JP7075447B2 - Parallel operation power supply - Google Patents

Description

この発明は、特に３相電源と直流負荷の間に３台の電力制御装置を並列接続して並列運転を行う並列運転電源装置に関する。 The present invention particularly relates to a parallel operation power supply device in which three power control devices are connected in parallel between a three-phase power supply and a DC load to perform parallel operation.

３相電源に単相用の３台の電力制御装置（または電源制御装置）を並列接続した並列運転電源装置では、電源の種類によって各電力制御装置の結線状態を変更する必要が生じてくる。例えば、電源がΔ結線の場合とＹ結線の場合とでは、電源電圧が異なる。そこで、これに対応するために、電源の種類に応じて３台の電力制御装置の結線状態を変更可能にする。すなわち、電源がΔ結線であれば、３台の電力制御装置もΔ結線にし、電源がＹ結線であれば、３台の電力制御装置もＹ結線となるようにする。また、電源が中性点付きのＹ結線であれば、３台の電力制御装置を中性点端子付きのＹ結線とし、電源の中性点を電力制御装置の中性点端子に接続する。このような結線状態を切り替えるために、電源と３台の電力制御装置との間に切替回路が設けられる。 In a parallel operation power supply device in which three single-phase power control devices (or power supply control devices) are connected in parallel to a three-phase power supply, it becomes necessary to change the connection state of each power control device depending on the type of power supply. For example, the power supply voltage is different between the case where the power supply is Δ-connected and the case where the power supply is Y-connected. Therefore, in order to cope with this, it is possible to change the connection state of the three power control devices according to the type of the power supply. That is, if the power supply is Δ-connected, the three power control devices are also Δ-connected, and if the power supply is Y-connected, the three power control devices are also Y-connected. If the power supply is a Y connection with a neutral point, the three power control devices are connected to the Y connection with a neutral point terminal, and the neutral point of the power supply is connected to the neutral point terminal of the power control device. In order to switch such a connection state, a switching circuit is provided between the power supply and the three power control devices.

例えば、特許文献１では、電源と電力制御装置間に入力切替部と入力電源電圧を監視する入力監視部とを設け、入力監視部で検出した電源電圧が低下すると、入力切替部をＹ結線とし、電力制御装置への入力電圧を上げる。また、入力監視部で検出した電源電圧が上昇すると、入力切替部をΔ結線とし、電力制御装置への入力電圧を低下させている。 For example, in Patent Document 1, an input switching unit and an input monitoring unit for monitoring the input power supply voltage are provided between the power supply and the power control device, and when the power supply voltage detected by the input monitoring unit drops, the input switching unit is connected to Y. , Increase the input voltage to the power controller. Further, when the power supply voltage detected by the input monitoring unit rises, the input switching unit is connected to Δ to reduce the input voltage to the power control device.

特開２００６－１９７６８７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-197687

しかし、上記の装置では、入力監視部が電源電圧を監視し、監視している電圧の大きさに応じて入力切替部をΔ結線かＹ結線に切り替えているだけである。このため、電源の種類によっては、適切な制御を行えない場合がある。例えば、単相用の３台の電力制御装置を並列接続した並列運転電源装置に、中性点なしのＹ結線電源を接続した場合にこのような問題生じる。中性点なしのＹ結線電源では、各電力制御装置の電気的な特性の微妙な相違に起因して、電力制御装置の入力電圧が不安定となることがある。この場合、各電力制御装置には入力電圧をバランスさせる手段を設けるなど制御モードの変更対応が必要であるが、上記の装置では、電源電圧を監視して入力切替部を切り替える構成であるために、このような対応は出来ない。また、制御モードの変更が可能であってもこの変更作業を手動で行わなければならず、誤操作が起きる可能性があった。 However, in the above device, the input monitoring unit monitors the power supply voltage, and the input switching unit is simply switched between Δ connection and Y connection according to the magnitude of the monitored voltage. Therefore, appropriate control may not be possible depending on the type of power supply. For example, such a problem occurs when a Y-connected power supply without a neutral point is connected to a parallel operation power supply device in which three single-phase power control devices are connected in parallel. In a Y-connected power supply without a neutral point, the input voltage of the power control device may become unstable due to a slight difference in the electrical characteristics of each power control device. In this case, it is necessary to respond to changes in the control mode, such as providing a means for balancing the input voltage in each power control device. However, since the above device has a configuration in which the power supply voltage is monitored and the input switching unit is switched. , Such a response is not possible. Further, even if the control mode can be changed, this change work must be performed manually, which may cause an erroneous operation.

そこで、この発明は、電源電圧の大きさとは無関係に結線状態を判定し、その判定結果に基づいて各電力制御装置の制御モードを自動的に確実に設定できる並列運転電源装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a parallel operation power supply device that can determine the connection state regardless of the magnitude of the power supply voltage and automatically and surely set the control mode of each power control device based on the determination result. The purpose.

この発明の並列運転電源装置は、並列接続した３台の電力制御装置を備え、前記３台の電力制御装置の出力電流を合流させて負荷に供給する並列運転電源装置において、
前記３台の電力制御装置の入力側と電源間に接続され、前記３台の電力制御装置の結線状態をΔ結線又はＹ結線のいずれかに切替える接点と中性点端子とを備え、これらの結線状態が電源の種類に対応して予め設定してあるΔ・Ｙ切替回路部と、
電源のＲ、Ｓ、Ｔ端子と前記中性点端子とが入力側に接続され、これらの端子間に電流が流れるか否かを検出して、前記結線状態がΔ結線かＹ結線かを判定し、その判定結果を前記３台の電力制御装置に出力する、Δ・Ｙ判定部とを備え、
前記３台の電力制御装置は、前記判定結果がＹ結線のときＹ結線用制御モードを設定する。 The parallel operation power supply device of the present invention includes three power control devices connected in parallel, and is a parallel operation power supply device that merges the output currents of the three power control devices and supplies the load.
It is provided with a contact and a neutral point terminal that are connected between the input side of the three power control devices and the power supply and switch the connection state of the three power control devices to either Δ connection or Y connection. The connection state is preset according to the type of power supply, and the Δ / Y switching circuit section
The R, S, T terminals of the power supply and the neutral point terminal are connected to the input side, and it is detected whether or not a current flows between these terminals, and it is determined whether the connection state is Δ connection or Y connection. It is provided with a Δ / Y determination unit that outputs the determination result to the three power control devices.
The three power control devices set the Y connection control mode when the determination result is the Y connection.

前記Δ・Ｙ切替回路部は、予め、装置が設置される場所の電源の種類に応じて、Δ結線かＹ結線の結線状態に設定してある。例えば、電源がΔ結線の電源であれば、前記Δ・Ｙ切替回路部での結線状態はΔ結線に設定してある。また、電源が中性点なしのＹ結線の電源であれば、前記Δ・Ｙ切替回路部での結線状態はＹ結線に設定してある。 The Δ / Y switching circuit unit is previously set to a Δ connection or a Y connection connection state according to the type of power supply at the place where the device is installed. For example, if the power supply is a power supply with Δ connection, the connection state in the Δ / Y switching circuit unit is set to Δ connection. Further, if the power supply is a Y-connected power supply having no neutral point, the connection state in the Δ / Y switching circuit unit is set to Y-connection.

