JP2949929B2 - 無停電電源装置の電源切替え方法 - Google Patents
無停電電源装置の電源切替え方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、インバータから負荷
に供給している交流電力を、このインバータ故障時にバ
ックアップ用の交流電源に無停電で切替える無停電電源
装置の電源切替え方法に関する。
に供給している交流電力を、このインバータ故障時にバ
ックアップ用の交流電源に無停電で切替える無停電電源
装置の電源切替え方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は無停電電源装置の電源を切替える
第１従来例を示した回路図である。この図５において、
整流器３とサイリスタインバータ４とで構成している定
電圧定周波数電源装置（以下ではＣＶＣＦ電源装置と略
記する）２を電源１に接続し、このＣＶＣＦ電源装置か
らはバックアップ電源（一般に商用電源を使用する）７
が出力する交流と同期状態の交流電力を出力する。とこ
ろで、このサイリスタインバータ４はパルス幅変調制御
により交流を出力する場合でも、その変調周波数はあま
り高くないので、ＣＶＣＦ電源装置２の出力側には波形
整形用に大容量交流フィルタ５を備える必要がある。こ
の無停電電源装置は、常時はサイリスタで構成している
高速スイッチング手段としての交流スイッチ６をオン、
交流スイッチ８をオフにして、ＣＶＣＦ電源装置２が負
荷９へ交流電力を供給するのであるが、ＣＶＣＦ電源装
置２が故障した場合は故障検出回路１８がこの故障を検
出し、スイッチング指令回路１９を介して交流スイッチ
８にオン指令を与えると共に、交流スイッチ６にはオフ
指令を与えるので、バックアップ電源７がＣＶＣＦ電源
装置２の代わりに負荷９への交流電力供給を開始する。
この電源切替え時に、バックアップ電源７とＣＶＣＦ電
源装置２とは瞬間的に並列運転することになるが、前述
したように、両電源は同期の状態で運転していたので支
障なく並列運転出来るし、負荷９への電力供給が中断す
る恐れも無い。これが所謂商用同期無瞬断切替え方式と
称している無停電電源装置である。
第１従来例を示した回路図である。この図５において、
整流器３とサイリスタインバータ４とで構成している定
電圧定周波数電源装置（以下ではＣＶＣＦ電源装置と略
記する）２を電源１に接続し、このＣＶＣＦ電源装置か
らはバックアップ電源（一般に商用電源を使用する）７
が出力する交流と同期状態の交流電力を出力する。とこ
ろで、このサイリスタインバータ４はパルス幅変調制御
により交流を出力する場合でも、その変調周波数はあま
り高くないので、ＣＶＣＦ電源装置２の出力側には波形
整形用に大容量交流フィルタ５を備える必要がある。こ
の無停電電源装置は、常時はサイリスタで構成している
高速スイッチング手段としての交流スイッチ６をオン、
交流スイッチ８をオフにして、ＣＶＣＦ電源装置２が負
荷９へ交流電力を供給するのであるが、ＣＶＣＦ電源装
置２が故障した場合は故障検出回路１８がこの故障を検
出し、スイッチング指令回路１９を介して交流スイッチ
８にオン指令を与えると共に、交流スイッチ６にはオフ
指令を与えるので、バックアップ電源７がＣＶＣＦ電源
装置２の代わりに負荷９への交流電力供給を開始する。
この電源切替え時に、バックアップ電源７とＣＶＣＦ電
源装置２とは瞬間的に並列運転することになるが、前述
したように、両電源は同期の状態で運転していたので支
障なく並列運転出来るし、負荷９への電力供給が中断す
る恐れも無い。これが所謂商用同期無瞬断切替え方式と
称している無停電電源装置である。
【０００３】図６は無停電電源装置の電源を切替える第
２従来例を示した回路図である。この図６に図示の第２
従来例回路は、ＣＶＣＦ電源装置１１を整流器３とトラ
ンジスタインバータ１２とで構成していることと、交流
スイッチ６を省略していることが図５で既述の第１従来
例回路と異なっているところである。前述の第１従来例
回路と同様に、ＣＶＣＦ電源装置１１がバックアップ電
源７と同期の状態で運転しつつ負荷９に交流電力を供給
中に、このＣＶＣＦ電源装置１１が故障したことを故障
検出回路１８が検出すると、スイッチング指令回路１９
が交流スイッチ８にオン指令を与えると共に、トランジ
スタインバータ１２を構成している全トランジスタにオ
フ指令を与える。トランジスタは自己消弧形半導体スイ
ッチ素子であるから、このオフ指令に直ちに応答する。
その結果、交流スイッチ６を設けなくても、ＣＶＣＦ電
