outputs the signal S46a which becomes "1", and when the count value is 0° or less, the comparator 46b outputs the signal S46b which becomes "1". Thus detect that the comparator output from the phase voltages E1 U phase 46a is able to detect that the 0 ° or more, and the phase of the phase voltage E1 U from the output of the comparator 46b is 0 ° or less.

このため、比較器45bと46aのオア出力を取り出すオアゲート47aからは、相電圧E1の位相が0°(360°)から180°の間、図2(i)に示すように「1」となる出力が発生される。これは、相電圧E1の正極性を示すものであるから、オアゲート47aの出力から相電圧E1の正極性を検知できる。 Therefore, from the OR gate 47a for extracting the OR outputs of the comparators 45b and 46a, the phase of the phase voltage E1 U is "1" as shown in FIG. 2(i) while the phase is 0° (360°) to 180°. Output is generated. This phase because the voltage shows a positive polarity E1 U, can detect a positive polarity of the phase voltage E1 U from the output of the OR gate 47a.

比較器45aと46bのオア出力を取り出すオアゲート47bからは、相電圧E1の位相が180°から360(0)°の間、図2(j)に示すように「1」となる出力が発生される。これは、相電圧E1の負極性を示すもので、オアゲート47bの出力から相電圧E1の負極性を検知できる。 OR gate 47b for taking out an OR output of comparator 45a and 46b are 360 (0) from phase 180 ° of the phase voltage E1 U ° between the output becomes "1" as shown in FIG. 2 (j) is generated To be done. This indicates the negative polarity of the phase voltage E1 U, can detect a negative polarity of the phase voltage from the output E1 U of the OR gate 47b.

オアゲート47aおよび47bの出力は、それぞれアンドゲート48aおよび48bの一端に入力される。これらのアンドゲート48aおよび48bの他端には、ノットゲート52を介してスイッチ3の切換信号S3を否定した信号の¬S3が入力される。このため、アンドゲート48aからは、図2(i)に示すように相電圧E1が正極性となっているt5〜t9時点間において、スイッチ切換信号S3が、図2(k)に示すようにオフ、すなわち「0」となったとき、「1」となる出力S48aが得られ、これが信号保持手段49aよって、ゲートオン許可信号S4Pとして保持される。このゲートオン許可信号S4Pは、電源2側の給電スイッチ4の正極性のサイリスタ4Pにゲート信号を出力するアンドゲート48Pの一端に入力される。 The outputs of the OR gates 47a and 47b are input to one ends of the AND gates 48a and 48b, respectively. To the other ends of these AND gates 48a and 48b, the signal S3 that is the negation of the switching signal S3 of the switch 3 is input via the NOT gate 52. Therefore, the AND gate 48a, between t5~t9 time when the phase voltage E1 U as shown in FIG. 2 (i) has a positive polarity, the switching signal S3 is such that shown in FIG. 2 (k) When it is turned off, that is, when it becomes "0", the output S48a which becomes "1" is obtained, and this is held as the gate-on permission signal S4P by the signal holding means 49a. The gate-on permission signal S4P is input to one end of an AND gate 48P that outputs a gate signal to the positive thyristor 4P of the power supply switch 4 on the power supply 2 side.

また、アンドゲート48bからは、図2(j)に示すように相電圧E1の負極性となっているt2〜t5時点間、またはt9時点以降において、スイッチ切換信号S3が、図2(k)に示すようにオフ、すなわち「0」となると、「1」となる出力S48bが得られ、これが信号保持手段49bよって、ゲートオン許可信号S4Nとして保持される。このゲートオン許可信号S4Nは、電源2側の給電スイッチ4の負極性のサイリスタ4Nにゲート信号を出力するアンドゲート48Nの一端に入力される。 Further, the AND from the gate 48b, between the negative polarity going on t2~t5 when the phase voltage E1 U as shown in FIG. 2 (j), or at t9 after time, switching signal S3 is FIG 2 (k ), when it is turned off, that is, when it is "0", an output S48b which is "1" is obtained, and this is held as the gate-on permission signal S4N by the signal holding means 49b. The gate-on permission signal S4N is input to one end of an AND gate 48N that outputs a gate signal to the negative polarity thyristor 4N of the power supply switch 4 on the power supply 2 side.

このように、アンドゲート48Pまたは48Nの一端にゲートオン許可信号S4PまたはS4Nが入力されている状態で、給電スイッチ4に切り換えを指令する切換信号S4がオン(「1」)となると、アンドゲート48Pまたは48Nからゲート信号G4P、G4Nが発生され、給電スイッチ4の正極性サイリスタ4Pまたは負極性サイリスタ4Nに出力されるため、サイリスタ4Pまたはサイリスタ4Nがオンされるようになる。 As described above, when the switching signal S4 for instructing the switching to the power feeding switch 4 is turned on (“1”) with the gate-on permission signal S4P or S4N being input to one end of the AND gate 48P or 48N, the AND gate 48P Alternatively, since the gate signals G4P and G4N are generated from 48N and output to the positive polarity thyristor 4P or the negative polarity thyristor 4N of the power feeding switch 4, the thyristor 4P or thyristor 4N is turned on.

図1における給電スイッチ3がオンされて、電源1から給電路11を通して負荷5に給電している状態で、t7時点で電源切換指令が与えられ、給電スイッチ3の切換信号S3がオン(「1」)からオフ(「0」)に切り換わり、給電スイッチ4の切換信号S4がオフ(「0」)からオン(「1」)に切り換わると、電源1側のスイッチ3へのゲート信号G3P、G3Nがアンドゲート38P、38Nによってオフにされる。このときは、まだ電源3のU相電圧E1が正極性にあるので、スイッチ3Uの正極性サイリスタ3Pはゲート信号がオフされても通流を継続する。これは、相電圧E1の電圧が負極性となり、サイリスタ3Pを通流する電流I1がゼロ点を通過するまで継続される。 In the state where the power supply switch 3 in FIG. 1 is turned on and power is being supplied from the power supply 1 to the load 5 through the power supply path 11, a power supply switching command is given at time t7 and the switching signal S3 of the power supply switch 3 is turned on (“1 )) to off (“0”) and the switching signal S4 of the power supply switch 4 switches from off (“0”) to on (“1”), the gate signal G3P to the switch 3 on the power supply 1 side is displayed. , G3N are turned off by AND gates 38P, 38N. In this case, since the still U-phase voltage E1 U of the power supply 3 is in the positive polarity, the positive polarity thyristor 3P switch 3U gate signal to continue flowing be turned off. This voltage of the phase voltage E1 U is negative polarity, is continued until the current I1 flowing through the thyristor 3P passes through the zero point.

この状態で、電源2側の給電スイッチ4のスイッチ4Uの、スイッチ3Uの導通している正極性のサイリスタ3Pと電流通流極性が同じとなる負極性のサイリスタ4Nが導通すると、導通を継続している正極性サイリスタ3Pと導通を開始するスイッチ4Uの負極性サイリスタ4Nを通して電源1から電源2へ横流IP2が流れることになる。 In this state, when the negative thyristor 4N of the switch 4U of the power supply switch 4 on the power source 2 side, which has the same current conduction polarity as the positive thyristor 3P of the switch 3U, which is in conduction, becomes conductive, the conduction is continued. The cross current IP2 flows from the power source 1 to the power source 2 through the negative polarity thyristor 4N of the switch 4U which starts conduction with the positive polarity thyristor 3P.

しかし、この発明においては、t7時点で電源切換指令が与えられても、相電圧E1が正極性にある場合は、ゲートオン許可信号S4Pを、スイッチ4Uの正極性サイリスタ4Pにゲート信号を与えるアンドゲート48Pだけに与え、負極性サイリスタ4Nにゲート信号を与えるアンドゲート48Nには与えないので、この期間に負極性のサイリスタ4Nがオンされることはない。 However, in the present invention, it is given a power switching command at time t7, when the phase voltage E1 U is in the positive polarity, providing a gate-on enable signal S4P, a gate signal to the positive thyristor 4P switches 4U and Since it is given only to the gate 48P and is not given to the AND gate 48N which gives the gate signal to the negative polarity thyristor 4N, the negative polarity thyristor 4N is not turned on during this period.

また、ゲートオン許可信号S4Pが与えられることにより、アンドゲート48Pがオンとなり、正極性サイリスタ3Pのゲートにゲート信号G4Pが入力され、このサイリスタ4Pがオンされるが、サイリスタ4Pの通流方向が電源1側から流れる横流の通流方向に対して逆向きとなるため、このサイリスタ4Pによって横流は阻止されることになる。
このため、スイッチ3の正極性サイリスタ3Pが通流している電圧E1の正極性が終わるt9時点までは、スイッチ4(4U)は横流を通流させることがないので、電源1側から電源2に横流が流れることが防止される。
Further, when the gate-on permission signal S4P is given, the AND gate 48P is turned on, the gate signal G4P is input to the gate of the positive polarity thyristor 3P, and this thyristor 4P is turned on, but the flow direction of the thyristor 4P is the power source. The thyristor 4P blocks the cross flow because it is opposite to the flow direction of the cross flow flowing from the first side.
Therefore, until the positive polarity end time t9 voltage E1 U to positive thyristor 3P is flowing through the switch 3, the switch 4 (4U) never to flow through the lateral flow, the power supply 2 from the power supply 1 side A cross current is prevented from flowing.

相電圧E1の正極性が終わるt9時点で、電流I1がゼロとなるため、スイッチ3(3U)の正極性のサイリスタ3Pがオフし、スイッチ3(3U)が閉じて、電源1が遮断される。
電源1が遮断されても、電圧位相推定手段43aは、最後に線間電圧の90°位相(相
電圧の60°)を検出したタイミング(t6)から相電圧が240°となるまでの間は電圧の有無に関わらず、カウントを継続するため、カウント初期値(60°)から、位相がさらに120°進んで相電圧E1の極性が変わってサイリスタがオフするタイミング(相電圧の180°位相)となるt9時点を経過したことを推定することができる。すなわち、位相推定手段43aの位相推定値を示すカウント値が180°以上になったとき、比較器45aから出力される「1」となる出力信号S45aが、サイリスタ3Uがオフするタイミング(相電圧の180°位相)を示すことになる。
In t9 when the positive polarity end of the phase voltage E1 U, because the current I1 is zero, positive thyristor 3P switch 3 (3U) are turned off, the switch 3 (3U) is closed, power source 1 is cut off It
Even if the power supply 1 is cut off, the voltage phase estimation means 43a continues from the timing (t6) when the 90° phase of the line voltage (60° of the phase voltage) is finally detected until the phase voltage becomes 240°. To continue counting regardless of the presence or absence of voltage, the timing when the phase advances by 120° from the initial count value (60°) and the polarity of the phase voltage E1 U changes to turn off the thyristor (180° phase voltage phase It is possible to estimate that the time t9, which is That is, when the count value indicating the phase estimation value of the phase estimation means 43a becomes 180° or more, the output signal S45a of "1" output from the comparator 45a turns off the thyristor 3U at the timing (of the phase voltage). 180° phase).

比較器45aの相電圧E1が負極性であることを示す「1」となった出力信号S45aが、オアゲート47b、およびアンドゲート48bを介して信号保持手段49bに入力され、切換先の切換信号S4がオン(「1」)になってから、相電圧E1が最初に負極性となったときに信号保持手段49bに保持されることなる。この結果、信号保持手段49bからアンドゲート48Nにゲートオン許可信号S4Nが与えられ、アンドゲート48Nを通してスイッチ4(4U)の切換信号S4がゲート信号G4Nとしてスイッチ4(4U)の負極性サイリスタ4Nのゲートに与えられる。これにより、スイッチ4(4U)の負極性サイリスタ4Nが導通し、電源2から負荷5への給電が開始され、電源の切り換えを完了する。 The output signal S45a became "1" indicating that the phase voltage E1 U of the comparator 45a is negative are input to the signal holding unit 49b via the OR gate 47b and an AND gate 48b,, switching signal switching destination S4 is the on ( "1"), made possible phase voltage E1 U is held in the signal holding unit 49b when the first becomes negative. As a result, the gate holding enable signal S4N is given from the signal holding means 49b to the AND gate 48N, and the switching signal S4 of the switch 4 (4U) is supplied as the gate signal G4N through the AND gate 48N to the gate of the negative thyristor 4N of the switch 4 (4U). Given to. As a result, the negative polarity thyristor 4N of the switch 4 (4U) becomes conductive, power supply from the power supply 2 to the load 5 is started, and the switching of the power supply is completed.

なお、相電圧E1がゼロとなるt9時点で、給電スイッチ3のサイリスタ3Pがオフされることにより、切換回路40の入力電圧E1UVがゼロになると、位相検出手段(42a、42b)の出力信号が不定となるため、電圧正変化量および電圧負変化量、ならびに90°検出信号S90および270°検出信号S270は、図2(c)、(d)、(e)、(f)に格子状のハッチングで示すようにt9時点以降は不定となる。この結果、位相推定手段43a、43bが電圧正変化量および電圧負変化量の誤った立ち上がりでカウントを開始し、位相推定手段43a、43bの図2(e)、(f)のt9時点以降の格子状のハッチングで示すカウントは、誤カウントとなることがある。
しかし、このように切換回路40の位相推定手段43a、43bに誤カウントが生じても、すでに、給電スイッチ3から給電スイッチ4に切り換えが実行されたのちであるので、特に問題となることはない。
When the input voltage E1 UV of the switching circuit 40 becomes zero by turning off the thyristor 3P of the power feeding switch 3 at time t9 when the phase voltage E1 U becomes zero, the output of the phase detecting means (42a, 42b). Since the signal becomes indefinite, the positive voltage change amount, the negative voltage change amount, and the 90° detection signal S90 and the 270° detection signal S270 are shown in FIGS. 2(c), (d), (e), and (f). As shown by the solid hatching, it becomes indefinite after time t9. As a result, the phase estimating means 43a and 43b start counting at the false rise of the positive voltage change amount and the negative voltage change amount, and the phase estimating means 43a and 43b after the time t9 in FIGS. 2(e) and (f). The count indicated by the grid-like hatching may be a false count.
However, even if the phase estimation means 43a and 43b of the switching circuit 40 are erroneously counted in this way, there is no particular problem because the power feeding switch 3 has already been switched to the power feeding switch 4. ..

