JP3725047B2

JP3725047B2 - 電力変換装置

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Publication number: JP3725047B2
Application number: JP2001171653A
Authority: JP
Inventors: 和法真田
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2001-06-06
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2021-06-06
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路を有する電力変換装置に関するものであり、ＵＰＳ（無停電電源装置）などに使用される。
【０００２】
【従来の技術】
直流電圧から交流電圧を得るには種々の方法があるが、最近では、半導体電力素子を用いたインバータ回路によるのが一般的となっている。しかし、量産されている半導体電力素子１個の流し得る電流には限界があるので、大電流出力を得るには、インバータ回路を並列に接続する方法が用いられている。
そして、複数のインバータ回路を並列に接続する場合、その負荷の分担を制御する必要があり、その分担制御方法はいろいろ提案されている。
図１９は、たとえば１９８９年発行「無停電電源装置（ＵＰＳ）導入実践ガイド」Ｐ６２から６４に記載の従来の電力変換装置の構成図で、インバータの並列運転回路の構成を示すものである。
図において、１はバッテリなどの直流電圧源、３はこの電力変換回路が電力を供給する交流負荷、５１は直流電圧源１の直流電力を交流電力に変換する第１の電力変換回路、５５は電力変換回路５１と並列に接続された第２の電力変換回路で、その構成は第１の電力変換回路５１と同じなので内部の図示は省略し、詳細な説明も省略する。
【０００３】
５２は第１，第２の電力変換回路５１，５５が並列に接続された後の負荷３への出力回路に挿入された合計電流センサ、５３は合計電流センサ５２の出力信号を並列接続されている電力変換回路の運転台数Ｎで割り算し、１台あたりの電流値を計算して、各電力変換回路に出力する電流分配回路である。なお、この図１９の回路では、並列運転台数が２台なので、Ｎ＝２である。
【０００４】
６０は電力半導体素子とフィルタ回路で構成されたインバータ回路で、その構成はごく一般的なものであるので詳細な説明は省略する。６１は第１の電力変換回路５１の出力回路に挿入された個別電流センサ、６２は各インバータ６０の出力電圧を検出する電圧センサ、６３は電流分配回路５３の出力信号と、個別電流センサ６１の出力信号と、電圧センサ６２の出力信号とを入力し、個別電流センサ６１の信号が電流分配回路５３の分配出力信号の値と一致するように各インバータ６０の出力電圧の指令信号を出力する電圧指令発生回路である。
【０００５】
６４は電圧指令発生回路６３の出力と電圧センサ６２の出力を入力され、両信号の大きさが一致するようにインバータ回路６０を制御するインバータ制御回路である。図１９の構成のうち、直流電圧源１と交流負荷３を除くそれ以外の部分で電力変換装置９０を構成している。
【０００６】
次に動作について説明する。
図１９の電力変換装置９０は、交流出力電圧を制御する電圧制御型の電力変換回路を並列運転することで、システムの電流容量を増大する形式のものである。
並列に接続されたインバータ５１，５５の全体の合計出力電流を合計出力電流センサ５２で検出し、この出力を並列台数で割り算して１台あたりが負担すべき電流値を電流分配回路５２で求める。次に電圧指令発生回路６３で、各電力変換回路の周波数・位相・電圧振幅を制御して、各インバータ回路が前記分担すべき電流値を分担できるように電圧指令信号を出力する。
【０００７】
