JP2003134694A - Uninterruptible power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、3相交流電源に双
方向インバータを介して並列に直流電源が接続され、3
相交流電源に異常が生じた場合に直流電源から負荷に3
相の交流電力を供給する無停電電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3に双方向インバータを用いた無停電
電源装置のブロック図を示す。図3において、1は3相
の商用電源(交流電源)、2は負荷,3は蓄電池(直流
電源)であり、商用電源1の異常時に後述するハーフブ
リッジ型3対によるスイッチング回路を通して3相の交
流電力を負荷2に供給する。4は双方向インバータ、5
は出力電流検出用の変流器、6は商用電源1が異常にな
った場合に、双方向インバータ4から商用電源1に電力
が行かないようにするスイッチであり、商用電源1に異
常が生じた際にこれを検知し、直ちに動作するよう構成
されている。7は蓄電池3からの電力供給における電圧
制御モードの電圧検出用のトランスである。
【0003】この無停電電源装置におけ双方向インバー
タ4は、図4に示す回路構成になっている。図4におい
て、11はコンデンサC1 ,C2 が直列接続され、その
中間点を3相の仮想中性点とした交流リップル吸収回路
である。12は直流電源3をコンデンサC1 ,C2 で2
分割した中間の電位を仮想中性点とするハーフブリッジ
型の3対の半導体素子Tr1〜Tr6により構成されたスイ
ッチング回路、13はスイッチング回路12の出力のイ
ンバータ電流検出用の変流器である。14はローパスフ
ィルタであり、主に電圧制御モード時のインバータ出力
波形を整形するものである。
【0004】15はインバータ制御回路であり、スイッ
チング回路12の半導体素子Tr1〜Tr6のオン・オフを
制御する信号を生成し、電圧制御モード時は電圧検出用
のトランス7による電圧検出回路からの信号を受けて、
後述する内部の基準正弦波発生回路において、基準信号
と比較してスイッチング回路12の半導体素子Tr1〜T
r6の駆動を制御する。また、電流制御モード時は、変流
器5,13からの信号を後述する内部の電流検出回路で
検出し、合成回路で合成した信号が基準の正弦波に追従
するようにスイッチング回路12の半導体素子Tr1〜T
r6の駆動を制御する。
【0005】即ち、従来の無停電電源装置は、商用電源
1を常用とし、商用電源1が正常動作時にスイッチング
回路12によるインバータの出力電流の位相、波形にか
かわらず入力電流の位相を力率1になるように、また波
形が正弦波になるように制御する。商用電源1が異常時
には商用電源1を切り離し、インバータは蓄電池3から
の電力で出力電圧及び電圧波形を制御するものであり、
この電圧制御モード時においては、電圧検出用のトラン
ス7の1次側中性点を、交流リップル吸収回路11を構
成するコンデンサC1 ,C2 の接続点の仮想中性点に接
続し、瞬時波形制御を相間電圧で制御するようにしてい
る。
【0006】次に、インバータ制御回路15のブロック
回路例を図5に示し、前述した動作の概要を説明する。
交流入力異常検出回路21は商用電源1に接続されてお
り、交流入力電圧から商用電源1の電圧及び周波数が正
常であるか否かを判定し、正常であれば同期回路22に
信号を送り、異常であれば電流制御を停止させる信号を
送出する。正常であれば同期回路22は、交流入力に同
期した3相分の信号を作成し、基準正弦波発生回路23
に信号を送る。基準正弦波発生回路23は、交流入力に
同期した正弦波を生成し、電流制御の基準波形となり、
実際の各相の電流はこの基準正弦波に追従するように制
御される。
【0007】一方、基準正弦波の振幅は、直流電圧を制
御することにより決まる。即ち、直流電圧検出回路24
は、蓄電池3の直流電圧を検出し、この直流電圧が一定
値を保つように制御する。直流電圧検出回路24で検出
された直流電圧を誤差増幅器25に入力し、この誤差増
幅器25が有する基準電圧と比較増幅されて、基準正弦
波発生回路23における基準正弦波の振幅を制御する入
力信号となる。即ち、直流電圧が上昇すれば基準正弦波
の振幅を小さくすることにより、入力電流を低下させる
ため、負荷電流が一定であれば交流入力からスイッチン
グ回路12を通して蓄電池3に流れる電流が減少し、直
流電圧が低下することになる。
