JPH0250696B2 - - Google Patents
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- JPH0250696B2 JPH0250696B2 JP57199117A JP19911782A JPH0250696B2 JP H0250696 B2 JPH0250696 B2 JP H0250696B2 JP 57199117 A JP57199117 A JP 57199117A JP 19911782 A JP19911782 A JP 19911782A JP H0250696 B2 JPH0250696 B2 JP H0250696B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
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- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、インバータ出力と他の交流電源とを
切換スイツチにて無瞬断切換を行ない負荷へ無停
電の電力を供給する電源装置におけるインバータ
の制御方式に関するものである。
切換スイツチにて無瞬断切換を行ない負荷へ無停
電の電力を供給する電源装置におけるインバータ
の制御方式に関するものである。
従来より無停電電源装置として商用電源停電時
でも蓄電池電源を入力として無停電の電力を供給
するインバータの出力と直送商用電源とを切換ス
イツチにて結合し、常時は切換スイツチを介して
インバータにて負荷へ給電し、インバータ故障時
あるいはインバータ保守点検時には上記切換スイ
ツチを直送商用電源に切換えて直接負荷へ給電
し、故障復旧後あるいは保守点検終了後、再び切
換スイツチをインバータ側に切換えて、負荷へ連
続的に給電し続ける装置が広く用いられている。
でも蓄電池電源を入力として無停電の電力を供給
するインバータの出力と直送商用電源とを切換ス
イツチにて結合し、常時は切換スイツチを介して
インバータにて負荷へ給電し、インバータ故障時
あるいはインバータ保守点検時には上記切換スイ
ツチを直送商用電源に切換えて直接負荷へ給電
し、故障復旧後あるいは保守点検終了後、再び切
換スイツチをインバータ側に切換えて、負荷へ連
続的に給電し続ける装置が広く用いられている。
第１図は、上述の如き無停電電源装置の一例を
示すブロツク図である。同図において、１は直送
商用電源、２は商用電源、３は整流器、４は整流
器３により充電される蓄電池、５は整流器３ある
いは蓄電池４より直流電力の供給を受けて交流電
力に変換するインバータ、６はインバータ５の矩
形波出力を正弦波に改善する交流フイルタ、７，
９は静止形の切換えスイツチ、８は負荷、１１は
直送商用電源１とインバータ５の出力との位相差
を検出する位相差検出器（PHD）、１２は位相差
検出器１１の出力より低周波成分のみを取り出す
ローパスフイルタ（LPF）、１３はローパスフイ
ルタ１２の出力に応じた周波数にて発振する電圧
制御発振器（VCO）、１４は電圧制御発振器１３
の出力を周波数基準として、インバータ５の出力
電圧を一定に制御するインバータ５のゲート制御
回路、１５は切換スイツチ７，９を制御する切換
スイツチ制御回路である。
示すブロツク図である。同図において、１は直送
商用電源、２は商用電源、３は整流器、４は整流
器３により充電される蓄電池、５は整流器３ある
いは蓄電池４より直流電力の供給を受けて交流電
力に変換するインバータ、６はインバータ５の矩
形波出力を正弦波に改善する交流フイルタ、７，
９は静止形の切換えスイツチ、８は負荷、１１は
直送商用電源１とインバータ５の出力との位相差
を検出する位相差検出器（PHD）、１２は位相差
検出器１１の出力より低周波成分のみを取り出す
ローパスフイルタ（LPF）、１３はローパスフイ
ルタ１２の出力に応じた周波数にて発振する電圧
制御発振器（VCO）、１４は電圧制御発振器１３
の出力を周波数基準として、インバータ５の出力
電圧を一定に制御するインバータ５のゲート制御
回路、１５は切換スイツチ７，９を制御する切換
スイツチ制御回路である。
位相差検出器１１、ローパスフイルタ１２及び
電圧制御発振器１３はPLL（Phase Locked
Locp）回路を構成し、インバータ５の出力位相