このように、この発明によれば、電源の切り換えを行うとき、切換元の電源からの相電圧の極性を判定して、この相電圧の極性が正極性の場合は、切換先の電源の給電スイッチの正極性のサイリスタにゲートオン許可信号を与え、負極性の場合は、切換先の電源の給電スイッチの負極性のサイリスタにゲートオン許可信号を与えることにより、切換元の電源と切換先の電源との間の横流の発生を防止しているので、同期切換手段や、交流電源相互間に流れる横流分を検出する手段などを設ける必要がなくなり、構成を簡単にすることができる。 As described above, according to the present invention, when the power source is switched, the polarity of the phase voltage from the switching source power source is determined, and when the polarity of the phase voltage is positive, the power supply of the switching destination power source is performed. The gate-on permission signal is given to the positive polarity thyristor of the switch, and in the case of negative polarity, the gate-on permission signal is given to the negative polarity thyristor of the power feed switch of the switching destination power source so that the switching source power source and the switching destination power source are connected. Since the occurrence of the cross current between the AC power supplies is prevented, it is not necessary to provide a synchronization switching means, a means for detecting the cross current flowing between the AC power supplies, and the configuration can be simplified.

また、電源2から電源1への切り換えを行うときは、スイッチ3側の切換制御回路30により、スイッチ4側の切換制御回路40と同様に切換時に電源間に横流を発生させることなく切り換えを行うことができる。 Further, when switching from the power source 2 to the power source 1, the switching control circuit 30 on the switch 3 side performs switching without generating a cross current between the power sources at the time of switching, similarly to the switching control circuit 40 on the switch 4 side. be able to.

図3にこの発明の第2の実施例を示す。
前記の第1の実施例は、電源の相電圧を基準にして電源の切換を制御しているので、負荷5に誘導成分が含まれない場合は、確実に横流の発生を防止することができるが、負荷に誘導成分が含まれ負荷電流に電圧に対して遅れが生じると、横流の発生を防止することができない場合がある。
この第2の実施例は、このような問題を解決するために、負荷電流に遅れが生じても横流の発生を確実に防止することができるようにしたものである。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.
In the first embodiment described above, the switching of the power source is controlled with reference to the phase voltage of the power source. Therefore, when the load 5 does not include the inductive component, the occurrence of the cross current can be reliably prevented. However, if the load contains an inductive component and the load current is delayed with respect to the voltage, it may not be possible to prevent the occurrence of cross current.
In the second embodiment, in order to solve such a problem, it is possible to reliably prevent the occurrence of the cross current even if the load current is delayed.

この図3の第2の実施例においては、負荷5の誘導成分による負荷電流の遅れ分の位相角αを予め設定し、この遅れ分の位相角αを比較器4の比較基準値に加算するようにしている。
具体的には、比較器45a、45bの基準値設定器S13a、S14aには、180°に遅れ分の位相角αを加算して「180°+α」を設定する。また、比較器46a、46bの基準値設定器S15a、S16aには、0°に遅れ分の位相角αを加算して「0°+α」を設定し、電流の遅れ位相分を補正する。
その他の構成は、図1に示す第1の実施例と同じであるので、説明を省略する。
In the second embodiment of FIG. 3, the phase angle α of the delay of the load current due to the inductive component of the load 5 is preset and the phase angle α of the delay is added to the comparison reference value of the comparator 4. I am trying.
Specifically, the reference value setting devices S13a and S14a of the comparators 45a and 45b are set to "180°+α" by adding the phase angle α of the delay to 180°. Further, the reference value setting devices S15a and S16a of the comparators 46a and 46b add "0°+α" by adding the phase angle α of the delay amount to 0° to correct the delay phase amount of the current.
Since the other structure is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, the description is omitted.

第2の実施例における比較器45a、45b、46a、46bの出力は、第1の実施例と同様に、オアゲート47a、47bおよびアンドゲート48a、48bを介して信号保持手段49a、49bにゲートオン許可信号S4P、S4Nとして保持される。そして、比較器45a、45b、46a、46bは、比較する基準値が基準位相より位相角α分遅れた位相となるので、相電圧より位相角α分遅れた負荷電流Iの位相を基準値と比較して、負荷電流の極性を判定することと同等となる。
このため、転換元電源側のゲートオフ信号(電源切換信号)が出力された以降に、相電圧の所定の極性になってから、負荷電流の位相遅れ分経過したところでゲートオン許可信号S4P、S4Nが発生されることになる。
Similarly to the first embodiment, the outputs of the comparators 45a, 45b, 46a, 46b in the second embodiment allow the signal holding means 49a, 49b to turn on through the OR gates 47a, 47b and the AND gates 48a, 48b. It is held as signals S4P and S4N. In the comparators 45a, 45b, 46a, 46b, since the reference value to be compared is a phase delayed by the phase angle α from the reference phase, the phase of the load current I delayed by the phase angle α from the phase voltage is set as the reference value. The comparison is equivalent to determining the polarity of the load current.
Therefore, after the gate-off signal (power supply switching signal) on the conversion source power supply side is output, the gate-on permission signals S4P and S4N are generated when a phase delay of the load current elapses after the phase voltage has a predetermined polarity. Will be done.

これにより、負荷5が誘導成分を含み、負荷電流に遅れが生じても、この負荷電流の位相遅れを補正することができるので、電源の切換時に切換元のスイッチ3と切換先のスイッチ4とによって電源が短絡されることがなくなり、電源の切換時の横流の発生を防止することができる。 As a result, even if the load 5 includes an inductive component and the load current is delayed, the phase delay of the load current can be corrected, so that the source switch 3 and the destination switch 4 can be switched when the power source is switched. As a result, the power supply is not short-circuited, and it is possible to prevent the occurrence of cross current when the power supply is switched.

この発明の第3の実施例を図4に示す。
この第3の実施例は、電源1および2と負荷5との間に設けた給電スイッチ3および4の電源側の電圧E1a、E2aまたは負荷側の電圧E1b、E2bを検出して、給電スイッチの切り換え時に、切換元の電源電圧または負荷電圧が、所定値以下に低下してから、切換先の切換スイッチをオンすることにより、2つの電源間に流れる横流を抑制するようにしたものである。
A third embodiment of the present invention is shown in FIG.
In the third embodiment, the power supply side voltages E1a and E2a or the load side voltages E1b and E2b of the power supply switches 3 and 4 provided between the power sources 1 and 2 and the load 5 are detected to detect the power supply switches. At the time of switching, the source voltage or load voltage of the switching source drops below a predetermined value, and then the switching switch of the switching destination is turned on to suppress the cross current flowing between the two power sources.

このため、給電スイッチ3よび4の電源側の電圧E1a、E2aおよび負荷側の電圧E1b、E2bを検出するために、給電スイッチ3よび4の電源側および負荷側に、それぞれ電圧検出器12a、12bおよび22a、22bを設ける。
電源1側の電圧検出器12a、12bの出力は、電源2側の給電スイッチ4の切り換えを制御する制御回路40に入力され、電源2側の電圧検出器22a、22bの出力は、電源1側の給電スイッチ3の切り換えを制御する制御回路30に入力される。
Therefore, in order to detect the voltages E1a and E2a on the power supply side of the power supply switches 3 and 4 and the voltages E1b and E2b on the load side, voltage detectors 12a and 12b are respectively provided on the power supply side and the load side of the power supply switches 3 and 4. And 22a and 22b are provided.
The outputs of the voltage detectors 12a and 12b on the power source 1 side are input to the control circuit 40 that controls switching of the power supply switch 4 on the power source 2 side, and the outputs of the voltage detectors 22a and 22b on the power source 2 side are the power source 1 side. Is input to the control circuit 30 which controls the switching of the power feeding switch 3.

給電スイッチ3および4の切り換えを制御する制御回路30および40は、同一の構成を有するので、ここでは、給電スイッチ4の制御回路40は構成の全体を示し、給電スイッチ3の制御回路30は、構成の一部だけを示し、図示を簡略にしている。
給電スイッチ3および4の各相のスイッチは、それぞれ2つのサイリスタ3PU(V,W)、3NU(V,W)およびサイリスタ4PU(V,W)、4NU(V,W)を逆極性に並列接続して構成する。
Since the control circuits 30 and 40 for controlling the switching of the power feeding switches 3 and 4 have the same configuration, the control circuit 40 of the power feeding switch 4 shows the entire configuration here, and the control circuit 30 of the power feeding switch 3 is Only part of the configuration is shown and the illustration is simplified.
Each of the power supply switches 3 and 4 has a thyristor 3PU (V, W), 3NU (V, W) and a thyristor 4PU (V, W), 4NU (V, W) connected in reverse polarity in parallel. And configure.

給電スイッチ4を制御する制御回路40に入力された電圧検出器12a、12bで検出された電源1側の交流の電源側電圧および負荷側電圧は、それぞれ全波整流器REa、REbにより直流電圧E1aおよびE1bに変換される。この直流電圧E1aおよびE1bは、それぞれ比較器CPaおよびCPbで、基準電圧設定器S18aおよびS18bに設定された基準電圧Esと比較して、直流電圧E1aおよびE1bが基準電圧Esより高いか低いかを判定する。基準電圧Esは、電源1および2の定格電圧の10%以下の低い電圧に設定されている。 The power supply side voltage and the load side voltage of the AC on the power supply 1 side detected by the voltage detectors 12a and 12b input to the control circuit 40 that controls the power supply switch 4 are the DC voltage E1a and the load side voltage, respectively, by the full wave rectifiers REa and REb. Converted to E1b. The DC voltages E1a and E1b are respectively compared by the comparators CPa and CPb with the reference voltage Es set in the reference voltage setters S18a and S18b to determine whether the DC voltages E1a and E1b are higher or lower than the reference voltage Es. judge. The reference voltage Es is set to a low voltage of 10% or less of the rated voltage of the power supplies 1 and 2.

比較器CPaおよびCPbは、直流電圧E1aおよびE1bが、基準電圧Esより高いときは「0」となる判定出力を発生し、基準電圧Esより低いときは「1」となる判定出力を発生する。
比較器CPaおよびCPbの判定出力は、それぞれ時限要素TaおよびTbとオアゲート47を介してアンドゲート48の一端に入力される。アンドゲート48の他端には、電源1側の給電スイッチ3の切り換えを制御する制御回路30から入力される給電スイッチ3への切換信号S3がノットゲート52を介して入力される。
Comparators CPa and CPb generate determination outputs that are "0" when DC voltages E1a and E1b are higher than reference voltage Es, and generate determination outputs that are "1" when they are lower than reference voltage Es.
The judgment outputs of the comparators CPa and CPb are input to one end of an AND gate 48 via the time elements Ta and Tb and the OR gate 47, respectively. To the other end of the AND gate 48, a switching signal S3 to the power feeding switch 3 input from the control circuit 30 that controls switching of the power feeding switch 3 on the power source 1 side is input via the not gate 52.

時限要素Ta、Tbは、サイリスタがオフするために電源側または負荷側の電圧が0Vになるタイミングに達する時間遅れtsを設けている。 The time elements Ta and Tb are provided with a time delay ts for reaching the timing when the voltage on the power supply side or the load side becomes 0 V because the thyristor is turned off.

アンドゲート48の出力信号は、フリップフロップ回路等で構成された信号保持手段49により、ゲートオン許可信号SI4として保持される。信号保持手段49のリセット端子Rには、制御回路40の切換信号入力端C41に加えられた給電スイッチ4への切換信号S4がノットゲート51を介して入力される。このため、信号保持手段49は、切換信号S4が「0」となって給電スイッチ4にオフを指令するとき、ノットゲート51を介して「1」となるリセット信号が加わり、保持したゲートオン許可信号SI4を「0」にリセットする。 The output signal of the AND gate 48 is held as the gate-on permission signal SI4 by the signal holding means 49 composed of a flip-flop circuit or the like. The switching signal S4 applied to the switching signal input terminal C41 of the control circuit 40 to the power feeding switch 4 is input to the reset terminal R of the signal holding means 49 via the not gate 51. Therefore, when the switching signal S4 becomes "0" and the power supply switch 4 is instructed to be turned off, the signal holding means 49 adds a reset signal which becomes "1" via the knot gate 51, and holds the held gate-on permission signal. SI4 is reset to "0".

信号保持手段49から入力されるゲートオン許可信号SI4は、スイッチ4のアンドゲート48PU、48NU、48PV、48NVおよび48PW、48NWを介して、相スイッチ4U、4V、4Wのそれぞれの正極性サイリスタ4PU、4PV、4PWおよび負極性サイリスタ4NU、4NV、4NWのゲートに入力される。アンドゲート48PU〜48NWのそれぞれの他端には、給電スイッチ4への切換信号S4が入力される。 The gate-on permission signal SI4 inputted from the signal holding means 49 is passed through the AND gates 48PU, 48NU, 48PV, 48NV and 48PW, 48NW of the switch 4, and the positive polarity thyristors 4PU, 4PV of the phase switches 4U, 4V, 4W are respectively supplied. 4PW and negative polarity thyristors 4NU, 4NV, and 4NW. The switching signal S4 to the power feeding switch 4 is input to the other ends of the AND gates 48PU to 48NW.

このため、アンドゲート48PU〜48NWは、給電スイッチ4へオンを指令する「1」となる切換信号S4と、他端に信号保持手段4から「1」となるゲートオン許可信号SI4とが入力されたときオンとなって給電スイッチ4の各相の正サイリスタおよび負極性サイリスタのゲートにゲート信号が入力さされ、各サイリスタ(4PU〜4NW)が導通することによって給電スイッチ4がオンとなって、電源2から負荷5への給電が行われる。
給電スイッチ3の各相スイッチのサイリスタ(3PU〜3NW)も、制御回路30よってスイッチ4のサイリスタと同様に制御される。
Therefore, the AND gates 48PU to 48NW are input with the switching signal S4 which is "1" for instructing the power feeding switch 4 to turn on and the gate-on permission signal SI4 which is "1" from the signal holding means 4 to the other end. When it is turned on, the gate signal is input to the gates of the positive thyristor and the negative polarity thyristor of each phase of the power supply switch 4, and each thyristor (4PU to 4NW) is turned on, so that the power supply switch 4 is turned on and the power supply is turned on. Power is supplied from 2 to the load 5.
The thyristors (3PU to 3NW) of each phase switch of the power feeding switch 3 are also controlled by the control circuit 30 in the same manner as the thyristor of the switch 4.

図5にこのように構成された第3の実施例の電源切換装置の電源切換時の動作波形図を示す。
次に、この図を参照して第3の実施例の電源切換装置の電源切換動作を説明する。
FIG. 5 shows an operation waveform diagram at the time of switching the power source of the power source switching device of the third embodiment configured as described above.
Next, the power supply switching operation of the power supply switching device of the third embodiment will be described with reference to this figure.