【0008】電流検出回路26は、変流器5によって検
出される出力電流(負荷電流)と、変流器13によって
検出されるインバータ電流のレベルと位相合わせを行
う。合成回路27では、出力電流とインバータ電流を加
算し入力電流に見立てている。これはインバータ電流に
ローパスフィルタ14の電流を含ませることで動作を安
定にするためである。
【0009】次の誤差増幅回路28にて、合成回路27
の出力の入力電流と基準正弦波発生回路23からの基準
正弦波と比較増幅し、電流波形及び電流値に対する誤差
信号とする。変調回路29は、この誤差信号をPWM
(Pulse Width Modulation)変調する回路で、三角波発
生回路30で生成される三角波と先の誤差信号をコンパ
レータでスイッチングする。ここで得られたPWM波形
をスイッチング回路12の上下の半導体素子Tr1〜Tr6
(一般的にはIGBTまたはFETを使用する)に分配
するところが信号分配回路31である。
【0010】駆動回路32は、信号分配回路31からの
信号をスイッチング回路12の半導体素子Tr1〜Tr6が
駆動できるように電力変換する。三角波発生回路30
は、同期回路22から3相の整数倍の周波数信号をもら
い三角波に変換する。この周波数がPWM周波数とな
る。なお、鎖線で囲まれた基準正弦波発生回路23,電
流検出回路26,合成回路27,誤差増幅回路28,変
調回路29,信号分配回路31及び駆動回路32は、各
相毎に対応して設けられており、交流入力異常検出回路
21,同期回路22,直流電圧検出回路24,誤差増幅
器25及び三角波発生回路30は、各相に対して共通に
設けられているものである。
【0011】また、交流入力異常検出回路21が商用電
源1の異常を検出した場合は、この検出信号を図示して
いないマイクロコンピュータに取り込んで、スイッチS
W1〜SW3 を動作させて点線側の回路を形成させる。
このスイッチSW1 の動作により、同期回路22は交流
入力に対応した発振回路33からの信号に同期した3相
分の信号を作成し、基準正弦波発生回路23に信号を送
る。また同時に切り替えられたスイッチSW2 の動作に
より、基準正弦波の振幅を制御する信号は、トランス7
の2次側から入力される交流出力電圧信号にもとづき、
交流出力検出回路34及び誤差増幅回路35を介して基
準正弦波発生回路23に送られる。
【0012】この基準正弦波発生回路23からの基準正
弦波波とトランス7の2次側から入力される交流出力電
圧信号とを誤差増幅器36で比較増幅し、得られた誤差
信号を変調回路29でPWM波形として、前述したと同
様な動作によりスイッチング回路12の半導体素子Tr1
〜Tr6のオン・オフを制御するものである。
【0013】
【発明が解決しようとしている課題】このように従来の
3相の無停電電源装置においては、商用電源1に異常が
生じた際における電圧制御モード時においては、交流リ
ップル吸収回路11のコンデンサC1 .C2 の接続点
(中点)を3相の中性点と見なし、各相間電圧を瞬時に
波形制御することで線間電圧を制御している。これに対
して、電流制御モード時では各相それぞれの電流を制御
しているために、各相の電流が不平衡状態にある場合に
各相のライン・インピーダンスにより、相間電圧は3相
間で等しくなくなる。等しくないところに電圧検出用の
トランス7の1次側中性点を、強制的にコンデンサ
C1 .C2 で作る仮想中性点に接続すると、トランス7
の1次側の励磁電流が3相分で打ち消さなくなり、予測
しない過大な励磁電流が流れることになる。
【0014】この従来の3相の無停電電源装置における
電圧検出用のトランス7は、一般的に数ワット程度の容
量であるため、1次側の電流は約30mA程度である。
従って、電圧制御モード時においては、3相の電圧がバ
ランスしていることから異常な電流は流れないが、電流
制御モードにおいては、各相の電流を個別に制御するた
めに各相のインピーダンスにより相間電圧がアンバラン
スになる。そのために、電圧検出用のトランス7の1次
側巻線に印加される電圧に差が生じることになり、当該
1次側巻線に30mA以上の過大な励磁電流が流れ、3
0mA程度の電流容量の巻線では焼損してしまうという
問題があった。本発明は、前述した電流制御モード時に
おいても、電圧検出用のトランス7の1次側巻線に前述
した過大な電流を流れないようにしたものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明における無停電電