ここで、並列台数とは単に接続されている台数ではなく、接続され正常に運転されている台数である。たとえば、複数のインバータ回路を並列に接続した電力変換装置では、メインテナンスのためその中の一台の運転を止める必要があるということはしばしば生じる。このような場合には電流分配回路５３の分配率（前述の台数Ｎ）をその都度変更しなければならないので、並列台数の追加や削減が容易に行えないという課題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電力変換回路は以上のように構成されていたので、各電力変換回路の分担すべき電流値を合計電流値から求めるための合計電流センサと電流分配回路とを必要とし、また、各インバータを個別に電圧制御するために、各電力変換回路の周波数・位相・振幅を制御する電圧指令発生回路が必要であった。そのため回路構成が複雑であるという課題があった。また、並列台数の追加や削減が容易でないという課題があった。
【０００９】
この発明は以上のような課題を解消し、各電力変換装置の合計の電流を検出する合計電流センサと、この合計電流センサから各インバータが分担すべき電流を演算する電流分配回路とを必要とせず、また、各インバータ回路の周波数・位相・電圧振幅の制御を個別に制御する必要がなく、また並列台数の追加や削減が容易な電力変換装置を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の電力変換装置は、入力端に入力された直流電力を半導体素子により交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力端に接続されたフィルタ回路と、前記インバータ回路の出力電流を制御する電流コントローラと、運転中か否かを示す信号を出力する運転検出回路とを含む電力変換回路、
複数台の前記電力変換回路を並列に接続するとともに、前記並列接続された電力変換回路の出力端の電圧を検出する電圧センサ、
与えられた電圧指令信号と前記電圧センサの信号により、前記複数の電力変換回路を制御することにより、前記フィルタ回路の出力端の電圧を制御する電圧コントローラ、
前記電圧コントローラの出力信号により、前記複数の電力変換回路の内、前記運転検出回路が前記運転中を示す信号を出力している電力変換回路の負荷率が、互いにほぼ同一となるそれぞれの出力電流値を出力する定率配分回路を持つ電流指令発生回路、
前記電流指令発生回路が出力した電流指令値を、対応する電力変換回路の電流容量と比較して、いずれか一の前記電流指令値が対応する前記電力変換回路の前記電流容量を超えたとき、該電力変換回路の運転を停止する信号を発信する電流指令値監視回路を備えた
ものである。
【００１１】
又、前記電流指令発生回路の電流指令値を対応する電力変換回路の電流容量と比較して、前記電流指令値が対応する前記電力変換回路の前記電流容量を超えた状態が、所定の時間継続したとき、前記電力変換装置の運転を停止する信号を発信する電流指令値過負荷監視回路を備えたものである。
【００１２】
又、前記所定の時間は、前記電流指令値が対応する前記電力変換回路の前記電流容量を越えたときの、前記電流指令値と前記電流容量との差の大きさに応じてあらかじめ定められているものである。
【００１３】
又、前記電流指令発生回路の出力する電流指令値と、前記運転検出回路の出力状態から、現在の運転状態において前記電力変換回路のいくつかの解列が可能か否かを判定する解列可否判定回路と、この解列可否判定回路の判定結果を表示する表示器を備えたものである。
【００１４】
又、前記複数の電力変換回路の電流容量は互いにほぼ同一の電流容量であり、前記表示器は、解列可能な電力変換回路の台数をも表示するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明による実施の形態１の電力変換装置９１の構成を図１に示す。図１ではインバータ回路を３並列するものを例として説明する。なお、以下各実施の形態の図において、同一符号のものは同一または相当部分を示すのでその詳細な説明は繰り返さない。
図において、１はバッテリなどの直流電圧源で、１７はその出力電圧ラインである。２ａ，２ｂ，２ｃはそれぞれ直流電圧源１に並列に接続されるとともに、負荷３にも並列に接続され、直流電圧源１の電圧を交流に変換する第１，第２，第３の電力変換回路であり、それぞれ同じ構成なので第１の電力変換回路２ａについてのみ図２によりその構成を説明する。
【００１６】
