JPH02266839A - 瞬時電圧低下補償装置 - Google Patents

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〕 本発明は、交流電源の゛成田の１舜低時に、インバータ
を駆動して負荷への供給電圧の不足分を補う瞬時酸王低
下菊慣装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、瞬時電圧低下禰償装置は、第４図に示すように
構成されており、同図に２いて、（１）は父流゛成源、
（２）は負荷、（３）は２個のサイリスタ（３ａ）。

（３ｂ）が逆並列接続されて構成されたサイリスタスイ
ッチ、（４）は注入トランスであり、交流電源（１）と
負荷（２）との間にサイリスタスイッチ（３）とトラン
ス（４）の２次コイル（４ｂ）との並列回路が設られて
いる。

（５）は出力端子がトランス（４）の１次コイル（４ａ
）に接続されたインバータ、（６）は電源（１）の電Ｅ
Ｅｔ−検出する検出トランス、（７）は負荷電流を検出
する変流器、（８）はインバータ（５）を流れる電流音
検出する変流器、（９）は制御部であり検出トランス（
６）の２次側出力に基づいて電源（１）の電圧を監視し
、電源電圧の正常時にサイリスタスイッチ（３）に点弧
信号を出力してサイリスタスイッチ（３）全オフすると
共に、インバータ（５）へのオン信号を停止し、電源電
圧の瞬低時に、点弧信号の出力を停止すると共に、イン
バータ（５）にオン信号を出力してインバータ（５）全
駆動する。

このとき、瞬低発生時、制御部（９）により変流器（力
の出力に基づいて負荷電流の極性判定を行い、両サイリ
スタ（３ａ）、　（３ｂ）のうち、オン状態のサイリス
タに逆電圧がかたるようにインバータ（５）全駆動する
ことによって、サイリスタスイッチ（３）全オフする。

そして、電源電圧の正常時には、オン状態のサイリスタ
スイッチ（３）ヲ介して電源（１）の出力が負荷（２）
に供給され、電源電圧の瞬低時には、注入トランス（４
）ヲ介しインバータ（５）の出力が電源（１１の出力に
直列合成され、この合成出力が負荷（２）に供給される
。

また、この種の瞬時電子低下補償装置では、負荷側或い
はインバータ（５）の入力側の異常等により、インバー
タ（５）に過電流が流れてインバータ（５）等が破損す
ることがあり、このような故障を防止するために、変流
器（８）の出力に基づき制御部（９）によりインバータ
（５）に流れる過′電流を検出し、インバータ（５）全
強制停止させると共に、装置全体を停止させ、サイリス
タスイッチ（３）に並列に設けたバックアップスイッチ
を介して負荷（２）への給電は継続し、装置を保護する
過電流保護機能音符している。

ところが、瞬低が負荷電流の零点付近で発生した場合に
、例えば第５図（ａｌに示すように負′ｆｉ電流の零点
付近の波形がノイズ等によって乱れると、制御部（９）
による極性判定信号も同図ｆｂｌに示すように乱れ、負
荷電流の極性の誤判定が生じ、オン状態のサイリスタに
逆電圧がかかるようにインバータ（５）が駆動されるべ
きところが、このサイリスタに用自電圧がかかり、サイ
リスタスイッチ（３）がオフせず、サイリスタスイッチ
（３）、インバータ（５）間が短絡状態となってインバ
ータ（５）に過電流が流れることがある。

また、負荷電流の検出系の遅れ誤差によっても負荷電流
の極性の誤判定が生じ、例えば第６図中の実線に示す実
際の負荷電流に対し、制御部（９）において検出される
負荷電流が同図中の破線に示す工うに遅れ、その結果同
図に示す零点付近の領域Ａにおいて、極性の誤判定が生
じ易く、サイリスタスイッチ（３）、インバータ（５）
間の短絡による過電流がインバータ（５）に流れる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のように、負荷電流の極性の誤判定が原因でインバ
ータ（５）に過電流が流れると、過電流保護機能が働き
、何ら異常がないにも拘らずインバータ（５）が強制停
止され、装置が停止して電圧補償が行えなくなるという
問題点がある。

このように瞬低発生時に、負荷電流の極性の誤判定に工
って過電流保護機能が働くことを防ぐには、負荷電流の
波形瓦れの原因となるノイズを定量的に把握してこのノ
イズを除去し、或いは負荷電流検出系の遅れ誤差全補正
すればよいが、ノイズを定量的に把握することは不可能
であり、又遅れ誤差も負荷の種類や負荷率に工って変動
するため、これを補正することは極めて困難であり、過
電流保護機能の誤動作全容易かつ確実に防止することは
できない。

