WO2020240761A1

WO2020240761A1 - 無停電電源装置

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Publication number: WO2020240761A1
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Inventors: 宏樹茂田
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
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Filing date: 2019-05-30
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Abstract

電磁接触器（１５）は交流電源（１）および負荷（１８）の間に接続され、バイパス給電時にオンされる。制御装置（２０）は、インバータ給電時インバータ（１０）が故障した場合に、スイッチ（１４）をオフし、かつ、電磁接触器（１５）をオンする。電磁接触器（１５）は、制御装置（２０）からの制御信号に応じてコイルが励磁することにより接点が閉じてオンするように構成される。電磁接触器（１５）は、外部から押圧を受けて接点を閉じることが可能に構成された手動スイッチを有する。無停電電源装置（１００）は、手動スイッチに対して押圧力を印加するように構成された押圧力印加機構（２２，２６，２７）と、制御装置（２０）からの制御信号に従って電磁接触器（１５）をオンできない故障が発生した場合に押圧力印加機構を作動する制御回路（２４，２８）とを備える。

Description

無停電電源装置

　この発明は、無停電電源装置に関する。

　特開２０１３－１５０４１５号公報（特許文献１）は、コンバータ、インバータおよびバイパススイッチを備える無停電電源装置を開示する。バイパススイッチは、交流電源から負荷に交流電力を直接供給するバイパス給電時にオンされる。たとえば、インバータから負荷に交流電力を供給している場合にインバータが故障したときには、バイパススイッチが瞬時にオンし、交流電源から負荷に交流電力が直接供給される。

特開２０１３－１５０４１５号公報

　しかしながら、バイパススイッチを構成する電磁接触器がオンされない故障が発生した場合、無停電電源装置は、負荷に対して交流電力を供給することができないため、負荷を駆動できなくなることが懸念される。

　それゆえに、この発明の主たる目的には、交流電源から負荷に交流電力を直接供給するバイパス給電時にオンされる電磁接触器がオンされない故障の発生による負荷への給電停止を回避することができる無停電電源装置を提供することである。

　この発明に係る無停電電源装置は、交流電源からの交流電力を直流電力に変換するコンバータと、コンバータで生成された直流電力または電力貯蔵装置の直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータと、インバータと負荷との間に接続されるスイッチと、電磁接触器と、制御装置とを備える。電磁接触器は、交流電源および負荷の間に接続され、交流電源から負荷に交流電力を直接供給するバイパス給電時にオンされる。制御装置は、インバータから負荷に交流電力を供給するインバータ給電時、スイッチをオンし、かつ、電磁接触器をオフするとともに、インバータが故障した場合に、スイッチをオフし、かつ、電磁接触器をオンするようにスイッチおよび電磁接触器を制御するように構成される。電磁接触器は、制御装置からの制御信号に応じてコイルが励磁することにより接点が閉じてオンするように構成される。電磁接触器は、外部から押圧を受けて接点を閉じることが可能に構成された手動スイッチを有する。無停電電源装置は、手動スイッチに対して押圧力を印加するように構成された押圧力印加機構と、制御装置からの制御信号に従って電磁接触器をオンできない故障が発生した場合に、押圧力印加機構を作動する制御回路とをさらに備える。

　この発明によれば、バイパス給電時にオンされる電磁接触器がオンされない故障の発生による負荷への給電停止を回避することができる。

実施の形態による無停電電源装置の構成を示す回路ブロック図である。コンタクタの外観を示す図である。コンタクタの内部構成を模式的に示す図である。弁制御部の構成例を示す図である。制御回路の他の構成例を示す図である。図５に示した流体論理素子の構成例を示す図である。

　以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰返さない。

　（無停電電源装置の構成）
　図１は、実施の形態による無停電電源装置の構成を示す回路ブロック図である。実施の形態による無停電電源装置１００は、三相交流電力を受けて三相交流電力を出力するものであるが、図面および説明の簡単化のため、図１では、一相の交流電力に関連する部分のみが示されている。

　図１を参照して、実施の形態による無停電電源装置１００は、入力端子Ｔ１、出力端子Ｔ２、スイッチ２，３，１４、コンデンサ５，９，１３、リアクトル６，１２、コンバータ７、直流母線Ｌ１、インバータ１０、双方向チョッパ８、バッテリ２１、電流検出器４，１１、バイパス回路１７、制御電源１９および、制御装置２０を備える。

　入力端子Ｔ１は、商用交流電源１から供給される商用周波数の交流電力を受ける。入力端子Ｔ１は、スイッチ２，３およびリアクトル６を介してコンバータ７の入力ノードに接続される。スイッチ３のリアクトル６側の端子はコンデンサ５に接続される。スイッチ３とリアクトル６との間のノードＮ１に現れる交流入力電圧の瞬時値は制御装置２０によって検出される。

