JPH05227762A - インバータ装置及びそれを使用した無停電電源装置 - Google Patents
インバータ装置及びそれを使用した無停電電源装置Info
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- JPH05227762A JPH05227762A JP4030366A JP3036692A JPH05227762A JP H05227762 A JPH05227762 A JP H05227762A JP 4030366 A JP4030366 A JP 4030366A JP 3036692 A JP3036692 A JP 3036692A JP H05227762 A JPH05227762 A JP H05227762A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】並列運転時にインバータ相互間に流れる横流を
効果的に抑制し得るインバータ装置及びそれを使用した
無停電電源装置を提供する。 【構成】インバータ２ｃ及び３ｃの出力電流の大きさに
応じて電圧波形制御回路２３及び２４の指令値を変化さ
せる電流制御ループを設けた。また、該電流制御ループ
のゲインを可変とすることで、インバータ間の電流分担
を任意に設定できるようにした。 【効果】本発明によれば、インバータを並列運転する際
のインバータ間に流れる横流を効果的に抑制し、各イン
バータを安定に運転することができる。
効果的に抑制し得るインバータ装置及びそれを使用した
無停電電源装置を提供する。 【構成】インバータ２ｃ及び３ｃの出力電流の大きさに
応じて電圧波形制御回路２３及び２４の指令値を変化さ
せる電流制御ループを設けた。また、該電流制御ループ
のゲインを可変とすることで、インバータ間の電流分担
を任意に設定できるようにした。 【効果】本発明によれば、インバータを並列運転する際
のインバータ間に流れる横流を効果的に抑制し、各イン
バータを安定に運転することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インバータ装置及び無
停電電源装置に係り、特に過渡時のインバータ出力過電
流を抑制して並列運転する各インバータを安定に運転す
るのに好適なインバータ装置及び無停電電源装置に関す
る。
停電電源装置に係り、特に過渡時のインバータ出力過電
流を抑制して並列運転する各インバータを安定に運転す
るのに好適なインバータ装置及び無停電電源装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】小容量の電源装置で大容量の負荷を駆動
する場合、あるいは並列多重化により信頼度の高い電源
システムを構成する場合に、複数台の電源装置の出力端
子を並列接続して運転する方法が採られる。コンピュー
タ用の無停電電源装置を例に上げ、従来のインバータ並
列運転方法を説明する。無停電電源装置は、通常は商用
交流系統から電力の供給を受け、停電時は蓄電池の電力
を利用して負荷に無停電で所定電圧所定周波数の交流電
力を供給する電源装置で、通常整流器（コンバータ）、
インバータ及び蓄電池からなる無停電電源ユニットと、
無停電電源ユニットを制御する制御回路とで構成されて
いる。整流器は商用交流系統からの交流電力を直流電力
に変換し、蓄電池を充電すると共にインバータの入力と
して供給される。蓄電池は停電時に整流器に代わってイ
ンバータに直流電力を供給する。また、インバータは整
流器あるいは蓄電池から直流電力の供給を受け安定した
所定電圧所定周波数の交流電力を出力する。このような
無停電電源装置を複数台並列接続して運転する場合に
は、各無停電電源装置のインバータ出力電圧の電圧差及
び位相差を抑制し、各無停電電源装置間を流れる電流す
なわち横流を極力小さくして電源装置を過電流から保護
する必要がある。この横流を抑制するため、従来、特開
平1−255475 号公報に述べられているように、各インバ
ータの出力電圧間の位相差及び電圧差を検出し、位相差
を抑制するように各インバータ出力電圧の周波数を、電
圧差を抑制するように各インバータ出力電圧の大きさを
補正する方法が知られている。位相差及び電圧差の検出
方法は各種方式があり、上記公開特許公報では各インバ
ータが出力する有効電力の差により位相差を、また無効
電力の差により電圧差を間接的に検出している。
する場合、あるいは並列多重化により信頼度の高い電源
システムを構成する場合に、複数台の電源装置の出力端
子を並列接続して運転する方法が採られる。コンピュー
タ用の無停電電源装置を例に上げ、従来のインバータ並
列運転方法を説明する。無停電電源装置は、通常は商用
交流系統から電力の供給を受け、停電時は蓄電池の電力
を利用して負荷に無停電で所定電圧所定周波数の交流電
力を供給する電源装置で、通常整流器（コンバータ）、
インバータ及び蓄電池からなる無停電電源ユニットと、
無停電電源ユニットを制御する制御回路とで構成されて
いる。整流器は商用交流系統からの交流電力を直流電力
に変換し、蓄電池を充電すると共にインバータの入力と
して供給される。蓄電池は停電時に整流器に代わってイ
ンバータに直流電力を供給する。また、インバータは整
流器あるいは蓄電池から直流電力の供給を受け安定した
所定電圧所定周波数の交流電力を出力する。このような
無停電電源装置を複数台並列接続して運転する場合に
は、各無停電電源装置のインバータ出力電圧の電圧差及
び位相差を抑制し、各無停電電源装置間を流れる電流す
なわち横流を極力小さくして電源装置を過電流から保護
する必要がある。この横流を抑制するため、従来、特開
平1−255475 号公報に述べられているように、各インバ
ータの出力電圧間の位相差及び電圧差を検出し、位相差
を抑制するように各インバータ出力電圧の周波数を、電
圧差を抑制するように各インバータ出力電圧の大きさを
補正する方法が知られている。位相差及び電圧差の検出
方法は各種方式があり、上記公開特許公報では各インバ
ータが出力する有効電力の差により位相差を、また無効
電力の差により電圧差を間接的に検出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の位相差及び電圧
差検出方式を採用した場合、位相差及び電圧差を直流成
分として検出する必要上、検出回路に数１０ｍｓの時定
数のフィルタを用いている。このため、インバータの並
列投入時の横流は数１０ｍｓの間はインバータ出力側の
主回路インピーダンスにより抑制される。ところが、最
近電力用半導体素子の性能向上に伴い、インバータのス
イッチング周波数を高くすることにより、インバータの
出力リプル低減のためのフィルタの小型化をねらった高
周波インバータが用いられるようになってきている。こ
のような高周波インバータにおいては、インバータ出力
側の主回路インピーダンスが小さいため、主回路インピ
ーダンスのみではインバータ出力側の過電流を抑制する
ことが困難である。また、高周波インバータの高速応答
特性を十分に活かすため出力フィルタの電圧を瞬時に指
令値に合わせる瞬時電圧制御方式を採用した場合は、出
力側の過電流による出力電圧低下を瞬時に補正するた
め、出力フィルタのインピーダンスによる過電流抑制も
期待できない。
差検出方式を採用した場合、位相差及び電圧差を直流成
分として検出する必要上、検出回路に数１０ｍｓの時定
数のフィルタを用いている。このため、インバータの並
列投入時の横流は数１０ｍｓの間はインバータ出力側の
主回路インピーダンスにより抑制される。ところが、最
近電力用半導体素子の性能向上に伴い、インバータのス
イッチング周波数を高くすることにより、インバータの
出力リプル低減のためのフィルタの小型化をねらった高