前記Δ・Ｙ判定部は、電源のＲ、Ｓ、Ｔ端子から前記中性点端子に電流が流れると、前記Δ・Ｙ切替回路部での結線状態がＹ結線と判定する。Δ・Ｙ判定部は、Ｙ結線と判定した結果を３台の電力制御装置に出力する。３台の電力制御装置は、Ｙ結線用制御モードが動作するように設定する。Ｙ結線は、中性点接続のないＹ結線であるため、３台の電力制御装置のそれぞれの動作が同じとならず、出力電流や入力電圧が不平衡となる可能性があるが、Ｙ結線用制御モードでは、入力電圧のバランスを保つ入力電圧バランス部が作動する。 When a current flows from the R, S, and T terminals of the power supply to the neutral point terminal, the Δ / Y determination unit determines that the connection state in the Δ / Y switching circuit unit is Y connection. The Δ · Y determination unit outputs the result of determination of Y connection to the three power control devices. The three power control devices are set so that the Y connection control mode operates. Since the Y connection is a Y connection without a neutral point connection, the operation of each of the three power control devices may not be the same, and the output current and input voltage may become unbalanced. In the control mode, the input voltage balance unit that maintains the balance of the input voltage operates.

また、前記Δ・Ｙ判定部は、電源のＲ、Ｓ、Ｔ端子から前記中性点端子に電流が流れないと、前記Δ・Ｙ切替回路部での結線状態がΔ結線と判定する。結線状態がΔ結線であるため、この状態では、Δ・Ｙ切替回路部の中性点端子はフロート状態である。中性点端子がフロート状態である、電源のＲ、Ｓ、Ｔ端子から前記中性点端子に電流が流れない。 Further, the Δ / Y determination unit determines that the connection state in the Δ / Y switching circuit unit is Δ connection when no current flows from the R, S, T terminals of the power supply to the neutral point terminal. Since the connection state is Δ connection, the neutral point terminal of the Δ / Y switching circuit portion is in the float state in this state. No current flows from the R, S, and T terminals of the power supply in which the neutral point terminal is in the float state to the neutral point terminal.

Δ・Ｙ判定部は、Δ結線と判定した結果を３台の電力制御装置に出力する。３台の電力制御装置は、Ｙ結線用制御モードをオフするように設定する。Δ結線は、中性点接続のないＹ結線に比べて安定しているため、入力電圧が不平衡となることはない。このため、Ｙ結線用制御モードがオフで入力電圧バランス部が作動しなくても問題はない。 The Δ / Y determination unit outputs the result of determining the Δ connection to the three power control devices. The three power control devices are set to turn off the Y connection control mode. Since the Δ connection is more stable than the Y connection without a neutral point connection, the input voltage does not become unbalanced. Therefore, there is no problem even if the Y connection control mode is off and the input voltage balance unit does not operate.

このように、Δ・Ｙ判定部は、電源のＲ、Ｓ、Ｔ端子から前記中性点端子への電流の有無により結線状態を判定する。このため、Δ・Ｙ切替回路部での結線状態を誤判定することがない。また、Δ・Ｙ判定部の判定結果がＹ結線である場合、３台の電力制御装置の制御モードを正しくＹ結線用制御モード設定できる。 In this way, the Δ / Y determination unit determines the connection state based on the presence or absence of a current from the R, S, and T terminals of the power supply to the neutral point terminal. Therefore, the connection state in the Δ / Y switching circuit unit is not erroneously determined. Further, when the determination result of the Δ / Y determination unit is Y connection, the control modes of the three power control devices can be correctly set as the Y connection control mode.

３台の電力制御装置は、それぞれ、電流制限抵抗が直列接続された予備充電リレー接点と電源開閉のリレー接点とが並列接続されたリレー回路と、前記リレー回路の出力側に接続される整流回路を含む力率改善コンバータ部と、前記力率改善コンバータ部の出力側に接続されるコンデンサと、前記コンデンサの充電電圧を電源として駆動するＤＣ－ＤＣコンバータ部と、を備えている。 The three power control devices are a relay circuit in which a precharging relay contact to which a current limiting resistor is connected in series and a relay contact for opening and closing the power supply are connected in parallel, and a rectifying circuit connected to the output side of the relay circuit, respectively. It is provided with a power factor improving converter unit including the above, a capacitor connected to the output side of the power factor improving converter unit, and a DC-DC converter unit driven by using the charging voltage of the capacitor as a power source.

前記リレー回路は、電源投入後に前記予備充電リレー接点と前記力率改善コンバータ部を介して前記コンデンサに所定時間の予備充電を行う。予備充電は、コンデンサに対する突入電流を防止するためのものである。Δ・Ｙ判定部は、この予備充電の間に行われる。したがって、ＤＣ－ＤＣコンバータ部は、予備充電中（ＤＣ－ＤＣコンバータ部がまだオンしていない）に、前記結線状態がＹ結線と判定されたときにＹ結線用制御モードに設定することが出来る。 After the power is turned on, the relay circuit precharges the capacitor for a predetermined time via the precharge relay contact and the power factor improving converter unit. Pre-charging is to prevent inrush current to the capacitor. The Δ · Y determination unit is performed during this precharging. Therefore, the DC-DC converter unit can be set to the Y connection control mode when the connection state is determined to be Y connection during precharging (the DC-DC converter unit is not yet turned on). ..

予備充電は、リレー回路の予備充電リレー接点を介して行われる。予備充電期間は力率改善コンバータ部をオフしているため、電源から流れる電流は電流制限抵抗で電流制限されて力率改善コンバータ部をそのまま通過し、コンデンサの充電電流となる。 Pre-charging is performed via the pre-charging relay contacts of the relay circuit. Since the power factor improving converter unit is turned off during the precharging period, the current flowing from the power supply is current-limited by the current limiting resistor and passes through the power factor improving converter unit as it is, and becomes the charging current of the capacitor.

前記力率改善コンバータ部は、前記所定時間の予備充電を行った後にオンして出力電流を徐々に大きくするソフトスタート動作を行う。コンデンサは予備充電によってある程度充電されているが、その後に前記力率改善コンバータ部からの出力電流を徐々に上昇させることで、コンデンサに対する突入電流を一層防止する。 The power factor improving converter unit performs a soft start operation in which the power factor improving converter unit is turned on after precharging for the predetermined time to gradually increase the output current. The capacitor is charged to some extent by precharging, but by gradually increasing the output current from the power factor improving converter section after that, the inrush current to the capacitor is further prevented.

前記ＤＣ－ＤＣコンバータ部は、予備充電と前記力率改善コンバータ部のソフトスタート動作が終わるとオンする。このとき、前記ＤＣ－ＤＣコンバータ部は、前記結線状態がＹ結線と判定されたときにＹ結線用制御モードに設定されている。したがって、もし、前記ＤＣ－ＤＣコンバータ部の制御モードがＹ結線用制御モードに設定されていなければ、前記判定結果を受信したときにＹ結線用制御モードに切り替えられる。このような制御のため、前記ＤＣ－ＤＣコンバータ部は、オンする前に、正しい制御モードに設定される。 The DC-DC converter unit is turned on when the precharging and the soft start operation of the power factor improving converter unit are completed. At this time, the DC-DC converter unit is set to the Y connection control mode when the connection state is determined to be Y connection. Therefore, if the control mode of the DC-DC converter unit is not set to the Y connection control mode, the control mode is switched to the Y connection control mode when the determination result is received. For such control, the DC-DC converter unit is set to the correct control mode before it is turned on.

