JPH0642782B2 - インバータの並列運転制御方法 - Google Patents

インバータの並列運転制御方法

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JPH0642782B2
JPH0642782B2 JP57227683A JP22768382A JPH0642782B2 JP H0642782 B2 JPH0642782 B2 JP H0642782B2 JP 57227683 A JP57227683 A JP 57227683A JP 22768382 A JP22768382 A JP 22768382A JP H0642782 B2 JPH0642782 B2 JP H0642782B2
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inverter
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秀法 大久保
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Fuji Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、定電圧定周波数インバータの並列運転方法
に係り、特に商用周波電源との同期を取る必要がある場
合の制御方法に関するものである。
従来、複数の定電圧定周波数インバータを並列運転する
方法として、第1図に示すように回路構成したものが知
られている。すなわち、第1図において、N台の定電圧
定周波数インバータINV1,INV2……INVnを運転する場
合、いずれか1台のインバータの発振器OS1が主発振器
となり、各インバータの発振器OS1,OS……OSnを共
通接続する発振母線OSBにスイツチSWを介して所定
の信号を送出し、他のインバータは前記発振母線OSB
に送出された信号周波数で運転するよう構成される。ま
た、前記主発振器OS1を有するインバータINV1が故障ま
たは停止した場合は、別のインバータの発振器が主発振
器となり、発振母線OSBに所定の信号を送出し、その
他のインバータは前記と同様にして発振母線OSBに送
出された信号周波数で運転するよう構成される。
しかしながら、このように回路構成されるインバータの
並列運転方法によれば、発振母線をインバータ間で接続
しなければならないため、インバータ相互間においてノ
イズ等の影響を受けやすくなる難点がある。
また、定電圧定周波数インバータは、商用周波電源と同
期させて運転する必要も生じ、このような場合に商用周
波電源との位相の同期と共に円滑な並列運転を実現する
ことも要求される。
そこで、本発明者は、前記従来の定電圧定周波数インバ
ータの並列運転における問題点を全て克服すると共に商
用周波電源との同期運転を円滑に行うことができる制御
方法を得るべく種々検討を重ねた結果、並列運転される
複数のインバータの出力周波数を設定するに際し、全イ
ンバータの出力電流の平均値電流を検出してこの検出電
流に基づいて得られる有効電流の偏差分によりインバー
タ相互間の位相差を補正する有効電流偏差演算器を設
け、この演算器の出力に基づいて周波数の固定を行う機
能を有する調節器を介して電圧−周波数発振器の発振周
波数を定めることにより、各インバータを各発振器で設
定された周波数の平均値でバランスよく並列運転するこ
とができることを突き止めた。
また、この場合、商用周波電源母線に対し、商用周波電
源と各インバータの出力電圧との位相差を検出しなが
ら、この位相差が0になるよう制御する機能を付加する
ことにより、商用周波電源との同期並列運転も簡便に達
成することができることを突き止めた。
従つて、本発明の目的は、定電圧定周波数インバータを
並列運転するに際し、各インバータの発振器を共通接続
することなく、簡単な回路構成によりインバータ相互間
の位相差を補正して各インバータの運転状態をバランス
させることができ、しかも商用周波電源との同期並列運
転も円滑に達成することができるインバータの並列運転
制御方法を提供するにある。
前記の目的を達成するため、本発明においては、定電圧
定周波数インバータの並列運転制御方法において、 N台並列運転している各インバータの出力ラインにそれ
ぞれ変流器を設けると共に各インバータの出力共通母線
に変流器を設け、 前記共通母線に設けた変流器によって検出される母線に
流れる電流の1/Nの電流値と、前記各インバータの出
力ラインに設けた変流器によって検出される出力電流と
の偏差電流から、インバータの出力電圧または内部誘起
電圧相当の信号で各インバータ間の有効電圧の偏差分を
演算する有効電流偏差演算器によりインバータ相互間の
位相差を補正する信号を形成し、 この位相差補正信号を、有効電流の偏差分を0にするよ
うに制御する電圧−周波数調節器と、この電圧−周波数
調節器の出力を再入力とし、電圧−周波数調節器の出力
が0からずれるとその出力を0に戻すよう制御する周波
数調節器とからなる調節器に入力して電圧−周波数発振
器の発振周波数を設定することを特徴とする。
また、商用周波電源母線に対し、商用周波電源と各イン
バータの出力電圧との位相差を検出する位相差検出器
と、この位相差検出器で検出された位相差が0になるよ
う制御する位相調節器とを介して電圧−周波数発振器を
接続する構成とすれば好適である。
次に、本発明に係るインバータの並列運転制御方法の実
施例につき添付図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。
第2図は、本発明の一実施例を示すブロツク回路図であ
る。すなわち、第2図においては、N台の定電圧定周波
数インバータINV1〜INVnを並列運転する場合を示し、各
インバータは、それぞれ1次遅れフイルタとして周波数
調節器10と、電圧−周波数調節器12と、電圧−周波
数発振器14と、インバータ16と、有効電流偏差演算
器18と、変流器20とを備えている。
しかるに、各インバータにおいて、電圧−周波数調節器
12は、周波数調節器10と有効電流偏差演算器18と
から得られる出力を入力として、電圧−周波数発振器1
4の発振動作信号を出力する。この場合、電圧−周波数
発振器14は、調節器12の出力が0の時、基準周波数
となるよう調整される。また、インバータ16の出力ラ
インには、変流器20を接続すると共に、各インバータ
