JPH07106027B2 - インバータ装置の保護回路 - Google Patents
インバータ装置の保護回路Info
- Publication number
- JPH07106027B2 JPH07106027B2 JP63159006A JP15900688A JPH07106027B2 JP H07106027 B2 JPH07106027 B2 JP H07106027B2 JP 63159006 A JP63159006 A JP 63159006A JP 15900688 A JP15900688 A JP 15900688A JP H07106027 B2 JPH07106027 B2 JP H07106027B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inverter
- overcurrent
- filter
- circuit
- detected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、インバータ装置に生じた過電流が負荷に起
因するものか、それともインバータ内部の異常に起因す
るものかを判別し、その原因に対応した処置を行うよう
にしているインバータ装置の保護回路に関する。
因するものか、それともインバータ内部の異常に起因す
るものかを判別し、その原因に対応した処置を行うよう
にしているインバータ装置の保護回路に関する。
直流電力を交流電力に変換するインバータには、この直
流電力を得るために商用電源から交流電力の供給を受け
る整流器などの直流電源と、このインバータが出力する
交流電力に含まれている高調波成分を吸収・除去して正
弦波形にするためのフイルタと、このフイルタから出力
する交流電力を開閉するための遮断器などが付属してい
る。そこでこれら直流電源、インバータ、フイルタなら
びに遮断器を一括してインバータ装置と称することにす
る。
流電力を得るために商用電源から交流電力の供給を受け
る整流器などの直流電源と、このインバータが出力する
交流電力に含まれている高調波成分を吸収・除去して正
弦波形にするためのフイルタと、このフイルタから出力
する交流電力を開閉するための遮断器などが付属してい
る。そこでこれら直流電源、インバータ、フイルタなら
びに遮断器を一括してインバータ装置と称することにす
る。
このようなインバータ装置では、インバータを構成して
いる半導体スイッチ素子を保護するために、このインバ
ータに流れる電流が所定値以上の過電流になったことを
検出すれば、このインバータの電圧を絞って過電流の解
消を図る方法が一般的に採用されている。
いる半導体スイッチ素子を保護するために、このインバ
ータに流れる電流が所定値以上の過電流になったことを
検出すれば、このインバータの電圧を絞って過電流の解
消を図る方法が一般的に採用されている。
インバータ装置が単独で負荷に交流電力を供給する場合
には、前述した過電流保護方法を採用しても、特に大き
な支障はない。しかしながら、前述のインバータ装置の
複数組を母線を介して相互に並列接続して運転している
場合には、下記の不都合を生じることとなる。すなわ
ち、インバータの過電流の原因が負荷側にあるのではな
く、当該インバータの内部に異常があったために過電流
を生じた場合には、このインバータを系統から切離した
方がよいのにも拘らず、そのインバータの電圧を絞るこ
とになるので、並列運転している他のインバータ装置に
まで影響を及ぼすことになり、並列運転システムの出力
電圧を喪失させてしまう大きな欠点を有する。
には、前述した過電流保護方法を採用しても、特に大き
な支障はない。しかしながら、前述のインバータ装置の
複数組を母線を介して相互に並列接続して運転している
場合には、下記の不都合を生じることとなる。すなわ
ち、インバータの過電流の原因が負荷側にあるのではな
く、当該インバータの内部に異常があったために過電流
を生じた場合には、このインバータを系統から切離した
方がよいのにも拘らず、そのインバータの電圧を絞るこ
とになるので、並列運転している他のインバータ装置に
まで影響を及ぼすことになり、並列運転システムの出力
電圧を喪失させてしまう大きな欠点を有する。
そこで並列運転しているインバータ装置から負荷へ与え
られる負荷電流を検出し、この負荷電流の過電流値と、
個別のインバータ装置の過電流値とを比較することで、
インバータが過電流になった原因が負荷にあるか、それ
ともインバータ内部にあるのかを判別する方法が採用さ
れている。
られる負荷電流を検出し、この負荷電流の過電流値と、