この発明によれば、Δ・Ｙ判定部により、電源電圧の大きさにかかわらず、３台の電力制御装置の結線状態がΔ結線かＹ結線かを正しく判定出来る。また、３台の電力制御装置は、判定結果に基づいて、制御動作モードを正しく設定できる。 According to the present invention, the Δ / Y determination unit can correctly determine whether the connection state of the three power control devices is Δ connection or Y connection regardless of the magnitude of the power supply voltage. Further, the three power control devices can correctly set the control operation mode based on the determination result.

本発明の実施形態の３相並列運転電源装置の結線図を示す。A wiring diagram of a three-phase parallel operation power supply device according to an embodiment of the present invention is shown. Δ・Ｙ判定回路３の回路図を示す。The circuit diagram of the Δ · Y determination circuit 3 is shown. モジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔの構成図を示す。The block diagram of the module 1R, 1S, 1T is shown. ＲＹ部１０Ｒ、力率改善コンバータ部（ＰＦＣ）１１Ｒ、ＤＣ－ＤＣコンバータ部１３Ｒの動作シーケンスを示す。The operation sequence of the RY unit 10R, the power factor improving converter unit (PFC) 11R, and the DC-DC converter unit 13R is shown. フィードバック制御回路の構成図を示す。The block diagram of the feedback control circuit is shown. 入力電圧バランス部１５Ｓのブロック図である。It is a block diagram of the input voltage balance part 15S.

図１は、本発明の実施形態の３相並列運転電源装置の結線図を示す。同図（Ａ）は、電源が２００Ｖ系Δ結線のときの結線図、同図（Ｂ）は、電源が４００Ｖ系Ｙ結線のときの結線図を示す。４００Ｖ系Ｙ結線の電源は中性点端子のない電源である。 FIG. 1 shows a wiring diagram of a three-phase parallel operation power supply device according to an embodiment of the present invention. FIG. (A) shows a wiring diagram when the power supply is a 200V system Δ connection, and FIG. 6B shows a wiring diagram when the power supply is a 400V system Y connection. The power supply for the 400V system Y connection is a power supply without a neutral point terminal.

３相並列運転電源装置は、単相で動作する３台の電力制御装置（以下、モジュールと称する）１Ｒ、１Ｓ、１Ｔを備え、これらのモジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔを並列運転して負荷６に対して電力を供給する。３相並列運転電源装置は、モジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔの入力側と電源間に接続され、モジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔの結線状態をΔ結線又はＹ結線のいずれかに切替えるΔ・Ｙ切替回路部２を備える。Δ・Ｙ切替回路部２は、接点２Ｒ、２Ｓ、２Ｔと中性点端子Ｎ´とを備える。 The three-phase parallel operation power supply unit includes three power control devices (hereinafter referred to as modules) 1R, 1S, and 1T that operate in a single phase, and these modules 1R, 1S, and 1T are operated in parallel to load 6. Power is supplied to it. The three-phase parallel operation power supply device is connected between the input side of the modules 1R, 1S and 1T and the power supply, and the Δ / Y switching circuit unit that switches the connection state of the modules 1R, 1S and 1T to either Δ connection or Y connection. 2 is provided. The Δ / Y switching circuit unit 2 includes contacts 2R, 2S, 2T and a neutral point terminal N'.

３相並列運転電源装置は、さらに、Δ・Ｙ判定回路（Δ・Ｙ判定部）３を備える。このΔ・Ｙ判定回路３は、電源のＲ、Ｓ、Ｔ端子と前記中性点端子Ｎ´とが入力側に接続され、これらの端子間に電流が流れるか否かを検出する、その検出結果から、前記モジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔの結線状態がΔ結線かＹ結線かを判定し、その判定結果を前記３台のモジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔに出力する。 The three-phase parallel operation power supply device further includes a Δ / Y determination circuit (Δ / Y determination unit) 3. The Δ / Y determination circuit 3 detects whether or not the R, S, T terminals of the power supply and the neutral point terminal N'are connected to the input side and a current flows between these terminals. From the result, it is determined whether the connection state of the modules 1R, 1S and 1T is Δ connection or Y connection, and the determination result is output to the three modules 1R, 1S and 1T.

モジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔは、後述のようにＤＣ－ＤＣコンバータを備え、その出力電流を合流させて負荷６に供給する。また、モジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔは、Ｙ結線用制御モードの動作モードを備えている。後述のように、モジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔは、Ｙ結線用制御モードが設定されている場合に、入力電圧のバランスを保持するための回路を動作させる。 The modules 1R, 1S, and 1T include a DC-DC converter as described later, and the output currents thereof are combined and supplied to the load 6. Further, the modules 1R, 1S and 1T have an operation mode of a Y connection control mode. As will be described later, the modules 1R, 1S, and 1T operate a circuit for maintaining the balance of the input voltage when the Y connection control mode is set.

Δ・Ｙ切替回路部２は、電源が２００Ｖ系Δ結線の場合、接点２Ｒ、２Ｓ、２Ｔをａ（ａ１、ａ２、ａ３）側に切り替える（図１（Ａ））。これによりモジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔの結線状態はΔ結線となる。このとき中性点端子Ｎ´はフロートの状態となる。また、Δ・Ｙ切替回路部２は、電源が４００Ｖ系Ｙ結線の場合、接点２Ｒ、２Ｓ、２Ｔをｂ（ｂ１、ｂ２、ｂ３）側に切り替える（図１（Ｂ））。これによりモジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔの結線状態はＹ結線となる。このとき中性点端子Ｎ´は、接点２Ｒ、２Ｓ、２Ｔを介してモジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔの中性点入力端子Ｎに接続される。以下、前者の接続状態（図１（Ａ））をΔ接続状態（第１接続状態）、後者の接続状態（図１（Ｂ））をＹ接続状態（第２接続状態）と称する。 When the power supply is a 200V system Δ connection, the Δ / Y switching circuit unit 2 switches the contacts 2R, 2S, and 2T to the a (a1, a2, a3) side (FIG. 1 (A)). As a result, the connection state of the modules 1R, 1S, and 1T becomes Δ connection. At this time, the neutral point terminal N'is in a float state. Further, when the power supply is a 400V system Y connection, the Δ / Y switching circuit unit 2 switches the contacts 2R, 2S, and 2T to the b (b1, b2, b3) side (FIG. 1 (B)). As a result, the connection state of the modules 1R, 1S, and 1T becomes Y connection. At this time, the neutral point terminal N'is connected to the neutral point input terminal N of the modules 1R, 1S and 1T via the contacts 2R, 2S and 2T. Hereinafter, the former connection state (FIG. 1 (A)) is referred to as a Δ connection state (first connection state), and the latter connection state (FIG. 1 (B)) is referred to as a Y connection state (second connection state).

Δ・Ｙ切替回路部２は、電源が２００Ｖ系Δ結線の場合、予めΔ接続状態に設定されている。また、電源が４００Ｖ系Ｙ結線の場合、予めＹ接続状態に設定されている。これらの接続状態は、３相並列運転電源装置が設置される場所の電源の種類に合わせて予め設定されている。 When the power supply is a 200V system Δ connection, the Δ / Y switching circuit unit 2 is set in the Δ connection state in advance. Further, when the power supply is a 400V system Y connection, the Y connection state is set in advance. These connection states are preset according to the type of power supply at the place where the three-phase parallel operation power supply device is installed.

図２は、Δ・Ｙ判定回路３の回路図を示す。 FIG. 2 shows a circuit diagram of the Δ / Y determination circuit 3.

