JPS62107647A - フライホイ−ル電源装置 - Google Patents

フライホイ−ル電源装置

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JPS62107647A
JPS62107647A JP60244593A JP24459385A JPS62107647A JP S62107647 A JPS62107647 A JP S62107647A JP 60244593 A JP60244593 A JP 60244593A JP 24459385 A JP24459385 A JP 24459385A JP S62107647 A JPS62107647 A JP S62107647A
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flywheel
inverter
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chopper
power supply
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梶田　武良
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Mitsubishi Electric Corp
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M11/00—Power conversion systems not covered by the preceding groups
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/30—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using dynamo-electric machines coupled to flywheels
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はフライホイール電源装置、特に電源の停電時
に電力を負荷に供給し続けることができると共に電源に
大きな電圧変動が生じた場合にも負荷へ供給される電圧
変動が最少であることが要求されるコンピュータ等の電
源として有効なフライホイール電源装置に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
第２図はエネルギ蓄積手段として高速回転するフライホ
イールを用いた従来のフライホイール電源装置を示す回
路図である。図において、Ｆは電源装置本体であり、こ
の電源装置本体Ｆは、補助インバータ１．コンバータ２
．切換スイッチ３゜主回路コンバータ４．主回路インバ
ータ５．主回路Ｓの切換スイッチ６と直送回路りの切換
スイッチ７とを有するスイッチ回路６７とで構成されて
いる。８は交流電源、９は負荷、Ｒはフライホイ−ル装
置であシ、このフライホイール装置Ｒは発！電動機部及
びフライホイールで構成されており、常時補助インバー
タの出力で７ライホイールを例えば３０ρ００　（ｒｐ
ｍ）で回転させ、停電時等にはこのフライホイールの回
転エネルギーを電気エネルギーに変換して出力する。
つぎに動作について説明する。主回路コンバータ４及び
主回路インバータ５から成る主回路Ｓは、切換スイッチ
６を介して外部電源８から負荷９に定電圧定周波数の交
流電力を供給している。この時補助インバータ１．フラ
イホイール装置Ｒ及びコンバータ２から成る補償回路Ｐ
の切換スイッチ３は開となっており、フライホイール装
置Ｒに内蔵しているフライホイールが、補助インバータ
１による高速回転によってエネルギーを蓄積する。
停電等により外部電源８に異常が発生すると、停電検出
手段（図示せず）で制御される切換スイッチ３が閉とな
り、フライホイール装置Ｒのフライホイールの慣性エネ
ルギーによって発電機により発電する。この交流電力が
コンバータ２によシ直流電力に変換されて、主回路イン
バータ５．切換スイッチ６を介して負荷９に供給される
。
なお、切換スイッチ７がオンのとき切換スイッチ６はオ
フされる。
しかしながら以上の構成によれば、フライホイール装置
の出力側にコンバータ２及びスイッチ３を必要とし、回
路構成が複雑となると共にコストが高くなるという問題
点がある。
そこで、本出願人は先にフライホイール装置の入出力端
子と、主回路を構成するインバータの前段側との間に補
助インバータを接続するようにして上記問題点を改善し
たフライホイール電源装置を提案した。
第３図はこのフライホイール電源装置を示すブロック図
であシ、前記第２図と同一部分には同一符号を用いてい
る。
図において、１０はスイッチ１１を介して１次巻線１０
ａを交流電源８に接続したトランスで、この２次巻線１
０ｂには主回路Ｓのコンバータ４．チョッパ回路１２．
Ｄｃフィルタ１３．主回路インバータ５．スイッチ回路
６７が順次直列に接続されている。
また、２次巻線１０ｂは直送回路りに接続されている。
１４は補助インバータであシ、その入力段は主回路Ｓの
コンバータ４とチョッパ回路１２との接続点に接続され
、出力段はフライホイール装置Ｒの入出力端子に接続さ
れる。補助インバータ１４とフライホイール装置Ｒによ
って電圧補償回路Ｐが構成される。
なお、１５はスイッチ回路６７と負荷９との間に接続さ
れたスイッチである。
つぎに動作について説明する。定常時には交流電源８の
出力はスイッチ１１を介してトランス１０の１次巻１３
１０ａに供給される。このトランスｌＯの２次巻ｉ　１
０ｂから得られる出力はコンバータ４によって直流に変
換され、チョッパ回路１２によって一定電圧に昇圧され
、ＤＣフィルタ１３でそのリップルが除去された後、イ
ンバータ５に供給され、このインバータ５で交流に変換
され、図示しないＡＣフィルタで正弦波に整形され、ス
イッチ回路６７、スイッチ１５を介して負荷９に供給さ
れる。
一方、この時、コンバータ４からの直流は補助インバー
タ１４で高周波に変換され、これによりフライホイール
装置Ｒが高速で回転されて、エネルギーを蓄４賃する。
ここで、停電又は電源８の電圧の低下等の異常が発生す
ると、コンバータ４の出力が低下することＫなるが、こ
の時、フライホイール装置凡の回転によって蓄積された