源装置は、3相交流電源と負荷との間に並列に、直流電
源と、該直流電源をコンデンサで2分割した中間の電位
を仮想中性点とするハーフブリッジ型3対によるスイッ
チング回路及び該スイッチング回路の動作を制御するイ
ンバータ制御回路からなる双方向インバータと、前記イ
ンバータ制御回路に2次側が接続されると共に前記仮想
中性点に1次側中性点が接続された各相の電圧検出用の
トランスとを設け、前記3相交流電源に異常が生じた場
合に、前記負荷に対する電力供給を前記3相交流電源か
ら前記直流電源に切り替えて行うようにした無停電電源
装置において、前記仮想中性点と前記トランスの1次側
中性点との接続回路に半導体スイッチを設け、負荷に対
する電力供給を前記3相交流電源から供給しているとき
は前記半導体スイッチをオフとし、前記3相交流電源に
異常が生じて負荷に対する電力供給を前記直流電源から
の供給に切り替えるとき、前記半導体スイッチをオンと
する制御手段を設けたことを特徴とするものである。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は本発明による無停電電源装
置の回路図であり、従来例の無停電電源装置を示した図
4と同一部分は同一記号で示してある。図1から明らか
なように本発明の無停電電源装置は、直流電源3に接続
された双方向インバータ4の交流リップル吸収回路11
を構成するコンデンサC1 ,C2 の接続点である仮想中
性点と、インバータ制御回路15に2次側が接続された
電圧検出用のトランス7の1次側中性点との接続回路に
半導体スイッチ16を設け、商用電源1から負荷2に電
力を供給している状態においては、半導体スイッチ16
をオフ(非導通)状態とし、商用電源1に異常が生じる
ことにより、負荷2に対する電力供給を直流電源3から
の供給に切り替える際に、半導体スイッチ16をオン
(導通)状態とするものである。
【0017】即ち、図2に示す制御状態のフローチャー
トのように、商用電源1が正常状態から異常状態となり
交流入力異常検出回路21が検出すると、図示していな
いマイクロコンピューターにより図5に示すスイッチS
W1 〜SW3 を動作させて、双方向インバータ4の動作
を電流制御モードから電圧制御モードに切り替えると共
に、半導体スイッチ16をオフからオン(導通)状態に
し、電圧検出用のトランス7の1次側中性点をコンデン
サC1 ,C2 の接続点である仮想中性点と同電位とする
ことで、相間電圧による瞬時波形制御を可能としてい
る。
【0018】また、商用電源1が正常状態に復帰した場
合は、スイッチSW1 〜SW3 を実線の不動作状態に戻
し、双方向インバータ4を電圧制御モードから電流制御
モードに切り替えると共に、半導体スイッチ16をオフ
(非導通)状態にし、電圧検出用のトランス7の1次側
中性点を仮想中性点から切り離すことで、トランス7の
1次側中性点はフリーとなり、自動的に3相の中性点に
移動し、不平衡電流が流れないようにしているものであ
る。なお、商用電源1に異常が生じた場合は、図5に示
した交流入力異常検出回路21で検出し、この検出によ
りスイッチ6により商用電源1の負荷2に対する電力供
給を遮断すると共に、オン(導通)状態にある半導体ス
イッチ16をオフ(非導通)状態に制御するものであ
る。
【0019】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、従来の無停
電電源装置においては、3相交流電源に異常が生じて負
荷への電力供給を直流電源に切り替える電圧制御モード
においては、交流リップル吸収回路のコンデンサにより
2分割した仮想中性点を電圧検出用のトランスの1次側
中性点に接続している。そのため、3相交流電源から負
荷に電力供給を行う電流制御モードにおいては、各相間
電圧がアンバランス状態にある時は、電圧検出用のトラ
ンスの1次側中性点から当該1次側巻線に過大な励磁電
流が流れ、巻線を焼損するという問題を本発明により解
決したものであり、無停電電源装置の安定化,信頼性の
向上を図ることができたものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-phase AC power source connected to a DC power source in parallel via a bidirectional inverter.