源装置１１から負荷９への電力供給を遮断することが出
来る。但し、回路を機械的に断路するスイッチは必要で
あるが、このスイッチは本発明とは無関係であるから、
その図示は省略している。尚、この第２従来例回路で
も、ＣＶＣＦ電源装置１１が出力する交流電力の波形整
形用に大容量交流フィルタ５を設けている。
２従来例を示した回路図である。この図６に図示の第２
従来例回路は、ＣＶＣＦ電源装置１１を整流器３とトラ
ンジスタインバータ１２とで構成していることと、交流
スイッチ６を省略していることが図５で既述の第１従来
例回路と異なっているところである。前述の第１従来例
回路と同様に、ＣＶＣＦ電源装置１１がバックアップ電
源７と同期の状態で運転しつつ負荷９に交流電力を供給
中に、このＣＶＣＦ電源装置１１が故障したことを故障
検出回路１８が検出すると、スイッチング指令回路１９
が交流スイッチ８にオン指令を与えると共に、トランジ
スタインバータ１２を構成している全トランジスタにオ
フ指令を与える。トランジスタは自己消弧形半導体スイ
ッチ素子であるから、このオフ指令に直ちに応答する。
その結果、交流スイッチ６を設けなくても、ＣＶＣＦ電
源装置１１から負荷９への電力供給を遮断することが出
来る。但し、回路を機械的に断路するスイッチは必要で
あるが、このスイッチは本発明とは無関係であるから、
その図示は省略している。尚、この第２従来例回路で
も、ＣＶＣＦ電源装置１１が出力する交流電力の波形整
形用に大容量交流フィルタ５を設けている。
【０００４】図７は図６に図示の第２従来例回路が電源
を切替える際の各部の電圧波形の変化を表した電圧波形
図であって、図７は大容量交流フィルタ５の出力電圧
波形、図７はバックアップ電源７の出力電圧波形、図
７は負荷９の電圧波形をそれぞれ表している。この図
７において、時点ｔ0 をＣＶＣＦ電源装置１１の故障発
生時点とすると、大容量交流フィルタ５の出力電圧はこ
のｔ0 時点から緩やかに減少しており（図７参照）、
直ちに零になることは無い。一方、バックアップ電源７
には電源インピータンスが存在するため、交流スイッチ
８をオンにしてもその出力電流は直ちには立ち上がらな
い。それ故、バックアップ電源７の電圧にもＴ7 なる時
間遅れを生じる（図７参照）。しかしながらＣＶＣＦ
電源装置１１の出力側には大容量交流フィルタ５がある
ため、その出力電圧の変化は緩やかであり、バックアッ
プ電源７の電圧に遅れがあっても、負荷９への印加電圧
が中断することは無い。
を切替える際の各部の電圧波形の変化を表した電圧波形
図であって、図７は大容量交流フィルタ５の出力電圧
波形、図７はバックアップ電源７の出力電圧波形、図
７は負荷９の電圧波形をそれぞれ表している。この図
７において、時点ｔ0 をＣＶＣＦ電源装置１１の故障発
生時点とすると、大容量交流フィルタ５の出力電圧はこ
のｔ0 時点から緩やかに減少しており（図７参照）、
直ちに零になることは無い。一方、バックアップ電源７
には電源インピータンスが存在するため、交流スイッチ
８をオンにしてもその出力電流は直ちには立ち上がらな
い。それ故、バックアップ電源７の電圧にもＴ7 なる時
間遅れを生じる（図７参照）。しかしながらＣＶＣＦ
電源装置１１の出力側には大容量交流フィルタ５がある
ため、その出力電圧の変化は緩やかであり、バックアッ
プ電源７の電圧に遅れがあっても、負荷９への印加電圧
が中断することは無い。
【０００５】図８は無停電電源装置の電源を切替える第
３従来例を示した回路図である。この図８は、ＣＶＣＦ
電源装置１３を整流器３と瞬時値制御インバータ１４と
で構成していることと、このＣＶＣＦ電源装置１３の出
力側に備えた波形整形用フィルタが小容量交流フィルタ
１５であることが図６で既述の第２従来例回路と異なっ
ているところであるが、それ以外は総て図６で既述の第
２従来例回路と同じである。
３従来例を示した回路図である。この図８は、ＣＶＣＦ
電源装置１３を整流器３と瞬時値制御インバータ１４と
で構成していることと、このＣＶＣＦ電源装置１３の出
力側に備えた波形整形用フィルタが小容量交流フィルタ
１５であることが図６で既述の第２従来例回路と異なっ
ているところであるが、それ以外は総て図６で既述の第
２従来例回路と同じである。
【０００６】インバータを構成するスイッチング素子と
して、最近はトランジスタよりも高速で動作出来る金属
酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）や
絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（以下ではＩＧＢＴ
と略記する）を使用することが多くなってきている。そ
こで例えばインバータをＩＧＢＴで構成し、高い周波数
でのパルス幅変調を行い、交流出力電圧波形の瞬時値制
御をするようにすれば、このインバータの出力側に設け
る波形整形用交流フィルタの容量を小さくすることが出
来るので、このような瞬時値制御インバータが多用され
るようになってきている。図８に図示の第３従来例回路
では、常時は整流器３と瞬時値制御インバータ１４とで
構成してたＣＶＣＦ電源装置１３と小容量交流フィルタ
１５とで得られる交流電力を負荷９に供給しているが、
このＣＶＣＦ電源装置１３が故障すれば、前述の第１従
来例回路、或いは第２従来例回路と同様に、故障検出回
路１８がこの故障を検出し、スイッチング指令回路１９
からの指令で交流スイッチ８をオンにしてバックアップ
電源７から負荷９へ交流電力の供給を開始すると共に、
瞬時値制御インバータ１４を構成している全ＩＧＢＴを
オフにする指令が、スイッチング指令回路１９から与え
られて、負荷９への電力供給がＣＶＣＦ電源装置１３か
らバックアップ電源７へ切替わる。
して、最近はトランジスタよりも高速で動作出来る金属
酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）や
絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（以下ではＩＧＢＴ
と略記する）を使用することが多くなってきている。そ
こで例えばインバータをＩＧＢＴで構成し、高い周波数
でのパルス幅変調を行い、交流出力電圧波形の瞬時値制
御をするようにすれば、このインバータの出力側に設け
る波形整形用交流フィルタの容量を小さくすることが出
来るので、このような瞬時値制御インバータが多用され
るようになってきている。図８に図示の第３従来例回路
では、常時は整流器３と瞬時値制御インバータ１４とで
構成してたＣＶＣＦ電源装置１３と小容量交流フィルタ
１５とで得られる交流電力を負荷９に供給しているが、
このＣＶＣＦ電源装置１３が故障すれば、前述の第１従
来例回路、或いは第２従来例回路と同様に、故障検出回
路１８がこの故障を検出し、スイッチング指令回路１９
からの指令で交流スイッチ８をオンにしてバックアップ
電源７から負荷９へ交流電力の供給を開始すると共に、
瞬時値制御インバータ１４を構成している全ＩＧＢＴを
オフにする指令が、スイッチング指令回路１９から与え
られて、負荷９への電力供給がＣＶＣＦ電源装置１３か
らバックアップ電源７へ切替わる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図９は図８に図示の第
３従来例回路が電源を切替える際の各部の電圧波形の変
化を表した電圧波形図であって、図９は小容量交流フ
ィルタ１５の出力電圧波形、図９はバックアップ電源
７の出力電圧波形、図９は負荷９の電圧波形をそれぞ
れ表している。この図９において、時点ｔ0 をＣＶＣＦ
電源装置１３の故障発生時点とすると、このｔ0 時点で
瞬時値制御インバータの全ＩＧＢＴはオフになるので、
小容量交流フィルタ１５の出力電圧もこのｔ0 時点で直
ちに零になっている（図９参照）。一方、バックアッ
プ電源７には電源インピータンスが存在するため、交流
スイッチ８をオンにしてもその出力電流は直ちには立ち
上がらない。それ故、バックアップ電源７の出力電圧に
はＴ7 なる時間遅れを生じる（図９参照）。その結
果、負荷９にはＴ9 なる電圧中断時間を生じることにな
る。（尚、この電圧中断時間Ｔ9 とバックアップ電源７
の遅れ時間Ｔ7 とは、ほぼ等しい。）即ち、瞬時値制御
インバータ１４を構成要素としている無停電電源装置で
は、電源切替え時に、無停電電源装置であるにもかかわ
らず負荷９が短時間ではあるが停電してしまう大きな欠
点を有する。これはＣＶＣＦ電源装置１３の出力側に設
けている波形整形用フィルタの容量を大きくすれば解決
出来るが、それでは瞬時値制御インバータ使用時の効果
は期待出来なくなる。
３従来例回路が電源を切替える際の各部の電圧波形の変
化を表した電圧波形図であって、図９は小容量交流フ
ィルタ１５の出力電圧波形、図９はバックアップ電源
７の出力電圧波形、図９は負荷９の電圧波形をそれぞ
れ表している。この図９において、時点ｔ0 をＣＶＣＦ
電源装置１３の故障発生時点とすると、このｔ0 時点で
瞬時値制御インバータの全ＩＧＢＴはオフになるので、