本発明は、前記の点に留意してなされ、瞬低発生時に、
過電流保護機能が誤動作することを確実に防止し、サイ
リスタスイッチをオフしてインバータを駆動し、電圧補
償を確実に行えるようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、交流電源と負荷との間にサ
イリスタスイッチと注入トランスの２次コイルとの並列
回路を設け、前記注入トランスの１次コイルにインバー
タの出方端子・全接続し、制御部により前記電源の電圧
を監視し、前記電圧の正常時に前記制御部により前記イ
ンバータを停止すると共に、サイリスタスイッチをオン
し、前記サイリスタスイッチを介して前記電源の出力を
前記負荷に供給し、前記電圧の瞬低時に前記制御部によ
り前記インバータを駆動すると共に、前記サイリスタス
イッチをオフし、前記注入トランスを介し前記インバー
タの出力を前記電源の出力に合成して前記負荷に供給す
る一時を圧低下補償装置において、本発明では、 前記インバータに流れる過電流を検出して検出信号を出
力する過電流検出手段と、前記検出信号の入力にＬり所
定時間動作して前記インバータ全体止させる休止手段と
、前記休止手段の停止後前記サイリスタスイッチに強制
消弧パルス全出力する強制消弧手段と、前記休止手段の
動作回数上カウントするカウンタと、前記カウンタのカ
ウント値が所定値のときに前記インバータを強制停止さ
せる保護手段とを備え比こと全特徴としている。

〔作用〕

以上のような構成において、瞬低の発生によってインバ
ータが駆動されたときに、何らかの原因でインバータに
過電流が流れると、過電流検出手段からの検出信号の入
力により休止手段が所定時間動作し、この休止手段が動
作を停止した後、強制消弧手段によりサイリスタスイッ
チに強制消弧パルスが出力され、この後も過電流が流れ
続ける場合には、休止手段が貴び動作し、強制消弧手段
により強制消弧パルスが出力され、以後これが繰り返さ
れ、カウンタによって休止手段の動作回数がカウントさ
れる。

このトキ、過電流がサイリスタスイッチ、インバータ間
の短絡による場合には、何口自かの強制消弧パルスによ
りサイリスタスイッチがオフするため、カウンタ、のカ
ウント値が所定値に達する迄に短絡が解除され、インバ
ータには過電流が流れな（なり、サイリスタスイッチが
オフでインバータが駆動の状態、即ち補償動作状態に保
持され、従来のような過′成流保護機能が誤動作するこ
とがなく、瞬低時の電圧補償が確実に行われる。

一方、過電流が負荷側或いはインバータの入力側の異常
による場合には、強制消弧パルスによりサイリスタスイ
ッチがオフしてもインバータに過電流が流れ続けるため
、休止手段が禰り返し動作し、カウンタのカウント値が
所定値になったときに、保護手段によってインバータが
強制停止され、過電流保護機能が正常に働く。

〔実施例〕

実施例について第１図ないし第３図を参照して説明する
。

く構成〉 まず、全体の構成を示す第１図において、第４図と同一
記号は同一のものを示し、θｌ１ｌｌ：制御回路であり
、第４図の制御部と同様の機能を有し、しかも第２図に
示す回路を備えており、以下にその構成について説明す
る。

第２図において、ｆｌｌ＋は変流器（８）の出力に基づ
きインバータ（５）に流れる過電流全検出して検出信号
を出力する図外の過電流検出手段の出力端子、Ｑ２１は
電源電圧の瞬低時にインバータ（５）のオン信号全出力
する図外のインバータ制御手段の出力端子、０３は検出
信号の入力により所定時間動作するタイマである。

１１４１、＋１５１は入力端子がそれぞれタイマθ３の
入力。

出力端子に接続された反転回路、ｏ６１は両入力端子が
インバータ制御手段の出力端子Ｉｌｚ及び反転回路０４
の出力端子に接続されたアンドゲート、αηは両入力１
子が反転回路（１５１及びアンドゲートｏ６１の出方端
子に接続されたアンドゲートであり、タイマ（１３゜両
反転回路０４１１０５１及び両アンドゲートｔ＋６１．
［Ｉ７１により、休止手段０８１が構成されている。

そして、タイマ０３が停止しているときには、出力端子
＋１２１のオン信号がアンドゲートｏ７１からそのまま
出力され、タイマ０３が動作している間、出方端子Ｏ２
のオン信号に拘らずアンドゲートαηの出力は停止され
、その間インバータ（５）は休止状態となる。

