KR19980074826A

KR19980074826A - 무정전 절환을 위한 인버터 제어방법

Info

Publication number: KR19980074826A
Application number: KR1019970010812A
Authority: KR
Inventors: 김영록
Original assignee: 이종수; 엘지산전 주식회사
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1998-11-05

Abstract

본 발명의 무정전 전원장치는 바이패스 M/C(magnetic contactor)(41) 및 상기한 M/C(41)와 병렬로 연결된 SCR(44)로 이루어진 바이패스부(4), 교류전력을 발생하는 인버터(31) 및 상기한 인버터(31)가 직렬로 연결된 인버터 M/C(34)로 이루어진 인버터부(3), 인버터 M/C(34)의 후단과 바이패스 M/C(41)의 후단이 서로 접속되는 접속점(7), 및 부하(8)를 포함하여 구성하고, 이를 이용하여 인버터에서 바이패스로 절환되는 방법에 관한 것이다.

Description

무정전 절환을 위한 인버터 제어방법

본 발명은 무정전 전원장치에서 인버터와 바이패스와의 절환에 관한 것으로, 특히, 바이패스에서 인버터로 순차적이고 정전없이 절환하여 전원을 공급하는 효율을 높이기 위한 장치에 관한 것이다.

무정전 전원장치는 상용전원의 순간정전, 정전, 전압변동, 주파수변동, 전압파형 일그러짐 등에 의한 컴퓨터 응용기기의 오동작이나 정지사고를 방지하기 위하여 사용하는 것이다. 즉, 상용전원의 이상상태시에도 컴퓨터 응용기기에 정전압, 정주파수의 교류전력을 안정하게 공급하기 위한 전원장치이다. 본 발명은, 상용전원에서 전원공급하다가 인버터로 전원을 공급하게 될 때, 혹은 역으로 인버터에서 바이패스로 전원을 공급할 때, 순시정전 없이 절환하는 방법과 인버터나 바이패스가 전원을 공급할 때의 효율을 증대하기 위한 방법이다.

종래의 무정전 전원장치의 구성은 도 1에서 나타난 바와 같이, 정류기/충전기(1), 축전지(2), 인버터부(3), 바이패스부(4) 및 인버터 SCR(5)로 구성되어 있다. 정상시에는 사용전원의 교류전원을 정류기/충전기(1)에 의해서 직류로 변환하여 축전지(2)를 충전하면서 인버터(3)에 의해 교류로 만들어 인버터 SCR부(5)를 통해 컴퓨터에 공급한다.

도 2는 도 1의 바이패스부(4)와 인버터부(3)의 상세한 도면으로, 상기한 바이패스부(4)는 두 개의 SCR이 역병렬로 연결되어 있는 바이패스 SCR(14)과 이를 동작시키는 게이트 신호발생부(15)로 구성되어 있다. 또한, 인버터부(3)는 교류전력을 발생하는 인버터(21), 두 개의 SCR이 역병렬로 연결되어 있는 인버터 SCR(24), 상기한 인버터(21)를 동작시키는 인버터 게이트 신호발생부(22), 및 상기한 인버터 SCR(24)을 동작시키는 SCR 게이트 신호발생부(25)로 구성되어 있다. 바이패스 SCR(14)과 인버터 SCR(24)의 출력이 서로 접속점(7)에서 접속되어 부하(8)에 연결된다.

상기한 구성의 무정전 전원장치의 동작은 다음과 같다. 상기한 바이패스부(4)에서 인버터부(3)로의 절체시에 바이패스 SCR(14)의 게이트 신호발생부(15)의 전원을 오프(OFF)시킴과 동시에 인버터 SCR(24)의 게이트 신호발생부(25)를 온(ON) 시키면, 인버터(21)가 발생하는 교류전압에 의해서 바이패스 SCR(14)은 자연적으로 소호되어 인버터(21)가 부하(8)에 전력을 공급하게 된다.

상기한 인버터부(3)에서 바이패스부(4)로 절체시에 바이패스 SCR(14)의 게이트 신호발생부(15)의 전원을 온시킴과 동시에 인버터 SCR(24)의 게이트 신호발생부(25)를 오프시키면 바이패스 SCR(14)을 통해서 공급하는 교류전압에 의해 인버터 SCR(24)은 자연적으로 소호되어 부하에 전력을 바이패스 SCR(14)이 공급하게 된다.

그러나 상기한 인버터부(3) 또는 바이패스부(4)가 부하(8)에 전력을 공급하는 경우, 전류가 SCR(14, 24)을 통과하여 부하(8)에 흘러 들어가게 된다. 이 때, SCR(14, 24)은 반도체 소자이므로, 자체에서 전력소모가 발생하게 되어 SCR(14, 24)에서 소비하는 에너지만큼의 시스템 효율이 나빠지게 된다.

본 발명은 종래의 회로에서 전력을 부하로 공급시에 SCR에 의한 전력소모가 발생하므로서 에너지 소비가 발생하여 효율이 떨어지는 문제를 고려하여 이루어진 것으로, 무정전 전원장치가 절체시 순시 정전 없이 절체하는 인버터에 있어서, SCR에 의한 전력소모를 해소하여 시스템의 효율을 증대하기 위한 무정전 전원장치 및 이를 이용한 인버터에서 바이패스로의 절환하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 무정전 전원장치는 에너지 소비가 없는 M/C를 병렬로 연결하고, 인버터의 SCR은 M/C로 대치하여 구성된다.

도 1은, 일반적인 무정전 전원장치를 나타내는 도면.

