JP2534792B2 - 無停電電源装置 - Google Patents
無停電電源装置Info
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- JP2534792B2 JP2534792B2 JP2093143A JP9314390A JP2534792B2 JP 2534792 B2 JP2534792 B2 JP 2534792B2 JP 2093143 A JP2093143 A JP 2093143A JP 9314390 A JP9314390 A JP 9314390A JP 2534792 B2 JP2534792 B2 JP 2534792B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、交流電力または蓄電池からの直流電力を入
力とし直流回路に平滑用の電解コンデンサを有し、安定
化した交流電力を供給する無停電電源装置に係り、特に
電解コンデンサの残存寿命を診断できる手段を備えた無
停電電源装置に関する。
力とし直流回路に平滑用の電解コンデンサを有し、安定
化した交流電力を供給する無停電電源装置に係り、特に
電解コンデンサの残存寿命を診断できる手段を備えた無
停電電源装置に関する。
（従来の技術） 従来より無停電電源装置として商用電源停電時でも蓄
電池からの直流電力を入力として無停電の電力を供給す
るインバータ装置が広く用いられ、通常その直流回路に
は、平滑用として大容量の電解コンデンサが多数使われ
ている。
電池からの直流電力を入力として無停電の電力を供給す
るインバータ装置が広く用いられ、通常その直流回路に
は、平滑用として大容量の電解コンデンサが多数使われ
ている。
第４図は、上述の如き無停電電源装置の一例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
同図において、１は直送商用電源、２は商用電源、３
は整流器、４は平滑リアクトル、５は平滑用の電解コン
デンサ、６は蓄電池、７は商用電源２の停電時に蓄電池
６を接続する蓄電池接続スイッチ、８はインバータ、９
はインバータ７の矩形波出力を正弦波に改善する交流フ
ィルタ、10,11は静止形の切換スイッチ（サイリスタス
イッチ）、12は負荷である。常時は交流フィルタ９、切
換スイッチ10を介してインバータ８にて負荷へ給電し、
インバータ８の故障時あるいは装置保守点検時には切換
スイッチ10より切換スイッチ11へ無瞬断で切換えて直送
商用電源１で給電し、故障復旧後あるいは保守点検終了
後、再び切換スイッチをインバータ８の方に切換えて、
負荷へ連続的に給電できるようにしている。
は整流器、４は平滑リアクトル、５は平滑用の電解コン
デンサ、６は蓄電池、７は商用電源２の停電時に蓄電池
６を接続する蓄電池接続スイッチ、８はインバータ、９
はインバータ７の矩形波出力を正弦波に改善する交流フ
ィルタ、10,11は静止形の切換スイッチ（サイリスタス
イッチ）、12は負荷である。常時は交流フィルタ９、切
換スイッチ10を介してインバータ８にて負荷へ給電し、
インバータ８の故障時あるいは装置保守点検時には切換
スイッチ10より切換スイッチ11へ無瞬断で切換えて直送
商用電源１で給電し、故障復旧後あるいは保守点検終了
後、再び切換スイッチをインバータ８の方に切換えて、
負荷へ連続的に給電できるようにしている。
直流回路に平滑用として設けられるコンデンサとして
は、一般に小形化、経済性の点より、大容量電解コンデ
ンサが使われ、特に大容量の無停電電源装置において
は、多数並列接続して使われる。
は、一般に小形化、経済性の点より、大容量電解コンデ
ンサが使われ、特に大容量の無停電電源装置において
は、多数並列接続して使われる。
（発明が解決しようとする課題） しかし、電解コンデンサは周知のように電気化学反応
を利用するものであり、使用時間とともに、静電容量が
減少し損失が増大するため、使用条件に応じた寿命が規
定されている。
を利用するものであり、使用時間とともに、静電容量が
減少し損失が増大するため、使用条件に応じた寿命が規
定されている。
そこで、従来より電解コンデンサの残存寿命をチェッ
クし新品への交換安否を判断するため、定期的に点検を
実施し、１個毎に外してコンデンサの静電容量を実測
し、容量初期値に対する減少率から交換要否を判断する
という方法をとっており、これは装置を長時間停止する
必要があることに加え点検作業も容易でないという問題
があった。
クし新品への交換安否を判断するため、定期的に点検を