If an abnormality occurs in the phase AC power supply, the DC power supply
The present invention relates to an uninterruptible power supply for supplying AC power of a single phase. 2. Description of the Related Art FIG. 3 is a block diagram of an uninterruptible power supply using a bidirectional inverter. 3, reference numeral 1 denotes a three-phase commercial power supply (AC power supply), reference numeral 2 denotes a load, and reference numeral 3 denotes a storage battery (DC power supply). AC power is supplied to the load 2. 4 is a bidirectional inverter, 5
Is a current transformer for detecting the output current, and 6 is a switch for preventing power from being supplied from the bidirectional inverter 4 to the commercial power supply 1 when the commercial power supply 1 becomes abnormal. It is configured to detect this when it occurs and to operate immediately. Reference numeral 7 denotes a transformer for detecting a voltage in the voltage control mode in the power supply from the storage battery 3. The bidirectional inverter 4 in this uninterruptible power supply has a circuit configuration shown in FIG. In FIG. 4, reference numeral 11 denotes an AC ripple absorbing circuit in which capacitors C 1 and C 2 are connected in series, and an intermediate point of which is a virtual neutral point of three phases. Numeral 12 indicates that the DC power source 3 is connected to two capacitors C 1 and C 2 .
Divided intermediate switching circuit constituted by a semiconductor element Tr 1 to Tr 6 three pairs of half-bridge type in which a virtual neutral point potential, 13 is a current transformer for inverter current detection of the output of the switching circuit 12 is there. Reference numeral 14 denotes a low-pass filter for shaping an inverter output waveform mainly in the voltage control mode. Reference numeral 15 denotes an inverter control circuit, which generates a signal for controlling the on / off of the semiconductor elements Tr 1 to Tr 6 of the switching circuit 12, and outputs a signal from a voltage detection circuit by a voltage detection transformer 7 in a voltage control mode. Receiving the signal
In an internal reference sine wave generation circuit described later, the semiconductor elements Tr 1 to T 1 of the switching circuit 12 are compared with a reference signal.
for controlling the driving of the r 6. In the current control mode, the signals from the current transformers 5 and 13 are detected by an internal current detection circuit described later, and the semiconductor of the switching circuit 12 is controlled so that the signal synthesized by the synthesis circuit follows the reference sine wave. element Tr 1 ~T
for controlling the driving of the r 6. That is, in the conventional uninterruptible power supply, the commercial power supply 1 is used normally, and when the commercial power supply 1 operates normally, the phase of the input current by the switching circuit 12 is changed to the power factor of 1 regardless of the phase and the waveform of the output current of the inverter. And so that the waveform becomes a sine wave. When the commercial power supply 1 is abnormal, the commercial power supply 1 is disconnected, and the inverter controls the output voltage and the voltage waveform with the power from the storage battery 3.
In the voltage control mode, the primary neutral point of the voltage detecting transformer 7 is connected to the virtual neutral point of the connection point of the capacitors C 1 and C 2 constituting the AC ripple absorbing circuit 11 and instantaneously. Waveform control is controlled by an inter-phase voltage. Next, an example of a block circuit of the inverter control circuit 15 is shown in FIG. 5, and an outline of the above-described operation will be described.