個別のインバータ装置の過電流値とを比較することで、
インバータが過電流になった原因が負荷にあるか、それ
ともインバータ内部にあるのかを判別する方法が採用さ
れている。
しかしこの方法も、負荷電流検出用の変流器設置点より
も電源側、たとえば母線で地絡事故や短絡事故を生じた
場合には、上述した判別方法が適用できない不都合があ
る。
も電源側、たとえば母線で地絡事故や短絡事故を生じた
場合には、上述した判別方法が適用できない不都合があ
る。
そこでこの発明の目的は、いかなる場合でもインバータ
に生じた過電流の原因が負荷側にあるのか、それとも当
該インバータの内部にあるのかを確実に判別し、その原
因に対処できるようにすることにある。
に生じた過電流の原因が負荷側にあるのか、それとも当
該インバータの内部にあるのかを確実に判別し、その原
因に対処できるようにすることにある。
上記の目的を達成するために、この発明の保護回路は、
直流を交流に変換するインバータと、このインバータが
出力する交流の波形を整形するフイルタと、このフイル
タと負荷との間に設置したスイッチとで構成しているイ
ンバータ装置において、前記フィルタの前段に設けら
れ、前記インバータに流れる電流が所定値以上の過電流
になったことを検出する過電流検出手段と、前記フィル
タの後段に設けられ、前記スイッチの負荷側電圧が設定
値以下の不足電圧になったことを検出する不足電圧検出
手段と、不足電圧の検出後に過電流を検出した場合に
は、前記インバータに過電流保護動作を指令し、不足電
圧検出以前に過電流を検出した場合には、前記スイッチ
に開路を指令する論理回路とを備えるものとする。
直流を交流に変換するインバータと、このインバータが
出力する交流の波形を整形するフイルタと、このフイル
タと負荷との間に設置したスイッチとで構成しているイ
ンバータ装置において、前記フィルタの前段に設けら
れ、前記インバータに流れる電流が所定値以上の過電流
になったことを検出する過電流検出手段と、前記フィル
タの後段に設けられ、前記スイッチの負荷側電圧が設定
値以下の不足電圧になったことを検出する不足電圧検出
手段と、不足電圧の検出後に過電流を検出した場合に
は、前記インバータに過電流保護動作を指令し、不足電
圧検出以前に過電流を検出した場合には、前記スイッチ
に開路を指令する論理回路とを備えるものとする。
この発明は、インバータ装置には、出力する交流の波形
を整形するためにリアクトルとコンデンサとで構成され
たフイルタとを備えていることから、このフイルタの前
段に過電流検出手段を、またフイルタの後段に不足電圧
検出手段を設置すれば、過電流検出時点と不足電圧検出
時点とでは時間差を生じることに着目したものであっ
て、負荷側に過電流発生原因があるときには、先ず不足
電圧が検出され、その後に過電流検出となるが、インバ
ータ内部での異常の場合は、先ず過電流が検出され、そ
の結果として不足電圧となるので、このような動作のタ
イミングが前後することから故障原因を判別し、この故
障原因に対応した保護動作をさせようとするものであ
る。
を整形するためにリアクトルとコンデンサとで構成され
たフイルタとを備えていることから、このフイルタの前
段に過電流検出手段を、またフイルタの後段に不足電圧
検出手段を設置すれば、過電流検出時点と不足電圧検出
時点とでは時間差を生じることに着目したものであっ
て、負荷側に過電流発生原因があるときには、先ず不足
電圧が検出され、その後に過電流検出となるが、インバ
ータ内部での異常の場合は、先ず過電流が検出され、そ
の結果として不足電圧となるので、このような動作のタ
イミングが前後することから故障原因を判別し、この故
障原因に対応した保護動作をさせようとするものであ
る。
第１図は本発明の実施例をあらわした主回路接続図であ
って、２組のインバータ装置を並列運転する場合を示し
ている。
って、２組のインバータ装置を並列運転する場合を示し
ている。
この第１図において、第１インバータ装置10は、直流電
源11と、この直流電源11からの直流電力を交流電力に変
換するインバータ13と、この交流電力を絶縁・変圧する
ための変圧器14と、交流電力に含まれている高調波成分
を吸収・除去して正弦波形に整形するためのフイルタリ
アクトル15およびフイルタコンデンサ16でなるフイルタ
と、この交流電力を開閉する遮断器17および保護回路18
とで構成されている。また第２インバータ装置20も同様
に直流電源21、インバータ23、変圧器24、フイルタリア
クトル25とフイルタコンデンサ26とでなるフイルタ、遮
断器27および保護回路28とで構成されている。
源11と、この直流電源11からの直流電力を交流電力に変
