JP4771171B2 - AC power supply device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば商用電源から成る第1の電源装置と直流―交流(DC−AC)変換回路を含む第2の電源装置とをこれ等を共通の負荷に対して選択的に接続するための給電スイッチ装置とから成る無停電電源装置(UPS)又はこれに類似した交流電力供給装置に関する。 The present invention is for selectively connecting, for example, a first power supply device including a commercial power supply and a second power supply device including a DC-AC (DC-AC) conversion circuit to a common load. The present invention relates to an uninterruptible power supply (UPS) comprising a power supply switch device or an AC power supply device similar thereto.
商用電源から負荷に交流電力を供給するバイパス給電回路と、DC−AC変換回路(インバータ回路)を含む電源装置(以下、インバータ電源と言う。)とから負荷に電力を選択的に供給する方式は、例えば特開平11−4544号公報(特許文献1)に開示されている。この特許文献1の電力供給方式では、バイパス給電回路からインバータ電源に切換える時、及びインバータ電源からバイパス給電回路に切換える時にバイパス給電回路とインバータ電源との両方を負荷に同時に接続する期間即ちオーバーラップ期間が設けられる。これにより、商用電源とバイパス給電回路との切換を無瞬断で行うことができる。
A method of selectively supplying power to a load from a bypass power supply circuit that supplies AC power from a commercial power supply to a load and a power supply device (hereinafter referred to as an inverter power supply) including a DC-AC conversion circuit (inverter circuit) For example, it is disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 11-4544 (patent document 1). In the power supply method of
ところで、オーバーラップ期間には、バイパス給電回路とインバータ電源とが並列接続された状態になるので、インバータ電源に周知の横流が流れる。特許文献1には、横流を抑制するために負荷電流検出器とインバータ出力電流検出器とを設け、負荷電流検出値とインバータ出力電流検出値との偏差に基づいて横流を検出し、オーバーラップ期間に横流をゼロにするようにインバータを制御することが開示されている。
By the way, since the bypass power supply circuit and the inverter power supply are connected in parallel during the overlap period, a known cross current flows through the inverter power supply. In
特許文献1の方式に従って、負荷電流検出器を設けると、交流電力供給装置が必然的に大型且つコスト高になる。また、負荷電流検出器からインバータ電源に負荷電流検出信号を送る信号線が長くなり、ここにノイズが乗ってインバータ電源が誤動作するおそれがある。また、複数のインバータ電源を並列接続することが要求された時に容易に対応することができない。即ち、複数のインバータ電源が並列に接続されている時には、負荷電流検出値をインバータ電源の台数で割算して分担電流を決定することが必要になり、インバータ電源の制御装置の部品点数が多くなり、これのコスト高を招く。
また、特許文献1の方式において、インバータ電源におけるオーバーラップ期間における横流をゼロにするための制御と、オーバーラップ期間終了後の通常の制御との切換を、商用電源(バイパス給電回路)と負荷との間に接続された電磁スイッチの周知の補助接点(補助スイッチ)から得られる信号又はインバータ電源と負荷との間に接続された電磁スイッチの周知の補助接点(補助スイッチ)から得られる信号に基づいて行うと、電磁スイッチの主接点(主スイッチ)のオン・オフと補助接点(補助スイッチ)のオン・オフとの間に時間的遅れがあり、この遅れの期間にインバータ電源に横流が流れるという問題がある。
Further, in the method of
本発明の課題は、共通の負荷に対して複数の電源装置から選択的に電力を供給する時のオーバーラップ期間において横流を容易に抑制することが困難なことである。従って、本発明の目的は、上記課題を容易に解決することができる交流電力供給装置を提供することにある。 An object of the present invention is that it is difficult to easily suppress a cross current in an overlap period when power is selectively supplied from a plurality of power supply devices to a common load. Accordingly, an object of the present invention is to provide an AC power supply device that can easily solve the above-mentioned problems.
上記課題を解決するための本発明を、実施形態を示す図面の参照符号を伴って説明する。なお、特許請求の範囲及び次の本発明の説明における参照符号は、本発明の理解を助けるためのものであって本発明を限定するものではない。
本発明に係わる交流電力供給装置は、
負荷(3)に交流電圧を供給するための第1の電源装置(1又は1a)と、
直流電源と該直流電源の直流電圧を交流電圧に変換するための変換用スイッチを含んでいるDC−AC変換回路(13)とから成る第2の電源装置(2)と、
前記第1の電源装置(1又は1a)と前記負荷(3)との間に接続された第1の給電スイッチ装置(SW1)と、
前記第2の電源装置(2)と前記負荷(3)との間に接続された第2の給電スイッチ装置(SW2)と、
前記第2の電源装置(2)の出力電圧を検出する出力電圧検出手段(32)と、
前記第2の電源装置(2)の前記DC−AC変換回路(13)の出力電流を検出するDC−AC変換回路出力電流検出手段(18)と、
前記出力電圧検出手段(32)と前記DC−AC変換回路出力電流検出手段(18)とに接続されており、且つ前記出力電圧検出手段(32)から得られた前記出力電圧検出信号に基づいて前記第2の電源装置(2)の出力電圧を所望値に保つための電圧制御信号を形成する機能と前記DC−AC変換回路出力電流検出手段(18)から得られた前記電流検出信号に基づいて前記DC−AC変換回路(13)の出力電流を定格出力電流よりも低い値にするための電流制御信号を形成する機能とを有し、且つ前記電圧制御信号と前記電流制御信号とを択一的に出力するための制御モード切換スイッチ手段(38)を有している電圧及び電流制御信号形成手段(30又は30a又は30b)と、
前記電圧及び電流制御信号形成手段(30又は30a又は30b)と前記DC−AC変換回路(13)の前記変換用スイッチの制御端子との間に接続されており、且つ前記電圧制御信号及び前記電流制御信号に基づいて前記変換用スイッチをオン・オフ制御するためのスイッチ制御パルスを形成する機能を有しているスイッチ制御パルス形成手段(35)と、
前記第1の電源装置(1)から前記負荷(3)に電力を供給する第1の給電モード時に前記第1の給電スイッチ装置(SW1)をオン制御し、且つ前記第2の電源装置(2)から前記負荷(3)に電力を供給する第2の給電モード時に前記第2の給電スイッチ装置(SW2)をオン制御し、且つ前記第1の給電モードから前記第2の給電モードへの第1の切換期間(T2)と前記第2の給電モードから前記第1の給電モードへの第2の切換期間(T4)との内の少なくとも一方の少なくとも一部において前記第1の給電スイッチ装置(SW1)と前記第2の給電スイッチ装置(SW2)との両方をオン制御する給電スイッチ制御手段(50)と、
前記第1及び第2の切換期間(T2、T4)以外の期間に前記電圧制御信号を前記スイッチ制御パルス形成手段(35)に供給し、前記第1及び第2の切換期間(T2、T4)の少なくとも一方において前記電流制御信号を前記スイッチ制御パルス形成手段(35)に供給するように前記制御モード切換スイッチ手段(38)を制御する制御モード切換スイッチ制御手段(54)と
を備えている。
なお、本発明において、出力電圧帰還信号のみによる電圧制御信号の他に、電流帰還信号による補正を伴った電圧帰還信号も本発明の前記電圧制御信号の一種と見なす。
The present invention for solving the above-mentioned problems will be described with reference numerals in the drawings showing the embodiments. Reference numerals in the claims and in the following description of the present invention are intended to assist understanding of the present invention and do not limit the present invention.
The AC power supply apparatus according to the present invention is
A first power supply (1 or 1a) for supplying an alternating voltage to the load (3);
A second power supply device (2) comprising a DC power supply and a DC-AC conversion circuit (13) including a conversion switch for converting a DC voltage of the DC power supply into an AC voltage;
A first power supply switch device (SW1) connected between the first power supply device (1 or 1a) and the load (3);
A second power supply switch device (SW2) connected between the second power supply device (2) and the load (3);
Output voltage detection means (32) for detecting the output voltage of the second power supply device (2);
DC-AC conversion circuit output current detection means (18) for detecting an output current of the DC-AC conversion circuit (13) of the second power supply device (2);
Based on the output voltage detection signal connected to the output voltage detection means (32) and the DC-AC conversion circuit output current detection means (18) and obtained from the output voltage detection means (32). Based on the function of forming a voltage control signal for maintaining the output voltage of the second power supply device (2) at a desired value and the current detection signal obtained from the DC-AC conversion circuit output current detection means (18). A function of forming a current control signal for setting the output current of the DC-AC conversion circuit (13) to a value lower than the rated output current, and selecting the voltage control signal and the current control signal. Voltage and current control signal forming means (30 or 30a or 30b) having control mode change-over switch means (38) for output in a single manner;
Connected between the voltage and current control signal forming means (30 or 30a or 30b) and a control terminal of the conversion switch of the DC-AC conversion circuit (13), and the voltage control signal and the current Switch control pulse forming means (35) having a function of forming a switch control pulse for on / off control of the conversion switch based on a control signal;
The first power supply switch device (SW1) is on-controlled in the first power supply mode for supplying power from the first power supply device (1) to the load (3), and the second power supply device (2) ) To turn on the second power supply switch device (SW2) during the second power supply mode for supplying power to the load (3), and from the first power supply mode to the second power supply mode. In the at least part of at least one of the first switching period (T2) and the second switching period (T4) from the second feeding mode to the first feeding mode. Power supply switch control means (50) for turning on both the SW1) and the second power supply switch device (SW2);
The voltage control signal is supplied to the switch control pulse forming means (35) during a period other than the first and second switching periods (T2, T4), and the first and second switching periods (T2, T4). Control mode changeover switch control means (54) for controlling the control mode changeover switch means (38) so as to supply the current control signal to the switch control pulse forming means (35).
In the present invention, in addition to the voltage control signal based only on the output voltage feedback signal, the voltage feedback signal accompanied by the correction based on the current feedback signal is also regarded as a kind of the voltage control signal of the present invention.
