JPS60197196A - フライホイ−ル電源装置 - Google Patents
フライホイ−ル電源装置Info
- Publication number
- JPS60197196A JPS60197196A JP59051785A JP5178584A JPS60197196A JP S60197196 A JPS60197196 A JP S60197196A JP 59051785 A JP59051785 A JP 59051785A JP 5178584 A JP5178584 A JP 5178584A JP S60197196 A JPS60197196 A JP S60197196A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- converter
- output
- inverter
- flywheel
- power supply
- 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.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P11/00—Arrangements for controlling dynamo-electric converters
- H02P11/06—Arrangements for controlling dynamo-electric converters for controlling dynamo-electric converters having an ac output
-
- 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
- H02J15/00—Systems for storing electric energy
- H02J15/007—Systems for storing electric energy involving storage in the form of mechanical energy, e.g. fly-wheels
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
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〕
本発明は高速回転をするフライホイール装置により停電
等の補償を行うようにしたフライホイール電源装置に関
するものである。
等の補償を行うようにしたフライホイール電源装置に関
するものである。
第１図は従来のフライホイール電源装置の一例を示す簡
略構成図であり、同図において、Ｆは電源装置本体であ
り、この電源装置本体Ｆは、補助インバータ１．コンバ
ータ２．切換スイッチ３゜主回路コンバータ４．主回路
インバータ５を有している。Ｒはフライホイール装置で
あり、このフライホイール装置Ｒはモータ兼発電機部及
びフライホイールで構成されて、常時補助インバータの
出力でフライホイールを例えば３０．０００（ｒｐｍ）
で回転し、停電時等にこのフライホイールの回転エネル
ギーを電気エネルギーに変換して出力する。
略構成図であり、同図において、Ｆは電源装置本体であ
り、この電源装置本体Ｆは、補助インバータ１．コンバ
ータ２．切換スイッチ３゜主回路コンバータ４．主回路
インバータ５を有している。Ｒはフライホイール装置で
あり、このフライホイール装置Ｒはモータ兼発電機部及
びフライホイールで構成されて、常時補助インバータの
出力でフライホイールを例えば３０．０００（ｒｐｍ）
で回転し、停電時等にこのフライホイールの回転エネル
ギーを電気エネルギーに変換して出力する。
このフライホイール電源装置は通常時は、主回路コンバ
ータ４及び主回路インバータ５から成る主回路Ｓより切
換スイッチ６を介して外部電源８から負荷９に定電圧定
周波数の交流電力を供給している。この時、補助インバ
ータ１、フライホイール装置Ｒ及びコンバータ２から成
る補償回路Ｐの切換スイッチ３は開となっており、フラ
イホイールが高周波インバータ１による高速回転によっ
てエネルギーを蓄積する。
ータ４及び主回路インバータ５から成る主回路Ｓより切
換スイッチ６を介して外部電源８から負荷９に定電圧定
周波数の交流電力を供給している。この時、補助インバ
ータ１、フライホイール装置Ｒ及びコンバータ２から成
る補償回路Ｐの切換スイッチ３は開となっており、フラ
イホイールが高周波インバータ１による高速回転によっ
てエネルギーを蓄積する。
停電等により外部電源８に異常が発生すると、停電検出
手段で制御される切換スイッチ３が閉となり、フライホ
イール装置Ｒのフライホイールの慣性エネルギーによっ
て発電機により発電する。
手段で制御される切換スイッチ３が閉となり、フライホ
イール装置Ｒのフライホイールの慣性エネルギーによっ
て発電機により発電する。
この交流電力がコンバータ２により直流電力に変換され
て、主回路インバータ５、切換スイッチ６を介して負荷
９に供給される。なお、７は外部電源８を負荷９に直接
接続するための切換スイッチであり、これがオンのとき
切換スイッチ６をオフさせる−これ等スイッチ６．７で
スイッチ回路６７が構成される。