換するインバータ13と、この交流電力を絶縁・変圧する
ための変圧器14と、交流電力に含まれている高調波成分
を吸収・除去して正弦波形に整形するためのフイルタリ
アクトル15およびフイルタコンデンサ16でなるフイルタ
と、この交流電力を開閉する遮断器17および保護回路18
とで構成されている。また第２インバータ装置20も同様
に直流電源21、インバータ23、変圧器24、フイルタリア
クトル25とフイルタコンデンサ26とでなるフイルタ、遮
断器27および保護回路28とで構成されている。
これら第１インバータ装置10と第２インバータ装置20と
は母線５により相互に並列接続されており、両インバー
タ装置10と20が出力する交流電力は、この母線５を介し
て負荷６に供給されるようになっている。
は母線５により相互に並列接続されており、両インバー
タ装置10と20が出力する交流電力は、この母線５を介し
て負荷６に供給されるようになっている。
本発明においてはこの母線５に接続している計器用変圧
器７により負荷側の電圧を検出して保護回路18と28とに
電圧信号を送る回路を設けている。また第１インバータ
装置10ではインバータ13の入力電流が変流器12で検出さ
れ、この電流信号が保護回路18に入力する回路を設けて
いる。第２インバータ装置20も同様にインバータ23の入
力電流を変流器22で検出してその電流信号を保護回路28
へ送る回路を設けている。
器７により負荷側の電圧を検出して保護回路18と28とに
電圧信号を送る回路を設けている。また第１インバータ
装置10ではインバータ13の入力電流が変流器12で検出さ
れ、この電流信号が保護回路18に入力する回路を設けて
いる。第２インバータ装置20も同様にインバータ23の入
力電流を変流器22で検出してその電流信号を保護回路28
へ送る回路を設けている。
保護回路18と28とは、それぞれが入力している負荷側の
電圧とインバータ入力電流とを常時監視して、設定値以
下の不足電圧と所定値以上の過電流とが発生したとき
に、この両者のどちらが先に発生したかを判別する。
電圧とインバータ入力電流とを常時監視して、設定値以
下の不足電圧と所定値以上の過電流とが発生したとき
に、この両者のどちらが先に発生したかを判別する。
たとえば母線５あるいは負荷６に短絡などの事故を生じ
た場合には、先ず母線５の電圧が低下し、これを計器用
変圧器７が検出する。その後にフイルタを構成している
フイルタリアクトル15の電流がある時定数に従って上昇
するので、変流器12または22が検出する過電流は電圧低
下よりも遅れることになる。それ故この場合にはインバ
ータ13または23に過電流保護動作を行わせる指令が保護
回路18または28から出力される。
た場合には、先ず母線５の電圧が低下し、これを計器用
変圧器７が検出する。その後にフイルタを構成している
フイルタリアクトル15の電流がある時定数に従って上昇
するので、変流器12または22が検出する過電流は電圧低
下よりも遅れることになる。それ故この場合にはインバ
ータ13または23に過電流保護動作を行わせる指令が保護
回路18または28から出力される。
またインバータ内部異常の場合には、先ず変流器12また
は22が過電流を検出することになるので、直ちに異常を
生じたインバータを母線５から切離すべく、遮断器18ま
たは28に遮断指令信号が発令されることとなる。
は22が過電流を検出することになるので、直ちに異常を
生じたインバータを母線５から切離すべく、遮断器18ま
たは28に遮断指令信号が発令されることとなる。
第２図は第１図に示す実施例回路に使用している保護回
路18の内部をあらわした制御ブロック図である。
路18の内部をあらわした制御ブロック図である。
この第２図に示すように、保護回路18は母線電圧を検出
する計器用変圧器７からの電圧信号1Aと、インバータ入
力電流を検出する変流器12からの電流信号1Bとを入力
し、過電流保護動作信号1Cをインバータ13に、また遮断
指令信号IDを遮断器17にそれぞれ出力するのであるが、
そのために、整流器31と電圧設定器32および電圧コンパ
レータ33とで構成された不足電圧検出手段、整流器34と
電流設定器35および電流コンパレータ36とで構成された
過電流検出手段、さらにリセットスイッチ30と３個のAN
D素子41,42,43と２個のOR素子44,47とＤフリツプフロツ
プ45とSRフリツプフロツプ46および遅延素子48とで構成
された論理回路とが、この保護回路18に備えてある。
する計器用変圧器７からの電圧信号1Aと、インバータ入
力電流を検出する変流器12からの電流信号1Bとを入力