　コンバータ７の出力ノードは、直流母線Ｌ１を介してインバータ１０の入力ノードに接続されるとともに、双方向チョッパ８を介してバッテリ２１に接続される。コンデンサ９は、直流母線Ｌ１に接続される。バッテリ２１は直流電力を蓄える電力貯蔵装置を構成する。バッテリ２１に代えて、コンデンサが接続されてもよい。直流母線Ｌ１に現れる直流電圧ＶＤＣの瞬時値は制御装置２０によって検出される。

　インバータ１０の出力ノードは、リアクトル１２を介してスイッチ１４の一方端子に接続される。コンデンサ１３は、スイッチ１４の一方端子に接続される。スイッチ１４の他方端子は出力端子Ｔ２に接続される。出力端子Ｔ２は負荷１８に接続される。負荷１８は、無停電電源装置１００から供給される商用周波数の交流電力によって駆動される。リアクトル１２とスイッチ１４との間のノードＮ２に現れる交流出力電圧の瞬時値は制御装置２０によって検出される。

　スイッチ２は、制御装置２０によって制御され、商用交流電源１から交流電力が供給されている通常時はオン（導通）され、商用交流電源１からの交流電源の供給が停止された停電時はオフ（非導通）される。スイッチ３は、制御装置２０によって制御され、通常時はオンされ、停電時はオフされる。

　コンデンサ５およびリアクトル６は、入力フィルタを構成し、商用交流電源１からの交流電力をコンバータ７に通過させるとともに、コンバータ７で発生する高周波のスイッチングノイズが商用交流電源１に漏れることを防止する。

　コンバータ７は、商用交流電源１から交流電力が供給されている通常時は、商用交流電源１からの交流電力を直流電力に変換し、商用交流電源１からの交流電力の供給が停止された停電時は電力変換動作を停止する。

　双方向チョッパ８は、商用交流電源１から交流電力が供給されている通常時は、コンバータ７で生成された直流電力をバッテリ２１に与える。このとき、双方向チョッパ８は、コンバータ７の出力電圧を所定の直流電圧に変換してバッテリ２１に供給する。また、双方向チョッパ８は、停電時は、バッテリ２１からインバータ１０に直流電力を供給する。このとき、双方向チョッパ８は、バッテリ２１の端子間電圧を所定の直流電圧に変換してインバータ１０に供給する。コンデンサ９は、直流電力を一時的に蓄えるとともに、コンバータ７の出力電圧を平滑化させる。

　インバータ１０は、商用交流電源１から交流電力が供給されている通常時は、コンバータ７で生成された直流電力を商用周波数の交流電力に変換する。インバータ１０は、停電時は、バッテリ２１から双方向チョッパ８を介して与えられた直流電力を商用周波数の交流電力に変換する。

　リアクトル１２およびコンデンサ１３は、出力フィルタを構成し、インバータ１０で生成された商用周波数の交流電力を負荷１８に通過させるとともに、インバータ１０で発生する高周波のスイッチングノイズが負荷１８側に漏れることを防止する。

　スイッチ１４は、制御装置２０によって制御され、インバータ１０で生成された交流電力を負荷１８に供給する「インバータ給電モード」時にオンされ、商用交流電源１から負荷１８に交流電力を直接供給する「バイパス給電モード」時にオンされる。

　バイパス回路１７の一方端子はスイッチ２，３間のノードに接続され、バイパス回路１７の他方端子は出力端子Ｔ２に接続される。バイパス回路１７は、電磁接触器（コンタクタ）１５およびサイリスタスイッチ１６を有する。コンタクタ１５およびサイリスタスイッチ１６は並列に接続される。サイリスタスイッチ１６は、逆並列に接続された２つのサイリスタを含み、制御装置２０からの制御信号が非活性化レベル（Ｌレベル）である場合にオフし、制御信号が活性化レベル（Ｈレベル）である場合にオンする。コンタクタ１５は、制御装置２０からの制御信号がＬレベルである場合にオフし、制御信号がＨレベルである場合にオンする。

　コンタクタ１５は、バイパス給電モード時にオンされ、インバータ給電モード時にオフされる。また、コンタクタ１５は、インバータ１０から負荷１８に交流電力を供給している場合において、インバータ１０が故障したときにオンされ、商用交流電源１からバイパス回路１７を介して負荷１８に交流電力を供給する。コンタクタ１５は「機械式スイッチ」の一実施例に対応する。