て、主回路インバータ５、切換スイッチ６を介して負荷
９に供給される。なお、７は外部電源８を負荷９に直接
接続するための切換スイッチであり、これがオンのとき
切換スイッチ６をオフさせる−これ等スイッチ６．７で
スイッチ回路６７が構成される。
なお、停電だけでなく電源電圧変動にもとづく電圧低下
も補償できる。
も補償できる。
しかしながら従来のフライホイール電源装置によれば、
主回路Ｓを構成するコンパ−夕４と、インバータ５との
間にフライホイールＲを含む補償回路Ｐを接続している
ので、コンバータ４の設計に当たっては、インバータ５
側とインバータ１例の両方の動作特性に・・着目して設
計しなければならス、コンバータ４の設計が容易でなく
、コンバータ４として所定規格を満足するものを厳！し
なければならないという欠点を有していた。
主回路Ｓを構成するコンパ−夕４と、インバータ５との
間にフライホイールＲを含む補償回路Ｐを接続している
ので、コンバータ４の設計に当たっては、インバータ５
側とインバータ１例の両方の動作特性に・・着目して設
計しなければならス、コンバータ４の設計が容易でなく
、コンバータ４として所定規格を満足するものを厳！し
なければならないという欠点を有していた。
本発明の目的はトランスを用いて主回路と補償回路とを
分離し、かつ補償回路にフライホイール装置を駆動する
ためのコンバータとインバー夕とを別途設けるようにし
て上記欠点を除去するものであり、以下実施例を用いて
詳細に説明する。
分離し、かつ補償回路にフライホイール装置を駆動する
ためのコンバータとインバー夕とを別途設けるようにし
て上記欠点を除去するものであり、以下実施例を用いて
詳細に説明する。
第２図は本発明によるフライホイール電源装置の一実施
例を示す回路図であり、第１図と同じものは同一符号を
用いている。第２図において、電源８はスイッチ２０、
トランス２１を介して直送回路し、主回路Ｓ、補償回路
Ｐに接続される。上記トライス２１は第３図に示すよう
に電源入力が供給される１次巻ｖＡ２１ａと、出力を供
給する巻線２１ｂ、２１からなる。上記巻線２１ｂに共
通に、直送回路り及び主回路Ｓが接続される。直送回路
りは電源側に直接接続してもよい。この場合、スイッチ
回路６７を構成するスイッチ６．７は２回線ｚｔ、ｚ２
の両方に設ける必要がある。また、トランスとしては第
４図に示すように巻線２１ｂと独立の他の巻線２１Ｃを
設け、これら両巻線２１ｂ、、２１ｃにそれぞれ直送回
路り、主回路Ｓを接続してもよい。この場合はスイッチ
６．７を一回線ｌｌだけに設ければよい。スイッチ回路
６７の出力は、スイッチ２２を介して負荷９に供給され
る。
例を示す回路図であり、第１図と同じものは同一符号を
用いている。第２図において、電源８はスイッチ２０、
トランス２１を介して直送回路し、主回路Ｓ、補償回路
Ｐに接続される。上記トライス２１は第３図に示すよう
に電源入力が供給される１次巻ｖＡ２１ａと、出力を供
給する巻線２１ｂ、２１からなる。上記巻線２１ｂに共
通に、直送回路り及び主回路Ｓが接続される。直送回路
りは電源側に直接接続してもよい。この場合、スイッチ
回路６７を構成するスイッチ６．７は２回線ｚｔ、ｚ２
の両方に設ける必要がある。また、トランスとしては第
４図に示すように巻線２１ｂと独立の他の巻線２１Ｃを
設け、これら両巻線２１ｂ、、２１ｃにそれぞれ直送回
路り、主回路Ｓを接続してもよい。この場合はスイッチ
６．７を一回線ｌｌだけに設ければよい。スイッチ回路
６７の出力は、スイッチ２２を介して負荷９に供給され
る。
主回路Ｓの主コンバータ４０の後段に、チョッパー形の
直流直流変換器２３が接続され、これは電圧を昇圧する
とともに、一定の電圧を出力するようにして、電圧変動
を防止するもので、その後段にコンデンサなどからなる
ｐＣフィルタ２４が接続される。このＤＣフィルタ２４
は直流直流変換器２３の出力に含まれるリップルを除去
するためのものである。
直流直流変換器２３が接続され、これは電圧を昇圧する
とともに、一定の電圧を出力するようにして、電圧変動
を防止するもので、その後段にコンデンサなどからなる
ｐＣフィルタ２４が接続される。このＤＣフィルタ２４
は直流直流変換器２３の出力に含まれるリップルを除去
するためのものである。
トランス２１の２次側には他の巻線２１ｄが設けられ、
この巻線２ Ｉ’ｄに停電又は電源電圧変動を補償する
補償回路Ｐを構成するコンバータ２５が接続され、さら
にその後段に補助インバータ２６が接続・される。フラ
イホイール装置Ｒは巻線２１ｄから出力され、コンバー
ク２５、補助インバータ２６を介して入力される高周波
で常時高速で回転駆動される。このフライホイール装置
１ＺＲの出力はコンバータ２で直流に変換された後、ス
イッチ３を介して上記直流直流変換器２３に供給される
。
この巻線２ Ｉ’ｄに停電又は電源電圧変動を補償する
補償回路Ｐを構成するコンバータ２５が接続され、さら
にその後段に補助インバータ２６が接続・される。フラ
イホイール装置Ｒは巻線２１ｄから出力され、コンバー
ク２５、補助インバータ２６を介して入力される高周波
で常時高速で回転駆動される。このフライホイール装置
１ＺＲの出力はコンバータ２で直流に変換された後、ス
イッチ３を介して上記直流直流変換器２３に供給される