周波インバータが用いられるようになってきている。こ
のような高周波インバータにおいては、インバータ出力
側の主回路インピーダンスが小さいため、主回路インピ
ーダンスのみではインバータ出力側の過電流を抑制する
ことが困難である。また、高周波インバータの高速応答
特性を十分に活かすため出力フィルタの電圧を瞬時に指
令値に合わせる瞬時電圧制御方式を採用した場合は、出
力側の過電流による出力電圧低下を瞬時に補正するた
め、出力フィルタのインピーダンスによる過電流抑制も
期待できない。
【０００４】本発明の目的は、上述の問題点を解決した
インバータ装置及び無停電電源装置を提供することにあ
る。
インバータ装置及び無停電電源装置を提供することにあ
る。
【０００５】本発明の他の目的は、高周波インバータを
並列運転する場合に生じる出力側の過電流を抑制し得る
改良されたインバータ装置及び無停電電源装置を提供す
ることにある。
並列運転する場合に生じる出力側の過電流を抑制し得る
改良されたインバータ装置及び無停電電源装置を提供す
ることにある。
【０００６】更に本発明の他の目的は、以下の説明から
明らかとなろう。
明らかとなろう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明インバータ装置の特徴は、入力側が直流電源に接続さ
れ出力側が同一負荷に接続された複数個のインバータ
と、各インバータを制御する複数個の制御回路とから成
り、各制御回路が、(1）インバータの出力電圧を検出す
る電圧検出手段、(2）インバータの出力電流を検出する
電流検出手段、(3）複数個のインバータの出力電圧の偏
差を検出する第１の偏差検出手段、(4）電圧検出手段の
出力信号と第１の偏差検出手段の出力信号とに基づいて
インバータが出力すべき電圧の周波数及び振幅に応じた
正弦波形の電圧波形指令信号を発生する並列運転制御回
路、(5）電流検出手段の出力信号を電圧信号に換え、こ
れと並列運転制御回路の出力信号との偏差を検出する第
２の偏差検出手段、(6）第２の偏差検出手段の出力信号
と電圧検出手段の出力信号との偏差を検出する第３の偏
差検出手段、(7）第２の偏差検出手段の出力信号と電圧
検出手段の出力信号との偏差を小さくするようにインバ
ータのデューティを制御する制御手段、を具備する点に
ある。
明インバータ装置の特徴は、入力側が直流電源に接続さ
れ出力側が同一負荷に接続された複数個のインバータ
と、各インバータを制御する複数個の制御回路とから成
り、各制御回路が、(1）インバータの出力電圧を検出す
る電圧検出手段、(2）インバータの出力電流を検出する
電流検出手段、(3）複数個のインバータの出力電圧の偏
差を検出する第１の偏差検出手段、(4）電圧検出手段の
出力信号と第１の偏差検出手段の出力信号とに基づいて
インバータが出力すべき電圧の周波数及び振幅に応じた
正弦波形の電圧波形指令信号を発生する並列運転制御回
路、(5）電流検出手段の出力信号を電圧信号に換え、こ
れと並列運転制御回路の出力信号との偏差を検出する第
２の偏差検出手段、(6）第２の偏差検出手段の出力信号
と電圧検出手段の出力信号との偏差を検出する第３の偏
差検出手段、(7）第２の偏差検出手段の出力信号と電圧
検出手段の出力信号との偏差を小さくするようにインバ
ータのデューティを制御する制御手段、を具備する点に
ある。
【０００８】上記課題を解決する本発明無停電電源装置
の特徴は、商用交流系統からの交流電力を直流電力に変
換する整流器、整流器の出力側に接続され直流電力を交
流電力に変換するインバータ、商用交流系統が停電時に
インバータに直流電力の供給する蓄電池を備え、それぞ
れインバータの出力側が同一負荷に接続された複数個の
無停電電源ユニットと、各無停電電源ユニットを制御す
る複数個の制御回路とから成り、各制御回路が、(1）無
停電電源ユニットの出力電圧を検出する電圧検出手段、
(2）無停電電源ユニットの出力電流を検出する電流検出
手段、(3）複数個の無停電電源ユニットの出力電圧の偏
差を検出する第１の偏差検出手段、(4）電圧検出手段の
出力信号と第１の偏差検出手段の出力信号とに基づいて
無停電電源ユニットが出力すべき電圧の周波数及び振幅
に応じた正弦波形の電圧波形指令信号を発生する並列運
転制御回路、(5）電流検出手段の出力信号を電圧信号に
換え、これと並列運転制御回路の出力信号との偏差を検
出する第２の偏差検出手段、(6）第２の偏差検出手段の
出力信号と電圧検出手段の出力信号との偏差を検出する
第３の偏差検出手段、(7）第２の偏差検出手段の出力信
号と電圧検出手段の出力信号との偏差を小さくするよう
にインバータのデューティを制御する制御手段、を具備
する点にある。
の特徴は、商用交流系統からの交流電力を直流電力に変
換する整流器、整流器の出力側に接続され直流電力を交
流電力に変換するインバータ、商用交流系統が停電時に
インバータに直流電力の供給する蓄電池を備え、それぞ
れインバータの出力側が同一負荷に接続された複数個の
無停電電源ユニットと、各無停電電源ユニットを制御す
る複数個の制御回路とから成り、各制御回路が、(1）無
停電電源ユニットの出力電圧を検出する電圧検出手段、
(2）無停電電源ユニットの出力電流を検出する電流検出
手段、(3）複数個の無停電電源ユニットの出力電圧の偏
差を検出する第１の偏差検出手段、(4）電圧検出手段の
出力信号と第１の偏差検出手段の出力信号とに基づいて
無停電電源ユニットが出力すべき電圧の周波数及び振幅
に応じた正弦波形の電圧波形指令信号を発生する並列運
転制御回路、(5）電流検出手段の出力信号を電圧信号に
換え、これと並列運転制御回路の出力信号との偏差を検
出する第２の偏差検出手段、(6）第２の偏差検出手段の
出力信号と電圧検出手段の出力信号との偏差を検出する
第３の偏差検出手段、(7）第２の偏差検出手段の出力信
号と電圧検出手段の出力信号との偏差を小さくするよう
にインバータのデューティを制御する制御手段、を具備
する点にある。
【０００９】
【作用】かかる構成によれば、電圧検出手段の出力信号
と第１の偏差検出手段の出力信号とに基づいてインバー
タが出力すべき電圧の周波数及び振幅に応じた正弦波形
の電圧波形指令信号を発生する並列運転制御回路によっ
て各インバータが出力すべき電圧の周波数及び振幅が決
められ、この時電流検出手段の出力信号を電圧信号に換
え、これと並列運転制御回路の出力信号との偏差を検出
する第２の偏差検出手段とにより各インバータが出力す
べき電圧の周波数及び振幅に補正が加えられ、その結果
インバータの並列投入時の過電流が抑制される。
と第１の偏差検出手段の出力信号とに基づいてインバー
タが出力すべき電圧の周波数及び振幅に応じた正弦波形
の電圧波形指令信号を発生する並列運転制御回路によっ
て各インバータが出力すべき電圧の周波数及び振幅が決
められ、この時電流検出手段の出力信号を電圧信号に換
え、これと並列運転制御回路の出力信号との偏差を検出
する第２の偏差検出手段とにより各インバータが出力す
べき電圧の周波数及び振幅に補正が加えられ、その結果
インバータの並列投入時の過電流が抑制される。
【００１０】
【実施例】以下本発明インバータ装置を実施例として示
した図面により詳細に説明する。図１は本発明インバー
タ装置を適用した無停電電源装置を示す概略回路構成図
で、無停電電源装置は無停電電源ユニットと制御回路と
から構成されている。図において、１は商用交流系統、
２及び３は入力側が商用交流系統１にそれぞれ接続され
た無停電電源ユニット、４は無停電電源ユニット２及び
３の出力側にそれぞれ抵抗５及び６，リアクトル７及び
８並びにスイッチ９及び１０の直列回路を介して接続さ
れた負荷である。ここで、抵抗５及び６，リアクトル７
及び８は配線のインピーダンスを表したものである。無