　サイリスタスイッチ１６は、インバータ給電モードからバイパス給電モードに移行するとき、および、バイパス給電モードからインバータ給電モードに移行するときに、制御装置２０からの制御信号に応答して所定時間だけオンされる。これは、サイリスタスイッチ１６が過熱されて破損するのを防止するためである。サイリスタスイッチ１６は「半導体スイッチ」の一実施例に対応する。

　電流検出器４は、リアクトル６に流れる電流（すなわちコンバータ７の入力電流）の瞬時値を検出し、その検出値を示す信号を制御装置２０に出力する。電流検出器１１は、リアクトル１２に流れる電流（すなわちインバータ１０の出力電流）の瞬時値を検出し、その検出値を示す信号を制御装置２０に出力する。

　制御電源１９は、商用交流電源１から交流電力の供給を受けて、制御装置２０の電源電圧を生成する。

　制御装置２０は、制御電源１９から電源電圧の供給を受けて、交流入力電圧、コンバータの入力電流、直流電圧ＶＤＣ、インバータ１０の出力電流および交流出力電圧の検出値などに基づいて、無停電電源装置１００全体を制御する。

　具体的には、インバータ給電モード時、制御装置２０は、スイッチ１４をオンし、コンタクタ１５およびサイリスタスイッチ１６をオフする。制御装置２０は、交流入力電圧の検出値に基づいて停電が発生したか否かを検出し、交流入力電圧の位相に同期してコンバータ７およびインバータ１０を制御する。また、制御装置２０は、商用交流電源１から交流電力が供給されている通常時は、直流電圧ＶＤＣが参照直流電圧になるようにコンバータ７を制御し、停電時はコンバータ７の運転を停止させる。さらに、制御装置２０は、通常時は、バッテリ２１の電圧が参照バッテリ電圧になるように双方向チョッパ８を制御し、停電時は、直流電圧ＶＤＣが参照直流電圧になるように双方向チョッパ８を制御する。

　インバータ給電モード中にインバータ１０の故障が発生した場合、制御装置２０は、インバータ給電モードからバイパス給電モードに切り替える。具体的には、制御装置２０は、コンタクタ１５をオンし、スイッチ１４をオフする。さらに、制御装置２０は、コンバータ７、双方向チョッパ８およびインバータ１０の運転を停止させる。

　このとき、制御装置２０は、コンタクタ１５をオンさせるために、Ｈレベルの制御信号をコンタクタ１５に出力する。しかしながら、コンタクタ１５内部においてコイルを励磁するための操作回路が故障している場合、制御装置２０からＨレベルの制御信号をコンタクタ１５に与えても、コイルの励磁によって接点を閉じることができないため、コンタクタ１５をオンさせることができない。この場合、無停電電源装置１００は、負荷１８に対して商用周波数の交流電力を供給することができないため、負荷１８を駆動できなくなることが懸念される。

　このようなコンタクタ１５がオンされない故障の発生による負荷１８への給電停止を未然に回避するため、実施の形態による無停電電源装置１００においては、コンタクタ１５の接点を閉じてコンタクタ１５をオンするために、コンタクタ１５に設けられている手動投入用のスイッチを利用する。

　（コンタクタ１５の構成例）
　図２は、コンタクタ１５の外観を示す図である。図３は、コンタクタ１５の内部構成を模式的に示す図である。

　図３を参照して、コンタクタ１５は、可動鉄心３１、固定鉄心３２、コイル３４、可動接点３６および固定接点３８を有する。可動鉄心３１、固定鉄心３２およびコイル３４は電磁石を構成する。可動接点３６は可動鉄心３１に連結される。コイル３４が励磁していない場合、可動接点３６と固定接点３８とが離れているため、コンタクタ１５はオフされた状態となっている。

　図示しない操作回路からコイル３４に電圧を印加することによってコイル３４が励磁されると、可動鉄心３１が固定鉄心３２側に吸引される。このとき、可動鉄心３１に連結された可動接点３６が固定接点３８に向かって移動する。可動接点３６と固定接点３８とが接触することにより、コンタクタ１５がオンされる。

　さらに、コイル３４の励磁を解除すると、可動鉄心３１が開放され、同時に可動接点３６が固定接点３８から離される。これにより、コンタクタ１５がオフされる。

　なお、コンタクタ１５の接点は、負荷電流を入り切りするための主接点と、制御用に使用される補助接点とを有している。補助接点には、主接点のオンと同時にオンする接点であるａ接点と、主接点のオフと同時にオンする接点であるｂ接点とがある。