小容量交流フィルタ１５の出力電圧もこのｔ0 時点で直
ちに零になっている（図９参照）。一方、バックアッ
プ電源７には電源インピータンスが存在するため、交流
スイッチ８をオンにしてもその出力電流は直ちには立ち
上がらない。それ故、バックアップ電源７の出力電圧に
はＴ7 なる時間遅れを生じる（図９参照）。その結
果、負荷９にはＴ9 なる電圧中断時間を生じることにな
る。（尚、この電圧中断時間Ｔ9 とバックアップ電源７
の遅れ時間Ｔ7 とは、ほぼ等しい。）即ち、瞬時値制御
インバータ１４を構成要素としている無停電電源装置で
は、電源切替え時に、無停電電源装置であるにもかかわ
らず負荷９が短時間ではあるが停電してしまう大きな欠
点を有する。これはＣＶＣＦ電源装置１３の出力側に設
けている波形整形用フィルタの容量を大きくすれば解決
出来るが、それでは瞬時値制御インバータ使用時の効果
は期待出来なくなる。
【０００８】そこでこの発明の目的は、瞬時値制御イン
バータと、この瞬時値制御インバータの出力波形整形用
小容量交流フィルタとを備えた無停電電源装置が、電源
を切替える際に生じる瞬間的な停電を回避することにあ
る。
バータと、この瞬時値制御インバータの出力波形整形用
小容量交流フィルタとを備えた無停電電源装置が、電源
を切替える際に生じる瞬間的な停電を回避することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明の電源切替え方法は、自己消弧形半導体ス
イッチ素子で構成して交流を出力するインバータに負荷
を接続し、バックアップ用の交流電源と前記負荷とを高
速スイッチング手段を介して接続し、前記インバータを
前記交流電源と同期の状態で運転して前記負荷へ交流電
力を供給中にこのインバータが故障すれば、当該インバ
ータを構成している自己消弧形半導体スイッチ素子をオ
フにすると共に前記高速スイッチング手段をオンにし
て、無停電で電源を切替える無停電電源装置の電源切替
え方法において、前記交流電源出力電流の通流を検出す
る電流検出手段を設け、前記インバータの故障を検出す
れば前記高速スイッチング手段にオン指令を与え、前記
電流検出手段が電流通流を検出した時点で前記インバー
タを構成している自己消弧形半導体スイッチ素子にオフ
信号を与えるか、又は電流の通流開始までに対応した時
間を限時手段で設定し、この設定時間経過後に前記イン
バータを構成している自己消弧形半導体スイッチ素子に
オフ信号を与えるものとするが、更に、前記インバータ
の出力電圧低減を指令する電圧低減指令手段を備え、前
記インバータの故障を検出すれば、前記高速スイッチン
グ手段にオン指令、前記限時手段に作動開始指令、前記
電圧低減手段に作動開始指令をそれぞれに与え、前記限
時手段が設定した時限経過後に前記インバータを構成し
ている自己消弧形半導体スイッチ素子にオフ信号を与え
るものとする。
めにこの発明の電源切替え方法は、自己消弧形半導体ス
イッチ素子で構成して交流を出力するインバータに負荷
を接続し、バックアップ用の交流電源と前記負荷とを高
速スイッチング手段を介して接続し、前記インバータを
前記交流電源と同期の状態で運転して前記負荷へ交流電
力を供給中にこのインバータが故障すれば、当該インバ
ータを構成している自己消弧形半導体スイッチ素子をオ
フにすると共に前記高速スイッチング手段をオンにし
て、無停電で電源を切替える無停電電源装置の電源切替
え方法において、前記交流電源出力電流の通流を検出す
る電流検出手段を設け、前記インバータの故障を検出す
れば前記高速スイッチング手段にオン指令を与え、前記
電流検出手段が電流通流を検出した時点で前記インバー
タを構成している自己消弧形半導体スイッチ素子にオフ
信号を与えるか、又は電流の通流開始までに対応した時
間を限時手段で設定し、この設定時間経過後に前記イン
バータを構成している自己消弧形半導体スイッチ素子に
オフ信号を与えるものとするが、更に、前記インバータ
の出力電圧低減を指令する電圧低減指令手段を備え、前
記インバータの故障を検出すれば、前記高速スイッチン
グ手段にオン指令、前記限時手段に作動開始指令、前記
電圧低減手段に作動開始指令をそれぞれに与え、前記限
時手段が設定した時限経過後に前記インバータを構成し
ている自己消弧形半導体スイッチ素子にオフ信号を与え
るものとする。
【００１０】
【作用】瞬時値制御インバータの出力側に設けている波
形整形用の交流フィルタは小容量であるため、この瞬時
値制御インバータを構成している全スイッチング素子を
