JPH1070885A - 無停電電源装置の制御回路 - Google Patents

無停電電源装置の制御回路

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JPH1070885A
JPH1070885A JP8223559A JP22355996A JPH1070885A JP H1070885 A JPH1070885 A JP H1070885A JP 8223559 A JP8223559 A JP 8223559A JP 22355996 A JP22355996 A JP 22355996A JP H1070885 A JPH1070885 A JP H1070885A
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JP
Japan
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power supply
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circuit
output
voltage
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Pending
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JP8223559A
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English (en)
Inventor
Masanobu Fujikura
政信 藤倉
Kazuhisa Manabe
和久 真鍋
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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    • Y02E40/40Arrangements for reducing harmonics

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Abstract

(57)【要約】 【課題】無停電電源装置の負荷への給電が商用電源から
インバータに切り替わったときの出力電圧の乱れを軽減
する。 【解決手段】無停電電源装置40のインバータ制御回路
41に、商用電源1の停電時に切り替わったインバータ
の出力電圧を、制限値切替回路42を付加して電圧調節
器27の出力を制限演算器31を介して所定の時間、例
えば0.5秒程度、定格出力電圧の+5%以上に上昇し
ないように制限する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、商用電源が健全
時にはこの商用電源より負荷に給電を行うとともに、イ
ンバータにより商用電源から蓄電池への充電動作と、負
荷から発生する高調波電流や無効電力を吸収するアクテ
ィブフィルタ動作とを行わせ、商用電源が停電時には蓄
電池よりインバータを介して負荷に給電を行う無停電電
源装置の制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の無停電電源装置の従来のブロッ
ク構成図を図4に示す。図4において、1は商用電源、
2は蓄電池、3は負荷、10は無停電電源装置であり、
無停電電源装置10は回路遮断器11、半導体スイッチ
12、ゲート駆動回路13、電磁接触器14、平滑コン
デンサ15、インバータ主回路16、変圧器17、交流
リアクトル18、フィルタコンデンサ19、回路遮断器
20、出力電流検出器21、直流電圧検出器22、直流
電流検出器23、インバータ制御回路24、出力電圧検
出器25によって構成されている。また、フィルタコン
デンサ19は、インバータ主回路16のスイッチング動
作に伴って発生するスイッチングノイズを除去するフィ
ルタである。
【0003】図4に示した無停電電源装置10は、次の
ように動作する。まず、商用電源1が健全時の起動は、
回路遮断器11を閉路させ、ゲート駆動回路13により
半導体スイッチ12を導通させて、商用電源1から回路
遮断器11,半導体スイッチ12を介して負荷3に給電
を開始するとともに、回路遮断器20と電磁接触器14
とを閉路させて、インバータ制御回路24によりインバ
ータ主回路16を経由して平滑コンデンサ15及び蓄電
池2への充電動作と、負荷3から発生する高調波電流や
無効電流を吸収するアクティブフィルタ動作とを開始す
ることで起動が完了し、無停電電源装置10は通常運転
状態になる。
【0004】次に、商用電源1が停電時には、図示しな
い停電検出回路がこれを検知して停電信号を出力し、こ
の停電信号に基づくインバータ制御回路24からの遮断
信号によりゲート駆動回路13を介して半導体スイッチ
12を遮断するとともに、インバータ制御回路24によ
り蓄電池2から電磁接触器14,平滑コンデンサ15,
インバータ主回路16,変圧器17,交流リアクトル1
8,フィルタコンデンサ19,回路遮断器20を介して
出力電圧検出器25の検出値が所定の値に制御されたイ
ンバータ主回路16の出力電圧で負荷3に給電する。
【0005】図5は、図4に示したインバータ制御回路
24の詳細回路構成図であり、図4を参照しつつ、この
構成を以下に説明をする。図5において、インバータ制
御回路24には変圧器17を介したインバータ主回路1
6の出力電圧を設定する電圧設定器26と、この出力電
圧を所望の値に調節する電圧調節器27と、電圧検出器
25の検出値(VOUT )を直流量に変換する全波整流器
28と、電圧調節器27の出力値と全波整流器28の出
力値との偏差を増幅する偏差増幅器29と、商用電源1
