JP2738139B2 - 並立商用同期式cvcf電源の同期指令切換装置 - Google Patents

並立商用同期式cvcf電源の同期指令切換装置

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JP2738139B2 JP2238076A JP23807690A JP2738139B2 JP 2738139 B2 JP2738139 B2 JP 2738139B2 JP 2238076 A JP2238076 A JP 2238076A JP 23807690 A JP23807690 A JP 23807690A JP 2738139 B2 JP2738139 B2 JP 2738139B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、各CVCF電源を商用電源に同期させる際、同
期遅れのCVCF電源が発生して系が不安定となり停止に至
ることを防ぐため、各CVCF電源へ与える同期指令を外部
同期指令(つまり電源同期指令)から内部同期指令へ、
または内部同期指令から外部同期指令へ切換える並列商
用同期式CVCF電源の同期指令切換装置に関する。 なお以下各図において同一の符号は同一もしくは相当
部分を示す。
【従来の技術】
第4図は並列商用同期式CVCFの単線結線図である。同
図において、3は商用電源、1(1-1〜1-n)はそれぞれ
No.1からNo.nまでの並列運転されるCVCF、6は商用電源
3またはCVCF電源1の何れからも給電可能な負荷であ
る。1a(1a1〜1an)はそれぞれ各CVCF1-1〜1-nを負荷6
に投入するためのモータドライブのブレーカ、5は同じ
く商用電源3を負荷6に高速投入するためのサイリスタ
スイッチ、4はサイリスタスイッチ5の投入後、商用電
源3を負荷6に持続して接続するためのモータドライブ
のブレーカ(直送ブレーカという)である。 常時はNo.1のCVCF1-1からNo.nのCVCF1-nまでのブレー
カ1a1〜1anが投入され、このCVCF電源1-1〜1-nは商用電
源3と同期を取り並列運転をしながら負荷6に給電す
る。このときは直送ブレーカ4及びサイリスタスイッチ
5はOFF状態になっている。 次に万一、並列運転中のCVCF1に障害が発生して負荷
6への給電が不可能になった場合は、一旦、その障害を
生じたCVCF1のみを並列運転から切離し、さらにこの切
離しで残ったCVCF1が過負荷となった場合は、並列運転
中のCVCF1の全ての商用電源3との同期が取れているこ
とが条件で、サイリスタスイッチ4及び直送ブレーカ5
がONされ、かつブレーカ1aが全てOFFされて、負荷6へ
の給電がCVCF電源1側から商用電源3側へ切換えられ
て、負荷6への給電が継続される。 なお上述のように各CVCF電源1-1〜1-nの出力を商用電
源3と同期を取りながら(つまり周波数と位相を一致さ
せて)運転することを外部同期といい、他方、CVCF1の
出力を商用電源3とは無関係にCVCF1がそれぞれ内部に
持つ水晶発振器を用い、予め各CVCF1に設定された共通
の周波数で運転することを内部同期という。但しこの内
部同期の際も並列運転中の各CVCF1はそれぞれ他のCVCF1
と互いに位相を一致させて同期をとる制御を行う。なお
第4図において7は負荷6へのCVCF電源1または商用電
源3の接続を制御する手段等を備えた出力母線盤であ
る。
【発明が解決しようとする課題】
ところで、商用電源3がCVCF1の同期追従範囲の境界
付近を前後すると、CVCF1は商用同期(外部同期)と内
部同期を繰返すが、このうち内部同期から外部同期へ移
行する段階で並列運転中の各CVCFの運転モードにくい違
いが生じ位相差大となる結果、横流が流れてCVCFが停止
してしまう。 そこで、本発明はこの問題を除去できる並列商用同期
式CVCF電源の同期指令切換装置を提供することを課題と
する。
【課題を解決するための手段】 この課題を解決するために、本発明による同期指令切
換装置は、複数のCVCF電源からなり、前記各CVCF電源は