　コンタクタ１５は、手動スイッチ４０（以下、単に「スイッチ４０」とも称する）をさらに有する。スイッチ４０は、可動接点３６に接続されている。図２に示すように、スイッチ４０は、コンタクタ１５の筐体表面に設けられた押しボタン式のスイッチである。スイッチ４０は、筐体外部から手動で押圧することが可能に構成されている。具体的には、図中の矢印方向にスイッチ４０を押圧すると、スイッチ４０から可動接点３６に対して押圧力が印加される。この押圧力によって可動接点３６が固定接点３８に向かって移動することにより、可動接点３６と固定接点３８とが接触し、結果的にコンタクタ１５がオンされる。すなわち、スイッチ４０を押圧することで、コイル３４の励磁によらず、力づくでコンタクタ１５をオンさせることができる。

　このスイッチ４０は、通常、コンタクタ１５の保守点検作業の際に、作業者が手動でコンタクタ１５をオンさせる場合に用いられる。または、機械ラッチ式のコンタクタにおいて、接点に連結されたスイッチ４０を操作することにより、当該接点を機械的に閉状態に維持することができる。

　一方、コンタクタ１５の主回路および操作回路に電圧が加わっている状態では、スイッチ４０を手動で操作することが禁止されている。したがって、図１に示したように、無停電電源装置１００の運転中は、主回路および操作回路に電圧が加わっているため、スイッチ４０を手動で押圧することができない。

　そこで、本実施の形態による無停電電源装置１００は、スイッチ４０を手動によらず、自動的に押圧するために、スイッチ４０に押圧力を印加するための機構（以下、「押圧力印加機構」とも称する）を備える構成とする。図３の例では、押圧力印加機構は、シリンダ２２、ガス供給源２６およびガス供給管２７を有する。

　シリンダ２２は、シリンダチューブ２２ａと、ピストン２２ｂと、ピストンロッド２２ｃとを有する。ピストン２２ｂはシリンダチューブ２２ａの内部に配置される。ピストンロッド２２ｃは一方端がピストン２２ｂに接続され、他方端がシリンダチューブ２２ａの外部に突出してコンタクタ１５のスイッチ４０に接続されている。

　ガス供給源２６は、圧縮された不活性ガス（たとえば、窒素ガスまたはアルゴンガスなど）を貯蔵する。ガス供給源２６は、たとえばガスボンベである。

　ガス供給管２７は、一方端がガス供給源２６に接続され、他方端がシリンダチューブ２２ａに接続される。ガス供給源２６から供給されたガス圧力はガス供給管２７を通流してシリンダチューブ２２ａの内部に導入される。シリンダチューブ２２ａの内部に導入されたガス圧力によってピストン２２ｂが押し込まれると、図中に矢印で示すように、ピストン２２ｂに接続されたピストンロッド２２ｃによって、スイッチ４０に押圧力が印加される。この押圧力を受けて可動接点３６と固定接点３８とが接触することにより、コンタクタ１５がオンされる。なお、本実施の形態では、押圧力印加機構として、ガス圧力を押圧力に変換する構成を例示したが、ガス圧力以外の圧力（たとえば油圧力）を押圧力に変換する構成としてもよい。

　ただし、押圧力印加機構は、インバータ１０が故障し、かつ、コンタクタ１５がオンされない故障が生じている状況において応急的に使用されるものであるため、コンタクタ１５が正常であるとき、またはコンタクタ１５をオフさせておきたいとき（たとえばインバータ給電モード時）には押圧力印加機構を作動させないようにする必要がある。そのため、無停電電源装置１００は、押圧力印加機構の作動を制御するための制御回路をさらに備える。

　具体的には、図３の例では、ガス供給管２７には、ガスの供給を制御するための電磁弁２４が設置されている。電磁弁２４は、その開度に応じて、ガス供給管２７におけるガスの通流量を制御可能に構成されている。具体的には、電磁弁２４を閉じることで、ガス供給源２６からのガスの供給を遮断することができる。これによると、通常時は電磁弁２４を閉じておき、コンタクタ１５をオンさせたい場合であって、コンタクタ１５がオンされない故障が発生している状況において、電磁弁２４を開放することにより、シリンダ２２が発生する押圧力によってコンタクタ１５をオンさせることができる。

　図１に戻って、無停電電源装置１００は、電磁弁２４の開閉を制御するための弁制御部２８をさらに有する。電磁弁２４および弁制御部２８は、押圧力印加機構の作動／停止を制御するための「制御回路」の一実施例に対応する。

　弁制御部２８は、制御装置２０から与えられる情報に基づいて、電磁弁２４の開閉を制御するように構成される。制御装置２０から与えられる情報には、故障情報、接点情報、および他号機情報が含まれる。