。
以上の構成において、常時は電源８の電圧はスイッチ２
０、トランス２１の巻線２１ｂ、２１ｃ。
０、トランス２１の巻線２１ｂ、２１ｃ。
２１ｄから出力される。そして、スイッチ回路６７のス
イッチ６がオンであれば、巻線２１ｂ。
イッチ６がオンであれば、巻線２１ｂ。
２１ｃの交流出力がコンバータ４０によって直流に変換
され、直流直流変換器２３で昇圧された後、ＤＣフィル
タ２４でそのリップルが除去され、インバータ５によっ
て交流に変換され、好ましくは図示しないＡＤフィルタ
を介してスイッチ回路６７から負荷９側に出力される。
され、直流直流変換器２３で昇圧された後、ＤＣフィル
タ２４でそのリップルが除去され、インバータ５によっ
て交流に変換され、好ましくは図示しないＡＤフィルタ
を介してスイッチ回路６７から負荷９側に出力される。
またこの時、トランス２１の巻線２１ｄから出力される
交流出力は、コンバータ２５で直流に変換された後補助
インバータ２６で高周波に変換され、フライホイール装
置Ｒを高速回転する。これにより定常時フライホイール
装置Ｒはエネルギーを回転によって蓄積する。
交流出力は、コンバータ２５で直流に変換された後補助
インバータ２６で高周波に変換され、フライホイール装
置Ｒを高速回転する。これにより定常時フライホイール
装置Ｒはエネルギーを回転によって蓄積する。
ここで、停電又は電源８の出力変動が生じその出力が低
下すると、スイッチ３がオンするので、コンバータ２か
ら直流出力が直流直流変換器２３に供給され、この直流
直流変換器２３はこれを昇圧しＤＣイルタ２４、インバ
ータ５、スイッチ回路６７、スイッチ２２を介して負荷
９に出力する。
下すると、スイッチ３がオンするので、コンバータ２か
ら直流出力が直流直流変換器２３に供給され、この直流
直流変換器２３はこれを昇圧しＤＣイルタ２４、インバ
ータ５、スイッチ回路６７、スイッチ２２を介して負荷
９に出力する。
本実施例においては、主回路Ｓに対し補償回路Ｐが独立
しているので、短絡ループが形成されるおそれがなく信
輔性が高くなるとともに、コンバーク２５、補助インバ
ータ２６のように、フライホイール装置６を駆動するた
めの専用のものを設けたので、これらコンバータ２５、
補助インバータ２６はフライホイール装置Ｒの動作特性
だけに着目して設計すればよく、またコンバータ４ｏに
ついても直流直流変換器２３側に着目して設計すればよ
いので、設計が容易となり、しかもコンバータ２５と補
助インパーク２６の容量を小さくできる。
しているので、短絡ループが形成されるおそれがなく信
輔性が高くなるとともに、コンバーク２５、補助インバ
ータ２６のように、フライホイール装置６を駆動するた
めの専用のものを設けたので、これらコンバータ２５、
補助インバータ２６はフライホイール装置Ｒの動作特性
だけに着目して設計すればよく、またコンバータ４ｏに
ついても直流直流変換器２３側に着目して設計すればよ
いので、設計が容易となり、しかもコンバータ２５と補
助インパーク２６の容量を小さくできる。
また、直流直流変換器２３を設けたので、電源８が単相
の場合、その電源電圧が変動しても直流直流変換器２３
によって負荷９側に一定の電圧を供給することができ、
電源電圧の変動を補償できる。また、フライホイール装
置Ｒが定格回転から降下し、出力電圧が低下しても一定
時間負荷９に出力される電圧を一定に保持できる。また
、直送回路りと主回路Ｓとを巻線２１ｂと２１ｃ÷独立
して設けることにより、スイッチ回路６７の各スイッチ
を単一回線に設けるだけでよく、主回路６７の構成が簡
単となる。
の場合、その電源電圧が変動しても直流直流変換器２３
によって負荷９側に一定の電圧を供給することができ、
電源電圧の変動を補償できる。また、フライホイール装
置Ｒが定格回転から降下し、出力電圧が低下しても一定
時間負荷９に出力される電圧を一定に保持できる。また
、直送回路りと主回路Ｓとを巻線２１ｂと２１ｃ÷独立
して設けることにより、スイッチ回路６７の各スイッチ
を単一回線に設けるだけでよく、主回路６７の構成が簡
単となる。
以上説明したように本発明によれば、トランスを用いて
主回路と補償回路とを独立させ、補償回路にフライホイ
ール装置を駆動するための専用のコンバータとインバー
タとを設けたので、設計が容易となり低コスト化が図れ
る。また、主回路のインバータの前段に直流直流変換器
を設けた場合は負荷に供給される電圧を一定に保持でき
る。
主回路と補償回路とを独立させ、補償回路にフライホイ
ール装置を駆動するための専用のコンバータとインバー
タとを設けたので、設計が容易となり低コスト化が図れ
る。また、主回路のインバータの前段に直流直流変換器
を設けた場合は負荷に供給される電圧を一定に保持でき
る。
第１図は従来のフライホイール電源装置の一例を示すブ
ロック図、第２図ないし第５図は本発明によるフライホ
イール電源装置の一実施例を示すブロック図である。 Ｌ・・・直送回路、Ｓ・・・主回路、Ｐ・・・補償回路
、Ｒ・・・フライホイール装置、２゜２５．４０・・・
コンバーク、５・・・インバータ、２６・・・補助イン
バータ、２１・・・トランス、２３・・・直流直流変換
器、２４・・・ＤＣフィルタ、６７・・・スイッチ回路
