JPH0156621B2 - - Google Patents
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- JPH0156621B2 JPH0156621B2 JP58047902A JP4790283A JPH0156621B2 JP H0156621 B2 JPH0156621 B2 JP H0156621B2 JP 58047902 A JP58047902 A JP 58047902A JP 4790283 A JP4790283 A JP 4790283A JP H0156621 B2 JPH0156621 B2 JP H0156621B2
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
- H02J9/062—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
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- Power Engineering (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
（利用分野）
本発明は、商用電源が停電したり、またはその
電圧が著しく低下したりした場合に、蓄電池のエ
ネルギーを、逆変換装置により交流電力に変換
し、瞬断無しに負荷に供給する交流無停電電源装
置に関するものである。
電圧が著しく低下したりした場合に、蓄電池のエ
ネルギーを、逆変換装置により交流電力に変換
し、瞬断無しに負荷に供給する交流無停電電源装
置に関するものである。
（従来技術）
最近の通信および情報処理装置などにおいて
は、瞬時の停電も許されず、ないものが多く極め
て信頼度の高い電源が必要である。このため、交
流無停電電源装置が一般に広く使用されている。
は、瞬時の停電も許されず、ないものが多く極め
て信頼度の高い電源が必要である。このため、交
流無停電電源装置が一般に広く使用されている。
第１図、第２図および第３図は、それぞれ従来
の交流無停電電源装置の概略構成を示すブロツク
図であり、各図において同一の符号は、同一また
は同等部分をあらわしている。
の交流無停電電源装置の概略構成を示すブロツク
図であり、各図において同一の符号は、同一また
は同等部分をあらわしている。
第１図の交流無停電電源装置において、商用電
源１が正常な場合、充電器２は商用電源を整流し
て蓄電池４を充電する。同時に、前記商用電源１
は、制御装置１０を介して、逆変換装置３を動作
させる。
源１が正常な場合、充電器２は商用電源を整流し
て蓄電池４を充電する。同時に、前記商用電源１
は、制御装置１０を介して、逆変換装置３を動作
させる。
このようにして、所定の電圧と周波数に変換さ
れた交流電力は、スイツチ６を経て負荷７に供給
される。なお、このとき、スイツチ５は開かれて
いる。
れた交流電力は、スイツチ６を経て負荷７に供給
される。なお、このとき、スイツチ５は開かれて
いる。
また、逆変換装置３が故障した場合には、スイ
ツチ６を開路するとともにスイツチ５を閉路す
る。これにより、商用電源１から直接負荷７に交
流電力が供給される。
ツチ６を開路するとともにスイツチ５を閉路す
る。これにより、商用電源１から直接負荷７に交
流電力が供給される。
商用電源１が停電した場合には、充電器２から
の蓄電池４への充電は無くなる。しかし、蓄電池
４に著えられたエネルギーによつて引続き逆変換
装置３を動作させることにより、負荷７に対して
は、瞬断することなく交流電力が供給される。
の蓄電池４への充電は無くなる。しかし、蓄電池
４に著えられたエネルギーによつて引続き逆変換
装置３を動作させることにより、負荷７に対して
は、瞬断することなく交流電力が供給される。
しかし、この装置には以下のような欠点があ
る。
る。
(1) 商用電源１が正常な場合にも、負荷７に供給
する電力を得るために、充電器２と逆変換装置
３を作動させ、順変換、逆変換と２重の電力変
換処理を行なうため、効率が著しく低下する。
する電力を得るために、充電器２と逆変換装置
３を作動させ、順変換、逆変換と２重の電力変