　「故障情報」とは、インバータ給電モードが実行不能であり、かつ、コンタクタ１５がオンされない故障が検出されたことを示す情報である。制御装置２０は、インバータ１０の故障が検知されると、Ｈレベルの制御信号をコンタクタ１５へ出力する。Ｈレベルの制御信号を出力した状態で、コンタクタ１５のオンが検知されない場合、制御装置２０は、コンタクタ１５の故障を検出することができる。なお、コンタクタ１５のオンオフは、コンタクタ１５の主接点と連動して動作する補助接点のオンオフ状態に基づいて検知することができる。

　「接点情報」とは、スイッチ１４およびコンタクタ１５のオンオフ状態を示す情報である。スイッチ１４のオンオフは、コンタクタ１５のオンオフと同様に、スイッチ１４が有する補助接点のオンオフ状態に基づいて検知することができる。インバータ給電モード時にはスイッチ１４がオンされ、コンタクタ１５がオフされる。バイパス給電モード時にはスイッチ１４がオフされ、コンタクタ１５がオンされる。したがって、スイッチ１４およびコンタクタ１５がともにオフであれば、無停電電源装置１００から負荷１８へ電力が供給されていないことが分かる。

　「他号機情報」とは、負荷１８に対して無停電電源装置１００と並列に接続されている他の無停電電源装置（図示せず）の運転状態を示す情報である。他号機情報は、他の無停電電源装置が負荷１８に電力を供給しているか否かという情報を含む。他号機情報は、無停電電源装置１００が、負荷１８に対して複数の無停電電源装置が並列に接続されている無停電電源システムに適用される場合を想定したものである。したがって、負荷１８に接続される無停電電源装置が１台限りであれば、他号機情報は省略することができる。

　弁制御部２８は、入力される情報に基づいて、コンタクタ１５をオンさせるために押圧印加機構を作動させるか否かを判断する。具体的には、弁制御部２８は、下記（１）～（３）の条件が成立したときに、押圧力印加機構を作動させると判断する。
（１）インバータ給電モードが実行不能であり、かつ、コンタクタ１５がオンされない故障が検出されていること
（２）スイッチ１４およびコンタクタ１５がともにオフされていること
（３）他の無停電電源装置が負荷１８に電力を供給していないこと
　なお、他の無停電電源装置が負荷１８に接続されていないために他号機情報が省略されている場合には、上記（１）および（２）の条件が成立したときに、弁制御部２８は、押圧力印加機構を作動させると判断する。

　ここで、（２）の条件のうちコンタクタ１５がオフされているという項目は、実質的に（１）の条件に含まれているため、（２）の条件は、スイッチ１４がオフされているという条件に言い換えることができる。スイッチ１４がオフされているという条件を定めたのは、スイッチ１４がオンされているとき（インバータ給電モード時）はコンタクタ１５をオンさせる必要がないこと、および、インバータ１０の運転が停止され、かつ、スイッチ１４がオンされている状態でコンタクタ１５をオンさせると、商用交流電源１からコンタクタ１５を経由して負荷１８に供給される電力の一部がスイッチ１４を経由してインバータ１０に流れ込む可能性があるためである。

　（３）の条件を定めたのは、他の無停電電源装置が負荷１８に電力を供給している状態で、コンタクタ１５をオンさせると、他の無停電電源装置および無停電電源装置１００間で横流が発生する可能性があるためである。たとえば、他の無停電電源装置がインバータ給電モードの実行中に無停電電源装置１００のコンタクタ１５をオンさせた場合において、商用交流電源１の停電が発生すると、無停電電源装置１００の出力端子Ｔ２の電圧が低下するため、他の無停電電源装置から無停電電源装置１００に電流が流れ込む可能性がある。

　弁制御部２８は、押圧力印加機構を作動させると判断すると、電磁弁２４を開くように制御する。電磁弁２４が開くと、ガス供給源２６からガス供給管２７を通じてシリンダ２２にガスが供給される。これにより、シリンダ２２からスイッチ４０に押圧力が印加されるため、コンタクタ１５がオンされる。コンタクタ１５がオンされると、商用交流電源１からコンタクタ１５を経由して負荷１８に電力が供給される。

　一方、上記（１）～（３）の少なくとも１つの条件が成立していない場合、弁制御部２８は、押圧力印加機構を作動させないと判断する。この場合、弁制御部２８は、電磁弁２４を閉状態に維持する。ガス供給源２６からシリンダ２２にガスが供給されないため、スイッチ４０には押圧力が印加されず、結果的にコンタクタ１５はオンされない。

　（弁制御部２８の構成例）
　図４は、図１に示した弁制御部２８の構成例を示す図である。

　図４を参照して、弁制御部２８は、論理回路２８０と、駆動部２８２とを有する。論理回路２８０は、故障情報を示す第１の入力信号、接点情報を示す第２の入力信号、および他号機情報を示す第３の入力信号の論理積を演算し、演算結果を示す信号を駆動部２８２へ出力する。