Δ・Ｙ判定回路３は、電源のＲ、Ｓ、Ｔ端子のそれぞれに直列接続された第１のダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３と、Δ・Ｙ切替回路部２の中性点端子Ｎ´に直列接続された第２のダイオードＤ４を備える。第１のダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３の整流方向と第２のダイオードＤ４の整流方向は、電流方向に対して同一である。第１のダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３のカソード端子と第２のダイオードＤ４のアノード端子間には抵抗Ｒ１、Ｒ２が接続され、抵抗Ｒ２の両端電圧はフォトカプラＰＨＣ１、ＰＨＣ２、ＰＨＣ３に印加される。 The Δ / Y determination circuit 3 is connected in series to the first diodes D1, D2, D3 connected in series to the R, S, and T terminals of the power supply and the neutral point terminal N'of the Δ / Y switching circuit unit 2. A second diode D4 connected is provided. The rectifying direction of the first diode D1, D2, D3 and the rectifying direction of the second diode D4 are the same with respect to the current direction. Resistancees R1 and R2 are connected between the cathode terminals of the first diodes D1, D2 and D3 and the anode terminals of the second diode D4, and the voltage across the resistors R2 is applied to the photocouplers PHC1, PHC2 and PHC3.

Δ・Ｙ判定回路３において、Δ接続状態（図１（Ａ））のときは、Δ・Ｙ切替回路部２の中性点端子Ｎ´はフロートの状態である。このため、第１のダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３から第２のダイオードＤ４に電流が流れず、フォトカプラＰＨＣ１、ＰＨＣ２、ＰＨＣ３はオフ状態でその出力は「Ｈ」である。Δ・Ｙ判定回路３において、Ｙ接続状態（図１（Ｂ））のときは、Δ・Ｙ切替回路部２の中性点端子Ｎ´はモジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔの中性点入力端子Ｎに接続される。このため、第１のダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３から第２のダイオードＤ４に電流が流れ、フォトカプラＰＨＣ１、ＰＨＣ２、ＰＨＣ３はオンしその出力は「Ｌ」である。 In the Δ / Y determination circuit 3, in the Δ connection state (FIG. 1 (A)), the neutral point terminal N'of the Δ / Y switching circuit unit 2 is in the float state. Therefore, no current flows from the first diodes D1, D2, and D3 to the second diode D4, the photocouplers PHC1, PHC2, and PHC3 are in the off state, and the output is "H". In the Δ / Y determination circuit 3, in the Y connection state (FIG. 1 (B)), the neutral point terminal N'of the Δ / Y switching circuit unit 2 is the neutral point input terminal N of the modules 1R, 1S, and 1T. Connected to. Therefore, a current flows from the first diode D1, D2, D3 to the second diode D4, the photocouplers PHC1, PHC2, and PHC3 are turned on, and the output is “L”.

モジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔは、上記「Ｈ」または「Ｌ」の論理値を受ける事で、以下のように制御モードを設定する。 Modules 1R, 1S, and 1T set the control mode as follows by receiving the above-mentioned logical value of "H" or "L".

「Ｌ」・・・Ｙ結線用制御モードをオン
「Ｈ」・・・Ｙ結線用制御モードをオフ
Ｙ結線用制御モードについては後述する。 "L" ... Turns on the Y connection control mode "H" ... Turns off the Y connection control mode The Y connection control mode will be described later.

図３は、モジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔの構成図である。 FIG. 3 is a block diagram of modules 1R, 1S, and 1T.

３台のモジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔは、その入力端子が、Δ・Ｙ切替回路部２に接続される。モジュール１Ｒの入力端子ＴＢ１、ＴＢ３、ＴＢ５は、それぞれ、Δ・Ｙ切替回路部２のＲ出力端子、Ｓ出力端子、Ｔ出力端子に接続される。また、３台のモジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔの入力端子ＴＢ２、ＴＢ４、ＴＢ６は、それぞれ、Δ・Ｙ切替回路部２の接点２Ｓの端子ｃ２、接点２Ｔの端子ｃ３、接点２Ｒの端子ｃ１に接続される。図１（Ａ）に示すΔ接続状態のときは、入力端子ＴＢ２、ＴＢ４、ＴＢ６は、それぞれ、Ｓ入力端子、Ｔ入力端子、Ｒ入力端子となる。図１（Ｂ）に示すＹ接続状態のときは、入力端子ＴＢ２、ＴＢ４、ＴＢ６は、それぞれ、中性点入力端子Ｎとなる。 The input terminals of the three modules 1R, 1S, and 1T are connected to the Δ / Y switching circuit unit 2. The input terminals TB1, TB3, and TB5 of the module 1R are connected to the R output terminal, the S output terminal, and the T output terminal of the Δ / Y switching circuit unit 2, respectively. Further, the input terminals TB2, TB4, and TB6 of the three modules 1R, 1S, and 1T are connected to the terminal c2 of the contact 2S of the Δ / Y switching circuit unit 2, the terminal c3 of the contact 2T, and the terminal c1 of the contact 2R, respectively. Will be done. In the Δ connection state shown in FIG. 1A, the input terminals TB2, TB4, and TB6 are S input terminal, T input terminal, and R input terminal, respectively. In the Y connection state shown in FIG. 1 (B), the input terminals TB2, TB4, and TB6 are neutral point input terminals N, respectively.

モジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔの出力は並列接続して出力電流を合流し、負荷６に供給する。すなわち、モジュール１Ｒの出力側の端子ＴＢ７と、モジュール１Ｓの出力側の端子ＴＢ９と、モジュール１Ｔの出力側の端子ＴＢ１１とが出力電流端子ＰＰに接続される。また、モジュール１Ｒの出力側の端子ＴＢ８と、モジュール１Ｓの出力側の端子ＴＢ１０と、モジュール１Ｔの出力側の端子ＴＢ１２とが出力電流端子ＮＮに接続される。負荷６は、出力電流端子ＰＰ、ＮＮ間に接続される。 The outputs of the modules 1R, 1S, and 1T are connected in parallel to join the output currents and supply them to the load 6. That is, the output-side terminal TB7 of the module 1R, the output-side terminal TB9 of the module 1S, and the output-side terminal TB11 of the module 1T are connected to the output current terminal PP. Further, the output-side terminal TB8 of the module 1R, the output-side terminal TB10 of the module 1S, and the output-side terminal TB12 of the module 1T are connected to the output current terminal NN. The load 6 is connected between the output current terminals PP and NN.

モジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔのそれぞれは同じ構成であるため、以下、モジュール１Ｒの構成を説明する。 Since each of the modules 1R, 1S, and 1T has the same configuration, the configuration of the module 1R will be described below.

モジュール１Ｒは、電源開閉のメインリレーＲＹ１と予備充電リレーＲＹ２の各リレー接点を有するＲＹ部１０Ｒ（リレー回路）と、整流回路を含む力率改善コンバータ部（ＰＦＣ）１１Ｒと、力率改善コンバータ部（ＰＦＣ）１１Ｒの出力側に接続されるコンデンサ１２Ｒと、ＤＣ－ＤＣコンバータ部１３Ｒと、フィードバック制御回路１４Ｒと、入力電圧バランス部１５Ｒとを備える。 Module 1R includes a RY section 10R (relay circuit) having relay contacts of the main relay RY1 for opening and closing the power supply and a precharging relay RY2, a power factor improving converter section (PFC) 11R including a rectifier circuit, and a power factor improving converter section. It includes a capacitor 12R connected to the output side of the (PFC) 11R, a DC-DC converter unit 13R, a feedback control circuit 14R, and an input voltage balance unit 15R.