換処理を行なうため、効率が著しく低下する。
(2) 蓄電池４を充電しながら逆変換装置３に電力
を供給するために、大容量の充電器２を必要と
する。
を供給するために、大容量の充電器２を必要と
する。
(3) 充電器２と逆変換装置３とが負荷７に対して
直列に接続されるため、信頼度が低下する。そ
して、このいずれかが故障した場合、その修理
又は取替えが完了するまで、負荷７は、定電圧
が保証されていない商用電源１で直接動作する
ことになる。
直列に接続されるため、信頼度が低下する。そ
して、このいずれかが故障した場合、その修理
又は取替えが完了するまで、負荷７は、定電圧
が保証されていない商用電源１で直接動作する
ことになる。
(4) 前記(3)の欠点を改善して高信頼度電源を得る
ためには、更に予備の充電器および逆変換装置
を１組並列に待機運転するなどの冗長設計が必
要となる。
ためには、更に予備の充電器および逆変換装置
を１組並列に待機運転するなどの冗長設計が必
要となる。
第２図は、商用電源と逆変換装置からの電力を
合成し、負荷に安定な電力を供給するために、３
巻線トランス９を用いた構成である。
合成し、負荷に安定な電力を供給するために、３
巻線トランス９を用いた構成である。
３巻線トランス９は、２つの磁気シヤント９6
によつて、鉄心９5を３つの部分に区画し、中央
の区画に第３巻線９3（負荷７に接続される出力巻
線）を、両端の区画に第１巻線９1（商用電源入力
巻線）および第２巻線９2（逆変換装置巻線）をそ
れぞれ巻回したものである。
によつて、鉄心９5を３つの部分に区画し、中央
の区画に第３巻線９3（負荷７に接続される出力巻
線）を、両端の区画に第１巻線９1（商用電源入力
巻線）および第２巻線９2（逆変換装置巻線）をそ
れぞれ巻回したものである。
商用電源１が正常な場合、その電力は、スイツ
チ５→３巻線トランス９の第１巻線９1→同第３
巻線９3→電圧安定化回路８→負荷７の経路で、
商用電源１から負荷７へ伝送される。
チ５→３巻線トランス９の第１巻線９1→同第３
巻線９3→電圧安定化回路８→負荷７の経路で、
商用電源１から負荷７へ伝送される。
一方、逆変換装置からの電力は、充電器２→蓄
電池４→逆変換装置３→スイツチ６→３巻線トラ
ンス９の第２巻線９2→同第３巻線９3→電圧安定
化回路８→負荷７の経路で負荷７へ伝送される。
電池４→逆変換装置３→スイツチ６→３巻線トラ
ンス９の第２巻線９2→同第３巻線９3→電圧安定
化回路８→負荷７の経路で負荷７へ伝送される。
この場合、逆変換装置３の電圧位相を、負荷７
の電圧位相と同相になるように制御することによ
り、逆変換装置３から負荷７への電力の流れは零
になり、逆変換装置は待機状態となる。
の電圧位相と同相になるように制御することによ
り、逆変換装置３から負荷７への電力の流れは零
になり、逆変換装置は待機状態となる。
商用電源１が停電した場合には、蓄電池４から
の電力を、前述した逆変換装置３を通る経路で、
直ちに交流電力に変換して負荷に供給することが
できる。
の電力を、前述した逆変換装置３を通る経路で、
直ちに交流電力に変換して負荷に供給することが
できる。
この構成は、前記第１図の装置の欠点を除去
し、高効率、高信頼度および経済的な無停電電源
装置を実現している。
し、高効率、高信頼度および経済的な無停電電源
装置を実現している。
しかし、この装置においても、３巻線トランス
９内での電力の流れ、および位相制御等について
考察すると、商用電源停電の瞬間において、出力
電圧に或程度の過渡現象が生ずることは避けられ
ない。このため、その対策に、かなり厳密な商用
電圧監視や位相制御等が必要となる。
９内での電力の流れ、および位相制御等について
考察すると、商用電源停電の瞬間において、出力
電圧に或程度の過渡現象が生ずることは避けられ
ない。このため、その対策に、かなり厳密な商用
電圧監視や位相制御等が必要となる。
第３図は、３巻線トランスを用いた他の従来例
のブロツク図である。
のブロツク図である。
商用電源１が正常な場合には、その電力はスイ
ツチ５→入力トランス９の第１巻線９1→同第３
巻線９3→電圧安定化回路８→負荷７の順に伝送
される。
ツチ５→入力トランス９の第１巻線９1→同第３
巻線９3→電圧安定化回路８→負荷７の順に伝送