　第１の入力信号は、上記（１）の条件の成立時に論理「１」を示し、非成立時に論理「０」を示す。第２の入力信号は、上記（２）の条件の成立時に論理「１」を示し、非成立時に論理「０」を示す信号である。第３の入力信号は、上記（３）の条件の成立時に論理「１」を示し、非成立時に論理「０」を示す信号である。なお、第３の入力信号は、他の無停電電源装置が負荷１８に接続されていない場合においても、論理「１」を示す。

　論理回路２８０の出力信号は、第１～第３の入力信号がいずれも論理「１」であるときに論理「１」を示し、第１～第３の入力信号の少なくとも１つが論理「０」であるときに論理「０」を示す。

　駆動部２８２は、論理回路２８０の出力信号が論理「１」であるとき、電磁弁２４が開くように電磁弁２４を駆動する。一方、論理回路２８０の出力信号が論理「０」であるときには、駆動部２８２は、電磁弁２４が閉じるように電磁弁２４を駆動する。

　図４の構成例では、電気回路である論理回路２８０を利用して弁制御部２８を構成したことにより、簡易かつ低廉な構成で押圧力印加機構を制御することができる。

　以上説明したように、実施の形態に係る無停電電源装置１００によれば、インバータ１０が故障しており、かつ、コンタクタ１５がオンされない故障が発生した場合、押圧力印加機構を作動させてコンタクタ１５に設けられた手動スイッチ４０を押圧することで、コンタクタ１５をオンさせることができる。これにより、コンタクタ１５がオンされない故障の発生による負荷１８への給電停止を回避することができる。

　（変更例）
　上述した実施の形態では、押圧力印加機構の作動／停止を制御するための制御回路に、電磁弁２４および弁制御部２８を用いる構成について説明した。この構成では、弁制御部２８を電気回路である論理回路２８０で構成することにより、制御回路を簡易かつ低廉な構成とすることができる。その一方で、論理回路２８０が外部からの電気的ノイズおよび温度などの外部環境の影響を受ける可能性が懸念される。これには、電気的ノイズおよび温度などから論理回路２８０を保護するための部品が新たに必要となる。

　以下では、制御回路の他の構成例として、流体論理素子を用いる構成を説明する。
　図５は、制御回路の他の構成例を示す図である。図５を参照して、制御回路３０は、流体論理素子２９、分岐管２７ａ，２７ｂ，２７ｃ、電磁弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃおよび駆動部２５を有する。

　ガス供給管２７は、第１分岐管２７ａ、第２分岐管２７ｂおよび第３分岐管２７ｃに分岐される。第１分岐管２７ａには第１電磁弁２４ａが設けられる。第２分岐管２７ｂには第２電磁弁２４ｂが設けられる。第３分岐管２７ｃには第３電磁弁２４ｃが設けられる。

　駆動部２５は、第１駆動部２５ａ、第２駆動部２５ｂ、第３駆動部２５ｃを有する。第１駆動部２５ａは、故障情報を示す第１の入力信号を受けて、第１電磁弁２４ａの開閉を制御する。第１の入力信号は、上記（１）の条件の成立時に論理「１」を示し、非成立時に論理「０」を示す。第１駆動部２５ａは、第１の入力信号が論理「１」であるときに第１電磁弁２４ａが閉じ、かつ、論理「０」であるときに第１電磁弁２４ａが開くように、第１電磁弁２４ａを駆動する。

　第２駆動部２５ｂは、接点情報を示す第２の入力信号を受けて、第２電磁弁２４ｂの開閉を制御する。第２の入力信号は、上記（２）の条件の成立時に論理「１」を示し、非成立時に論理「０」を示す。第２駆動部２５ｂは、第２の入力信号が論理「１」であるときに第２電磁弁２４ｂが閉じ、かつ、論理「０」であるときに第２電磁弁２４ｂが開くように、第２電磁弁２４ｂを駆動する。

　第３駆動部２５ｃは、他号機情報を示す第３の入力信号を受けて、第３電磁弁２４ｃの開閉を制御する。第３の入力信号は、上記（３）の条件の成立時に論理「１」を示し、非成立時に論理「０」を示す。なお、第３の入力信号は、他の無停電電源装置が負荷１８に接続されていない場合においても、論理「１」を示す。第３駆動部２５ｃは、第３の入力信号が論理「１」であるときに第３電磁弁２４ｃが閉じ、かつ、論理「０」であるときに第３電磁弁２４ｃが開くように、第３電磁弁２４ｃを駆動する。