３０は電力変換回路の並列接続された出力の電圧（負荷３の電圧と同じ）を検出する電圧センサ、３１は並列接続された電力変換回路全体の出力電圧指令値を出力する電圧指令発生回路、３２は電圧指令発生回路３１の出力から電圧センサ３０の出力を減算する減算器、３３は減算器３２の出力がゼロになるように電力変換回路２ａ〜２ｃの出力を制御する電圧コントローラ、３４は電力変換回路２ａ〜２ｃの電流指令値を出力する電流指令発生回路、３５は装置の運転／停止指令を出力する運転指令発生回路である。図１の電源１と負荷３を除く部分が電力変換装置９１を構成する。
【００１７】
図２は図１の電力変換回路２ａの詳細構成を示す構成図で、６０は電力半導体素子で構成されたインバータ回路、６１はインバータ回路６０の出力電流を検出する個別電流センサ、１２はリアクトル、１３はコンデンサであり、リアクトル１２とコンデンサ１３でＬＣフィルタを構成し、インバータ回路６０の出力電圧波形を正弦波に近い波形に整形する。
１４は電流指令発生回路３４の出力信号２０から個別電流センサ６１の信号を減算する減算器、１５は減算器１４の出力がゼロになるように動作する電流コントローラ、１６は電流コントローラ１５の出力に従ってインバータ回路６０の制御位相を制御するパルス発生回路である。パルス発生回路１６は、運転指令発生回路３５の出力１９により動作・不動作が制御される。電力変換回路２ａは電流指令信号に従って出力電流を制御する電流型のインバータ回路である。
【００１８】
次に動作について説明する。
電圧指令発生回路３１で任意の交流電圧指令を発生する。この指令電圧と電圧センサ３０の信号との差が電圧コントローラ３３に入力される。電圧コントローラ３３は比例または比例／積分、または比例／積分／微分制御回路で構成され、電圧指令と電圧センサ３０の信号との差がゼロに近くなるように動作する。電圧センサ３０は複数の電力変換回路を並列接続した後の電圧を検出しているので、電流指令発生回路３４は並列接続されている複数の電力変換回路を一括して一つの回路と見なし、一括した電流指令値を出力する。
電流指令発生回路３４は、一括した電流指令値（Ｉ）を出力するが各電力変換回路へは、これをインバータの台数で割った（Ｉ／Ｎ）を出力する。そして各電力変換回路は、この指令値にしたがった出力を行う。
【００１９】
図１の回路により、従来の図で説明したような並列接続された電力変換回路の合計出力電流を検出して分担電流を演算し指令するための回路が不要となり、並列運転回路をより簡単な構成にすることができる。
なお、並列接続した各電力変換回路間での横流は図２のリアクトル１２とコンデンサ１３からなるフィルターによって問題となるレベル以下に軽減される。
【００２０】
実施の形態２．
実施の形態２の電力変換装置は、容量の異なる並列接続された電力変換回路の容量が互いに（少なくともそのうちの一部でも）異なるものである。
図３は実施の形態２の電力変換装置９２の構成図、図４は部分詳細構成図である。図において、電力変換回路２ａから２ｃの内、少なくとも２台は互いに異なる定格電流値を有しているものとする。３４ａは各電力変換回路２ａから２ｃに対して異なる電流指令値を出力する定率配分電流指令発生回路である。
これ以外の部分については、図１の構成と同じなので詳細な説明を省略する。
【００２１】
図４は電流指令発生回路３４ａの詳細構成を示す図である。図４において、１００，１０１，１０２は各電力変換回路２ａ，２ｂ，２ｃの定格通電電流容量を示すデータ設定器、１０３はすべての定格通電電流容量を合計する加算器である。
１０４、１０５、１０６は定格通電電流容量値１００，１０１，１０２を加算器１０３の出力で割り算することにより、各電力変換回路２ａ，２ｂ，２ｃの分担割合（負荷率ともいう）を求める除算器である。１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃは除算器１０４，１０５，１０６から出力された分担割合に電圧コントローラ３３から送られてくるトータル電流の指令値をかけて各電力変換回路ごとの電流指令値を算出する乗算器である。図４に示す回路はこの発明にいう定率配分回路である。
【００２２】
例えば、電力変換回路２ａ，２ｂ，２ｃの容量が５０Ａ，１００Ａ，１５０Ａであったとする。そして電圧コントローラ３３からの指令値が７５Ａである場合。