される。
他方、商用電源の電力の一部は、入力トランス
９の第１巻線９1から分れて第２巻線９2→順逆変
換装置１２の（順変換モードにある）→蓄電池４
の順に伝送されて蓄電池を充電する。
９の第１巻線９1から分れて第２巻線９2→順逆変
換装置１２の（順変換モードにある）→蓄電池４
の順に伝送されて蓄電池を充電する。
制御装置１０は、順逆変換装置１２を、商用電
源１が正常な場合には順変換モードで、また商用
電源１が断となつた場合には逆変換モードで動作
させるための切替機能を有しており、そのほか自
動同期、電圧制御、スイツチング等の機能を有し
ている。
源１が正常な場合には順変換モードで、また商用
電源１が断となつた場合には逆変換モードで動作
させるための切替機能を有しており、そのほか自
動同期、電圧制御、スイツチング等の機能を有し
ている。
即ち、その自動同期機能により、商用電源１の
正常時には、内蔵する発振器の周波数を商用電源
の周波数に同期させておき、商用電源の断を検知
するのと同時にスイツチ５を開放し、順逆変換装
置１２にドライブ信号を送つて、これを逆変換モ
ードで動作させ、トランス巻線９2，９3を介して
負荷７に電力を供給させる。
正常時には、内蔵する発振器の周波数を商用電源
の周波数に同期させておき、商用電源の断を検知
するのと同時にスイツチ５を開放し、順逆変換装
置１２にドライブ信号を送つて、これを逆変換モ
ードで動作させ、トランス巻線９2，９3を介して
負荷７に電力を供給させる。
また、商用電源１が復帰すると、商用電源１の
位相と転流中の順逆変換装置１２の出力電圧の位
相が同期した時に、前記制御装置１０は、前記ド
ライブを停止するとともにスイツチ５を閉じて負
荷入力を商用電源１の側に切替える。
位相と転流中の順逆変換装置１２の出力電圧の位
相が同期した時に、前記制御装置１０は、前記ド
ライブを停止するとともにスイツチ５を閉じて負
荷入力を商用電源１の側に切替える。
これと同時に、そのスイツチング機能により、
順逆変換装置１２を順変換モードで動作させ、そ
の直流出力電圧を制御して蓄電池４を充電する。
順逆変換装置１２を順変換モードで動作させ、そ
の直流出力電圧を制御して蓄電池４を充電する。
以上の説明から分るように、第３図の装置にお
いて、 商用電源１が停電した時には、蓄電池４のエネ
ルギーは直ちに→順逆変換装置１２（逆変換モー
ドにある）→トランス９の第２巻線９2→同第３
巻線９3→電圧安定化回路８→負荷７の順に伝送
される。
いて、 商用電源１が停電した時には、蓄電池４のエネ
ルギーは直ちに→順逆変換装置１２（逆変換モー
ドにある）→トランス９の第２巻線９2→同第３
巻線９3→電圧安定化回路８→負荷７の順に伝送
される。
この装置では、順変換回路及び逆変換回路が順
逆変換回路１２として一体化されトランス９の第
２巻線９2を共用にすることにより、単独に充電
器を設ける必要が無いという大きな特徴を有する
が、なお下記のような欠点がある。
逆変換回路１２として一体化されトランス９の第
２巻線９2を共用にすることにより、単独に充電
器を設ける必要が無いという大きな特徴を有する
が、なお下記のような欠点がある。
(1) 商用電源の停電および復電を常時監視し、停
電復電時にはスイツチ等により順逆変換装置１
２を逆変換モード又は順変換モードに切替える
必要がある。
電復電時にはスイツチ等により順逆変換装置１
２を逆変換モード又は順変換モードに切替える
必要がある。
(2) トランスの第１巻線９1と第２巻線９2が同一
区画の鉄心により密に結合されているため、商
用電源１と逆変換モードでの順逆変換装置１２
の並列運転が不可能である。このため、これら
の高速切替のための制御回路が複雑になるとと
もに、切替時における出力電圧の過渡現象を防
止することが出来ない。
区画の鉄心により密に結合されているため、商
用電源１と逆変換モードでの順逆変換装置１２
の並列運転が不可能である。このため、これら
の高速切替のための制御回路が複雑になるとと
もに、切替時における出力電圧の過渡現象を防
止することが出来ない。
（目的）
本発明は前述の欠点を除去するためになされた
ものであり、その目的は商用電源と逆変換装置と
の並列運転が可能であり、商用電源の監視を極め
て簡易なものとすることができ、さらに切替時に
