JP4594219B2 - インバータ装置、およびインバータシステム - Google Patents
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Description
このような構成により、乱数発生手段により得られる乱数に、ある単位時間を掛けることによりランダムな待機時間を生成する。同期処理手段では、このランダムな待機時間を電源投入から出力開始までの待ち時間とし、この待機時間の経過後に他のインバータ装置と同期を取って出力を開始する。
これにより、各インバータ装置の出力開始タイミングが重ならないようにできる。このために、2台目以降に起動したインバータ装置は、最初に出力開始したインバータ装置の出力に同期して出力を開始することができる。
このような構成により、まず自インバータ装置内の電圧検出手段を用い、ある一定時間母線電圧を監視する。この間に母線電圧のゼロクロス点(位相)が検出できなければ、他に起動しているインバータ装置はなしと判断し直ちに出力を開始する。母線電圧のゼロクロス点を検出した場合は、母線電圧の出力周期を測定し、その出力周期により次回の母線電圧のゼロクロス点を予測し出力を開始する。
これにより、インバータ装置は母線電圧に同期して出力を開始することができる。
このような構成により、インバータ装置の出力を開始する際に、母線電圧の電圧、周期(周波数)、および位相(ゼロクロス点)の情報が検出できていなかった場合は、自インバータ装置の交流出力回路に母線側から設定値以上の電流が流れているか否かを判定する。設定値以上の電流が流れていると判定した場合には、他インバータ装置が起動していると判定し、母線電圧の計測を再度行う。そして、この再度計測された母線電圧の情報から母線電圧の電圧、周期、位相(ゼロクロス点)の情報を検出し、この母線電圧の電圧、周期、位相の情報を基に、母線電圧に同期して出力を開始する。
すなわち、各インバータ装置間の待機時間の差が微小(1周期以内)である場合、後から起動するインバータ装置は母線電圧の位相(ゼロクロス点)等を検出することできず、各インバータ装置が非同期に出力を開始する可能性がある。そこで、母線に交流電圧がある場合に、自インバータ装置の交流出力回路(例えば、交流出力回路に挿入されたLCフィルタなど)に母線側から流れ込む電流を検出し、自インバータ装置に流れる電流が所定値以上であることを検出した場合は、母線電圧のゼロクロス点が検出できていなかった場合でも、他インバータ装置が既に起動していると判断し、母線電圧の再計測、ゼロクロス点の検出などの同期処理を最初からやり直す。
これにより、待機時間の差が微小な場合でも、母線電圧の位相(ゼロクロス点)等の検出が可能となり、インバータ装置は母線電圧に同期して出力を開始することができる。
このような構成により、複数のAD変換器の最下位ビットを組み合わせることで乱数を生成し、その乱数にある単位時間を掛けることで、ランダムな待機時間を生成することができる。これは、例えば、AD変換器が高分解能(例えば、12ビットや16ビット)を持つ場合は、最下位ビット(LSB)はノイズの影響より不定となるため、この最下位ビットを組み合わせることにより乱数を生成することができる。
これにより、制御回路内に用意されているAD変換器を、そのまま利用して簡単に乱数を発生することができる。このため、乱数発生のための特別なハードウェアまたはソフトウェアが不要になる。
これにより、共通の同期制御部を持たないインバータシステムにおいても、複数台のインバータ装置の安定した起動が可能となる。
並列接続されたインバータ装置を起動する際、各インバータ装置間で位相ずれがあると過大な横流が発生し、システムダウンや装置破壊の可能性がある。共通の同期制御を持つ従来のインバータシステムでは、あらかじめ位相情報を得ることができるため、それぞれのインバータ装置が容易に位相を同期させて出力を開始することができるが、共通の同期制御部を持たないインバータ装置を並列運転する場合は、各インバータ装置が独自に他のインバータ装置の出力に位相を同期させて出力を開始する必要がある。本発明では、各インバータ装置が独自に他のインバータ装置の出力(母線電圧)に位相を同期させて出力を開始することを可能にする。
11 電力変換装置
12 インバータ出力処理部
13 同期処理部
14 母線電圧情報検出部
14A ゼロクロス検出部
15 電流判定部
16 乱数発生部
31 直流電源
32 負荷
33 リアクトル
34 コンデンサ
35 電流検出器
Claims (3)
- 複数台の並列運転を行うため使用されるインバータ装置であって、
起動条件が満足された後に出力を開始するまでの待機時間をランダムに決定するための乱数発生手段と、
自インバータ装置の出力端子に接続された母線の母線電圧を計測するための電圧検出手段と、
前記電圧検出手段により計測された母線電圧の情報から、該母線電圧の電圧値を検出すると共に、母線電圧のゼロクロス点を監視し、該母線電圧の周期及び位相の情報を検出する母線電圧情報検出手段と、
前記乱数発生手段により決定されたランダムな待機時間の経過後に、前記母線電圧情報検出手段により母線電圧の電圧、周期、および位相の情報を検出できた場合に、該母線電圧の電圧、周期、および位相の情報を基に、前記母線電圧に同期して出力を開始する同期処理手段と、
自インバータ装置の出力開始の際に必要となる母線電圧の情報が取得できていなかった場合に、母線側から自インバータ装置内に流入する電流値を検出するための電流検出手段と、
前記電流検出手段により検出された電流値が予め設定された値より大きいか否かを判定し、大きい場合に他インバータ装置が先に起動したと判定する電流判定手段と、
前記電流判定手段により他インバータ装置が先に起動したと判定された場合に、前記電圧検出手段による母線電圧の検出を再度行い、該電圧検出手段により再度計測された母線電圧の情報を基に、前記母線電圧情報検出手段により母線電圧の電圧、周期、および位相の情報を検出し、前記同期処理手段により母線電圧に同期して出力を開始する手段と
を備えることを特徴とするインバータ装置。 - 前記乱数発生手段には、
複数のAD変換器のAD変換値の最下位ビットの値を読み取り、該最下位ビットの値を組み合わせて乱数を生成する手段と、
前記乱数に所定の単位時間を掛けることによりランダムな待機時間を生成する手段と
を備えることを特徴とする請求項1に記載のインバータ装置。 - 前記請求項1又は2に記載のインバータ装置を複数台並列運転したこと
を特徴とするインバータシステム。
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JP2005338693A JP4594219B2 (ja) | 2005-11-24 | 2005-11-24 | インバータ装置、およびインバータシステム |
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- 2005-11-24 JP JP2005338693A patent/JP4594219B2/ja active Active
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