JPS59188347A - 無停電電源装置 - Google Patents
無停電電源装置Info
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- JPS59188347A JPS59188347A JP58060995A JP6099583A JPS59188347A JP S59188347 A JPS59188347 A JP S59188347A JP 58060995 A JP58060995 A JP 58060995A JP 6099583 A JP6099583 A JP 6099583A JP S59188347 A JPS59188347 A JP S59188347A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
- H02J9/062—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
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- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、無停電にて交流を給電する無停電電源装置の
起動方式に関するものである。
起動方式に関するものである。
第1図は、従来の無停電電源装置の一例を示すブロック
図である。第1図において、1は商用電源、2は交流入
力しゃ断器、3は蓄電池、4は直流入力しゃ断器、5は
サイリスタで構成された蓄電池3の充電器も兼ねる制御
整流器、6はインバータ、7はインバータ6側と図示し
ない負荷側とを絶縁するためのインバータトランス、8
はインバータトランス7の2次電圧を正弦波電圧に改善
するための交流フィルタである。第1図の如き装置の起
動方法としては、交流入力しゃ断器2と直流入力しゃ断
器4を予め投入しておき、この状態で整流器5を起動し
、その出力を徐々に上昇させ、その後インバータ6を起
動し、インバータ6の出力パルス幅制御で装置の出力電
圧を徐々に上昇させるという方法が、通常用いられる。
図である。第1図において、1は商用電源、2は交流入
力しゃ断器、3は蓄電池、4は直流入力しゃ断器、5は
サイリスタで構成された蓄電池3の充電器も兼ねる制御
整流器、6はインバータ、7はインバータ6側と図示し
ない負荷側とを絶縁するためのインバータトランス、8
はインバータトランス7の2次電圧を正弦波電圧に改善
するための交流フィルタである。第1図の如き装置の起
動方法としては、交流入力しゃ断器2と直流入力しゃ断
器4を予め投入しておき、この状態で整流器5を起動し
、その出力を徐々に上昇させ、その後インバータ6を起
動し、インバータ6の出力パルス幅制御で装置の出力電
圧を徐々に上昇させるという方法が、通常用いられる。
すなわち、整流器5の出力制御機能は蓄電池3の充電の
ため(二のみ用いられる。第1図の如き構成においては
装置の容量が大きくなるにつれて、インバータ6を構成
する半導体素子の容量の問題で複数の半導体素子を並列
接続したものでインバータ6を構成したり、インバータ
6とインバータトランス7とを複数台設けて所謂多重イ
ンバータで構成したりすることが必要になってくる。ま
た、通常、装置の出力電圧は図示していない制御回路に
より、インバータ6の出力パルス幅を変えることで制御
されるが、インバータ6は直流/交流変換の機能と電圧
制御の機能を持つこと(二なるので、その制御は複雑な
ものとなり、更にインバータ6の出力パルス幅が変化す
ることにより、その出力波形に応じて出力電圧に含まれ
る高調波成分が変化するので交流フィルタ8の設計も容
易でなく、結局交流フィルタも大形のものとなってしま
う。
ため(二のみ用いられる。第1図の如き構成においては
装置の容量が大きくなるにつれて、インバータ6を構成
する半導体素子の容量の問題で複数の半導体素子を並列
接続したものでインバータ6を構成したり、インバータ
6とインバータトランス7とを複数台設けて所謂多重イ
ンバータで構成したりすることが必要になってくる。ま
た、通常、装置の出力電圧は図示していない制御回路に
より、インバータ6の出力パルス幅を変えることで制御
されるが、インバータ6は直流/交流変換の機能と電圧
制御の機能を持つこと(二なるので、その制御は複雑な
ものとなり、更にインバータ6の出力パルス幅が変化す
ることにより、その出力波形に応じて出力電圧に含まれ
る高調波成分が変化するので交流フィルタ8の設計も容
易でなく、結局交流フィルタも大形のものとなってしま
う。
以上述べたように、第1図の如き従来の装置にあっては
、装置の容量によっては、インバータ6、インバータト
ランス7、交流フィルタ8が大形なものとなってしまう
こと、あるいは制御の複雑さにより大形かつ高価なもの
になってしまうという欠点があった。
、装置の容量によっては、インバータ6、インバータト
