JPH05207680A - 無停電電源装置の切換方式 - Google Patents
無停電電源装置の切換方式Info
- Publication number
- JPH05207680A JPH05207680A JP4009245A JP924592A JPH05207680A JP H05207680 A JPH05207680 A JP H05207680A JP 4009245 A JP4009245 A JP 4009245A JP 924592 A JP924592 A JP 924592A JP H05207680 A JPH05207680 A JP H05207680A
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- current
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 無停電電源装置を、直送給電からのインバー
タ給電への切換時に、直送とインバータとの一時的並列
状態を簡単に制御し、安定な切換を実現する。 【構成】 インバータが給電すべき電流を算出し、この
電流に対して所定のバンド幅を設け、インバータ電流が
そのバンド幅を越えないようオン−オフ制御を行う。
タ給電への切換時に、直送とインバータとの一時的並列
状態を簡単に制御し、安定な切換を実現する。 【構成】 インバータが給電すべき電流を算出し、この
電流に対して所定のバンド幅を設け、インバータ電流が
そのバンド幅を越えないようオン−オフ制御を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はインバータと商用電源と
の切換方式に関するもので、さらに詳細には商用電源か
らインバータへの切換方式に関するものである。
の切換方式に関するもので、さらに詳細には商用電源か
らインバータへの切換方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３に従来の切換回路を示す。同図にお
いて、１は商用電源であるが、非常用発電機などでもよ
い。２，３は交流遮断器である。交流遮断器２と半導体
スイッチ４は負荷５へ給電可能なように構成されてい
る。以後この給電状態を商用給電と言う。
いて、１は商用電源であるが、非常用発電機などでもよ
い。２，３は交流遮断器である。交流遮断器２と半導体
スイッチ４は負荷５へ給電可能なように構成されてい
る。以後この給電状態を商用給電と言う。
【０００３】また、６はインバータで、半導体スイッチ
で構成され、高調波分を含んだ交流を出力する。無停電
電源装置では、インバータ６の入力段に交流−直流変換
部、及び蓄電池などが構成要素となるが、本発明には無
関係なので説明及び図示を省略する。
で構成され、高調波分を含んだ交流を出力する。無停電
電源装置では、インバータ６の入力段に交流−直流変換
部、及び蓄電池などが構成要素となるが、本発明には無
関係なので説明及び図示を省略する。
【０００４】インバータ６の出力から高調波分を除去す
るために、リアクトル７とコンデンサ８とで構成されて
いるフィルタを介して、交流遮断器３を経由して負荷５
へ給電可能なように構成されている。この給電状態を以
後インバータ給電と言う。
るために、リアクトル７とコンデンサ８とで構成されて
いるフィルタを介して、交流遮断器３を経由して負荷５
へ給電可能なように構成されている。この給電状態を以
後インバータ給電と言う。
【０００５】インバータ給電から商用給電への切り換え
は、インバータ６を停止し、同時に半導体スイッチ４を
オンすることで行い、逆の場合にはインバータ６を予め
運転し、フィルタ８の電圧を商用電源１の電圧付近に保
った状態で、交流遮断器３あるいはこれに代わる半導体
スイッチをオンし、同時に半導体スイッチ４のゲートを
オフにすることで、半導体スイッチ４の電流は電源転流
しながら商用給電からインバータ給電に切り換わる。
は、インバータ６を停止し、同時に半導体スイッチ４を
オンすることで行い、逆の場合にはインバータ６を予め
運転し、フィルタ８の電圧を商用電源１の電圧付近に保
った状態で、交流遮断器３あるいはこれに代わる半導体
スイッチをオンし、同時に半導体スイッチ４のゲートを
オフにすることで、半導体スイッチ４の電流は電源転流
しながら商用給電からインバータ給電に切り換わる。
【０００６】この種の無停電電源装置では、インバータ
６を商用電源１に同期運転させながら相互を切り換える
ことが一般的ある。
６を商用電源１に同期運転させながら相互を切り換える
ことが一般的ある。
【０００７】さて、インバータ６には一般にオンオフ機
能可制御スイッチ（電気学会発行：“半導体電力変換回
路”第９頁参照）が使用されるから、停止と同時に前記
スイッチの電流も零となり、半導体スイッチ４をオンす
ることで給電系統が切り換わる。
能可制御スイッチ（電気学会発行：“半導体電力変換回
路”第９頁参照）が使用されるから、停止と同時に前記
スイッチの電流も零となり、半導体スイッチ４をオンす
ることで給電系統が切り換わる。
【０００８】ところが、半導体スイッチ４にはオン機能
可制御スイッチ（前記“半導体電力変換回路”参照）
が、サージ電流耐量や経済性の点から使用され易く、商
用給電からインバータ給電に切り換わる際、半導体スイ
ッチ４の電流が電源転流により零になるためには、最長
で商用電源１の半サイクル期間必要である。この期間は
商用電源１とインバータ６が並列接続状態にあり、両者
の電圧差（位相差）とリアクトル７で決まる電流が相互
間に流れる。
可制御スイッチ（前記“半導体電力変換回路”参照）
が、サージ電流耐量や経済性の点から使用され易く、商
用給電からインバータ給電に切り換わる際、半導体スイ
ッチ４の電流が電源転流により零になるためには、最長
で商用電源１の半サイクル期間必要である。この期間は
商用電源１とインバータ６が並列接続状態にあり、両者