さらに第２図において、（Ｉ９１はタイマ（１３１の停
止後にサイリスタスイッチ（３）に強制消弧パルスを出
力する強制消弧手段としてのパルス発生回路、翰はカウ
ンタであり、リセット端子（ｒｌが反転回路ａｎｔ介し
て出力端子０２１に接続され、クロック入力端子＋Ｃ＋
がタイマ（１３１の出力端子に接続されており、出力端
子α２のオン信号の停止によってリセットされ、タイマ
０３１の動作回数、ｅρち休止手段Ｑ８１の動作回数を
カウントする。

りは保護手段としてのラッチ回路であり、カウンターの
カウント値が所゛足値のときにカウンタ嶽の出力をラッ
チして故障信号を出力し、このラッチ回路２２からの故
障信号に基づき、インバータ（５）の強制停止、故障表
示等が行われ、装置全体の動作が停止される。

なお、第１図及び第２図は１相分の構成を示しているが
、例えば３相の場合には、第１図におけるサイリスタス
イッチ（３）　、　’注入トランス（４）、インバータ
（５）が３相分設けられると共に、第２図と同じ構成の
回路が制御回路（Ｉｔ）に３相分設けられ、第２図の回
路が各相ごとに動作する。

く動作〉 つぎに、前記実施例の動作について説明する。

まず、電源（１１の電圧が正常の場合、制御回路α１に
よりインバータ（５）がオフされると共に、サイリスタ
スイッチ（３）がオンされ、オン状態のサイリスタスイ
ッチ（３）を介して電源（１）の出力が負荷（２）に供
給される。

そして、電源ｆｉｌの電圧の一低が発生すると、インバ
ータ制御手段から第３図（ａｌに示すようなＨのオン信
号が出力され、このときタイマ０３は動作していないた
め、アンドゲート（Ｉ７１の出力がＨとなり、イ゛ンバ
ータ（５）にＢのオン信号が入力されてインバータ（５
）が駆動されると共に、サイリスタスイッチ（３）がオ
フされる。

ところで、インバータ（５）の駆動後、インバータ（５
）に過電流が流れない場合には、タイマ（１３１が動作
することがなく、ｌｌ１ｌ低期間中アンドゲート（１η
刀１らはインバータ制御手段のＨのオン信号がそのまま
出力され続け、注入トランス（４）ｒ介しインバータ（
５）の出力が′電源（１）の出力に直列合成されて負荷
（２）に供給される。

一方、インバータ（５）の駆動後、何らかの原因によっ
てインバータ（５）に過電流が流れた場合、過電流検出
手段刀為ら第３図ｆｂｌに示すようなＨの検出信号が出
力され、この検出信号の入力によってタイマ０３が動作
し、同図（Ｃ１に示すように、タイマ０３の動作期間中
その出力がＨとなり、アンドゲートαηの出力がタイマ
０３の動作中りとなり、このような休止手段Ｈの動作に
よりインバータ（５）が休止する。

このとき、タイマＱ３＋の動作回数、即ち休止手段賭の
動作回数として“１”がカウンタ□□□によりカウント
される。

つぎに、タイマ０３が停止してその出力がＬに反転する
と、パルス発生回路α９１ＥＴｈら第３図（ｄｌに示す
ようなＨの強制消弧パルスが出力され、このパルスによ
ってサイリスタスイッチ（３）の強制消弧が行われ、一
方タイマα３の停止にＬす、アンドゲート０７１の出力
が同図［ｅｌに示すように再びＨとなり、インバータ（
５）にＨのオン信号が入力され、インバータ（５）が駆
動される。

そしてその後も過電流が流れ続ける場合には、過電流検
出手段の検出信号に工ってタイマ０３が再び動作し、ア
ンドゲートαηの出力がＬとなってインバータ（５）が
休止し、タイマ＋１３１の停止後パルス発生回路Ｑ９１
からＨの強制消弧パルスが出力され、サイリスタスイッ
チ（３）が１回目の強制消弧パルスによってオフしてい
ると否とに関係なく、サイリスタスイッチ（３）の強制
消弧が行われ、以後これらの動作が繰り返され、カウン
タ■により休止手段（Ｉ８１の動作口数がカウントされ
る。

ところで、過電流が、従来の技術で説明したように負荷
電流の極性の誤判定の結果生じるサイリスタスイッチ（
３）Ｉ　インバータ（５）間の短絡による場合には、何
回目かの強制消弧パルスによりサイリスタスイッチ（３
）がオフし、カウンタ四のカウント値が所定値に達する
迄に短絡が解除され、インバータ（５）には過′颯流が
流れなくなるため、サイリスタスイッチ（３）がオフで
インバータ（５）が駆動の状態。

即ち補償動作状態に珠持され、このような短絡による過
電流により、従来のように過電流保護機能が誤って働き
、インバータ（５）が停止することが防止され、瞬低時
の電圧補償が確実に行われる。

