JPS6248269A - インバ−タの冗長方式 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明はインバータの冗長方式に関する。

Ｂ１発明の概要 本発明は、給電用と待期用の２田のインバーターよる時
期冗長を行うにおいて、 待期用インバータは有効・無効゛αα全全零して給電用
インバータと並夕１１運転じておき、袷′４用インバー
タと待期用インバータを並列運転状聾にした冗長方式と
することにより、 高１５幀性の１４システムとすると共にシステム構す見
金確実、谷易にしたものである。

Ｃ０従米の技術 無停電電源装置の冗長方式として、並列冗長方式と待機
冗長方式がある。前者は電源としての複数のインバータ
を並列運転しておき、故障インバータを負荷母線から切
離す。後者は一方のインバータ単独で負荷に１＠電し、
他方のインバータ金待機させ、給電中のインバータが故
障したときに待機インバータに負荷ｔ−移行する。

Ｄ１発明が解決しようとする間呟点 従来の並列冗長方式では、インバータの並列運転になり
、両イ／バータの鴫圧制御系や周波数制御系が互いに影
［−及ぼし易く、Ｉｓ頼性の上では１台の共通の制御装
置と同様に信頼性が悪くなる問題があった。

一方、後者の待機冗長方式は並列冗長方式に較べてイン
バータ切換スイッチの動作すなわち負荷移行制砒部のみ
が１ぎ頭注の上での共通部分になり、１ぎ頼性向上全各
易にする。

しかし、待機冗長方式にあっても、他めて高い信頼性が
要求さＣる湯曾に対応できないことがある。例えば、生
産ラインのモータ駆動源をインバータとするｍｅ、ｌ’
ｉ！所のモータの瞬停がラインの操業停止になることが
あるし、オンラインシステムのコンピュータ（源とする
ときにはシステムダウンになるこ、とがある。

Ｅ１間遠点１に解決する九めの手段と作用本発明は上記
間ｄ点に鑑みてなされたもので、負荷との間を開閉でき
定電圧・定周波で運転される給′喧用インバータと、前
記負荷との間を開閉でき前記インバータとの同朗運転側
一手段及び出力の有効電力と無効ぼ力を零にする制「卸
手段を有する待期用インバータとを備え、常時は前記＠
電用インバータから負荷にｌ＠電しかつ前記待朋用イン
バータ會６亥給電用インバータに同期割１卸しながら有
効イカ及び無効ｃｌｉ力を零にして９荷に接４した並列
運転をしておき、前記給シ用インバータによる給電停止
時には前記時期用インバータによる単４９の一°荷給醒
をし、酊記給゛眠用インバータの復帰時には前記並列運
転に戻すようにし、待期用インバータを負荷に接続した
状態で侍鼎させるようにしたものである。

Ｆ、実施汐１１ 肉面は本発明の一実施例を示す回路図である。

インバータ１．２は夫々サイリスタスイッチ３゜４を升
して負荷５に接続される。イン・バークｌは定周波、定
電圧の出力制御がなされ、常ｌ寺は負荷５への＠電を行
う。インバータ２は待祷電源に相当するもので、６〜２
２からなるｔｒｌＪ倒回路金備える。この制御回路は、
位相比較回路６と周波数設定器７と電圧制御発部器８と
位相器９とゲート回路ｌＯからなるＰ　Ｌ　Ｌ　ＬＱｉ
路の周波数制御系を１Ｉｉｉ！え、インバータ１の出力
゛成田を検出するｆ成′ａ１１からの検出周波数に追従
した同呵制御全可能にする。

また、制御回路は、握圧設定５１２と゛成圧１６１１蜀
増幅器１３からなるは圧割碩糸を備え、インバータ２の
出力゛電圧を検出するｆ取器１４からのグ出篭圧をフィ
ードバック信号として位相器９の反相ＶＩｌｌＩＪ金行
う。設定器７及び１２はインバータｌの出力周波数、＠
圧の設定器に合わされる。

上述までの制御系のほかに、制御１！２１路は、偵荷分
担制机系金備える。この制御糸は、インノ（−タ２の出
力電圧を噴出する賛成器１４の検出出力と出力′１を流
を検出する変流器１５の検出出力とから該インバータ２
の有効１力Ｐと無効電力Ｑ全検出する有効・無効電力検
出回路１６と、このうち有効電力Ｐに対する分担率を苓
にする１！１号処理をして周波数′制御系へのフィード
バック信号を得る有効分分担調整回路１７と、無効磁力
Ｑに対する分担率を零にする１ｇ号処理金して′祇圧制
佃系へのフィードバック１百号′Ｊｋ得る無効分分担ｖ
？４整回路１８とを備える。

