JPS58198128A - 無停電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、無停電装置、特に直流電源と該直流電源から
の直流電圧を交番電圧に変換するインバータをそなえ、
商用電源停電時には上記インバータの出力電圧を負荷に
供給するようにした無停電装置において一１上記商用電
源の周波数に同期した周波数信号を出力するＰＬＬを用
いて上記インバ〜りにおけるＤＡ変換の周波数制御を行
なうことによって、上記商用電源の停電に伴う電源切替
時における出力電圧に位相差が生じないようにする無停
電装置に関するものである。

一般に、飼えば商用電源から電力供給を受けている場合
、停電時にも継続して電力を供給するようにする無停電
装置として、停電時には直流電源からの直流電圧をイン
バータによって上記商用電源周波数の交番電圧に変換し
て出力する電源装置に切換えることによって、負荷に対
する電力供給を続けるようにする無停電装置が知られて
いる。

ところが、負荷の種類によっては、上記商用電源の停電
に伴う電源切替時に電圧波形の位相がずれると支障をき
たすものがある。また商用電妹に引続いてインバータが
動作する上で上記位相のずれが問題となる。従って、少
なくとも上記停電に伴う電源切替時にも電圧波形のずれ
が生じないように電力供給を継続する無停電装置が強く
望まれている。

本発明は、上記の如き賛望に応えることを目的とし、イ
ンバータのＤＡ変換における周波数制御を商用電源の周
波数に同期した周波数・信号を発生するＰＬＬを用いて
行なうようにすることによって、少なくとも停電時にも
まｆｃ復帰時にも電圧波形に位相のずれがない電圧を連
続して供給できるようにする無停電装置を提供すること
を目的としている。以下図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明の一実施圀構成を示すブロック図、第２
図は第１図図示ＰＬＬの構成を説明するためのブロック
図、第３図は第１図図示実施例の動作を説明するための
タイム・チャートを示している。図中の符号、１は入力
端子であって商用電源に接続されるもの、２は出力端子
、３は電圧検出部であって商用電源電圧を検出し後述す
るＡＣスイッチング素子やＤＣスイッチング素子等に対
する制御信号を出力するもの、４ないし６はＡＣスイッ
チング素子、７は周波数検出部１８はＰＬＬ５９は直流
電源部、９ａないし９ｃは端子であって、端子９ａはバ
ッテリ電源に接続され、端子９ｂは図示省略したエンジ
ン駆動発電機に対する起動信号が出力され、また端子９
Ｃは該エンジン駆動発電機の出力電圧が供給されるもの
である０更に、ｌＯおよび１１はノット・ゲート、１２
はＤＣスイッチング木素子１３は自動電圧調整器、１４
は電圧検出部、１５は整流部、１６は平滑回路、１７は
インバータ、１８は商用周波数基準信号発生部、１９は
標準周波数基準信号発生部、２０は位相検出部、２１ｔ
：を電圧制御発振器を嵌わしている０菖１図に図示され
ている本発明の一実施例の動作について、第２図および
第３図を参照しつつ説明する。第１図において、入力端
子１に商用周波数の電源電圧（以下商用電圧と呼ぶ）が
供給されると、電圧検出部３は、該商用電圧を検出して
ＡＣスイッチング素子４に対するゲート信号を出力する
。即ち、ＡＣスイッチング素子４がオンすることによっ
て上記商用電圧は出力端子２より負荷に供給される。こ
の状態のもとでは、ノット・ゲート１０および１１がも
うけられているため、ＡＣスイッチング素子５、Ｄ　Ｃ
スイッチング素子１２はオンすることなく、また端子９
ｂから図示省略したエンジン駆動発電機に対する起動信
号が出力□される。ことがないことは百うまでもない。

また、上記商用電圧の周波数が周波数検出部７において
検出され、該周波数に対応する情報がＰＬＬ８に送られ
る。ＰＬＬ８においては、該情報にもとづいて上記商用
電圧の周波数に同期した周波数制御信号が出力される。