内部同期指令に基づき、予め自身に設定された共通の周
波数で、かつ相互に位相を同期させて並列運転を行い、
他方、外部同期指令に基づき、それぞれ商用電源と同一
の周波数で、かつ該商用電源との位相差が所定値以下と
なる迄、位相追従制御を行ってこの制御を打切り、以後
前記商用電源に位相を一致させて前記CVCF電源同志の並
列運転を行う並列商用同期式CVCF電源において、 前記CVCF電源に何れも前記位相追従制御が行われてい
ない状態が第1の所定時間継続したのち、CVCF電源ユニ
ットに初めに与えられた外部同期指令が存在するとき、
前記の各CVCF電源に外部同期を行わせると共に、 この外部同期に基づき、前記位相追従制御を終了した
CVCF電源とこの位相追従制御を引き続き実行しているCV
CF電源とが共存する状態が第2の所定時間継続したとき
は、前記CVCF電源ユニットに初めに与えられた外部同期
指令の存在にかかわらず前記各CVCF電源に行わせていた
外部同期を一旦、内部同期に切換え、これにより各CVCF
電源の位相一致状態が所定時間継続したのち再び各CVCF
電源への同期指令を外部同期に切換える手段を備えるも
のとする。
【作用】
各CVCF電源を商用電源に同期(外部同期)させる際、
同期に入ったものと、同期に入れず位相追従制御を続け
るものとが共存する状態が所定時間以上継続したとき
は、一旦、各CVCFへの同期指令を外部同期指令から内部
同期指令に切換え、これにより各CVCF電源の位相一致状
態が所定時間継続したのち再び各CVCF電源への同期指令
を外部同期指令に切換える同期指令回路を出力母線盤に
備えるようにする。
【実施例】
以下では便宜上第4図のCVCF1が1-1と1-nとの2台で
あるものとして説明する。 次に第1図ないし第3図に基づいて、本発明の実施例
を説明する。 第1図は第4図の出力母線盤7内の並列運転を制御す
る共通ユニットの中の同期指令回路の構成の実施例を示
す。第1図において23は共通ユニットの元となる同期指
令で、Hは外部同期指令を意味し、Lは内部同期指令を
意味する。No.1CVCF位相状態21およびNo.nCVCF位相状態
22はそれぞれ第4図のNo.1CVCF1-1およびNo.nCVCF1-nが
後述の位相追従制御を行っているときHとなる信号で、
それぞれ各CVCF1-1,1-nから受信され、第1図回路の出
力としての同期指令26が現実に第4図の各CVCF1-1,1-n
へ送信される同期指令となる。ここで同期指令26のHは
外部同期指令を意味し、Lは内部同期指令を意味する。 第2図は第1図の各部信号のタイムチャートを示す。 また第3図は第1図の動作説明用の波形図で、商用電
源3とCVCF電源1-1,1-nとの位相差の例を示す。 次に第2図、第3図を参照しつつ第1図の構成と動作
を説明する。例えばCVCF1-1,1-nが位相一致状態で内部
同期運転中、第2図の時点t1から共通ユニットの同期指
令23が、外部同期指令(H)に切換わると、AND回路G2
3、従ってOR回路G22の各出力はHとなり、各CVCF1-1,1-
nに外部同期指令26が与えられる。これによりNo.1CVCF1
-1およびNo.nCVCF1-nはそれぞれ自身の出力位相を商用
電源3の位相に合わせるべく位相追従制御、即ち自身の
出力位相と商用電源3との位相差が所定値以下となる
迄、自身の出力位相を進み位相方向LD(第3図)に移動
させる制御を開始する。そして第2図の時点t2におい
て、第3図のようにNo.1CVCF1-1は商用電源3に対して
所定の位相差以内に入ったことにより位相追従制御をや
め、ひき続き商用電源3と位相を完全に一致させるモー
ドに切替って運転を行う。一方位相差のまだ多いNo.nCV
CF電源1-nは、進み位相方向LDに位相追従制御を継続
し、商用電源3に位相を合わせようとする。このため並
列運転中のCVCF同志の位相差が大となる。そこで第2図
ではNo.1CVCF1-1の位相状態21とNo.nCVCF1-nの位相状態
22との不一致をEXOR回路G21を介して検出し、この不一
致(つまりG21の出力がH)が或る時限T1だけ続くと、
