JPS5812818B2 - セイシガタインバ−タノ カフカホゴホウシキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、通常は他の電源に同期させた静止形インバー
タによる給電を行ない、そのインバータに障害が発生し
た際には他の電源による給電へ無瞬断で切り替えるよう
にした電源システムにおける静止形インバータの保護方
式に関する。

サイリスタなどの半導体可制御弁からなる静止形インバ
ータで構成した定電圧定周波数電源装置は、容易に無停
電機能を持たせることができ、しかも電圧および周波数
の精度がよくて良質な出力電圧を得ることができるので
、電子計算機、通信設備あるいはその他の電子制御装置
のための高信頼度電源として広く使用されている。

その場合に複数台のインバータを並列運転し、一台のイ
ンバータに障害が発生してもそのインバータを選択しゃ
断することによって残りのインバータで給電を続行でき
るような並列冗長電源システムを採用すれば、極めて高
い信頼度を得ることができる。

しかしながらこのような電源システムでは、静止形イン
バータ全体の容量は負荷が要求する容量に対して十分に
余裕を持たされなければならず、また設備費が非常に高
くつくという欠点がある。

そこで、近年商用電源の信頼度が高まってきたことから
冒頭に述べたような他の交流電源（特に商用電源）へ無
瞬断で切り替えることができるようにした電源システム
が考えられ実用化されるようになった。

この無瞬断切替方式の電源システムは、上述の並列冗長
電源システムに比べれば若干信頼度が劣るも静止形イン
バータの容量は負荷が要求する容量を満足すればよく、
設備費もはるかに少なくてすみ、更に将来静止形インバ
ータを増設することによって容易に並列冗長電源システ
ムへ切り替えることができるという利点がある。

本発明の目的は、このような無瞬断切替方式の電源シス
テムにおいて、静止形インバータの過負荷耐量の増加対
策を施すことによって、静止形インバータの容量を切り
詰めた股引を行なっても静止形インバータを運転の中断
なしに過負荷から保護できるようにすることにある。

この目的は、本発明によれば、負荷電流が所定値を越え
たときには他の交流電源も並列的に投入し、その電源に
負荷電流の一部を分坦させるようにすることによって達
成される。

特に負荷の起動過程では負荷が大きな起動電流を取るこ
とが多いが、本発明に従えば、このような起動過程のた
めにだけ静止形インバータの容量を大きくしておく必要
がなくなり、静止形インバータの容量を最小限に節約す
ることができる。

以下図示の実施例を参照しながら本発明を更に詳細に説
明する。

図において、１は静止形インバータ、２は商用電源、３
は負荷、４，５はサイリスタスイツチ、６は負荷開閉器
である。

静止形インバータ１は、例えば直流入力電源部、サイリ
スタ自励変換部、出力変圧器および出力波形正弦化フィ
ルタから構成されている。

静止形インバータ１内の直流入力電源部は、例えば商用
電源２に接続された整流器と、この整流器の出力側とサ
イリスタ自励変換部の入力側との間の直流中間回路に設
けられた平滑回路と、無停電機能を持たせるために直流
中間回路に設けた蓄電池とから構成されている。

自励変換部は例えば公知のパルス幅制御形インバータで
構成することができる。

静止形インバータ１と商用電源２とはそれぞれサイリス
タスイツチ４，５を介して共通出力母線７に接続されて
いる。

この場合に商用電源２の出力側には必要に応じて自動電
圧調整装置８が設けられる。

静止形インバータ１を商用電源２に同期させるために例
えば位相差検出器９を設けて、この位相差検出器によっ
て静止形インバータ１と商用電源２との間の位相差が零
になるように静止形インバータ１内の発振部に作用させ
るようにすることができる。

これは例えば、位相差がある場合には静止形インバータ
１の出力周波数を許容できる微少範囲内で変化させ、そ
の位相差をなくすような閉ループ制御によって行なうこ
とができる。

１０は過電流検出器で、負荷電流が所定値を上回ったと
きサイリスクスイッチ５に点弧パルスを供給する役目を
持つ。

まず起動の際には、図示されていない指令装置によって
サイリスクスイッチ４，５を不導通状態にしておいて静
止形インバータ１の始動が行なわれ、静止形インバータ
１の出力電圧が規定範囲内にあること、静止形インバー
タ１が商用電源２に同期化されたことなどが確認された
後サイリスタスイツチ４，５の点弧パルスの阻止が解除
され、それから開閉器６が投入される。

これによって負荷の起動が開始される。

ここでは負荷３は１つの負荷で示されているが、もち３
は多数の負荷であってよく、必要に応じてそれぞれの負
荷に開閉器が設けられている。

非常に大きな起動電流を取る負荷が投入されると、静止
形インバータ１が過負荷となって転流失敗などの事故が
発生する恐れがあるが、本発明によればこのような場合
過電流検出器１０が作動してサイリスクスイッチ５に点
弧パルスを供給し、これによって負荷電流の一部を商用
電源２が負坦する。

これによって静止形インバータ１が過負荷から保護され
る。

通常運転中においてはサイリスタスイッチ５は不導通に
保たれ、サイリスタスイツチ４が導通状態にあって静止
形インバータ１による給電が行なわれる。

万一この静止形インバータ１に故障が発生した場合には
直ちにサイリスクスイッチ５が導通させられサイリスタ
スイツチは不導通にさせられ、商用電源２による給電へ
切り替えられる。

この場合に静止形インバータの位相はそれまで商用電源
の位相に一致させられているので、その切り替えは無瞬
断で負荷に衝撃をもたらすことなく行なうことができる
。

また運転中において何らかの原因により負荷電流が過大
になった場合にも起動時の過負荷状態と同様に商用電源
の並列投入によって静止形インバータの保護を行なうこ
とができる。

負荷短絡のように非常に大きな負荷電流発生に対しては
、サイリスタスイツチ５への点弧パルス供給を阻止して
静止形インバータの出力電圧を強制的に紋り込むように
することも有効である。

本発明の別の実施例として、起動時の過負荷からの保護
のみを対象とする場合には、過電流検出器を使用しない
で、起動開始後所定時間だけ常に商用電源を並列的に投
入するようにしてもよいし、あるいは過電流検出器を使
用して過電流検出器作動後所定時間だけ商用電源を並列
的に投入するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

図は本発明一実施例の構成を説明するためのブロック線
図である。 １・・・静止形インバータ、２・・・商用電源、３・・
・負荷、４，５・・・サイリスク、９・・・位相差検出
器、１０・・・過電流検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 商用電源から必要に応じて自動電圧調整装置を介し
   て導かれた給電線とその商用電源に同期化される静止形
   インバータから導かれた給電線とをそれぞれサイリスク
   スイッチを介して共通出力母線に接続し、その共通出力
   母線に接続される負荷への給電は通常は静止形インバー
   タにより行なわれ、そのインバータに障害が発生した際
   には商用電源による給電へ無瞬断で切り替えられるよう
   にサイリスクスイッチを制御するよいにした電源システ
   ムにおいて、共通出力母線を介して負荷に供給される電
   流が規定値を上回った際に過電流検出器が発生する出力
   信号により商用電源側に属するサイリスクスイッチを導
   通制御して、静止形インバータが供給すべき負荷電流の
   少なくとも一部を商用電源に分坦させるようにしたこと
   を特徴とする静止形インバータの過負荷保護方式。