おける出力電圧の過渡現象を最小限に抑止するこ
とのできる交流無停電電源装置を提供することに
ある。
ものであり、その目的は商用電源と逆変換装置と
の並列運転が可能であり、商用電源の監視を極め
て簡易なものとすることができ、さらに切替時に
おける出力電圧の過渡現象を最小限に抑止するこ
とのできる交流無停電電源装置を提供することに
ある。
（概要）
前記の目的を達成するために、本発明は、磁気
シヤントによつて３つに区分された鉄心の各区画
に、出力巻線、商用電源巻線および逆変換装置巻
線を巻回し、その際、商用電源巻線および逆変換
装置巻線の一方が、出力巻線に隣接した区画に位
置し、商用電源巻線および逆変換装置巻線の他方
は、出力巻線の区画とは反対側の区画に位置する
ように、それぞれの巻線を配置した点に特徴があ
る。
シヤントによつて３つに区分された鉄心の各区画
に、出力巻線、商用電源巻線および逆変換装置巻
線を巻回し、その際、商用電源巻線および逆変換
装置巻線の一方が、出力巻線に隣接した区画に位
置し、商用電源巻線および逆変換装置巻線の他方
は、出力巻線の区画とは反対側の区画に位置する
ように、それぞれの巻線を配置した点に特徴があ
る。
（実施例）
以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明
する。
する。
第４図は本発明の一実施例の構成を示すブロツ
ク図である。
ク図である。
３巻線トランス９は、磁気シヤント９6を２ケ
所に有し、この磁気シヤントにより区切られた３
つの区画に、それぞれ第１（商用電源）巻線９1、
第２（逆変換装置）巻線９2、第３（出力）巻線９3
が配置されている。これを、第２図の従来例にお
ける３巻線トランスの各巻線の配列と比較すると
明らかなように、本実施例では、第２巻線９2と、
第３巻線９3が入替つた構成となつている。
所に有し、この磁気シヤントにより区切られた３
つの区画に、それぞれ第１（商用電源）巻線９1、
第２（逆変換装置）巻線９2、第３（出力）巻線９3
が配置されている。これを、第２図の従来例にお
ける３巻線トランスの各巻線の配列と比較すると
明らかなように、本実施例では、第２巻線９2と、
第３巻線９3が入替つた構成となつている。
商用電源１が正常な場合、商用電源１からの電
力はスイツチ５→３巻線トランス９の第１巻線９
１→同第３巻線９3→電圧安定化回路８→負荷７の
順に伝送される。
力はスイツチ５→３巻線トランス９の第１巻線９
１→同第３巻線９3→電圧安定化回路８→負荷７の
順に伝送される。
一方、逆変換装置３からの電力は、蓄電池４→
逆変換装置３→スイツチ６→３巻線トランス９の
第２巻線９2→同第３巻線９3→電圧安定化回路８
→負荷７の順に伝送される。
逆変換装置３→スイツチ６→３巻線トランス９の
第２巻線９2→同第３巻線９3→電圧安定化回路８
→負荷７の順に伝送される。
第５図は、第４図に示す３巻線トランスにおけ
る電力の流れと電圧の位相関係を説明するための
等価回路図である。同図において、L1およびL2
は、磁気シヤント９6によつてもたらされる洩れ
インダクタンス成分である。また、ここでは、商
用電源１の電圧VAC、および逆変換装置３の出力
電圧VINは、同一の周波数を有し、かつ負荷７に
印加される電圧−すなわち、電圧安定化回路８の
出力電圧Vputの位相を基準としてそれぞれφ1、φ2
の位相差を有するものと仮定する。
る電力の流れと電圧の位相関係を説明するための
等価回路図である。同図において、L1およびL2
は、磁気シヤント９6によつてもたらされる洩れ
インダクタンス成分である。また、ここでは、商
用電源１の電圧VAC、および逆変換装置３の出力
電圧VINは、同一の周波数を有し、かつ負荷７に
印加される電圧−すなわち、電圧安定化回路８の
出力電圧Vputの位相を基準としてそれぞれφ1、φ2
の位相差を有するものと仮定する。
前述の仮定の下では、商用電源１からインダク
タンスL1を介して逆変換装置３に供給される電
力P1および逆変換装置３からインダクタンスL2
介して電圧安定化回路８および負荷７へ供給され
る電力P2は、それぞれ、つぎの(1)(2)式であらわ
される。
タンスL1を介して逆変換装置３に供給される電