停電電源ユニット２及び３はそれぞれ商用交流系統１に
接続され整流器２ａ及び３ａ，整流器２ａ及び３ａの出
力側に接続されたインバータ２ｃ及び３ｃ，整流器２ａ
及び３ａとインバータ２ｃ及び３ｃとの接続点に接続さ
れた蓄電池２ｂ及び３ｂ，インバータ２ｃ及び３ｃと抵
抗５及び６との間に接続された変圧器２ｄ及び３ｄ，変
圧器２ｄ及び３ｄと抵抗５及び６との接続点に接続され
たコンデンサ２ｅ及び３ｅで構成され、インバータ２ｃ
及び３ｃは通常商用交流系統１から整流器２ａ及び３ａ
を介して直流電力の供給を受け、停電時は蓄電池２ｂ及
び３ｂから直流電力の供給を受け、これを交流電力に変
換して負荷４に安定した交流電力を供給する働きをす
る。ここで、変圧器２ｄ及び３ｄは商用交流系統１と負
荷４を絶縁するためのものであるが、それぞれの漏れリ
アクタンスとコンデンサ２ｅ及び３ｅでインバータ２ｃ
及び３ｃの出力フィルタを構成している。無停電電源ユ
ニット２及び３の制御回路は、インバータ２ｃ及び３ｃ
の出力電流を検出する電流検出器１１及び１２、電流検
出器１１及び１２の検出信号ｋＩ1 及びｋＩ2 に比例し
た電圧信号△Ｖ1 及び△Ｖ2 を出力する電流制御回路１
３及び１４，無停電電源ユニット２及び３が出力すべき
電圧の周波数及び振幅に応じた正弦波形の電圧波形指令
信号ＶR10 及びＶR20 を発生する並列運転制御回路１５
及び１６，電圧信号△Ｖ1 及び△Ｖ2 と電圧波形指令信
号ＶR10 及びＶR20 との偏差ＶR1 及びＶR2 を検出する
ために電流制御回路１３及び１４の出力信号△Ｖ1 及び
△Ｖ2 をその極性を代えて並列運転制御回路１５及び１
６の出力信号ＶR10 及びＶR20 に加える加算器１７及び
１８，インバータ２ｃ及び３ｃの出力電圧Ｖ1 及びＶ2
を検出する電圧検出器１９及び２０，出力信号ｋＶ1 及
びｋＶ2 と出力信号ＶR1 及びＶR2 との偏差ＶR1 及び
ＶR2 を検出するために電圧検出器１９及び２０の出力
信号ｋＶ1 及びｋＶ2 をその極性を代えて加算器１７及
び１８の出力信号ＶR1 及びＶR2 に加える加算器２１及
び２２，加算器２１及び２２の出力信号に基づきインバ
ータ２ｃ及び３ｃを制御する信号Ｄ1 及びＤ2 を発生す
る電圧波形制御回路２３及び２４，電圧検出器１９及び
２０の出力信号の偏差信号ε1 及びε2 を並列運転制御
回路１５及び１６に付与する加算器２５及び２６から構
成されている。並列運転制御回路１５及び１６は偏差信
号ε1 及びε2 の他にそれぞれ制御する側の無停電電源
ユニット２ｃ又は３ｃの出力電圧を検出する電圧検出器
１９又は２０の出力信号ｋＶ1 及又はｋＶ2 を入力信号
としている。
した図面により詳細に説明する。図１は本発明インバー
タ装置を適用した無停電電源装置を示す概略回路構成図
で、無停電電源装置は無停電電源ユニットと制御回路と
から構成されている。図において、１は商用交流系統、
２及び３は入力側が商用交流系統１にそれぞれ接続され
た無停電電源ユニット、４は無停電電源ユニット２及び
３の出力側にそれぞれ抵抗５及び６，リアクトル７及び
８並びにスイッチ９及び１０の直列回路を介して接続さ
れた負荷である。ここで、抵抗５及び６，リアクトル７
及び８は配線のインピーダンスを表したものである。無
停電電源ユニット２及び３はそれぞれ商用交流系統１に
接続され整流器２ａ及び３ａ，整流器２ａ及び３ａの出
力側に接続されたインバータ２ｃ及び３ｃ，整流器２ａ
及び３ａとインバータ２ｃ及び３ｃとの接続点に接続さ
れた蓄電池２ｂ及び３ｂ，インバータ２ｃ及び３ｃと抵
抗５及び６との間に接続された変圧器２ｄ及び３ｄ，変
圧器２ｄ及び３ｄと抵抗５及び６との接続点に接続され
たコンデンサ２ｅ及び３ｅで構成され、インバータ２ｃ
及び３ｃは通常商用交流系統１から整流器２ａ及び３ａ
を介して直流電力の供給を受け、停電時は蓄電池２ｂ及
び３ｂから直流電力の供給を受け、これを交流電力に変
換して負荷４に安定した交流電力を供給する働きをす
る。ここで、変圧器２ｄ及び３ｄは商用交流系統１と負
荷４を絶縁するためのものであるが、それぞれの漏れリ
アクタンスとコンデンサ２ｅ及び３ｅでインバータ２ｃ
及び３ｃの出力フィルタを構成している。無停電電源ユ
ニット２及び３の制御回路は、インバータ２ｃ及び３ｃ
の出力電流を検出する電流検出器１１及び１２、電流検
出器１１及び１２の検出信号ｋＩ1 及びｋＩ2 に比例し
た電圧信号△Ｖ1 及び△Ｖ2 を出力する電流制御回路１
３及び１４，無停電電源ユニット２及び３が出力すべき
電圧の周波数及び振幅に応じた正弦波形の電圧波形指令
信号ＶR10 及びＶR20 を発生する並列運転制御回路１５
及び１６，電圧信号△Ｖ1 及び△Ｖ2 と電圧波形指令信
号ＶR10 及びＶR20 との偏差ＶR1 及びＶR2 を検出する
ために電流制御回路１３及び１４の出力信号△Ｖ1 及び
△Ｖ2 をその極性を代えて並列運転制御回路１５及び１
６の出力信号ＶR10 及びＶR20 に加える加算器１７及び
１８，インバータ２ｃ及び３ｃの出力電圧Ｖ1 及びＶ2
を検出する電圧検出器１９及び２０，出力信号ｋＶ1 及
びｋＶ2 と出力信号ＶR1 及びＶR2 との偏差ＶR1 及び
ＶR2 を検出するために電圧検出器１９及び２０の出力
信号ｋＶ1 及びｋＶ2 をその極性を代えて加算器１７及
び１８の出力信号ＶR1 及びＶR2 に加える加算器２１及
び２２，加算器２１及び２２の出力信号に基づきインバ
ータ２ｃ及び３ｃを制御する信号Ｄ1 及びＤ2 を発生す
る電圧波形制御回路２３及び２４，電圧検出器１９及び
２０の出力信号の偏差信号ε1 及びε2 を並列運転制御
回路１５及び１６に付与する加算器２５及び２６から構
成されている。並列運転制御回路１５及び１６は偏差信
号ε1 及びε2 の他にそれぞれ制御する側の無停電電源
ユニット２ｃ又は３ｃの出力電圧を検出する電圧検出器
１９又は２０の出力信号ｋＶ1 及又はｋＶ2 を入力信号
としている。
【００１１】電流制御回路１３（及び１４）は、例えば
図２の構成となっている。直流電圧Ｖccを可変抵抗器１
３ａで分圧した電圧に比例した信号Ｇ1 を電流検出器１
１の検出信号ｋＩ1 に乗じて出力信号ΔＶ1 を出力す
る。信号Ｇ1 は電流制御回路１３の検出信号ｋＩ1 に対
する感度であり、可変抵抗器１３ａを操作することで無
停電電源ユニット２が安定に動作し得る値に設定するこ
とができる。ここで、１３ｂ及び１３ｃは演算増幅器、
１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ，１３ｇ，１３ｈ及び１３ｉは
抵抗、１３ｊは乗算器である。
図２の構成となっている。直流電圧Ｖccを可変抵抗器１
３ａで分圧した電圧に比例した信号Ｇ1 を電流検出器１
１の検出信号ｋＩ1 に乗じて出力信号ΔＶ1 を出力す
る。信号Ｇ1 は電流制御回路１３の検出信号ｋＩ1 に対
する感度であり、可変抵抗器１３ａを操作することで無
停電電源ユニット２が安定に動作し得る値に設定するこ
とができる。ここで、１３ｂ及び１３ｃは演算増幅器、
１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ，１３ｇ，１３ｈ及び１３ｉは
抵抗、１３ｊは乗算器である。
【００１２】また、並列運転制御回路１５（及び１６）
は例えば図３の構成となっている。この回路は、図４に
示すように、電圧検出器１９の出力信号ｋＶ1 からコン
パレータ１５ｃを介して信号ＣＰ1 を作成し、一方信号
ｋＶ1 を微分回路１５ａ及びコンパレータ１５ｂを介し
て信号ＣＰ1 より電気角で９０度だけ位相の進んだ信号
ＣＰ2を作成し、スイッチ１５ｄが閉じている間だけ電
圧偏差ε1に信号ＣＰ1を乗じた信号を平滑フィルタ１５