実施し、１個毎に外してコンデンサの静電容量を実測
し、容量初期値に対する減少率から交換要否を判断する
という方法をとっており、これは装置を長時間停止する
必要があることに加え点検作業も容易でないという問題
があった。
また、通常、年に１回程度しか点検を実施しないの
で、その間寿命に至った場合は、最悪、装置の故障停止
に至る恐れもあった。
で、その間寿命に至った場合は、最悪、装置の故障停止
に至る恐れもあった。
本発明は、上述の点に鑑みなされたものであり、装置
を長時間停止することなく、直流回路の電解コンデンサ
の残存寿命を診断することができる無停電電源装置を提
供することを目的とする。
を長時間停止することなく、直流回路の電解コンデンサ
の残存寿命を診断することができる無停電電源装置を提
供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を達成するため、直流回路に平
滑用の電解コンデンサを有し安定化した交流電力を供給
する電源装置と、他の予備電源と、電源装置の出力と予
備電源とを無瞬断で切換える無瞬断スイッチとで構成さ
れた無停電電源装置において、無瞬断スイッチにより予
備電源給電に切換えるとともに電源装置を電解コンデン
サの残留電荷のみを入力として無負荷運転させるように
制御する手段と、この無負荷運転時の放射特性に対応し
た信号を初期特性または前回点検時の特性に対応した信
号と比較して前記電解コンデンサの残存寿命を診断する
手段を設けたものである。
滑用の電解コンデンサを有し安定化した交流電力を供給
する電源装置と、他の予備電源と、電源装置の出力と予
備電源とを無瞬断で切換える無瞬断スイッチとで構成さ
れた無停電電源装置において、無瞬断スイッチにより予
備電源給電に切換えるとともに電源装置を電解コンデン
サの残留電荷のみを入力として無負荷運転させるように
制御する手段と、この無負荷運転時の放射特性に対応し
た信号を初期特性または前回点検時の特性に対応した信
号と比較して前記電解コンデンサの残存寿命を診断する
手段を設けたものである。
また、直流回路に平滑用の電解コンデンサを有し安定
化した交流電力を供給する電源装置を複数台並列接続し
て成る無停電電源装置においては、電源装置のうち１台
を並列接続より切離すとともに切離した電源装置を電解
コンデンサの残留電荷のみを入力として無負荷運転させ
るように制御する手段と、この無負荷運転時の電解コン
デンサの放電特性に対応した信号を初期特性または前回
点検時の特性に対応した信号と比較して電解コンデンサ
の残存寿命を診断する手段を設けたものである。
化した交流電力を供給する電源装置を複数台並列接続し
て成る無停電電源装置においては、電源装置のうち１台
を並列接続より切離すとともに切離した電源装置を電解
コンデンサの残留電荷のみを入力として無負荷運転させ
るように制御する手段と、この無負荷運転時の電解コン
デンサの放電特性に対応した信号を初期特性または前回
点検時の特性に対応した信号と比較して電解コンデンサ
の残存寿命を診断する手段を設けたものである。
（作用） このような構成の無停電電源装置にあっては、電解コ
ンデンサの静電容量が使用時間とともに減少していくこ
とから、電源装置を電解コンデンサの残留電荷のみを入
力として無負荷運転させた時の電解コンデンサの放電特
性より静電容量が初期値の何％まで減少しているかを推
定し電解コンデンサの残存寿命を診断するものである。
ンデンサの静電容量が使用時間とともに減少していくこ
とから、電源装置を電解コンデンサの残留電荷のみを入
力として無負荷運転させた時の電解コンデンサの放電特
性より静電容量が初期値の何％まで減少しているかを推
定し電解コンデンサの残存寿命を診断するものである。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説明す
る。
る。
第１図において、第４図と同一部分には同一符号を付
してその説明を省略し、ここでは異なる点についてのみ
述べる。すなわち、第１図において、21は切換スイッチ
10をオフ、切換スイッチ11をオンとし直送商用電源１に
よる給電に切換えるとともに整流器３を停止し蓄電池接
続スイッチをオフとするシーケンス制御回路、22は電解
コンデンサ５の放電特性を検出する電圧検出器、23は電
解コンデンサの残存寿命検出器である。
してその説明を省略し、ここでは異なる点についてのみ
述べる。すなわち、第１図において、21は切換スイッチ
10をオフ、切換スイッチ11をオンとし直送商用電源１に
よる給電に切換えるとともに整流器３を停止し蓄電池接