力P1および逆変換装置３からインダクタンスL2
介して電圧安定化回路８および負荷７へ供給され
る電力P2は、それぞれ、つぎの(1)(2)式であらわ
される。
P1＝VAC・VIN／ωL1sin（φ1−φ2） …(1)
P2＝VIN・Vput／ωL2sinφ2 …(2)
従つて、P1＝P2になる様に電圧VACとVIN間の
位相（φ1−φ2）を調整（実際には、電圧VINを予
定角度だけ遅らせる）すれば、逆変換装置３にお
ける電力の流入・流出が相殺されて零になる。す
なわち、逆変換装置３は待機運転状態となる。
位相（φ1−φ2）を調整（実際には、電圧VINを予
定角度だけ遅らせる）すれば、逆変換装置３にお
ける電力の流入・流出が相殺されて零になる。す
なわち、逆変換装置３は待機運転状態となる。
この状態で商用電源１が停電すると、前記(1)式
のP1は０となるが、(2)式の関係は、依然として
成立している。すなわち、負荷７への出力電力
P2は、引続き逆変換装置３から供給されるため、
出力回路には何ら過渡現象は生じない。
のP1は０となるが、(2)式の関係は、依然として
成立している。すなわち、負荷７への出力電力
P2は、引続き逆変換装置３から供給されるため、
出力回路には何ら過渡現象は生じない。
逆変換装置３の出力電圧VINの位相を、更に商
用電源VACより遅らせて、P1がP2よりも大となる
ようにすれば、逆変換装置３には逆方向に（すな
わち、流入する方向に）電力が流れ蓄電池４を
（P1−P2）の電力で（フローテイング）充電す
る。
用電源VACより遅らせて、P1がP2よりも大となる
ようにすれば、逆変換装置３には逆方向に（すな
わち、流入する方向に）電力が流れ蓄電池４を
（P1−P2）の電力で（フローテイング）充電す
る。
こゝで電圧安定化回路８は、商用電源１および
逆変換装置３のいずれからの電力供給に対して
も、多少の電圧変動には何ら影響されることな
く、出力電圧を安定化し、また過電流に対しては
垂下特性を有するとともに、フイルタ機能をも備
え、高調波を除去して、負荷７に安定な電圧を供
給する。
逆変換装置３のいずれからの電力供給に対して
も、多少の電圧変動には何ら影響されることな
く、出力電圧を安定化し、また過電流に対しては
垂下特性を有するとともに、フイルタ機能をも備
え、高調波を除去して、負荷７に安定な電圧を供
給する。
制御回路１０は、無停電電源装置の各回路の状
態や動作を監視制御するための自動同期機能、位
相調整機能、各部位のモニター、スイツチの制
御、逆変換装置の駆動制御、警報機能等を備えて
いる。
態や動作を監視制御するための自動同期機能、位
相調整機能、各部位のモニター、スイツチの制
御、逆変換装置の駆動制御、警報機能等を備えて
いる。
前述の自動同期機能は、逆変換装置３を商用電
源に同期させることにより、商用電源１と逆変換
装置３とを、３巻線トランス９を通して並列運転
可能とし、更に位相調整機能で商用電源の電圧
VACと逆変換装置の出力電圧VINとの位相差を調
整することにより、逆変換装置３を待機運転状態
にしたり、充電器として動作させたりすることが
出来る。
源に同期させることにより、商用電源１と逆変換
装置３とを、３巻線トランス９を通して並列運転
可能とし、更に位相調整機能で商用電源の電圧
VACと逆変換装置の出力電圧VINとの位相差を調
整することにより、逆変換装置３を待機運転状態
にしたり、充電器として動作させたりすることが
出来る。
以上の説明から明らかなように、本実施例によ
れば、商用電源の停電や復電の際にも、第３図の
従来例におけるように、順逆変換装置をスイツチ
等で切替えるための回路などはいつさい使用する
必要がなく、充電と逆変換のモード切換が自動的
に、かつ位相制御のみで連続的に行なわれるとい
う大きな効果が達成される。
れば、商用電源の停電や復電の際にも、第３図の
従来例におけるように、順逆変換装置をスイツチ
等で切替えるための回路などはいつさい使用する
必要がなく、充電と逆変換のモード切換が自動的
に、かつ位相制御のみで連続的に行なわれるとい
う大きな効果が達成される。
第６図は本発明の他の実施例を示すブロツク
図、第７図はその等価回路図である。図において
第４図および第５図と同一の符号は、同一または
同等部分をあらわしている。