ｈを介して電圧補正値ΔＥを直流信号として作成し、電
圧偏差ε1 に信号ＣＰ2 を乗じた信号を平滑フィルタ１
５ｇを介して周波数補正値Δｆを直流信号として作成
し、加算器１５ｉにより基準周波数指令ｆ0 と周波数補
正値Δｆとから周波数指令ｆ（ｆ＝ｆ0＋Δｆ） を作成
し、加算器１５ｊにより基準電圧指令Ｅ0 と電圧補正値
ΔＥとから電圧指令Ｅを作成し、正弦波発生回路１５ｋ
により周波数指令ｆと電圧指令Ｅに応じた正弦波形の電
圧波形指令ＶR10 を作成するように構成されている。
は例えば図３の構成となっている。この回路は、図４に
示すように、電圧検出器１９の出力信号ｋＶ1 からコン
パレータ１５ｃを介して信号ＣＰ1 を作成し、一方信号
ｋＶ1 を微分回路１５ａ及びコンパレータ１５ｂを介し
て信号ＣＰ1 より電気角で９０度だけ位相の進んだ信号
ＣＰ2を作成し、スイッチ１５ｄが閉じている間だけ電
圧偏差ε1に信号ＣＰ1を乗じた信号を平滑フィルタ１５
ｈを介して電圧補正値ΔＥを直流信号として作成し、電
圧偏差ε1 に信号ＣＰ2 を乗じた信号を平滑フィルタ１
５ｇを介して周波数補正値Δｆを直流信号として作成
し、加算器１５ｉにより基準周波数指令ｆ0 と周波数補
正値Δｆとから周波数指令ｆ（ｆ＝ｆ0＋Δｆ） を作成
し、加算器１５ｊにより基準電圧指令Ｅ0 と電圧補正値
ΔＥとから電圧指令Ｅを作成し、正弦波発生回路１５ｋ
により周波数指令ｆと電圧指令Ｅに応じた正弦波形の電
圧波形指令ＶR10 を作成するように構成されている。
【００１３】かかる構成の制御回路を具備する無停電電
源装置の動作を説明する。並列運転制御回路１５は、図
３のブロック図から理解されるように、無停電電源ユニ
ット２の出力電圧Ｖ1 に比例した信号ｋＶ1 及び無停電
電源ユニット３の出力電圧Ｖ2 に比例した信号ｋＶ2 と
の電圧偏差信号ε1 を入力として無停電電源ユニット２
が出力すべき電圧の周波数及び振幅を決定し、正弦波形
の電圧波形指令信号ＶR10 を作成する。電流制御回路１
５は、図２のブロック図から理解されるように、出力電
流Ｉ1 に比例した信号ΔＶ1 を出力する。これらの信号
より電圧波形制御ループの電圧波形指令信号ＶR1(＝Ｖ
R10−ΔＶ1)が求まり、電圧波形制御回路２３はＶR1と
出力電圧Ｖ1 との偏差を小さくするようにインバータ２
ｃのデューティ指令信号Ｄ1 を制御する。この動作は無
停電電源ユニット３についても同様である。
源装置の動作を説明する。並列運転制御回路１５は、図
３のブロック図から理解されるように、無停電電源ユニ
ット２の出力電圧Ｖ1 に比例した信号ｋＶ1 及び無停電
電源ユニット３の出力電圧Ｖ2 に比例した信号ｋＶ2 と
の電圧偏差信号ε1 を入力として無停電電源ユニット２
が出力すべき電圧の周波数及び振幅を決定し、正弦波形
の電圧波形指令信号ＶR10 を作成する。電流制御回路１
５は、図２のブロック図から理解されるように、出力電
流Ｉ1 に比例した信号ΔＶ1 を出力する。これらの信号
より電圧波形制御ループの電圧波形指令信号ＶR1(＝Ｖ
R10−ΔＶ1)が求まり、電圧波形制御回路２３はＶR1と
出力電圧Ｖ1 との偏差を小さくするようにインバータ２
ｃのデューティ指令信号Ｄ1 を制御する。この動作は無
停電電源ユニット３についても同様である。
【００１４】以上述べた図１の回路構成において、スイ
ッチ１０のみを閉じて無停電電源ユニット３を備える第
２の無停電電源装置のみで負荷４を駆動している状態か
ら、無停電電源ユニット２を備える第１の無停電電源装
置を並列投入する場合を考える。この場合、まず図３に
示すスイッチ１５ｄを閉じて並列運転制御回路１５及び
１６を動作させ、次にスイッチ９を投入して第１及び第
２の無停電電源装置の並列運転を行う。従って、図３に
示すフィルタ１５ｇ及び１３ｈの応答遅れ及び電圧波形
制御回路２３及び２４の応答特性の差などにより第１及
び第２の無停電電源ユニットの出力電圧Ｖ1 及びＶ2 の
間に偏差があると両無停電電源装置間に横流が流れる。
特に電流抑制に寄与するインピーダンスが配線の抵抗５
及び６及びリアクトル７及び８のみであることを考慮す
ると、電流制御回路１３及び１４が無ければ各インバー
タが過電流状態となる危険性がある。しかしながら、図
１では電流制御回路１３及び１４の出力信号△Ｖ1 及び
△Ｖ2 によって電圧波形指令信号ＶR1 及び△ＶR2 が補
正されることから、過電流は効果的に抑制される。この
ときの動作波形を図５に示す。図５は、第１の無停電電
源装置の出力電圧Ｖ1 が第２の無停電電源装置の出力電
圧Ｖ2 よりも大きいときにおける電圧検出器１９及び２
０の出力信号ｋＶ1 及びｋＶ2 、及び電流検出器１１及
び１２の出力信号ｋＩ1 及びｋＩ2 の応答を振幅の大き
さを示している。実線で示す波形は電流制御回路１３及
び１４がない場合の応答を、また破線で示す波形は電流
制御回路１３及び１４がある場合の応答をそれぞれ示し
ている。まず、ｔ1 の時点でスイッチ９を投入すると、
電流制御回路１３及び１４がない場合には実線で示すよ
うにＶ1とＶ2との差により両無停電電源装置間に横流電
流が流れ、電流Ｉ1 は定常値Ｉ10よりも大きくなる。ま
た、電流Ｉ2 は定常値Ｉ20よりも小さくなる。その後は
並列運転制御回路１５及び１６の働きで両無停電電源装
置間の出力電圧差が抑制され、それに伴い電流Ｉ1 及び
Ｉ2 も定常値に落ち着く。これに対し、電流制御回路１
３及び１４がある場合には破線で示すように電流Ｉ1 及
びＩ2 の大きさに応じて両無停電電源装置の出力電圧の
大きさが抑制され、両無停電電源装置間の電圧差が小さ
くなるため電流Ｉ1 及びＩ2 の差も抑制される。従っ
て、本実施例によれば複数台の無停電電源装置を並列運
転する際の無停電電源装置間に流れる横流を効果的に抑
制できる。
ッチ１０のみを閉じて無停電電源ユニット３を備える第
２の無停電電源装置のみで負荷４を駆動している状態か
ら、無停電電源ユニット２を備える第１の無停電電源装
置を並列投入する場合を考える。この場合、まず図３に
示すスイッチ１５ｄを閉じて並列運転制御回路１５及び
１６を動作させ、次にスイッチ９を投入して第１及び第
２の無停電電源装置の並列運転を行う。従って、図３に
示すフィルタ１５ｇ及び１３ｈの応答遅れ及び電圧波形
制御回路２３及び２４の応答特性の差などにより第１及
び第２の無停電電源ユニットの出力電圧Ｖ1 及びＶ2 の
間に偏差があると両無停電電源装置間に横流が流れる。
特に電流抑制に寄与するインピーダンスが配線の抵抗５
及び６及びリアクトル７及び８のみであることを考慮す
ると、電流制御回路１３及び１４が無ければ各インバー
タが過電流状態となる危険性がある。しかしながら、図
１では電流制御回路１３及び１４の出力信号△Ｖ1 及び
△Ｖ2 によって電圧波形指令信号ＶR1 及び△ＶR2 が補
正されることから、過電流は効果的に抑制される。この
ときの動作波形を図５に示す。図５は、第１の無停電電
源装置の出力電圧Ｖ1 が第２の無停電電源装置の出力電
圧Ｖ2 よりも大きいときにおける電圧検出器１９及び２
０の出力信号ｋＶ1 及びｋＶ2 、及び電流検出器１１及
び１２の出力信号ｋＩ1 及びｋＩ2 の応答を振幅の大き
さを示している。実線で示す波形は電流制御回路１３及
び１４がない場合の応答を、また破線で示す波形は電流
制御回路１３及び１４がある場合の応答をそれぞれ示し
ている。まず、ｔ1 の時点でスイッチ９を投入すると、
電流制御回路１３及び１４がない場合には実線で示すよ
うにＶ1とＶ2との差により両無停電電源装置間に横流電
流が流れ、電流Ｉ1 は定常値Ｉ10よりも大きくなる。ま
た、電流Ｉ2 は定常値Ｉ20よりも小さくなる。その後は
並列運転制御回路１５及び１６の働きで両無停電電源装
置間の出力電圧差が抑制され、それに伴い電流Ｉ1 及び