し、過電流保護動作信号1Cをインバータ13に、また遮断
指令信号IDを遮断器17にそれぞれ出力するのであるが、
そのために、整流器31と電圧設定器32および電圧コンパ
レータ33とで構成された不足電圧検出手段、整流器34と
電流設定器35および電流コンパレータ36とで構成された
過電流検出手段、さらにリセットスイッチ30と３個のAN
D素子41,42,43と２個のOR素子44,47とＤフリツプフロツ
プ45とSRフリツプフロツプ46および遅延素子48とで構成
された論理回路とが、この保護回路18に備えてある。
Ｄフリツプフロツプ45とSRフリツプフロツプ46は、リセ
ットスイッチ30の操作により、ともにリセットされてい
る。ここで負荷側に短絡を生じると、まず母線電圧が設
定値以下に低下したことが電圧コンパレータ33からAND
素子41を経てＤフリツプフロツプ45に与えられ、その後
にインバータ電流が所定値以上になったことが電流コン
パレータ36からAND素子42を経てＤフリツプフロツプ45
に与えられるので、このＤフリツプフロツプ45がセット
され、OR素子47を介してインバータ13へ過電流保護動作
信号1Cが送出される。
ットスイッチ30の操作により、ともにリセットされてい
る。ここで負荷側に短絡を生じると、まず母線電圧が設
定値以下に低下したことが電圧コンパレータ33からAND
素子41を経てＤフリツプフロツプ45に与えられ、その後
にインバータ電流が所定値以上になったことが電流コン
パレータ36からAND素子42を経てＤフリツプフロツプ45
に与えられるので、このＤフリツプフロツプ45がセット
され、OR素子47を介してインバータ13へ過電流保護動作
信号1Cが送出される。
またインバータ内部異常により生じた過電流は、電流コ
ンパレータ36からAND素子43を経てSRフリツプフロツプ4
6に与えられ、これをセットするので、遅延素子48を介
して遮断器17へ遮断指令信号1Dが出力される。ここで遅
延素子48はＤフリツプフロツプ45とSRフリツプフロツプ
46との動作のタイミングをとるために設けたものであっ
て、これによる遅延時間はごく短いもので十分である。
ンパレータ36からAND素子43を経てSRフリツプフロツプ4
6に与えられ、これをセットするので、遅延素子48を介
して遮断器17へ遮断指令信号1Dが出力される。ここで遅
延素子48はＤフリツプフロツプ45とSRフリツプフロツプ
46との動作のタイミングをとるために設けたものであっ
て、これによる遅延時間はごく短いもので十分である。
第３図は第２図に示す保護回路18とは異なった回路構成
の保護回路19の内部をあらわした制御ブロック図である
が、この第３図に示す保護回路19では、電圧検出部分に
波形記憶回路51と減算回路２とが追加されていることを
除けば、他はすべて第２図に記載のものとその名称・用
途・機能は同一であるから、これらの説明は省略する。
の保護回路19の内部をあらわした制御ブロック図である
が、この第３図に示す保護回路19では、電圧検出部分に
波形記憶回路51と減算回路２とが追加されていることを
除けば、他はすべて第２図に記載のものとその名称・用
途・機能は同一であるから、これらの説明は省略する。
この第３図に示す保護回路19では、計器用変圧器７でと
り込まれている母線電圧の定常状態における波形を周期
的に記憶する波形記憶回路51があって、これが記憶して
いる定常状態波形と、実際の瞬時電圧波形との差が減算
回路52で減算されており、電圧コンパレータ33はこの差
分がある程度以上に大きくなるとAND素子41へ信号を出
力するようにして、母線電圧の変化を検出できるように
している。
り込まれている母線電圧の定常状態における波形を周期
的に記憶する波形記憶回路51があって、これが記憶して
いる定常状態波形と、実際の瞬時電圧波形との差が減算
回路52で減算されており、電圧コンパレータ33はこの差
分がある程度以上に大きくなるとAND素子41へ信号を出
力するようにして、母線電圧の変化を検出できるように
している。
この発明によれば、インバータ装置の負荷側の異常に起
因して生じる過電流と、インバータ内部の異常に起因し
て生じる過電流とを、この過電流発生時点と、負荷側回
路電圧が不足電圧になる時点との前後関係から、過電流
発生原因を判別し、この原因に対応した処理を行わせる
ように保護回路を構成しているので、複数のインバータ
装置を並列運転している場合に過電流を生じても、異常
機のみを切離すなど適切に処置することができるので、
並列運転システム全体を停止させるような不都合を極力
減らすことができる。
因して生じる過電流と、インバータ内部の異常に起因し