が直送商用電源１の位相に一致すべくインバータ
５の周波数を制御する。常時は、切換スイツチ７
がON、切換スイツチ９はOFFでありインバータ
５にて負荷８へ給電する。一方、何等かの原因で
インバータ５が故障すると、直ちに切換スイツチ
９がONすると共に切換スイツチ７がOFFするこ
とにより、負荷８へは直送商用電源１により瞬断
なく直接給電する。また、インバータ５を保守点
検する場合は、手動にて切換スイツチ７から切換
スイツチ９に切換えることにより、上記と同様に
直送商用電源１にて直接給電する。続いて、イン
バータ５が故障復旧した場合、あるいは保守点検
を終了した場合には、再び切換スイツチ９から切
換スイツチ７に切換えて、直送商用電源１よりイ
ンバータ５に戻して瞬断なく負荷８へ給電する。
電圧制御発振器１３はPLL（Phase Locked
Locp）回路を構成し、インバータ５の出力位相
が直送商用電源１の位相に一致すべくインバータ
５の周波数を制御する。常時は、切換スイツチ７
がON、切換スイツチ９はOFFでありインバータ
５にて負荷８へ給電する。一方、何等かの原因で
インバータ５が故障すると、直ちに切換スイツチ
９がONすると共に切換スイツチ７がOFFするこ
とにより、負荷８へは直送商用電源１により瞬断
なく直接給電する。また、インバータ５を保守点
検する場合は、手動にて切換スイツチ７から切換
スイツチ９に切換えることにより、上記と同様に
直送商用電源１にて直接給電する。続いて、イン
バータ５が故障復旧した場合、あるいは保守点検
を終了した場合には、再び切換スイツチ９から切
換スイツチ７に切換えて、直送商用電源１よりイ
ンバータ５に戻して瞬断なく負荷８へ給電する。
しかるに、直送商用電源１よりインバータ５に
戻す際に、インバータ５にとつては無負荷より全
負荷への負荷急変であるため切換過渡時に出力電
圧が大きく変動し負荷８へ悪影響を与える。さら
に、切換スイツチ９から切換スイツチ７へ切換え
る際に切換スイツチ９と切換スイツチ７のラツプ
期間を十分にとつても、インバータ５の出力に接
続される交流フイルタ６のインピーダンスは、普
通直送商用電源１のインピーダンスに比べてかな
り大きいため、切換スイツチ７，９のラツプ期間
中は、直送商用電源１が負荷８への負荷電流を殆
んど分担し、切換えスイツチ９がOFFして初め
てインバータ５の出力電流は増加するので上記の
無負荷から全負荷への負荷急変と殆んど同等の出
力電圧変動が生ずる。
戻す際に、インバータ５にとつては無負荷より全
負荷への負荷急変であるため切換過渡時に出力電
圧が大きく変動し負荷８へ悪影響を与える。さら
に、切換スイツチ９から切換スイツチ７へ切換え
る際に切換スイツチ９と切換スイツチ７のラツプ
期間を十分にとつても、インバータ５の出力に接
続される交流フイルタ６のインピーダンスは、普
通直送商用電源１のインピーダンスに比べてかな
り大きいため、切換スイツチ７，９のラツプ期間
中は、直送商用電源１が負荷８への負荷電流を殆
んど分担し、切換えスイツチ９がOFFして初め
てインバータ５の出力電流は増加するので上記の
無負荷から全負荷への負荷急変と殆んど同等の出
力電圧変動が生ずる。
この電圧変動を小さくするには、必要以上の大
きな容量のインバータ装置を設けたり、内部イン
ピーダンスの小さいインバータ装置として、制御
の複雑なPWMインバータを設けたりする方法が
あるが、経済性の点で問題がある。
きな容量のインバータ装置を設けたり、内部イン
ピーダンスの小さいインバータ装置として、制御
の複雑なPWMインバータを設けたりする方法が
あるが、経済性の点で問題がある。
本発明の目的は前述の点に鑑みなされたもの
で、インバータと他の交流電源の出力端を切換ス
イツチにて結合しインバータの出力位相が交流電
源の位相に一致するよう制御する周波数制御回路
を備える装置において、前記切換スイツチにて交
流電源よりインバータへ切換る際に出力電圧の変
動が生じないようなインバータの制御方式を提供
することにある。
で、インバータと他の交流電源の出力端を切換ス
イツチにて結合しインバータの出力位相が交流電
源の位相に一致するよう制御する周波数制御回路
を備える装置において、前記切換スイツチにて交
流電源よりインバータへ切換る際に出力電圧の変
動が生じないようなインバータの制御方式を提供
することにある。
本発明はこの目的を達成するために、切換の際