オフにすると、交流フィルタの出力側電圧は直ちに零に
なってしまうが、バックアップ電源はその電源インピー
ダンスのために出力電圧に時間遅れを生じてしまう。そ
こでこの発明は、瞬時値制御インバータの故障を検出し
て負荷への電力供給源をバックアップ電源側に切替える
べく、交流スイッチをオンにしても、一定時間経過する
までは前記瞬時値制御インバータを構成しているスイッ
チング素子にオフ信号を与えないでおくことで、負荷へ
印加する電圧が中断しないようにする。ここで前記の一
定時間とはバックアップ電源の出力電圧遅れ時間に対応
した値であって、前記バックアップ電源が実際に電流が
流れ出すのを検出するか、或いはこの電圧遅れ時間に相
当した時間を限時手段で設定するものとする。更に、故
障検出と同時にこの瞬時値制御インバータの出力電圧を
低減させる操作を付加する。
形整形用の交流フィルタは小容量であるため、この瞬時
値制御インバータを構成している全スイッチング素子を
オフにすると、交流フィルタの出力側電圧は直ちに零に
なってしまうが、バックアップ電源はその電源インピー
ダンスのために出力電圧に時間遅れを生じてしまう。そ
こでこの発明は、瞬時値制御インバータの故障を検出し
て負荷への電力供給源をバックアップ電源側に切替える
べく、交流スイッチをオンにしても、一定時間経過する
までは前記瞬時値制御インバータを構成しているスイッ
チング素子にオフ信号を与えないでおくことで、負荷へ
印加する電圧が中断しないようにする。ここで前記の一
定時間とはバックアップ電源の出力電圧遅れ時間に対応
した値であって、前記バックアップ電源が実際に電流が
流れ出すのを検出するか、或いはこの電圧遅れ時間に相
当した時間を限時手段で設定するものとする。更に、故
障検出と同時にこの瞬時値制御インバータの出力電圧を
低減させる操作を付加する。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の第１実施例を表した回路図で
ある。図１に図示の電源１、整流器３、バックアップ電
源７、交流スイッチ８、負荷９、ＣＶＣＦ電源装置１
３、瞬時値制御インバータ１４、小容量交流フィルタ１
５、故障検出回路１８、及びスイッチング指令回路１９
の名称・用途・機能は、図８で既述の第３従来例回路の
場合と同じであるから、これらの説明は省略する。但し
スイッチング指令回路１９は交流スイッチ８へオン指令
を送るのみであって、インバータの全スイッチング素子
へのオフ指令は出力しない。
ある。図１に図示の電源１、整流器３、バックアップ電
源７、交流スイッチ８、負荷９、ＣＶＣＦ電源装置１
３、瞬時値制御インバータ１４、小容量交流フィルタ１
５、故障検出回路１８、及びスイッチング指令回路１９
の名称・用途・機能は、図８で既述の第３従来例回路の
場合と同じであるから、これらの説明は省略する。但し
スイッチング指令回路１９は交流スイッチ８へオン指令
を送るのみであって、インバータの全スイッチング素子
へのオフ指令は出力しない。
【００１２】図１に示している本発明の第１実施例回路
では、バックアップ電源７の出力回路に電流検出器２１
を設けて、このバックアップ電源７の出力電流を検出し
ている。よって交流スイッチ８がオンしても、電流検出
器２１が電流の通流を検出するまではオフ指令回路２２
は作動せず、電流の通流を検出した時点で瞬時値制御イ
ンバータ１４へ全ＩＧＢＴをオフする指令を送出する。
では、バックアップ電源７の出力回路に電流検出器２１
を設けて、このバックアップ電源７の出力電流を検出し
ている。よって交流スイッチ８がオンしても、電流検出
器２１が電流の通流を検出するまではオフ指令回路２２
は作動せず、電流の通流を検出した時点で瞬時値制御イ
ンバータ１４へ全ＩＧＢＴをオフする指令を送出する。
【００１３】図２は本発明の第２実施例を表した回路図
である。この図２では、電源１、整流器３、バックアッ
プ電源７、交流スイッチ８、負荷９、ＣＶＣＦ電源装置
１３、瞬時値制御インバータ１４、小容量交流フィルタ
１５、故障検出回路１８、及びスイッチング指令回路１
９の名称・用途・機能は、図１で前述した第１実施例回
路の場合と同じであるから、これらの説明は省略する。
この図２に図示の第２実施例回路では、電流検出器２１
の代わりに、ＣＶＣＦ電源装置１３の故障検出と同時に
作動を開始するタイマ２３を備えており、このタイマ２
３で設定した時間が経過すれば、オフ指令回路２２を介
して瞬時値制御インバータ１４を構成している全ＩＧＢ
Ｔをオフにする。ここでタイマ２３の設定時限は、バッ