Ｉ2 も定常値に落ち着く。これに対し、電流制御回路１
３及び１４がある場合には破線で示すように電流Ｉ1 及
びＩ2 の大きさに応じて両無停電電源装置の出力電圧の
大きさが抑制され、両無停電電源装置間の電圧差が小さ
くなるため電流Ｉ1 及びＩ2 の差も抑制される。従っ
て、本実施例によれば複数台の無停電電源装置を並列運
転する際の無停電電源装置間に流れる横流を効果的に抑
制できる。
【００１５】この実施例は複数台の無停電電源装置を並
列運転する場合を例にとって説明したが、本発明はこれ
に限定されることなく、蓄電池を持たない通常のインバ
ータ装置の並列運転の場合にもそのまま適用することが
できる。
列運転する場合を例にとって説明したが、本発明はこれ
に限定されることなく、蓄電池を持たない通常のインバ
ータ装置の並列運転の場合にもそのまま適用することが
できる。
【００１６】図６は本発明の異なる実施例を示す概略回
路図、図７はその動作波形図を示す。この実施例が図１
の実施例と相違するところは、電流検出器１１及び１２
の出力信号の偏差ΔｋＩ1(＝ｋＩ1−ｋＩ2)及びΔｋＩ2
(＝ｋＩ2−ｋＩ1)が電流制御回路１３及び１４の入力信
号となるように加算器２７及び２８を設けた点にある。
このような構成にすると、図７に破線で示すように電流
制御回路１３の動作により無停電電源ユニット２の出力
電圧Ｖ1 が下がるのに対し、無停電電源ユニット３の出
力電圧Ｖ2 は電流制御回路１４の動作により上昇する。
従って、この実施例では図５と図７とを比較すれば判る
ように図１の実施例に比べ無停電電源装置間の電圧差抑
制効果はさらに大きくなる利点を有する。また、定常状
態においては電流制御回路１３及び１４の動作により出
力電圧の低下が抑制される効果を有する。よって、本実
施例によれば、負荷の大きさによる出力電圧の変動が小
さい理想的な無停電電源装置を提供できる。
路図、図７はその動作波形図を示す。この実施例が図１
の実施例と相違するところは、電流検出器１１及び１２
の出力信号の偏差ΔｋＩ1(＝ｋＩ1−ｋＩ2)及びΔｋＩ2
(＝ｋＩ2−ｋＩ1)が電流制御回路１３及び１４の入力信
号となるように加算器２７及び２８を設けた点にある。
このような構成にすると、図７に破線で示すように電流
制御回路１３の動作により無停電電源ユニット２の出力
電圧Ｖ1 が下がるのに対し、無停電電源ユニット３の出
力電圧Ｖ2 は電流制御回路１４の動作により上昇する。
従って、この実施例では図５と図７とを比較すれば判る
ように図１の実施例に比べ無停電電源装置間の電圧差抑
制効果はさらに大きくなる利点を有する。また、定常状
態においては電流制御回路１３及び１４の動作により出
力電圧の低下が抑制される効果を有する。よって、本実
施例によれば、負荷の大きさによる出力電圧の変動が小
さい理想的な無停電電源装置を提供できる。
【００１７】図８及び図９は本発明の他の実施例を示す
概略回路図、図１０はその動作波形図を示す。この実施
例が図１の実施例と相違するところは、並列運転システ
ム全体を管理するシーケンス制御回路２９を設け、これ
により各電流制御回路１３及び１４の信号ｋＩ1 及びｋ
Ｉ2 に対する感度を操作するようにした点にある。シー
ケンス制御回路２９は、電流制御回路１３及び１４の感
度を操作するシーケンス信号Ｓ1 及びＳ2 を発生するシ
ーケンス信号発生回路２９ａ、シーケンス信号Ｓ1 及び
Ｓ2 を所定時間遅らせたスイッチ駆動信号ＳＤ1 及びＳ
Ｄ2 にしてスイッチ９及び１０に付与する遅延回路２９
ｂ及び２９ｃから構成されている。電流制御回路１３及
び１４の感度は過電流抑制が必要な無停電電源ユニット
の並列投入時に高くし、安定した並列運転を行っている
時及び無停電電源ユニット１台で運転している時には低
くし、出力電流の変化に対する出力電圧の変動を小さく
するのが理想的である。この実施例では、シーケンス制
御回路２９により各電流制御回路１４及び１４の信号ｋ
Ｉ1 及びｋＩ2 に対する感度を操作するようにしている
ため、無停電電源ユニット２を並列投入する場合シーケ
ンス信号発生回路２９ａが図１０に示す並列投入指令と
してのシーケンス信号Ｓ1 を発生し、電流制御回路１４
はこのシ−ケンス信号Ｓ1に応じて感度Ｇ1を図１０の
(４)に示すように変化させて上記を達成している。即
ち、感度Ｇ1 は並列投入時は高く、時間とともに低くな
っていき、定常運転状態ではほとんど０となる。このよ
うな特性を持つ電流制御回路１４は図９に示す構成で容
易に実現できる。図９では、演算増幅器３２ａ〜３２
ｃ，コンデンサ３２ｄ，抵抗３２ｅ〜３２ｍ及び可変抵
抗３２ｎから成る電流感度操作回路３２で感度Ｇ1 を操
作しており、図１０に示すシーケンス信号Ｓ1 が入力さ
れると演算増幅器３２ａの出力ＳＴ1 は図１０(３)のよ
うに変化する。このとき、感度Ｇ1 の値は図１０の
（１）と図１０の（３）を加算して図１０の(４)のよう
に求まる。図８のスイッチ９は電流制御回路１３の感度
Ｇ1 が確立した後に動作させる必要があり、シーケンス
信号Ｓ1 を遅延回路２９ｂで遅らせたスイッチ駆動信号
ＳＤ1 で操作する。また、感度Ｇ1 のピーク値の調節は
可変抵抗３２ｎを操作することで行える。
概略回路図、図１０はその動作波形図を示す。この実施
例が図１の実施例と相違するところは、並列運転システ
ム全体を管理するシーケンス制御回路２９を設け、これ
により各電流制御回路１３及び１４の信号ｋＩ1 及びｋ
Ｉ2 に対する感度を操作するようにした点にある。シー
ケンス制御回路２９は、電流制御回路１３及び１４の感
度を操作するシーケンス信号Ｓ1 及びＳ2 を発生するシ
ーケンス信号発生回路２９ａ、シーケンス信号Ｓ1 及び
Ｓ2 を所定時間遅らせたスイッチ駆動信号ＳＤ1 及びＳ
Ｄ2 にしてスイッチ９及び１０に付与する遅延回路２９
ｂ及び２９ｃから構成されている。電流制御回路１３及
び１４の感度は過電流抑制が必要な無停電電源ユニット
の並列投入時に高くし、安定した並列運転を行っている
時及び無停電電源ユニット１台で運転している時には低
くし、出力電流の変化に対する出力電圧の変動を小さく
するのが理想的である。この実施例では、シーケンス制
御回路２９により各電流制御回路１４及び１４の信号ｋ
Ｉ1 及びｋＩ2 に対する感度を操作するようにしている
ため、無停電電源ユニット２を並列投入する場合シーケ
ンス信号発生回路２９ａが図１０に示す並列投入指令と
してのシーケンス信号Ｓ1 を発生し、電流制御回路１４
はこのシ−ケンス信号Ｓ1に応じて感度Ｇ1を図１０の
(４)に示すように変化させて上記を達成している。即
ち、感度Ｇ1 は並列投入時は高く、時間とともに低くな
っていき、定常運転状態ではほとんど０となる。このよ
うな特性を持つ電流制御回路１４は図９に示す構成で容
易に実現できる。図９では、演算増幅器３２ａ〜３２
ｃ，コンデンサ３２ｄ，抵抗３２ｅ〜３２ｍ及び可変抵
抗３２ｎから成る電流感度操作回路３２で感度Ｇ1 を操
作しており、図１０に示すシーケンス信号Ｓ1 が入力さ
れると演算増幅器３２ａの出力ＳＴ1 は図１０(３)のよ
うに変化する。このとき、感度Ｇ1 の値は図１０の
（１）と図１０の（３）を加算して図１０の(４)のよう
に求まる。図８のスイッチ９は電流制御回路１３の感度
Ｇ1 が確立した後に動作させる必要があり、シーケンス
信号Ｓ1 を遅延回路２９ｂで遅らせたスイッチ駆動信号
ＳＤ1 で操作する。また、感度Ｇ1 のピーク値の調節は
可変抵抗３２ｎを操作することで行える。
【００１８】図１１は電流制御回路１３（及び１４）の
異なる実施例で、装置容量の異なる無停電電源装置間の
並列運転を可能にする電流制御回路を提供するものであ
る。この電流制御回路は、シーケンス信号発生回路２９
ａの出力側に接続される電流感度操作回路３２（図９に