にインバータの出力電流が負荷電流に一致するま
で、徐々に増加するようにインバータの出力位相
を制御して出力電圧の変動を抑制するものであ
る。
にインバータの出力電流が負荷電流に一致するま
で、徐々に増加するようにインバータの出力位相
を制御して出力電圧の変動を抑制するものであ
る。
以下、本発明の実施例を第２図を参照して説明
する。第２図において、第１図と同一符号を付し
たものは第１図と同一のものを表わすので、その
説明は省略するが、２１はインバータ出力電流を
検出するCT.２２は負荷電流を検出するCT.２３
は切換スイツチ制御回路、２４は切換スイツチ制
御回路２３からの指令によりCT.２２、CT.２３
で検出されたインバータ出力電流と負荷電流との
偏差を比例積分する比例積分器、２５は位相差検
出器１１の出力と比例積分器の出力との偏差をロ
ーパスフイルタ１２へ与えるアナログ加算器であ
る。比例積分器２４及びアナログ加算器２５の極
性は（インバータ出力電流）＜（負荷電流）でイン
バータ出力位相を進める方向に動作するように選
定する。
する。第２図において、第１図と同一符号を付し
たものは第１図と同一のものを表わすので、その
説明は省略するが、２１はインバータ出力電流を
検出するCT.２２は負荷電流を検出するCT.２３
は切換スイツチ制御回路、２４は切換スイツチ制
御回路２３からの指令によりCT.２２、CT.２３
で検出されたインバータ出力電流と負荷電流との
偏差を比例積分する比例積分器、２５は位相差検
出器１１の出力と比例積分器の出力との偏差をロ
ーパスフイルタ１２へ与えるアナログ加算器であ
る。比例積分器２４及びアナログ加算器２５の極
性は（インバータ出力電流）＜（負荷電流）でイン
バータ出力位相を進める方向に動作するように選
定する。
前記比例積分器２４の具体例は、第３図に示さ
れる。３１は演算増幅器、３２はアナログスイツ
チ（通常はONで、積分開始指令によりOFF）３
３，３４，３５は抵抗、３６はコンデンサであ
る。
れる。３１は演算増幅器、３２はアナログスイツ
チ（通常はONで、積分開始指令によりOFF）３
３，３４，３５は抵抗、３６はコンデンサであ
る。
次に第２図の実施例の動作を説明する。第４図
は第２図の実施例の各部の動作を説明するための
タイムチヤートである。切換スイツチ７がOFF、
切換スイツチ９がONの状態では、比例積分器２
４の出力は零で、インバータ５の出力位相は直送
商用電源１の位相に一致するように制御される。
次にt1の時点でインバータ５の切換スイツチ７を
投入すると、同時に切換スイツチ制御回路２３よ
り比例積分器２４へ積分開始指令が与えられ、第
４図の如く比例積分器２４はインバータ出力電源
と負荷電流との偏差の積分を開始し、比例積分器
２４の出力はアナログ加算器２５を通して、ロー
パスフイルタ１２へ与えられる。このようにして
インバータ５の出力位相を制御するPLL回路へ
比例積分器２４の出力が割込むことにより、イン
バータ５の出力位相は進みの方向へ移る。交流電
源の並列システムにおいては、負荷の分担は各電
源の位相によつて決まることは公知であり、切換
スイツチ７，９のラツプ期間中（第４図のt1〜
t2）、比例積分器２４の出力が徐々に増加し、イ
ンバータ５の出力位相が徐々に進みの方向へ移行
するに伴い、負荷も直送商用電源１からインバー
タ５へ徐々に移行し第４図の如くインバータ５の
出力電源は徐々に増加する。インバータ５の出力
電圧制御系は、この出力電流の増加の傾きに比
べ、十分速い速度で応答するので、出力電圧の変
動は殆んど生じない。なお、比例積分器２４の出
力は、負荷電流とインバータ出力電流との偏差が
零になつたところで平衡状態になり、一定のレベ
ルとなり、インバータ５の出力位相もθHで一定と
なる。すなわち、負荷電流を基準とした一種の定
電流制御ループが形成される。
は第２図の実施例の各部の動作を説明するための
タイムチヤートである。切換スイツチ７がOFF、
切換スイツチ９がONの状態では、比例積分器２
４の出力は零で、インバータ５の出力位相は直送
商用電源１の位相に一致するように制御される。
次にt1の時点でインバータ５の切換スイツチ７を
投入すると、同時に切換スイツチ制御回路２３よ
り比例積分器２４へ積分開始指令が与えられ、第
４図の如く比例積分器２４はインバータ出力電源
と負荷電流との偏差の積分を開始し、比例積分器