が健全時には偏差増幅器29の出力値と全波整流器28
の出力値との偏差を電圧調節器27の入力とし、商用電
源1が停電時には電圧設定器26の設定値と全波整流器
28の出力値との偏差を電圧調節器27の入力とするよ
うに切替える切替回路30と、電圧調節器27の出力を
第1制限値(VL1)の範囲内に制限する制限演算器31
と、制限演算器31の出力値に基づく振幅の基準正弦波
信号を生成し、商用電源1が健全時には該基準正弦波信
号と、直流電圧検出器22の検出値(VDC)と直流電流
検出器23の検出値(IDC)とに基づく蓄電池2の充電
動作の第1交流制御信号と、出力電流検出器21の検出
値(IOUT )に基づく前記アクティブフィルタ動作の第
2交流御信号とを加算して出力し、商用電源1が停電時
には該基準正弦波信号のみを出力する交流信号演算回路
32と、交流信号演算回路32の出力からPWM制御さ
れたゲート信号をインバータ主回路16を形成するそれ
ぞれの半導体スイッチ素子に出力するPWMコンバータ
とキャリア発生器とからなるゲート制御回路33とを備
えて、この無停電電源装置10は前述の制御動作を行っ
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の無停電電源
装置10のインバータ制御回路24によると、商用電源
1が健全時には変圧器17を介したインバータ主回路1
6が出力する電圧は、商用電源1の電圧にほぼ対向する
電圧となるように電圧調節器27によって調節されてい
る。すなわち電圧調節器27の出力値は、電圧検出器2
5と全波整流器28とを介した商用電源1の電圧にほぼ
一致している。
【0007】また、商用電源1が停電時には変圧器17
を介してインバータ主回路16が出力する電圧は、電圧
設定器26の設定値と等しくなるように電圧調節器27
によって調節されている。すなわち電圧調節器27の出
力値は、電圧設定器26の設定値に対応した値となって
いる。しかしながら、商用電源1の停電が検知され、負
荷3への給電が商用電源1からインバータ主回路16か
らの給電に切り換わる過程においては、この無停電電源
装置10の出力電圧は、商用電源1の電圧が低下した状
態の電圧値から電圧設定器26の設定値に基づく電圧値
に移行しようとする調節動作が電圧調節器27によって
行われ、その結果、電圧調節器27の出力が例えば0.
1秒程度の期間オーバーシュートし、このオーバーシュ
ートにより無停電電源装置10の出力電圧が許容変動範
囲を越えて過電圧となる場合があった。
【0008】この発明の目的は、上記問題点を解決する
無停電電源装置の制御回路を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、商用電源が
健全時には商用電源より電力の供給/遮断を行う半導体
スイッチを介して負荷に給電を行うとともに、インバー
タにより商用電源から蓄電池への充電動作と、負荷から
発生する高調波電流や無効電力を吸収するアクティブフ
ィルタ動作とを行わせ、商用電源が停電時には蓄電池よ
りインバータを介して負荷に給電を行う無停電電源装置
であって、インバータの出力電圧を設定する電圧設定器
と、インバータの出力電圧を調節する電圧調節器と、電
圧調節器の出力値とインバータの出力電圧の検出値(直
流量)との偏差を増幅する偏差増幅器と、商用電源が健
全時には偏差増幅器の出力値と前記検出値(直流量)と
の偏差を電圧調節器の入力とし、商用電源が停電時には
電圧設定器の設定値と該検出値(直流量)との偏差を電
圧調節器の入力とするように切替える切替回路と、電圧
調節器の出力を予め定めた第1制限値の範囲内に制限す
る制限演算器と、制限演算器の出力値に基づく振幅の基
準正弦波信号を生成し、商用電源が健全時には該基準正
弦波信号と、前記充電動作に基づく第1交流制御信号
と、前記アクティブフィルタ動作に基づく第2交流制御
信号とを加算して出力し、商用電源が停電時には該基準
正弦波信号のみを出力する交流信号演算回路と、交流信
号演算回路の出力からPWM制御されたゲート信号をイ
ンバータの主回路を形成するそれぞれの半導体スイッチ
素子に出力するゲート制御回路とから構成される無停電
電源装置の制御回路において、前記負荷への給電が商用
電源からインバータへ切換わった時より所定の期間、制
限演算器の制限値を前記第1制限値より値の小さい第2
制限値とする制限値切替回路を付加する。
【0010】この発明によれば、前記制限値切替回路を
負荷することにより前述のオーバーシュートによる無停
電電源装置の出力電圧が過電圧となることが防止され
る。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、この発明の実施の形態を
示す無停電電源装置のブロック構成図であり、図4に示
した従来の無停電電源装置のブロック構成図と同一機能
を有するものには同一符号を付している。すなわち図1
において、この無停電電源装置40には従来のインバー
タ制御回路24に代えてインバータ制御回路41を備え
ている。
【0012】
【実施例】図2は、この発明の実施例を示すインバータ
制御回路41の詳細回路構成図であり、図5に示した従
来のインバータ制御回路と同一機能を有するものには同
一符号を付して、ここではその説明は省略する。すなわ
ち図2において、このインバータ制御回路41には電圧
設定器26、電圧調節器27、全波整流器28、偏差増
幅器29、切替回路30、制限演算器31、信号波形演
算回路32、ゲート制御回路33の他に制限値切替回路
42を備えている。
【0013】図2に示した制限値切替回路42の動作
を、図3に示す動作波形図を参照しつつ、以下に説明す
る。図3(イ)に示す如く商用電源1が停電時には、図
示しない停電検出回路がこれを検知して停電信号を出力
し、この停電信号に基づいてタイマ回路43が起動し、