の電圧差（位相差）とリアクトル７で決まる電流が相互
間に流れる。
【０００９】従来は、インバータ６の性能とリアクトル
７の容量等の関係から出力電圧が負荷５に障害を与える
電圧になるほどの電流は流れず、従って積極的な対策も
施されていなかった。
７の容量等の関係から出力電圧が負荷５に障害を与える
電圧になるほどの電流は流れず、従って積極的な対策も
施されていなかった。
【００１０】最近は、インバータ６に対し高速応答で高
精度かつ低波形歪みであるべきと言う要求が強まり、イ
ンバータ６の出力インピーダンスは定常的にも過渡的に
も非常に小さくせざるを得なくなっている。このような
インバータ６と商用電源１とを、たとえ半サイクルと言
えども並列接続すると、わずかな電圧差であっても両者
間に大きな電流が流れて、これが負荷５に対しては電圧
変動となって現れ、時には負荷５の健全な運転を妨げる
ことになり、はなはだ好ましくない。
精度かつ低波形歪みであるべきと言う要求が強まり、イ
ンバータ６の出力インピーダンスは定常的にも過渡的に
も非常に小さくせざるを得なくなっている。このような
インバータ６と商用電源１とを、たとえ半サイクルと言
えども並列接続すると、わずかな電圧差であっても両者
間に大きな電流が流れて、これが負荷５に対しては電圧
変動となって現れ、時には負荷５の健全な運転を妨げる
ことになり、はなはだ好ましくない。
【００１１】この対策として、商用給電からインバータ
給電へ切り換える際、商用電源１とインバータ６とを並
列運転し、負荷電流を商用給電からインバータ給電に徐
々に移行し、商用電源１の電流が零（もしくは微小）に
なったところで半導体スイッチ４をオフすると言う方法
も考えられる。しかしながら、わずか半サイクル期間の
ために高価な部品を多数使用し、複雑な制御が必要であ
るので、良策とは言い難い。
給電へ切り換える際、商用電源１とインバータ６とを並
列運転し、負荷電流を商用給電からインバータ給電に徐
々に移行し、商用電源１の電流が零（もしくは微小）に
なったところで半導体スイッチ４をオフすると言う方法
も考えられる。しかしながら、わずか半サイクル期間の
ために高価な部品を多数使用し、複雑な制御が必要であ
るので、良策とは言い難い。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような点
に鑑みてなされたもので、簡単な制御で商用給電からイ
ンバータ給電への切り換えを実現できる方式を提供しよ
うとするものである。
に鑑みてなされたもので、簡単な制御で商用給電からイ
ンバータ給電への切り換えを実現できる方式を提供しよ
うとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの本発明の手段は、負荷への給電をインバータと商用
電源とを切り換えて行う無停電電源装置において、イン
バータを商用電源と同期運転させておき、商用給電から
インバータ給電に切り換える際、インバータが出力すべ
き電流を算出し、この電流に対して所定のバンド幅以内
にインバータの電流を制御することである。
めの本発明の手段は、負荷への給電をインバータと商用
電源とを切り換えて行う無停電電源装置において、イン
バータを商用電源と同期運転させておき、商用給電から
インバータ給電に切り換える際、インバータが出力すべ
き電流を算出し、この電流に対して所定のバンド幅以内
にインバータの電流を制御することである。
【００１４】
【作用】インバータ電流は、インバータが出力すべき電
流に対して、所定のバンド幅を越えることはないから、
商用電源とインバータ間に過大な電流が流れることはな
く、従ってこれによる出力電圧の変動も極めて少ない。
流に対して、所定のバンド幅を越えることはないから、
商用電源とインバータ間に過大な電流が流れることはな
く、従ってこれによる出力電圧の変動も極めて少ない。
【００１５】
【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。図３と同一
の構成要素には同じ符号を付してその説明は省略する。
９，10及び11はそれぞれ負荷５，コンデンサ８及びイン
バータ６の電流を検出するための電流検出器であり、各
出力をそれぞれｉL ，ｉC 及びｉI で表している。イン
バータ６の出力すべき電流ｉI はｉL ＋ｉC で求められ
る。12は制御信号を得るための演算点で、ｉL ＋ｉC −
ｉI ＝εを求める。13は±Δｉの検出値を持つ比較器
で、ε＞＋Δｉの時インバータ６の電流を増加させる出
力を出し、ε＜−Δｉの時インバータ６の電流を減少さ
せる出力を出すよう構成する。
の構成要素には同じ符号を付してその説明は省略する。
９，10及び11はそれぞれ負荷５，コンデンサ８及びイン
バータ６の電流を検出するための電流検出器であり、各
出力をそれぞれｉL ，ｉC 及びｉI で表している。イン
バータ６の出力すべき電流ｉI はｉL ＋ｉC で求められ
る。12は制御信号を得るための演算点で、ｉL ＋ｉC −
ｉI ＝εを求める。13は±Δｉの検出値を持つ比較器
で、ε＞＋Δｉの時インバータ６の電流を増加させる出
力を出し、ε＜−Δｉの時インバータ６の電流を減少さ
せる出力を出すよう構成する。
【００１６】この構成により、インバータ６の電流はｉ
L ＋ｉC に対して所定の幅、すなわち±Δｉの範囲内に
制御される。本図では、本発明の説明（すなわち切換時
の制御）に必要な部分だけを示しており、インバータ６
の通常の制御ブロックは図示していない。
L ＋ｉC に対して所定の幅、すなわち±Δｉの範囲内に
制御される。本図では、本発明の説明（すなわち切換時
の制御）に必要な部分だけを示しており、インバータ６
の通常の制御ブロックは図示していない。
【００１７】インバータ６の出力にトランスを付加し、
その励磁電流ｉe が無視できない場合には、インバータ
電流ｉI はｉL ＋ｉC ＋ｉe で算出されるので、比較器