クアップ電源７の電圧遅れ時間に等しく（或いはそれよ
りもやや長い時間に）設定しておく。
である。この図２では、電源１、整流器３、バックアッ
プ電源７、交流スイッチ８、負荷９、ＣＶＣＦ電源装置
１３、瞬時値制御インバータ１４、小容量交流フィルタ
１５、故障検出回路１８、及びスイッチング指令回路１
９の名称・用途・機能は、図１で前述した第１実施例回
路の場合と同じであるから、これらの説明は省略する。
この図２に図示の第２実施例回路では、電流検出器２１
の代わりに、ＣＶＣＦ電源装置１３の故障検出と同時に
作動を開始するタイマ２３を備えており、このタイマ２
３で設定した時間が経過すれば、オフ指令回路２２を介
して瞬時値制御インバータ１４を構成している全ＩＧＢ
Ｔをオフにする。ここでタイマ２３の設定時限は、バッ
クアップ電源７の電圧遅れ時間に等しく（或いはそれよ
りもやや長い時間に）設定しておく。
【００１４】図３は図２に図示の第２実施例回路の各部
の電圧波形の変化を表した電圧波形図であって、図３
は小容量交流フィルタ１５の出力電圧波形、図３はバ
ックアップ電源７の出力電圧波形、図３は負荷９の電
圧波形をそれぞれ表している。この図３において、ｔ0
は事故発生時点、Ｔ7 はバックアップ電源７の出力電圧
遅れ時間、Ｔ23はタイマ２３の設定時限である。タイマ
２３の設定時限Ｔ23をバックアップ電源７の出力電圧遅
れ時間Ｔ7 と等しく、或いはやや長い時間に設定してお
くことで、電源切替え時に、既述の従来例回路のように
負荷９に停電期間を生じる恐れを回避出来る。
の電圧波形の変化を表した電圧波形図であって、図３
は小容量交流フィルタ１５の出力電圧波形、図３はバ
ックアップ電源７の出力電圧波形、図３は負荷９の電
圧波形をそれぞれ表している。この図３において、ｔ0
は事故発生時点、Ｔ7 はバックアップ電源７の出力電圧
遅れ時間、Ｔ23はタイマ２３の設定時限である。タイマ
２３の設定時限Ｔ23をバックアップ電源７の出力電圧遅
れ時間Ｔ7 と等しく、或いはやや長い時間に設定してお
くことで、電源切替え時に、既述の従来例回路のように
負荷９に停電期間を生じる恐れを回避出来る。
【００１５】図４は本発明の第３実施例を表した回路図
である。この図４に図示の第３実施例回路は、図２で既
述の第２実施例回路に減圧指令回路２４を追加した点が
異なるところであり、それ以外は総て同じである。即ち
この第３実施例回路は、故障検出回路１８がＣＶＣＦ電
源装置１３の故障を検出すると、交流スイッチ８へオン
指令を与え、タイマ２３に作動開始指令を与えると共
に、減圧指令回路２４を介して瞬時値制御インバータ１
４へその出力電圧を低下させる指令を与える。このよう
にすることで、負荷９のバックアップ電源７への移行が
積極的に行われることになる。
である。この図４に図示の第３実施例回路は、図２で既
述の第２実施例回路に減圧指令回路２４を追加した点が
異なるところであり、それ以外は総て同じである。即ち
この第３実施例回路は、故障検出回路１８がＣＶＣＦ電
源装置１３の故障を検出すると、交流スイッチ８へオン
指令を与え、タイマ２３に作動開始指令を与えると共
に、減圧指令回路２４を介して瞬時値制御インバータ１
４へその出力電圧を低下させる指令を与える。このよう
にすることで、負荷９のバックアップ電源７への移行が
積極的に行われることになる。
【００１６】
【発明の効果】瞬時値制御インバータを備えたＣＶＣＦ
電源装置を構成要素にして商用同期無瞬断切替え方式の
無停電電源装置を構成している場合、この瞬時値制御イ
ンバータの出力側に設けている波形整形用交流フィルタ
は小容量であるため、負荷への給電をＣＶＣＦ電源装置
からバックアップ電源へ切り換える際に、バックアップ
電源をオンにすると同時に瞬時値制御インバータを構成
している全スイッチング素子をオフにすると、前記バッ
クアップ電源の電源インピーダンスのために出力電流の
立ち上がりに時間遅れを生じ、負荷への給電が短時間で
はあるが停電してしまう不具合があった。しかし本発明
によれば、バックアップ電源をオンにしても直ちに前記
瞬値制御インバータをオフにはせず、所定時間を経過し
た後にオフにすることで、負荷が停電するのを回避して
いる。ここでこの所定時間とはバックアップ電源の出力
電流が立ち上がるまでの時間であって、電流検出手段で
この電流立ち上がりを検出するか、或いはこの電流立ち
上がりに相当する時間を限時手段で設定する。このよう
にすることで、電源切替え時に負荷が停電する不具合
を、瞬時値制御インバータの出力側に設けている波形整