示す）及び遅延回路３３，電流検出器１１の出力側に接
続される実効値検出回路３６，Ｖccから基準電流値Ｉe
10 を設定する可変抵抗３５，実効値検出回路３６の出
力信号Ｉe1 と基準電流値Ｉe10を比較する加算器３７，
加算器３７の出力側に接続される電流制御関数３８，電
流感度操作回路３２の出力信号と電流制御関数３８の出
力信号とを遅延回路３３の出力信号に切換えるスイッチ
３４、スイッチ３４の出力側に接続される加算器１３ｊ
から成っている。かかる電流制御回路では、遅延回路３
３の出力信号ＳＤ3 でスイッチ３４を操作し、ＳＤ3 が
ＬｏｗレべルのときはＧ3＝Ｇ1、またＳＤ3 がHighレべ
ルのときはＧ3＝Ｇ2になるように動作する。ここで、Ｇ
2 は、電流制御関数３８が実効値検出回路３６を介して
得られる電流ｋＩ1 の実効値Ｉe1を、可変抵抗３５で設
定される設定値Ｉe10 に近付けるように出力する信号で
ある。従って、遅延回路３３の出力信号ＳＤ3 がHighレ
べル時は電流Ｉ1 の実効値Ｉe1が設定値Ｉe10 に従い制
御されるので、各無停電電源装置ごとに出力電流実効値
の設定値Ｉe10 を変えることにより、装置間の電流分担
を操作することができる。図１２は図１１の動作波形図
であり、遅延回路３３の出力信号ＳＤ3 は、図１２に示
すように図８におけるシーケンス信号発生回路２９ａの
シーケンス信号Ｓ1 に対し遅延回路３３で決まる時間Ｔ
Ｄだけ遅れた波形となる。このとき、電流制御回路１５
は時点ｔ3 以前は単純な電流抑制動作をし、時点ｔ3 以
降は電流分担制御動作をする。よって本実施例によれ
ば、遅れ時間ＴＤを調整することで各無停電電源装置を
並列投入時の過渡応答が継続している間は電流抑制動作
をさせ、定常状態に達した後は電流分担動作させること
が可能である。
異なる実施例で、装置容量の異なる無停電電源装置間の
並列運転を可能にする電流制御回路を提供するものであ
る。この電流制御回路は、シーケンス信号発生回路２９
ａの出力側に接続される電流感度操作回路３２（図９に
示す）及び遅延回路３３，電流検出器１１の出力側に接
続される実効値検出回路３６，Ｖccから基準電流値Ｉe
10 を設定する可変抵抗３５，実効値検出回路３６の出
力信号Ｉe1 と基準電流値Ｉe10を比較する加算器３７，
加算器３７の出力側に接続される電流制御関数３８，電
流感度操作回路３２の出力信号と電流制御関数３８の出
力信号とを遅延回路３３の出力信号に切換えるスイッチ
３４、スイッチ３４の出力側に接続される加算器１３ｊ
から成っている。かかる電流制御回路では、遅延回路３
３の出力信号ＳＤ3 でスイッチ３４を操作し、ＳＤ3 が
ＬｏｗレべルのときはＧ3＝Ｇ1、またＳＤ3 がHighレべ
ルのときはＧ3＝Ｇ2になるように動作する。ここで、Ｇ
2 は、電流制御関数３８が実効値検出回路３６を介して
得られる電流ｋＩ1 の実効値Ｉe1を、可変抵抗３５で設
定される設定値Ｉe10 に近付けるように出力する信号で
ある。従って、遅延回路３３の出力信号ＳＤ3 がHighレ
べル時は電流Ｉ1 の実効値Ｉe1が設定値Ｉe10 に従い制
御されるので、各無停電電源装置ごとに出力電流実効値
の設定値Ｉe10 を変えることにより、装置間の電流分担
を操作することができる。図１２は図１１の動作波形図
であり、遅延回路３３の出力信号ＳＤ3 は、図１２に示
すように図８におけるシーケンス信号発生回路２９ａの
シーケンス信号Ｓ1 に対し遅延回路３３で決まる時間Ｔ
Ｄだけ遅れた波形となる。このとき、電流制御回路１５
は時点ｔ3 以前は単純な電流抑制動作をし、時点ｔ3 以
降は電流分担制御動作をする。よって本実施例によれ
ば、遅れ時間ＴＤを調整することで各無停電電源装置を
並列投入時の過渡応答が継続している間は電流抑制動作
をさせ、定常状態に達した後は電流分担動作させること
が可能である。
【００１９】図１３及び図１４は本発明の更に異なる実
施例で、無停電電源装置を多数台並列にして運転する場
合の構成を示している。図１３では３個の無停電電源装
置３９，４０及び４１をそれぞれスイッチ９，１０及び
４５で並列投入できるように構成し、並列運転制御回路
１５（４０及び４１内のものは省略）がそれぞれの出力
電圧の電圧差及び位相差を判断する基準波形として各イ
ンバータの平均値電圧すなわち電圧検出器４２を介して
得られる負荷電圧ＶL に比例する信号ｋＶLを用いてい
る。従って、加算器２５は電圧検出器１９からの信号ｋ
Ｖ1 と電圧検出器４２からの信号ｋＶL との偏差を検出
する働きをする。このようにすると多数台の並列運転が
可能となる。更に、図１４は図８の変形例でシーケンス
制御回路２９より各無停電電源装置３９，４０及び４１
の電流制御回路の感度を変化させると共に、スイッチを
シーケンス信号より所定時間遅れて駆動するように構成
したものである。４３は抵抗、４４はリアクトルであ
る。
施例で、無停電電源装置を多数台並列にして運転する場
合の構成を示している。図１３では３個の無停電電源装
置３９，４０及び４１をそれぞれスイッチ９，１０及び
４５で並列投入できるように構成し、並列運転制御回路
１５（４０及び４１内のものは省略）がそれぞれの出力
電圧の電圧差及び位相差を判断する基準波形として各イ
ンバータの平均値電圧すなわち電圧検出器４２を介して
得られる負荷電圧ＶL に比例する信号ｋＶLを用いてい
る。従って、加算器２５は電圧検出器１９からの信号ｋ
Ｖ1 と電圧検出器４２からの信号ｋＶL との偏差を検出
する働きをする。このようにすると多数台の並列運転が
可能となる。更に、図１４は図８の変形例でシーケンス
制御回路２９より各無停電電源装置３９，４０及び４１
の電流制御回路の感度を変化させると共に、スイッチを
シーケンス信号より所定時間遅れて駆動するように構成
したものである。４３は抵抗、４４はリアクトルであ
る。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、インバータを並列運転
する際のインバータ間横流を効果的に抑制し、各インバ
ータを安定に運転することができる。また、各装置ごと
に分担電流を設定できるので、容量の異なるインバータ
間の並列運転も可能である。
する際のインバータ間横流を効果的に抑制し、各インバ
ータを安定に運転することができる。また、各装置ごと
に分担電流を設定できるので、容量の異なるインバータ
間の並列運転も可能である。
【図１】本発明を適用した無停電電源装置の実施例を示
す概略回路構成図である。
す概略回路構成図である。
【図２】図１の無停電電源装置に使用する電流制御回路
の詳細図である。
の詳細図である。
【図３】図１の無停電電源装置に使用する並列運転制御
回路の詳細図である。
回路の詳細図である。
【図４】図３の並列運転制御回路の動作を説明するため
の波形図である。
の波形図である。
【図５】図１の無停電電源装置の動作を説明するための
波形図である。
波形図である。
【図６】本発明を適用した無停電電源装置の異なる実施
例を示す概略回路構成図である。
例を示す概略回路構成図である。
【図７】図６の無停電電源装置の動作を説明するための
波形図である。
波形図である。
【図８】本発明を適用した無停電電源装置の他の実施例
を示す概略回路構成図である。
を示す概略回路構成図である。
【図９】図８の無停電電源装置に使用する並列運転制御
回路の詳細図である。
回路の詳細図である。
【図１０】図８の無停電電源装置に図９の並列運転制御
回路を適用した場合の動作を説明するための波形図であ
る。
回路を適用した場合の動作を説明するための波形図であ
る。
【図１１】図８の無停電電源装置に使用する並列運転制
御回路の他の実施例を示す詳細図である。
御回路の他の実施例を示す詳細図である。