て生じる過電流とを、この過電流発生時点と、負荷側回
路電圧が不足電圧になる時点との前後関係から、過電流
発生原因を判別し、この原因に対応した処理を行わせる
ように保護回路を構成しているので、複数のインバータ
装置を並列運転している場合に過電流を生じても、異常
機のみを切離すなど適切に処置することができるので、
並列運転システム全体を停止させるような不都合を極力
減らすことができる。
第１図は本発明の実施例をあらわした主回路接続図、第
２図は第１図に示す実施例回路に使用している保護回路
の内部をあらわした制御ブロック図、第３図は第２図に
示す保護回路とは異なった回路構成の保護回路の内部を
あらわした制御ブロック図である。 ５……母線、６……負荷、７……計器用変圧器、10……
第１インバータ装置、20……第２インバータ装置、11,2
1……直流電源、12,22……変流器、13,23……インバー
タ、14,24……変圧器、15,25……フイルタリアクトル、
16,26……フイルタコンデンサ、17,27……遮断器、18,1
9,28……保護回路、30……リセットスイッチ、31,34…
…整流器、32……電圧設定器、33……電圧コンパレー
タ、35……電流設定器、36……電流コンパレータ、41,4
2,43……AND素子、44,47……OR素子、45……Ｄフリツプ
フロツプ、46……SRフリツプフロツプ、48……遅延素
子、51……波形記憶回路、52……減算回路。
２図は第１図に示す実施例回路に使用している保護回路
の内部をあらわした制御ブロック図、第３図は第２図に
示す保護回路とは異なった回路構成の保護回路の内部を
あらわした制御ブロック図である。 ５……母線、６……負荷、７……計器用変圧器、10……
第１インバータ装置、20……第２インバータ装置、11,2
1……直流電源、12,22……変流器、13,23……インバー
タ、14,24……変圧器、15,25……フイルタリアクトル、
16,26……フイルタコンデンサ、17,27……遮断器、18,1
9,28……保護回路、30……リセットスイッチ、31,34…
…整流器、32……電圧設定器、33……電圧コンパレー
タ、35……電流設定器、36……電流コンパレータ、41,4
2,43……AND素子、44,47……OR素子、45……Ｄフリツプ
フロツプ、46……SRフリツプフロツプ、48……遅延素
子、51……波形記憶回路、52……減算回路。
Claims (1)
- 【請求項１】直流を交流に変換するインバータと、この
インバータが出力する交流の波形を整形するフィルタ
と、このフィルタと負荷との間に設置したスイッチとで
構成しているインバータ装置において、 前記フィルタの前段に設けられ、前記インバータに流れ
る電流が所定値以上の過電流になったことを検出する過
電流検出手段と、 前記フィルタの後段に設けられ、前記スイッチの負荷側
電圧が設定値以下の不足電圧になったことを検出する不
足電圧検出手段と、 不足電圧の検出後に過電流を検出した場合には、前記イ
ンバータに過電流保護動作を指令し、不足電圧検出以前
に過電流を検出した場合には、前記スイッチに開路を指
令する論理回路とを備えていることを特徴とするインバ
ータ装置の保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63159006A JPH07106027B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | インバータ装置の保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63159006A JPH07106027B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | インバータ装置の保護回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH027831A JPH027831A (ja) | 1990-01-11 |
| JPH07106027B2 true JPH07106027B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=15684181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63159006A Expired - Lifetime JPH07106027B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | インバータ装置の保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106027B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2695941B2 (ja) * | 1989-09-22 | 1998-01-14 | 株式会社東芝 | 無停電電源装置 |