電力変換回路２ａには、７５・５０／（５０＋１００＋１５０）＝１２．５Ａ
電力変換回路２ｂには、７５・１００／（３００）＝２５Ａ
電力変換回路２ｃには、７５・１５０／（３００）＝３７．５Ａの指令がそれぞれ送られる。
【００２３】
図４に示した構成（定率配分回路）を備えることにより、並列接続する電力変換回路の電流容量が互いに異なる場合でも、各定格電流の比率に比例した電流指令値を出力できるので、各電力変換回路の負担割合を常に一定の割合とした制御を行うことができる。
【００２４】
実施の形態３．
メンテナンスのため、運転中の電力変換回路の一部停止したり、切り離したり（解列という）、また、解列していた電力変換回路を再接続したりすることがある。実施の形態１の図１のものでは、解列、再接続の都度、電流の配分率を設定し直さなければならないし、実施の形態２の図３のものでは、定格電流データ設定器１００，１０１，１０２の設定をその都度変更しなければならないので、容易に解列、再接続が行えない。
この課題を解決した電力変換装置９３の構成を図５、図６に示す。
図５において、３６は運転検出回路であり、各電力変換回路２ａ，２ｂ，２ｃから、それぞれの電力変換回路が運転しているか否かの信号を受け、運転している電力変換回路の台数（各電力変換回路の容量が同一の時）または運転している電力変換装置の総定格電流容量（各電力変換回路の定格が同一でない時）を、電流指令発生回路３４または定率配分電流指令回路３４ａ（図５では電流指令発生回路３４の場合を記載）へ出力する。
【００２５】
図６は図５の電力変換回路２ａの詳細を示すもので、２１ａは電力変換回路２ａが正常に動作しているとき例えば「Ｈ」の状態信号２２ａを出力する状態出力回路である。状態信号２２ａ，２２ｂ，２２ｃは運転検出回路３６に入力され前述の結果が得られる。
これにより電流指令発生回路３４は運転している電力変換回路に応じた電流指令値を出力し、途中で解列、再接続が行われても自動的に電流値が補正される（この発明にいう調整回路である）ので、解列、再接続作業がきわめて容易になる。
【００２６】
理解を助けるため、まず、各電力変換回路の容量が同一の場合について、例えば５０Ａであった場合の具体例について説明する。
今、負荷３に供給される電流が７５Ａである場合、３台とも動作中には運転検出回路３６はＮ＝３を出力し、各電力変換回路には７５Ａ／３＝２５Ａの電流指令が出力される。
そして、内１台が停止したときには、Ｎ＝２が出力され、７５Ａ／２＝３７．５Ａの電流指令に変更される。
【００２７】
次に、各電力変換回路の定格容量が異なる場合について具体例により説明する。各容量が実施の形態２で説明したように５０Ａ，１００Ａ，１５０Ａである場合、負荷に供給される電流の現在値が７５Ａであれば、前述の通り３台の電力変換回路がすべて動作中には、運転検出回路３６は（５０＋１００＋１５０＝３００）の信号を出力している。そして、各電力変換回路には１２．５，２５，３７．５の電流指令値がそれぞれ出力されている。今、定格１００Ａの電力変換回路が運転を停止すると、運転検出回路３６は（５０＋１５０＝２００）の信号を出力する。
そして電力変換回路２ａには７５・５０／２００＝１８．７５Ａが、
電力変換回路２Ｃには７５・１５０／２００＝５６．２Ａの電流指令が出力される。
【００２８】
実施の形態４．
実施の形態１の図１のものでは、電圧コントローラ３３の出力信号に従った電流指令を各電力変換回路に出力しているので、過負荷時などに電力変換回路の容量を超えた指令が指令されると、過電流により電力変換回路が破壊されるおそれがある。このような課題を解決した電力変換装置９４の構成を図７に示す。図において、３５ａは電流指令監視回路付運転指令発生回路で、その構成は図８に示す。
【００２９】
図８において、１０９は電流指令発生回路３４の出力２０と、電力変換回路の総定格電流値２０Ｘとを比較する比較器で、電流指令値２０が総定格電流容量２０Ｘを超えると、直ちに（比較器１０９の動作時間は必要）電力変換装置の運転を停止する信号か、少なくとも警報信号を発する。