なお、請求項2に示すように、前記第1の給電スイッチ装置(SW1)は前記第1の電源装置(1)と前記負荷(3)との間に接続された第1のスイッチ(4)と、前記第1のスイッチ(4)に並列に接続され且つ前記第1のスイッチ(4)及び前記第2の給電スイッチ装置(SW2)のターンオン時間よりも早いターンオン時間を有している補助給電スイッチ(6)とから成り、前記第2の給電スイッチ装置(SW2)は前記第2の電源装置(2)と前記負荷(3)との間に接続された第2のスイッチ(5)から成り、前記給電スイッチ制御手段(50)は前記第1及び第2の切換期間(T2、T4)の少なくとも一方において前記補助給電スイッチ(6)をオン制御する補助給電スイッチ制御手段(51)を有していることが望ましい。
また、請求項3に示すように、前記給電スイッチ制御手段(50)は、前記第1の給電モードから前記第2の給電モードへの切換を指令する切換指令(Sa)を発生する切換指令発生手段(8)と、前記第1のスイッチ(4)のオン・オフ状態を検出するための第1のスイッチオン・オフ状態検出手段(4b)と、前記第2のスイッチ(5)のオン・オフ状態を検出するための第2のスイッチオン・オフ状態検出手段(5b)と、前記第2のスイッチオン・オフ状態検出手段(5b)から得られた前記第2のスイッチ(5)のオフ状態からオン状態への転換を示す信号(Sf)に応答して前記第1のスイッチ(4)をオフ状態に制御する第1のスイッチ制御手段(52)と、前記切換指令(Sa)が発生したことを示す信号に応答して前記補助給電スイッチ(6)のオン制御を開始させ、前記第1のスイッチオン・オフ状態検出手段(4b)から得られた前記第1のスイッチ(4)のオン状態からオフ状態への転換を示す信号(Si)に応答して前記補助給電スイッチ(6)のオン制御を終了させる補助給電スイッチ制御手段(51)と、前記切換指令(Sa)が発生したことを示す信号に応答して前記第2のスイッチ(5)をオン制御する第2のスイッチ制御手段(53)とを備えていることが望ましい。
また、請求項4に示すように、前記給電スイッチ制御手段(50)は、前記第2の給電モードから前記第1の給電モードへの切換を指令する切換指令(Sa)を発生する切換指令発生手段(8)と、前記第1のスイッチ(4)のオン・オフ状態を検出するための第1のスイッチオン・オフ状態検出手段(4b)と、前記第2のスイッチ(5)のオン・オフ状態を検出するための第2のスイッチオン・オフ状態検出手段(5b)と、前記第2のスイッチオン・オフ状態検出手段(5b)から得られた前記第2のスイッチ(5)のオン状態からオフ状態への転換を示す信号(Sf)に応答して前記第1のスイッチ(4)をオン状態に制御する第1のスイッチ制御手段(52)と、前記切換指令(Sa)が発生したことを示す信号に応答して前記補助給電スイッチ(6)のオン制御を開始させ、前記第1のスイッチオン・オフ状態検出手段(4b)から得られた前記第1のスイッチ(4)のオフ状態からオン状態への転換を示す信号(Si)に応答して前記補助給電スイッチ(6)のオン制御を終了させる補助給電スイッチ制御手段(51)と、前記切換指令(Sa)が発生したことを示す信号に応答して前記第2のスイッチ(5)をオフ制御する第2のスイッチ制御手段(53)とを備えていることが望ましい。
また、請求項5に示すように、前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)は、前記補助給電スイッチ(6)のオン状態からオフ状態への転換を検出する補助給電スイッチオフ検出手段(55)と、前記切換指令(Sa)が発生したことを示す信号に応答して前記電流制御信号を選択し、前記補助給電スイッチオフ検出手段(55)から得られた前記補助給電スイッチ(6)のオン状態からオフ状態への転換を示す信号に応答して前記電圧制御信号を選択するように前記制御モード切換スイッチ手段(38)を制御する回路(54a)とから成ることが望ましい。
また、請求項6に示すように、前記補助給電スイッチオフ検出手段(55)は、前記第2の電源装置(2)の出力電流(Ib)を検出する第2の電源装置出力電流検出手段(19)と、前記第2の電源装置出力電流検出手段(19)に接続され且つ前記第2の電源装置(2)の出力電流(Ib)のゼロクロスを検出する機能を有しているゼロクロス検出手段(55a)と、前記第1のスイッチオン・オフ状態検出手段(4b)の出力が前記第1のスイッチ(4)のオフを示している時にのみ前記ゼロクロス検出手段(55a)のゼロクロス検出信号(Sj)を通過させる論理回路(54c、54d)とから成り、前記第1のスイッチ(4)がオン状態からオフ状態へ転換した後に最初に得られたゼロクロス検出信号(Sj)を前記補助給電スイッチ(6)のオン状態からオフ状態への転換を示す信号とするものであることが望ましい。
また、請求項7に示すように、前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)は、前記切換指令(Sa)が発生したことを示す信号に応答して前記電流制御信号を選択し、前記第2 のスイッチ(5)がオン状態からオフ状態に転換したことを示す前記第2のスイッチオン・オフ状態検出手段(5b)の出力(Sf)に応答して前記電圧制御信号を選択するように前記制御モード切換スイッチ手段(38)を制御する回路(54a)から成ることが望ましい。
また、請求項8に示すように、前記第2の電源装置(2)は、更に前記DC−AC変換回路(13)と前記第2の給電スイッチ装置(SW2)との間に接続された高周波成分除去用コンデンサ(Co)を有し、前記電圧及び電流制御信号形成手段(30)は、前記出力電圧検出手段(32)に接続されており、且つ前記出力電圧検出手段(32)から得られた前記出力電圧検出信号に基づいて前記第2の電源装置(2)の出力電圧を所望値に保つための電圧制御信号を形成する電圧制御信号形成手段(33)と、前記第2の電源装置(2)の前記DC−AC変換回路(13)の出力電流をこの定格出力電流よりも低い値にするための低電流制御基準値を発生する低電流制御基準値発生手段(37)と、前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)と前記電圧制御信号形成手段(33)と前記低電流制御基準値発生手段(37)とに接続され、前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)の出力(Sk)が前記電圧制御信号の選択を示していることに応答して前記電圧制御信号形成手段(33)の前記電圧制御信号を選択し、前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)の出力(Sk)が前記電流制御信号の選択を示していることに応答して前記低電流制御基準値発生手段(37)の前記低電流制御基準値を選択する第1の制御モード切換スイッチ手段(38)と、前記高周波成分除去用コンデンサ(Co)と前記第2の給電スイッチ装置(SW2)との間の給電路に流れる第2の電源装置の出力電流(Ib)を検出する第2の電源装置出力電流検出手段(19)と、前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)の出力(Sl)が前記電圧制御信号の選択を示していることに応答して前記第2の電源装置出力電流検出手段(19)の第2の電源装置出力電流検出信号を選択し、前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)の出力(Sl)が前記電流制御信号の選択を示していることに応答して前記第2の電源装置出力電流検出手段(19)の第2の電源装置出力電流検出信号を選択しない第2の制御モード切換スイッチ手段(39)と、前記DC−AC変換回路出力電流検出手段(18)から得られた前記DC−AC変換回路出力電流検出信号(Ia)と前記第2の制御モード切換スイッチ(39)の出力との差を示す出力信号(Ic)を形成する第1の電流制御用減算器(40)と、前記第1の制御モード切換スイッチ(38)の出力と前記第1の電流制御用減算器(40)の出力信号(Ic)との差を示す出力信号を形成して前記スイッチ制御パルス形成手段(35)に送る第2の電流制御用減算器(41)とを有していることが望ましい。
また、請求項9に示すように、前記電圧及び電流制御信号形成手段(30a)は、前記出力電圧検出手段(32)に接続されており、且つ前記出力電圧検出手段(32)から得られた前記出力電圧検出信号に基づいて前記第2の電源装置(2)の出力電圧を所望値に保つための電圧制御信号を形成する電圧制御信号形成手段(33)と、前記第2の電源装置(2)の前記DC−AC変換回路(13)の出力電流をこの定格出力電流よりも低い値にするための低電流制御基準値を発生する低電流制御基準値発生手段(37)と、前記DC−AC変換回路出力電流検出手段(18)から得られた前記DC−AC変換回路出力電流検出信号(Ia)と前記低電流制御基準値発生手段(37)から得られた前記低電流制御基準値との差を示す出力信号を形成する電流制御用減算器(41)と、前記電圧制御信号形成手段(33)と前記電流制御用減算器(41)とに接続され、前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)の出力が前記電圧制御信号の選択を示していることに応答して前記電圧制御信号形成手段(33)の前記電圧制御信号を選択して前記スイッチ制御パルス形成手段(35)に送り、前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)の出力が前記電流制御信号の選択を示していることに応答して前記電流制御用減算器(41)の出力を選択して前記スイッチ制御パルス形成手段(35)に送る制御モード切換スイッチ手段(38)とを有していることが望ましい。
また、請求項10に示すように、前記電圧及び電流制御信号形成手段(30b)は、前記出力電圧検出手段(32)に接続されており、且つ前記出力電圧検出手段(32)から得られた前記出力電圧検出信号に基づいて前記第2の電源装置(2)の出力電圧を所望値に保つための電圧制御信号を形成する電圧制御信号形成手段(33)と、前記第2の電源装置(2)の前記DC−AC変換回路(13)の出力電流をこの定格出力電流よりも低い値にするための低電流制御基準値を発生する低電流制御基準値発生手段(37)と、前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)と前記電圧制御信号形成手段(33)と前記低電流制御基準値発生手段(37)とに接続され、前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)の出力(Sk)が前記電圧制御信号の選択を示していることに応答して前記電圧制御信号形成手段(33)の前記電圧制御信号を選択し、前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)の出力(Sk)が前記電流制御信号の選択を示していることに応答して前記低電流制御基準値発生手段(37)の前記低電流制御基準値を選択する第1の制御モード切換スイッチ手段(38)と、前記DC−AC変換回路出力電流検出手段(18)に接続されており、前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)の出力(Sk)が前記電流制御信号の選択を示していることに応答して前記DC−AC変換回路出力電流検出信号(Ia)を通過させる第2の制御モード切換スイッチ手段(39)と、前記第1の制御モード切換スイッチ手段(38)の出力と前記第2の制御モード切換スイッチ手段(39)の出力との差を示す出力信号を形成して前記スイッチ制御パルス形成手段(35)に送る電流制御用減算器(41)とを有していることが望ましい。
また、請求項11に示すように、前記第1の電源装置(1)は商用交流電源であり、前記第2の電源装置(2)の前記直流電源は、商用交流電源と前記DC−AC変換回路(13)との間に接続されたAC−DC変換回路(11)と、該AC−DC変換回路(11)の出力端子と前記DC−AC変換回路(13)の入力端子とにそれぞれ接続された蓄電池とから成ることが望ましい。
また、請求項12に示すように、前記第1の電源装置(1a)は直流電源と該直流電源の直流電圧を交流電圧に変換するための変換用スイッチを含んでいるDC−AC変換回路(13a)とから成ることが望ましい。
また、請求項13に示すように、前記第1及び第2のスイッチ(4、5)はそれぞれ機械的開閉器であり、前記補助給電スイッチ(6)はサイリスタスイッチであることが望ましい。
In addition, as shown in
According to a third aspect of the present invention, the feed switch control means (50) generates a switch command (Sa) for commanding switching from the first power feed mode to the second power feed mode. Means (8), first switch on / off state detecting means (4b) for detecting the on / off state of the first switch (4), and on / off of the second switch (5). Second switch on / off state detecting means (5b) for detecting an off state, and turning off of the second switch (5) obtained from the second switch on / off state detecting means (5b) The first switch control means (52) for controlling the first switch (4) to the OFF state in response to the signal (Sf) indicating the change from the state to the ON state, and the switching command (Sa) are generated In response to a signal indicating that A signal indicating that the first switch on / off state detecting means (4b) is switched from the on state to the off state, which is obtained from the first switch on / off state detecting means (4b), by starting on control of the power supply switch (6) In response to (Si), auxiliary power supply switch control means (51) for ending the on-control of the auxiliary power supply switch (6) and the second signal in response to a signal indicating that the switching command (Sa) has occurred. It is desirable to include second switch control means (53) for turning on the switch (5).
According to a fourth aspect of the present invention, the feeding switch control means (50) generates a switching command (Sa) for commanding switching from the second feeding mode to the first feeding mode. Means (8), first switch on / off state detecting means (4b) for detecting the on / off state of the first switch (4), and on / off of the second switch (5). Second switch on / off state detecting means (5b) for detecting an off state, and turning on of the second switch (5) obtained from the second switch on / off state detecting means (5b) The first switch control means (52) for controlling the first switch (4) to be turned on in response to the signal (Sf) indicating the change from the state to the off state, and the switching command (Sa) are generated. In response to a signal indicating that A signal indicating that the first switch on / off state detecting means (4b) is switched from the off state to the on state, which is obtained from the first switch on / off state detecting means (4b), by starting the on control of the power supply switch (6). In response to (Si), auxiliary power supply switch control means (51) for ending the on-control of the auxiliary power supply switch (6) and the second signal in response to a signal indicating that the switching command (Sa) has occurred. It is desirable to include second switch control means (53) for turning off the switch (5).
Further, as shown in
Further, as shown in
According to a seventh aspect of the present invention, the control mode changeover switch control means (54) selects the current control signal in response to a signal indicating that the changeover command (Sa) has been generated, and the second The voltage control signal is selected in response to the output (Sf) of the second switch on / off state detecting means (5b) indicating that the switch (5) of the second switch is switched from the on state to the off state. It is desirable to comprise a circuit (54a) for controlling the control mode changeover switch means (38).
Further, as shown in
Further, as shown in claim 9, the voltage and current control signal forming means (30a) is connected to the output voltage detecting means (32) and obtained from the output voltage detecting means (32). Based on the output voltage detection signal, voltage control signal forming means (33) for forming a voltage control signal for maintaining the output voltage of the second power supply device (2) at a desired value; and the second power supply device ( 2) a low current control reference value generating means (37) for generating a low current control reference value for setting the output current of the DC-AC conversion circuit (13) to a value lower than the rated output current; and the DC The DC-AC conversion circuit output current detection signal (Ia) obtained from the AC conversion circuit output current detection means (18) and the low current control reference value obtained from the low current control reference value generation means (37) Output signal showing the difference between The current control subtracter (41) to be formed, the voltage control signal forming means (33) and the current control subtracter (41) are connected to each other, and the output of the control mode changeover switch control means (54) is In response to the selection of the voltage control signal, the voltage control signal of the voltage control signal forming means (33) is selected and sent to the switch control pulse forming means (35) to control the control mode changeover switch. A control mode for selecting the output of the current control subtracter (41) and sending it to the switch control pulse forming means (35) in response to the output of the means (54) indicating the selection of the current control signal It is desirable to have changeover switch means (38).
In addition, as shown in
Moreover, as shown in
According to a twelfth aspect of the present invention, the first power supply device (1a) includes a DC power supply circuit and a DC-AC conversion circuit including a conversion switch for converting a DC voltage of the DC power supply into an AC voltage. 13a).
According to a thirteenth aspect of the present invention, it is preferable that the first and second switches (4, 5) are mechanical switches, and the auxiliary power supply switch (6) is a thyristor switch.
請求項1〜13に従う本発明は次の効果を有する。
(1) 第1の電源装置(1)から負荷(3)に電力を供給している第1の給電モードからDC−AC変換回路(インバータ回路)(13)を含む第2の電源装置(インバータ電源)(2)から負荷(3)に電力を供給する第2の給電モードへの第1の切換期間(T2)と第2の給電モードから第1の給電モードへの第2の切換期間(T4)との内の少なくとも一方の少なくとも一部において第1の給電スイッチ装置(SW1)と第2の給電スイッチ装置(SW2)との両方をオン制御して切換えの無瞬断化を図っていると共に、第1の切換期間(T2)と第2の切換期間(T4)の少なくとも一方においてDC−AC変換回路(13)を含む第2の電源装置(2)の出力電流を定格値よりも低い値(好ましくはゼロ)に制御する。これにより、第1の切換期間(T2)と第2の切換期間(T4)との内の少なくとも一方において、DC−AC変換回路(13)を含む第2の電源装置(2)の出力電流は低い値に抑制され、DC−AC変換回路(13)を含む第2の電源装置(2)が過負荷状態にならない。
(2)負荷(3)の電流を検出する負荷電流検出器を設けることが不要であるので、負荷電流検出器を設ける方式に比較して交流電力供給装置の小型化及び低コスト及び低ノイズ化を図ることができる。
また、請求項2の発明によれば、第1の給電スイッチ装置(SW1)が第1のスイッチ(4)とこれよりもターンオン速度が早い補助給電スイッチ(6)とから成るので、第1の電源装置(1)と第2の電源装置(2)との切換期間に迅速に補助給電スイッチ(6)がオン状態になり、第1及び第2のスイッチ(4,5)のターンオン時間又はターンオフ時間のバラツキに関係なく、無瞬断での電力供給を確実に達成することができる。
The present invention according to
(1) A second power supply device (inverter) including a DC-AC conversion circuit (inverter circuit) (13) from the first power supply mode in which power is supplied from the first power supply device (1) to the load (3) The first switching period (T2) from the power supply (2) to the second feeding mode for supplying power to the load (3) and the second switching period (from the second feeding mode to the first feeding mode) At least a part of at least one of T4) is controlled to turn on both the first power supply switch device (SW1) and the second power supply switch device (SW2) so that the switching is not interrupted. In addition, the output current of the second power supply device (2) including the DC-AC conversion circuit (13) is lower than the rated value in at least one of the first switching period (T2) and the second switching period (T4). Control to a value (preferably zero). Thereby, in at least one of the first switching period (T2) and the second switching period (T4), the output current of the second power supply device (2) including the DC-AC conversion circuit (13) is The second power supply device (2) including the DC-AC conversion circuit (13) is prevented from being overloaded by being suppressed to a low value.