図、第７図はその等価回路図である。図において
第４図および第５図と同一の符号は、同一または
同等部分をあらわしている。
第４図との対比から明らかなように、この実施
例は、前述の実施例において、第１巻線９1およ
び第２巻線９2の巻回位置を入れ換えたものに相
当する。
例は、前述の実施例において、第１巻線９1およ
び第２巻線９2の巻回位置を入れ換えたものに相
当する。
この例では、商用電源１が正常な場合、商用電
源１からの電力はスイツチ５→３巻線トランス９
の第１巻線９1→同第３巻線９3→電圧安定化回路
８→負荷７の順に伝達される。
源１からの電力はスイツチ５→３巻線トランス９
の第１巻線９1→同第３巻線９3→電圧安定化回路
８→負荷７の順に伝達される。
一方、逆変換装置３からの電力は、蓄電池４→
逆変換装置３→スイツチ６→３巻線トランス９の
第２巻線９2→同第３巻線９3→電圧安定化回路８
→負荷７の順に伝達される。
逆変換装置３→スイツチ６→３巻線トランス９の
第２巻線９2→同第３巻線９3→電圧安定化回路８
→負荷７の順に伝達される。
また、第７図の等価回路において、商用電源１
の電圧VACを基準として、逆変換装置３の出力電
圧VINおよび電圧安定化回路８の電圧Vputの位相
をそれぞれφ1、φ2とすると、商用電源１から電
圧安定化回路８および負荷７へ供給される電力
P1ならびに逆変換装置３から商用電源１へ流出
する電力P2は、それぞれ、つぎの(3)(4)式であら
わされる。
の電圧VACを基準として、逆変換装置３の出力電
圧VINおよび電圧安定化回路８の電圧Vputの位相
をそれぞれφ1、φ2とすると、商用電源１から電
圧安定化回路８および負荷７へ供給される電力
P1ならびに逆変換装置３から商用電源１へ流出
する電力P2は、それぞれ、つぎの(3)(4)式であら
わされる。
P1＝VAC・Vput／ωL2sinφ2 …(3)
P2＝VAC・VIN／ωL1sinφ1 …(4)
商用電源１が正常な状態で、逆変換装置３から
商用電源１へ流出する電力が０になるようにφ1
を０として一換言すれば、逆変換装置３の電圧
VINが商用電源１の電圧VACと同相になるように
して動作させる。明らかに、この状態では、逆変
換装置３は待機運転状態となる。
商用電源１へ流出する電力が０になるようにφ1
を０として一換言すれば、逆変換装置３の電圧
VINが商用電源１の電圧VACと同相になるように
して動作させる。明らかに、この状態では、逆変
換装置３は待機運転状態となる。
つぎに、商用電源１が断になり、逆変換装置３
が今まで通りの位相関係で動作を継続するとする
と、逆変換装置３から電圧安定化回路８および負
荷７へ供給される電力P2aは、(5)式のようになる。
が今まで通りの位相関係で動作を継続するとする
と、逆変換装置３から電圧安定化回路８および負
荷７へ供給される電力P2aは、(5)式のようになる。
P2a＝VIN・Vput／ω（L1＋L2）sinφ2 …(5)
いま、L1＝L2＝Ｌ、かつVAC＝VINに設定した
とすると（これが、通常の設計条件である）、前
記(5)式は、つぎのようになる。
とすると（これが、通常の設計条件である）、前
記(5)式は、つぎのようになる。
P2a＝VAC・Vput／2ωL1sinφ2＝1/2P1
すなわち、負荷７に供給される電力は、商用電
源１が正常なときの1/2に減少する。その結果、
出力電圧Vputは低下するが、電圧安定化回路８に
含まれる鉄共振回路の動作により、数サイクルの
過度応答後に、正常の出力電圧まで回復する。
源１が正常なときの1/2に減少する。その結果、
出力電圧Vputは低下するが、電圧安定化回路８に
含まれる鉄共振回路の動作により、数サイクルの
過度応答後に、正常の出力電圧まで回復する。
この実施例によれば、商用電源１が断になつた
ときの出力電圧の過渡現象は、第４図に示した実
施例の場合に比べれば大きいが、第２図に示した
従来の交流無停電電源装置に比べれば小さくな
る。
ときの出力電圧の過渡現象は、第４図に示した実
施例の場合に比べれば大きいが、第２図に示した
従来の交流無停電電源装置に比べれば小さくな
る。
（効果）
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、つぎのような効果が達成される。