・なお、図中間−又は相当部分には同一符号を用いてい
る。 代理人 大 岩 増 雄 （ほか２名）手続補正書山帰 昭和６０年８ ．１８ 日 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭５９−０５１７８５号２、発明
の名称 フライホイール電源装置 °３．補正をする者 代表者片山仁八部 ５、ネＩＩｉ正の対象 発明の詳細な説明の欄。 ６、補正の内容 （１）明細書第５頁第１６行目「２１力・ら」とあるの
を「２１ｄから」と補正する。 以上
ロック図、第２図ないし第５図は本発明によるフライホ
イール電源装置の一実施例を示すブロック図である。 Ｌ・・・直送回路、Ｓ・・・主回路、Ｐ・・・補償回路
、Ｒ・・・フライホイール装置、２゜２５．４０・・・
コンバーク、５・・・インバータ、２６・・・補助イン
バータ、２１・・・トランス、２３・・・直流直流変換
器、２４・・・ＤＣフィルタ、６７・・・スイッチ回路
・なお、図中間−又は相当部分には同一符号を用いてい
る。 代理人 大 岩 増 雄 （ほか２名）手続補正書山帰 昭和６０年８ ．１８ 日 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭５９−０５１７８５号２、発明
の名称 フライホイール電源装置 °３．補正をする者 代表者片山仁八部 ５、ネＩＩｉ正の対象 発明の詳細な説明の欄。 ６、補正の内容 （１）明細書第５頁第１６行目「２１力・ら」とあるの
を「２１ｄから」と補正する。 以上
Claims (2)
- （１）電源からの出力をコンバータで直流に変換しイン
バータで交流に変換して負荷に供給する主回路と、上記
電源の出力で回転駆動され、この回転にもとづく回転エ
ネルギーを電気エネルギーに変換して電源の異常時上記
主回路におけるインバータの前段に出力するフライホイ
ール装置を含む補償回路とから成るフライホイール電源
装置において、上記主回路の入力端と補償回路の入力側
をトランスを用いて独立させ、上記フライホイール装置
に上記トランスからの出力をコンバークとインバータを
介して供給し、これによりフライホイール装置を回転駆
動するようにしたことを特徴とするフライホイール電源
装置。 - （２）電源からの出力をコンバータで直流に変換しイン
バータで交流に変換して負荷に供給する主回路と、上記
電源の出力で回転駆動されこの回転にもとづく回転エネ
ルギーを電気エネルギ〜に変換して電源の異常時上記主
回路におけるインバータの前段に出力するフライホイー
ル装置を含む補償回路とから成るフライホイール電源装
置において、上記主回路の入力側と補償回路の入力側を
トランスを用いて独立させ、上記フライホイール装置に
上記トランスからの出力をコンバータとインバータとを
介して供給し、これによりフライホイール装置を回転駆
動するようにし、かつ上記主回路におけるインバータの
前段に直流電圧を一定電圧に昇圧する変換器を設けたこ
とを特徴とするフライホイール電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59051785A JPS60197196A (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | フライホイ−ル電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59051785A JPS60197196A (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | フライホイ−ル電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60197196A true JPS60197196A (ja) | 1985-10-05 |
Family
ID=12896594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59051785A Pending JPS60197196A (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | フライホイ−ル電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60197196A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6295941A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-05-02 | 三菱電機株式会社 | 無停電電源装置 |
-
1984
- 1984-03-16 JP JP59051785A patent/JPS60197196A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6295941A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-05-02 | 三菱電機株式会社 | 無停電電源装置 |
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