２４の出力はアナログ加算器２５を通して、ロー
パスフイルタ１２へ与えられる。このようにして
インバータ５の出力位相を制御するPLL回路へ
比例積分器２４の出力が割込むことにより、イン
バータ５の出力位相は進みの方向へ移る。交流電
源の並列システムにおいては、負荷の分担は各電
源の位相によつて決まることは公知であり、切換
スイツチ７，９のラツプ期間中（第４図のt1〜
t2）、比例積分器２４の出力が徐々に増加し、イ
ンバータ５の出力位相が徐々に進みの方向へ移行
するに伴い、負荷も直送商用電源１からインバー
タ５へ徐々に移行し第４図の如くインバータ５の
出力電源は徐々に増加する。インバータ５の出力
電圧制御系は、この出力電流の増加の傾きに比
べ、十分速い速度で応答するので、出力電圧の変
動は殆んど生じない。なお、比例積分器２４の出
力は、負荷電流とインバータ出力電流との偏差が
零になつたところで平衡状態になり、一定のレベ
ルとなり、インバータ５の出力位相もθHで一定と
なる。すなわち、負荷電流を基準とした一種の定
電流制御ループが形成される。
直送商用電源１よりインバータ５への負荷移行
が完了した時点t2で切換スイツチ９をOFFし、比
例積分器２４への積分指令を解除して、比例積分
器２４の出力を零にリセツトすれば、PLL回路
はインバータ５の出力位相が直送商用電源１の位
相に一致するように動作し正規のインバータ５に
よる負荷給電の状態に移る。
が完了した時点t2で切換スイツチ９をOFFし、比
例積分器２４への積分指令を解除して、比例積分
器２４の出力を零にリセツトすれば、PLL回路
はインバータ５の出力位相が直送商用電源１の位
相に一致するように動作し正規のインバータ５に
よる負荷給電の状態に移る。
またインバータ出力位相が徐々に進む傾き及び
最終値θHは、負荷電流を基準にしているので直送
電流１とインバータ５の間に横流が発生しないよ
うに負荷電流に応じて最適に制御される。
最終値θHは、負荷電流を基準にしているので直送
電流１とインバータ５の間に横流が発生しないよ
うに負荷電流に応じて最適に制御される。
第２図の実施例では、他の交流電源として商用
電源を使用した場合について述べたが、他の交流
電源として種々の電源を用いても同様な効果が得
られる。例えば、他の交流電源は自動定電圧装置
（AVR）を介した商用電源、自家用発電機、ある
いはインバータであつてもよい。
電源を使用した場合について述べたが、他の交流
電源として種々の電源を用いても同様な効果が得
られる。例えば、他の交流電源は自動定電圧装置
（AVR）を介した商用電源、自家用発電機、ある
いはインバータであつてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明のように、本発明によればインバータ
と他の交流電源の出力端を切換スイツチにて結合
した電源装置に対し、交流電源よりインバータへ
切換の際の電圧変動が生じない高い品質の電源装
置が構成できる。
と他の交流電源の出力端を切換スイツチにて結合
した電源装置に対し、交流電源よりインバータへ
切換の際の電圧変動が生じない高い品質の電源装
置が構成できる。
また、変流器、比例積分器の簡単な構成を付加
するだけですむので経済性の点でも有利である。
するだけですむので経済性の点でも有利である。
第１図は従来の無停電電源装置の一例を示すブ
ロツク図、第２図は本発明の一実施例を示すブロ
ツク図、第３図は第２図における比例積分器の具
体的構成例を示す回路図、第４図は第２図の実施
例の各部動作を説明するタイムチヤートである。 １……直送商用電源、２……インバータ用商用
電源、３……整流器、４……蓄電池、５……イン
バータ、６……交流フイルタ、７，９……切換ス
イツチ、８……負荷、１１……位相差検出器
（PHD）、１２……ローパスフイルタ（LPF）、１
３……電圧制御発振器（VCO）、１４……ゲート
制御回路、１５，２３……切換スイツチ制御回
路、２１，２２……CT、２４……比例積分器、
２５……アナログ加算器、３１……演算増幅器、
３２……アナログスイツチ、３３，３４，３５…
…抵抗、３６……コンデンサ。
ロツク図、第２図は本発明の一実施例を示すブロ
ツク図、第３図は第２図における比例積分器の具
体的構成例を示す回路図、第４図は第２図の実施
例の各部動作を説明するタイムチヤートである。 １……直送商用電源、２……インバータ用商用