【図１２】図８の無停電電源装置に図１１の並列運転制
御回路を適用した場合の動作を説明するための波形図で
ある。
御回路を適用した場合の動作を説明するための波形図で
ある。
【図１３】本発明を適用した無停電電源装置の更に異な
る実施例を示す概略回路構成図である。
る実施例を示す概略回路構成図である。
【図１４】本発明を適用した無停電電源装置の更に他の
実施例を示す概略回路構成図である。
実施例を示す概略回路構成図である。
１…商用交流系統、２，３…無停電電源ユニット、２
ａ，３ａ…整流器、２ｂ，３ｂ…蓄電池、２ｃ，３ｃ…
インバータ、４…負荷、９，１０…スイッチ、１１，１
２…電流検出器、１３，１４…電流制御回路、１５，１
６…並列運転制御回路、１７，１８，２１，２２，２
５，２６，２７，２８…加算器、２９…シーケンス制御
回路、３９，４０，４１…無停電電源。
ａ，３ａ…整流器、２ｂ，３ｂ…蓄電池、２ｃ，３ｃ…
インバータ、４…負荷、９，１０…スイッチ、１１，１
２…電流検出器、１３，１４…電流制御回路、１５，１
６…並列運転制御回路、１７，１８，２１，２２，２
５，２６，２７，２８…加算器、２９…シーケンス制御
回路、３９，４０，４１…無停電電源。
フロントページの続き (72)発明者 嶋田 恵三 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 徳永 紀一 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 櫻井 芳美 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 大和 育男 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内
Claims (10)
- 【請求項１】入力側が直流電源に接続され出力側が同一
負荷に接続された複数個のインバータと、 各インバータを制御する複数個の制御回路とから成り、 各制御回路が、 (1) インバータの出力電圧を検出する電圧検出手段、 (2) インバータの出力電流を検出する電流検出手段、 (3) 複数個のインバータの出力電圧の偏差を検出する第
１の偏差検出手段、 (4) 電圧検出手段の出力信号と第１の偏差検出手段の出
力信号とに基づいてインバータが出力すべき電圧の周波
数及び振幅に応じた正弦波形の電圧波形指令信号を発生
する並列運転制御回路、 (5) 電流検出手段の出力信号を電圧信号に換え、これと
並列運転制御回路の出力信号との偏差を検出する第２の
偏差検出手段、 (6) 第２の偏差検出手段の出力信号と電圧検出手段の出
力信号との偏差を検出する第３の偏差検出手段、 (7) 第２の偏差検出手段の出力信号と電圧検出手段の出
力信号との偏差を小さくするようにインバータのデュー
ティを制御する制御手段、 を具備することを特徴とするインバータ装置。 - 【請求項２】入力側が直流電源に接続され出力側が同一
負荷に接続された複数個のインバータと、 各インバータを制御する複数個の制御回路とから成り、 各制御回路が、 (1) インバータの出力電圧を検出する電圧検出手段、 (2) インバータの出力電流を検出する電流検出手段、 (3) 複数個のインバータの出力電圧の偏差を検出する第
１の偏差検出手段、 (4) 複数個のインバータの出力電流の偏差を検出する第
２の偏差検出手段、 (5) 電圧検出手段の出力信号と第１の偏差検出手段の出
力信号とに基づいてインバータが出力すべき電圧の周波
数及び振幅に応じた正弦波形の電圧波形指令信号を発生
する並列運転制御回路、 (6) 第２の偏差検出手段の出力信号を電圧信号に換え、
これと並列運転制御回路の出力信号との偏差を検出する
第３の偏差検出手段、 (7) 第３の偏差検出手段の出力信号と電圧検出手段の出
力信号との偏差を検出する第４の偏差検出手段、 (8) 第３の偏差検出手段の出力信号と電圧検出手段の出
力信号との偏差を小さくするようにインバータのデュー
ティを制御する制御手段、 を具備することを特徴とするインバータ装置。 - 【請求項３】入力側が直流電源に接続され出力側がそれ
ぞれスイッチを介して同一負荷に接続された複数個のイ
ンバータと、 各インバータを制御する複数個の制御回路とから成り、 各制御回路が、 (1) インバータの出力電圧を検出する電圧検出手段、 (2) インバータの出力電流を検出する電流検出手段、 (3) 複数個のインバータの出力電圧の偏差を検出する第
１の偏差検出手段、 (4) 電圧検出手段の出力信号と第１の偏差検出手段の出
力信号とに基づいてインバータが出力すべき電圧の周波
数及び振幅に応じた正弦波形の電圧波形指令信号を発生
する並列運転制御回路、 (5) 電流検出手段の出力信号を電圧信号に換え、これと
並列運転制御回路の出力信号との偏差を検出する第２の
偏差検出手段、 (6) 第２の偏差検出手段の出力信号と電圧検出手段の出
力信号との偏差を検出する第３の偏差検出手段、 (7) 第２の偏差検出手段の出力信号と電圧検出手段の出
力信号との偏差を小さくするようにインバータのデュー
ティを制御する制御手段、 (8) 並列運転システム全体を管理すると共に第２の偏差
検出手段の電流検出手段の出力信号に対する感度を操作
する信号及びスイッチ駆動信号を発生するシーケンス制
御回路、 を具備することを特徴とするインバータ装置。 - 【請求項４】入力側が直流電源に接続され出力側が同一
負荷に接続された複数個のインバータと、 各インバータを制御する複数個の制御回路とから成り、 各制御回路が、 (1) インバータの出力電圧を検出する電圧検出手段、 (2) インバータの出力電流を検出する電流検出手段、 (3) 電圧検出手段の出力信号と複数個のインバータの平
均出力電圧の偏差を検出する第１の偏差検出手段、 (4) 電圧検出手段の出力信号と第１の偏差検出手段の出
力信号とに基づいてインバータが出力すべき電圧の周波
数及び振幅に応じた正弦波形の電圧波形指令信号を発生
する並列運転制御回路、 (5) 電流検出手段の出力信号を電圧信号に換え、これと
並列運転制御回路の出力信号との偏差を検出する第２の
偏差検出手段、 (6) 第２の偏差検出手段の出力信号と電圧検出手段の出
力信号との偏差を検出する第３の偏差検出手段、 (7) 第２の偏差検出手段の出力信号と電圧検出手段の出
力信号との偏差を小さくするようにインバータのデュー
ティを制御する制御手段、 を具備することを特徴とするインバータ装置。 - 【請求項５】入力側が直流電源に接続され出力側がそれ
ぞれスイッチを介して同一負荷に接続された複数個のイ
ンバータと、 各インバータを制御する複数個の制御回路とから成り、 各制御回路が、 (1) インバータの出力電圧を検出する電圧検出手段、 (2) インバータの出力電流を検出する電流検出手段、 (3) 電圧検出手段の出力信号と複数個のインバータの平
均出力電圧の偏差を検出する第１の偏差検出手段、 (4) 電圧検出手段の出力信号と第１の偏差検出手段の出
力信号とに基づいてインバータが出力すべき電圧の周波
数及び振幅に応じた正弦波形の電圧波形指令信号を発生
する並列運転制御回路、 (5) 電流検出手段の出力信号を電圧信号に換え、これと
並列運転制御回路の出力信号との偏差を検出する第２の
偏差検出手段、 (6) 第２の偏差検出手段の出力信号と電圧検出手段の出
力信号との偏差を検出する第３の偏差検出手段、 (7) 第２の偏差検出手段の出力信号と電圧検出手段の出
力信号との偏差を小さくするようにインバータのデュー
ティを制御する制御手段、 (8) 並列運転システム全体を管理すると共に第２の偏差
検出手段の電流検出手段の出力信号に対する感度を操作
する信号及びスイッチ駆動信号を発生するシーケンス制