図4の電源切換装置は、今ここでは、給電スイッチ3をオンにし、給電スイッチ4をオフにして、電源1から給電スイッチ3を通して負荷5へ給電している状態におかれている。この状態から給電スイッチ3をオフに、給電スイッチ4をオンに切り換えて、電源2から給電スイッチ4を通して負荷5へ給電する状態に切り換える場合の切換動作について説明する。このため、ここでは、電源1が切換元電源となり、電源2が切換先電源となる。 The power supply switching device of FIG. 4 is now in a state where the power supply switch 3 is turned on, the power supply switch 4 is turned off, and power is supplied from the power supply 1 to the load 5 through the power supply switch 3. The switching operation in the case where the power supply switch 3 is turned off and the power supply switch 4 is turned on from this state to switch the power supply 2 to the load 5 through the power supply switch 4 will be described. Therefore, here, the power source 1 is the switching source power source and the power source 2 is the switching destination power source.

図5のt50時点においては、制御回路30の入力端C31に外部から入力される給電スイッチ3に対する切換信号S3は「1」となり、制御回路40の入力端C41に外部から入力される給電スイッチ4に対する切換信号S4は「0」となっており、この状態は、給電切換指令が出されるt51時点まで継続する。
給電スイッチ3がオンして、電源1から給電路11を通して負荷5へ給電している状態においては、給電スイッチ3の電源側に設けた電圧出器12aによって給電スイッチ3の電源側の3相交流電圧が検出され、これが制御回路40内の全波整流回路REaにより整流されて直流の電源電圧E1aに変換される。これは、図5(a)に電源電圧E1aとして示されている。
At time t50 in FIG. 5, the switching signal S3 for the power feed switch 3 input from the outside to the input end C31 of the control circuit 30 becomes “1”, and the power feed switch 4 input to the input end C41 of the control circuit 40 from the outside. The switching signal S4 for the signal is "0", and this state continues until time t51 when the power supply switching command is issued.
When the power supply switch 3 is turned on and power is being supplied from the power supply 1 to the load 5 through the power supply path 11, the three-phase AC on the power supply side of the power supply switch 3 is controlled by the voltage generator 12a provided on the power supply side of the power supply switch 3. A voltage is detected, which is rectified by the full-wave rectifier circuit REa in the control circuit 40 and converted into a DC power supply voltage E1a. This is shown as the power supply voltage E1a in FIG.

また、同様に、給電スイッチ3の負荷側に設けた電圧検出器12bによって電源1から給電スイッチ3を通して負荷5に加わる3相交流電圧が検出され、これが全波整流回路REbにより整流されて直流の負荷電圧E1bに変換される。これは、図5(b)に負荷電圧E1bとして示される。 Similarly, the voltage detector 12b provided on the load side of the power feed switch 3 detects a three-phase AC voltage applied to the load 5 from the power supply 1 through the power feed switch 3, and this is rectified by the full-wave rectifier circuit REb to generate a direct current. It is converted into the load voltage E1b. This is shown as load voltage E1b in FIG. 5(b).

この切換元電源1の給電スイッチ3の電源側の電源電圧E1aおよび負荷側の負荷電圧E1bは給電スイッチ3がオンしている状態では同じになる。この電圧E1a、E1bは、それぞれ、比較器CPaおよびCPbに入力され、常に、基準値設定器S18aおよびS18bに設定された基準値Esと比較される。電源切換が指令されるt51時点までは、電圧E1a、E1bは基準値Esより高いので、比較器CPaおよびCPbの判定出力は、図5(e)および(f)に示すように「0」となる。
このため、信号保持手段49から出力されるゲートオンし許可信号SI4は図5(j)に示すように「0」となっているので、給電スイッチ4のアンドゲート48PU〜48NWから各相のサイリスタのゲートに入力されるゲート信号G4は、図5(l)に示すように「0」となり、給電スイッチ4はオフしている。
The power supply voltage E1a on the power supply side and the load voltage E1b on the load side of the power supply switch 3 of the switching source power supply 1 are the same when the power supply switch 3 is on. The voltages E1a and E1b are input to the comparators CPa and CPb, respectively, and are constantly compared with the reference value Es set in the reference value setters S18a and S18b. The voltage E1a, E1b is higher than the reference value Es until the time point t51 when the power supply switching is commanded, so the determination outputs of the comparators CPa and CPb are “0” as shown in FIGS. 5(e) and (f). Become.
For this reason, the gate-on enable signal SI4 output from the signal holding means 49 is "0" as shown in FIG. 5(j), so that the AND gates 48PU to 48NW of the power feeding switch 4 output the thyristor of each phase. The gate signal G4 input to the gate becomes "0" as shown in FIG. 5(l), and the power feeding switch 4 is off.

t51時点で、負荷5への給電を電源1から電源2に切り換えるために、図5(c)および(d)に示すように給電スイッチ3に対する切換信号S3を「1」から「0」に、給電スイッチ4に対する切換信号S4を「0」から「1」に同時に切り換える。
これにより、直ちに、制御回路30のゲートオン許可信号SI3を保持した信号保持手段39がリセットされることにより、ゲートオン許可信号SI3が「0」となるので(図5(i)参照)、給電スイッチ3の各相のサイリスタスイッチ3U〜3Wへのゲート信号G3が「0」となり(図5(k)参照)、給電スイッチ3の各相のサイリスタスイッチ3U〜3Wが、各相電圧がゼロになる点で順次オフし、給電スイッチ3がオフする。
At time t51, in order to switch the power supply to the load 5 from the power supply 1 to the power supply 2, the switching signal S3 for the power supply switch 3 is changed from "1" to "0" as shown in FIGS. 5C and 5D. The switching signal S4 for the power feeding switch 4 is simultaneously switched from "0" to "1".
As a result, the signal holding means 39 holding the gate-on permission signal SI3 of the control circuit 30 is immediately reset, and the gate-on permission signal SI3 becomes "0" (see FIG. 5(i)). The gate signal G3 to the thyristor switches 3U to 3W of each phase is 0 (see FIG. 5(k)), and the voltage of each phase of the thyristor switches 3U to 3W of the feed switch 3 becomes zero. Are sequentially turned off, and the power feeding switch 3 is turned off.

給電スイッチ3の各相のサイリスタスイッチ3U〜3Wが順次オフすることにより、給電スイッチ3の負荷側電圧E1bは、図5(b)に示すように、t51時点から次第に低下する。電源側電圧E1aは、電源1の異常がなければ、図5(a)に示すように一定の電圧に維持される。 By sequentially turning off the thyristor switches 3U to 3W of each phase of the power feeding switch 3, the load side voltage E1b of the power feeding switch 3 gradually decreases from the time point t51, as shown in FIG. 5B. If there is no abnormality in the power supply 1, the power supply side voltage E1a is maintained at a constant voltage as shown in FIG.

t52時点で負荷側電圧E1bが基準値Esに達すると、比較器CPbから「1」となる判定出力が発生する(図5(f)参照)。この「1」となった判定出力は、時限要素Tbによって、負荷電流の遅れ位相角に相当する時限tsだけ遅らされてアンドゲート48を通して信号保持手段49のセット入力に入力される。アンドゲート48は、すでにノットゲート52を介して入力される「0」となった切換信号S3によって開かれているので、信号保持手段49は、t52時点で、セットされ「1」となるゲートオン許可信号SI4を保持する(図5(j)参照)。 When the load side voltage E1b reaches the reference value Es at time t52, the comparator CPb generates a determination output that is “1” (see FIG. 5(f)). The determination output that has become “1” is delayed by the time-limiting element Tb by the time period ts corresponding to the delay phase angle of the load current, and is input to the set input of the signal holding means 49 through the AND gate 48. Since the AND gate 48 has been opened by the switching signal S3 which has already been input via the NOT gate 52 and has become "0", the signal holding means 49 sets the gate-on permission which becomes "1" at time t52. The signal SI4 is held (see FIG. 5(j)).

この「1」となるゲートオン許可信号SI4が給電スイッチ4の各相のサイリスタスイッチのゲート回路のアンドゲート48PU〜48NWに入力されることにより、これらのアンドゲートの他端には、すでに「1」となる給電スイッチ4の切換信号S4が入力されているので、給電スイッチ4の各相のサイリスタスイッチのゲートに「1」となるゲート信号G4が入力され、これらのサイリスタスイッチが導通し、給電スイッチ4がオンとなる。 By inputting the gate-on permission signal SI4, which is "1", to the AND gates 48PU to 48NW of the gate circuits of the thyristor switches of the respective phases of the power feeding switch 4, "1" is already present at the other ends of these AND gates. Since the switching signal S4 of the power feeding switch 4 is input, the gate signal G4 of "1" is input to the gate of the thyristor switch of each phase of the power feeding switch 4, and these thyristor switches are turned on to supply the power feeding switch. 4 turns on.

このように給電スイッチ4は、t51時点で切換信号S4が与えられた後、電源1から負荷5に印加される電圧E1が予め設定された基準電圧Esに達するt52時点から、さらに時限要素Tbに予め負荷側の電圧が0Vとなるまでの時限tsだけ遅れたt53時点で、オンとなる。この時点では、給電スイッチ3から負荷5に印加される電圧E1bが、基準電圧Esよりも低く、十分低い電圧となり、かつ、負荷5に流れる電流もほぼゼロまで減少しサイリスタがオフしているため、給電スイッチ4をオンしても横流が発生しない。 As described above, after the switching signal S4 is applied at the time point t51, the power feeding switch 4 is further connected to the timing element Tb from the time point t52 when the voltage E1 applied from the power source 1 to the load 5 reaches the preset reference voltage Es. It is turned on at time t53, which is delayed by the time ts until the voltage on the load side becomes 0 V in advance. At this time, the voltage E1b applied from the power supply switch 3 to the load 5 is lower than the reference voltage Es and becomes a sufficiently low voltage, and the current flowing through the load 5 also decreases to almost zero, and the thyristor is turned off. A cross current does not occur even when the power supply switch 4 is turned on.

負荷5への給電を、電源2から電源1へ切り換える場合は、制御回路40と同様に、制御回路30で切換制御が行われる。
また、給電スイッチ3および4の電源側の電圧を検出する電圧検出器12aおよび22aは、給電中の電源に事故等により停電または電圧低下が発生した際に、健全な電源へ切り換える際に使用することになる。
When switching the power supply to the load 5 from the power source 2 to the power source 1, the switching control is performed by the control circuit 30 similarly to the control circuit 40.
Further, the voltage detectors 12a and 22a that detect the voltage on the power supply side of the power supply switches 3 and 4 are used to switch to a sound power supply when a power failure or a voltage drop occurs in the power supply during power supply due to an accident or the like. It will be.

1,2:交流電源
11,21:給電路
12,22:電圧検出器
3,4:給電スイッチ
5:負荷
3P,3N,4P,4N:サイリスタ
30,40:切換制御回路
41:微分演算手段
42a:90°位相検出手段
42b:270°位相検出手段
43a,43b:相電圧位相推定手段(カウンタ)
44a,44b:カウント初期値設定器
45a,45b,46a,46b:比較器
47a,47b:オアゲート
38P,38N,48a,48b,48P,48N:アンドゲート
49a,49b:信号保持手段(フリップフロップ回路)
51,52, 53,54:ノットゲート
C31,C32,C41,C42:切換信号入力端
S3:給電スイッチ3に対する切換信号
S4:給電スイッチ4に対する切換信号
G3P,G3N,G4P,G4N:ゲート信号
SI3P,SI3N,SI4P,SI4N:ゲートオン許可信号
1, 2: AC power supply 11, 21: Power feeding path 12, 22: Voltage detector 3, 4: Power feeding switch 5: Loads 3P, 3N, 4P, 4N: Thyristor 30, 40: Switching control circuit 41: Differentiating means 42a : 90° phase detecting means 42b: 270° phase detecting means 43a, 43b: phase voltage phase estimating means (counter)
44a, 44b: Count initial value setting devices 45a, 45b, 46a, 46b: Comparators 47a, 47b: OR gates 38P, 38N, 48a, 48b, 48P, 48N: AND gates 49a, 49b: Signal holding means (flip-flop circuits)
51, 52, 53, 54: Not gates C31, C32, C41, C42: Switching signal input terminal S3: Switching signal for power feeding switch 3 S4: Switching signal for power feeding switch 4 G3P, G3N, G4P, G4N: Gate signal SI3P, SI3N, SI4P, SI4N: Gate-on permission signal

この発明は、2系統の交流電源から選択的に負荷へ給電を行うための電源切換装置に関する。 The present invention relates to a power supply switching device for selectively supplying power to a load from two alternating-current power supplies.

一般に、選択的に負荷に給電可能にした冗長化された2系統の交流電源を備える電源装置においては、給電中の電源系統に停電や電圧低下等の異常が発生すると、給電系統が電圧の正常な待機側の電源に切り換えられる。電源の切換は電源切換装置によって行われるが、電源系統を切り換える切換スイッチの同時オン状態が発生すると、2つの電源間に短絡が生じ、横流が流れる。 Generally, in a power supply device including two redundant AC power supplies capable of selectively supplying power to a load, when an abnormality such as a power failure or a voltage drop occurs in the power supply system during power supply, the power supply system has a normal voltage. It is switched to the standby power supply. The power source is switched by the power source switching device. However, when the changeover switches for switching the power source system are simultaneously turned on, a short circuit occurs between the two power sources and a cross current flows.

一方、給電系統の切換えに遅れが生じると、負荷に対して停電もしくは電圧変動が生じる問題もある。 On the other hand, if the switching of the power supply system is delayed, there is a problem that a power failure or voltage fluctuation occurs with respect to the load.

このような電圧変動や、横流の発生を抑制するための電源切換装置として、従来から特許文献1や2に示される装置が知られている。しかし、このような従来の電源切換装置は、インバータを備える電源の電圧と、もう一方の商用交流電源の電圧とを同期させて切り換えを行う同期切換手段や、交流電源相互間に流れる横流分を検出する手段などを備えるので、構成が複雑になる問題がある。 As a power supply switching device for suppressing such voltage fluctuations and occurrence of cross current, devices disclosed in Patent Documents 1 and 2 have been conventionally known. However, such a conventional power supply switching device has a synchronous switching means for switching the voltage of the power supply including the inverter and the voltage of the other commercial AC power supply in synchronization with each other, and a cross current component flowing between the AC power supplies. There is a problem in that the configuration becomes complicated because it is provided with a means for detecting.

特開平09−019065号公報Japanese Patent Laid-Open No. 09-019065 特公平07−004052号公報Japanese Patent Publication No. 07-004052

この発明は、前記の従来装置における問題を解決するため、同期切り換え手段や、交流電源相互間に流れる横流分を検出する手段などを設けることなく、電源切り換え時に横流の発生を防止することのできる、構成の簡単な電源切換装置を提供することを課題とする。 In order to solve the above-mentioned problems in the conventional apparatus, the present invention can prevent the occurrence of a cross current at the time of power supply switching without providing a synchronization switching means, a means for detecting a cross current component flowing between AC power supplies. An object of the present invention is to provide a power supply switching device having a simple structure.