ランス7、交流フィルタ8が大形なものとなってしまう
こと、あるいは制御の複雑さにより大形かつ高価なもの
になってしまうという欠点があった。
本発明の目的は、前述の欠点に鑑みなされたものであり
、小形かつ制御が単純な無停電電源装置を提供すること
(=ある。
、小形かつ制御が単純な無停電電源装置を提供すること
(=ある。
本発明は、前述の目的を達成するために、インバータと
制御整流器出力および蓄電池との間に昇圧チョツパを設
けて、インバータの入力電圧を高圧化してインバータの
電流容量を低減し、更に該昇圧チョッパの出力電圧を変
えることにより装置の出力電圧を制御し、インバータの
出力(1含まれる高調波成分を容易に除去し得るように
して装置の小形化と制御の単純化をはかるものである。
制御整流器出力および蓄電池との間に昇圧チョツパを設
けて、インバータの入力電圧を高圧化してインバータの
電流容量を低減し、更に該昇圧チョッパの出力電圧を変
えることにより装置の出力電圧を制御し、インバータの
出力(1含まれる高調波成分を容易に除去し得るように
して装置の小形化と制御の単純化をはかるものである。
以下、本発明を第2図乃至第4図を参照して説明する。
第2図は、本発明の無停電電源装置の一実施例を示すも
のであり、同図において、第1図と同一符号を付したも
のは同一のものを表わすので、その説明は省略す゛るが
、21は制御整流器5の出力および蓄電池3を入力とし
て所定の電圧まで昇圧する昇圧チョッパ、22は昇圧チ
ョッパ21の出力を交流に変換するインバータ、23は
インバータトランス、24は交流フィルタである。更に
制御回路として、25は装置の出力電圧を所定の電圧に
制御すべく昇圧チョッパ21の出力を制御する昇圧チョ
ッパの制御回路である。
のであり、同図において、第1図と同一符号を付したも
のは同一のものを表わすので、その説明は省略す゛るが
、21は制御整流器5の出力および蓄電池3を入力とし
て所定の電圧まで昇圧する昇圧チョッパ、22は昇圧チ
ョッパ21の出力を交流に変換するインバータ、23は
インバータトランス、24は交流フィルタである。更に
制御回路として、25は装置の出力電圧を所定の電圧に
制御すべく昇圧チョッパ21の出力を制御する昇圧チョ
ッパの制御回路である。
更に41は整流器制御回路、42はインバータ制御回路
、43は制御整流器5の出力電圧が所定の電圧まで上昇
したことを検出して昇圧チョッパ制御回路25へ起動指
令を与える直流電圧検出器である。なお整流器制御回路
41およびインバータ制御回路42は、交流入力しゃ断
器2の投入完了と同時に起動指令が与えられる。
、43は制御整流器5の出力電圧が所定の電圧まで上昇
したことを検出して昇圧チョッパ制御回路25へ起動指
令を与える直流電圧検出器である。なお整流器制御回路
41およびインバータ制御回路42は、交流入力しゃ断
器2の投入完了と同時に起動指令が与えられる。
第4図は起動時のタイムチャートを示し先ず、時刻t、
で交流入力しゃ断器1を投入し、投入完了と同時(=時
刻t2で整流器制御回路41およびインバータ制御回路
42へ起動指令が与えられ、制御整流器5およびインバ
ータ22は動作を開始する。
で交流入力しゃ断器1を投入し、投入完了と同時(=時
刻t2で整流器制御回路41およびインバータ制御回路
42へ起動指令が与えられ、制御整流器5およびインバ
ータ22は動作を開始する。
制御整流器5は元々蓄電池充電のための電圧制御機能が
あり、整流器制御回路の動作(二よりソフトスタートを
するので、第5図(ホ)の如く整流器5の出力電圧Ed
lは零から徐々(二上昇し、昇圧チョッパ22はまだ動
作していないので、制御整流器5の出力電圧BdIがそ
のま\インバータ22ζ二印加され、パルス幅固定のイ
ンバータ22の出力電圧Eaは、EdIと同じ傾きで上
昇する(第5図(ト))。
あり、整流器制御回路の動作(二よりソフトスタートを
するので、第5図(ホ)の如く整流器5の出力電圧Ed
lは零から徐々(二上昇し、昇圧チョッパ22はまだ動
作していないので、制御整流器5の出力電圧BdIがそ
のま\インバータ22ζ二印加され、パルス幅固定のイ
ンバータ22の出力電圧Eaは、EdIと同じ傾きで上
昇する(第5図(ト))。
(Baは実際には交流電圧であるが、説明の便宜上包絡
線で表わしている。)制御整流器5の出力電圧E(Bが
所定のレベルに達する時点t3で直流電圧検出器43が
動作し、昇圧チョッパ制御回路25へ起動指令を与え、
昇圧チョッパ21が動作を開始する。昇圧チョッパ制御
回路25は昇圧チョッパ21の出力電圧Edoが徐々に
上昇するよう(−動作しく第5図(へ))、インバータ
22の出力電圧EaもEdoと同じ傾きで上昇し、所望
の電圧(二連する。
線で表わしている。)制御整流器5の出力電圧E(Bが
所定のレベルに達する時点t3で直流電圧検出器43が
動作し、昇圧チョッパ制御回路25へ起動指令を与え、
昇圧チョッパ21が動作を開始する。昇圧チョッパ制御