続スイッチをオフとするシーケンス制御回路、22は電解
コンデンサ５の放電特性を検出する電圧検出器、23は電
解コンデンサの残存寿命検出器である。
次に、上記のように構成された無停電電源装置の作用
について述べる。通常の運転状態は、切換スイッチ11は
オフ、切換スイッチ10はオンであり、インバータ８によ
る給電となっている。
について述べる。通常の運転状態は、切換スイッチ11は
オフ、切換スイッチ10はオンであり、インバータ８によ
る給電となっている。
電解コンデンサ５の残存寿命を判定するため、先ずシ
ーケンス制御回路21により、切換スイッチ11をオン、切
換スイッチ10をオフとし直送商用電源１による給電に無
瞬断で切換えた後、整流器３を停止し（入力開閉器をオ
フまたは整流器サイリスタのゲートを停止）、蓄電池接
続スイッチをオフ（商用電源２、健全時は元々オフ）と
し、電解コンデンサ５の残留電荷を入力としてインバー
タ８のみを無負荷運転させる。この時の電解コンデンサ
５の放電特性を電圧検出器22により検出し、残存寿命検
出器に入力する。
ーケンス制御回路21により、切換スイッチ11をオン、切
換スイッチ10をオフとし直送商用電源１による給電に無
瞬断で切換えた後、整流器３を停止し（入力開閉器をオ
フまたは整流器サイリスタのゲートを停止）、蓄電池接
続スイッチをオフ（商用電源２、健全時は元々オフ）と
し、電解コンデンサ５の残留電荷を入力としてインバー
タ８のみを無負荷運転させる。この時の電解コンデンサ
５の放電特性を電圧検出器22により検出し、残存寿命検
出器に入力する。
第２図の実線波形は、電圧検出器22により検出された
電解コンデンサ５の放電特性を示す。破線波形は製作当
初の電解コンデンサ５の初期の放電特性に相当するもの
である。
電解コンデンサ５の放電特性を示す。破線波形は製作当
初の電解コンデンサ５の初期の放電特性に相当するもの
である。
第２図の時間t1での電解コンデンサ５の電圧Ｅは、放
電開始時の電圧をE0、インバータ８および交流フィルタ
９の無負荷運転時の損失分に相当する等価抵抗をＲ、電
解コンデンサ５の静電容量をＣとすると次の関係式で表
わされる。
電開始時の電圧をE0、インバータ８および交流フィルタ
９の無負荷運転時の損失分に相当する等価抵抗をＲ、電
解コンデンサ５の静電容量をＣとすると次の関係式で表
わされる。
Ｅ＝E0〔１−exp（−t1/RC）〕 すなわち、上記の関係式より静電容量Ｃを推定するこ
とが可能であり、残存寿命検出器23においては、この原
理に基づき静電容量Ｃを算定し、第２図の破線波形に該
当する静電容量C0とを比較し、静電容量の減少分を計算
し、残存寿命を判定する。（例えば静電容量が30％程度
減少している場合は寿命に達していると診断する。） これにより、交換要否を容易に把握できる。
とが可能であり、残存寿命検出器23においては、この原
理に基づき静電容量Ｃを算定し、第２図の破線波形に該
当する静電容量C0とを比較し、静電容量の減少分を計算
し、残存寿命を判定する。（例えば静電容量が30％程度
減少している場合は寿命に達していると診断する。） これにより、交換要否を容易に把握できる。
このようにして、本実施例では、電解コンデンサ５の
残留電荷を入力としてインバータ５を無負荷運転させ
て、その際の電解コンデンサ５の放電特性より電解コン
デンサ静電容量を推定し静電容量初期値と比較すること
により、電解コンデンサ５の残存寿命を判定するので、
従来のように装置を長時間停止して、１個毎に静電容量
を測定することなく、容易に判定できる。
残留電荷を入力としてインバータ５を無負荷運転させ
て、その際の電解コンデンサ５の放電特性より電解コン
デンサ静電容量を推定し静電容量初期値と比較すること
により、電解コンデンサ５の残存寿命を判定するので、
従来のように装置を長時間停止して、１個毎に静電容量
を測定することなく、容易に判定できる。
また、本実施例の如き構成とすれば、従来の定期点検
のように年に１回程度という制約はされず、任意の時期
あるいは例えば月１回という周期でチェックすることが
でき、従来のように点検周期の間に寿命に至り装置の故
障停止となる危険性も回避できる。
のように年に１回程度という制約はされず、任意の時期
あるいは例えば月１回という周期でチェックすることが
でき、従来のように点検周期の間に寿命に至り装置の故
障停止となる危険性も回避できる。
第１図の実施例において、蓄電池接続スイッチ７のな
い構成であってもよく、この場合は蓄電池を切離すため
には、蓄電池入力の開閉器をオフとすればよい。また、