The AC input abnormality detection circuit 21 is connected to the commercial power supply 1 and determines whether or not the voltage and frequency of the commercial power supply 1 are normal based on the AC input voltage, and sends a signal to the synchronization circuit 22 if normal. If abnormal, a signal for stopping the current control is transmitted. If normal, the synchronizing circuit 22 generates signals for three phases synchronized with the AC input,
Send a signal to The reference sine wave generation circuit 23 generates a sine wave synchronized with the AC input, becomes a reference waveform for current control,
The actual current of each phase is controlled to follow this reference sine wave. On the other hand, the amplitude of the reference sine wave is determined by controlling the DC voltage. That is, the DC voltage detection circuit 24
Detects the DC voltage of the storage battery 3 and controls the DC voltage to maintain a constant value. The DC voltage detected by the DC voltage detection circuit 24 is input to an error amplifier 25, and is compared and amplified with a reference voltage of the error amplifier 25 to control the amplitude of the reference sine wave in the reference sine wave generation circuit 23. It becomes. That is, if the DC voltage increases, the input current is reduced by reducing the amplitude of the reference sine wave, and if the load current is constant, the current flowing from the AC input to the storage battery 3 through the switching circuit 12 decreases, and the DC current decreases. The voltage will drop. The current detection circuit 26 adjusts the phase of the output current (load current) detected by the current transformer 5 and the level of the inverter current detected by the current transformer 13. In the combining circuit 27, the output current and the inverter current are added and regarded as an input current. This is for stabilizing the operation by including the current of the low-pass filter 14 in the inverter current. In the next error amplifying circuit 28, the combining circuit 27
Is compared with the input sine wave from the reference sine wave generation circuit 23 to obtain an error signal with respect to the current waveform and current value. The modulation circuit 29 converts this error signal into PWM
(Pulse Width Modulation) A circuit that performs modulation, and switches the triangular wave generated by the triangular wave generation circuit 30 and the error signal by a comparator. The PWM waveform obtained here is connected to the upper and lower semiconductor elements Tr 1 to Tr 6 of the switching circuit 12.
(Generally, IGBTs or FETs are used). The drive circuit 32 converts the signal from the signal distribution circuit 31 into power so that the semiconductor elements Tr 1 to Tr 6 of the switching circuit 12 can be driven. Triangular wave generation circuit 30
Receives a three-phase integer multiple frequency signal from the synchronization circuit 22 and converts it into a triangular wave. This frequency becomes the PWM frequency. Note that a reference sine wave generation circuit 23, a current detection circuit 26, a synthesis circuit 27, an error amplification circuit 28, a modulation circuit 29, a signal distribution circuit 31, and a drive circuit 32 surrounded by a chain line are provided corresponding to each phase. The AC input abnormality detection circuit 21, synchronization circuit 22, DC voltage detection circuit 24, error amplifier 25, and triangular wave generation circuit 30 are provided in common for each phase. When the AC input abnormality detection circuit 21 detects an abnormality in the commercial power supply 1, the detection signal is input to a microcomputer (not shown) and the switch S
By operating W 1 to SW 3 , a circuit on the dotted line side is formed.
The operation of the switch SW 1, the synchronization circuit 22 creates a 3-phase signal synchronized with the signal from the oscillation circuit 33 corresponding to the AC input, it sends a signal to the reference sine wave generating circuit 23. The operation of the switch SW 2 which is switched at the same time also signals for controlling the amplitude of the reference sine wave, transformer 7
Based on the AC output voltage signal input from the secondary side of
The signal is sent to the reference sine wave generation circuit 23 via the AC output detection circuit 34 and the error amplification circuit 35. The reference sine wave from the reference sine wave generation circuit 23 and the AC output voltage signal input from the secondary side of the transformer 7 are compared and amplified by an error amplifier 36, and the obtained error signal is modulated. As a PWM waveform, the semiconductor element Tr 1 of the switching circuit 12 is operated by the same operation as described above.