１１０は比較器１０９から前述の信号が出力されたとき、この信号を保持（ラッチ）するラッチ回路である。このように構成した電力変換回路の過負荷動作特性を図９の１０１に示す。なお、詳細は説明しないが半導体電力素子によって構成された電力変換回路２ａ〜２ｃは、きわめて大きい過電流に対しては公知の半導体保護ヒューズの特性によって保護されている。これを図９中に点線１００で示している。
図７，図８の回路では、負荷電流センサまたは合計電流センサを使用することなしに、簡単な構成で電力変換装置の過負荷保護を行うことができる。
【００３０】
実施の形態５．
電力変換回路２ａ〜２ｃは、その出力電流が過負荷となったとき、直ちに故障するわけではなく、過負荷電流の程度に応じた所定の短時間過負荷耐量特性を備えている。そこで、過負荷となったとき、直ちに停止させるのではなく、この短時間過負荷特性を有効に利用して、停止するまでの時間を遅らせた電力変換装置９５の部分構成を図１０に、その保護特性を図１１に示す。
図において、１１３は遅延回路で、比較器１０９が信号を出力したとき、電力変換回路の過負荷許容時間（遅延回路１１３にあらかじめ設定してある）に相当する時間までラッチ回路１１０に信号を出力しないように動作する。
【００３１】
これにより、電力変換回路との過負荷保護協調がとれることとなり、システムに短時間の過負荷耐量を持たせることができる。ちなみに、一般的には、定格負荷時の過負荷耐量は数秒から数分程度あり電圧コントローラの応答時間より遙かに長い時間となる。このように構成した場合の電力変換装置の過負荷特性の特性例を図１１の１０２に示す。この特性は実施の形態４の図９の特性１０１に比べて動作までの時間が長くなり改善されている。
【００３２】
ここで、図には示さないが、電流指令発生回路３４の出力信号２０が設定定格電流値２０Ｘに比べて大となり、比較器１０９が信号を出力するとき、その差の程度に応じた信号を遅延回路１１３に出力し、遅延回路１１３はその差の程度に応じた遅延時間で動作するようにしても良い。このようにした場合の電力変換装置の過負荷特性は、例えば図１２の特性線１０３に示すようになり、電力変換回路の過負荷特性を限界まで利用することができるようになる。
【００３３】
実施の形態６．
本発明の実施の形態６による電力変換装置９６の構成を図１３、図１４に示す。図１３において、２３は電流制御状態監視回路で、その詳細構成は図１４に示す。減算器１４の出力信号とあらかじめ設定された設定値αとが比較器１１４に入力されている。比較器１１４は減算器１４の出力がプラスマイナスαの範囲内であれば電力変換回路２ａ〜２ｃが正常に動作していると判断する。そして減算器１４の出力がプラスマイナスαの範囲外となれば、電力変換回路２ａ〜２ｃが正常に動作していないと判断して信号を出力し、この信号はラッチ回路１１５でラッチされた後、信号２２として出力される。信号２２は実施の形態３の図５で説明したように運転検出回路３６へ送られるとともに、パルス発生回路１６にも送られインバータ運転パルスを停止させる。
【００３４】
図１３、図１４の構成により、電流指令通り電流を流せなくなった電力変換装置は自己停止し、その停止状態を運転検出回路３６へ出力するので、健全な電力変換回路が故障した電力変換回路の影響を受けることなく運転を継続できる。
【００３５】
実施の形態７．
実施の形態３では、運転中に１台を解列すると、残りの電力変換回路に負荷が振り分けられるため、元々解列する前に定格負荷ぎりぎりであったとすると、解列したとたんに過負荷となりシステムが運転停止してしまうことがあるという課題がある。すなわち、運転中に１台ずつ解列してメインテナンスするときなど、解列できる状態であるか否かが事前にわかる方がよい。
【００３６】
このような課題を解決した実施の形態７の電力変換装置９７の構成を図１５に示す。図において３７は解列可否判定回路でその詳細を図１６および図１７に示す。図１６のものは、各電力変換回路の定格が同じである場合のもの、図１７のものは、各電力変換回路の定格容量が同一でない場合のものである。
【００３７】
まず、図１６について説明する。