(2) Since it is not necessary to provide a load current detector for detecting the current of the load (3), the AC power supply device can be reduced in size, cost, and noise compared to a method in which a load current detector is provided. Can be achieved.
According to the invention of
次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1にブロック的に示す実施例1に従う交流電力供給装置は、第1及び第2の電源装置1、2と、負荷3と、第1の電源装置1と負荷3との間に接続された第1のスイッチ4と補助給電スイッチ6との並列回路から成る第1の給電スイッチ装置SW1と,第1の電源装置1と負荷3との間に接続された第2のスイッチ5から成る第2の給電スイッチ装置SW2と、制御回路7と、切換指令発生手段8とを有している。
The AC power supply apparatus according to the first embodiment shown in a block diagram in FIG. 1 is connected between the first and second
第1の電源装置1は、例えば50Hzの商用交流電圧を供給する交流電源9とバイパス給電路10とから成る。ここでは、交流電源9を第1の電源装置1に含めたが、第1の電源装置1から交流電源9を省き、交流電源9を接続するための入力端子(図示せず)とバイパス給電路10とのみを第1の電源装置1と呼ぶこともできる。また、第1の電源装置1の中にトランス等を付加することもできる。
The first
第2の電源装置2は、交流電源9に接続されたAC−DC変換回路(コンバータ回路)11と、このAC−DC変換回路11に接続された蓄電池12と、AC−DC変換回路11及び蓄電池に接続されたDC−AC変換回路(インバータ回路)13と、DC−AC変換回路13の出力段に設けられた高周波成分除去用フィルタ14とから成る。
The second
DC−AC変換回路13は、図2に示すように対の直流入力端子13a、13b間に接続された第1及び第2の変換用スイッチQ1、Q2の直列回路と、第3及び第4の変換用スイッチQ3、Q4の直列回路と、第1〜第4の変換用スイッチQ1〜Q4に逆方向並列に接続された第1〜第4のダイオードD1〜D4とから成り、交流電源9の交流電圧の周波数と同一の基本波周波数を有する交流電圧を出力する。高周波成分除去用フィルタ14は、第1及び第2の変換用スイッチQ1、Q2の相互接続点から導出された出力導体13cに直列に接続された高周波成分除去用リアクトルLoと、DC−AC変換回路13の対の出力導体13c、13b間に接続された高周波成分除去用コンデンサCoとから成り、IGBTで示されている第1〜第4の変換用スイッチQ1〜Q4のオン・オフ動作によって生じる基本波よりも高い高周波成分を除去する。なお、交流電源9を3相電源とし、DC−AC変換回路13を3相インバータ回路とすることも可能である。
As shown in FIG. 2, the DC-
図1における第1の給電スイッチ装置SW1を構成する第1のスイッチ4は、電磁スイッチ即ち電磁開閉器であって、周知の電磁操作手段4aによってオン・オフ駆動されるように構成されている。電磁操作手段4aは周知の電磁石と接極子(開閉機構)とを有して主接点から成る第1のスイッチ4をオン・オフ駆動する。第1のスイッチ4には、周知の補助接点(補助スイッチ)4bが設けられている。補助接点4bは、第1のスイッチ4のオン・オフ状態に連動するように構成されており、第1のスイッチ4のオン・オフ状態検出手段として機能する。なお、第1のスイッチ4とこの補助接点4bとは機械的に連係されているので、補助接点4bのオン・オフ動作は第1のスイッチ4のオン・オフ動作よりも少し遅れる。この実施例では補助接点4bの一端は+Vで示す直流電源端子に接続され、この他端はライン15を介して制御回路7に接続されている。第1のスイッチ4と電磁操作手段4aと補助接点4bとは点線で示す共通の容器4cに収容されているので、これ等を合わせて第1の電磁開閉装置と呼ぶこともできる。
なお、補助接点4bを第1のスイッチ4と逆にオン・オフ動作するように第1のスイッチ4に連係させることもできる。また、補助接点4bの一端を第1の電源装置1のバイパス給電路10に接続することもできる。
The first switch 4 constituting the first power supply switch device SW1 in FIG. 1 is an electromagnetic switch, that is, an electromagnetic switch, and is configured to be turned on / off by a known electromagnetic operating means 4a. The electromagnetic operation means 4a has a known electromagnet and an armature (opening / closing mechanism) and drives the first switch 4 comprising a main contact on and off. The first switch 4 is provided with a known auxiliary contact (auxiliary switch) 4b. The
The
第1の給電スイッチ装置SW1に含まれている補助給電スイッチ6は双方向電流を流すことができる双方向性3端子サイリスタ即ちトライアックから成り、第1のスイッチ4に対して並列に接続されている。なお、補助給電スイッチ6を、2つの単方向性3端子サイリスタの逆並列回路で形成すること、又はサイリスタ以外のトランジスタ、FET、IGBT等の2つの半導体スイッチの逆並列回路で構成することもできる。要するに、補助給電スイッチ6は第1及び第2のスイッチ4、5のターンオン時間(投入時間)及びターンオフ時間(遮断時間)よりも早いターンオン時間を有するスイッチであれば、どのようなものでも良い。補助給電スイッチ6は第1及び第2のスイッチ4、5の切換期間にオン制御されるものであるので、この補助給電スイッチ6には短時間のみ電流が流れる。従って、補助給電スイッチ6の短時間における電流容量は第1及び第2のスイッチ4、5の長時間における電流容量とほぼ同一であるが、この長時間における電流容量は第1及び第2のスイッチ4、5のそれよりも小さくできる。従って、補助給電スイッチ6として比較的小型及び低コストのスイッチを使用することができる。
The auxiliary
第2の給電スイッチ装置SW2を構成する第2のスイッチ5は第1のスイッチ4と同様に電磁スイッチ即ち電磁開閉器であって、周知の電磁操作手段5aによってオン・オフ駆動されるように構成されている。電磁操作手段5aは、周知の電磁石と接極子(開閉機構)とによって主接点から成る第2のスイッチ5をオン・オフ駆動する。第2のスイッチ5には周知の補助接点(補助スイッチ)5bが設けられている。この補助接点5bは第2のスイッチ(主接点)5に機械的に連動してオン・オフ動作するので、このオン・オフ動作は第2のスイッチ5のオン・オフ動作よりも少し遅れる。この実施例では、補助接点5bの一端は+Vで示す直流電源端子に接続され、この他端はライン16を介して制御回路7に接続されている。この補助接点5bは第2のスイッチ5のオン・オフ状態検出手段として機能する。第2のスイッチ5と電磁操作手段5aと補助接点5bとは点線で示す共通の容器5cに収容されているので、これ等を合わせて第2の電磁開閉装置と呼ぶこともできる。
なお、補助接点5bを第2のスイッチ5と逆にオン・オフ動作するように第2のスイッチ5に連係させることもできる。また、補助接点5bの一端を第1の電源装置1のバイパス給電路10に接続することもできる。
Like the first switch 4, the
The
切換指令発生手段8は、第1及び第2のスイッチ4、5の切換指令を発生するものであって、例えば押釦スイッチ等で構成されており、ライン17によって切換指令信号Saを制御回路7に送る。なお、切換指令発生手段8を制御回路7の中に設けることもできる。
The switching command generating means 8 generates switching commands for the first and
DC−AC変換回路13を制御するために第1及び第2の電流検出手段18、19が設けられている。第1の電流検出手段18はDC−AC変換回路13と高周波成分除去用フィルタ14との間の交流ラインの電流を検出するためにこの交流ラインに電磁結合され、交流ラインに流れる電流に対応した電圧値を有する第1の電流検出信号Iaをライン18aを介して制御回路7に送る。なお、第1の電流検出手段18をDC−AC変換回路出力電流検出手段と呼ぶこともできる。第2の電流検出手段19は、高周波成分除去用フィルタ14と第2のスイッチ5との間の交流ラインの電流を検出するためにこの交流ラインに電磁結合され、交流ラインに流れる電流に対応した電圧値を有する第2の電流検出信号Ibをライン19aを介して制御回路7に送る。なお、第2の電流検出手段19を第2の電源装置出力電流検出手段と呼ぶこともできる。第1及び第2の電流検出手段18、19は、図1においてCT(カレントトランス)からなるが、これらをホール素子等の磁電変換器等で構成することもできる。また、第1及び第2の電流検出手段18、19を制御回路7に含めることもできる。ここでは説明を容易にするために、第1及び第2の電流検出手段18、19で検出する被測定電流とこの検出信号との両方が同一のIa,Ibで示されている。
In order to control the DC-
第1の電源装置1の交流電源9の電圧を検出するためのライン20が交流電源9と制御回路7との間に設けられている。第2の電源装置2の出力電圧を検出するためのライン21が第2の電源装置2の出力ラインと制御回路7との間に設けられている。DC−AC変換回路13の第1〜第4の変換用スイッチQ1〜Q4を制御するための制御バス22が制御回路7と第1〜第4の変換用スイッチQ1〜Q4の制御端子と間に接続されている。第1及び第2のスイッチ4、5を制御するためのライン23、24がこれ等の電磁操作手段4a、5aと制御回路7との間に接続されている。サイリスタスイッチ6を制御するためのライン25がこの制御端子と制御回路7との間に接続されている。
A
図3に第2の電源装置2を伴なって図1の制御回路7が詳しく示されている。この制御回路7は、大別してDC−AC変換回路13の出力電圧及び出力電流を帰還制御するための電圧及び電流制御信号形成手段30と、図1の第1の電源装置1の出力電圧を検出するための周知の第1の電圧検出手段31と、第2の電源装置2の出力電圧を検出するための周知の第2の電圧検出手段32と、スイッチ制御パルス形成手段35と、給電モード及びDC−AC変換制御モード切換制御手段36とを有する。なお、制御回路7は、第1の電流検出手段18の出力に基づいてDC−AC変換回路13の過電流を検出し、もし過電流であればDC−AC変換回路13の動作を停止するか又は出力電流を制限する周知の過電流保護回路を有するが、この図示は省略されている。
電圧及び電流制御信号形成手段30は、ライン31a、32aによって第1及び第2の電圧検出手段31、32に接続された周知の電圧制御信号形成手段33と、本発明に従って新たに追加された電流制御手段34とを有する。
FIG. 3 shows the control circuit 7 of FIG. 1 in detail with the
The voltage and current control signal forming means 30 includes a well-known voltage control signal forming means 33 connected to the first and second
電圧制御信号形成手段33は、第2の電圧検出手段32から得られた出力電圧検出信号に基づいて第2の電源装置2の出力電圧を所望値に保つための電圧制御信号を形成するものであって、図4に詳しく示すように、ライン31aに接続された基準クロックパルス発生回路33aと、ライン32aに接続された位相検出回路33bと、基準クロックパルス発生回路33aと位相検出回路33bとに接続された位相比較器33cと、基準クロックパルス発生回路33aと位相比較器33cとに接続された位相シフト回路33dと、位相シフト回路33dに接続された基準正弦波発生回路33eと、基準正弦波発生回路33eとライン32aとに接続された電圧制御用減算器33fと、増幅回路33hとから成る。
The voltage control signal forming means 33 forms a voltage control signal for keeping the output voltage of the second
基準パルス発生回路33aは、第1の電源装置1の正弦波交流出力電圧の(位相角ゼロ)の時点に同期して基準クロックパルスを発生する発振器から成る。この基準クロックパルス発生回路33aは第1の電源回路1の出力電圧が有る期間には、この出力電圧に同期して基準クロックパルスを発生し、第1の電源回路1の出力電圧が無くなった時には、第1の電源回路1の出力電圧が無くなる直前の基準クロックパルスに継続性を有するようにクロックパルスを発生する。なお、この基準クロックパルス発生回路をPLL(Phase−locked−loop)回路にすることができる。
The reference
位相検出回路33bは、ライン32aの第2の電源装置2の出力電圧の位相(位相角ゼロ)を検出するものであって、例えば周知のゼロクロス検出回路で構成することができる。
The
位相比較器33cは、基準クロックパルス発生回路33aから発生した基準クロックパルスの位相と位相検出回路33bから発生した位相検出信号との位相差を示す信号を出力する。位相シフト回路33dは基準クロックパルスの位相を補正するものであって、上記位相差を解消するように基準クロックパルスの位相をシフトする。位相比較器33cの両入力の位相が一致している時には位相シフト回路33dにおけるシフト量はゼロである。
The phase comparator 33c outputs a signal indicating the phase difference between the phase of the reference clock pulse generated from the reference clock
基準正弦波発生回路33eは、位相シフト回路33dから得られた位相補正後の基準クロックパルスに同期して基準正弦波信号を発生する。この実施例の基準正弦波発生回路33eは正弦波データが格納されたメモリから成り、位相クロックパルスに同期して正弦波データを読み出すように構成されている。
The reference sine
電圧制御用減算器33fは、電圧帰還制御のための偏差信号形成手段と呼ぶこともできるものであり、基準正弦波発生回路33eの基準正弦波信号と第2の電圧検出手段32の出力ライン32aの検出電圧との差を示す信号からなる電圧制御信号を形成し、これを増幅回路33hを介して出力ライン33gに送出する。なお、電圧制御用減算器33fと増幅回路33hとを一体に形成することができる。出力ライン33gの電圧制御信号は、第2の電源回路2の出力電圧の指令値に相当する。従来のインバータ電源装置においては、電圧制御信号形成手段33から得られる電圧制御信号がスイッチ制御パルス形成手段35に直接に送られ、電圧制御信号に対応するスイッチ制御パルス(PWMパルス)が形成された。これに対し、本発明に従う第2の電源装置2においては、電圧制御信号形成手段33とスイッチ制御パルス形成手段35との間に介在している電流制御手段34に基づく制御を伴なってスイッチ制御パルス(PWMパルス)が形成される。
The
図3に示す電流制御手段34は、本発明に従って新たに設けられたものであり、低電流制御基準値発生手段としてのゼロ電流制御基準値発生手段37と、第1の制御モード切換スイッチ手段38と、第2の制御モード切換スイッチ手段39と、第1及び第2の電流制御用減算器40、41と、増幅回路42とを有する。
The current control means 34 shown in FIG. 3 is newly provided according to the present invention, and includes a zero current control reference value generating means 37 as a low current control reference value generating means, and a first control mode changeover switch means 38. And a second control mode changeover switch means 39, first and second current control subtractors 40 and 41, and an
ゼロ電流制御基準値発生手段37は、DC−AC変換回路13の出力電流をゼロ又は微小値に制御するためのゼロ電流制御基準値(例えば0V又は微小電圧)を発生する。本発明ではDC−AC変換回路13の出力電流をゼロに近い微小値にする場合もゼロ電流制御と呼ぶことにする。なお、ゼロ電流制御基準値発生手段37を、DC−AC変換回路13の出力電流をこの定格出力電流よりも低い値(好ましくは定格出力電流の10パーセント以下)にするための低電流制御基準値を発生する低電流制御基準値発生手段に置き換えることができる。
The zero current control reference value generating means 37 generates a zero current control reference value (for example, 0 V or a minute voltage) for controlling the output current of the DC-