前記の課題を解決するため、この発明は、第1と第2の交流電源のそれぞれから共通の負荷へ給電する2つの給電回路に、それぞれ2個のサイリスタ素子を逆極性に並列接続して構成した給電スイッチを設け、これらの給電スイッチのオン、オフを切り換えることにより負荷へ給電する電源を切り換える電源切換装置において、
前記各給電スイッチに対応して、前記給電スイッチの少なくとも負荷側の全相電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段の出力を全波整流して直流電圧に変換する電圧変換手段と、この電圧変換手段の出力電圧が基準値より低下したことを判定する電圧判定手段と、前記2つの給電スイッチに切換指令が与えられたとき、オンしている側の給電スイッチの前記電圧判定手段の判定出力に基づいてオフしている側の給電スイッチのサイリスタにゲートオン許可信号を与える手段とを有する切換制御回路を備えることを特徴とするものである。
そして、この発明においては、前記電圧判定手段の判定出力を、前記負荷の有する誘導成分に対応する負荷電流の遅れ位相角に対応する時間だけ遅らせる時限要素を設けることができる。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is configured such that two thyristor elements are respectively connected in parallel in reverse polarity to two power supply circuits that supply power to a common load from each of the first and second AC power supplies. In the power supply switching device, which is provided with the power supply switch, and switches the power supply to the load by switching these power supply switches on and off,
Corresponding to each of the power supply switches, voltage detection means for detecting at least the load-side all-phase voltage of the power supply switch, and voltage conversion means for full-wave rectifying the output of this voltage detection means to convert it to a DC voltage. The voltage determining means for determining that the output voltage of the voltage converting means is lower than a reference value, and the voltage determining means for the power supply switch that is turned on when a switching command is given to the two power supply switches. A switching control circuit having means for giving a gate-on permission signal to the thyristor of the power feed switch on the side turned off based on the determination output.
Further, in the present invention, it is possible to provide a timing element for delaying the judgment output of the voltage judgment means by a time corresponding to the delay phase angle of the load current corresponding to the inductive component of the load.

この発明によれば、2つの交流電源から共通の負荷へ給電する2つの給電回路にそれぞれ設けた、サイリスタ素子で構成した給電スイッチのオン、オフを切り換えて電源の切り換えを行うとき、各給電スイッチに対応して、給電スイッチの少なくとも負荷側の全相電 圧を検出し、この検出出力を全波整流して直流電圧に変換し、この出力電圧が所定値以下 に低下したことを判定し、2つの給電スイッチに切換指令が与えられたとき、オンしてい る側の給電スイッチの判定出力に基づいてオフしている側の給電スイッチのサイリスタに ゲートオン許可信号を与えるようにしているので、2つの給電スイッチの切換時に、2つの給電スイッチのサイリスタが同時にオンされることがなく、オンしている側のスイッチのサイリスタがオフした後にオフしている側の給電スイッチのサイリスタがオンに切り換えられる。このため、同期切換手段や、交流電源相互間に流れる横流分を検出する手段などを設けることなく、給電回路の切換時に横流が発生するのを防止することができる。According to the present invention, when the power supply switch is switched by turning on and off the power supply switch formed by the thyristor element, which is provided in each of the two power supply circuits for supplying power from the two AC power supplies to the common load, each power supply switch is switched. in response to detect the total phase voltage of at least the load side of the power supply switch, the detection output by the full-wave rectified into a DC voltage, determines that the output voltage has dropped below a predetermined value, when switching instruction into two feed switch is given, since the to give a gate-on enable signal to the thyristor of the feed switch on the side that is turned off based on the determination output of the power supply switch on and have that side, 2 When switching one power feeding switch, the thyristors of the two power feeding switches are not turned on at the same time, and the thyristor of the power feeding switch on the off side is turned on after the thyristor of the on side switch is turned off. .. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a cross current when the power supply circuit is switched, without providing a synchronous switching means, a means for detecting a cross current flowing between the AC power supplies, or the like.

この発明の第1の参考例を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows the 1st reference example of this invention. この発明の第1の参考例の動作波形図である。It is an operation|movement waveform diagram of the 1st reference example of this invention. この発明の第2の参考例を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows the 2nd reference example of this invention. この発明の実施例を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows the Example of this invention. この発明の実施例の動作波形図である。It is an operation|movement waveform diagram of the Example of this invention.

この発明の実施の形態を図に示す実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to examples shown in the drawings.

参考例1Reference example 1

図1は、この発明の電源切換装置の第1の参考例を示す構成図であり、三相交流回路の各相は同じ構成を有するので、ここでは、U相の回路構成だけを示し、他の相の回路構成は、ブロックで示す。FIG. 1 is a configuration diagram showing a first reference example of a power supply switching device of the present invention. Since each phase of a three-phase AC circuit has the same configuration, only the U-phase circuit configuration is shown here, The circuit configuration of the phase is indicated by a block.

図1において、1および2は、第1および第2の3相交流電源である。この2つの交流電源のそれぞれから、3相の給電路11および21を切り換えて共通の負荷5に給電する。給電路11および21には、それぞれ、電圧検出器12、22、および負荷5への給電路を選択的に切り換えるための給電スイッチ3、4が設けられている。給電スイッチ3および4の各相のスイッチ3U〜3Wおよび4U〜4Wは、それぞれ逆極性にした2つのサイリスタ3P、3N、および4P、4Nを並列接続して構成される。なお、ここでは、各相の給電スイッチにおいて電流の通流方向が電源から負荷側へ向けられたサイリスタ3P,4Pの極性を正極性、電流の通流方向が負荷から電源側へ向けられたサイリスタ3N、4Nの極性を負極性と定義する。 In FIG. 1, 1 and 2 are first and second three-phase AC power supplies. Each of the two AC power supplies switches the three-phase power supply paths 11 and 21 to supply power to the common load 5. The power supply paths 11 and 21 are provided with power supply switches 3 and 4 for selectively switching the power supply paths to the voltage detectors 12 and 22 and the load 5, respectively. The switches 3U to 3W and 4U to 4W for the respective phases of the power feeding switches 3 and 4 are configured by connecting in parallel two thyristors 3P, 3N, and 4P, 4N having opposite polarities. In this case, the polarity of the thyristors 3P and 4P in which the current flow direction is directed from the power supply to the load side is positive in the feed switch of each phase and the current flow direction is directed from the load to the power supply side. The polarities of 3N and 4N are defined as negative polarity.

給電スイッチ3および4には、各相ごとに、切換制御回路30および40が付属する。切換制御回路30および40は、外部からの切換指令により一方の給電スイッチがオンしているときは他方の給電スイッチがオフされ、2つの給電スイッチ3、4が同時にオンされることがないように、給電スイッチ3、4のオン、オフの切り換えを制御する。 The feed switches 3 and 4 are provided with switching control circuits 30 and 40 for each phase. The switching control circuits 30 and 40 prevent the other power feeding switch from being turned off and the two power feeding switches 3 and 4 from being turned on at the same time when one power feeding switch is turned on by a switching command from the outside. Controls the on/off switching of the power feeding switches 3 and 4.

切換制御回路30は、給電スイッチ3に対する切換信号S3がオン(「1」)のとき、給電スイッチ3のサイリスタ3P,3Nへのゲート信号G3P、G3Nをオン(「1」)にし、給電スイッチ4のサイリスタ4P、4Nへのゲート信号G4P、G4Nをオフ(「0」)にする。そして、切換制御回路40は、給電スイッチ4に対する切換信号S4がオン(「1」)のとき、給電スイッチ4のサイリスタ4P、4Nへのゲート信号G4P、G4Nをオン(「1」)にし、給電スイッチ3のサイリスタ3P、3Nへのゲート信号G3P、G3Nをオフ(「0」)にする。 The switching control circuit 30 turns on (“1”) the gate signals G3P and G3N to the thyristors 3P and 3N of the power feeding switch 3 when the switching signal S3 to the power feeding switch 3 is on (“1”), and the power feeding switch 4 The gate signals G4P and G4N to the thyristors 4P and 4N are turned off ("0"). Then, when the switching signal S4 for the power feeding switch 4 is on (“1”), the switching control circuit 40 turns on (“1”) the gate signals G4P, G4N to the thyristors 4P, 4N of the power feeding switch 4 to feed power. The gate signals G3P and G3N to the thyristors 3P and 3N of the switch 3 are turned off (“0”).

切換制御回路30および40は、同じ構成を有するので、図1には、切換制御回路40の構成だけ詳細を示し、切換制御回路30は、ブロックで示し、詳細な構成の図示を省略する。 Since the switching control circuits 30 and 40 have the same configuration, only the configuration of the switching control circuit 40 is shown in detail in FIG. 1, and the switching control circuit 30 is shown as a block, and the detailed configuration is omitted.

切換制御回路40は、電圧検出器12で検出した3相交流電源1のU−V相の線間電圧E1UVの微分値を求める微分演算手段41を備える。この微分演算手段41は、検出した線間電圧E1UVを所定のクロック信号に同期してサンプリングして取り込み、前回取り込んだ電圧値と今回取り込んだ電圧値との変化分を求めることにより微分演算を行う。The switching control circuit 40 includes a differential operation unit 41 that obtains a differential value of the U-V phase line voltage E1 UV of the three-phase AC power source 1 detected by the voltage detector 12. The differentiating means 41 performs the differentiating operation by sampling the line voltage E1 UV thus detected in synchronization with a predetermined clock signal and taking in it, and obtaining a change amount between the voltage value previously taken in and the voltage value taken in this time. To do.

微分演算手段41の出力は、給電路11の線間電圧E1UVの90°および270°位相を検出するため、90°位相検出手段42aおよび270°位相検出手段42bに入力される。90°位相検出手段42aは、微分演算手段41から出力される線間電圧E1 の微分値E1UV´の極性の変化を監視し、微分値、すなわち変化量が正から負へ変化するタイミングをとらえて線間電圧E1UVの90°位相検出信号S90を発生する。270°位相検出手段42bは、微分演算手段41から出力される線間電圧E1UVの微分値E1UV´の極性の変化を監視し、微分値すなわち変化量が負から正に変化するタイミングをとらえて線間電圧E1UVの270°位相検出信号S270を発生する。The output of the differential operation means 41 is input to the 90° phase detection means 42a and the 270° phase detection means 42b in order to detect the 90° and 270° phases of the line voltage E1 UV of the power supply path 11. The 90° phase detecting means 42a monitors the change in the polarity of the differential value E1 UV ′ of the line voltage E1 U V output from the differential calculating means 41, and the timing at which the differential value, that is, the amount of change changes from positive to negative. Then, the 90° phase detection signal S90 of the line voltage E1 UV is generated. The 270° phase detecting means 42b monitors a change in the polarity of the differential value E1 UV ′ of the line voltage E1 UV output from the differential calculating means 41, and catches the timing when the differential value, that is, the change amount changes from negative to positive. And generates a 270° phase detection signal S270 of the line voltage E1 UV .

90°位相検出手段42aおよび270°位相検出手段42bからの検出信号S90およびS270は、電源1のU相電圧E1の位相を推定する位相推定手段43aおよび43bに入力される。
この位相推定手段43a、43bは、クロック信号Clをカウントするカウンタで構成する。位相推定手段43aを構成するカウンタは、90°位相検出信号S90によって、初期値設定器44aに設定された初期値60°からカウントを開始し、180°相当のクロック信号Clをカウントして240°のカウント値に達した時点で、カウント値をリセットする。位相推定手段43bを構成するカウンタは、270°位相検出信号S270によって、初期値設定器44bに設定された初期値240°からカウントを開始し、180°相当のクロックをカウントして420°(60°)に達した時点で、カウント値をリセットする。これによって、各々のカウント値から、検出した線間電圧の90°、270°位相から相電圧の位相がどれだけ進んだかを推定する。
90 ° phase detecting means 42a and 270 ° detection signals S90 and S270 from the phase detection unit 42b is input to the phase estimation means 43a and 43b for estimating the phase of the power supply 1 U phase voltage E1 U.
The phase estimating means 43a and 43b are composed of counters that count the clock signal Cl. The counter which constitutes the phase estimating means 43a starts counting from the initial value 60° set in the initial value setting device 44a by the 90° phase detection signal S90, counts the clock signal Cl corresponding to 180°, and 240°. When the count value of is reached, the count value is reset. The counter constituting the phase estimating means 43b starts counting from the initial value 240° set in the initial value setting unit 44b by the 270° phase detection signal S270, counts a clock corresponding to 180°, and 420° (60°). The count value is reset when (°) is reached. From this, it is estimated from each count value how much the phase of the phase voltage has advanced from the detected 90° and 270° phase of the line voltage.

相電圧は、周知のとおり線間電圧に対して30°の位相遅れを有しているので、位相推定手段43a、43bのカウンタの初期値を初期値設定器44a、44bにより、相電圧位相の検出値90°、270°よりそれぞれ30°少ない60°、240°に設定することにより、検出した線間電圧の位相から相電圧の位相に変換され、位相推定手段43a、43bのカウント値から直ちに相電圧の位相を推定することができる。位相推定手段43a、43bのカウンタのリセット値を240°、60°に設定するのも同様の理由である。
したがって、位相推定手段43aおよび43bのカウント値は、相電圧E1、ここではU相電圧E1の位相の推定値を示すことになる。
Since the phase voltage has a phase delay of 30° with respect to the line voltage, as is well known, the initial values of the counters of the phase estimating means 43a and 43b are set by the initial value setting devices 44a and 44b. By setting to 60° and 240°, which are 30° less than the detected values of 90° and 270°, respectively, the phase of the detected line voltage is converted into the phase of the phase voltage, and immediately from the count values of the phase estimating means 43a and 43b. The phase of the phase voltage can be estimated. The reset values of the counters of the phase estimating means 43a and 43b are set to 240° and 60° for the same reason.
Accordingly, the count value of the phase estimation means 43a and 43b, the phase voltage E1, would indicate an estimate of the phase of the U-phase voltage E1 U here.