図１６において、１２０は電流指令発生回路３４の出力する電流指令信号２０と、運転検出回路３６の出力する現在運転台数３６ａとを乗算する乗算器、１２１は現在の運転台数３６ａから１を減算する減算回路、１２２は減算回路１２１の出力と電力変換回路の定格通電電流設定値とをかけ算する乗算器で、これにより現在運転台数マイナス１台で運転したときのシステムの許容電流が得られる。１２３は前述の２つの乗算回路１２０，１２２の出力を比較し乗算器１２２の方が大きいとき（現在運転台数マイナス１で運転したときのシステムの許容電流の法が現在負荷より大きいとき）信号を出力する比較器、１２４は比較器１２３の出力信号があるとき解列許可を表示する解列可能回路表示器（表示器）である。
【００３８】
次に図１７について説明する。
２０ａ，２０ｂ，２０ｃは実施の形態２の図３に示した電流指令発生回路３４ａから出力される電流指令値である。１２０はこれらの信号を加算して現在の出力電流値（合計）を求める加算器である。
３６ａは現在動作している電力変換回路の合計電流値（総電流容量）である。そして、３６ｂは解列したいと思う電力変換回路の定格電流であって、図示しないキーボードなどから入力される。１２１は総電流容量３６ａから解列しようとする電力変換回路の容量３６ｂを減算して、解列した後の合計定格電流値を求める減算器である。
１２３，１２４については、先の図１６の説明と同じなので説明を省略する。結果として解列可能回路表示器には解列したいと思う電力変換回路が解列可能であるか否かが表示される。
【００３９】
この表示器の点灯を確認することにより、並列接続された電力変換回路の１台を、あるいは解列を希望する電力変換回路を運転中に解列することができるか否かを事前に確認することができる。
【００４０】
実施の形態８．
実施の形態７の図１６の構成をさらに変形して、同じ定格のインバータを並列にした電力変換装置において、運転中に何台の電力変換回路を解列できるかを知ることができるようにした電力変換装置９８の構成は実施の形態７の図１６の解列可否判定回路３７を、図１８に示す解列可能台数判定回路３７Ｘに置き換えたものである。図１８において、１２５は電力変換回路１台あたりの定格通電電流値から電流指令発生回路３４の出力である１台あたりの電流指令値を減算し、１台あたりの余裕量を算出する減算器である。
【００４１】
１２６は前記余裕量に現在台数３６ａを乗算し、システムの余裕量を算出する乗算器、１２７はこのシステムの余裕量を前記１台あたりの定格通電電流で割り算し、余裕台数を算出する除算器である。１２８は除算器１２７の除算結果の整数部分のみを出力する整数出力回路、１２９は整数出力回路１２８の結果を数値表示する数値表示灯である。数値表示灯１２９に表示された余裕台数を確認することで何台まで解列できるかを知ることができ、解列操作を安全に実施することができる。
実施の形態７の図１７に示した、各インバータの定格が異なる場合においては、解列したいインバータの定格電流値３６ｂとして、解列したい電力変換回路（複数）の合計定格電流容量を入力すればよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、この発明の電力変換装置は並列接続した複数の電力変換回路の合計電流を検出する電流センサを必要としないので、回路構成が簡単であるという効果が得られる。
【００４３】
又、互いに電流容量の異なる電力変換回路を並列に接続した場合でも、各電力変換回路の負荷率をほぼ同一とすることができるので、電力容量を極限まで効率よく利用できる。
【００４４】
又、運転中に使用している電力変換回路の台数が変っても、変わった後の台数に合わせて電流指令値が調整し直されるので、常に最適の負荷率で運転が行われる。
【００４５】
又、運転中に電流指令値が定格電流容量を越えると、直ちに運転を停止するので電力変換装置が常に保護されている。
【００４６】
又、運転中に電流指令値が定格電流容量を越えた状態が所定の時間継続すると、運転を停止するので電力変換装置が常に保護されている。
【００４７】
又、運転中に電流指令値が定格電流容量を越えると、この超えた量に応じた時間遅れの後に、運転を停止するので電力変換装置が常に保護されている。
【００４８】
又、運転中に電力変換回路を解列可能かどうかを判定して表示するので、解列作業を安全に行うことができる。
【００４９】
