JPS62262666A - 定電圧定周波数インバ−タ装置の横流制御回路 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、他の交流電源と並列運転している定電圧定
周波インバータ装置に流れる横流有効分を制御する回路
に関する。

〔従来技術とその問題点〕

第２゛図は２組の定電圧定周波数インバータ装置を並列
運転する場合の横流制御の従来例を示す制御ブロック図
である。この第２図において、電源側変換器としての整
流器１０Ａと負荷側変換器としてのトランジスタインバ
ータ１０Ｂと、この両者の直流側同士を結合している直
流中間回路に接続されている平滑コンデンサＩＯＣとで
構成されている１号の定電圧定周波数インバータ装置（
以下ではＣＶＣＦインバータ装置と略記する）１０は交
流電源１から交流電力の供給を受けて一定電圧で一定周
波数の交流を出力する。２号ＣＶＣＦインバータ装置２
０も同様に構成され、交流１諒２からの交流電力を一足
電圧一定周波数の交流に変換するので、これら１号と２
号のＣＶＣＦ’インバータ装置１０と２０とを並列運転
して共通の負荷３に一定電圧・一定周波数の交流電力を
供給する。

上述のように両ＣＶＣＦインバータ装置１０と２０とを
並列運転する場合に、それぞれのＣＶＣＦ’インバータ
装置が出力する交流の電圧と周波数を適切に制御しない
と、両ＣＶＣＦインバータ装置間に横流が流れる不都合
を生じる。そこで第２図に示すように１号ＣＶＣＦ’イ
ンバータ装置１０に備えられている横流波）、器１３に
は計器用変圧器１２からの電圧信号と、変流器１１が検
出する１号ＣＶＣＦインバータ装置１０の出力電流信号
と、変流器２１が検出する２号ＣＶＣＦインバータ装置
２０の出力電流信号とを入力し、電圧と電流の位相差θ
と、差電流ＪＩとを検出することにより、この横流演算
器１３からは下記の（１）式に示す横流無効分信号Ａと
、（２）式に示す横流有効分信号Ｂとが出力される。

Ａ＝Δ■・澗θ　　・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・　ｆｉｌＢ＝Δ■−鳴θ
　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・　（２１無効横流制御器１４は横流有効
分信号人を入力してこれを零にするような制御信号を、
また有効横流制御器１５は横流有効分信号Ｂを入力して
これを零にするような制御信号をそれぞれ電圧調節手段
と周波数調節手段とが備えられているインバータ制御回
路１６に出力する。このインバータ制御回路１６はこれ
らの制御信号に対応してトランジスタインバータＩＯＢ
が出力する交流の電圧と周波数とを適切に制御すること
により横流が流れるのを抑制する。２号ＣＶＣＦインバ
ータ装置２０にも上記と同様の横流制御回路が設けられ
ており、両ＣＶＣＦインバータ装置間に横流が流れるの
を検出すればこれによりその電圧と周波数を１号ＣＶＣ
Ｆインバータ装置１０とは逆方向に制御することで、よ
り速やかな横流の解消を図れるようにしている。

ところで１号ＣＶＣＦインバータ装置１０に横流有効分
が流入したことを検出すれば、上述した横流制御回路の
動作により出力周波数を上昇させてこの横流有効分を速
やかに零に抑制する。しかし零になるまでに流入した横
流有効分は直流中間回路に接続されている平滑コンデン
サ１０Ｃに蓄積されることになるので、この平滑コンデ
ンサＩＯＣの電圧が上昇するという不具合を生ずる。

そこで平滑コンデンサＩＯＣの電圧を絶縁電圧検出器１
７により絶縁して検出し、コンパレータ１８によりこの
検出電圧が所定値以上になったことを検出すると、検流
直流電圧＋）　ミッタ１９からインバータ制御回路１６
に信号を送出して横流有効分を強制的に減衰させる。具
体的にはトランジスタインバータＪＯＢの出力周波数を
上昇させることにより１号ＣＶＣＦ’インバータ装置１
０が分担する負荷の量を２号ｃｖｃｉ；’インバータ装
置２０が分担する負荷量よりも犬にすることで平滑コン
デンサＩＯＣの電圧を低下させるようにしている。