ここで、周波数制御系は位相比較回路６の出力と有効分
分担調整回路１７の出力とを切換えてフィードバック信
号が得られるようスイッチ１９と２０を有し、スイッチ
２０に連動のスイッチ２１が無効分分担調整回路１８の
出力部に升神される。

これらスイッチ１９〜２１はスイッチ１１ＩＩＩ（財）
回路２２によってオン・オフ制［有］され、このスイッ
チ１ｌｉｉ１　ｍ回路２２はインバータ１．２の運転モ
ードの判定によってスイッチ側副信号を得る。

こうした構故において、常時はサイリスタスイッチ３が
オン、サイリスタスイッチ４がオフにされて給ｖＬ電源
になるインバータｌから定周波・定電圧で負ｆｆ５に給
電される。このとき、待、ＬＪ４４諒になるインバータ
２はインバータ１と四Ｍさせた同期？１ＩＩＪ例が行わ
れる。この制御にはスイッチ制御回路２２がサイリスタ
スイッチ３０オンかつサイリスタスイッチ４のオフ金判
定条件にしてスイッチ１９ｉオン、スイッチ２０．２１
にオフにし、インバータ２の出力周波数及び鑞圧全イン
バータ１のそれに同期させておく。

次に、サイリスタスイッチ４をオンにする並列運転モー
ドではスイッチ制御回路２２がスイッチ１９′（ｆ−オ
フ、２０と２１金オンにし、インバータ２の有効′成力
及び無効電力全零にした並列運転を行い、給電機と待呵
機の鯛作機能全碓認した電源切換準Ｊ　、すなわち侍朋
機ケ負荷に接Ａヂして給′区啜を停止する切換えの準備
を行う。

次に、インバータＩＫ４攻が発生したとき、サイリスタ
スイッチ３は該インバータｌのｇ　′ｇ　ｇ現回路（図
示しない）によってオフにさｒｌこのオフ１ｇ号によっ
てスイッチ制御回路２２はスイッチ２（１，２１全オフ
させ、インバータ２を７と１２の設定周波数、［圧によ
るＩ独遵転によって負荷５に給電を行う単独運転モード
になる。

このモードでインバータ１が復帰したとき、スインチ制
御回１２２はスイッチ１９をオンにし、インバータ１と
２を同阿運転状態にする同期運転モードに入る。そして
、インバータｌのサイリスタスイッチ３がオンになると
、スイッチ但」：刈回洛２２はスイッチ２Ｑ、２１全オ
ンさせ、インバータ２の有効出力及び無効出力を零にし
た並列運転モードになる。

従って、インバータ２は常時はインバータ１と並列運転
？しながら有効、無効分を零に−した運転をしておき、
インバータ１の故は等によるその袷′４区停止にＩＩＬ
独運転に入る。また、インバータ１の復帰時にも並列運
転モードに戻る。このように、待貼用イ／バータとＩ＠
逼用イ／バータとはサイリスタスイッチのオン・オフの
みで負荷移行す、ｂＺっでなく、並列運転状寒で待朋さ
せておくつＧ１発明の効果 以上のとおり、本発明によｎば、侍碍冗長方式とするイ
ンバータ１源において、有効、Ｗ、効′磁力ヲ零にした
時報１用インバータと紺屯用インバータヤ並列運転状態
にして、給送用インバータの停止で待朋用インバータの
単独運転に入るため、給′心用と待朗用の両インバータ
の同ｄＪ４動作機吐を（：値誌しながら待朗させること
ができ、高信頼性のインバータ′直源になる。１九、＃
！電用インバータは単なる定周波、定電圧の制御磯罷全
もつもので済み、システムのコストダウンを図るＣとが
できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例金示す回路図である。 ｌ・・・坩４用インバータ、２・・・待朗用インバーメ
、３．４・・・サイリスタスイッチ、５・・・負荷、６
・・・位相比較回路、７・・・周波数設定器、８・・・
電圧側副発据器、９・パ位柑器、］０・・・ゲー）・回
路、１２・・・電圧設定器、１６・・・有効・無効電力
構出回路、１７・・・有効分分担副整回路、】８・・・
無効分分担−Ａ９回路、２２・・・スイッチ制（ｌｉ１
１回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 負荷との間を開閉でき定電圧・定周波で運転される給電
   用インバータと、前記負荷との間を開閉でき前記インバ
   ータとの同期運転制御手段及び出力の有効電力と無効電
   力を零にする制御手段を有する待期用インバータとを備
   え、常時は前記給電用インバータから負荷に給電しかつ
   前記待期用インバータを該給電用インバータに同期制御
   しながら有効電力及び無効電力を零にして負荷に接続し
   た並列運転をしておき、前記給電用インバータによる給
   電停止時には前記待期用インバータによる単独の負荷耐
   電をし、前記給電用インバータの復帰時には前記並列運
   転に戻すようにしたことを特徴とするインバータの冗長
   方式。