| JP5221016B2 (ja) * | 2006-09-07 | 2013-06-26 | 株式会社東芝 | 車両用電源装置及び電源装置制御システム |
| JP7298560B2 (ja) * | 2020-07-17 | 2023-06-27 | 株式会社村田製作所 | パワーコンディショナ |
| CN112688275B (zh) * | 2020-12-11 | 2024-03-19 | 厦门科华数能科技有限公司 | 逆变器保护方法、装置及终端设备 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5854746B2 (ja) * | 1978-09-04 | 1983-12-06 | 日本電池株式会社 | 並列インバ−タシステムの保護方法 |
| JPS57113700U (ja) * | 1981-01-05 | 1982-07-14 |
-
1988
- 1988-06-27 JP JP63159006A patent/JPH07106027B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH027831A (ja) | 1990-01-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3293851B1 (en) | Isolated parallel ups system with choke bypass switch | |
| US10284008B2 (en) | Isolated parallel ups system with fault location detection | |
| US20150280423A1 (en) | Method and device for protecting several strings of a photovoltaic generator from reverse currents | |
| EP0599814B1 (en) | Power supply system | |
| US6426856B1 (en) | Method for monitoring a protective gear | |
| JPH04121060A (ja) | 半導体電力変換システム | |
| JPH07106027B2 (ja) | インバータ装置の保護回路 | |
| JP2000060000A (ja) | 分散形電源設備 | |
| JPS5854746B2 (ja) | 並列インバ−タシステムの保護方法 | |
| JP2726506B2 (ja) | 無停電電源システム | |
| JPH05344738A (ja) | 並列冗長インバータ | |
| JPS6355297B2 (ja) | ||
| JPH08111986A (ja) | 電圧形インバータ | |
| US20230187925A1 (en) | Electrical protection systems and methods having improved selectivity | |
| US11456594B2 (en) | DC power distribution system | |
| JP2558585B2 (ja) | 系統連系保護検出装置 | |
| JPH07107656A (ja) | 電力系統の保護装置 | |
| JPS6043734B2 (ja) | インバ−タ装置を用いた電源装置 | |
| JP3746552B2 (ja) | 瞬時電圧低下対策装置の異常確認方法 | |
| JP4443792B2 (ja) | 自家用発電設備の単独運転検出装置 | |
| KR20190069862A (ko) | 무정전 전원 장치용 변압기의 보호 장치 | |
| JPS6057293B2 (ja) | 直流スイツチング回路の保護方式 | |
| JPH02262828A (ja) | トランジスタインバータの過電流保護回路 | |
| JPH01259714A (ja) | 電力変換装置の保護装置 | |
| JPH0469009A (ja) | き電線故障選択装置 |