0 の期間動作信号を出力し(図3(ロ)参照)、この
期間は図3(ハ),(ニ)に示す如くスイッチ44aは
閉路、スイッチ44bは開路することにより制限演算器
31の制限値は、第1制限値(VL1)から第2制限値
(VL2)に切り替わる。
【0014】停電信号が出力されたときには、先述の如
く、この無停電電源装置40の出力電圧は、商用電源1
の電圧が低下した状態の電圧値から電圧設定器26の設
定値に基づく電圧値に移行しようとする調節動作が電圧
調節器27によって行われ、その結果、電圧調節器27
の出力が図3(ホ)に示すごとくオーバーシュートをす
る。
【0015】しかしながら制限演算器31の制限値は第
1制限値(VL1)より値の小さい第2制限値(VL2)に
切り替わっているので、図3(ト)に示すハッチングの
部分が第2制限値(VL2)に制限され、このVL2以下の
値が信号波形演算回路32に入力され、商用電源1は停
電中なので、信号波形演算回路32の出力も該VL2以下
の振幅の基準正弦波信号のみをゲート制御回路33に出
力する。
【0016】上述の制御動作により、例えばタイマ回路
43の動作時間(T0 )を0.5秒程度、第2制限値
(VL2)をこの無停電電源装置40の定格出力電圧の+
5%とすることにより、商用電源1の停電直後の無停電
電源装置40の出力電圧を許容変動範囲内にすることが
できる。なお第1制限値(VL1)は、ゲート制御回路3
3のPWM制御に基づく誤動作を防止する目的からゲー
ト制御回路33のキャリア信号発生器の振幅の約98%
程度に調整され、無停電電源装置の出力電圧の過電圧を
抑制する値ではない。
【0017】
【発明の効果】この発明の無停電電源装置の制御回路に
よれば、例えば商用電源の停電が検知され、負荷への給
電が商用電源からインバータに切り換わる過程での該無
停電電源装置の出力電圧の変動を許容変動範囲内に抑制
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の無停電電源装置のブロック構成図
【図2】図1に示す無停電電源装置の制御回路の詳細回
路構成図
【図3】図2の動作説明図
【図4】従来の無停電電源装置のブロック構成図
【図5】図4に示す無停電電源装置の制御回路の詳細回
路構成図
【符号の説明】
1…商用電源、2…蓄電池、3…負荷、10…無停電電
源装置、11…回路遮断器、12…半導体スイッチ、1
3…ゲート駆動回路、14…電磁接触器、15…平滑コ
ンデンサ、16…インバータ主回路、17…変圧器、1
8…交流リアクトル、19…フィルタコンデンサ、20
…回路遮断器、21…出力電流検出器、22…直流電圧
検出器、23…直流電流検出器、24…インバータ制御
回路、25…出力電圧検出器、26…電圧設定器、27
…電圧調節器、28…全波整流器、29…偏差増幅器、
30…切替回路、31…制限演算器、32…信号波形演
算回路、33…ゲート制御回路、40…無停電電源装
置、41…インバータ制御回路、42…制限値切替回
路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】商用電源が健全時には商用電源より電力の
    供給/遮断を行う半導体スイッチを介して負荷に給電を
    行うとともに、インバータにより商用電源から蓄電池へ
    の充電動作と、負荷から発生する高調波電流や無効電力
    を吸収するアクティブフィルタ動作とを行わせ、商用電
    源が停電時には蓄電池よりインバータを介して負荷に給
    電を行う無停電電源装置であって、 インバータの出力電圧を設定する電圧設定器と、 インバータの出力電圧を調節する電圧調節器と、 電圧調節器の出力値とインバータの出力電圧の検出値
    (直流量)との偏差を増幅する偏差増幅器と、 商用電源が健全時には偏差増幅器の出力値と前記検出値
    (直流量)との偏差を電圧調節器の入力とし、商用電源
    が停電時には電圧設定器の設定値と該検出値(直流量)
    との偏差を電圧調節器の入力とするように切替える切替
    回路と、 電圧調節器の出力を予め定めた第1制限値の範囲内に制
    限する制限演算器と、 制限演算器の出力値に基づく振幅の基準正弦波信号を生
    成し、商用電源が健全時には該基準正弦波信号と、前記
    充電動作に基づく第1交流制御信号と、前記アクティブ
    フィルタ動作に基づく第2交流制御信号とを加算して出
    力し、商用電源が停電時には該基準正弦波信号のみを出
    力する交流信号演算回路と、 交流信号演算回路の出力からPWM制御されたゲート信
    号をインバータの主回路を形成するそれぞれの半導体ス
    イッチ素子に出力するゲート制御回路とから構成される
    無停電電源装置の制御回路において、 前記負荷への給電が商用電源からインバータへ切換わっ
    た時より所定の期間、制限演算器の制限値を前記第1制
    限値より値の小さい第2制限値とする制限値切替回路を
    付加したことを特徴とする無停電電源装置の制御回路。
JP8223559A 1996-08-26 1996-08-26 無停電電源装置の制御回路 Pending JPH1070885A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013115946A (ja) * 2011-11-29 2013-06-10 Yaskawa Electric Corp 電源システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013115946A (ja) * 2011-11-29 2013-06-10 Yaskawa Electric Corp 電源システム

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