回路25は昇圧チョッパ21の出力電圧Edoが徐々に
上昇するよう(−動作しく第5図(へ))、インバータ
22の出力電圧EaもEdoと同じ傾きで上昇し、所望
の電圧(二連する。
この後、時刻t4で直流入力しゃ断器4を投入し蓄電池
3を整流器5の出力(二直結して起動を完了する。
3を整流器5の出力(二直結して起動を完了する。
すなわち、蓄電池充電のための整流器出力制御機能をイ
ンバータ22の起動にも利用して、インバータ22の入
力および出力を徐々に上昇させた後に、蓄電池3を整流
器5の出力に直結するものである。
ンバータ22の起動にも利用して、インバータ22の入
力および出力を徐々に上昇させた後に、蓄電池3を整流
器5の出力に直結するものである。
このようにして起動すること(二より、インバー夕22
の出力電圧Eaは第5図(ト)の如く、急激に上昇する
ことなく所望の電圧に達するので、起動時のインバータ
トランス23の励磁突入電流および交流フィルタ24の
コンデンサの突入電流は抑制することが出来る。
の出力電圧Eaは第5図(ト)の如く、急激に上昇する
ことなく所望の電圧に達するので、起動時のインバータ
トランス23の励磁突入電流および交流フィルタ24の
コンデンサの突入電流は抑制することが出来る。
上記の実施例の説明においては、最後に直流入力しゃ断
器2を投入するようにしているが、制御整流器5の出力
確立後、昇圧チョッパ6を起動する前に直流入力しゃ断
器2を投入するよう(−シてもよい。
器2を投入するようにしているが、制御整流器5の出力
確立後、昇圧チョッパ6を起動する前に直流入力しゃ断
器2を投入するよう(−シてもよい。
起動後、インバータ22の出力電圧Eaは、昇圧チョッ
パ21の出力電圧を制御することにより制御される。
パ21の出力電圧を制御することにより制御される。
昇圧チョッパは公知のものであり、その動作の詳細につ
いては説明を省略するが、第3図を引用して簡単に述べ
ると、直流人力′電圧Edxのエネルギーをいったん電
磁エネルギーとしてリアクトル31にだくわえ、これを
ダイオード33を通してとり出すことにより、Bd4よ
りも高い出力電圧Edoを得るものである。この昇圧動
作は、半導体スインf32を周期的にオン・オフするこ
とにより行なわれ、オン期間とオフ期間の比率を変える
こと;:より、出力電圧を変えることができる。
いては説明を省略するが、第3図を引用して簡単に述べ
ると、直流人力′電圧Edxのエネルギーをいったん電
磁エネルギーとしてリアクトル31にだくわえ、これを
ダイオード33を通してとり出すことにより、Bd4よ
りも高い出力電圧Edoを得るものである。この昇圧動
作は、半導体スインf32を周期的にオン・オフするこ
とにより行なわれ、オン期間とオフ期間の比率を変える
こと;:より、出力電圧を変えることができる。
この昇圧チョッパを用いた第2図の如き無停電電源装置
(−おいては、制御整流器5の出力および蓄電池3の電
圧を昇圧チョッパ21で昇圧することによりインバータ
21の電流容量は従来の装置のそれに比し昇圧比の分だ
け(例えば、昇圧比が2の場合は1./2)低減し、イ
ンバータ22を構成する半導体素子の電流容量を下げる
ことができる。
(−おいては、制御整流器5の出力および蓄電池3の電
圧を昇圧チョッパ21で昇圧することによりインバータ
21の電流容量は従来の装置のそれに比し昇圧比の分だ
け(例えば、昇圧比が2の場合は1./2)低減し、イ
ンバータ22を構成する半導体素子の電流容量を下げる
ことができる。
特に、近年、半導体技術の進歩(二伴い、高耐圧の半導
体素子が安価になってきており、従来のように複数の半
導体素子を並列接続したり、多重インバータの構成とし
たりするよりも、最小限の個数の高耐圧の半導体素子で
構成した方が、小形かつ経済性、信頼性の点でも有利に
なる。また、昇圧チョッパ21も、自己消弧形の半導体
素子(トランジスタ、ゲートターンオフサイリスタ等)
を用いて、高周波(数KHz〜数十KHz )で動作す
るような構成(二すれば比較的安価なものにすることが
できる。
体素子が安価になってきており、従来のように複数の半
導体素子を並列接続したり、多重インバータの構成とし
たりするよりも、最小限の個数の高耐圧の半導体素子で
構成した方が、小形かつ経済性、信頼性の点でも有利に
なる。また、昇圧チョッパ21も、自己消弧形の半導体
素子(トランジスタ、ゲートターンオフサイリスタ等)
を用いて、高周波(数KHz〜数十KHz )で動作す
るような構成(二すれば比較的安価なものにすることが
できる。
更に、昇圧チョッパの制御回路25により、昇圧チョッ
パ21の出力電圧を変えて、装置の出力電圧を制御する
ようにすれば、インバータ22はパルス幅固定のインバ
ータとすることが可能になり、特に高調波の少ない、P
蔀4インバータにすることも容易であり、交流フィルタ
23の設計も容易となり、交流フィルタを小形かつ安価