位相推定手段43aのU相電圧E1の位相推定値θを示すカウント値は、比較器45a、45bの比較入力に入力される。比較器45aは、位相推定値θを示すカウント値を設定器S13から負の基準入力に入力された設定値180°と比較し、位相推定値θが設定値180°以上のとき「1」となり、そして、設定値180°以下のとき「0」とする比較出力S45aを発生する。また、比較器45bは、比較入力に入力された位相推定値θを、設定器S14から正の基準入力に入力された設定値180°と比較し、位相推定値θが設定値180°以下のとき「1」となり、そして、設定値180°以上のとき「0」となる比較出力S45bを発生する。
位相推定手段43bのU相電圧E1の位相推定値θを示すカウント値は、比較器46a、46bの比較入力に入力される。比較器46aは、位相推定値θを示すカウント値を設定器S15から正の基準入力に入力された設定値0°と比較し、位相推定値θが設定値0°以上のとき「1」となり、そして、設定値0°以下のとき「0」とする比較出力S46aを発生する。また、比較器46bは、比較入力に入力された位相推定値θを、設定器S16から正の基準入力に入力された設定値0°と比較し、位相推定値θが設定値0°以下のとき「1」となり、そして、設定値以上のとき「0」となる比較出力S46bを発生する。
The count value indicating the estimated phase value θ U of the U-phase voltage E1 U of the phase estimation means 43a is input to the comparison inputs of the comparators 45a and 45b. The comparator 45a compares the count value indicating the phase estimated value θ U with the set value 180° input to the negative reference input from the setter S13, and when the phase estimated value θ U is equal to or larger than the set value 180°, “1” is set. Then, when the set value is 180° or less, the comparison output S45a which is "0" is generated. Further, the comparator 45b compares the phase estimation value θ U input to the comparison input with the set value 180° input to the positive reference input from the setter S14, and the phase estimated value θ U is set to 180°. The comparison output S45b is "1" in the following cases, and "0" in the case where the set value is 180° or more.
The count value indicating the estimated phase value θ U of the U-phase voltage E1 U of the phase estimation means 43b is input to the comparison inputs of the comparators 46a and 46b. The comparator 46a compares the count value indicating the phase estimated value θ U with the set value 0° input to the positive reference input from the setter S15, and when the phase estimated value θ U is equal to or larger than the set value 0°, “1” is set. , And when the set value is 0° or less, the comparison output S46a which is "0" is generated. Further, the comparator 46b compares the phase estimated value θ U input to the comparison input with the set value 0° input to the positive reference input from the setter S16, and the phase estimated value θ U is set to 0°. The comparison output S46b is "1" in the following cases, and "0" in the case of the set value or more.

比較器45bと比較器46aの出力S45bとS46aは、オアゲート47aおよびアンドゲート48aを介してフリップフロップ回路で構成された信号保持手段49aに入力される。そして、比較器45aと比較器46bの出力S45aとS46bは、オアゲート47bおよびアンドゲート48bを介してフリップフロップ回路で構成された信号保持手段49bに入力される。 The outputs S45b and S46a of the comparator 45b and the comparator 46a are input to the signal holding means 49a composed of a flip-flop circuit via the OR gate 47a and the AND gate 48a. The outputs S45a and S46b of the comparator 45a and the comparator 46b are input to the signal holding means 49b composed of a flip-flop circuit via the OR gate 47b and the AND gate 48b.

信号保持手段49aの出力は、給電路21の給電スイッチ4の正極性のサイリスタ4Pに対するゲートオン許可信号S4Pとしてアンドゲート48Pに入力される。また、信号保持手段49bの出力は、給電路21の給電スイッチ4の負極性のサイリスタ4Nに対するゲートオン許可信号S4Nとしてアンドゲート48N入力される。 The output of the signal holding means 49a is input to the AND gate 48P as a gate-on permission signal S4P for the positive thyristor 4P of the power feeding switch 4 of the power feeding path 21. Further, the output of the signal holding means 49b is input to the AND gate 48N as a gate-on permission signal S4N for the negative polarity thyristor 4N of the power feeding switch 4 of the power feeding path 21.

切換制御回路40の切換信号入力端C41には、外部から給電スイッチ4への切換信号S4が入力される一方、切換信号入力端C42には、給電スイッチ3への切換信号S3を否定した信号¬S3が入力される。切換制御回路30の切換信号入力端C31には、給電スイッチ3への切換信号S3が入力される一方、切換信号入力端C32には、給電スイッチ4への切換信号S4を否定した信号¬S4が入力される。
給電スイッチ4への切換信号S4が「1」となって給電スイッチ4にオンを指令するときは、給電スイッチ3への切換信号S3は、「0」となって給電スイッチ3にオフを指令する。その反対に、給電スイッチ3への切換信号S3が「1」となって給電スイッチ3にオンを指令するときは、給電スイッチ4への切換信号S4は、「0」となって給電スイッチ4にオフを指令する。
信号保持手段49a、49bには、給電スイッチ4への切換信号S4が、「0」となってオフが指令されるとき、ノットゲート51を介して「1」となるリセット信号が加わり、信号保持手段49a、49bがリセットされる。
The switching signal input terminal C41 of the switching control circuit 40 receives the switching signal S4 from the outside to the power feeding switch 4, while the switching signal input terminal C42 rejects the switching signal S3 to the power feeding switch 3. S3 is input. The switching signal input terminal C31 of the switching control circuit 30 receives the switching signal S3 to the power feeding switch 3, while the switching signal input terminal C32 receives the signal S4 that negates the switching signal S4 to the power feeding switch 4. Is entered.
When the switching signal S4 to the power feeding switch 4 becomes "1" to instruct the power feeding switch 4 to turn on, the switching signal S3 to the power feeding switch 3 becomes "0" to command the power feeding switch 3 to turn off. .. On the contrary, when the switching signal S3 to the power feeding switch 3 becomes "1" and the power feeding switch 3 is instructed to turn on, the switching signal S4 to the power feeding switch 4 becomes "0" and the power feeding switch 4 is instructed. Command off.
When the switching signal S4 to the power feeding switch 4 becomes "0" and the off command is issued, the signal holding means 49a and 49b receives a reset signal which becomes "1" via the knot gate 51, and holds the signals. Means 49a, 49b are reset.

また、切換制御回路30から切換制御回路40に入力される切換信号S3は、ノットゲート52を介して、アンドゲート48aおよび48bに入力される。そして、切換制御回路40から切換制御回路30に入力される切換信号S4は、ノットゲート53を介して切換制御回路40内のアンドゲート48a、48bに相当する、ここには図示しない切換制御回路30内のアンドゲートに入力される。
なお、給電路21の電圧検出器22により検出された線間電圧E2UVは、切換制御回路30に入力される。
Further, the switching signal S3 input from the switching control circuit 30 to the switching control circuit 40 is input to the AND gates 48a and 48b via the knot gate 52. The switching signal S4 input from the switching control circuit 40 to the switching control circuit 30 corresponds to AND gates 48a and 48b in the switching control circuit 40 via the knot gate 53. The switching control circuit 30 is not shown here. Input to the AND gate inside.
The line voltage E2 UV detected by the voltage detector 22 of the power supply path 21 is input to the switching control circuit 30.

次に、このように構成されたこの発明の電源切換装置の動作を、図2に示す動作波形図を参照して説明する。 Next, the operation of the power supply switching device of the present invention thus constructed will be described with reference to the operation waveform diagram shown in FIG.

図1の電源切換装置において、横流防止対策が何も施されていない場合は、例えば、切換元の電源1から切換先の電源2への切換過程で、電源1側のU相の給電スイッチ3Uの正極性のサイリスタ3Pがオンし、これを通して負荷5に点線で示す電流IP1が流れているときに、電源2側のU相の給電スイッチ4Uの負極性のサイリスタ4Nがオンすると、これを通して電源1から電源2へ点線で示すように電流IN2が、サイリスタ3Pがオフするまで、横流として流れる。
この発明は、このような横流IN2が流れるのを防止するものである。
In the power source switching device of FIG. 1, when no measures against cross current are taken, for example, in the process of switching from the power source 1 of the switching source to the power source 2 of the switching destination, the U-phase power supply switch 3U on the power source 1 side. When the positive thyristor 3P is turned on and the current IP1 shown by the dotted line flows through the load 5 and the negative thyristor 4N of the U-phase power supply switch 4U on the power supply 2 side is turned on, the power is supplied through this. The current IN2 flows from 1 to the power source 2 as a cross current until the thyristor 3P is turned off as shown by the dotted line.
The present invention prevents such a cross current IN2 from flowing.

今ここで、図1の電源切換装置は、給電スイッチ3をオンにし、給電スイッチ4をオフにして、電源1から給電スイッチ3を通して負荷5へ給電している状態におかれている。この状態から給電スイッチ3をオフに、給電スイッチ4をオンに切り換えて、電源2から給電スイッチ4を通して負荷5へ給電する状態に切り換える場合の切換動作について説明する。このため、ここでは、電源1が切換元電源となり、電源2が切換先電源となる。 Here, the power supply switching device of FIG. 1 is in a state where the power supply switch 3 is turned on, the power supply switch 4 is turned off, and power is supplied from the power supply 1 to the load 5 through the power supply switch 3. The switching operation in the case where the power supply switch 3 is turned off and the power supply switch 4 is turned on from this state to switch the power supply 2 to the load 5 through the power supply switch 4 will be described. Therefore, here, the power source 1 is the switching source power source and the power source 2 is the switching destination power source.

給電スイッチ3がオンし、電源1から給電路11を通して負荷5へ電流I1が供給されている状態においては、電圧出器12により図2(a)に実線で示すような電源1のU−V相間の線間電圧E1UVが検出される。
この切換元電源1の線間電圧E1UVが、切換先電源2側の切換制御回路40の微分演算手段41に入力され、微分される。この微分演算手段41からは、図2(b)に示すような線間電圧の微分電圧E1UV´が得られる。
In the state where the power supply switch 3 is turned on and the current I1 is supplied from the power supply 1 to the load 5 through the power supply path 11, the voltage generator 12 causes the U-V of the power supply 1 as shown by the solid line in FIG. The line voltage E1 UV between the phases is detected.
The line voltage E1 UV of the switching source power source 1 is input to the differentiation operation means 41 of the switching control circuit 40 on the switching destination power source 2 side and differentiated. From this differential calculation means 41, a differential voltage E1 UV ' of a line voltage as shown in FIG. 2B is obtained.

この微分電圧E1UV´の波形から明らかなように、微分電圧E1UV´が正となる期間は、図2(c)に示すように電圧正変化量が「1」となり、微分電圧E1UV´が負となる期間は、図2(d)に示すように、電圧負変化量が「1」となる。'As is apparent from the waveform of the differential voltage E1 UV' the differential voltage E1 UV period becomes positive is voltage positive variation as shown in FIG. 2 (c) is "1", and the differential voltage E1 UV ' During the period in which is negative, the negative voltage change amount is “1” as shown in FIG.

90°位相検出手段42aは、図2(d)に示す線間電圧E1UVの電圧負変化量を監視し、これが0から1へ立ち上がるのを検知して、90°位相検出信号S90を発生する。このため、90°位相検出手段42aから、図2(e)に示すように、線間電圧E1 が90°位相となるt6時点で90°位相検出信号S90が発生される。The 90° phase detecting means 42a monitors the voltage negative change amount of the line voltage E1 UV shown in FIG. 2D, detects that it rises from 0 to 1, and generates a 90° phase detection signal S90. .. Therefore, the 90° phase detection means 42a generates the 90° phase detection signal S90 at time t6 when the line voltage E1 U V becomes 90° in phase, as shown in FIG. 2(e).

また、270°位相検出手段42bは、図2(c)に示す線間電圧E1UVの正変化量を監視し、これが0から1へ立ち上がるのを検知して270°位相検出信号S270を発生する。したがって、270°位相検出信号S270は、図2(f)に示すように、線間電圧E1UVが270°位相となるt3時点で発生される。The 270° phase detecting means 42b monitors the positive change amount of the line voltage E1 UV shown in FIG. 2C, detects that it rises from 0 to 1, and generates the 270° phase detection signal S270. .. Therefore, the 270° phase detection signal S270 is generated at time t3 when the line voltage E1 UV has a 270° phase, as shown in FIG. 2(f).

クロック信号Clをカウントして電源1の相電圧E1の位相を推定する位相推定手段43aおよび43bは、それぞれ図2(g)および図2(h)に示すように、90°位相検出信号S90および270°位相検出信号S270が入力されることによって、それぞれ初期値設定器44aおよび44bに設定された初期値60°および240°からカウントを開始する。カウントを開始した位相推定手段43aおよび43bは、それぞれ、270°位相検出信号S270および90°位相検出信号S90によりカウントを開始してから、それぞれカウント値が240°および60°になるまでカウントし、240°および60°に達したところでカウント値をリセットして初期値(60°および240°)に戻す動作をする。 The phase estimating means 43a and 43b for counting the clock signal Cl and estimating the phase of the phase voltage E1 of the power supply 1 have a 90° phase detection signal S90 and a 90° phase detection signal S90 as shown in FIGS. 2(g) and 2(h), respectively. When the 270° phase detection signal S270 is input, counting is started from the initial values 60° and 240° set in the initial value setters 44a and 44b, respectively. The phase estimating means 43a and 43b that have started counting, start counting by the 270° phase detection signal S270 and the 90° phase detection signal S90, respectively, and then count until the count values become 240° and 60°, respectively. When it reaches 240° and 60°, the count value is reset to the initial value (60° and 240°).

このため、位相推定手段43aは、t3時点まで、およびt6〜t10時点間でカウント動作を行い、位相推定手段43bは、t3〜t6時点間でカウント動作を行いうので、両位相推定手段のカウント値により、U相のスイッチ3Uが挿入されたU相電圧E1の位相推定値が示される。
位相推定手段43aおよび43bのU相電圧E1の位相推定値θを示すカウント値は、それぞれ比較器45aおよび45bによって設定器S13およびS14に設定された設定値180°と比較される。比較器45aは、カウント値(相電圧位相推定値)が180°以上であれば「1」となる信号S45aを発生し、比較器45bは、カウント値が180°以下であれば「1」となる信号S45bを発生する。したがって、比較器45aの出力から、相電圧E1の位相が180°以上にあることを検知でき、そして比較器45bの出力から相電圧E1の位相が180°以下であることを検知できる。
Therefore, the phase estimating means 43a performs the counting operation until the time point t3 and between the time points t6 and t10, and the phase estimating means 43b performs the counting operation between the time points t3 and t6. the value, the phase estimate of the U-phase voltage switch 3U is inserted in the U-phase E1 U is shown.
The count value indicating the estimated phase value θ U of the U-phase voltage E1 U of the phase estimating means 43a and 43b is compared with the set value 180° set in the setters S13 and S14 by the comparators 45a and 45b, respectively. The comparator 45a generates a signal S45a which becomes "1" when the count value (phase voltage phase estimated value) is 180° or more, and the comparator 45b outputs "1" when the count value is 180° or less. Signal S45b is generated. Thus, it detects that the output of the comparator 45a, the phase voltage E1 can detect that the U phase is above 180 °, and the phase of the phase voltage E1 U from the output of the comparator 45b is 180 ° or less.