第1の制御モード切換スイッチ手段38の接点aは電圧制御信号形成回路33の出力ライン33gに接続され、接点bはゼロ電流制御基準値発生手段37に接続され、制御端子はライン43によって給電モード及びDC−AC変換制御モード切換制御手段36に接続されている。第1の制御モード切換スイッチ手段38の可動接点に接続された出力ライン38aは第2の電流制御用減算器41の一方の入力端子に接続されている。第1の制御モード切換スイッチ手段38は、図8(K)に示す第1の制御モード切換信号Skが高レベル(第1の値)の時(t1〜t7及びt9〜t12)にオンになり、低レベルの時(t1以前、t7〜t9、t12以後)にオフになる。図8において、t1以前の第1の期間T1及びt14以後の第5の期間T5をバイパス(BPS)給電期間と呼び、t7〜t9の第3の期間T3をインバータ(INV)給電期間と呼び、t1〜t7の第2の期間T2及びt9〜t14の第4の期間T4を制御モード切換期間と呼ぶことにする。なお、本願請求項における第1の切換期間は図8の第2の期間T2に対応し、第2の切換期間は図8の第4の期間T4に対応している。
第1の制御モード切換スイッチ手段38は、図8の第1の期間T1、第3の期間T3及び第5の期間T5において接点aがオンになって電圧制御信号形成回路33の出力を第2の電流制御用減算器41に送り、第2の期間T2及び第4の期間T4において接点bがオンになってゼロ電流制御基準値発生手段37の出力を第2の電流制御用減算器41に送る。第1の制御モード切換スイッチ手段38は、図3において機械的スイッチで示されているが、これを電子的スイッチに置き換えることができる。例えば、第1の制御モード切換スイッチ手段38の接点a及びbの代わりに対の半導体スイッチを設け、対の半導体スイッチを互いに逆にオン・オフ動作するように構成することができる。
The contact a of the first control mode changeover switch means 38 is connected to the
The first control mode change-over switch means 38 turns on the contact a in the first period T1, the third period T3, and the fifth period T5 in FIG. And the contact b is turned on in the second period T2 and the fourth period T4, and the output of the zero current control reference value generating means 37 is sent to the second
第2の制御モード切換スイッチ手段39は、第2の電流検出手段19と第1の電流制御用減算器40との間に接続されている。また、この第2の制御モード切換スイッチ手段39の制御端子はライン44によって給電モード及びDC−AC変換制御モード切換制御手段36に接続されている。ライン44には図8(L)に示す第2の制御モード切換信号Slが供給される。この第2の制御モード切換信号Slは図8(K)の第1の制御モード切換信号Skの位相反転信号である。第2の制御モード切換スイッチ手段39は、図8(L)の第2の制御モード切換信号Slが高レベルになる第1の期間T1、第3の期間T3及び第4の期間T4のt12以後でオンになり、低レベルになる第2の期間T2及び第4の期間T4のt9〜t12でオフになる。図3では第2の制御モード切換スイッチ手段39が機械的スイッチで示されているが、この代わりに半導体スイッチで構成することができる。
The second control mode changeover switch means 39 is connected between the second current detection means 19 and the first
第1の電流制御用減算器40の一方の入力端子は第1の電流検出手段18に接続され、この他方の入力端子は第2の制御モード切換スイッチ手段39を介して第2の電流検出手段19に接続されている。従って、第1の電流制御減算器40は、図8の第1、第3、第4及び第5の期間T1、T3、T4、T5において第1及び第2の電流検出手段18、19から電圧信号の形式で得られる第1及び第2の電流検出信号の差を示す信号を出力し、第2及び第4の期間T2、T4において第1の電流検出手段18から得られる第1の電流検出信号を出力する。
One input terminal of the first
第2の電流制御用減算器41の一方の入力端子は第1の制御モード切換スイッチ手段38の出力ライン38aに接続され、この他方の入力端子は第1の電流制御用減算器40に接続され、この出力端子は増幅回路42を介してスイッチ制御パルス形成手段35に接続されている。従って、第2の電流制御用減算器41は、図8の第1、第3、第4及び第5の期間T1、T3、T4、T5において電圧制御信号形成手段33の出力と第1の電流制御用減算器40の出力との差を示す信号を出力し、第2及び第4の期間T2、T4においてゼロ電流制御基準値発生手段37の出力と第1の電流制御用減算器40の出力との差を示す信号を出力する。なお、第2の電流制御用減算器41と増幅回路42とを一体化することができる。また、増幅回路42を周知の比例積分回路等の制御器に置き換えることができる。電流制御手段34の動作の詳細は後述する。
One input terminal of the second
増幅回路42の出力ライン42aに接続されたスイッチ制御パルス形成手段35は、DC−AC変換回路13の第1〜第4の変換用スイッチQ1〜Q4をオン・オフ制御するためのスイッチ制御パルスを形成するものであって、図5に示すように周知の三角波発生器35aと、電圧比較器35bと第1、第2、第3及び第4の駆動回路35c、35d、35e、35fとを有する。電圧比較器35bはライン42aの入力信号と三角波発生器35aから得られる交流電源電圧よりも周波数が十分に高い三角波電圧とを比較してスイッチ制御パルス(PWMパルス)を形成する。第1及び第4の変換用スイッチQ1、Q4のための第1及び第4の駆動回路35c、35fは電圧比較器35bから得られたスイッチ制御パルスを位相反転しないで第1及び第4のスイッチQ1、Q4のゲート・エミッタ間に供給する。第2及び第3の駆動回路35d、35eは電圧比較器35bから得られたスイッチ制御パルスの位相を反転して第2及び第3のスイッチQ2、Q3のゲート・エミッタ間に供給する。スイッチ制御パルス形成手段35は、図5に限定されるものでなく、種々変形可能なものであり、例えば三角波発生器35aを鋸波発生器に置き換えることが可能である。
The switch control pulse forming means 35 connected to the
給電モード及びDA−AC変換制御モード切換制御手段36は、図6に示すように大別してサイリスタ制御手段51と、第1及び第2のスイッチ制御手段52、53と、制御モード切換スイッチ制御手段54とを有している。 As shown in FIG. 6, the power supply mode and DA-AC conversion control mode switching control means 36 is roughly divided into a thyristor control means 51, first and second switch control means 52 and 53, and a control mode changeover switch control means 54. And have.
サイリスタ制御手段51は、図1の補助給電スイッチとしてのサイリスタスイッチ6をオン・オフ制御するための図8(B)に示すサイリスタ制御信号Sbを形成し、これをサイリスタスイッチ6のゲートに送るものであって、図7に例示すように第1のRSフリップフロップ51aを有し、このセット入力端子Sは切換指令発生手段8の出力ライン17に接続されている。従って、第1のRSフリップフロップ51aは図8(A)に示す切換指令信号Saに応答して図8(B)のt1、t9に示すように高レベルのサイリスタ制御信号Sbを出力する。サイリスタ制御信号Sbの高レベルから低レベルへの転換時点、即ち第1のRSフリップフロップ51aのリセット時点は、バイパス給電(BPS)からインバータ給電(INV)の切換期間である第2の期間T2とインバータ給電からバイパス給電への切換期間である第4の期間T4とで異なっている。第1のRSフリップフロップ51aのリセットトリガ信号を形成するために後縁検出回路51bと前縁検出回路51cとがライン15に接続されている。後縁検出回路51bは、図8(I)に示す第1のスイッチ4の補助接点4bから得られる第1のスイッチ補助接点信号Siの後縁時点(高レベルから低レベルへの転換時点)t6を検出し、t6時点でリセットトリガパルスを出力する。前縁検出回路51cは、図8(I)に示す第1のスイッチ補助接点信号Siの前縁時点(低レベルから高レベルへの転換時点)t14を検出し、t14時点でリセットトリガパルスを出力する。後縁検出回路51b及び前縁検出回路51cはOR回路5dを介して第1のRSフリップフロップ51aのリセット端子Rに接続されている。従って、図8(B)に示すサイリスタ制御信号Sbは、t6時点及びt14時点で高レベルから低レベルに転換する。周知のようにサイリスタスイッチ6は、サイリスタ制御信号(ゲート信号)が高レベルから低レベルに転換しても直ちにオフ状態にならない特性を有し、ここに流れる電流が所定の保持電流よりも小さくなった時点t7、t15でオフ状態になる。なお、切換指令信号Saは図8(K)の第1の制御モード切換信号Skの前縁に同期している。そこで、図6のサイリスタ制御手段51に切換指令信号Saを入力させる代わりに点線で示すように制御モード切換スイッチ制御手段54の第1の制御モード切換信号Skのライン43をサイリスタ制御手段51に接続し、サイリスタ制御手段51の中に第1の制御モード切換信号Skの前縁検出回路を設け、この出力パルスを第1のRSフリップフロップ51のセット入力端子Sに供給することができる。
The thyristor control means 51 forms a thyristor control signal Sb shown in FIG. 8B for on / off control of the
第1のスイッチ制御手段52は、第1のスイッチ4をオン・オフ制御するための図8(G)に示す第1のスイッチ制御信号Sgを形成するためのものであって、図7に示すように第2のRSフリップフロップ52aを有する。この第2のフリップフロップ52aのセット入力端子Sは後縁検出回路52bを介して第2のスイッチ5の補助接点5bの出力ライン16に接続されている。後縁検出回路52bは図8(F)に示す第2のスイッチ5の補助接点5bの出力ライン16の第2のスイッチ補助接点信号Sfの後縁時点t12に同期してセットトリガパルスを発生する。これにより、第2のRSフリップフロップ52aの出力ライン23の第1のスイッチ制御信号Sgは図8(G)に示すようにt12時点で高レベルになり、第1のスイッチ4はt12時点でオン制御される。第1のスイッチ4は機械的スイッチであって動作遅れを有するので、図8(H)に示すように時点t12よりも遅れた時点t13でオン状態になる。第2のRSフリップフロップ52aのリセット入力端子Rは前縁検出回路52cを介して第2のスイッチ5の補助接点5bの出力ライン16に接続されている。従って、前縁検出回路52cは、図8(F)に示す第2のスイッチ補助接点信号Sfの前縁時点t4に同期してリセットトリガパルスを発生し、これを第2のRSフリップフロップ52aのリセット入力端子Rに供給する。第2のRSフリップフロップ52aは、バイパス給電からインバータ給電への切換期間中のt4時点でリセットされ、図8(G)に示す第1のスイッチ制御信号Sgはt4時点で高レベルから低レベルに転換する。第1のスイッチ4は動作遅れのためにt4時点よりも少し後のt5時点でオフ状態に転換する。なお、図8(G)に示す第1のスイッチ制御信号Sgは、図8(F)に示す第2のスイッチ補助接点信号Sfの極性反転信号である。従って、図7の第1のスイッチ制御手段52を第2のスイッチ補助接点信号Sfの反転回路で形成することもできる。また、第1のスイッチ4の電磁操作手段4aを図8(F)の第2のスイッチ補助接点信号Sfの低レベルに応答してオン駆動するように形成し、第1のスイッチ制御手段52を省き、ライン23をライン16に直接に接続することもできる。
The first switch control means 52 is for forming the first switch control signal Sg shown in FIG. 8G for ON / OFF control of the first switch 4, and is shown in FIG. Thus, the second RS flip-
第2のスイッチ制御手段53は、第2のスイッチ5をオン・オフ制御するための図8(D)に示す第2のスイッチ制御信号Sdを形成するためのものであって、第3のRSフリップフロップ53aを有する。この第3のRSフリップフロップ53aのセット入力端子SはANDゲート53bを介して切換指令出力ライン17に接続されている。ANDゲート53bの一方の入力端子は切換指令出力ライン17に接続され、他方の入力端子は第1のスイッチ制御手段52の出力ライン23に接続されているので、図8(G)に示す第1のスイッチ制御信号Sgが高レベルの期間中の図8(A)のt1時点で切換指令信号Saが発生すると、これがANDゲート53bを通って第3のRSフリップフロップ53aのセット入力端子Sに供給され、第3のRSフリップフロップ53aがセット状態となり、図8(D)に示す第2のスイッチ制御信号Sdがt1時点で高レベルに転換する。第2のスイッチ5は機械的スイッチであるので、図8(E)に示すようにt1時点よりも遅れたt3時点でオン状態に転換する。第2のスイッチ5の補助接点5bは第2のスイッチ5のオン転換時点t3よりも遅れたt4時点でオンになり、ライン16に得られる第2のスイッチ補助接点信号Sfは図8(F)に示すようにt4時点で高レベルに転換する。第3のRSフリップフロップ53aのリセット入力端子RはANDゲート53cを介して切換指令ライン17に接続されている。ANDゲート53cの一方の入力端子は切換指令ライン17に接続され、他方の入力端子はNOT回路53dを介して第1のスイッチ制御手段52の出力ライン23に接続されているので、図8(G)に示す第1のスイッチ制御信号Sgが低レベルの期間(t4〜t12)中のt9時点で図8(A)に示す切換指令信号Saが発生すると、これがANDゲート53cを通って第3のRSフリップフロップ53aのリセット入力端子Rに供給され、第3のRSフリップフロップ53aはリセット状態に転換し、ライン24の第2のスイッチ制御信号Sdは図8(D)に示すようにt9時点で低レベル状態に転換する。第2のスイッチ5は機械的スイッチであるので、図8(E)に示すようにt9よりも遅れたt11時点でオフ状態に転換する。また、第2のスイッチ5の補助接点5bはt11よりも遅れたt12時点でオフ状態になる。
The second switch control means 53 is for forming the second switch control signal Sd shown in FIG. 8D for on / off control of the
第2のスイッチ制御信号Sdの前縁時点t1は図8(A)の切換指令信号Saの発生時点に同期していると共に、図8(B)のサイリスタ制御信号Sbの前縁時点、及び図8(K)の第1の制御モード切換信号Skの前縁時点にも同期している。従って、図6で点線で示すようにサイリスタ制御手段51の出力ライン25、又は制御モード切換スイッチ制御手段54の出力ライン43を第2のスイッチ制御手段53に接続し、第2のスイッチ制御手段53の中にライン25のサイリスタ制御信号Sbの前縁検出回路又はライン43の第1の制御モード切換信号Skの前縁検出回路を設け、これ等の前縁検出回路の出力パルスを切換指令信号Saの代わりに使用することもできる。
The leading edge time t1 of the second switch control signal Sd is synchronized with the generation time of the switching command signal Sa in FIG. 8A, and the leading edge time of the thyristor control signal Sb in FIG. It is also synchronized with the leading edge time of the first control mode switching signal Sk of 8 (K). Therefore, as shown by the dotted line in FIG. 6, the
制御モード切換スイッチ制御手段54は、図3に示す第1及び第2の制御モード切換スイッチ手段38、39を制御するための図8(K)(L)に示す第1及び第2の制御モード切換信号Sk、Slを形成するものであって、第4のRSフリップフロップ54aを有している。第4のRSフリップフロップ54aのセット入力端子Sは切換指令信号Saが伝送されるライン17に接続されている。従って、第4のRSフリップフロップ54aは、図8(A)の切換指令信号Saでトリガされた図8のt1時点、及びt9時点でセット状態となり、出力ライン43に図8(K)に示す第1の制御モード切換信号Skを出力する。また、NOT回路54bを介して第4のRSフリップフロップ54aに接続された出力ライン44には図8(K)に示す第1の制御モード切換信号Skの極性反転信号からなる第2の制御モード切換信号Slが図8(L)に示すように得られる。
The control mode change-over switch control means 54 has first and second control modes shown in FIGS. 8K and 8L for controlling the first and second control mode change-over switch means 38 and 39 shown in FIG. The switching signals Sk and Sl are formed, and a fourth RS flip-