ＲＹ部１０Ｒは、電源起動後から予備充電リレーＲＹ２をオンし、所定時間Ｔ経過後にメインリレーＲＹ１をオンする、
力率改善コンバータ部（ＰＦＣ）１１Ｒは、メインリレーＲＹ１がオンしたときからソフトスタートをする。ソフトスタートは、力率改善コンバータ部（ＰＦＣ）１１Ｒの出力電流を徐々に増やしていく制御動作である。ソフトスタートにより、コンデンサ１２Ｒへの充電電流が急峻に増大しないようにする。力率改善コンバータ部（ＰＦＣ）１１Ｒは、通常の動作時では、入力電流をスイッチングすることで入力電流と入力電圧の位相を同位相として力率を良くする。 The RY unit 10R turns on the preliminary charge relay RY2 after the power is started, and turns on the main relay RY1 after a predetermined time T has elapsed.
The power factor improving converter unit (PFC) 11R starts softly when the main relay RY1 is turned on. The soft start is a control operation in which the output current of the power factor improving converter unit (PFC) 11R is gradually increased. The soft start prevents the charging current to the capacitor 12R from suddenly increasing. The power factor improving converter unit (PFC) 11R improves the power factor by switching the input current so that the phases of the input current and the input voltage are in phase during normal operation.

コンデンサ１２Ｒは、力率改善コンバータ部（ＰＦＣ）１１Ｒの出力を充電し、このコンデンサ１２Ｒの充電電圧により、後段に接続されるＤＣ－ＤＣコンバータ部１３Ｒを駆動する。 The capacitor 12R charges the output of the power factor improving converter unit (PFC) 11R, and the charging voltage of the capacitor 12R drives the DC-DC converter unit 13R connected to the subsequent stage.

ＤＣ－ＤＣコンバータ部１３Ｒは、コンデンサ１２Ｒの電圧をＤＣ－ＤＣ変換して出力する。ＤＣ－ＤＣコンバータ部１３Ｒの出力側には、出力電流Ｉｏを検出する出力電流検出器３Ｒと、出力電圧Ｖｏを検出する出力電圧検出器４Ｒとを備えている。 The DC-DC converter unit 13R converts the voltage of the capacitor 12R into DC-DC and outputs it. The output side of the DC-DC converter unit 13R includes an output current detector 3R for detecting the output current Io and an output voltage detector 4R for detecting the output voltage Vo.

フィードバック制御回路１４Ｒは、ＤＣ－ＤＣコンバータ部１３Ｒに接続され、出力電流Ｉｏと出力電圧Ｖｏが入力される。フィードバック制御回路１４Ｒは、出力電流Ｉｏと出力電圧Ｖｏに基づいて、出力電圧Ｖｏが予め設定した基準電圧となるように電流制御指令値を生成する。この電流制御指令値は、フィードバック制御回路１４Ｒ内の出力電流バランス部（後述）によって補正される。また、制御モードがＹ結線用制御モードの場合に、電流制御指令値は入力電圧バランス部１５Ｒによっても補正される。ＤＣ－ＤＣコンバータ部１３Ｒのスイッチング素子は、この補正された電流制御指令値と出力電流Ｉｏとの誤差がなくなるように制御される。 The feedback control circuit 14R is connected to the DC-DC converter unit 13R, and the output current Io and the output voltage Vo are input. The feedback control circuit 14R generates a current control command value based on the output current Io and the output voltage Vo so that the output voltage Vo becomes a preset reference voltage. This current control command value is corrected by the output current balance unit (described later) in the feedback control circuit 14R. Further, when the control mode is the Y connection control mode, the current control command value is also corrected by the input voltage balance unit 15R. The switching element of the DC-DC converter unit 13R is controlled so that there is no error between the corrected current control command value and the output current Io.

図４は、ＲＹ部１０Ｒ、力率改善コンバータ部（ＰＦＣ）１１Ｒ、ＤＣ－ＤＣコンバータ部１３Ｒの動作シーケンスを示す。このシーケンス制御はフィードバック制御回路１４Ｒで行われる。 FIG. 4 shows an operation sequence of the RY unit 10R, the power factor improving converter unit (PFC) 11R, and the DC-DC converter unit 13R. This sequence control is performed by the feedback control circuit 14R.

時刻ｔ１で電源が投入されると、ＲＹ部１０Ｒの予備充電リレーＲＹ２と電流制限抵抗Ｒ１０とを介して、コンデンサ１２Ｒに対する予備充電が行われる。このとき、力率改善コンバータ部（ＰＦＣ）１１Ｒはオフしている。入力電流は力率改善コンバータ部（ＰＦＣ）１１Ｒの前段で整流され、整流後の電流が後段のダイオードを通過してスイッチングされることなくそのままコンデンサ１２Ｒに充電電流として流れる。入力電流の大きさは、電流制限抵抗Ｒ１０で制限される。 When the power is turned on at time t1, the capacitor 12R is precharged via the precharging relay RY2 of the RY unit 10R and the current limiting resistor R10. At this time, the power factor improving converter unit (PFC) 11R is turned off. The input current is rectified in the front stage of the power factor improving converter unit (PFC) 11R, and the rectified current passes through the diode in the rear stage and flows directly to the capacitor 12R as a charging current without being switched. The magnitude of the input current is limited by the current limiting resistor R10.

時刻ｔ１で電源が投入された直後の時刻ｔ２では、Δ・Ｙ判定回路３において、Δ・Ｙ切替回路部２の接点状態により、Δ接続状態（図１（Ａ））なのかＹ接続状態（図１（Ｂ））なのかを判定する。Δ接続状態のときは「Ｈ」、Ｙ接続状態のときは「Ｌ」をモジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔに出力する。モジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔは、「Ｈ」のときはＹ結線用制御モードをオフし、「Ｌ」のときはＹ結線用制御モードをオンする。上記の判定と、制御モードの設定は、それらの動作を行うのに十分な長さの時間Ｔ内に行われる。 At time t2 immediately after the power is turned on at time t1, in the Δ / Y determination circuit 3, depending on the contact state of the Δ / Y switching circuit unit 2, the Δ connection state (FIG. 1 (A)) or the Y connection state ( It is determined whether it is FIG. 1 (B)). In the Δ connection state, “H” is output to the modules 1R, 1S, and 1T in the Y connection state. Modules 1R, 1S, and 1T turn off the Y connection control mode when it is "H" and turn on the Y connection control mode when it is "L". The above determination and the setting of the control mode are performed within a time T sufficient for performing those operations.

時間Ｔが経過した時刻ｔ３になると、力率改善コンバータ部（ＰＦＣ）１１Ｒをオンし、ソフトスタートする（ソフトスタート動作）。ソフトスタートでは、力率改善コンバータ部（ＰＦＣ）１１Ｒの出力電流が急激に大きくならないため、コンデンサ１２Ｒへの充電電流が時刻ｔ１以降の予備充電電流から急激に増えることがない。このため、突入電流をより一層防止できる。 At the time t3 when the time T has elapsed, the power factor improving converter unit (PFC) 11R is turned on and soft-started (soft-start operation). In the soft start, the output current of the power factor improving converter unit (PFC) 11R does not suddenly increase, so that the charging current to the capacitor 12R does not suddenly increase from the precharging current after time t1. Therefore, the inrush current can be further prevented.