電源、３……整流器、４……蓄電池、５……イン
バータ、６……交流フイルタ、７，９……切換ス
イツチ、８……負荷、１１……位相差検出器
（PHD）、１２……ローパスフイルタ（LPF）、１
３……電圧制御発振器（VCO）、１４……ゲート
制御回路、１５，２３……切換スイツチ制御回
路、２１，２２……CT、２４……比例積分器、
２５……アナログ加算器、３１……演算増幅器、
３２……アナログスイツチ、３３，３４，３５…
…抵抗、３６……コンデンサ。
Claims (1)
- １ インバータと他の交流電源の出力端を切換ス
イツチにて結合した電源装置において、前記切換
スイツチにて前記交流電源より前記インバータへ
負荷を無停電で切換える際に、負荷電流と前記イ
ンバータの出力電流との偏差を比例積分した出力
で、前記インバータの出力電流を負荷電流と一致
させるように、前記インバータの出力位相を制御
することを特徴とするインバータの制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57199117A JPS5989537A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | インバ−タの制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57199117A JPS5989537A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | インバ−タの制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5989537A JPS5989537A (ja) | 1984-05-23 |
| JPH0250696B2 true JPH0250696B2 (ja) | 1990-11-05 |
Family
ID=16402413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57199117A Granted JPS5989537A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | インバ−タの制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5989537A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH074052B2 (ja) * | 1985-01-11 | 1995-01-18 | 株式会社明電舍 | インバ−タと商用電源との同期切り換え方法及びその装置 |
| JPS62101393U (ja) * | 1985-12-18 | 1987-06-27 | ||
| JPS63167644A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-11 | 三菱電機株式会社 | インバ−タ出力切換回路 |
| JP4935166B2 (ja) * | 2006-04-20 | 2012-05-23 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置の位相同期制御装置 |
| JP5079363B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2012-11-21 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 半導体電力変換システム |
| JP6585833B2 (ja) * | 2016-04-27 | 2019-10-02 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 無停電電源装置 |
-
1982
- 1982-11-15 JP JP57199117A patent/JPS5989537A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5989537A (ja) | 1984-05-23 |
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