形用交流フィルタの容量を大きくせずに回避出来るの
で、装置は大形化せずに瞬時値制御インバータの利点を
活用出来る効果が得られる。更に、バックアップ電源が
オンしてから瞬時値制御インバータがオフするまでの期
間中では、この瞬時値制御インバータの出力電圧を定常
値よりも低下させることで、電源切替え時に負荷をバッ
クアップ電源へ積極的に移行させることが出来る効果も
併せて得られる。
電源装置を構成要素にして商用同期無瞬断切替え方式の
無停電電源装置を構成している場合、この瞬時値制御イ
ンバータの出力側に設けている波形整形用交流フィルタ
は小容量であるため、負荷への給電をＣＶＣＦ電源装置
からバックアップ電源へ切り換える際に、バックアップ
電源をオンにすると同時に瞬時値制御インバータを構成
している全スイッチング素子をオフにすると、前記バッ
クアップ電源の電源インピーダンスのために出力電流の
立ち上がりに時間遅れを生じ、負荷への給電が短時間で
はあるが停電してしまう不具合があった。しかし本発明
によれば、バックアップ電源をオンにしても直ちに前記
瞬値制御インバータをオフにはせず、所定時間を経過し
た後にオフにすることで、負荷が停電するのを回避して
いる。ここでこの所定時間とはバックアップ電源の出力
電流が立ち上がるまでの時間であって、電流検出手段で
この電流立ち上がりを検出するか、或いはこの電流立ち
上がりに相当する時間を限時手段で設定する。このよう
にすることで、電源切替え時に負荷が停電する不具合
を、瞬時値制御インバータの出力側に設けている波形整
形用交流フィルタの容量を大きくせずに回避出来るの
で、装置は大形化せずに瞬時値制御インバータの利点を
活用出来る効果が得られる。更に、バックアップ電源が
オンしてから瞬時値制御インバータがオフするまでの期
間中では、この瞬時値制御インバータの出力電圧を定常
値よりも低下させることで、電源切替え時に負荷をバッ
クアップ電源へ積極的に移行させることが出来る効果も
併せて得られる。
【図１】本発明の第１実施例を表した回路図
【図２】本発明の第２実施例を表した回路図
【図３】図２に図示の第２実施例回路の各部の電圧波形
の変化を表した電圧波形図
の変化を表した電圧波形図
【図４】本発明の第３実施例を表した回路図
【図５】無停電電源装置の電源を切替える第１従来例を
示した回路図
示した回路図
【図６】無停電電源装置の電源を切替える第２従来例を
示した回路図
示した回路図
【図７】図６に図示の第２従来例回路が電源を切替える
際の各部の電圧波形の変化を表した電圧波形図
際の各部の電圧波形の変化を表した電圧波形図
【図８】無停電電源装置の電源を切替える第３従来例を
示した回路図
示した回路図
【図９】図８に図示の第３従来例回路が電源を切替える
際の各部の電圧波形の変化を表した電圧波形図
際の各部の電圧波形の変化を表した電圧波形図
２ ＣＶＣＦ電源装置 ３ 整流器 ４ サイリスタインバータ ５ 大容量交流フィルタ ６ 高速スイッチング手段としての交流スイッチ ７ バックアップ電源 ８ 高速スイッチング手段としての交流スイッチ ９ 負荷 １１ ＣＶＣＦ電源装置 １２ トランジスタインバータ １３ ＣＶＣＦ電源装置 １４ 瞬時値制御インバータ １５ 小容量交流フィルタ １８ 故障検出回路 １９ スイッチング指令回路 ２１ 電流検出器 ２２ オフ指令回路 ２３ タイマ ２４ 減圧指令回路
Claims (3)
- 【請求項１】自己消弧形半導体スイッチ素子で構成して
交流を出力するインバータに負荷を接続し、バックアッ
プ用の交流電源と前記負荷とを高速スイッチング手段を
介して接続し、前記インバータを前記交流電源と同期の
状態で運転して前記負荷へ交流電力を供給中にこのイン
バータが故障すれば、当該インバータを構成している自
己消弧形半導体スイッチ素子をオフにすると共に前記高
速スイッチング手段をオンにして、無停電で電源を切替
える無停電電源装置の電源切替え方法において、 前記交流電源出力電流の通流を検出する電流検出手段を
設け、前記インバータの故障を検出すれば前記高速スイ
ッチング手段にオン指令を与え、前記電流検出手段が電
流通流を検出した時点で前記インバータを構成している
自己消弧形半導体スイッチ素子にオフ信号を与えること
を特徴とする無停電電源装置の電源切替え方法。 - 【請求項２】自己消弧形半導体スイッチ素子で構成して
交流を出力するインバータに負荷を接続し、バックアッ
プ用の交流電源と前記負荷とを高速スイッチング手段を
介して接続し、前記インバータを前記交流電源と同期の
状態で運転して前記負荷へ交流電力を供給中にこのイン