御回路、 を具備することを特徴とするインバータ装置。 - 【請求項６】商用交流系統からの交流電力を直流電力に
変換する整流器、整流器の出力側に接続され直流電力を
交流電力に変換するインバータ、商用交流系統が停電時
にインバータに直流電力の供給する蓄電池を備え、それ
ぞれインバータの出力側が同一負荷に接続された複数個
の無停電電源ユニットと、 各無停電電源ユニットを制御する複数個の制御回路とか
ら成り、 各制御回路が、 (1) 無停電電源ユニットの出力電圧を検出する電圧検出
手段、 (2) 無停電電源ユニットの出力電流を検出する電流検出
手段、 (3) 複数個の無停電電源ユニットの出力電圧の偏差を検
出する第１の偏差検出手段、 (4) 電圧検出手段の出力信号と第１の偏差検出手段の出
力信号とに基づいて無停電電源ユニットが出力すべき電
圧の周波数及び振幅に応じた正弦波形の電圧波形指令信
号を発生する並列運転制御回路、 (5) 電流検出手段の出力信号を電圧信号に換え、これと
並列運転制御回路の出力信号との偏差を検出する第２の
偏差検出手段、 (6) 第２の偏差検出手段の出力信号と電圧検出手段の出
力信号との偏差を検出する第３の偏差検出手段、 (7) 第２の偏差検出手段の出力信号と電圧検出手段の出
力信号との偏差を小さくするようにインバータのデュー
ティを制御する制御手段、 を具備することを特徴とする無停電電源装置。 - 【請求項７】商用交流系統からの交流電力を直流電力に
変換する整流器、整流器の出力側に接続され直流電力を
交流電力に変換するインバータ、商用交流系統が停電時
にインバータに直流電力の供給する蓄電池を備え、それ
ぞれインバータの出力側が同一負荷に接続された複数個
の無停電電源ユニットと、 各無停電電源ユニットを制御する複数個の制御回路とか
ら成り、 各制御回路が、 (1) 無停電電源ユニットの出力電圧を検出する電圧検出
手段、 (2) 無停電電源ユニットの出力電流を検出する電流検出
手段、 (3) 複数個の無停電電源ユニットの出力電圧の偏差を検
出する第１の偏差検出手段、 (4) 複数個の無停電電源ユニットの出力電流の偏差を検
出する第２の偏差検出手段、 (5) 電圧検出手段の出力信号と第１の偏差検出手段の出
力信号とに基づいて無停電電源ユニットが出力すべき電
圧の周波数及び振幅に応じた正弦波形の電圧波形指令信
号を発生する並列運転制御回路、 (6) 第２の偏差検出手段の出力信号を電圧信号に換え、
これと並列運転制御回路の出力信号との偏差を検出する
第３の偏差検出手段、 (7) 第３の偏差検出手段の出力信号と電圧検出手段の出
力信号との偏差を検出する第４の偏差検出手段、 (8) 第３の偏差検出手段の出力信号と電圧検出手段の出
力信号との偏差を小さくするようにインバータのデュー
ティを制御する制御手段、 を具備することを特徴とする無停電電源装置。 - 【請求項８】商用交流系統からの交流電力を直流電力に
変換する整流器、整流器の出力側に接続され直流電力を
交流電力に変換するインバータ、商用交流系統が停電時
にインバータに直流電力の供給する蓄電池を備え、各イ
ンバータの出力側がそれぞれスイッチを介して同一負荷
に接続された複数個の無停電電源ユニットと、各無停電
電源ユニットを制御する複数個の制御回路とから成り、 各制御回路が、 (1) 無停電電源ユニットの出力電圧を検出する電圧検出
手段、 (2) 無停電電源ユニットの出力電流を検出する電流検出
手段、 (3) 複数個の無停電電源ユニットの出力電圧の偏差を検
出する第１の偏差検出手段、 (4) 電圧検出手段の出力信号と第１の偏差検出手段の出
力信号とに基づいて無停電電源ユニットが出力すべき電
圧の周波数及び振幅に応じた正弦波形の電圧波形指令信
号を発生する並列運転制御回路、 (5) 電流検出手段の出力信号を電圧信号に換え、これと
並列運転制御回路の出力信号との偏差を検出する第２の
偏差検出手段、 (6) 第２の偏差検出手段の出力信号と電圧検出手段の出
力信号との偏差を検出する第３の偏差検出手段、 (7) 第２の偏差検出手段の出力信号と電圧検出手段の出
力信号との偏差を小さくするようにインバータのデュー
ティを制御する制御手段、 (8) 並列運転システム全体を管理すると共に第２の偏差
検出手段の電流検出手段の出力信号に対する感度を操作
する信号及びスイッチ駆動信号を発生するシーケンス制
御回路、 を具備することを特徴とする無停電電源装置。 - 【請求項９】商用交流系統からの交流電力を直流電力に
変換する整流器、整流器の出力側に接続され直流電力を
交流電力に変換するインバータ、商用交流系統が停電時
にインバータに直流電力の供給する蓄電池を備え、それ
ぞれインバータの出力側が同一負荷に接続された複数個
の無停電電源ユニットと、 各無停電電源ユニットを制御する複数個の制御回路とか
ら成り、 各制御回路が、 (1) 無停電電源ユニットの出力電圧を検出する電圧検出
手段、 (2) 無停電電源ユニットの出力電流を検出する電流検出
手段、 (3) 電圧検出手段の出力信号と複数個の無停電電源ユニ
ットの平均出力電圧の偏差を検出する第１の偏差検出手
段、 (4) 電圧検出手段の出力信号と第１の偏差検出手段の出
力信号とに基づいて停電電源ユニットが出力すべき電圧
の周波数及び振幅に応じた正弦波形の電圧波形指令信号
を発生する並列運転制御回路、 (5) 電流検出手段の出力信号を電圧信号に換え、これと
並列運転制御回路の出力信号との偏差を検出する第２の
偏差検出手段、 (6) 第２の偏差検出手段の出力信号と電圧検出手段の出
力信号との偏差を検出する第３の偏差検出手段、 (7) 第２の偏差検出手段の出力信号と電圧検出手段の出
力信号との偏差を小さくするようにインバータのデュー
ティを制御する制御手段、 を具備することを特徴とする無停電電源装置。 - 【請求項１０】商用交流系統からの交流電力を直流電力
に変換する整流器、整流器の出力側に接続され直流電力
を交流電力に変換するインバータ、商用交流系統が停電
時にインバータに直流電力の供給する蓄電池を備え、各
インバータの出力側がそれぞれスイッチを介して同一負
荷に接続された複数個の無停電電源ユニットと、 各無停電電源ユニットを制御する複数個の制御回路とか
ら成り、 各制御回路が、 (1) 無停電電源ユニットの出力電圧を検出する電圧検出
手段、 (2) 無停電電源ユニットの出力電流を検出する電流検出
手段、 (3) 電圧検出手段の出力信号と複数個の無停電電源ユニ
ットの平均出力電圧の偏差を検出する第１の偏差検出手
段、 (4) 電圧検出手段の出力信号と第１の偏差検出手段の出
力信号とに基づいて無停電電源ユニットが出力すべき電
圧の周波数及び振幅に応じた正弦波形の電圧波形指令信
号を発生する並列運転制御回路、 (5) 電流検出手段の出力信号を電圧信号に換え、これと
並列運転制御回路の出力信号との偏差を検出する第２の
偏差検出手段、 (6) 第２の偏差検出手段の出力信号と電圧検出手段の出
力信号との偏差を検出する第３の偏差検出手段、 (7) 第２の偏差検出手段の出力信号と電圧検出手段の出
力信号との偏差を小さくするようにインバータのデュー
ティを制御する制御手段、 (8) 並列運転システム全体を管理すると共に第２の偏差
検出手段の電流検出手段の出力信号に対する感度を操作
する信号及びスイッチ駆動信号を発生するシーケンス制
御回路、 を具備することを特徴とする無停電電源装置。
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- 1992-02-18 JP JP03036692A patent/JP3259308B2/ja not_active Expired - Fee Related
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