な構成とすることができる。このような構成は、従来複
雑であったインバータ22の制御を単純化するという点
でも有利であり、信頼性あるいは故障発生時の修復の観
点からも好ましい。
パ21の出力電圧を変えて、装置の出力電圧を制御する
ようにすれば、インバータ22はパルス幅固定のインバ
ータとすることが可能になり、特に高調波の少ない、P
蔀4インバータにすることも容易であり、交流フィルタ
23の設計も容易となり、交流フィルタを小形かつ安価
な構成とすることができる。このような構成は、従来複
雑であったインバータ22の制御を単純化するという点
でも有利であり、信頼性あるいは故障発生時の修復の観
点からも好ましい。
以上、説明したように本発明によれば装置を小形かつ安
価に構成することができ、また制御の単純化により信頼
度の高い装置を構成することができる。
価に構成することができ、また制御の単純化により信頼
度の高い装置を構成することができる。
第1図は従来の無停電電源装置の一例を示すブロック図
、第2図は本発明の無停電電源装置の一実施例を示すブ
ロック図、第3図は第2図の実加例における昇圧チョッ
パの具体的回路例を示す回路図、第4図は第2図の実施
例を説明するためのタイムチャートである。 1・・・商用電源、 2・・・交流六方しゃ断器
、3・・・蓄電池、 4・・・直流入力しゃ断器
、5・・・制御整流器、 6・・・インバータ、7
・・・インバータトランス、 8・・・交流フィルタ、
21−・・昇圧チョッパ、 22・・・インバータ、2
3・・・インバータトランス、24・・・交流フィルタ
、25・・・昇圧テヨンパ制御回路、 31・・・リアクトル、 32川半導体スイッチ、3
3・・・ダイオード、34川平滑コンデンサ、41・・
・整流器制御回路、42・・・インバータ制御回路、4
2−・・直流電圧検出器。 (7317)代理人 弁理士 則 近 憲 佑(ほか1
名) 第 1 図 一■ 第 2 図 第3図 第 4 図
、第2図は本発明の無停電電源装置の一実施例を示すブ
ロック図、第3図は第2図の実加例における昇圧チョッ
パの具体的回路例を示す回路図、第4図は第2図の実施
例を説明するためのタイムチャートである。 1・・・商用電源、 2・・・交流六方しゃ断器
、3・・・蓄電池、 4・・・直流入力しゃ断器
、5・・・制御整流器、 6・・・インバータ、7
・・・インバータトランス、 8・・・交流フィルタ、
21−・・昇圧チョッパ、 22・・・インバータ、2
3・・・インバータトランス、24・・・交流フィルタ
、25・・・昇圧テヨンパ制御回路、 31・・・リアクトル、 32川半導体スイッチ、3
3・・・ダイオード、34川平滑コンデンサ、41・・
・整流器制御回路、42・・・インバータ制御回路、4
2−・・直流電圧検出器。 (7317)代理人 弁理士 則 近 憲 佑(ほか1
名) 第 1 図 一■ 第 2 図 第3図 第 4 図
Claims (1)
- 交流しゃ断器を介して商用交流電圧が印加され、この交
流電圧を所望の直流電圧・までに徐々(=変換する制御
整流器と、この制御整流器の直流出力電圧を昇圧する昇
圧チョッパと、この昇圧チョッパの直流出力電圧を一定
の周波数の交流電圧(=変換するためのインバータと、
前記制御整流器の直流出力電圧が所定値まで上昇した際
に直流しゃ断器を介して前記制御整流器の直流出力端子
間に接続される蓄電池とを具備した無停電電源装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58060995A JPS59188347A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 無停電電源装置 |
US06/592,560 US4562357A (en) | 1983-04-08 | 1984-03-23 | Uninterruptible power supply and a starting method |
GB08408773A GB2137833B (en) | 1983-04-08 | 1984-04-05 | Uninterruptible power supply |
KR1019840001859A KR890003610B1 (ko) | 1983-04-08 | 1984-04-09 | 무정전 전원장치 및 그 기동방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58060995A JPS59188347A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 無停電電源装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59188347A true JPS59188347A (ja) | 1984-10-25 |
Family