ここで、該ＰＬＬ８の動作を第２図および第３図を参照
して説明しておく０即ち、上記周波数検出部７から送ら
れてきた周波数情報にもとづき、商用周波数基準信号（
以下商用基準信号と呼ぶ）発生部１８において第３図（
ｂ）に図示されているような商用基準信号が生成される
。

そして、位相検出ｓ２０を介して電圧制御発振器２１か
ら上記商用電圧の周波数に対応した第３図（ｄ）に図示
されているような制御信号が出力される。

この場合、例えば上記商用電圧の周波数に変動が生じて
も、上記電圧制御発振器２１の出力が位相検出部２０に
フィード・バックされているため、上記４３図（ｄ）に
図示されているような制御信号は上記商用電圧の周波数
に追従してゆくがこのとき上記電圧制御発振器２１から
出力される制御信号は急激に変化することなく、徐々に
変化して上記曲用電圧の周波数と同期するようになる０
まだ、標準周波数基準信号（以下標準基準信号と呼ぶ）
発生部１９は、向えば第３図（ｃ）に図示されているよ
うな予め定められた周波数に対応する標準基準１１１号
を発生するものである０なお、該標準基準信号は、上記
商用基準信号が停止されたときにのみ上記位相検出部２
０に送られる。

以上説明した如く、上記商用電圧が供給されている間、
インバータ１７は該商用電圧の周波数に同期して当該イ
ンバータ１７におけるゲートが制御されている状態にあ
る。即ち、第３図に図示されている如く、時刻ｔ１まで
図示（ａ）の商用′電圧が供給されているものとすると
、上記ＰＬＬ８から出力される制御信号は図示（ｄ）の
如く上記商用電圧の波形に対応したものとなる。即ち、
インバータ１７を構成する向えはサイリスタのアノード
には直流電圧が印加されていない状態にあるが、ゲート
には上記制御信号が供給されて、いつでも交換出力を発
生し得るよう準備された状態にある。ヤして出力端子２
からの出力電圧は、図示（ｅ）のＭｕ　＜　Ａ　Ｃスイ
ッチング累子４を介して上記商用電圧がそのまま出力さ
れる形になっていること１ｉ＝５１でもないＯ 次に、飼えば第３図図示時刻ｔ１にあ・いて上配商ｍ電
圧の供給が停止されたものとし、該時刻ｔ１以降におけ
る第１図図示実施例の動作について説明する０商用電圧
が停止すると′電圧検出￥１ｖＳ３からの出力１６号＃
ｉ「０」レベルとなるため、ノット・ゲ−１１’ｏおよ
び１１の出力は「１」レベルとなるＣそのため、上記Ａ
Ｃスイッチング素子４はオフδれ、ＡＣスイッチング素
子５お・よびＤＣスイッチング素子１２がオン状態とな
る。従って、図示省略したバッテリの直流電圧が自動電
圧ｎ整器１３、平滑回路１６を介してインバータ１７に
導かれ、該インバータ１７において直ちに交番電圧に変
換されて上記ＡＣスイッチング素子５、出力端子２を介
して負荷に供給される○また、端子９ｂから図示省略し
たエンジン駆動発を機に対する起動信号が出力されて鈑
エンジン駆動発電機が運転を開始するＣそして、該エン
ジン駆動発電機の出力電圧が所定の電圧値に達したとき
、電圧検出部１４からＡＣスイッチング索子６に対する
ゲート信号が出力されることにより、該ＡＣスイッチン
グ索子６がオンする。このときを第３図図示時刻ｔ２と
すると、時刻ｔ２以降からは上ｌエンジン駆動発電機の
出力１圧が整流部１５によって直流電圧に変換され、更
にインバータ１７にシいて交番電圧に変換されて負荷に
供給されるようになる。上記時刻ｔ１以降は曲用電圧の
供給停止に伴って、第３図（ｂ）に図示されているよう
に上記ＰＬＬ８における位相検出部２０（第２図図示）
に対する商用基準信号が停止し、ｌ＠３図（ｃ）に図示
されているように標準基準信号が導かれる。このとき、
上記ＰＬＬ８から出力されている制御（ｇ号は、前述し
たように停電直前の上記商用電圧の周波数に同期してお
り、例えは第３図に図示婆れているように　上記標準基
準信号と制御信号との間にψ１の位相差が存在していた
としても、インバータ１７の出力電圧は、上記時刻ｔ１
において位相のずれが生じない。