時刻ｔ４になると、ＤＣ－ＤＣコンバータ部１３Ｒの動作がスタートする。この時、コンデンサ１２Ｒには十分に充電されている。 At time t4, the operation of the DC-DC converter unit 13R starts. At this time, the capacitor 12R is fully charged.

以上の動作シーケンスにおいて、電源投入後に、Δ・Ｙ判定回路３においてΔ接続状態かＹ接続状態かを判定して、その判定結果に基づいて、モジュール１Ｒ、１Ｓ、１ＴにおいてＹ結線用制御モードのオンまたはオフを設定する。したがって、万一、Δ・Ｙ切替回路部２がＹ接続状態（図１（Ｂ））であるにもかかわらず、モジュール１Ｒ、１Ｓ、１ＴにおいてΔＹ結線用制御モードがオフであれば、モジュール１Ｒ、１Ｓ、１ＴはＤＣ－ＤＣコンバータ部１３Ｒが動作スタートする前にＹ結線用制御モードがオンとなるように切り替えられる。 In the above operation sequence, after the power is turned on, the Δ / Y determination circuit 3 determines whether the Δ / Y connection state is the Δ connection state or the Y connection state, and based on the determination result, the Y connection control mode is set in the modules 1R, 1S, and 1T. Set on or off. Therefore, if the ΔY connection control mode is off in the modules 1R, 1S, and 1T even though the Δ / Y switching circuit unit 2 is in the Y connection state (FIG. 1 (B)), the module 1R The 1S and 1T are switched so that the Y connection control mode is turned on before the DC-DC converter unit 13R starts operation.

次に、フィードバック制御回路１４Ｒ、１４Ｓ、１４Ｔについて説明する。図５は、フィードバック制御回路１４Ｒ、１４Ｓ、１４Ｔの構成図である。フィードバック制御回路１４Ｒ、１４Ｓ、１４Ｔのそれぞれは同じ構成であるため、以下、フィードバック制御回路１４Ｒについて説明する。 Next, the feedback control circuits 14R, 14S, and 14T will be described. FIG. 5 is a block diagram of the feedback control circuits 14R, 14S, and 14T. Since each of the feedback control circuits 14R, 14S, and 14T has the same configuration, the feedback control circuit 14R will be described below.

フィードバック制御回路１４Ｒは、出力端子ａを備え、接続ライン５がこの出力端子ａに接続されている。同様に、モジュール１Ｓのフィードバック制御回路１４Ｓは、出力端子ｂを備え、接続ライン５がこの出力端子ｂに接続されている。同様に、モジュール１Ｔのフィードバック制御回路１４Ｔは、出力端子ｃを備え、接続ライン５がこの出力端子ｃに接続されている。 The feedback control circuit 14R includes an output terminal a, and a connection line 5 is connected to the output terminal a. Similarly, the feedback control circuit 14S of the module 1S includes an output terminal b, and the connection line 5 is connected to the output terminal b. Similarly, the feedback control circuit 14T of the module 1T includes an output terminal c, and the connection line 5 is connected to the output terminal c.

この接続ライン５は、モジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔの各出力電流をバランスさせる出力電流バランス部に相当し、出力電流バランスが崩れそうになると電流制御指令値を補正する。 This connection line 5 corresponds to an output current balance unit that balances the output currents of the modules 1R, 1S, and 1T, and corrects the current control command value when the output current balance is about to be lost.

フィードバック制御回路１４Ｒは、３相並列運転電源装置の出力電圧Ｖｏが予め設定した基準電圧ＶＲＥＦとなるようにフィードバック制御を行う。フィードバック制御回路１４Ｒは、電流制御指令値回路１２０ＲとＰＷＭ制御回路１３０Ｒとを備える。なお、フィードバック制御回路１４Ｓは、電流制御指令値回路１２０ＳとＰＷＭ制御回路１３０Ｓとを備え、フィードバック制御回路１４Ｔは、電流制御指令値回路１２０ＴとＰＷＭ制御回路１３０Ｔとを備えている。 The feedback control circuit 14R performs feedback control so that the output voltage Vo of the three-phase parallel operation power supply device becomes the preset reference voltage VREF. The feedback control circuit 14R includes a current control command value circuit 120R and a PWM control circuit 130R. The feedback control circuit 14S includes a current control command value circuit 120S and a PWM control circuit 130S, and the feedback control circuit 14T includes a current control command value circuit 120T and a PWM control circuit 130T.

電流制御指令値回路１２０Ｒは、前記基準電圧ＶＲＥＦと前記出力電圧Ｖｏとの差に対応する電圧を前記出力電流Ｉｏに対する電流制御指令値として出力する。この電流制御指令値は、出力電流バランス部を構成する接続ライン５によって補正され、また、後述するように、Ｙ結線用制御モードがオンのときは入力電圧バランス部１５Ｒによっても補正される。 The current control command value circuit 120R outputs a voltage corresponding to the difference between the reference voltage VREF and the output voltage Vo as a current control command value for the output current Io. This current control command value is corrected by the connection line 5 constituting the output current balance unit, and is also corrected by the input voltage balance unit 15R when the Y connection control mode is on, as will be described later.

ＰＷＭ制御回路１３０Ｒは、補正された電流制御指令値と出力電流Ｉｏの差から電流制御値を演算し、これに基づいてスイッチング素子を駆動するＰＷＭ信号を生成する。 The PWM control circuit 130R calculates a current control value from the difference between the corrected current control command value and the output current Io, and generates a PWM signal for driving the switching element based on the current control value.

電流制御指令値回路１２０Ｒは、基準電圧ＶＲＥＦ設定部１２０と、第１エラー検出部１２１と、第１ゲイン制御部１２２と、抵抗分圧回路１２３と、第２エラー検出部１２４とを備える。 The current control command value circuit 120R includes a reference voltage VREF setting unit 120, a first error detection unit 121, a first gain control unit 122, a resistance voltage dividing circuit 123, and a second error detection unit 124.

ＰＷＭ制御回路１３０Ｒは、第３エラー検出部１３０と、第２ゲイン制御部１３１と、ＰＷＭ制御部１３２と、鋸歯状波発生回路１３３と、スイッチング制御部１３４とを備える。 The PWM control circuit 130R includes a third error detection unit 130, a second gain control unit 131, a PWM control unit 132, a sawtooth wave generation circuit 133, and a switching control unit 134.

電流制御指令値回路１２０Ｒにおいて、第１エラー検出部１２１は、出力電圧検出器４Ｒで検出した出力電圧Ｖｏに対応する電圧と基準電圧ＶＲＥＦとを比較し、その差電圧を検出する。第１ゲイン制御部１２２は、前記差電圧を適切なゲインで増幅し、Ｖｉ＿ＲＥＦ＿１として出力する。 In the current control command value circuit 120R, the first error detection unit 121 compares the voltage corresponding to the output voltage Vo detected by the output voltage detector 4R with the reference voltage VREF, and detects the difference voltage. The first gain control unit 122 amplifies the difference voltage with an appropriate gain and outputs it as Vi_REF_1.