ば、つぎのような効果が達成される。
(1) 商用電源と逆変換装置との並列運転が可能と
なり、商用電源の常時監視が極めて簡易なもの
となる。
なり、商用電源の常時監視が極めて簡易なもの
となる。
(2) 切換時の出力電圧の低下および過渡現象を最
小に抑圧することができる。
小に抑圧することができる。
(3) 順・逆変換装置の切換制御が不要となるの
で、制御回路の構成を簡略化することができ、
信頼性を向上し、コストを低減することができ
る。
で、制御回路の構成を簡略化することができ、
信頼性を向上し、コストを低減することができ
る。
(4) 商用電源が正常の状態では、逆変換装置が待
機運転またはこれに近い状態で、蓄電池を浮動
（フローテイング）充電するので、蓄電池の充
電手段を単独に設ける必要がない。
機運転またはこれに近い状態で、蓄電池を浮動
（フローテイング）充電するので、蓄電池の充
電手段を単独に設ける必要がない。
第１図、第２図および第３図は、それぞれ従来
の交流無停電電源装置の構成を示すブロツク図、
第４図は本発明の一実施例のブロツク図、第５図
は第４図の等価回路図、第６図は本発明の他の実
施例のブロツク図、第７図は第６図の等価回路図
である。 １……商用電源、２……充電器（順変換装置）、
３……逆変換装置、４……蓄電池、５……スイツ
チ、６……スイツチ、７……負荷、８……電圧安
定化回路、９……３巻線トランス（ただし第３図
は入力トランス）、９1〜９4……トランス巻線、
９5……鉄心、９6……磁気シヤント、１０……制
御装置。
の交流無停電電源装置の構成を示すブロツク図、
第４図は本発明の一実施例のブロツク図、第５図
は第４図の等価回路図、第６図は本発明の他の実
施例のブロツク図、第７図は第６図の等価回路図
である。 １……商用電源、２……充電器（順変換装置）、
３……逆変換装置、４……蓄電池、５……スイツ
チ、６……スイツチ、７……負荷、８……電圧安
定化回路、９……３巻線トランス（ただし第３図
は入力トランス）、９1〜９4……トランス巻線、
９5……鉄心、９6……磁気シヤント、１０……制
御装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 磁気シヤントによつて３つの区画に区分され
た鉄心、ならびに一方の端縁区画に巻回された出
力巻線および残りの２つの区画にそれぞれ巻回さ
れた２つの入力巻線を有する３巻線トランスと、
前記２つの入力巻線の一方に、スイツチを介して
接続された逆変換装置と、前記２つの入力巻線の
他方に、スイツチを介して接続された商用電源
と、前記逆変換装置に接続され、これに電力を供
給する蓄電池と、前記逆変換装置の出力電圧の商
用電源電圧に対する位相差を予定値に制御する手
段とを具備したことを特徴とする交流無停電電源
装置。 ２ 商用電源が正常なときは、逆変換装置から出
力巻線に伝達される電力が実質上零になるよう
に、前記位相差が設定されたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の交流無停電電源装置。 ３ 商用電源が正常なときは、逆変換装置が蓄電
池を浮動充電するように、前記位相差が設定され
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
交流無停電電源装置。 ４ 逆変換装置に接続される入力巻線は、出力巻
線が巻回された鉄心の区画に隣接する鉄心区画に
巻回され、一方、商用電源に接続される入力巻線
は、出力巻線が巻回された鉄心の区画から遠い方
の鉄心区画に巻回されたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載さ
れた交流無停電電源装置。 ５ 商用電源に接続される入力巻線は、出力巻線
が巻回された鉄心の区画に隣接する鉄心区画に巻
回され、一方、逆変換装置に接続される入力巻線
は、出力巻線が巻回された鉄心の区画から遠い方
の鉄心区画に巻回されたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載さ