第１図の実施例の説明においては、電解コンデンサ５の
静電容量Ｃの算定値を静電容量初期値と比較するように
しているが、過去の測定時の値と比較するようにしても
よい。
い構成であってもよく、この場合は蓄電池を切離すため
には、蓄電池入力の開閉器をオフとすればよい。また、
第１図の実施例の説明においては、電解コンデンサ５の
静電容量Ｃの算定値を静電容量初期値と比較するように
しているが、過去の測定時の値と比較するようにしても
よい。
更に、本発明は、第１図における電源装置の出力を並
列接続した並列システムによる無停電電源装置にも適用
でき、第３図は、その実施例を示すものである。同図
は、２台並列システムへの適用例を示すものであり、32
は並列投入解列のための開閉器、31は第１図の21の代り
に設けたもので、開閉器をオフして並列接続を切離すと
ともに整流器３を停止し蓄電池接続スイッチ７をオフと
するシーケンス制御回路である。
列接続した並列システムによる無停電電源装置にも適用
でき、第３図は、その実施例を示すものである。同図
は、２台並列システムへの適用例を示すものであり、32
は並列投入解列のための開閉器、31は第１図の21の代り
に設けたもので、開閉器をオフして並列接続を切離すと
ともに整流器３を停止し蓄電池接続スイッチ７をオフと
するシーケンス制御回路である。
また、１号機の電源装置3Aと２号機の電源装置3Bの構
成は、全く同一のものである。
成は、全く同一のものである。
例えば１号機の電源装置3Aの電解コンデンサ５の残存
寿命を判定するには、シーケンス制御回路31により開閉
器32をオフとし、２号機の電源装置3Bのみによる給電と
した後、整流器３を停止し、蓄電池接続スイッチをオフ
とし、電解コンデンサ５の残留電荷を入力としてインバ
ータ８を無負荷運転させる。電解コンデンサ５の残存寿
命の判定手段については、第１図の実施例と全く同様で
ある。
寿命を判定するには、シーケンス制御回路31により開閉
器32をオフとし、２号機の電源装置3Bのみによる給電と
した後、整流器３を停止し、蓄電池接続スイッチをオフ
とし、電解コンデンサ５の残留電荷を入力としてインバ
ータ８を無負荷運転させる。電解コンデンサ５の残存寿
命の判定手段については、第１図の実施例と全く同様で
ある。
また、第３図の実施例では、２台並列システムとして
いるが、３台以上であっても同様な効果が得られること
は勿論のことである。
いるが、３台以上であっても同様な効果が得られること
は勿論のことである。
以上、述べたように本発明によれば、電解コンデンサ
の残留電荷を入力として電源装置を無負荷運転させた時
の放電特性より、電解コンデンサの静電容量を推定し初
期値と比較するようにして、電源装置を長時間停止する
ことなく電解コンデンサの残存寿命を診断する手段を備
えた無停電電源装置を提供することができる。
の残留電荷を入力として電源装置を無負荷運転させた時
の放電特性より、電解コンデンサの静電容量を推定し初
期値と比較するようにして、電源装置を長時間停止する
ことなく電解コンデンサの残存寿命を診断する手段を備
えた無停電電源装置を提供することができる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の実施例におけるインバータ無負荷運転による電
解コンデンサの放電特性を示す特性図、第３図は本発明
の他の実施例を示すブロック図、第４図は従来の無停電
電源装置の構成例を示すブロック図である。 １……直送商用電源、２……商用電源、３……整流器、 ４……平滑リアクトル、５……電解コンデンサ、 ６……蓄電池、７……蓄電池接続スイッチ、 ８……インバータ、９……交流フィルタ、 10,11……切換スイッチ、12……負荷、 21……シーケンス制御回路、22……電圧検出器、 23……残存寿命検出器、31……シーケンス制御回路、 32……開閉器。
第１図の実施例におけるインバータ無負荷運転による電
解コンデンサの放電特性を示す特性図、第３図は本発明
の他の実施例を示すブロック図、第４図は従来の無停電
電源装置の構成例を示すブロック図である。 １……直送商用電源、２……商用電源、３……整流器、 ４……平滑リアクトル、５……電解コンデンサ、 ６……蓄電池、７……蓄電池接続スイッチ、 ８……インバータ、９……交流フィルタ、 10,11……切換スイッチ、12……負荷、 21……シーケンス制御回路、22……電圧検出器、 23……残存寿命検出器、31……シーケンス制御回路、 32……開閉器。
Claims (2)
- 【請求項１】交流電力または直流電力を入力とし、直流