位相推定手段43bの相電圧位相推定値を示すカウント値は、比較器46aおよび46bによって設定器S15、S16に設定された設定値0°と比較され、カウント値が0°以上であれば比較器46aが「1」となる信号S46aを出力し、カウント値が0°以下であれば比較器46bが「1」となる信号S46bを出力する。したがって比較器46aの出力から相電圧E1の位相が0°以上にあることを検知でき、そして比較器46bの出力から相電圧E1の位相が0°以下であることを検知できる。The count value indicating the phase voltage phase estimated value of the phase estimating means 43b is compared with the set value 0° set in the setters S15 and S16 by the comparators 46a and 46b, and if the count value is 0° or more, the comparator. 46a outputs the signal S46a which becomes "1", and when the count value is 0° or less, the comparator 46b outputs the signal S46b which becomes "1". Thus detect that the comparator output from the phase voltages E1 U phase 46a is able to detect that the 0 ° or more, and the phase of the phase voltage E1 U from the output of the comparator 46b is 0 ° or less.

このため、比較器45bと46aのオア出力を取り出すオアゲート47aからは、相電圧E1の位相が0°(360°)から180°の間、図2(i)に示すように「1」となる出力が発生される。これは、相電圧E1の正極性を示すものであるから、オアゲート47aの出力から相電圧E1の正極性を検知できる。Therefore, from the OR gate 47a for extracting the OR outputs of the comparators 45b and 46a, the phase of the phase voltage E1 U is "1" as shown in FIG. 2(i) while the phase is 0° (360°) to 180°. Output is generated. This phase because the voltage shows a positive polarity E1 U, can detect a positive polarity of the phase voltage E1 U from the output of the OR gate 47a.

比較器45aと46bのオア出力を取り出すオアゲート47bからは、相電圧E1の位相が180°から360(0)°の間、図2(j)に示すように「1」となる出力が発生される。これは、相電圧E1の負極性を示すもので、オアゲート47bの出力から相電圧E1の負極性を検知できる。OR gate 47b for taking out an OR output of comparator 45a and 46b are 360 (0) from phase 180 ° of the phase voltage E1 U ° between the output becomes "1" as shown in FIG. 2 (j) is generated To be done. This indicates the negative polarity of the phase voltage E1 U, can detect a negative polarity of the phase voltage from the output E1 U of the OR gate 47b.

オアゲート47aおよび47bの出力は、それぞれアンドゲート48aおよび48bの一端に入力される。これらのアンドゲート48aおよび48bの他端には、ノットゲート52を介してスイッチ3の切換信号S3を否定した信号の¬S3が入力される。このため、アンドゲート48aからは、図2(i)に示すように相電圧E1が正極性となっているt5〜t9時点間において、スイッチ切換信号S3が、図2(k)に示すようにオフ、すなわち「0」となったとき、「1」となる出力S48aが得られ、これが信号保持手段49aよって、ゲートオン許可信号S4Pとして保持される。このゲートオン許可信号S4Pは、電源2側の給電スイッチ4の正極性のサイリスタ4Pにゲート信号を出力するアンドゲート48Pの一端に入力される。The outputs of the OR gates 47a and 47b are input to one ends of the AND gates 48a and 48b, respectively. To the other ends of these AND gates 48a and 48b, the signal S3 that is the negation of the switching signal S3 of the switch 3 is input via the NOT gate 52. Therefore, the AND gate 48a, between t5~t9 time when the phase voltage E1 U as shown in FIG. 2 (i) has a positive polarity, the switching signal S3 is such that shown in FIG. 2 (k) When it is turned off, that is, when it becomes "0", the output S48a which becomes "1" is obtained, and this is held as the gate-on permission signal S4P by the signal holding means 49a. The gate-on permission signal S4P is input to one end of an AND gate 48P that outputs a gate signal to the positive thyristor 4P of the power supply switch 4 on the power supply 2 side.

また、アンドゲート48bからは、図2(j)に示すように相電圧E1の負極性となっているt2〜t5時点間、またはt9時点以降において、スイッチ切換信号S3が、図2(k)に示すようにオフ、すなわち「0」となると、「1」となる出力S48bが得られ、これが信号保持手段49bよって、ゲートオン許可信号S4Nとして保持される。このゲートオン許可信号S4Nは、電源2側の給電スイッチ4の負極性のサイリスタ4Nにゲート信号を出力するアンドゲート48Nの一端に入力される。Further, the AND from the gate 48b, between the negative polarity going on t2~t5 when the phase voltage E1 U as shown in FIG. 2 (j), or at t9 after time, switching signal S3 is FIG 2 (k ), when it is turned off, that is, when it is "0", an output S48b which is "1" is obtained, and this is held as the gate-on permission signal S4N by the signal holding means 49b. The gate-on permission signal S4N is input to one end of an AND gate 48N that outputs a gate signal to the negative polarity thyristor 4N of the power supply switch 4 on the power supply 2 side.

このように、アンドゲート48Pまたは48Nの一端にゲートオン許可信号S4PまたはS4Nが入力されている状態で、給電スイッチ4に切り換えを指令する切換信号S4がオン(「1」)となると、アンドゲート48Pまたは48Nからゲート信号G4P、G4Nが発生され、給電スイッチ4の正極性サイリスタ4Pまたは負極性サイリスタ4Nに出力されるため、サイリスタ4Pまたはサイリスタ4Nがオンされるようになる。 As described above, when the switching signal S4 for instructing the switching to the power feeding switch 4 is turned on (“1”) with the gate-on permission signal S4P or S4N being input to one end of the AND gate 48P or 48N, the AND gate 48P Alternatively, since the gate signals G4P and G4N are generated from 48N and output to the positive polarity thyristor 4P or the negative polarity thyristor 4N of the power feeding switch 4, the thyristor 4P or thyristor 4N is turned on.

図1における給電スイッチ3がオンされて、電源1から給電路11を通して負荷5に給電している状態で、t7時点で電源切換指令が与えられ、給電スイッチ3の切換信号S3がオン(「1」)からオフ(「0」)に切り換わり、給電スイッチ4の切換信号S4がオフ(「0」)からオン(「1」)に切り換わると、電源1側のスイッチ3へのゲート信号G3P、G3Nがアンドゲート38P、38Nによってオフにされる。このときは、まだ電源3のU相電圧E1が正極性にあるので、スイッチ3Uの正極性サイリスタ3Pはゲート信号がオフされても通流を継続する。これは、相電圧E1の電圧が負極性となり、サイリスタ3Pを通流する電流I1がゼロ点を通過するまで継続される。In the state where the power supply switch 3 in FIG. 1 is turned on and power is being supplied from the power supply 1 to the load 5 through the power supply path 11, a power supply switching command is given at time t7 and the switching signal S3 of the power supply switch 3 is turned on (“1 )) to off (“0”) and the switching signal S4 of the power supply switch 4 switches from off (“0”) to on (“1”), the gate signal G3P to the switch 3 on the power supply 1 side is displayed. , G3N are turned off by AND gates 38P, 38N. In this case, since the still U-phase voltage E1 U of the power supply 3 is in the positive polarity, the positive polarity thyristor 3P switch 3U gate signal to continue flowing be turned off. This voltage of the phase voltage E1 U is negative polarity, is continued until the current I1 flowing through the thyristor 3P passes through the zero point.

この状態で、電源2側の給電スイッチ4のスイッチ4Uの、スイッチ3Uの導通している正極性のサイリスタ3Pと電流通流極性が同じとなる負極性のサイリスタ4Nが導通すると、導通を継続している正極性サイリスタ3Pと導通を開始するスイッチ4Uの負極性サイリスタ4Nを通して電源1から電源2へ横流IP2が流れることになる。 In this state, when the negative thyristor 4N of the switch 4U of the power supply switch 4 on the power source 2 side, which has the same current conduction polarity as the positive thyristor 3P of the switch 3U, which is in conduction, becomes conductive, the conduction is continued. The cross current IP2 flows from the power source 1 to the power source 2 through the negative polarity thyristor 4N of the switch 4U which starts conduction with the positive polarity thyristor 3P.

しかし、この発明においては、t7時点で電源切換指令が与えられても、相電圧E1が正極性にある場合は、ゲートオン許可信号S4Pを、スイッチ4Uの正極性サイリスタ4Pにゲート信号を与えるアンドゲート48Pだけに与え、負極性サイリスタ4Nにゲート信号を与えるアンドゲート48Nには与えないので、この期間に負極性のサイリスタ4Nがオンされることはない。However, in the present invention, it is given a power switching command at time t7, when the phase voltage E1 U is in the positive polarity, providing a gate-on enable signal S4P, a gate signal to the positive thyristor 4P switches 4U and Since it is given only to the gate 48P and is not given to the AND gate 48N which gives the gate signal to the negative polarity thyristor 4N, the negative polarity thyristor 4N is not turned on during this period.

また、ゲートオン許可信号S4Pが与えられることにより、アンドゲート48Pがオンとなり、正極性サイリスタ3Pのゲートにゲート信号G4Pが入力され、このサイリスタ4Pがオンされるが、サイリスタ4Pの通流方向が電源1側から流れる横流の通流方向に対して逆向きとなるため、このサイリスタ4Pによって横流は阻止されることになる。
このため、スイッチ3の正極性サイリスタ3Pが通流している電圧E1の正極性が終わるt9時点までは、スイッチ4(4U)は横流を通流させることがないので、電源1側から電源2に横流が流れることが防止される。
Further, when the gate-on permission signal S4P is given, the AND gate 48P is turned on, the gate signal G4P is input to the gate of the positive polarity thyristor 3P, and this thyristor 4P is turned on, but the flow direction of the thyristor 4P is the power source. The thyristor 4P blocks the cross flow because it is opposite to the flow direction of the cross flow flowing from the first side.
Therefore, until the positive polarity end time t9 voltage E1 U to positive thyristor 3P is flowing through the switch 3, the switch 4 (4U) never to flow through the lateral flow, the power supply 2 from the power supply 1 side A cross current is prevented from flowing.

相電圧E1の正極性が終わるt9時点で、電流I1がゼロとなるため、スイッチ3(3U)の正極性のサイリスタ3Pがオフし、スイッチ3(3U)が閉じて、電源1が遮断される。
電源1が遮断されても、電圧位相推定手段43aは、最後に線間電圧の90°位相(相電圧の60°)を検出したタイミング(t6)から相電圧が240°となるまでの間は電圧の有無に関わらず、カウントを継続するため、カウント初期値(60°)から、位相がさらに120°進んで相電圧E1の極性が変わってサイリスタがオフするタイミング(相電圧の180°位相)となるt9時点を経過したことを推定することができる。すなわち、位相推定手段43aの位相推定値を示すカウント値が180°以上になったとき、比較器45aから出力される「1」となる出力信号S45aが、サイリスタ3Uがオフするタイミング(相電圧の180°位相)を示すことになる。
In t9 when the positive polarity end of the phase voltage E1 U, because the current I1 is zero, positive thyristor 3P switch 3 (3U) are turned off, the switch 3 (3U) is closed, power source 1 is cut off It
Even if the power supply 1 is cut off, the voltage phase estimation means 43a continues from the timing (t6) when the 90° phase of the line voltage (60° of the phase voltage) is finally detected until the phase voltage becomes 240°. To continue counting regardless of the presence or absence of voltage, the timing when the phase advances by 120° from the initial count value (60°) and the polarity of the phase voltage E1 U changes to turn off the thyristor (180° phase voltage phase It is possible to estimate that the time t9, which is That is, when the count value indicating the phase estimation value of the phase estimation means 43a becomes 180° or more, the output signal S45a of "1" output from the comparator 45a turns off the thyristor 3U at the timing (of the phase voltage). 180° phase).

比較器45aの相電圧E1が負極性であることを示す「1」となった出力信号S45aが、オアゲート47b、およびアンドゲート48bを介して信号保持手段49bに入力され、切換先の切換信号S4がオン(「1」)になってから、相電圧E1が最初に負極性となったときに信号保持手段49bに保持されることなる。この結果、信号保持手段49bからアンドゲート48Nにゲートオン許可信号S4Nが与えられ、アンドゲート48Nを通してスイッチ4(4U)の切換信号S4がゲート信号G4Nとしてスイッチ4(4U)の負極性サイリスタ4Nのゲートに与えられる。これにより、スイッチ4(4U)の負極性サイリスタ4Nが導通し、電源2から負荷5への給電が開始され、電源の切り換えを完了する。The output signal S45a became "1" indicating that the phase voltage E1 U of the comparator 45a is negative are input to the signal holding unit 49b via the OR gate 47b and an AND gate 48b,, switching signal switching destination S4 is the on ( "1"), made possible phase voltage E1 U is held in the signal holding unit 49b when the first becomes negative. As a result, the gate holding enable signal S4N is given from the signal holding means 49b to the AND gate 48N, and the switching signal S4 of the switch 4 (4U) is supplied as the gate signal G4N through the AND gate 48N to the gate of the negative thyristor 4N of the switch 4 (4U). Given to. As a result, the negative polarity thyristor 4N of the switch 4 (4U) becomes conductive, power supply from the power supply 2 to the load 5 is started, and the switching of the power supply is completed.

なお、相電圧E1がゼロとなるt9時点で、給電スイッチ3のサイリスタ3Pがオフされることにより、切換回路40の入力電圧E1UVがゼロになると、位相検出手段(42a、42b)の出力信号が不定となるため、電圧正変化量および電圧負変化量、ならびに90°検出信号S90および270°検出信号S270は、図2(c)、(d)、(e)、(f)に格子状のハッチングで示すようにt9時点以降は不定となる。この結果、位相推定手段43a、43bが電圧正変化量および電圧負変化量の誤った立ち上がりでカウントを開始し、位相推定手段43a、43bの図2(e)、(f)のt9時点以降の格子状のハッチングで示すカウントは、誤カウントとなることがある。
しかし、このように切換回路40の位相推定手段43a、43bに誤カウントが生じても、すでに、給電スイッチ3から給電スイッチ4に切り換えが実行されたのちであるので、特に問題となることはない。
When the input voltage E1 UV of the switching circuit 40 becomes zero by turning off the thyristor 3P of the power feeding switch 3 at time t9 when the phase voltage E1 U becomes zero, the output of the phase detecting means (42a, 42b). Since the signal becomes indefinite, the positive voltage change amount, the negative voltage change amount, and the 90° detection signal S90 and the 270° detection signal S270 are shown in FIGS. 2(c), (d), (e), and (f). As shown by the solid hatching, it becomes indefinite after time t9. As a result, the phase estimating means 43a and 43b start counting at the false rise of the positive voltage change amount and the negative voltage change amount, and the phase estimating means 43a and 43b after the time t9 in FIGS. 2(e) and (f). The count indicated by the grid-like hatching may be a false count.
However, even if the phase estimation means 43a and 43b of the switching circuit 40 are erroneously counted in this way, there is no particular problem because the power feeding switch 3 has already been switched to the power feeding switch 4. ..