そして、上す己ＰＬＬ８から出力される制御信号の位相
は、前述した如く、徐々に変化して行き所定の時間が経
過したとき上記標準基準信号に同期したものになる。こ
の状態が第３図に図示されており、図中では上記時刻ｔ
１の約２サイクル後に上記制御信号と標準基準信号とが
同期しているように示されているが、説明の郁金上象徴
的に表わ（、たに過ぎない。

史に、飼えば第３図図示時刻ｔ３において商用電圧が復
帰したとすると、時刻ｔ３以降は上記商用基準信号が復
帰し、標準基準信号が停止される。しかしなから、上記
時刻ｔ５におけるインバータ１７の出力電圧の周波数は
、上記標準基準信号に同期してる・す、例えば第３図に
図示されている如く、上記制御イｄ号と商用基準信号と
の間にψ２の位相差が存在していたとしても、インバー
タ１７の出力電圧は時刻ｔ５にお・いて位相のずれが生
じることがない。そして、前述した如く、上記ＰＬＬ８
から出力される制御信号の位相は、徐々に変化して行き
所定の時間Ｍ遇後、上記商用基準信号に同期したものと
なる。即ち、所定の時間経過後は、インバータ１７（Ｄ
出力電圧と既に復帰した商用電圧との位相は同期した状
態となる。なお、前述した電圧検出部３は、図示省略し
たが遅延機能をそなえてνす、商用電圧検出後上記所定
の時間経過する時刻１４１で、ゲート信号の出力を保留
しているため、負荷に供給される電圧はインバータ１７
の出力電圧である。そして、該インバータ１７の出力電
圧と商用電圧との位相が同期したのちの時刻ｔ４におい
て、ＡＣスイッチング素子４と５とが切替えられるため
、該切替時における出力電圧には位相のずれが生じるこ
とがない。

以上説明した女口く、本発明によれは、商用電源停電時
に、少なくとも電源切替時において該商用電源の電圧波
形と位相のずれが生じないような電圧を継続して負荷に
供給することを可能とする無停電装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

＃Ｉ１図は本発明の一実施例構成を示すブロック図、第
２図Ｆｉ第１図図示ＰＬＬの構成を直切するためのブロ
ック図、第３図Ｖｉ第１図図示実施例の動作ｔ−説明す
るためのタイム・チャートラ示ス。 図中、１は入力端子、２は出力端子、３および１４は電
圧検出部、４ないし６はＡＣスイッチング索子、７は周
波数検出部、８はＰＬＬ、９は直流電源部、ｌＯおよび
１１はノット・ゲート、１２はＤＣスイッチング素子、
１３は自動電圧調整番１５は整流部、１６は平滑回路、
１７はインバータ、１８は商用周波数基準信号発生部、
１９は標準周波数基準信号発生部、２０は位相検出部、
２１は電圧制御発掘器を表わす。 特許出願人澤藤電機株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 商用電源からの電力を負荷に給電する主ＡＣスイッチ、
   直流電圧を発生する補助電源、該補助電源からの直流電
   圧を交番電圧に変換するインバータ、該インバータの出
   力電圧を負荷に給電する補助ＡＣスイッチ、および上記
   商用電源の電圧を検出する商用電圧検出ｓ′ｔ−そなえ
   、該商用電圧検出部の検出信号にもとづいて上記主ＡＣ
   スイッチおよび補助ＡＣスイッチを制御することによっ
   て上記商用電源停電時に上記インバータの出力電圧を負
   荷に給電する無停電装置において、上記商用電源の周波
   数を検出する周波数検出部および該周波数検出部の出力
   信号に同期した周波数情報を生成するＰＬＬをそなえ、
   該ＰＬＬからの周波数信号にもとづいて上記インバータ
   における出力周波数制御が行なわれるように構成されか
   つ上記商用電源が停電する以前から当骸インバータ制御
   を実行せしめておくようにすることを特徴とする無停電
   装置。