図8(K)に示第1の制御モード切換信号Skの高レベルから低レベルへの転換時点の決定方法がバイパス給電(第1の給電モード)からインバータ給電(第2の給電モード)への切換時と、インバータ給電(第2の給電モード)からバイパス給電(第1の給電モード)への切換時とで異なっている。バイパス給電(第1の給電モード)からインバータ給電(第2の給電モード)への切換のための第2の期間T2の終わりの時点t7を決定するために補助給電スイッチとしてのサイリスタスイッチ6のオフ転換時点を検出するための補助給電スイッチオフ転換検出手段55が設けられている。この実施例では、補助給電スイッチオフ転換検出手段55の構成を簡略化するために補助給電スイッチとしてのサイリスタスイッチ6の状態を直接に検出せずに第2の電源装置2の出力電流Ibから間接に検出している。既に説明したようにサイリスタスイッチ6はゲート制御信号が無くなっても直ちにオフにならず、保持電流以下になった時にオフになる。従って、サイリスタスイッチ6のオフ転換時点は、ゲート制御信号が無くなる時点t6後において最初にサイリスタ電流がゼロになる時点(ゼロクロス時点)である。この実施例では、サイリスタ電流のゼロクロス時点を検出する代わりに、サイリスタスイッチ6のゲート制御信号が無くなる時点t6、又は図8(I)の第1のスイッチ補助接点信号Siが高レベルから低レベルに転換した時点t6の後における第2の電源装置2の出力電流Ibの最初のゼロクロス時点を検出している。第2の電源装置2の出力電流Ibはサイリスタスイッチ6の電流に同期して流れるので、第2の電源装置2の出力電流Ibのゼロクロス時点はサイリスタスイッチ6の電流のゼロクロス時点と見なすことができる。
図7に示すように補助給電スイッチオフ転換検出手段55は、ゼロクロス検出回路55aとANDゲート54cとNOT回路54dとから成る。なお、図1の第2の電流検出手段19も補助給電スイッチオフ転換検出手段55の一部と見なすべきであるが、第2の電流検出手段19は他の回路でも使用されているので、図7では補助給電スイッチオフ転換検出手段55の外に示されている。
The determination method of the time point when the first control mode switching signal Sk is changed from the high level to the low level shown in FIG. 8K is from bypass power supply (first power supply mode) to inverter power supply (second power supply mode). This is different between when switching and when switching from inverter power supply (second power supply mode) to bypass power supply (first power supply mode). The
As shown in FIG. 7, the auxiliary power supply switch-off switching detection means 55 includes a zero-
ゼロクロス検出回路55aは、図3の第2の電流検出手段19の出力ライン19aに接続され、第2の電流検出信号Ibのゼロクロス点を示すパルスから成るゼロクロス検出信号Sjを図8(J)に示すように発生する。バイパス給電への切換期間及びこれと逆の切換期間即ち図8及び図9の第2の期間T2、及びT4において第2のスイッチ5がオン状態の時にはDC−AC変換回路13がゼロ電流制御されているにも拘わらず、微小な出力電流Ibが図9(C)に示すように流れる。ゼロクロス検出回路55aは、第2の電流検出信号Ibのゼロクロス点を示す信号を出力する。
The zero
ANDゲート54cの一方の入力端子はゼロクロス検出回路55aに接続され、他方の入力端子はNOT回路54dを介して第1のスイッチ補助接点信号Siの伝送ライン15に接続され、出力端子はORゲート54eを介して第4のRSフリップフロップ54aのリセット入力端子Rに接続されている。従って、図8(I)に第1のスイッチ補助接点信号Siの低レベル期間に図8(J)に示すゼロクロス検出信号Sjが発生すると、これがANDゲート54cを通過し、第1のスイッチ補助接点信号Siが低レベルに転換した時点t6後の最初のゼロクロス検出信号Sjが補助給電スイッチオフ検出信号として機能し、これがORゲート54eとを介して第4のRSフリップフロップ54aのリセット入力端子Rに供給され、第4のRSフリップフロップ54aはt7時点でリセット状態となり、ライン43の第1の制御モード切換信号Skはオフを示す低レベルになる。なお、図8(I)の第1のスイッチ補助接点信号Siの後縁時点t6は図8(B)のサイリスタ制御信号Sbの後縁時点と同一であるので、図8(I)の第1のスイッチ補助接点信号Siの代わりに図8(B)のサイリスタ制御信号Sbを図6で点線で示すようにNOT回路54dに入力させることもできる。また、図8のt4〜t5期間が短い時には、第1のスイッチ補助接点信号Siの代りに図8(G)に示す第1のスイッチ制御信号Sgを図6で点線で示すようにNOT回路54dに入力させることもできる。
One input terminal of the AND
インバータ給電(第2の給電モード)からバイパス給電(第1の給電モード)への切換のための第4の期間T4の終わりの時点t14を決定するために制御モード切換スイッチ制御手段54は後縁検出回路54gを有する。後縁検出回路54gは第2のスイッチ補助接点信号Sfの伝送ライン16に接続され、出力端子はORゲート54eを介して第4のRSフリップフロップ54aのリセット入力端子Rに接続されている。後縁検出回路54gは、図8(F)に示す第2のスイッチ補助接点信号Sfの後縁時点t12を示す出力パルスを発生し、出力パルスは第4のRSフリップフロップ54aのリセット信号として機能する。
後縁検出回路54gに図8(F)に示す第2のスイッチ補助接点信号Sfを入力させる代わりに、図8(G)の第1のスイッチ制御信号Sgを図7で点線で示すNOT回路54fで反転させた信号を入力させることができる。
In order to determine the time t14 at the end of the fourth period T4 for switching from the inverter power supply (second power supply mode) to the bypass power supply (first power supply mode), the control mode changeover switch control means 54 has a trailing edge. It has a detection circuit 54g. The trailing edge detection circuit 54g is connected to the
Instead of inputting the second switch auxiliary contact signal Sf shown in FIG. 8 (F) to the trailing edge detection circuit 54g, the first switch control signal Sg shown in FIG. 8 (G) is shown as a NOT circuit 54f indicated by a dotted line in FIG. It is possible to input the signal inverted by.
次に、図8及び図9のバイパス給電期間即ち第1の期間T1、及び第5の期間T5における図1の交流電力供給装置の動作を説明する。この第1及び第5の期間T1、T5では第1のスイッチ4がオン、第2のスイッチ5がオフであるので、負荷3には第1の電源装置1から第1のスイッチ4を介して電力が供給され、第1の電源装置1の出力電流I1は図9(B)に示すように流れる。なお、第5の期間T5の中t14〜t15ではサイリスタスイッチ6のオンが維持されているので、出力電流I1の一部はサイリスタスイッチ6を通して流れる。なお、第1及び第5の期間T1、T5においてDC−AC変換回路13は無負荷運転され、図9(A)に示す所定の振幅を有する出力電圧Voを発生している。
Next, the operation of the AC power supply apparatus of FIG. 1 in the bypass power supply period of FIG. 8 and FIG. 9, that is, the first period T1 and the fifth period T5 will be described. Since the first switch 4 is on and the
インバータ給電期間即ち第3の期間T3においては、第1のスイッチ4がオフ、第2のスイッチ5がオンであるので、負荷3に第2の電源装置2から電力が供給される。第3の期間T3においては、図8(K)に示す第1の制御モード切換信号Skが低レベル、図8(L)に示す第2の制御モード切換信号Slが高レベルとなり、第1の制御モード切換スイッチ手段38の接点aがオン状態、第2の制御モード切換スイッチ手段39がオン状態になる。これにより、図3の電圧制御信号形成手段33の出力によって第2の電源装置2の出力電圧Voが所定の振幅を有する正弦波電圧になるように制御され、且つ電流制御手段34による電流制御が行われる。即ち、第1の電流制御用減算器40によって第1及び第2の電流検出手段18、19から電圧信号の形式で得られる第1及び第2の電流検出信号Ia、Ibの差を示す出力信号Ia−Ib=Icが形成され、これが第2の電流制御用減算器41に送られる。第1の電流制御用減算器40から得られる出力信号Icは、高周波成分除去用フイルタ14のコンデンサCoに流れる電流を示している。このコンデンサCoに流れる電流は、高周波成分を除去するために必要な電流である。そこで、本実施例では、コンデンサCoに流れる電流をDC−AC変換回路13から積極的に供給するように電圧制御信号を補正している。即ち、第2の電流制御用減算器41は、電圧制御信号形成手段33から得られた定電圧制御のための電圧制御信号から第1の電流制御用減算器40の出力信号Icを減算して電圧制御信号を補正し、この補正された電圧制御信号をスイッチ制御パルス形成手段35に送る。これにより、DC−AC変換回路13は、高周波成分除去用フイルタ14のコンデンサCoに流れる電流を考慮した出力電圧を発生する。これにより第2の電源装置2の出力電流Ibの波形の正弦波に対する近似性が高められ、ノイズが抑制される。
In the inverter power supply period, that is, the third period T3, the first switch 4 is off and the
次に、第2の期間T2の動作を説明する。図8のt1でバイパス給電からインバータ給電への切換のための切換指令信号Saが発生すると、図8(B)のサイリスタ制御信号Sbが高レベルになり、サイリスタスイッチ6は図8(C)に示すようにt1よりも僅かに遅れたt2時点でオン状態になる。また、t1時点の切換指令信号Saに応答して図8(D)に示すように第2のスイッチ制御信号Sdが高レベルになり、これよりも少し遅れたt3時点で第2のスイッチ5がオン状態となる。この結果、t3時点よりも少し後のt4時点で第2のスイッチ5の補助接点5bがオン状態になり、第2のスイッチ補助接点信号Sf が図8(F)に示すようにt4時点で高レベルになる。図8(G)に示す第1のスイッチ制御信号Sgは図8(F)の第2のスイッチ補助接点信号Sfの前縁に応答して低レベルに転換し、第1のスイッチ4は図8(H)に示すようにt4よりも少し後のt5でオフ状態になる。第1のスイッチ4がt5時点でオフ状態になってもサイリスタスイッチ6が既にオン状態になっているので、負荷3に対してサイリスタスイッチ6を介して電力を供給することができる。
Next, the operation in the second period T2 will be described. When the switching command signal Sa for switching from the bypass power supply to the inverter power supply is generated at t1 in FIG. 8, the thyristor control signal Sb in FIG. 8B becomes high level, and the
図8(K)に示す第1の制御モード切換信号Skは図8(A)の切換指令信号Saに直接又は間接に応答してt1時点で高レベルに転換し、逆に図8(L)の第2の制御モード切換信号Slはt1時点で低レベルに転換する。これにより、第1の制御モード切換スイッチ手段38の接点aがオフ、接点bがオンになり、第2の電流制御用減算器41にゼロ電流制御基準値発生手段37からゼロ電流を示す基準値が供給され、且つ第1の電流検出手段18から得られた第1の電流検出信号Iaが供給される。第2の電流制御用減算器41は、ゼロ電流制御基準値(例えばゼロボルト)と第1の電流検出信号Iaとの差を示す信号を形成して増幅回路42を介してスイッチ制御パルス形成手段35に送る。スイッチ制御パルス形成手段35は、第1の電流検出信号Iaがゼロに近づくようにDC−AC変換回路13を制御する。これにより、第1及び第2のスイッチ4、5が同時にオン状態になるt3〜t5期間、及びサイリスタスイッチ6と第2のスイッチ5とが同時にオン状態になるt3〜t7期間における第2の電源装置2の横流を抑制することができる。第1及び第2の制御モード切換信号Sk、Slは、t7時点のゼロクロス検出信号Sjに応答して反転する。これにより、サイリスタスイッチ6と第2のスイッチ5とのオーバーラップしたオン期間が理想的に設定される。また、横流抑制のためのゼロ電流制御期間が理想的に設定される。
The first control mode switching signal Sk shown in FIG. 8 (K) changes to a high level at the time t1 in response to the switching command signal Sa in FIG. 8 (A) directly or indirectly, and conversely, FIG. 8 (L). The second control mode switching signal S1 changes to a low level at time t1. As a result, the contact point a of the first control mode changeover switch means 38 is turned off and the contact point b is turned on, and the second
次に、インバータ給電からバイパス給電への切換期間即ち第4の期間T4の動作を説明する。図8(A)に示す切換指令信号Saがt9で発生すると、図8(B)のサイリスタ制御信号Sbがt1時点と同時にt9時点で発生し、t10時点でサイリスタスイッチ6がオン状態になる。また、図8(D)に示すように第2のスイッチ制御信号Sdがt9時点で低レベルに転換し、また、図8(K)の第1の制御モード切換信号Skが高レベルに転換し、図8(L)の第2の制御モード切換信号Slが低レベルに転換する。これにより、DC−AC変換回路13は、第4の期間T4において第2の期間T2と同様にゼロ電流制御される。
Next, the operation in the switching period from the inverter power supply to the bypass power supply, that is, the fourth period T4 will be described. When the switching command signal Sa shown in FIG. 8A is generated at t9, the thyristor control signal Sb of FIG. 8B is generated at the time t9 simultaneously with the time t1, and the
第2のスイッチ5は図8(F)示すように、t9時点よりも遅れたt11時点でオフ状態になる。また、第2のスイッチ補助接点信号Sfは図8(F)に示すようにt11時点よりも遅れたt12時点でオフ状態になり、これに同期して図8(G)の第1のスイッチ制御信号Sgが高レベルに転換する。第1のスイッチ4はt12時点よりも少し遅れたt13時点でオン状態に移行する。第1のスイッチ補助接点信号Siはt13時点よりも遅れたt14時点で高レベルになり、これに応答して図8(B)のサイリスタ制御信号Sbは低レベルに転換する。第4の期間T4において、第2のスイッチ5のオン状態とサイリスタスイッチ6のオン状態とのオーバーラップがt10〜t11で生じている。しかし、第2の期間T2と同様に第4の期間T4においてもゼロ電流制御が行われているので、第2の電源装置2への横流が抑制される。第4の期間T4における第1の制御モード切換信号Skの高レベルから低レベルへの転換時点t12がサイリスタスイッチ6のオフ転換時点t15よりも前であるが、第2のスイッチ5はt12時点よりも前のt11時点で既にオフ状態になっているので、横流の問題は発生しない。
As shown in FIG. 8F, the
本実施例は次の効果を有する。
(1) バイパス給電からインバータ給電への切換時及びこの逆の切換時において負荷3に対する電力供給の継続性を確保するために、t3〜t5期間において第1及び第2のスイッチ4,5が同時にオンになり、t3〜t7期間において第2のスイッチ5とサイリスタスイッチ6とが同時にオンになり、t10〜t11期間において第2のスイッチ5とサイリスタスイッチ6とが同時にオン状態になり、横流が流れる可能性がある。しかし、これ等の期間においては、ゼロ電流制御基準値発生手段37の出力に基づいてDC−AC変換回路13が制御され、この出力電流が制限される。これにより、横流の抑制をDC−AC変換回路13の制御モードの切換によって容易に達成することができる。
(2) 第1及び第2のスイッチ4、5のターンオン時間及びターンオフ時間よりも短いターンオン時間を有するサイリスタスイッチ6が第1のスイッチ4に並列接続されているので、バイパス給電からインバータ給電に切換える時において、第2のスイッチ5のオン状態への転換時点t3よりも早く且つ第1のスイッチ4のオフ状態への転換時点t5よりも早いt2時点でサイリスタスイッチ6をオンにすることができる。これにより、第1の電源装置1と負荷3との間の接続と第2の電源装置2と負荷3との間の接続とをオーバーラップさせる期間を確実に設けることができる。また、インバータ給電からバイパス給電への切換時には、第2のスイッチ5がオフ状態へ転換する時点t11よりも早いt10時点でサイリスタスイッチ6をオン状態にすることができる。従って、第1及び第2のスイッチ4、5の動作遅れに無関係にオーバーラップ期間を確実に設けることができる。