도 2는, 종래의 바이패스부와 인버터부의 구조를 나타내는 도면.

도 3은, 본 발명의 바이패스부와 인버터부의 구조를 나타내는 도면.

도 4는, 인버터에서 바이패스로의 절환을 나타내는 순서도.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

3 ---------------------------------- 인버터부,

4 -------------------------------- 바이패스부,

31 ---------------------------------- 인버터,

32 ---------------- 인버터 게이트 신호발생부,

33 ------------------------------ 전류제어기,

34 ------------------------------ 인버터 M/C,

35 ------------------------ 인버터 M/C 구동부,

41 ----------------------------- 바이패스 M/C,

42 ---------------------- 바이패스 M/C 구동부,

44 ----------------------------- 바이패스 SCR,

45 --------- 바이패스 SCR의 게이트 신호발생부.

이하, 본 발명을 첨부도면을 이용하여 상세히 설명한다.

본 발명의 무정전 전원장치는 도 3에 나타난 구성으로 이루어진다. 즉, 바이패스부(4)는 바이패스 M/C(magnetic contacter)(41), 이를 동작시키는 M/C 구동부(42) 및 상기한 M/C와 병렬로 연결된 바이패스 SCR(44)로 구성되어 있다. 상기한 바이패스 SCR(44)은 두 개의 SCR이 역병렬로 구성되어 있으며, 이를 동작시키기 위한 게이트 신호발생부(45)가 추가로 구성된다.

인버터부는 교류전력을 발생하는 인버터(31)와 상기한 인버터에 직렬로 연결된 인버터M/C(34)로 구성된다. 상기한 인버터(31)는 인버터 게이트 신호발생부(32)에 의해서 동작되고, 상기한 게이트 신호발생부(32)는 전류제어기(33)에 의해서 제어되고, 상기한 인버터 M/C(34)는 인버터 M/C구동부(35)에 의해서 동작된다. 또한, 인버터 M/C(34)의 후단과 바이패스 M/C(41)의 후단이 서로 접속점(7)에서 접속된다.

상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 회로의 동작은 도 4에 나타난 바와 같다. 즉, 부하전류를 측정하고(S1), 바이패스 SCR의 게이트 신호발생부(45)와 M/C 구동부(42)의 전원을 오프함(S2)과 동시에 인버터 M/C구동부(35)에 전원을 인가한다(S3). 이 때, 인버터의 게이트 신호발생부(32)는 오프되지 않는다. 즉, 바이패스 M/C(41)가 먼저 오프되고 인버터 M/C(34)가 온되어 부하에 전력을 공급하게 된다.

이때, 바이패스 SCR(44)과 인버터(31)에 동시에 전력이 주입되어(S4), 전류제어기(33)에 의해서 인버터(31)가 분담하는 전류의 양을 서서히 증가시켜서 인버터(31)가 부하를 전담하게 되면, 바이패스 SCR(44)이 자연적으로 오프되고 전류의 변화률이 완만하여 전압파형의 찌그러짐 없이 절환할 수가 있다.

바이패스에서 인버터로의 절체시에는 바이패스 SCR(44)의 게이트 M/C 구동부(42)의 전원을 온하면, 인버터(31)는 오프되지 않고 계속 온된 상태에서 인버터 M/C 구동부(35)의 전원을 차단한다. 인버터 M/C(34)가 오프되기 전에 인버터(31)에서 전력을 공급하고, 또한, 인버터 M/C(34)가 떨어지기 전에 바이패스 SCR(44)이 온되어 양 쪽에서 전력을 공급하다가 인버터 M/C(34)가 오프되고 바이패스 M/C(41)가 온되면 바이패스에서 전력을 공급하게 된다.

본 발명의 무정전 전원장치는 종래의 인버터 SCR 대신 기계적 접점소자인 M/C(magnetic contactor)를 사용하므로서, 효율을 증대하고 인버터가 절환시 부하 전류량을 관측하여 인버터가 부담하는 전류의 양을 서서히 증가시키는 전류제어기를 채용하여 인버터를 제어하므로 전압파형의 순시정전이나 찌그러짐 없이 전력을 공급하게 된다.

Claims

상용교류전류를 직류전류로 변환하는 충전기, 상기한 충전기로부터의 직류전류를 충전하는 축전지, 상기한 충전기에 접속되어 직류교류를 교류전류로 변환하는 인버터부, 인력단이 상용전류인력단에 접속되고 출력단은 부하측에 접속되어 상기한 상용교류전류를 부하측에 바이패스하는 바이패스부를 갖는 무정전 전원공급장치에 있어서,

상기한 인버터부의 출력에 입력단을 직렬접속하고 부하에 출력단을 직렬접속하여 상기한 인버터부의 출력을 부하에 인가 또는 단절하는 인버터 전자접촉기(34)와;

상기한 전자접촉기(34)를 구동제어하는 인버터 전자접촉기 구동부(35)와;

상기한 바이패스부에 병렬로 접속되어 온시에는 상용교류전류를 자신을 통하여 부하에 인가하고 오프시에는 상용교류전류를 상기한 바이패스부를 통해서 부하에 인가하는 바이패스 전자접촉기(41); 및

상기한 바이패스 전자접촉기(41)를 구동하는 바이패스 전자접촉기 구동부(42)로 구성되는 것을 특징으로 하는 무정전 전원공급장치.
제1항에 있어서, 부하측으로 제공되는 교류전류신호를 입력받아 이 교류신호의 수준에 따라서 인버터부를 제어하는 전류제어기(33)가 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 무정전 전원공급장치.