回転エネルギーが、電気エネルギーとして放出され、そ
の放出にともなう出力電圧は、補助インバータ１４に供
給され、このインバータに供給された交流は直流となっ
て補助インバータ１４から主回路Ｓのチョッパ回路１２
の前段に供給される。
このチョッパ回路１２の前段に供給されたフライホイー
ル装置Ｒからの出力は、ＤＣフィルター１３、インバー
タ５．スイッチ回路６７、スイッチ１５を介して負荷９
に供給されることになる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のフライホイール電源装置は以上のように構成され
ているので、補助インバータは電圧２周波数を共に制御
する必要があって、制御が複雑になる。主回路のチョッ
パ回路は常時動作しているので、連続定格とする必要が
ある。上記チョッパ回路の出力にはリップルが多く、Ｄ
Ｃフィルターが必要になるなどの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するため釦なされ
たもので、インバータ制御が簡単で主回路のチョッパ回
路およびＤＣフィルターを不要とした構成の簡単なフラ
イホイール電源装置を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るフライホイール電源装置は、主回路のイ
ンバータの前段とフライホイール装置との間に、電圧を
制御するチョッパ回路と周波数を制御するインバータ回
路とを直列に接続し、フライホイール装置の速度基準値
と該フライホイール装置の速度検出値との比較結果に基
づいて前記チョッパ回路を制御するとともに主回路コン
バータの直流出力の電圧基準値と前記チョッパ回路の電
圧出力値との比較結果に基づいて該チョッパ回路を制御
するようにしたものである。
〔作　用〕
この発明におけるフライホイール装置は、チョッパ回路
およびインバータ回路を介して主回路に接続されること
により、インバータ回路は制御が簡単となり、主回路の
チョッパ回路、ＤＣフィルターが不要となって回路構成
が簡略化する。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、前記第２，３図と同一部分には同一符号を
付して説明を省略する。１６は主回路Ｓのインバータ５
の前段に接続した電圧を制御するチョッパ、１７はチョ
ッパ１６とフライホイール装置ｉＲとの間に接続した周
波数を制御するインバータ、１８はフライホイール装置
Ｒの速度基準値１９と該フライホイール装置の速度検出
値２０を比較し該比較結果２１に基づいて前記チョッパ
１６を制御する第１比較器、２２は主回路Ｓのコンバー
タ４の直流出力の電圧基準値２３と前記チョッパ１６の
電圧出力値２４とを比較し該比較結果２５に基づいて該
チョッパを制御する第２比較器である。
つぎに動作について説明する。通常時は、チョッパ１６
によりコンバータ４の直流出力電圧ＶｌをＶ２に変換し
、この電圧ｖ２をインバータ１７を介してフライホイー
ル装置Ｒに与え該フライホイール装置Ｒを電動機として
駆動する。
この駆動によるフライホイール装置Ｒの速度検出値２０
と速度基準値１９とを第１比較器１８で比較し、この比
較結果２１でチョッパ１６を制御し、フライホイール装
置Ｒの速度が遅い場合は電圧ｖ２を上昇させ、速い場合
は電圧ｖ２を減少させる。
停電時は、フライホイール装置Ｒが回転駆動による蓄積
エネルギによって発電機として作動し、インバータ１７
を介して回生された電圧ｖ２をチョッパ１６で電圧Ｖ、
に変換して主回路Ｓのインバータ５の前段部に与える。
上記電圧Ｖ１つまりインバータ１７の電圧出力値２４は
電圧基準値２３と第２比較器２２で比較され、その比較
結果２５でチョッパ１６を制御し、電圧Ｖ１を一定に保
持する。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、主回路のインバータ
前段部に、電圧のみを制御するチョッパと周波数のみを
制御するインバータの直列体を介してフライホイール装
置を接続したので、インバータ制御が簡単となり、主回
路にはチョッパ、ＤＣフィルタが不要となって回路構成
が簡略化するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例によるフライホイール電源
装置を示すブロック図、第２図は従来の７ライホイール
電源装置のブロック図、第３図は他の従来のフライホイ
ール電源装置のブロック図である。 ４はコンバータ、５は第１インバータ、８は電源、９は
負荷、１６はチョッパ、１７は第２インバータ、Ｒはフ
ライホイール装置、Ｓは主回路、Ｐは補償回路。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電源の出力を直流に変換するコンバータとこのコンバー
    タの出力を交流に変換して負荷に供給する第１インバー
    タとから成る主回路と、上記電源の出力によりフライホ
    イール装置を電動機として回転駆動し停電時には該回転
    駆動による蓄積エネルギで発電機として駆動された前記
    フライホイール装置からの発電電力を前記主回路の第１
    インバータの前段に供給する補償回路とを備えたフライ
    ホイール電源装置において、前記補償回路を電圧を制御
    するチョッパと周波数を制御する第２インバータとで構
    成し、前記フライホイール装置の速度基準値と該フライ
    ホイール装置の速度検出値を比較し該比較結果に基づい
    て前記チョッパを制御する第１比較器と、前記コンバー
    タの直流出力の電圧基準値と前記チョッパの電圧出力値
    とを比較し該比較結果に基づいて該チョッパを制御する
    第２比較器とを備えたことを特徴とするフライホイール
    電源装置。
JP60244593A 1985-10-31 1985-10-31 フライホイ−ル電源装置 Pending JPS62107647A (ja)

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DE8686114946T DE3684230D1 (de) 1985-10-31 1986-10-28 Schwungradleistungsquelleneinrichtung.
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