(3) バイパス給電からインバータ給電への切換時におけるゼロ電流制御の終了時点t7は、第1のスイッチ4の補助接点4bがオフになったことを示すt6時点後に最初に発生するゼロクロス検出信号Sjによって決定されている。図9(C)に示す第2の電源装置2の出力電流Ibは図9(B)に示す第1の電源装置1の出力電流I1に同期して流れるので、サイリスタスイッチ6をt6時点でオフ制御した後にサイリスタスイッチ6を流れる電流がゼロになる時点は、ゼロクロス検出回路55aから図8(J)のゼロクロス検出信号Sjが得られる時点t7と同じである。従って、ゼロ電流制御期間即ち第2の期間T2 を好ましい幅に容易且つ正確に決定することができる。
(4) 第2のスイッチ5がオン状態になったことを示す第2のスイッチ補助接点信号Sfに基づいて第1のスイッチ4をオフ制御し、第1のスイッチ補助接点信号Siに基づいてサイリスタスイッチ6のオフ制御時点t6を決定しているので、第1のスイッチ4のオン期間及びサイリスタスイッチ6のオン期間と第2のスイッチ5のオン期間とのオーバーラップ期間を確実且つ容易に設定することができる。
(5) インバータ給電からバイパス給電への切換時に、第2のスイッチ補助接点信号Sfに基づいて第1のスイッチ制御信号Sgを形成し、第1のスイッチ補助接点信号Siに基づいてサイリスタ制御信号Sbの高レベルから低レベルへの転換時点を決定している。これにより、サイリスタスイッチ6のオン制御期間を適切且つ容易に決定することができる。
(6) 本実施例では、負荷3に流れる電流を検出するための電流検出手段を設けることが不要であるので、交流電力供給装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。なお、第1の電流検出手段18は、DC−AC変換回路13の図示が省かれて過電流保護回路で要求されるものと兼用できるので、第1の電流検出手段18を設けることによって交流電力供給装置が特別に大型且つコスト高にならない。
(7) 本実施例では、負荷3に流れる電流を検出する電流検出手段を設け、この検出信号を比較的長い伝送路で制御回路7に伝送することが不要になるので、従来装置で生じるおそれがあった負荷電流検出信号にノイズが乗ることに起因するDC−AC変換回路13の誤動作の問題が生じない。
(8) 負荷3の電流を検出することが不要であるので、DC−AC変換回路13を含む第2の電源装置2と同様な構成の第3の電源装置、更に多くの電源装置の並列接続が容易になる。即ち、従来の負荷3の電流を検出する方式において第2の電源装置2に相当するものを複数台並列に接続する場合には、負荷電流の分担量を決める回路等が必要になり、交流電力供給装置が複雑且つコスト高になったが、本実施例では負荷電流を検出しないので第2の電源装置2と同様なものの複数台の並列接続を容易且つ低コストに達成することができる。
(9) ゼロ電流制御が行われているので、第1及び第2の給電スイッチ装置SW1,SW2のオーバーラップオン期間に第1の電源装置1の出力電圧が第2の電源装置2の出力電圧よりも高くなっても第2の電源装置2に過電流が流れない。
(10) ゼロ電流制御がされない第1、第3及び第5の期間T1、T3、T5においては、第1及び第2の電流検出手段18、19から得られる第1及び第2の電流検出信号Ia、Ibの差を示す信号Icによって電圧制御信号形成手段33から得られた電圧制御信号が補正され、この補正された電圧制御信号がスイッチ制御パルス形成手段35に送られる。第1及び第2の電流検出信号Ia、Ibの差を示す信号Icは、コンデンサCoの電流を示しているので、コンデンサCoに流れる電流を補償する電流をDC−AC変換回路13から出力するような制御動作が生じ、第2の電源装置2の出力電流Ibを正弦波に近似させることができ、高周波ノイズの発生を抑制することができる。
This embodiment has the following effects.
(1) In order to ensure the continuity of power supply to the
(2) Since the
(3) Zero current control end time t7 when switching from bypass power supply to inverter power supply is zero cross detection signal Sj first generated after time t6 indicating that
(4) The first switch 4 is turned off based on the second switch auxiliary contact signal Sf indicating that the
(5) When switching from inverter power supply to bypass power supply, the first switch control signal Sg is formed based on the second switch auxiliary contact signal Sf, and the thyristor control signal Sb is based on the first switch auxiliary contact signal Si. The transition point from high level to low level is determined. Thereby, the ON control period of the
(6) In this embodiment, since it is not necessary to provide a current detection means for detecting the current flowing through the
(7) In this embodiment, there is no need to provide a current detection means for detecting the current flowing through the
(8) Since it is not necessary to detect the current of the
(9) Since zero current control is performed, the output voltage of the first
(10) In the first, third and fifth periods T1, T3, T5 in which zero current control is not performed, the first and second current detection signals obtained from the first and second current detection means 18, 19 The voltage control signal obtained from the voltage control signal forming means 33 is corrected by the signal Ic indicating the difference between Ia and Ib, and this corrected voltage control signal is sent to the switch control
次に、図10に示す実施例2に従う交流電力供給装置を説明する。但し、図10において図1と実質的に同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図10の交流電力供給装置は、変形された第1の電源装置1aを有する。第1の電源装置1aは、第2の電源装置2と同様に構成されており、AC−DC変換回路11aと蓄電池12aとDC−AC変換回路13aと高周波成分除去用フィルタ14aとを有し、交流電源1と第1の給電スイッチ装置SW1との間に接続されている。なお、図示は省かれているが、AC−DC変換回路11a及びDC−AC変換回路13aの制御回路も設けられている。
Next, an AC power supply apparatus according to the second embodiment shown in FIG. 10 will be described. 10 that are substantially the same as those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. The AC power supply apparatus of FIG. 10 has a modified first power supply apparatus 1a. The first power supply device 1a is configured in the same manner as the second
図10の交流電力供給装置は、図1の第1の電源装置1を周知のインバータ電源から成る第1の電源装置1aに置き換えた他は、図1と同一に構成されているので、図1の実施例1と同一の効果を有する。
The AC power supply apparatus of FIG. 10 has the same configuration as that of FIG. 1 except that the first
次に、図11に示す実施例3の交流電力供給装置を説明する。但し、図11において図1と実質的に同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。また、図11に示す実施例3の交流電力供給装置は、図1の制御回路7、切換指令発生手段8、高周波成分除去用フィルタ14、第1及び第2の電流検出手段18、19、補助接点4b、5b、電磁操作手段4a、5aに相当するものを有しているが、図面を簡略化するために省かれている。
Next, an AC power supply apparatus according to Example 3 shown in FIG. 11 will be described. However, in FIG. 11, parts that are substantially the same as those in FIG. Further, the AC power supply apparatus according to the third embodiment shown in FIG. 11 includes the control circuit 7, the switching command generation means 8, the high frequency
図11の交流電力供給装置は、図1の交流電力供給装置と同一のものを2台設け、これ等を並列接続したものに相当し、第1及び第2の電源装置1、2の他にこれ等と同一構成の第3及び第4の電源装置1´、2´を有し、更に、第1及び第2のスイッチ4,5と第1のサイリスタスイッチ6の他にこれ等と同一構成の第3及び第4のスイッチ4´、5´と第2のサイリスタスイッチ6´を有している。
The AC power supply apparatus of FIG. 11 is equivalent to an AC power supply apparatus that is the same as the AC power supply apparatus of FIG. 1 and is connected in parallel. In addition to the first and second
第3の電源装置1´は交流電源9と負荷3との間に第3のスイッチ4´と第2のサイリスタスイッチ6´との並列回路を介して接続されたバイパス給電路10´から成る。第4の電源装置2´は、AC−DC 変換回路11´と蓄電池12´とDC−AC変換回路13´と高周波成分除去用フィルタ14´とから成り、交流電源9と負荷3との間に第4のスイッチ5´を介して接続されている。なお、図11においては、交流電源1が第1及び第3の電源装置1、1´の外に示されている。第1及び第3のスイッチ4、4´は図1に示す電磁操作手段4a及び補助接点4bに相当するものとそれぞれ伴なっているが、これ等の図示が省略されている。第2及び第4のスイッチ5、5´は図1の電磁操作手段5a、補助接点5bに相当するものをそれぞれ伴なっているが、これ等の図示が省略されている。また、第1のサイリスタ6及びDC−AC変換回路13を制御するために図1の制御回路7及び切換指令発生手段8、第1及び第2の電流検出手段18、19が設けられ、且つ第2のサイリスタスイッチ6´及びDC−AC変換回路13´を制御するために図1の制御回路7、切換指令発生手段8、第1及び第2の電流検出手段18、19に相当するものが設けられているが、これ等の図示が省略されている。
The third
追加された第3及び第4の電源装置1´、2´、第3及び第4のスイッチ4´、5´、第2のサイリスタスイッチ6´は、第1及び第2の電源装置1、2、第1及び第2のスイッチ4、5、第1のサイリスタスイッチ6と同様に動作するので、図11の交流電力供給装置においても、図1の交流電力供給装置と同一の効果を得ることができる。
The added third and fourth
実施例4の交流電力供給装置は、図12に示す変形された電圧及び電流制御手段30aを有し、この他は実施例1の交流電力供給装置と同一に構成されている。図12には変形された電圧及び電流制御信号形成手段30aとスイッチ制御パルス形成手段35とDC−AC変換回路出力電流検出手段18とが示されている。ここでは、変形された部分のみを説明し、実施例1と同一の部分の説明を省略する。また、図12において図3と実質的に同一の部分には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。また、図12の説明に図8を参照する。
The AC power supply apparatus according to the fourth embodiment includes the modified voltage and
図12の電圧及び電流制御信号形成手段30aに含まれている電流制御手段34aは、図3の電流制御手段34から第1の電流制御用減算器40と第2の制御モード切換スイッチ手段39を省き、且つ第1の制御モード切換スイッチ手段38を電流制御手段34aの外に配置し、この他は図3の電流制御手段34と同様に構成したものに相当する。電流制御用減算器41の一方の入力端子はゼロ電流制御基準値発生手段37に接続され、他方の入力端子はDC−AC変換回路出力電流検出手段18に接続されている。第1の制御モード切換スイッチ手段38の接点aは図3と同一に構成された電圧制御信号形成手段33に接続され、接点bは電流制御手段34aの増幅回路42に接続され、出力端子は図3と同一に構成されたスイッチ制御パルス形成手段35に接続されている。
The current control means 34a included in the voltage and current control signal forming means 30a in FIG. 12 includes a first
実施例4においては、図8の第1、第3及び第5の期間T1,T3、T5において第1の制御モード切換スイッチ手段38の接点aがオンになり、電圧制御信号形成手段33がスイッチ制御パルス形成手段35に接続される。図8の第2及び第4の期間T2,T4においては第1の制御モード切換スイッチ手段38の接点bがオンになり、電流制御手段34aがスイッチ制御パルス形成手段35に接続される。実施例4における第2及び第4に期間T2,T4においては、実施例1における第2及び第4の期間T2,T4と全く同一の制御が行われる。実施例4における第1、第3及び第5の期間T1,T3、T5においては、実施例1における第1、第3及び第5の期間T1,T3、T5における制御から電流制御を省いた制御が行われる。従って、実施例4においては、実施例1における第1、第3及び第5の期間T1,T3、T5における電流制御の効果(ノイズ低減効果)を得ることができないが、この他の効果は実施例1と同様に得ることができる。
In the fourth embodiment, the contact a of the first control mode changeover switch means 38 is turned on in the first, third and fifth periods T1, T3, T5 of FIG. 8, and the voltage control signal forming means 33 is switched on. Connected to the control
実施例5の交流電力供給装置は、図13に示す変形された電圧及び電流制御信号形成手段30bを有し、この他は実施例1の交流電力供給装置と同一に構成されている。図13には変形された電圧及び電流制御信号形成手段30bとスイッチ制御パルス形成手段35とDC−AC変換回路出力電流検出手段18とが示されている。ここでは、変形された部分のみを説明し、実施例1及び実施例4と同一の部分の説明を省略する。また、図13において図3と実質的に同一の部分には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。また、図13の説明に図8を参照する
The AC power supply apparatus according to the fifth embodiment includes the modified voltage and current control
図13の電圧及び電流制御信号形成手段30bに含まれている電流制御手段34bは、図3の電流制御手段34から第1の電流制御用減算器40を省き、第2の制御モード切換スイッチ手段39をDC−AC変換回路出力電流検出手段18と電流制御用減算器41との間に接続し、この他は図3の電流制御手段34と同様に構成したものに相当する。第2の制御モード切換スイッチ手段39は、図8の第2及び第4の期間T2,T4のみにおいてオンになり、DC−AC変換回路出力電流検出手段18の出力を電流制御用減算器41に供給する。これにより、図13の実施例5の交流電力供給装置は図12の実施例4の交流電力供給装置と同様に動作し、同様な効果が得られる。
The current control means 34b included in the voltage and current control signal forming means 30b of FIG. 13 omits the first
本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば、次の変形が可能なものである。
(1) 交流電源9を3相交流電源とし、DC−AC変換回路13を3相インバータとすることができる。
(2) 第1及び第2のスイッチ4、5及び第3及び第4のスイッチ4´、5´をサイリスタスイッチ6、6´よりもスイッチング速度の遅い半導体スイッチとすることができる。