ID=13158518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58060995A Pending JPS59188347A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 無停電電源装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4562357A (ja) |
JP (1) | JPS59188347A (ja) |
KR (1) | KR890003610B1 (ja) |
GB (1) | GB2137833B (ja) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPS62107647A (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-19 | 三菱電機株式会社 | フライホイ−ル電源装置 |
US4719550A (en) * | 1986-09-11 | 1988-01-12 | Liebert Corporation | Uninterruptible power supply with energy conversion and enhancement |
KR940002923B1 (ko) * | 1986-10-08 | 1994-04-07 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 전기청소기의 운전방법 및 그 장치 |
US4709318A (en) * | 1986-10-22 | 1987-11-24 | Liebert Corporation | UPS apparatus with control protocols |
GB8722234D0 (en) * | 1987-09-22 | 1987-10-28 | Chloride Group Plc | Uninterrupted power supply |
JPH0191671A (ja) * | 1987-09-30 | 1989-04-11 | Toshiba Corp | 系統連系用インバータ装置 |
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US5172009A (en) * | 1991-02-25 | 1992-12-15 | Regents Of The University Of Minnesota | Standby power supply with load-current harmonics neutralizer |
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US5610451A (en) * | 1995-11-30 | 1997-03-11 | Magnum Power Plc | Uninterruptible power supply with power factor correction |
KR20010011174A (ko) * | 1999-07-26 | 2001-02-15 | 백광규 | 무정전 전원 공급장치 |
US6365868B1 (en) | 2000-02-29 | 2002-04-02 | Hypertherm, Inc. | DSP based plasma cutting system |
RU2475922C1 (ru) * | 2011-11-17 | 2013-02-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Калужский приборостроительный завод "Тайфун" | Преобразователь переменного напряжения |
RU2583002C1 (ru) * | 2014-12-12 | 2016-04-27 | Открытое акционерное общество "РАТЕП" | Устройство вторичного электропитания с резервированием |
RU2576664C1 (ru) * | 2015-03-19 | 2016-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Устройство бесперебойного электроснабжения |
RU167946U1 (ru) * | 2016-04-26 | 2017-01-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Источник бесперебойного питания |
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