　ガス供給管２７および分岐管２７ａ，２７ｂ，２７ｃには流体論理素子２９が接続されている。図６は、図５に示した流体論理素子２９の構成例を示す図である。

　図６を参照して、流体論理素子２９は、入力ポート２９０と、制御ポート２９６ａ，２９６ｂ，２９６ｃ，２９５と、乱流増幅器２９４と、出力ポート２９２とを有する。

　入力ポート２９０は、ガス供給管２７に接続される。出力ポート２９２は、ガス供給管２７に接続される。第１制御ポート２９６ａは第１分岐管２７ａに接続される。第２制御ポート２９６ｂは第２分岐管２７ｂに接続される。第３制御ポート２９６ｃは第３分岐管２７ｃに接続される。第１電磁弁２４ａが開くと、第１分岐管２７ａから第１制御ポート２９６ａに制御ガス圧が作用する。第２電磁弁２４ｂが開くと、第２分岐管２７ｂから第２制御ポート２９６ｂに制御ガス圧が作用する。第３電磁弁２４ｃが開くと、第３分岐管２７ｃから第３制御ポート２９６ｃに制御ガス圧が作用する。

　乱流増幅器２９４は、入力ポート２９０および出力ポート２９２の間に接続される。乱流増幅器２９４には、制御ポート２９６ａ～２９６ｃ，２９５が接続される。乱流増幅器２９４は、入力ポート２９０にガス圧力Ｐが入力されると、出力ポート２９２にガス圧力Ｐを出力するように構成される。ただし、制御ポート２９６ａ，２９６ｂ，２９６ｃの少なくとも１つに制御ガス圧が作用したときには、制御ガス圧とガス圧力Ｐとが衝突して制御ポート２９５に出力が生じるため、出力ポート２９２には出力が生じない。

　図６の例では、流体論理素子２９は、制御ポート２９６ａ，２９６ｂ，２９６ｃのいずれにも制御ガス圧が作用していないとき、すなわち、電磁弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃがいずれも閉じているときに、ガス供給管２７にガス圧力を通流させる。これによると、上記（１）～（３）の条件が全て成立したときに、ガス供給源２６からシリンダ２２にガス圧力が供給される。

　一方、流体論理素子２９は、制御ポート２９６ａ，２９６ｂ，２９６ｃの少なくとも１つに制御ガス圧が作用しているとき、すなわち、電磁弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃの少なくとも１つが開いているときに、ガス供給管２７にガスを通流させない。これによると、上記条件（１）～（３）の少なくとも１つの条件が成立していない場合、ガス供給源２６からシリンダ２２にガス圧力が供給されない。

　なお、本変更例において、他の無停電電源装置が負荷１８に接続されていないために他号機情報が省略されている場合には、第３分岐管２７ｃ、第３電磁弁２４ｃおよび第３駆動部２５ｃを省略することができる。この場合、流体論理素子２９は、制御ポート２９６ａ，２９６ｂのいずれにも制御ガス圧が作用していないとき、すなわち、電磁弁２４ａ，２４ｂがいずれも閉じているときに、ガス供給管２７にガス圧力を通流させる。これによると、上記（１），（２）の条件が全て成立したときに、ガス供給源２６からシリンダ２２にガス圧力が供給される。

　一方、流体論理素子２９は、制御ポート２９６ａ，２９６ｂの少なくとも１つに制御ガス圧が作用しているとき、すなわち、電磁弁２４ａ，２４ｂの少なくとも１つが開いているときに、ガス供給管２７にガスを通流させない。これによると、上記条件（１），（２）の少なくとも１つの条件が成立していない場合、ガス供給源２６からシリンダ２２にガス圧力が供給されない。

　本変更例においても、上述した実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、本変更例では、押圧力印加機構の制御回路３０に流体論理素子２９を用いることにより、図４の構成例と比較して、電気的ノイズおよび温度などの外部環境の影響を受けにくくすることができる。

　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１　商用交流電源、２，３，１４　スイッチ、４，１１　電流検出器、７　コンバータ、８　双方向チョッパ、１０　インバータ、１５　コンタクタ、１６　サイリスタスイッチ、１７　バイパス回路、１８　負荷、１９　制御電源、２０　制御装置、２１　バッテリ、２２　シリンダ、２２ａ　シリンダチューブ、２２ｂ　ピストン、２２ｃ　ピストンロッド、２４，２４ａ～２４ｃ　電磁弁、２５，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ　駆動部、２６　ガス供給源、２７　ガス供給管、２７ａ，２７ｂ，２７ｃ　分岐管、２８　弁制御部、２９　流体論理素子、３０　制御回路、３１　可動鉄心、３２　固定鉄心、３４　コイル、３６　可動接点、３８　固定接点、４０　手動スイッチ、１００　無停電電源装置、２８０　論理回路、２９０　入力ポート、２９２　出力ポート、２９４　乱流増幅器、２９５，２９６ａ～２９６ｃ　制御ポート、Ｌ１　直流母線。