(3) 図11の第1及び第3の電源装置1、1´をインバータ電源にすることができる。
(4) 第1及び第2の電圧検出手段31,32はトランス等の降圧回路で形成されているが、被検出電圧が低い時には降圧回路を設けないでラインの電圧を直接に検出することができる。この場合には、電圧検出ライン20,21が第1及び第2の電圧検出手段31,32となる。
(5) 制御回路7の一部又は全部をディジタル回路で形成することができる。
(6) 交流電力供給装置が第1の電源装置1から第2の電源装置2への切換時にのみ無瞬断を要求している時には、図8の第4の期間T4のゼロ電流制御を省くことができる。また、交流電力供給装置が第2の電源装置2から第1の電源装置1への切換時にのみに無瞬断を要求している時には、図8の第2の期間T2のゼロ電流制御を省くことができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and for example, the following modifications are possible.
(1) The AC power supply 9 can be a three-phase AC power supply, and the DC-
(2) The first and
(3) The first and third
(4) The first and second
(5) A part or all of the control circuit 7 can be formed by a digital circuit.
(6) When the AC power supply device requests no interruption only when switching from the first
1 第1の電源装置
2 第2の電源装置
3 負荷
4 第1のスイッチ
5 第2のスイッチ
6 サイリスタスイッチ(補助給電スイッチ)
7 制御回路
10 バイパス給電路
30 電圧及び電流制御信号形成手段
34 電流制御手段
36 給電モード及びDC−AC変換制御モード切換制御手段
37 ゼロ電流制御基準値発生手段
38 第1の制御モード切換スイッチ手段
39 第2の制御モード切換スイッチ手段
DESCRIPTION OF
7
Claims (13)
直流電源と該直流電源の直流電圧を交流電圧に変換するための変換用スイッチを含んでいるDC−AC変換回路(13)とから成る第2の電源装置(2)と、
前記第1の電源装置(1又は1a)と前記負荷(3)との間に接続された第1の給電スイッチ装置(SW1)と、
前記第2の電源装置(2)と前記負荷(3)との間に接続された第2の給電スイッチ装置(SW2)と、
前記第2の電源装置(2)の出力電圧を検出する出力電圧検出手段(32)と、
前記第2の電源装置(2)の前記DC−AC変換回路(13)の出力電流を検出するDC−AC変換回路出力電流検出手段(18)と、
前記出力電圧検出手段(32)と前記DC−AC変換回路出力電流検出手段(18)とに接続されており、且つ前記出力電圧検出手段(32)から得られた前記出力電圧検出信号に基づいて前記第2の電源装置(2)の出力電圧を所望値に保つための電圧制御信号を形成する機能と前記DC−AC変換回路出力電流検出手段(18)から得られた前記電流検出信号に基づいて前記DC−AC変換回路(13)の出力電流を定格出力電流よりも低い値にするための電流制御信号を形成する機能とを有し、且つ前記電圧制御信号と前記電流制御信号とを択一的に出力するための制御モード切換スイッチ手段(38)を有している電圧及び電流制御信号形成手段(30又は30a又は30b)と、
前記電圧及び電流制御信号形成手段(30又は30a又は30b)と前記DC−AC変換回路(13)の前記変換用スイッチの制御端子との間に接続されており、且つ前記電圧制御信号及び前記電流制御信号に基づいて前記変換用スイッチをオン・オフ制御するためのスイッチ制御パルスを形成する機能を有しているスイッチ制御パルス形成手段(35)と、
前記第1の電源装置(1)から前記負荷(3)に電力を供給する第1の給電モード時に前記第1の給電スイッチ装置(SW1)をオン制御し、且つ前記第2の電源装置(2)から前記負荷(3)に電力を供給する第2の給電モード時に前記第2の給電スイッチ装置(SW2)をオン制御し、且つ前記第1の給電モードから前記第2の給電モードへの第1の切換期間(T2)と前記第2の給電モードから前記第1の給電モードへの第2の切換期間(T4)との内の少なくとも一方の少なくとも一部において前記第1の給電スイッチ装置(SW1)と前記第2の給電スイッチ装置(SW2)との両方をオン制御する給電スイッチ制御手段(50)と、
前記第1及び第2の切換期間(T2、T4)以外の期間に前記電圧制御信号を前記スイッチ制御パルス形成手段(35)に供給し、前記第1及び第2の切換期間(T2、T4)の少なくとも一方において前記電流制御信号を前記スイッチ制御パルス形成手段(35)に供給するように前記制御モード切換スイッチ手段(38)を制御する制御モード切換スイッチ制御手段(54)と
を備えていることを特徴とする交流電力供給装置。 A first power supply (1 or 1a) for supplying an alternating voltage to the load (3);
A second power supply device (2) comprising a DC power supply and a DC-AC conversion circuit (13) including a conversion switch for converting a DC voltage of the DC power supply into an AC voltage;
A first power supply switch device (SW1) connected between the first power supply device (1 or 1a) and the load (3);
A second power supply switch device (SW2) connected between the second power supply device (2) and the load (3);
Output voltage detection means (32) for detecting the output voltage of the second power supply device (2);
DC-AC conversion circuit output current detection means (18) for detecting an output current of the DC-AC conversion circuit (13) of the second power supply device (2);
Based on the output voltage detection signal connected to the output voltage detection means (32) and the DC-AC conversion circuit output current detection means (18) and obtained from the output voltage detection means (32). Based on the function of forming a voltage control signal for maintaining the output voltage of the second power supply device (2) at a desired value and the current detection signal obtained from the DC-AC conversion circuit output current detection means (18). A function of forming a current control signal for setting the output current of the DC-AC conversion circuit (13) to a value lower than the rated output current, and selecting the voltage control signal and the current control signal. Voltage and current control signal forming means (30 or 30a or 30b) having control mode change-over switch means (38) for output in a single manner;
Connected between the voltage and current control signal forming means (30 or 30a or 30b) and a control terminal of the conversion switch of the DC-AC conversion circuit (13), and the voltage control signal and the current Switch control pulse forming means (35) having a function of forming a switch control pulse for on / off control of the conversion switch based on a control signal;
The first power supply switch device (SW1) is on-controlled in the first power supply mode for supplying power from the first power supply device (1) to the load (3), and the second power supply device (2) ) To turn on the second power supply switch device (SW2) during the second power supply mode for supplying power to the load (3), and from the first power supply mode to the second power supply mode. In the at least part of at least one of the first switching period (T2) and the second switching period (T4) from the second feeding mode to the first feeding mode. Power supply switch control means (50) for turning on both the SW1) and the second power supply switch device (SW2);
The voltage control signal is supplied to the switch control pulse forming means (35) during a period other than the first and second switching periods (T2, T4), and the first and second switching periods (T2, T4). Control mode changeover switch control means (54) for controlling the control mode changeover switch means (38) to supply the current control signal to the switch control pulse forming means (35) in at least one of AC power supply device characterized by the above.
前記第2の給電スイッチ装置(SW2)は前記第2の電源装置(2)と前記負荷(3)との間に接続された第2のスイッチ(5)から成り、
前記給電スイッチ制御手段(50)は前記第1及び第2の切換期間(T2、T4)の少なくとも一方において前記補助給電スイッチ(6)をオン制御する補助給電スイッチ制御手段(51)を有していることを特徴とする請求項1記載の交流電力供給装置。 The first power supply switch device (SW1) includes a first switch (4) connected between the first power supply device (1) and the load (3), and the first switch (4). And an auxiliary power supply switch (6) connected in parallel to each other and having a turn-on time earlier than the turn-on time of the first switch (4) and the second power supply switch device (SW2),
The second power supply switch device (SW2) includes a second switch (5) connected between the second power supply device (2) and the load (3).
The power supply switch control means (50) has auxiliary power supply switch control means (51) for turning on the auxiliary power supply switch (6) in at least one of the first and second switching periods (T2, T4). The AC power supply apparatus according to claim 1, wherein:
前記第1の給電モードから前記第2の給電モードへの切換を指令する切換指令(Sa)を発生する切換指令発生手段(8)と、
前記第1のスイッチ(4)のオン・オフ状態を検出するための第1のスイッチオン・オフ状態検出手段(4b)と、
前記第2のスイッチ(5)のオン・オフ状態を検出するための第2のスイッチオン・オフ状態検出手段(5b)と、
前記第2のスイッチオン・オフ状態検出手段(5b)から得られた前記第2のスイッチ(5)のオフ状態からオン状態への転換を示す信号(Sf)に応答して前記第1のスイッチ(4)をオフ状態に制御する第1のスイッチ制御手段(52)と、
前記切換指令(Sa)が発生したことを示す信号に応答して前記補助給電スイッチ(6)のオン制御を開始させ、前記第1のスイッチオン・オフ状態検出手段(4b)から得られた前記第1のスイッチ(4)のオン状態からオフ状態への転換を
示す信号(Si)に応答して前記補助給電スイッチ(6)のオン制御を終了させる補助給電スイッチ制御手段(51)と、
前記切換指令(Sa)が発生したことを示す信号に応答して前記第2のスイッチ(5)をオン制御する第2のスイッチ制御手段(53)と
を備えていることを特徴とする請求項2記載の交流電力供給装置。 The power supply switch control means (50)
Switching command generating means (8) for generating a switching command (Sa) for commanding switching from the first power feeding mode to the second power feeding mode;
First switch on / off state detecting means (4b) for detecting the on / off state of the first switch (4);
Second switch on / off state detecting means (5b) for detecting the on / off state of the second switch (5);
The first switch in response to a signal (Sf) obtained from the second switch on / off state detecting means (5b) indicating the switching of the second switch (5) from the off state to the on state. First switch control means (52) for controlling (4) to an off state;
In response to a signal indicating that the switching command (Sa) has been generated, the auxiliary power supply switch (6) starts to be turned on, and is obtained from the first switch on / off state detection means (4b). An auxiliary power supply switch control means (51) for ending the on control of the auxiliary power supply switch (6) in response to a signal (Si) indicating a change from the on state to the off state of the first switch (4);
A second switch control means (53) for turning on the second switch (5) in response to a signal indicating that the switching command (Sa) is generated. 2. The AC power supply device according to 2.