抵抗分圧回路１２３は、前記Ｖｉ＿ＲＥＦ＿１を抵抗ＲａとＲｂで分圧する。この分圧した電圧は補正前の電流制御指令値に対応したものとなる。モジュール１Ｓ、１Ｔのフィードバック制御回路１４Ｓ、１４Ｔにおいても同様にＶｉ＿ＲＥＦ＿２、Ｖｉ＿ＲＥＦ＿３を抵抗ＲａとＲｂで分圧する。この分圧した電圧は、モジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔそれぞれにおいて出力され、これらが接続ライン５によって、アナログ的に平均化される（補正される）。すなわち、モジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔの第１エラー検出部１２１から出力される電流制御指令値（に対応する電圧）は、平均化されて(補正されて)Ｖｉ＿ＲＥＦ＿ＡＶＥとして出力される。 The resistance voltage dividing circuit 123 divides the Vi_REF_1 with the resistors Ra and Rb. This divided voltage corresponds to the current control command value before correction. Similarly, in the feedback control circuits 14S and 14T of the modules 1S and 1T, Vi_REF_2 and Vi_REF_3 are divided by the resistors Ra and Rb. This divided voltage is output in each of the modules 1R, 1S, and 1T, and these are averaged (corrected) in an analog manner by the connection line 5. That is, the current control command value (corresponding voltage) output from the first error detection unit 121 of the modules 1R, 1S, and 1T is averaged (corrected) and output as Vi_REF_AVE.

このように、モジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔの抵抗分圧回路１２３で分圧された電圧は接続ライン５で同一電圧にされるため、各モジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔの電流制御指令値は同一の値に制御される。すると、モジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔのいずれかのモジュールの出力電流が増大して不平衡になろうとしても、元の状態に戻りバランスが保持される。 In this way, the voltage divided by the resistance voltage dividing circuit 123 of the modules 1R, 1S and 1T is made the same voltage in the connection line 5, so that the current control command values of the modules 1R, 1S and 1T are the same. Is controlled by. Then, even if the output current of any of the modules 1R, 1S, and 1T increases and becomes unbalanced, the original state is restored and the balance is maintained.

第２エラー検出部１２４は、Ｖｉ＿ＲＥＦ＿ＡＶＥと入力電圧バランス部１５Ｒからの出力電流補正値Ｖｉ＿ＣＯＲとの差電圧を検出し、接続ライン５で平均化された(補正された)電圧（電流制御指令値）Ｖｉ＿ＲＥＦ＿ＡＶＥを出力電流補正値Ｖｉ＿ＣＯＲによってさらに補正する。出力電流補正値Ｖｉ＿ＣＯＲは、入力電圧バランス部１５Ｓの出力である。入力電圧バランス部１５Ｓは、Ｙ結線用制御モードがオンのときに作動する。 The second error detection unit 124 detects the difference voltage between the Vi_REF_AVE and the output current correction value Vi_COR from the input voltage balance unit 15R, and the averaged (corrected) voltage (current control command value) in the connection line 5. Vi_REF_AVE is further corrected by the output current correction value Vi_COR. The output current correction value Vi_COR is the output of the input voltage balance unit 15S. The input voltage balance unit 15S operates when the Y connection control mode is on.

図６は、入力電圧バランス部１５Ｓのブロック図である。 FIG. 6 is a block diagram of the input voltage balance unit 15S.

入力電圧バランス部１５Ｒは、Δ・Ｙ判定回路３から「Ｌ」を受けたときに、すなわち、モジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔの結線状態がＹ結線であると判定されたときにＹ結線用制御モードとなって作動する。Ｙ結線用制御モードは、Δ・Ｙ判定回路３がモジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔの結線状態がＹ結線であると判定し、「Ｌ」を出力したときにオンとなる。 The input voltage balance unit 15R receives "L" from the Δ / Y determination circuit 3, that is, when it is determined that the connection state of the modules 1R, 1S, and 1T is Y connection, the Y connection control mode. It works as. The Y connection control mode is turned on when the Δ / Y determination circuit 3 determines that the connection state of the modules 1R, 1S, and 1T is Y connection and outputs “L”.

入力電圧バランス部１５Ｒは、Ｒ相の入力電圧ＶＩＮ１＿ＤＥＴと、Ｓ相の入力電圧ＶＩＮ２＿ＤＥＴと、Ｔ相の入力電圧ＶＩＮ３＿ＤＥＴとの平均を求め、Ｒ相の入力電圧ＶＩＮ１＿ＤＥＴが平均よりも大きいか小さいかを判定する。その大きさに応じた出力電流補正値Ｖｉ＿ＣＯＲをフィードバック制御回路１４Ｒに出力する。なお、モジュール１Ｓ内の入力電圧バランス部１５Ｓと、モジュール１Ｔ内の入力電圧バランス部１５Ｔも同様に、Ｙ結線用制御モードとなった時に、Ｒ相の入力電圧ＶＩＮ１＿ＤＥＴと、Ｓ相の入力電圧ＶＩＮ２＿ＤＥＴと、Ｔ相の入力電圧ＶＩＮ３＿ＤＥＴとの平均と大小を判定し、出力電流補正値Ｖｉ＿ＣＯＲをフィードバック制御回路１４Ｓ、フィードバック制御回路１４Ｔに出力する。 The input voltage balance unit 15R obtains the average of the R-phase input voltage VIN1_DET, the S-phase input voltage VIN2_DET, and the T-phase input voltage VIN3_DET, and determines whether the R-phase input voltage VIN1_DET is larger or smaller than the average. judge. The output current correction value Vi_COR corresponding to the magnitude is output to the feedback control circuit 14R. Similarly, when the input voltage balance unit 15S in the module 1S and the input voltage balance unit 15T in the module 1T are in the Y connection control mode, the R phase input voltage VIN1_DET and the S phase input voltage VIN2_DET The average and magnitude of the T-phase input voltage VIN3_DET are determined, and the output current correction value Vi_COR is output to the feedback control circuit 14S and the feedback control circuit 14T.

ＰＷＭ制御回路１３０Ｒにおいて、第３エラー検出部１３０は、電流制御指令値回路１２０Ｒから出力される電流制御指令値と、出力電流検出器３Ｒで検出した出力電流Ｉｏに対応する電圧Ｖｉ＿ＤＥＴとを比較し、その差電圧を検出する。第２ゲイン制御部１３１は、前記差電圧を適切なゲインで増幅し、電流制御値Ｖｉ＿Ｃとして出力する。 In the PWM control circuit 130R, the third error detection unit 130 compares the current control command value output from the current control command value circuit 120R with the voltage Vi_DET corresponding to the output current Io detected by the output current detector 3R. , The difference voltage is detected. The second gain control unit 131 amplifies the difference voltage with an appropriate gain and outputs it as a current control value Vi_C.

電流制御値Ｖｉ＿Ｃは、ＰＷＭ制御部１３２に出力される。ＰＷＭ制御部１３２には、鋸歯状波発生回路１３３から鋸歯状波が入力する。ＰＷＭ制御部１３２は、前記電流制御値Ｖｉ＿Ｃと前記鋸歯状波とを比較してＰＷＭ制御信号を出力する。スイッチング制御部１３４は、前記ＰＷＭ制御信号に応じてＤＣ－ＤＣコンバータ部１３Ｒのスイッチング素子のオン時間を変動させる。 The current control value Vi_C is output to the PWM control unit 132. A sawtooth wave is input to the PWM control unit 132 from the sawtooth wave generation circuit 133. The PWM control unit 132 compares the current control value Vi_C with the sawtooth wave and outputs a PWM control signal. The switching control unit 134 changes the on-time of the switching element of the DC-DC converter unit 13R according to the PWM control signal.