It is intended to control the on and off of ~Tr 6. As described above, in the conventional three-phase uninterruptible power supply, in the voltage control mode when the commercial power supply 1 has an abnormality, the AC ripple absorbing circuit 11 Capacitors C 1 . Considers the connection point C 2 (the middle point) and the neutral point of the 3-phase, and controls the line voltage by the waveform control each phase voltage instantaneously. On the other hand, in the current control mode, since the current of each phase is controlled, when the current of each phase is in an unbalanced state, the inter-phase voltage is equal among the three phases due to the line impedance of each phase. Disappears. If the voltage is not equal, the neutral point of the primary side of the voltage detecting transformer 7 is forcibly connected to the capacitors C 1 . When connected to a virtual neutral point to make with C 2, trans 7
The excitation current on the primary side is not canceled out by three phases, and an unexpectedly large excitation current flows. The transformer 7 for detecting voltage in the conventional three-phase uninterruptible power supply generally has a capacity of about several watts, so that the current on the primary side is about 30 mA.
Therefore, in the voltage control mode, an abnormal current does not flow because the voltages of the three phases are balanced. However, in the current control mode, the impedance of each phase is controlled by controlling the current of each phase individually. The interphase voltage becomes unbalanced. As a result, a difference occurs in the voltage applied to the primary winding of the voltage detecting transformer 7, and an excessive exciting current of 30 mA or more flows through the primary winding, and
There is a problem that a winding having a current capacity of about 0 mA is burned. The present invention prevents the above-mentioned excessive current from flowing through the primary winding of the voltage detecting transformer 7 even in the above-described current control mode. According to the present invention, there is provided an uninterruptible power supply device comprising a DC power supply, and an intermediate potential obtained by dividing the DC power supply into two parts by a capacitor in parallel between a three-phase AC power supply and a load. A bidirectional inverter including a half-bridge type three-pair switching circuit having a virtual neutral point and an inverter control circuit for controlling the operation of the switching circuit; a secondary side connected to the inverter control circuit; A transformer for detecting the voltage of each phase to which a primary neutral point is connected at a point is provided, and when an abnormality occurs in the three-phase AC power supply, power supply to the load is performed from the three-phase AC power supply. In an uninterruptible power supply device switched to a DC power supply, a semiconductor switch is provided in a connection circuit between the virtual neutral point and the primary-side neutral point of the transformer, and When the power supply is supplied from the three-phase AC power supply, the semiconductor switch is turned off. When an abnormality occurs in the three-phase AC power supply and the power supply to the load is switched to the supply from the DC power supply, the semiconductor switch is turned off. The control means for turning on is provided. FIG. 1 is a circuit diagram of an uninterruptible power supply according to the present invention. The same parts as in FIG. 4 showing a conventional uninterruptible power supply are indicated by the same symbols. As is clear from FIG. 1, the uninterruptible power supply according to the present invention includes an AC ripple absorbing circuit 11 of a bidirectional inverter 4 connected to a DC power supply 3.
And a virtual neutral point, which is a connection point between the capacitors C 1 and C 2 constituting the circuit, and a primary neutral point of the voltage detecting transformer 7 whose secondary side is connected to the inverter control circuit 15. When the switch 16 is provided and the power is supplied from the commercial power supply 1 to the load 2, the semiconductor switch 16
When the power supply to the load 2 is switched to the supply from the DC power supply 3 due to an abnormality in the commercial power supply 1, the semiconductor switch 16 is turned on (conduction). . That is, as shown in the flow chart of the control state shown in FIG. 2, when the commercial power supply 1 changes from the normal state to the abnormal state and the AC input abnormality detection circuit 21 detects it, the microcomputer shown in FIG.