バータが故障すれば、当該インバータを構成している自
己消弧形半導体スイッチ素子をオフにすると共に前記高
速スイッチング手段をオンにして、無停電で電源を切替
える無停電電源装置の電源切替え方法において、 前記高速スイッチング手段をオンにしてから前記交流電
源が電流の通流を開始するまでの時間に対応した時限を
設定する限時手段を備え、前記インバータの故障を検出
すれば、前記高速スイッチング手段にオン指令を与える
と共に、前記限時手段に作動開始指令を与え、この限時
手段が設定した時限経過後に前記インバータを構成して
いる自己消弧形半導体スイッチ素子にオフ信号を与える
ことを特徴とする無停電電源装置の電源切替え方法。 - 【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の無停電電源
装置の電源切替え方法において、前記インバータの出力
電圧低減を指令する電圧低減指令手段を備え、前記イン
バータの故障を検出すれば、前記高速スイッチング手段
にオン指令と前記限時手段に作動開始指令と前記電圧低
減手段に作動開始指令とを与え、前記限時手段が設定し
た時限経過後に前記インバータを構成している自己消弧
形半導体スイッチ素子にオフ信号を与えることを特徴と
する無停電電源装置の電源切替え方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3181375A JP2949929B2 (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 無停電電源装置の電源切替え方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3181375A JP2949929B2 (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 無停電電源装置の電源切替え方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0530683A JPH0530683A (ja) | 1993-02-05 |
| JP2949929B2 true JP2949929B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=16099631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3181375A Expired - Fee Related JP2949929B2 (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 無停電電源装置の電源切替え方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2949929B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07336894A (ja) * | 1994-06-02 | 1995-12-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 無停電電源装置 |
| DE60224477T2 (de) | 2001-06-26 | 2009-02-26 | Sanyo Denki Co., Ltd. | Unterbrechungsfreie Stromversorgung und Verfahren zum Ausschalten eines Wechselstromschalters für eine Unterbrechungsfreie Stromversorgung |
| US20110121656A1 (en) | 2009-11-20 | 2011-05-26 | Freescale Semiconductor, Inc. | Systems and methods for delivering power in response to a connection event |
-
1991
- 1991-07-23 JP JP3181375A patent/JP2949929B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0530683A (ja) | 1993-02-05 |
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