しかしながら直流中間回路の電圧を上昇さぜる原因は上
述せる横流有効分の流入ばかりではなく、負荷の急変や
交流電源電圧の急変などによっても発生する。それ故償
流が流れていないにも拘らず直流中間回路電圧が変動し
、それに起因して横流直流電圧リミッタ１９が動作して
周波数を変化させることがあり、安定した並列運転の状
態に悪影響を与える欠点を有している。

〔発明の目的〕

この発明は、他の交流電源と並列運転しているＣＶＣＦ
インバータ装置に横流有効分が流入したために平滑コン
デンサを備えた直流中間回路電圧が上昇した場合にのみ
この直流電圧の上昇を抑制することができる定電圧定周
波数インバータ装置の横流制御回路を提供することを目
的とする。

〔発明の要点〕

この発明は、他の交流電源と並列運転しているＣＶＣＦ
インバータ装置に流入する横流有効分を積分演算するこ
とにより、この横流有効分による平滑コンデンサ電圧の
上昇を間接的に検出し、この積分演算結果が所定値以上
になれば当該インバータ装置が出力する交流の周波数を
上昇させて分担すべき負荷の量を増大させることで直流
中間回路電圧の上昇を抑制しようとするものである。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の実施例を示す制動ブロック図であり、
この第１図により本発明の詳細を以下において記述する
。

第１図において、交流電源１から供給される交流電力は
電源側変換器としての整流器１０Ａにより直流電力に変
換されて直流中間回路へ出力されるが、この直流中間回
路には直流電力のリップル分を除去するための平滑コン
デンサＩＯＣが設けられており、この平滑コンデンサＩ
ＯＣを経て平滑された直流電力は負荷側変換器としての
トランジスタインバータＩＯＢに入力し、このトランジ
スタインバータＩＯＢにより一定電圧６一定周波数の交
流電力に変換される。すなわぢ整流器１０Ａとトランジ
スタインバータＩＯＢならびに平滑コンデンサＩＯＣで
１号ＣＶＣＦインバータ装置がｊＡ成されるのであるが
、これと同じ構成の２号ＣＶＣＦインバータ装置２０も
交流電流２からの交流電力を人力して一定電圧・一定周
波数の交流電力を出力するので、これら１号ＣＶＣＦイ
ンバータ袈＃１０の出力側と２号ＣＶＣＦインバータ装
置２０の出力側とを並列に接続して運転することにより
、両者に共通な負荷３に定電圧・定周波数の交流電力を
供給する。なおこれら両ＣＶＣＦインバータ装置１０と
２０に一定電圧・一定周波数の交流電力を出力させるた
めの！ｔ）御回路は、本発明とは直接の関係がないので
、その部分の図示と説明は省略する。

並列運転している１号ＣＶＣＦインバータ装置１０と２
号ＣＶＣＦインバータ装置２０が出力する交流の電圧や
周波数に差異があると、その差異に対応して両装置間に
横流が流れる。横流演算器１３は計器用変圧器１２から
の電圧信号と、変流器１１および２１からの電流信号と
を入力して横流を検出し、横流無効分信号Ａと横流有効
分信号Ｂとを出力し、無効横流制御器】４と有効横流制
御器１５はこれら横流を零にする制御信号を電圧調節手
段と周波数調節手段とが備えられているインバータ制御
回路１６に与えてトランジスタインバータ１０Ｂを制御
するのは、既述の第２図に示す従来例回路の場合と同様
である。

本発明においては、積分器３１とコンパレータ３２およ
び横流直流電圧リミッタ３３とを備えて横流有効分信号
Ｂを入力して、適宜インバータ制御回路１６に対しトラ
ンジスタインバータＩＯＢが出力する交流の周波数を上
昇させるように制御する。