16の出力ラインを共通の母線Bに接続する。さらに、
母線Bには負荷22が接続される。
そこで、前記変流器20は、インバータ16の出力電流
を検出し、この検出電流値を有効電流偏差演算器18の
一方の入力端に入力する。また、前記母線Bにも変流器
24を接続し、N台運転されるインバータINV1〜INVn
平均値電流(全電流値の1/N)を検出し、この検出電
流値を前記有効電流偏差演算器18の他方の入力端に入
力する。
次に、前記のように接続配置したN台のインバータINV1
〜INVnの並列運転動作につき説明する。
まず、有効電流偏差演算器18では、変流器24を介し
て検出される母線Bに流れる電流の1/Nの電流値と、
変流器20を介して検出される各インバータ16の出力
電流との偏差電流から、インバータの出力電圧または内
部誘起電圧相当の信号で各インバータ間の有効電流の偏
差分を演算する。この有効電流偏差演算器18で得られ
た信号を電圧−周波数調節器12に入力すると、この系
は有効電流の偏差分を0にするような制御となる。しか
し、このままでは、各インバータの出力周波数は固定さ
れないので、電圧−周波数調節器12の出力を周波数調
節器10を介して再度電圧−周波数調節器12へ入力す
るようループを形成して、電圧−周波数調節器12の出
力が0からずれると周波数調節器10がその出力を0に
戻すように制御し、周波数の固定を達成する。従つて、
各インバータINV1〜INVnは、最終的に各電圧−周波数発
振器14の発振周波数の平均値の周波数で運転され、各
インバータは平均値の周波数と各発振周波数とに差があ
る場合、僅かに横流電流(有効電流の偏差分)を流し、
バランスすることになる。
このように、本実施例によれば、各インバータの出力ラ
インを共通母線に接続し、この共通母線に変流器を設け
て全インバータの出力電流の平均値を検出し、この電流
平均値に基づいて得られる有効電流の偏差分によりイン
バータ相互間の位相差を補正するようにしたため、従来
のようにいずれかの発振器からの出力信号を伝送するた
めの発振母線が不要となり、ノイズ等による誤動作を確
実に防止することができると共に信頼性の向上を図るこ
とができる。
第3図は、本発明の別の実施例を示すブロツク回路図で
ある。すなわち、本実施例回路は、第2図に示す回路構
成からなるインバータ商用周波電源に対しても同期させ
て並列運転を可能とした場合の一実施例を示すものであ
る。このため、本実施例回路では、第2図に示す回路構
成からなる各インバータにおいて、商用周波電源母線C
CBに対し位相差検出器26および位相調節器28を介
して周波数調節器10と接続する。この場合、各インバ
ータの出力ラインを計器用変圧器30を介して前記位相
差検出器26の入力端に商用周波電源母線CCBと共に
それぞれ接続する。その他の回路構成は前記第2図に示
す回路と全く同一であり、同一構成部分について同一の
参照符号を付してその詳細な説明は省略する。
本実施例回路によれば、位相差検出器26において、商
用周波電源と各インバータの出力電圧とから電圧位相差
を検出し、次いで位相調節器28において、前記位相差
が0になるよう制御される。従つて、商用周波電源との
接続に際しては、商用周波電源との位相を簡便に同期さ
せながら、しかもインバータ間の横流電流(有効電流の
偏差分)を0になるよう制御してインバータの並列運転
を円滑に達成することができる。
第4図は、第3図に示す商用周波電源との同期並列運転
制御を行う回路の変形例を示すものであつて、位相調節
器28の出力信号を直接電圧−周波数発振器14に入力
する構成としたものである。このように回路構成するこ
とによつても、第3図に示す実施例と全く同様にして商
用周波電源との同期並列運転を実現することができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更を
なし得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の定電圧定周波数インバータの並列運転方
法を示すブロツク回路図、第2図は本発明に係るインバ
ータの並列運転制御方法の一実施例を示すブロツク回路
図、第3図は本発明制御方法の別の実施例を示すブロツ
ク回路図、第4図は第3図に示す回路の変形例を示すブ
ロツク回路図である。 10…周波数調節器、12…電圧−周波数調節器 14…電圧−周波数発振器、16…インバータ 18…有効電流偏差演算器、20…変流器 22…負荷、24…変流器、 26…位相差検出器、28…位相調節器 30…計器用変圧器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】定電圧定周波数インバータの並列運転制御
    方法において、 N台並列運転している各インバータの出力ラインにそれ
    ぞれ変流器を設けると共に各インバータの出力共通母線
    に変流器を設け、 前記共通母線に設けた変流器によって検出される母線に
    流れる電流の1/Nの電流値と、前記各インバータの出
    力ラインに設けた変流器によって検出される出力電流と
    の偏差電流から、インバータの出力電圧または内部誘起
    電圧相当の信号で各インバータ間の有効電流の偏差分を
    演算する有効電流偏差演算器によりインバータ相互間の
    位相差を補正する信号を形成し、 この位相差補正信号を、有効電流の偏差分を0にするよ
    うに制御する電圧−周波数調節器と、この電圧−周波数
    調節器の出力を再入力とし、電圧−周波数調節器の出力
    が0からずれるとその出力を0に戻すよう制御する周波
    数調節器とからなる調節器に入力して電圧−周波数発振
    器の発振周波数を設定することを特徴とするインバータ
    の並列運転制御方法。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載のインバータの
    並列運転制御方法において、商用周波電源母線に対し、
    商用周波電源と各インバータの出力電圧との位相差を検
    出する位相差検出器と、この位相差検出器で検出された
    位相差が0になるよう制御する位相調節器とを介して電
    圧−周波数発振器を接続してなるインバータの並列運転
    制御方法。
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