回路に平滑用の電解コンデンサを有し安定化した交流電
力を供給する電源装置と、他の予備電源と、前記電源装
置の出力と予備電源とを無瞬断で切換える無瞬断スイッ
チとで構成された無停電電源装置において、前記無瞬断
スイッチにより前記予備電源による給電に切換えるとと
もに前記電源装置を前記電解コンデンサの残留電荷のみ
を入力として無負荷運転させるように制御する手段と、
この無負荷運転時の前記電解コンデンサの放電特性に対
応した信号を初期特性または過去の点検時の特性に対応
した信号と比較して前記電解コンデンサの残存寿命を診
断する手段を具備したことを特徴とする無停電電源装
置。 - 【請求項２】交流電力または直流電力を入力とし直流回
路に平滑用の電解コンデンサを有し安定化した交流電力
を供給する電源装置を複数台並列接続して成る無停電電
源装置において、前記電源装置のうち１台を並列接続よ
り切離すとともに切離した電源装置を前記電解コンデン
サの残留電荷のみを入力として無負荷運転させるように
制御する手段と、この無負荷運転時の前記電解コンデン
サの放電特性に対応した信号を初期特性または過去の点
検時の特性に対応した信号と比較して前記コンデンサの
残存寿命を診断する手段を具備したことを特徴とする無
停電電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2093143A JP2534792B2 (ja) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | 無停電電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2093143A JP2534792B2 (ja) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | 無停電電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03293938A JPH03293938A (ja) | 1991-12-25 |
| JP2534792B2 true JP2534792B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=14074308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2093143A Expired - Lifetime JP2534792B2 (ja) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | 無停電電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2534792B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2407218B (en) * | 2003-03-17 | 2005-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | Inverter device |
| JP7311380B2 (ja) * | 2019-10-01 | 2023-07-19 | 株式会社日立産機システム | 電源コンデンサ静電容量測定装置及び電源コンデンサ静電容量測定方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63193368U (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-13 | ||
| JPH0670660B2 (ja) * | 1988-08-01 | 1994-09-07 | 株式会社日立製作所 | インバータ装置 |
-
1990
- 1990-04-10 JP JP2093143A patent/JP2534792B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03293938A (ja) | 1991-12-25 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| S531 | Written request for registration of change of domicile |
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