このように、この発明によれば、電源の切り換えを行うとき、切換元の電源からの相電圧の極性を判定して、この相電圧の極性が正極性の場合は、切換先の電源の給電スイッチの正極性のサイリスタにゲートオン許可信号を与え、負極性の場合は、切換先の電源の給電スイッチの負極性のサイリスタにゲートオン許可信号を与えることにより、切換元の電源と切換先の電源との間の横流の発生を防止しているので、同期切換手段や、交流電源相互間に流れる横流分を検出する手段などを設ける必要がなくなり、構成を簡単にすることができる。 As described above, according to the present invention, when the power source is switched, the polarity of the phase voltage from the switching source power source is determined, and when the polarity of the phase voltage is positive, the power supply of the switching destination power source is performed. The gate-on permission signal is given to the positive polarity thyristor of the switch, and in the case of negative polarity, the gate-on permission signal is given to the negative polarity thyristor of the power feed switch of the switching destination power source so that the switching source power source and the switching destination power source are connected. Since the generation of the cross current between the AC power supplies is prevented, it is not necessary to provide a synchronization switching means, a means for detecting the cross current flowing between the AC power supplies, and the configuration can be simplified.

また、電源2から電源1への切り換えを行うときは、スイッチ3側の切換制御回路30により、スイッチ4側の切換制御回路40と同様に切換時に電源間に横流を発生させることなく切り換えを行うことができる。 Further, when switching from the power source 2 to the power source 1, the switching control circuit 30 on the switch 3 side performs switching without generating a cross current between the power sources at the time of switching, similarly to the switching control circuit 40 on the switch 4 side. be able to.

参考例2Reference example 2

図3にこの発明の第2の参考例を示す。
前記の第1の参考例は、電源の相電圧を基準にして電源の切換を制御しているので、負荷5に誘導成分が含まれない場合は、確実に横流の発生を防止することができるが、負荷に誘導成分が含まれ負荷電流に電圧に対して遅れが生じると、横流の発生を防止することができない場合がある。
この第2の参考例は、このような問題を解決するために、負荷電流に遅れが生じても横流の発生を確実に防止することができるようにしたものである。
FIG. 3 shows a second reference example of the present invention.
In the first reference example described above, since the switching of the power source is controlled with reference to the phase voltage of the power source, when the load 5 does not include an inductive component, it is possible to reliably prevent the occurrence of the cross current. However, if the load contains an inductive component and the load current is delayed with respect to the voltage, it may not be possible to prevent the occurrence of cross current.
In the second reference example , in order to solve such a problem, it is possible to reliably prevent the occurrence of a cross current even if a delay occurs in the load current.

この図3の第2の参考例においては、負荷5の誘導成分による負荷電流の遅れ分の位相角αを予め設定し、この遅れ分の位相角αを比較器4の比較基準値に加算するようにしている。
具体的には、比較器45a、45bの基準値設定器S13a、S14aには、180°に遅れ分の位相角αを加算して「180°+α」を設定する。また、比較器46a、46bの基準値設定器S15a、S16aには、0°に遅れ分の位相角αを加算して「0°+α」を設定し、電流の遅れ位相分を補正する。
その他の構成は、図1に示す第1の参考例と同じであるので、説明を省略する。
In the second reference example of FIG. 3, the phase angle α of the delay of the load current due to the inductive component of the load 5 is preset and the phase angle α of the delay is added to the comparison reference value of the comparator 4. I am trying.
Specifically, the reference value setting devices S13a and S14a of the comparators 45a and 45b are set to "180°+α" by adding the phase angle α of the delay to 180°. Further, the reference value setting devices S15a and S16a of the comparators 46a and 46b add "0°+α" by adding the phase angle α of the delay amount to 0° to correct the delay phase amount of the current.
The other configuration is the same as that of the first reference example shown in FIG.

第2の参考例における比較器45a、45b、46a、46bの出力は、第1の参考例と同様に、オアゲート47a、47bおよびアンドゲート48a、48bを介して信号保持手段49a、49bにゲートオン許可信号S4P、S4Nとして保持される。そして、比較器45a、45b、46a、46bは、比較する基準値が基準位相より位相角α分遅れた位相となるので、相電圧より位相角α分遅れた負荷電流Iの位相を基準値と比較して、負荷電流の極性を判定することと同等となる。
このため、転換元電源側のゲートオフ信号(電源切換信号)が出力された以降に、相電圧の所定の極性になってから、負荷電流の位相遅れ分経過したところでゲートオン許可信号S4P、S4Nが発生されることになる。
The outputs of the comparators 45a, 45b, 46a, 46b in the second reference example are gated on to the signal holding means 49a, 49b via the OR gates 47a, 47b and the AND gates 48a, 48b, as in the first reference example. It is held as signals S4P and S4N. In the comparators 45a, 45b, 46a, 46b, since the reference value to be compared is a phase delayed by the phase angle α from the reference phase, the phase of the load current I delayed by the phase angle α from the phase voltage is set as the reference value. The comparison is equivalent to determining the polarity of the load current.
Therefore, after the gate-off signal (power supply switching signal) on the conversion source power supply side is output, the gate-on permission signals S4P and S4N are generated when a phase delay of the load current elapses after the phase voltage has a predetermined polarity. Will be done.

これにより、負荷5が誘導成分を含み、負荷電流に遅れが生じても、この負荷電流の位相遅れを補正することができるので、電源の切換時に切換元のスイッチ3と切換先のスイッチ4とによって電源が短絡されることがなくなり、電源の切換時の横流の発生を防止することができる。 As a result, even if the load 5 includes an inductive component and the load current is delayed, the phase delay of the load current can be corrected, so that the source switch 3 and the destination switch 4 can be switched when the power source is switched. As a result, the power supply is not short-circuited, and it is possible to prevent the occurrence of cross current when the power supply is switched.

この発明の実施例を図4に示す。
この実施例は、電源1および2と負荷5との間に設けた給電スイッチ3および4の電源側の電圧E1a、E2aまたは負荷側の電圧E1b、E2bを検出して、給電スイッチの切り換え時に、切換元の電源電圧または負荷電圧が、所定値以下に低下してから、切換先の切換スイッチをオンすることにより、2つの電源間に流れる横流を抑制するようにしたものである。
Shows an embodiment of the present invention in FIG.
In this embodiment , the power supply side voltages E1a, E2a or the load side voltages E1b, E2b of the power supply switches 3 and 4 provided between the power supplies 1 and 2 and the load 5 are detected, and when the power supply switches are switched, After the power source voltage or the load voltage of the switching source drops below a predetermined value, the changeover switch of the switching destination is turned on to suppress the cross current flowing between the two power sources.

このため、給電スイッチ3よび4の電源側の電圧E1a、E2aおよび負荷側の電圧E1b、E2bを検出するために、給電スイッチ3よび4の電源側および負荷側に、それぞれ電圧検出器12a、12bおよび22a、22bを設ける。
電源1側の電圧検出器12a、12bの出力は、電源2側の給電スイッチ4の切り換えを制御する制御回路40に入力され、電源2側の電圧検出器22a、22bの出力は、電源1側の給電スイッチ3の切り換えを制御する制御回路30に入力される。
Therefore, in order to detect the voltages E1a and E2a on the power supply side of the power supply switches 3 and 4 and the voltages E1b and E2b on the load side, voltage detectors 12a and 12b are respectively provided on the power supply side and the load side of the power supply switches 3 and 4. And 22a and 22b are provided.
The outputs of the voltage detectors 12a and 12b on the power source 1 side are input to the control circuit 40 that controls switching of the power supply switch 4 on the power source 2 side, and the outputs of the voltage detectors 22a and 22b on the power source 2 side are the power source 1 side. Is input to the control circuit 30 which controls the switching of the power feeding switch 3.

給電スイッチ3および4の切り換えを制御する制御回路30および40は、同一の構成を有するので、ここでは、給電スイッチ4の制御回路40は構成の全体を示し、給電スイッチ3の制御回路30は、構成の一部だけを示し、図示を簡略にしている。
給電スイッチ3および4の各相のスイッチは、それぞれ2つのサイリスタ3PU(V,W)、3NU(V,W)およびサイリスタ4PU(V,W)、4NU(V,W)を逆極性に並列接続して構成する。
Since the control circuits 30 and 40 for controlling the switching of the power feeding switches 3 and 4 have the same configuration, the control circuit 40 of the power feeding switch 4 shows the entire configuration here, and the control circuit 30 of the power feeding switch 3 is Only part of the configuration is shown and the illustration is simplified.
The power feeding switches 3 and 4 of the respective phases are two thyristors 3PU (V, W), 3NU (V, W) and thyristors 4PU (V, W) and 4NU (V, W) connected in reverse polarity in parallel, respectively. And configure.

給電スイッチ4を制御する制御回路40に入力された電圧検出器12a、12bで検出された電源1側の交流の電源側電圧および負荷側電圧は、それぞれ全波整流器REa、REbにより直流電圧E1aおよびE1bに変換される。この直流電圧E1aおよびE1bは、それぞれ比較器CPaおよびCPbで、基準電圧設定器S18aおよびS18bに設定された基準電圧Esと比較して、直流電圧E1aおよびE1bが基準電圧Esより高いか低いかを判定する。基準電圧Esは、電源1および2の定格電圧の10%以下の低い電圧に設定されている。 The power supply side voltage and the load side voltage of the AC on the power supply 1 side detected by the voltage detectors 12a and 12b input to the control circuit 40 that controls the power supply switch 4 are the DC voltage E1a and the load side voltage, respectively, by the full wave rectifiers REa and REb. Converted to E1b. The DC voltages E1a and E1b are respectively compared by the comparators CPa and CPb with the reference voltage Es set in the reference voltage setters S18a and S18b to determine whether the DC voltages E1a and E1b are higher or lower than the reference voltage Es. judge. The reference voltage Es is set to a low voltage of 10% or less of the rated voltage of the power supplies 1 and 2.

比較器CPaおよびCPbは、直流電圧E1aおよびE1bが、基準電圧Esより高いときは「0」となる判定出力を発生し、基準電圧Esより低いときは「1」となる判定出力を発生する。
比較器CPaおよびCPbの判定出力は、それぞれ時限要素TaおよびTbとオアゲート47を介してアンドゲート48の一端に入力される。アンドゲート48の他端には、電源1側の給電スイッチ3の切り換えを制御する制御回路30から入力される給電スイッチ3への切換信号S3がノットゲート52を介して入力される。
Comparators CPa and CPb generate determination outputs that are "0" when DC voltages E1a and E1b are higher than reference voltage Es, and generate determination outputs that are "1" when they are lower than reference voltage Es.
The judgment outputs of the comparators CPa and CPb are input to one end of an AND gate 48 via the time elements Ta and Tb and the OR gate 47, respectively. To the other end of the AND gate 48, a switching signal S3 to the power feeding switch 3 input from the control circuit 30 that controls switching of the power feeding switch 3 on the power source 1 side is input via the not gate 52.

時限要素Ta、Tbは、サイリスタがオフするために電源側または負荷側の電圧が0Vになるタイミングに達する時間遅れtsを設けている。 The time elements Ta and Tb are provided with a time delay ts for reaching the timing when the voltage on the power source side or the load side becomes 0V because the thyristor is turned off.

アンドゲート48の出力信号は、フリップフロップ回路等で構成された信号保持手段49により、ゲートオン許可信号SI4として保持される。信号保持手段49のリセット端子Rには、制御回路40の切換信号入力端C41に加えられた給電スイッチ4への切換信号S4がノットゲート51を介して入力される。このため、信号保持手段49は、切換信号S4が「0」となって給電スイッチ4にオフを指令するとき、ノットゲート51を介して「1」となるリセット信号が加わり、保持したゲートオン許可信号SI4を「0」にリセットする。 The output signal of the AND gate 48 is held as the gate-on permission signal SI4 by the signal holding means 49 composed of a flip-flop circuit or the like. The switching signal S4 applied to the switching signal input terminal C41 of the control circuit 40 to the power feeding switch 4 is input to the reset terminal R of the signal holding means 49 via the not gate 51. Therefore, when the switching signal S4 becomes "0" and the power supply switch 4 is instructed to be turned off, the signal holding means 49 adds a reset signal which becomes "1" via the knot gate 51, and holds the held gate-on permission signal. SI4 is reset to "0".

信号保持手段49から入力されるゲートオン許可信号SI4は、スイッチ4のアンドゲート48PU、48NU、48PV、48NVおよび48PW、48NWを介して、相スイッチ4U、4V、4Wのそれぞれの正極性サイリスタ4PU、4PV、4PWおよび負極性サイリスタ4NU、4NV、4NWのゲートに入力される。アンドゲート48PU〜48NWのそれぞれの他端には、給電スイッチ4への切換信号S4が入力される。 The gate-on permission signal SI4 input from the signal holding means 49 is passed through the AND gates 48PU, 48NU, 48PV, 48NV and 48PW, 48NW of the switch 4, and the positive polarity thyristors 4PU, 4PV of the phase switches 4U, 4V, 4W are respectively supplied. 4PW and negative polarity thyristors 4NU, 4NV, and 4NW. The switching signal S4 to the power feeding switch 4 is input to the other ends of the AND gates 48PU to 48NW.

このため、アンドゲート48PU〜48NWは、給電スイッチ4へオンを指令する「1」となる切換信号S4と、他端に信号保持手段4から「1」となるゲートオン許可信号SI4とが入力されたときオンとなって給電スイッチ4の各相の正サイリスタおよび負極性サイリスタのゲートにゲート信号が入力さされ、各サイリスタ(4PU〜4NW)が導通することによって給電スイッチ4がオンとなって、電源2から負荷5への給電が行われる。
給電スイッチ3の各相スイッチのサイリスタ(3PU〜3NW)も、制御回路30よってスイッチ4のサイリスタと同様に制御される。
Therefore, the AND gates 48PU to 48NW are input with the switching signal S4 which is "1" for instructing the power feeding switch 4 to turn on and the gate-on permission signal SI4 which is "1" from the signal holding means 4 to the other end. When it is turned on, the gate signal is input to the gates of the positive thyristor and the negative polarity thyristor of each phase of the power supply switch 4, and each thyristor (4PU to 4NW) is turned on, so that the power supply switch 4 is turned on and the power supply Power is supplied from 2 to the load 5.
The thyristors (3PU to 3NW) of each phase switch of the power feeding switch 3 are also controlled by the control circuit 30 in the same manner as the thyristor of the switch 4.