By operating W 1 to SW 3 , the operation of the bidirectional inverter 4 is switched from the current control mode to the voltage control mode, and the semiconductor switch 16 is turned from off to on (conducting) state, so that the primary of the voltage detecting transformer 7 By setting the side neutral point to the same potential as the virtual neutral point which is the connection point of the capacitors C 1 and C 2 , instantaneous waveform control by the inter-phase voltage is enabled. Further, when the commercial power supply 1 is restored to the normal state, the switch back SW 1 to SW 3 to the solid line inoperative, the switching to the current control mode bidirectional inverter 4 from the voltage control mode, the semiconductor switch 16 is turned off (non-conducting) and the primary neutral point of the transformer 7 for voltage detection is separated from the virtual neutral point, so that the primary neutral point of the transformer 7 becomes free and automatically becomes 3 It moves to the neutral point of the phase so that unbalanced current does not flow. When an abnormality occurs in the commercial power supply 1, the AC input abnormality detection circuit 21 shown in FIG. 5 detects the abnormality, and by this detection, the power supply to the load 2 of the commercial power supply 1 is cut off by the switch 6 and turned on ( This is for controlling the semiconductor switch 16 in the (conductive) state to the off (non-conductive) state. As described in detail above, in the conventional uninterruptible power supply, in the voltage control mode in which the power supply to the load is switched to the DC power supply due to the abnormality of the three-phase AC power supply, The virtual neutral point divided into two by the capacitor of the AC ripple absorption circuit is connected to the primary neutral point of the transformer for voltage detection. Therefore, in the current control mode in which power is supplied from the three-phase AC power supply to the load, when the inter-phase voltage is in an unbalanced state, the primary winding of the voltage detection transformer is switched from the primary neutral point. The present invention has solved the problem that an excessive exciting current flows through the windings and burns the windings, thereby stabilizing the uninterruptible power supply and improving the reliability.
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の双方向インバータを用いた無停電電源
装置の主要部分の一実施例を示す回路図である。
【図2】本発明における電流制御モードから電圧制御モ
ードへの切り替えと半導体スイッチとのタイミングを示
すフローチャートである。
【図3】双方向インバータを用いた無停電電源装置の一
般的な回路構成を示すブロック回路図である。
【図4】従来の双方向インバータを用いた無停電電源装
置の主要部分の一例を示す回路図である。
【図5】無停電電源装置に使用される双方向インバータ
のインバータ制御回路の一例を示すブロック回路図であ
る。
【符号の説明】
1 3相の商用電源
2 負荷
3 蓄電池
4 双方向インバータ
5,13 変流器
6 スイッチ
7 電圧検出用のトランス
11 交流リップル吸収回路
12 スイッチング回路
14 ローパスフィルタ
15 インバータ制御回路
16 半導体スイッチ
21 交流入力異常検出回路
22 同期回路
23 基準正弦波
24 直流電圧検出回路
25,28,35,36 誤差増幅回路
26 電流検出回路
27 合成回路
29 変調回路
30 三角波発生回路
31 信号分配回路
32 駆動回路
33 発振回路
34 交流出力検出回路BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a main part of an uninterruptible power supply using a bidirectional inverter according to the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing a timing of switching from a current control mode to a voltage control mode and a timing of a semiconductor switch according to the present invention. FIG. 3 is a block circuit diagram showing a general circuit configuration of an uninterruptible power supply using a bidirectional inverter. FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a main part of a conventional uninterruptible power supply using a bidirectional inverter. FIG. 5 is a block circuit diagram showing an example of an inverter control circuit of a bidirectional inverter used in the uninterruptible power supply. [Description of Signs] 1 Three-phase commercial power supply 2 Load 3 Storage battery 4 Bidirectional inverter 