以上のように、Ｙ結線用制御モードがオンに設定されると入力電圧バランス部１５Ｒによってフィードバック制御回路１４Ｒの電流制御指令値が補正される。このため、中性点なしＹ結線電源の場合に、Ｙ結線用制御モードが自動的に確実にオンに設定されるため、入力電圧が不平衡状態に移行することを防止できる。 As described above, when the Y connection control mode is set to ON, the current control command value of the feedback control circuit 14R is corrected by the input voltage balance unit 15R. Therefore, in the case of a Y-connection power supply without a neutral point, the Y-connection control mode is automatically and surely set to ON, so that it is possible to prevent the input voltage from shifting to an unbalanced state.

なお、本実施形態では、出力電流バランス部を構成する接続ライン５を設けることで、モジュール１Ｒ、１Ｓ、１Ｔの各出力電流が不平衡になることも防止しているから、装置の動作をより一層安定化できる。 In this embodiment, by providing the connection line 5 constituting the output current balance unit, it is possible to prevent the output currents of the modules 1R, 1S, and 1T from becoming unbalanced. It can be further stabilized.

１Ｒ、１Ｓ、１Ｔ・・・電力制御装置
１２Ｒ、１２Ｓ、１２Ｔ・・・フィードバック制御回路
１２０Ｒ、１２０Ｓ、１２０Ｔ・・・電流制御指令値回路
１５Ｒ、１５Ｓ、１５Ｔ・・・入力電圧バランス部
５・・・接続ライン 1R, 1S, 1T ... Power control device 12R, 12S, 12T ... Feedback control circuit 120R, 120S, 120T ... Current control command value circuit 15R, 15S, 15T ... Input voltage balance unit 5 ...・ Connection line

Claims (6)

並列接続した３台の電力制御装置を備え、前記３台の電力制御装置の出力電流を合流させて負荷に供給する並列運転電源装置において、
前記３台の電力制御装置の入力側と電源間に接続され、前記３台の電力制御装置の結線状態をΔ結線又はＹ結線のいずれかに切替える接点と中性点端子とを備え、これらの結線状態が電源の種類に対応して予め設定してあり、前記中性点端子がフロートである第１接続状態と、前記中性点端子が前記３台の電力制御装置の中性点入力端子に接続される第２接続状態とを切り替えるΔ・Ｙ切替回路部と、
電源のＲ、Ｓ、Ｔ端子と前記中性点端子とが入力側に接続され、これらの端子間に電流が流れるか否かを検出して、前記結線状態がΔ結線かＹ結線かを判定し、その判定結果を前記３台の電力制御装置に出力する、Δ・Ｙ判定部とを備え、
前記３台の電力制御装置は、前記結線状態がＹ結線と判定されたときにＹ結線用制御モードをオンに設定する、並列運転電源装置。 In a parallel operation power supply device equipped with three power control devices connected in parallel and supplying the load by merging the output currents of the three power control devices.
It is provided with a contact and a neutral point terminal that are connected between the input side of the three power control devices and the power supply and switch the connection state of the three power control devices to either Δ connection or Y connection. The connection state is preset according to the type of power supply, the first connection state in which the neutral point terminal is a float, and the neutral point input terminal in which the neutral point terminal is the three power control devices. The Δ / Y switching circuit section that switches between the second connection state connected to the
The R, S, T terminals of the power supply and the neutral point terminal are connected to the input side, and it is detected whether or not a current flows between these terminals, and it is determined whether the connection state is Δ connection or Y connection. It is provided with a Δ / Y determination unit that outputs the determination result to the three power control devices.
The three power control devices are parallel operation power supply devices that set the Y connection control mode to ON when the connection state is determined to be Y connection. 前記３台の電力制御装置は、それぞれ、電源開閉のメインリレーを備えるリレー回路と、前記リレー回路の出力側に接続される整流回路を含む力率改善コンバータ部と、前記力率改善コンバータ部の出力側に接続されるコンデンサと、前記コンデンサの充電電圧を電源として駆動するＤＣ－ＤＣコンバータ部と、を備え、
前記３台の電力制御装置は、それぞれ、電源投入後に前記コンデンサを所定時間徐々に充電する予備充電を行い、
前記Δ・Ｙ判定部は、前記予備充電が行われている間に前記Δ結線かＹ結線かを判定し、
前記リレー回路は、前記所定時間の経過後に前記ＤＣ－ＤＣコンバータ部をオンする、請求項１記載の並列運転電源装置。 The three power control devices include a relay circuit including a main relay for opening and closing the power supply, a power factor improving converter unit including a rectifier circuit connected to the output side of the relay circuit, and the power factor improving converter unit. A capacitor connected to the output side and a DC-DC converter unit that drives the charging voltage of the capacitor as a power source are provided.
Each of the three power control devices performs pre-charging to gradually charge the capacitor for a predetermined time after the power is turned on.
The Δ / Y determination unit determines whether the Δ / Y connection is the Δ connection or the Y connection while the precharging is being performed.
The parallel operation power supply device according to claim 1, wherein the relay circuit turns on the DC-DC converter unit after the lapse of the predetermined time. 前記リレー回路は、前記電源開閉のメインリレーに並列接続され、電流制限抵抗が直列接続された予備充電リレーを備え、
前記予備充電は、前記力率改善コンバータ部をオフして前記予備充電リレーを介して行う、請求項２記載の並列運転電源装置。 The relay circuit includes a precharging relay connected in parallel to the main relay for opening and closing the power supply and connected in series with a current limiting resistor.
The parallel operation power supply device according to claim 2, wherein the precharging is performed by turning off the power factor improving converter unit and performing the precharging via the precharging relay. 前記力率改善コンバータ部は、前記所定時間の予備充電を行った後にオンして出力電流を徐々に大きくするソフトスタート動作を行い、前記ＤＣ－ＤＣコンバータ部は前記力率改善コンバータ部のソフトスタート動作後にオンする、請求項３記載の並列運転電源装置。 The power factor improving converter unit performs a soft start operation of turning on after precharging for the predetermined time to gradually increase the output current, and the DC-DC converter unit soft-starts the power factor improving converter unit. The parallel operation power supply device according to claim 3, which is turned on after operation. 前記Δ・Ｙ判定部は、
前記Ｒ、Ｓ、Ｔ端子のそれぞれに直列接続された第１のダイオードと、前記第１のダイオードに直列接続され、電流方向に対して前記第１のダイオードの整流方向と同じ整流方向の第２のダイオードと、前記第１のダイオードから前記第２のダイオードに電流が流れるか否かで前記判定結果を生成する判定回路と、を備える、請求項１～４のいずれかに記載の並列運転電源装置。 The Δ / Y determination unit is
A first diode connected in series to each of the R, S, and T terminals, and a second diode connected in series to the first diode and having the same rectifying direction as the rectifying direction of the first diode with respect to the current direction. The parallel operating power supply according to any one of claims 1 to 4, further comprising a diode and a determination circuit that generates the determination result depending on whether or not a current flows from the first diode to the second diode. Device. 前記Ｙ結線用制御モードをオンに設定されたときに、電源の各相の入力電圧の平均と大小を求め、その結果に基づいて入力電圧のバランスを保持する入力電圧バランス部を設けた、請求項１～５の何れかに記載の並列運転電源装置。 When the Y connection control mode is set to ON, the average and magnitude of the input voltage of each phase of the power supply are obtained, and based on the result, an input voltage balance unit for maintaining the balance of the input voltage is provided. Item 2. The parallel operation power supply device according to any one of Items 1 to 5.

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