Claims

　交流電源からの交流電力を直流電力に変換するコンバータと、
　前記コンバータで生成された直流電力または電力貯蔵装置の直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータと、
　前記インバータと前記負荷との間に接続されるスイッチと、
　前記交流電源および前記負荷の間に接続され、前記交流電源から前記負荷に交流電力を直接供給するバイパス給電時にオンされる電磁接触器と、
　前記インバータから前記負荷に交流電力を供給するインバータ給電時、前記スイッチをオンし、かつ、前記電磁接触器をオフするとともに、前記インバータが故障した場合に、前記スイッチをオフし、かつ、前記電磁接触器をオンするように前記スイッチおよび前記電磁接触器を制御するように構成された制御装置とを備え、
　前記電磁接触器は、前記制御装置からの制御信号に応じてコイルが励磁することにより接点が閉じてオンするように構成されるとともに、外部から押圧を受けて前記接点を閉じることが可能に構成された手動スイッチを有しており、
　前記手動スイッチに対して押圧力を印加するように構成された押圧力印加機構と、
　前記制御装置からの前記制御信号に従って前記電磁接触器をオンできない故障が発生した場合に、前記押圧力印加機構を作動する制御回路とをさらに備える、無停電電源装置。
　前記制御回路は、第１から第３の条件が成立した場合に、前記押圧力印加機構を作動するように構成され、
　前記第１の条件は、前記インバータ給電が実行不能であり、かつ、前記電磁接触器をオンできない故障が検出されていることであり、
　前記第２の条件は、前記スイッチおよび前記電磁接触器がともにオフされていることであり、
　前記第３の条件は、前記負荷に対して前記無停電電源装置と並列に他の無停電電源装置が接続されていないこと、または、前記他の無停電電源装置が接続されている場合において、前記他の無停電電源装置が前記負荷に電力を供給していないことである、請求項１に記載の無停電電源装置。
　前記押圧力印加機構は、
　ガス圧力を前記手動スイッチへの押圧力に変換するように構成されたシリンダと、
　圧縮された不活性ガスを貯蔵するガス供給源と、
　前記ガス供給源から前記シリンダにガス圧力を供給するためのガス供給管とを含み、
　前記制御回路は、
　前記ガス供給管に設置され、前記シリンダへのガス圧力の供給を制御する電磁弁と、
　前記第１の条件を示す第１の入力信号、前記第２の条件を示す第２の入力信号および前記第３の条件を示す第３の入力信号を論理演算する論理回路と、
　前記論理回路の出力信号に従って前記電磁弁を駆動する駆動部とを含む、請求項２に記載の無停電電源装置。
　前記第１から第３の入力信号の各々は、対応する条件の成立時に論理「１」を示し、非成立時に論理「０」を示すように構成され、
　前記論理回路は、前記第１から第３の入力信号がすべて論理「１」であるときに、前記電磁弁を開くための信号を前記駆動部へ出力する、請求項３に記載の無停電電源装置。
　前記押圧力印加機構は、
　ガス圧力を前記手動スイッチに対する押圧力に変換するように構成されたシリンダと、
　圧縮された不活性ガスを貯蔵するガス供給源と、
　前記ガス供給源から前記シリンダにガス圧力を供給するためのガス供給管とを含み、
　前記制御回路は、
　前記ガス供給管から分岐された第１から第３の分岐管と、
　前記第１の分岐管に設置され、前記第１の条件を示す第１の入力信号を受けて駆動される第１の電磁弁と、
　前記第２の分岐管に設置され、前記第２の条件を示す第２の入力信号を受けて駆動される第２の電磁弁と、
　前記第３の分岐管に設置され、前記第３の条件を示す第３の入力信号を受けて駆動される第３の電磁弁と、
　前記ガス供給管および前記第１から第３の分岐管に接続され、前記ガス供給管のガス圧力および前記第１から第３の分岐管のガス圧力の論理演算により前記シリンダにガス圧力を出力するように構成された流体論理素子とを含む、請求項２に記載の無停電電源装置。
　前記第１から第３の入力信号の各々は、対応する条件の成立時に論理「１」を示し、非成立時に論理「０」を示すように構成され、
　前記第１から第３の電磁弁はそれぞれ、前記第１から第３の入力信号が論理「１」であるときに閉じるように構成され、
　前記流体論理素子は、前記第１から第３の分岐管のすべてからガス圧力が作用しない場合に、前記シリンダにガス圧力を出力する、請求項５に記載の無停電電源装置。