れた交流無停電電源装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58047902A JPS59175347A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 交流無停電電源装置 |
| US06/583,345 US4556802A (en) | 1983-03-24 | 1984-02-24 | Uninterruptible ac power supply |
| CA000449116A CA1202711A (en) | 1983-03-24 | 1984-03-08 | Uninterruptible ac power supply |
| DE19843409358 DE3409358A1 (de) | 1983-03-24 | 1984-03-14 | Unterbrechungsfreie wechselstromversorgung |
| FR8404311A FR2543375B1 (fr) | 1983-03-24 | 1984-03-20 | Alimentation en courant alternatif non susceptible d'etre interrompue |
| GB08407418A GB2137033B (en) | 1983-03-24 | 1984-03-22 | Uninterruptible ac power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58047902A JPS59175347A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 交流無停電電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59175347A JPS59175347A (ja) | 1984-10-04 |
| JPH0156621B2 true JPH0156621B2 (ja) | 1989-11-30 |
Family
ID=12788320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58047902A Granted JPS59175347A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 交流無停電電源装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4556802A (ja) |
| JP (1) | JPS59175347A (ja) |
| CA (1) | CA1202711A (ja) |
| DE (1) | DE3409358A1 (ja) |
| FR (1) | FR2543375B1 (ja) |
| GB (1) | GB2137033B (ja) |
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-
1983
- 1983-03-24 JP JP58047902A patent/JPS59175347A/ja active Granted
-
1984
- 1984-02-24 US US06/583,345 patent/US4556802A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-03-08 CA CA000449116A patent/CA1202711A/en not_active Expired
- 1984-03-14 DE DE19843409358 patent/DE3409358A1/de active Granted
- 1984-03-20 FR FR8404311A patent/FR2543375B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1984-03-22 GB GB08407418A patent/GB2137033B/en not_active Expired
Also Published As
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