13の入力はε＝ｉL ＋ｉC ＋ｉe −ｉI とすればよい。
その励磁電流ｉe が無視できない場合には、インバータ
電流ｉI はｉL ＋ｉC ＋ｉe で算出されるので、比較器
13の入力はε＝ｉL ＋ｉC ＋ｉe −ｉI とすればよい。
【００１８】図２に商用給電からインバータ給電への切
換時の各電流波形の関係を模擬的に示す。同図におい
て、ｉL ＋ｉC とｉI とで囲まれた部分の電流が切換時
に商用電源とインバータ間に流れる電流である。
換時の各電流波形の関係を模擬的に示す。同図におい
て、ｉL ＋ｉC とｉI とで囲まれた部分の電流が切換時
に商用電源とインバータ間に流れる電流である。
【００１９】このような方式で、インバータ電流を最長
でも半サイクル期間制御すると、やがて商用電源１の電
流が零になり半導体スイッチ４はオフし、インバータ６
からの給電状態になる。この状態ではｉI ＝ｉL ＋ｉC
すなわちε＝０となり（トランスの無い場合）、比較器
13は動作しなくなる。従ってこの状態では比較器13によ
る制御を切り離してもよいが、インバータ６の負荷電流
に対する一つの保護手段として切り離さずに残しておい
てもよい。
でも半サイクル期間制御すると、やがて商用電源１の電
流が零になり半導体スイッチ４はオフし、インバータ６
からの給電状態になる。この状態ではｉI ＝ｉL ＋ｉC
すなわちε＝０となり（トランスの無い場合）、比較器
13は動作しなくなる。従ってこの状態では比較器13によ
る制御を切り離してもよいが、インバータ６の負荷電流
に対する一つの保護手段として切り離さずに残しておい
てもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上、本発明によれは、インバータが出
力すべき電流を算出し、この電流に対して所定のバンド
幅を設定し、このバンド幅以内にインバータ電流を制御
するので、商用電源とインバータ間に流れる電流は設定
したバンド幅以内の電流となって、従来のごとき過大な
電流にはなり得ない。従って、負荷電圧は過大電流によ
る電圧変動を受けることがなく、負荷へ安定な電力を供
給できその効果は極めて大きい。
力すべき電流を算出し、この電流に対して所定のバンド
幅を設定し、このバンド幅以内にインバータ電流を制御
するので、商用電源とインバータ間に流れる電流は設定
したバンド幅以内の電流となって、従来のごとき過大な
電流にはなり得ない。従って、負荷電圧は過大電流によ
る電圧変動を受けることがなく、負荷へ安定な電力を供
給できその効果は極めて大きい。
【図１】本発明による無停電電源装置の一実施例のブロ
ック線図である。
ック線図である。
【図２】この実施例を説明するための電流波形図であ
る。
る。
【図３】従来例の無停電電源装置を示すブロック線図で
ある。
ある。
１ 商用電源 ２，３ 交流遮断器 ４ 半導体スイッチ ５ 負荷 ６ インバータ ７ リアクトル ８ コンデンサ ９，10，11 電流検出器 12 演算点 13 比較器
Claims (1)
- 【請求項１】 インバータを商用電源と同期させてお
き、負荷への給電をインバータと商用電源とを切り換え
て行う無停電電源装置において、商用電源からインバー
タ給電へ切り換える際に、インバータが出力すべき電流
を算出し、この電流に対して所定のバンド幅以内にイン
バータ電流を制御することを特徴とする無停電電源装置
の切換方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4009245A JPH05207680A (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | 無停電電源装置の切換方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4009245A JPH05207680A (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | 無停電電源装置の切換方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05207680A true JPH05207680A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=11715028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4009245A Pending JPH05207680A (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | 無停電電源装置の切換方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05207680A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007151291A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電力供給装置 |
-
1992
- 1992-01-22 JP JP4009245A patent/JPH05207680A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007151291A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電力供給装置 |
| JP4606999B2 (ja) * | 2005-11-28 | 2011-01-05 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力供給装置 |
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