図5にこのように構成された実施例の電源切換装置の電源切換時の動作波形図を示す。
次に、この図を参照して実施例の電源切換装置の電源切換動作を説明する。
FIG. 5 shows an operation waveform diagram at the time of switching the power source of the power source switching device of the embodiment configured as described above.
Next, the power supply switching operation of the power supply switching device of the embodiment will be described with reference to this figure.

図4の電源切換装置は、今ここでは、給電スイッチ3をオンにし、給電スイッチ4をオフにして、電源1から給電スイッチ3を通して負荷5へ給電している状態におかれている。この状態から給電スイッチ3をオフに、給電スイッチ4をオンに切り換えて、電源2から給電スイッチ4を通して負荷5へ給電する状態に切り換える場合の切換動作について説明する。このため、ここでは、電源1が切換元電源となり、電源2が切換先電源となる。 The power supply switching device of FIG. 4 is now in a state where the power supply switch 3 is turned on, the power supply switch 4 is turned off, and power is supplied from the power supply 1 to the load 5 through the power supply switch 3. The switching operation in the case where the power supply switch 3 is turned off and the power supply switch 4 is turned on from this state to switch the power supply 2 to the load 5 through the power supply switch 4 will be described. Therefore, here, the power source 1 is the switching source power source and the power source 2 is the switching destination power source.

図5のt50時点においては、制御回路30の入力端C31に外部から入力される給電スイッチ3に対する切換信号S3は「1」となり、制御回路40の入力端C41に外部から入力される給電スイッチ4に対する切換信号S4は「0」となっており、この状態は、給電切換指令が出されるt51時点まで継続する。
給電スイッチ3がオンして、電源1から給電路11を通して負荷5へ給電している状態においては、給電スイッチ3の電源側に設けた電圧出器12aによって給電スイッチ3の電源側の3相交流電圧が検出され、これが制御回路40内の全波整流回路REaにより整流されて直流の電源電圧E1aに変換される。これは、図5(a)に電源電圧E1aとして示されている。
At time t50 in FIG. 5, the switching signal S3 for the power feed switch 3 input from the outside to the input end C31 of the control circuit 30 becomes “1”, and the power feed switch 4 input to the input end C41 of the control circuit 40 from the outside. The switching signal S4 for the signal is "0", and this state continues until time t51 when the power supply switching command is issued.
When the power supply switch 3 is turned on and power is being supplied from the power supply 1 to the load 5 through the power supply path 11, the three-phase AC on the power supply side of the power supply switch 3 is controlled by the voltage generator 12a provided on the power supply side of the power supply switch 3. A voltage is detected, which is rectified by the full-wave rectifier circuit REa in the control circuit 40 and converted into a DC power supply voltage E1a. This is shown as the power supply voltage E1a in FIG.

また、同様に、給電スイッチ3の負荷側に設けた電圧検出器12bによって電源1から給電スイッチ3を通して負荷5に加わる3相交流電圧が検出され、これが全波整流回路REbにより整流されて直流の負荷電圧E1bに変換される。これは、図5(b)に負荷電圧E1bとして示される。 Similarly, the voltage detector 12b provided on the load side of the power feed switch 3 detects a three-phase AC voltage applied to the load 5 from the power supply 1 through the power feed switch 3, and this is rectified by the full-wave rectifier circuit REb to generate a direct current. It is converted into the load voltage E1b. This is shown as load voltage E1b in FIG. 5(b).

この切換元電源1の給電スイッチ3の電源側の電源電圧E1aおよび負荷側の負荷電圧E1bは給電スイッチ3がオンしている状態では同じになる。この電圧E1a、E1bは、それぞれ、比較器CPaおよびCPbに入力され、常に、基準値設定器S18aおよびS18bに設定された基準値Esと比較される。電源切換が指令されるt51時点までは、電圧E1a、E1bは基準値Esより高いので、比較器CPaおよびCPbの判定出力は、図5(e)および(f)に示すように「0」となる。
このため、信号保持手段49から出力されるゲートオンし許可信号SI4は図5(j)に示すように「0」となっているので、給電スイッチ4のアンドゲート48PU〜48NWから各相のサイリスタのゲートに入力されるゲート信号G4は、図5(l)に示すように「0」となり、給電スイッチ4はオフしている。
The power supply voltage E1a on the power supply side and the load voltage E1b on the load side of the power supply switch 3 of the switching source power supply 1 are the same when the power supply switch 3 is on. The voltages E1a and E1b are input to the comparators CPa and CPb, respectively, and are constantly compared with the reference value Es set in the reference value setters S18a and S18b. The voltage E1a, E1b is higher than the reference value Es until the time point t51 when the power supply switching is commanded, so the determination outputs of the comparators CPa and CPb are “0” as shown in FIGS. 5(e) and (f). Become.
For this reason, the gate-on enable signal SI4 output from the signal holding means 49 is "0" as shown in FIG. 5(j), so that the AND gates 48PU to 48NW of the power feeding switch 4 output the thyristor of each phase. The gate signal G4 input to the gate becomes "0" as shown in FIG. 5(l), and the power feeding switch 4 is off.

t51時点で、負荷5への給電を電源1から電源2に切り換えるために、図5(c)および(d)に示すように給電スイッチ3に対する切換信号S3を「1」から「0」に、給電スイッチ4に対する切換信号S4を「0」から「1」に同時に切り換える。
これにより、直ちに、制御回路30のゲートオン許可信号SI3を保持した信号保持手段39がリセットされることにより、ゲートオン許可信号SI3が「0」となるので(図5(i)参照)、給電スイッチ3の各相のサイリスタスイッチ3U〜3Wへのゲート信号G3が「0」となり(図5(k)参照)、給電スイッチ3の各相のサイリスタスイッチ3U〜3Wが、各相電圧がゼロになる点で順次オフし、給電スイッチ3がオフする。
At time t51, in order to switch the power supply to the load 5 from the power supply 1 to the power supply 2, the switching signal S3 for the power supply switch 3 is changed from "1" to "0" as shown in FIGS. 5C and 5D. The switching signal S4 for the power feeding switch 4 is simultaneously switched from "0" to "1".
As a result, the signal holding means 39 holding the gate-on permission signal SI3 of the control circuit 30 is immediately reset, and the gate-on permission signal SI3 becomes "0" (see FIG. 5(i)). The gate signal G3 to the thyristor switches 3U to 3W of each phase becomes “0” (see FIG. 5(k)), and the voltage of each phase of the thyristor switches 3U to 3W of the power supply switch 3 becomes zero. Are sequentially turned off, and the power feeding switch 3 is turned off.

給電スイッチ3の各相のサイリスタスイッチ3U〜3Wが順次オフすることにより、給電スイッチ3の負荷側電圧E1bは、図5(b)に示すように、t51時点から次第に低下する。電源側電圧E1aは、電源1の異常がなければ、図5(a)に示すように一定の電圧に維持される。 By sequentially turning off the thyristor switches 3U to 3W of each phase of the power feeding switch 3, the load side voltage E1b of the power feeding switch 3 gradually decreases from the time point t51, as shown in FIG. 5B. If there is no abnormality in the power supply 1, the power supply side voltage E1a is maintained at a constant voltage as shown in FIG.

t52時点で負荷側電圧E1bが基準値Esに達すると、比較器CPbから「1」となる判定出力が発生する(図5(f)参照)。この「1」となった判定出力は、時限要素Tbによって、負荷電流の遅れ位相角に相当する時限tsだけ遅らされてアンドゲート48を通して信号保持手段49のセット入力に入力される。アンドゲート48は、すでにノットゲート52を介して入力される「0」となった切換信号S3によって開かれているので、信号保持手段49は、t52時点で、セットされ「1」となるゲートオン許可信号SI4を保持する(図5(j)参照)。 When the load-side voltage E1b reaches the reference value Es at time t52, the comparator CPb generates a determination output of "1" (see FIG. 5(f)). The determination output that has become “1” is delayed by the time period element Tb by the time period ts corresponding to the delay phase angle of the load current, and is input to the set input of the signal holding means 49 through the AND gate 48. Since the AND gate 48 has been opened by the switching signal S3 which has already been input via the NOT gate 52 and has become "0", the signal holding means 49 sets the gate-on permission which becomes "1" at time t52. The signal SI4 is held (see FIG. 5(j)).

この「1」となるゲートオン許可信号SI4が給電スイッチ4の各相のサイリスタスイッチのゲート回路のアンドゲート48PU〜48NWに入力されることにより、これらのアンドゲートの他端には、すでに「1」となる給電スイッチ4の切換信号S4が入力されているので、給電スイッチ4の各相のサイリスタスイッチのゲートに「1」となるゲート信号G4が入力され、これらのサイリスタスイッチが導通し、給電スイッチ4がオンとなる。 By inputting the gate-on permission signal SI4, which is "1", to the AND gates 48PU to 48NW of the gate circuits of the thyristor switches of the respective phases of the power feeding switch 4, "1" is already present at the other ends of these AND gates. Since the switching signal S4 of the power feeding switch 4 is input, the gate signal G4 of "1" is input to the gate of the thyristor switch of each phase of the power feeding switch 4, and these thyristor switches are turned on to supply the power feeding switch. 4 turns on.

このように給電スイッチ4は、t51時点で切換信号S4が与えられた後、電源1から負荷5に印加される電圧E1が予め設定された基準電圧Esに達するt52時点から、さらに時限要素Tbに予め負荷側の電圧が0Vとなるまでの時限tsだけ遅れたt53時点で、オンとなる。この時点では、給電スイッチ3から負荷5に印加される電圧E1bが、基準電圧Esよりも低く、十分低い電圧となり、かつ、負荷5に流れる電流もほぼゼロまで減少しサイリスタがオフしているため、給電スイッチ4をオンしても横流が発生しない。 As described above, after the switching signal S4 is applied at the time point t51, the power feeding switch 4 is further connected to the timing element Tb from the time point t52 when the voltage E1 applied from the power source 1 to the load 5 reaches the preset reference voltage Es. It is turned on at time t53, which is delayed by the time ts until the voltage on the load side becomes 0 V in advance. At this time, the voltage E1b applied from the power supply switch 3 to the load 5 is lower than the reference voltage Es and becomes a sufficiently low voltage, and the current flowing through the load 5 also decreases to almost zero, and the thyristor is turned off. A cross current does not occur even when the power supply switch 4 is turned on.

負荷5への給電を、電源2から電源1へ切り換える場合は、制御回路40と同様に、制御回路30で切換制御が行われる。
また、給電スイッチ3および4の電源側の電圧を検出する電圧検出器12aおよび22aは、給電中の電源に事故等により停電または電圧低下が発生した際に、健全な電源へ切り換える際に使用することになる。
When switching the power supply to the load 5 from the power source 2 to the power source 1, the switching control is performed by the control circuit 30 similarly to the control circuit 40.
Further, the voltage detectors 12a and 22a that detect the voltage on the power supply side of the power supply switches 3 and 4 are used to switch to a sound power supply when a power failure or a voltage drop occurs in the power supply during power supply due to an accident or the like. It will be.

1,2:交流電源
11,21:給電路
12,22:電圧検出器
3,4:給電スイッチ
5:負荷
3P,3N,4P,4N:サイリスタ
30,40:切換制御回路
41:微分演算手段
42a:90°位相検出手段
42b:270°位相検出手段
43a,43b:相電圧位相推定手段(カウンタ)
44a,44b:カウント初期値設定器
45a,45b,46a,46b:比較器
47a,47b:オアゲート
38P,38N,48a,48b,48P,48N:アンドゲート
49a,49b:信号保持手段(フリップフロップ回路)
51,52, 53,54:ノットゲート
C31,C32,C41,C42:切換信号入力端
S3:給電スイッチ3に対する切換信号
S4:給電スイッチ4に対する切換信号
G3P,G3N,G4P,G4N:ゲート信号
SI3P,SI3N,SI4P,SI4N:ゲートオン許可信号


1, 2: AC power supply 11, 21: Power feeding path 12, 22: Voltage detector 3, 4: Power feeding switch 5: Loads 3P, 3N, 4P, 4N: Thyristor 30, 40: Switching control circuit 41: Differentiating means 42a : 90° phase detecting means 42b: 270° phase detecting means 43a, 43b: phase voltage phase estimating means (counter)
44a, 44b: Count initial value setting devices 45a, 45b, 46a, 46b: Comparators 47a, 47b: OR gates 38P, 38N, 48a, 48b, 48P, 48N: AND gates 49a, 49b: Signal holding means (flip-flop circuit)
51, 52, 53, 54: Not gates C31, C32, C41, C42: Switching signal input terminal S3: Switching signal for power feeding switch 3 S4: Switching signal for power feeding switch 4 G3P, G3N, G4P, G4N: Gate signal SI3P, SI3N, SI4P, SI4N: Gate-on permission signal


Claims (2)

第1と第2の交流電源のそれぞれから共通の負荷へ給電する2つの給電回路に、それぞれ2個のサイリスタ素子を逆極性に並列接続して構成した給電スイッチを設け、これらの給電スイッチのオン、オフを切り換えることにより負荷へ給電する電源を切り換える電源切換装置において、
前記各給電スイッチに対応して、前記給電スイッチの少なくとも負荷側の全相電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段の出力を全波整流して直流電圧に変換する電圧変換手段と、この電圧変換手段の出力電圧が所定値以下に低下したことを判定する電圧判定手段と、前記2つの給電スイッチに切換指令が与えられたとき、オンしている側の給電スイッチの前記電圧判定手段の判定出力に基づいてオフしている側の給電スイッチのサイリスタにゲートオン許可信号を与える手段とを有する切換制御回路を備えることを特徴とする電源切換装置。
Two power supply circuits that supply power to a common load from each of the first and second AC power supplies are provided with power supply switches configured by connecting two thyristor elements in parallel in reverse polarity, and the power supply switches are turned on. , In the power supply switching device that switches the power supply to the load by switching off,
Corresponding to each of the power supply switches, voltage detection means for detecting at least the load-side all-phase voltage of the power supply switch, and voltage conversion means for full-wave rectifying the output of this voltage detection means to convert it to a DC voltage. The voltage determining means for determining that the output voltage of the voltage converting means has dropped to a predetermined value or less, and the voltage determining means for the power supply switch that is turned on when a switching command is given to the two power supply switches. And a switching control circuit having a means for giving a gate-on permission signal to the thyristor of the power supply switch on the off side based on the determination output of 1.
請求項1に記載の電源切換装置において、
前記電圧判定手段の判定出力を、前記サイリスタがオフする時間だけ遅らせる時限要素を設けたことを特徴とする電源切換装置。
The power supply switching device according to claim 1,
A power supply switching device comprising a time-limiting element for delaying the determination output of the voltage determination means by the time during which the thyristor is turned off.
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