又、運転中に解列可能な変換回路の台数を表示するので、解列作業の能率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による電力変換装置の構成図である。
【図２】図１の部分詳細図である。
【図３】この発明の実施の形態２による電力変換装置の構成図である。
【図４】図３の部分詳細図である。
【図５】実施の形態３による電力変換装置の構成図である。
【図６】図５の部分詳細図である。
【図７】実施の形態４による電力変換装置の構成図である。
【図８】図７の部分詳細図である。
【図９】図7の電力変換装置の過負荷特性図である。
【図１０】実施の形態５の電力変換装置の部分詳細構成図である。
【図１１】図１０の電力変換装置の過負荷特性である。
【図１２】実施の形態５の電力変換装置の構成を変えた場合の過負荷特性である。
【図１３】実施の形態６の電力変換装置の構成図である。
【図１４】図１３の電力変換装置の部分詳細図である。
【図１５】実施の形態７の電力変換装置の構成図である。
【図１６】図１５の電力変換装置の部分詳細構成図である。
【図１７】実施の形態８の電力変換装置の部分構成図である。
【図１８】実施の形態８の部分構成図である。
【図１９】従来の電力変換装置の構成図である。
【符号の説明】
１直流電源、２ａ、２ｂ、２ｃ電力変換回路、
３交流負荷、１５電流コントローラ、１６パルス発生回路、
１８フィルタ回路の出力端、２１ａ状態出力回路、
２３電流制御状態監視回路、３０電圧センサ、
３１電圧指令発生回路、３２減算器、３３電圧コントローラ、
３４電流指令発生回路、３４ａ定率配分電流指令回路、
３５運転指令発生回路、
３５ａ電流指令監視回路付運転指令発生回路、３６運転検出回路、
６０インバータ回路、６１個別電流センサ、
９１〜９７電力変換装置、
１００，１０１，１０２データ設定器、
１０９比較器、１１０ラッチ回路、１２３比較器、
１２４ラッチ回路。

Claims

入力端に入力された直流電力を半導体素子により交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力端に接続されたフィルタ回路と、前記インバータ回路の出力電流を制御する電流コントローラと、運転中か否かを示す信号を出力する運転検出回路とを含む電力変換回路、
複数台の前記電力変換回路を並列に接続するとともに、前記並列接続された電力変換回路の出力端の電圧を検出する電圧センサ、
与えられた電圧指令信号と前記電圧センサの信号により、前記複数の電力変換回路を制御することにより、前記フィルタ回路の出力端の電圧を制御する電圧コントローラ、
前記電圧コントローラの出力信号により、前記複数の電力変換回路の内、前記運転検出回路が前記運転中を示す信号を出力している電力変換回路の負荷率が、互いにほぼ同一となるそれぞれの出力電流値を出力する定率配分回路を持つ電流指令発生回路、
前記電流指令発生回路が出力した電流指令値を、対応する電力変換回路の電流容量と比較して、いずれか一の前記電流指令値が対応する前記電力変換回路の前記電流容量を超えたとき、該電力変換回路の運転を停止する信号を発信する電流指令値監視回路を備えたことを特徴とする電力変換装置。
前記電流指令発生回路が出力した電流指令値を、それぞれ対応する各電力変換回路の電流容量と比較して、いずれか一の前記電流指令値が対応する前記電力変換回路の前記電流容量を超えた状態が、所定の時間継続したとき、前記電力変換装置の運転を停止する信号を発信する電流指令値過負荷監視回路を備えたことを特長とする請求項１に記載の電力変換装置。
前記所定の時間は、前記電流指令値が対応する電力変換回路の前記電流容量を越えたときの、前記電流指令値と前記電流容量との差の大きさに応じてあらかじめ定められていることを特長とする請求項２に記載の電力変換装置。
前記電流指令発生回路の出力する電流指令値と、前記運転検出回路の出力状態から、現在の運転状態において前記電力変換回路のいくつかの解列が可能か否かを判定する解列可否判定回路と、この解列可否判定回路の判定結果を表示する表示器を備えたことを特長とする請求項１に記載の電力変換装置。
前記複数の電力変換回路の電流容量は互いにほぼ同一の電流容量であり、前記表示器は、解列可能な電力変換回路の台数をも表示することを特長とする請求項４に記載の電力変換装置。