すなわち、１号ＣＶ　Ｃ１”インバータ装置１０に流入
する横流有効分は横流演算器１３により演算！検出され
匣ちに零になるよう抑制されるのであるが、この過程に
おいて流入された横流上°効分や、制御誤差により残留
している横流有効分が直流中間回路に接続されている平
滑コンデンサＩＯＣに蓄積されてこれの電圧を上昇させ
る。積分器３１はこのような横流有効分に対応した横流
有効分信号Ｂを入力してこれを積分する。この積分演算
結果が所定値に達すればコンパレータ３２が動作して横
流直流電圧リミッタ３３に信号を送り、この横流直流電
圧リミッタ３３はインバータ制御回路１６に対してトラ
ンジスタインバータＩＯＢが出力する交流の周波数を強
制的に上昇させることにより、平滑コンデンサＩＯＣに
％積されていた電荷を放出させてその電圧を低下させる
のであるが、このような周波数の制御は横流有効分信号
Ｂの積分値がコンパレータ３２で設定している値以下に
なるまで継続する。

上述の説明は、２組のＣＶＣＦ’インバータ装置を並列
運転する場合であるが、より多数のＣＶＣＦインバータ
装置同士の並列運転の場合、あるいはＣＶＣＦインバー
タ装置と他の交流電源たとえば商用電源あるいは交流発
電機との並列運転を連続して行う場合、または電源切換
時の短時間並列運転の場合でも適用できるのは勿論であ
る。

〔発明の効果〕

この発明によれば、電源側変換器と負荷側変換器と、こ
れら両変換器の直流側同士を結合している直流中間回路
に設けられている平滑コンデンサとで構成されているＣ
ＶＣＦインバータ装狙と、他の又流電源とを並列運転す
ることで一定電圧６一定周波数の交流電力を負荷に供給
しているときに生じる横流の有効分が（、’ＶＣＦイン
バータ装置に流入して直流中間回路にある平滑コンデン
サに蓄積されてその電圧を上昇させるのであるが、積分
器が横流有効分信号を積分してその値が所定値以上にな
れば、このｃｖｃｐインバータ装置が出力する交流の周
波数を強制的に上昇させ、平滑コンデンサ蓄積エネルギ
ーを放出させるのであるが、このように平滑コンデンサ
電圧の上昇を積分器により模擬するようにしているので
、交流ｔｍ電圧変動や負荷変動などに起因する直流中間
回路電圧の上昇に対しては横流制御回路が作動すること
なく、従って並列運転時に横流制御に悪影響を及ぼすこ
となく、かつ横流有効分の蓄積による直流中間回路゛電
圧の上昇のみを確実に解消できる効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す制御ブロック図であり、
第２図は２組の定電圧定周波数インバータ装置を並列運
転する場合の横流制御の従来例を示す制御ブロック図で
ある。 １．２・・・交流１＝、３・・・負荷、１０・・・１号
ＣＶＣＦインバータ装置、ＩＯＡ・・・電源側変換器と
しての整流器、ＩＯＢ・・・負荷側変換器としてのトラ
ンジスタインバータ、１０Ｃ・・・平滑コンデンサ、１
１゜２１・・・変流器、１２・・・計器用変圧器、１３
・・・横流演算器、１４・・・無効慣流制御器、１５・
・・有効清流制御器、１６・・・インバータ制御回路、
１７・・・絶縁電圧検出器、１８・・・コンパレータ、
１９・・・横流直流電圧リミッタ、２０・・・２号ＣＶ
（、’Ｆインバータ装置、３１・・・積分器、３２・・
・コンパレータ、３３・・・横流直流電圧リミッタ。 第１図 第２ｍ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）電源側変換器と負荷側変換器と、これら両変換器の
   直流側同士を結合している直流中間回路に接続されてい
   る平滑コンデンサとでなり、一定電圧で一定周波数の交
   流を出力する定電圧定周波数インバータ装置と、他の交
   流電源とを並列運転するさいに、この定電圧定周波数イ
   ンバータ装置と前記他の交流電源との間を流れる横流の
   有効分と無効分とを検出する手段と、前記負荷側変換器
   の電圧調節手段と周波数調節手段に前記横流の有効分と
   無効分とを零にする制御信号を与える手段とを備えてい
   る定電圧定周波数インバータ装置において、前記横流有
   効分を積分する手段と、この積分結果が所定値を越えた
   ことを検出する手段と、積分結果が所定値を越えている
   間は前記周波数調節手段に負荷側変換器が出力する交流
   の周波数増加を指令する手段とを備えていることを特徴
   とする定電圧定周波数インバータ装置の横流制御回路。