また、過電流が負荷側或いはインバータ（５）の入力側
の異常による場合には、強制消弧パルスによりサイリス
タスイッチ（３）がオフしてもインバータ（５）に過電
流が流れ続けるため、休止手段α□□□が繰り返し動作
し、カウンタ■のカウント値が所定値になったときに、
ラッチ回路四によりカウンタ■の出力がラッチされ、ラ
ッチ回路りから第３図げ）に示すようなＨの故障信号が
出力され、インバータ（５）の強制停止、故障表示等が
行われ、過電流保護機能が正常に働く。

なお、例えば３相構成の場合には、過′ｗＬ流の流れる
相において前記し九過電流検出動作が行われ、過電流の
流れない健全相では通常の電圧補償動作が行われ、過電
流保護機能が働いたときに全体が停止する。

このように、前記実施例によると、瞬低発生時に、従来
のように負？１ｌｉｌｉ″ｆＩＬ流極性の誤判定の結果
生じるサイリスタスイッチ（３）、インバータ（５）間
の短絡によって過電流保護機能が働き、インバータ（５
）が強制停止されることを容易かつ確実に防止でき、こ
のような誤判定の生じ易い負荷電流の零点付近で瞬低が
発生した場合であっても、サイリスタスイッチ（３）ヲ
オフしてインバータ（５１ｆ！：駆動し、補償動作状態
を保持して電圧補償を確実に行うことが可能となる。

なお、制御回路α〔における各手段の構成は、前記した
ものに限らないのは勿論である。

［発明の効果〕 本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載する効果を奏する。

・舜低発生によってインバータが駆動されたときに、イ
ンバータに過電流が流れた場合、休止手段によってイン
バータが休止されると共に、強制消弧手段によりサイリ
スタスイッチに強制消弧パルスが出力され、これが繰り
返し行われるため、従来のように負荷電流極性の誤判定
の債果生じるサイリスタスイッチ、インバータ間の短絡
による過電流が原因で、インバータが強制停止されるこ
とを容易かつ確実に防止でき、この種の誤判定の生じ易
い負荷電流の零点付近で瞬低が発生しても、補償動作状
態を保持して電圧補償を確実に行うことが可能となり、
異常による過電流の場合にはインバータを強制停止して
装置を保護することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の、ｇ特電圧低下補償装置
の１実施例全示し、第１図は結線図、第２図は一部のブ
ロック結線図、第３図ｔａ＋〜げ）は動作説明用のタイ
ミングチャート、第４図は従来例の結線図、第５図及び
第６図は第４図の動作説明図であり、第５図［ａｌ、　
ｔｂ）ｉある状態の信号波形図、第６図は異なる状態の
信号波形図である。 （１）・・・又流′電源、（２）・・・負荷、（３）・
・サイリスタスイッチ、（４）・・・注入トランス、（
５）・・・インバータ、α１・・・制御回路、←四・・
・休止手段、α（至）・・・パルス発生手段、■・・カ
ウンタ、（社）・・・ラッチ回路。 代理人　弁理士　藤　１）龍太部 第１図 １−−−　シ≧ｉ５ノに；嘴！；ミ♂デ；２−−−　＊
何 ３−−−ｖイソズタスイツナ ４−−５主人トランス ４ａ、４ｂ−−−１尤、２次コイル ５−ｍ−インバーク １０−−−Ｍｌ）！ｔＦ回外 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電源と負荷との間にサイリスタスイッチと注
   入トランスの２次コイルとの並列回路を設け、前記注入
   トランスの１次コイルにインバータの出力端子を接続し
   、制御部により前記電源の電圧を監視し、前記電圧の正
   常時に前記制御部により前記インバータを停止すると共
   に、サイリスタスイッチをオンし、前記サイリスタスイ
   ッチを介して前記電源の出力を前記負荷に供給し、前記
   電圧の瞬低時に前記制御部により前記インバータを駆動
   すると共に、前記サイリスタスイツチをオフし、前記注
   入トランスを介し前記インバータの出力を前記電源の出
   力に合成して前記負荷に供給する瞬時電圧低下補償装置
   において、 前記インバータに流れる過電流を検出して検出信号を出
   力する過電流検出手段と、 前記検出信号の入力により所定時間動作して前記インバ
   ータを休止させる休止手段と、 前記休止手段の停止後前記サイリスタスイッチに強制消
   弧パルスを出力する強制消弧手段と、前記休止手段の動
   作回数をカウントするカウンタと、 前記カウンタのカウント値が所定値のときに前記インバ
   ータを強制停止させる保護手段と を備えたことを特徴とする瞬時電圧低下補償装置。