前記第2の給電モードから前記第1の給電モードへの切換を指令する切換指令(Sa)を発生する切換指令発生手段(8)と、
前記第1のスイッチ(4)のオン・オフ状態を検出するための第1のスイッチオン・オフ状態検出手段(4b)と、
前記第2のスイッチ(5)のオン・オフ状態を検出するための第2のスイッチオン・オフ状態検出手段(5b)と、
前記第2のスイッチオン・オフ状態検出手段(5b)から得られた前記第2のスイッチ(5)のオン状態からオフ状態への転換を示す信号(Sf)に応答して前記第1のスイッチ(4)をオン状態に制御する第1のスイッチ制御手段(52)と、
前記切換指令(Sa)が発生したことを示す信号に応答して前記補助給電スイッチ(6)のオン制御を開始させ、前記第1のスイッチオン・オフ状態検出手段(4b)から得られた前記第1のスイッチ(4)のオフ状態からオン状態への転換を示す信号(Si) に応答して前記補助給電スイッチ(6)のオン制御を終了させる補助給電スイッチ制御手段(51)と、
前記切換指令(Sa)が発生したことを示す信号に応答して前記第2のスイッチ(5)をオフ制御する第2のスイッチ制御手段(53)と
を備えていることを特徴とする請求項2記載の交流電力供給装置。 The power supply switch control means (50)
Switching command generating means (8) for generating a switching command (Sa) for commanding switching from the second power feeding mode to the first power feeding mode;
First switch on / off state detecting means (4b) for detecting the on / off state of the first switch (4);
Second switch on / off state detecting means (5b) for detecting the on / off state of the second switch (5);
The first switch in response to a signal (Sf) obtained from the second switch on / off state detecting means (5b) indicating the switching of the second switch (5) from the on state to the off state. First switch control means (52) for controlling (4) to an on state;
In response to a signal indicating that the switching command (Sa) has been generated, the auxiliary power supply switch (6) starts to be turned on, and is obtained from the first switch on / off state detection means (4b). An auxiliary power supply switch control means (51) for ending the on control of the auxiliary power supply switch (6) in response to a signal (Si) indicating a change from the off state to the on state of the first switch (4);
A second switch control means (53) for turning off the second switch (5) in response to a signal indicating that the switching command (Sa) is generated. 2. The AC power supply device according to 2.
前記電圧及び電流制御信号形成手段(30)は、
前記出力電圧検出手段(32)に接続されており、且つ前記出力電圧検出手段(32)から得られた前記出力電圧検出信号に基づいて前記第2の電源装置(2)の出力電圧を所望値に保つための電圧制御信号を形成する電圧制御信号形成手段(33)と、
前記第2の電源装置(2)の前記DC−AC変換回路(13)の出力電流をこの定格出力電流よりも低い値にするための低電流制御基準値を発生する低電流制御基準値発生手段(37)と、
前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)と前記電圧制御信号形成手段(33)と前記低電流制御基準値発生手段(37)とに接続され、前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)の出力(Sk)が前記電圧制御信号の選択を示していることに応答して前記電圧制御信号形成手段(33)の前記電圧制御信号を選択し、前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)の出力(Sk)が前記電流制御信号の選択を示していることに応答して前記低電流制御基準値発生手段(37)の前記低電流制御基準値を選択する第1の制御モード切換スイッチ手段(38)と、
前記高周波成分除去用コンデンサ(Co)と前記第2の給電スイッチ装置(SW2)との間の給電路に流れる第2の電源装置の出力電流(Ib)を検出する第2の電源装置出力電流検出手段(19)と、
前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)の出力(Sl)が前記電圧制御信号の選択を示していることに応答して前記第2の電源装置出力電流検出手段(19)の第2の電源装置出力電流検出信号を選択し、前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)の出力(Sl)が前記電流制御信号の選択を示していることに応答して前記第2の電源装置出力電流検出手段(19)の第2の電源装置出力電流検出信号を選択しない第2の制御モード切換スイッチ手段(39)と、
前記DC−AC変換回路出力電流検出手段(18)から得られた前記DC−AC変換回路出力電流検出信号(Ia)と前記第2の制御モード切換スイッチ(39)の出力との差を示す出力信号(Ic)を形成する第1の電流制御用減算器(40)と、前記第1の制御モード切換スイッチ(38)の出力と前記第1の電流制御用減算器(40)の出力信号(Ic)との差を示す出力信号を形成して前記スイッチ制御パルス形成手段(35)に送る第2の電流制御用減算器(41)と
を有していることを特徴とする請求項2又は3又は4又は5記載の交流電力供給装置。
It said second power supply (2) further have a connected high-frequency component removal capacitor (Co) between the DC-AC converter circuit (13) and the front Stories second power supply switching device (SW2) And
The voltage and current control signal forming means (30) includes:
Based on the output voltage detection signal connected to the output voltage detection means (32) and obtained from the output voltage detection means (32), the output voltage of the second power supply device (2) is set to a desired value. Voltage control signal forming means (33) for forming a voltage control signal for maintaining
Low current control reference value generating means for generating a low current control reference value for setting the output current of the DC-AC conversion circuit (13) of the second power supply device (2) to a value lower than the rated output current. (37)
The control mode changeover switch control means (54), the voltage control signal formation means (33), and the low current control reference value generation means (37) are connected to the output of the control mode changeover switch control means (54) ( In response to the fact that (Sk) indicates selection of the voltage control signal, the voltage control signal of the voltage control signal forming means (33) is selected, and the output (Sk) of the control mode changeover switch control means (54) is selected. ) In response to the selection of the current control signal, first control mode changeover switch means (38) for selecting the low current control reference value of the low current control reference value generating means (37); ,
Second power supply device output current detection for detecting the output current (Ib) of the second power supply device flowing in the power supply path between the high frequency component removing capacitor (Co) and the second power supply switch device (SW2). Means (19);
In response to the output (Sl) of the control mode changeover switch control means (54) indicating the selection of the voltage control signal, the second power supply apparatus of the second power supply apparatus output current detection means (19). An output current detection signal is selected, and in response to the output (Sl) of the control mode changeover switch control means (54) indicating the selection of the current control signal, the second power supply device output current detection means ( 19) second control mode changeover switch means (39) not selecting the second power supply device output current detection signal;
Output indicating the difference between the DC-AC conversion circuit output current detection signal (Ia) obtained from the DC-AC conversion circuit output current detection means (18) and the output of the second control mode changeover switch (39). A first current control subtracter (40) for forming a signal (Ic); an output of the first control mode changeover switch (38); and an output signal of the first current control subtracter (40) ( A second current control subtracter (41) for generating an output signal indicating a difference from Ic) and sending the output signal to the switch control pulse forming means (35). The AC power supply device according to 3 or 4 or 5.
前記出力電圧検出手段(32)に接続されており、且つ前記出力電圧検出手段(32)から得られた前記出力電圧検出信号に基づいて前記第2の電源装置(2)の出力電圧を所望値に保つための電圧制御信号を形成する電圧制御信号形成手段(33)と、
前記第2の電源装置(2)の前記DC−AC変換回路(13)の出力電流をこの定格出力電流よりも低い値にするための低電流制御基準値を発生する低電流制御基準値発生手段(37)と、
前記DC−AC変換回路出力電流検出手段(18)から得られた前記DC−AC変換回路出力電流検出信号(Ia)と前記低電流制御基準値発生手段(37)から得られた前記低電流制御基準値との差を示す出力信号を形成する電流制御用減算器(41)と、
前記電圧制御信号形成手段(33)と前記電流制御用減算器(41)とに接続され、前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)の出力が前記電圧制御信号の選択を示していることに応答して前記電圧制御信号形成手段(33)の前記電圧制御信号を選択して前記スイッチ制御パルス形成手段(35)に送り、前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)の出力が前記電流制御信号の選択を示していることに応答して前記電流制御用減算器(41)の出力を選択して前記スイッチ制御パルス形成手段(35)に送る制御モード切換スイッチ手段(38)と、
を有していることを特徴とする請求項2又は3又は4又は5記載の交流電力供給装置。 The voltage and current control signal forming means (30a)
Based on the output voltage detection signal connected to the output voltage detection means (32) and obtained from the output voltage detection means (32), the output voltage of the second power supply device (2) is set to a desired value. Voltage control signal forming means (33) for forming a voltage control signal for maintaining
Low current control reference value generating means for generating a low current control reference value for setting the output current of the DC-AC conversion circuit (13) of the second power supply device (2) to a value lower than the rated output current. (37)
The DC-AC conversion circuit output current detection signal (Ia) obtained from the DC-AC conversion circuit output current detection means (18) and the low current control obtained from the low current control reference value generation means (37). A current control subtractor (41) for forming an output signal indicating a difference from a reference value;
Connected to the voltage control signal forming means (33) and the current control subtractor (41), and responding to the output of the control mode changeover switch control means (54) indicating the selection of the voltage control signal. The voltage control signal of the voltage control signal forming means (33) is selected and sent to the switch control pulse forming means (35), and the output of the control mode changeover switch control means (54) Control mode changeover switch means (38) for selecting the output of the current control subtractor (41) and sending it to the switch control pulse forming means (35) in response to indicating the selection;
The AC power supply device according to claim 2, 3, 4, or 5.
前記出力電圧検出手段(32)に接続されており、且つ前記出力電圧検出手段(32)から得られた前記出力電圧検出信号に基づいて前記第2の電源装置(2)の出力電圧を所望値に保つための電圧制御信号を形成する電圧制御信号形成手段(33)と、
前記第2の電源装置(2)の前記DC−AC変換回路(13)の出力電流をこの定格出力電流よりも低い値にするための低電流制御基準値を発生する低電流制御基準値発生手段(37)と、
前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)と前記電圧制御信号形成手段(33)と前記低電流制御基準値発生手段(37)とに接続され、前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)の出力(Sk)が前記電圧制御信号の選択を示していることに応答して前記電圧制御信号形成手段(33)の前記電圧制御信号を選択し、前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)の出力(Sk)が前記電流制御信号の選択を示していることに応答して前記低電流制御基準値発生手段(37)の前記低電流制御基準値を選択する第1の制御モード切換スイッチ手段(38)と、
前記DC−AC変換回路出力電流検出手段(18)に接続されており、前記制御モード切換スイッチ制御手段(54)の出力(Sk)が前記電流制御信号の選択を示していることに応答して前記DC−AC変換回路出力電流検出信号(Ia)を通過させる第2の制御モード切換スイッチ手段(39)と、
前記第1の制御モード切換スイッチ手段(38)の出力と前記第2の制御モード切換スイッチ手段(39)の出力との差を示す出力信号を形成して前記スイッチ制御パルス形成手段(35)に送る電流制御用減算器(41)と
を有していることを特徴とする請求項2又は3又は4又は5記載の交流電力供給装置。 The voltage and current control signal forming means (30b)
Based on the output voltage detection signal connected to the output voltage detection means (32) and obtained from the output voltage detection means (32), the output voltage of the second power supply device (2) is set to a desired value. Voltage control signal forming means (33) for forming a voltage control signal for maintaining
Low current control reference value generating means for generating a low current control reference value for setting the output current of the DC-AC conversion circuit (13) of the second power supply device (2) to a value lower than the rated output current. (37)
The control mode changeover switch control means (54), the voltage control signal formation means (33), and the low current control reference value generation means (37) are connected to the output of the control mode changeover switch control means (54) ( In response to the fact that (Sk) indicates the selection of the voltage control signal, the voltage control signal of the voltage control signal forming means (33) is selected and the output (Sk) of the control mode changeover switch control means (54) is selected. ) In response to the selection of the current control signal, first control mode changeover switch means (38) for selecting the low current control reference value of the low current control reference value generating means (37); ,
In response to the output of the control mode changeover switch control means (54) indicating the selection of the current control signal, connected to the DC-AC conversion circuit output current detection means (18). Second control mode switch means (39) for passing the DC-AC conversion circuit output current detection signal (Ia);
An output signal indicating a difference between the output of the first control mode change-over switch means (38) and the output of the second control mode change-over switch means (39) is formed to the switch control pulse forming means (35). 6. The AC power supply device according to claim 2, further comprising a subtracter for current control to be sent (41).
前記第2の電源装置(2)の前記直流電源は、商用交流電源と前記DC−AC変換回路(13)との間に接続されたAC−DC変換回路(11)と、該AC−DC変換回路(11)の出力端子と前記DC−AC変換回路(13)の入力端子とにそれぞれ接続された蓄電池とから成ることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1つに記載の交流電力供給装置。 The first power supply (1) is a commercial AC power supply,
The DC power supply of the second power supply device (2) includes an AC-DC conversion circuit (11) connected between a commercial AC power supply and the DC-AC conversion circuit (13), and the AC-DC conversion. The AC power according to any one of claims 1 to 10, comprising storage batteries respectively connected to an output terminal of the circuit (11) and an input terminal of the DC-AC conversion circuit (13). Feeding device.
前記補助給電スイッチ(6)はサイリスタスイッチであることを特徴とする請求項2記載の交流電力供給装置。 Each of the first and second switches (4, 5) is a mechanical switch,
The AC power supply apparatus according to claim 2, wherein the auxiliary power supply switch (6) is a thyristor switch.
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