第2図時点t3のように、共通ユニットの同期指令23が外
部同期指令(H)であっても、第1図のAND回路G23の出
力31がL、従ってOR回路G22の出力としての各CVCF1-1,1
-nへの同期指令26がLとなることにより、強制的に並列
運転中のCVCF1-1,1-nを内部同期にする。これによりCVC
F1-1,1-nは速やかに同期状態に入る。一方、こののち第
3図の時点t4〜t5の間のように、No.1CVCF1-1の位相状
態21とNo.nCVCF1-nの位相状態22の一致がある時限T2だ
け続くと、共通ユニットの同期指令23が外部同期指令
(H)であれば、第1図のAND回路G23の出力がH、従っ
てOR回路G22の出力(各CVCFへの同期指令)26がHとな
り、再び並列運転中のCVCF1-1,1-nを外部同期にする。
これにより再びCVCF1-1,1-nはそれぞれ位相追従制御を
開始するが、今回はCVCF1-1は第2図時点t6で、またCVC
F1-nは時点t6より時限T1が経過する以前の時点t7でそれ
ぞれ商用電源3と同期するため、第1図の同期指令26は
外部同期指令(H)のままに保たれる。
【発明の効果】
本発明によれば原外部同期指令の出力によって外部同
期指令を与えられた並列運転すべきCVCF電源内に商用電
源に同期できたものと、この同期ができず位相追従制御
中にあるものとが混在する状態が所定の時間以上継続し
たときは、原外部同期指令の存在にかかわらず、一旦、
各CVCF電源に内部同期指令を与え、これにより各CVCF電
源の位相一致状態が所定時間以上継続したのち、再度各
CVCF電源に外部同期指令を与えるようにしたので、 商用電源が不安定で並列運転中のCVCFが内部同期,外
部同期を繰返しても、横流によるCVCFの停止を安価な構
成で防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の要部構成を示す回路図、 第2図および第3図は第1図の動作説明用のタイムチャ
ートおよび波形図、 第4図は従来の並列商用同期式CVCF電源のシステム構成
を示す単線結線図である。 1(1-1〜1-n):CVCF電源、3:商用電源、6:負荷、7:出
力母線盤、20:同期指令回路、21:No.1CVCF位相状態、2
2:No.nCVCF位相状態、23:共通ユニットの同期指令、26:
各CVCFへの同期指令。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のCVCF電源からなり、前記各CVCF電源
    は内部同期指令に基づき、予め自身に設定された共通の
    周波数で、かつ相互に位相を同期させて並列運転を行
    い、他方、外部同期指令に基づき、それぞれ商用電源と
    同一の周波数で、かつ該商用電源との位相差が所定値以
    下となる迄、位相追従制御を行ってこの制御を打切り、
    以後前記商用電源に位相を一致させて前記CVCF電源同志
    の並列運転を行う並列商用同期式CVCF電源において、 前記CVCF電源に何れも前記位相追従制御が行われていな
    い状態が第1の所定時間継続したのち、CVCF電源ユニッ
    トに初めに与えられた外部同期指令が存在するとき、前
    記の各CVCF電源に外部同期を行わせると共に、 この外部同期に基づき、前記位相追従制御を終了したCV
    CF電源とこの位相追従制御を引き続き実行しているCVCF
    電源とが共存する状態が第2の所定時間継続したとき
    は、前記CVCF電源ユニットに初めに与えられた外部同期
    指令の存在にかかわらず前記各CVCF電源に行わせていた
    外部同期を一旦、内部同期に切換え、これにより各CVCF
    電源の位相一致状態が所定時間継続したのち再び各CVCF
    電源への同期指令を外部同期に切換える手段を備えたこ
    とを特徴とする並列商用同期式CVCF電源の同期指令切換
    装置。
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