5, 13 Current transformer 6 Switch 7 Transformer for voltage detection 11 AC ripple absorption circuit 12 Switching circuit 14 Low-pass filter 15 Inverter control circuit 16 Semiconductor Switch 21 AC input abnormality detection circuit 22 Synchronization circuit 23 Reference sine wave 24 DC voltage detection circuit 25, 28, 35, 36 Error amplification circuit 26 Current detection circuit 27 Synthesis circuit 29 Modulation circuit 30 Triangular wave generation circuit 31 Signal distribution circuit 32 Drive circuit 33 Oscillation circuit 34 AC output detection circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮坂 敦 長野県茅野市豊平480番地 信濃電気株式 会社茅野工場内 (72)発明者 田中 祐樹 長野県茅野市豊平480番地 信濃電気株式 会社茅野工場内 Fターム(参考) 5G015 FA02 GA08 HA16 JA24 JA32 JA34 JA35 JA52 5H007 AA05 AA17 BB05 CA01 CB04 CB05 CC03 CC09 CC23 DA03 DA06 DB01 DC02 DC04 DC05 EA04 FA02 FA03 FA14 FA19 GA06 GA09 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Atsushi Miyasaka 480 Toyohira, Chino-shi, Nagano Shinano Electric Stock Inside the Chino factory (72) Inventor Yuki Tanaka 480 Toyohira, Chino-shi, Nagano Shinano Electric Stock Inside the Chino factory F term (reference) 5G015 FA02 GA08 HA16 JA24 JA32 JA34 JA35 JA52 5H007 AA05 AA17 BB05 CA01 CB04 CB05 CC03 CC09 CC23 DA03 DA06 DB01 DC02 DC04 DC05 EA04 FA02 FA03 FA14 FA19 GA06 GA09
Claims (1)
流電源と、該直流電源をコンデンサで2分割した中間の
電位を仮想中性点とするハーフブリッジ型3対によるス
イッチング回路及び該スイッチング回路の動作を制御す
るインバータ制御回路からなる双方向インバータと、前
記インバータ制御回路に2次側が接続されると共に前記
仮想中性点に1次側中性点が接続された各相の電圧検出
用のトランスとを設け、前記3相交流電源に異常が生じ
た場合に、前記負荷に対する電力供給を前記3相交流電
源から前記直流電源に切り替えて行うようにした無停電
電源装置において、 前記仮想中性点と前記トランスの1次側中性点との接続
回路に半導体スイッチを設け、負荷に対する電力供給を
前記3相交流電源から供給しているときは前記半導体ス
イッチをオフとし、前記3相交流電源に異常が生じて負
荷に対する電力供給を前記直流電源からの供給に切り替
えるとき、前記半導体スイッチをオンとする制御手段を
設けたことを特徴とする無停電電源装置。1. A half-bridge type in which a DC power supply and an intermediate potential obtained by dividing the DC power supply into two parts by a capacitor are set as a virtual neutral point in parallel between a three-phase AC power supply and a load. A bidirectional inverter comprising a switching circuit of three pairs and an inverter control circuit for controlling the operation of the switching circuit; a secondary side connected to the inverter control circuit and a primary side neutral point connected to the virtual neutral point And a transformer for detecting the voltage of each phase is provided, and when an abnormality occurs in the three-phase AC power supply, the power supply to the load is switched from the three-phase AC power supply to the DC power supply. In the power failure power supply device, a semiconductor switch is provided in a connection circuit between the virtual neutral point and the primary neutral point of the transformer, and power is supplied to a load from the three-phase AC power supply. When the semiconductor switch is turned off, control means for turning on the semiconductor switch is provided when the power supply to the load is switched to the supply from the DC power supply when an abnormality occurs in the three-phase AC power supply. Uninterruptible power supply.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001327581A JP2003134694A (en) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | Uninterruptible power supply system |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120249034A1 (en) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Position sensing circuit for brushless motors |
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JP2014117023A (en) * | 2012-12-07 | 2014-06-26 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | Bidirectional converter and uninterruptible power supply using the same |
WO2016015329A1 (en) * | 2014-08-01 | 2016-02-04 | 冷再兴 | Dc-ac bi-directional power converter topology |
-
2001
- 2001-10-25 JP JP2001327581A patent/JP2003134694A/en active Pending
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