JPH0255533A - インバータの並列運転制御装置 - Google Patents
インバータの並列運転制御装置Info
- Publication number
- JPH0255533A JPH0255533A JP63203734A JP20373488A JPH0255533A JP H0255533 A JPH0255533 A JP H0255533A JP 63203734 A JP63203734 A JP 63203734A JP 20373488 A JP20373488 A JP 20373488A JP H0255533 A JPH0255533 A JP H0255533A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- operation mode
- inverter
- frequency
- synchronous operation
- controller
- Prior art date
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- Pending
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「発明の目的」
(産業上の利用分野)
この発明はインバータ(出′亀圧足周波数電源)の並列
運転制御装置に関するものである。
運転制御装置に関するものである。
(従来の技術)
大容量の負荷に対して、複数台のインバータを並列運転
して負荷給電することはよく行なわれている。又、高度
の16順性が要求される無停電電源システムおいては、
負荷容量を満すために必要なインバータの台数よりも多
い台数で並列冗長システムを構成することが多い。いず
れにしても、特定のインバータに過大な負荷がかからな
いように谷インバータの分担する負荷をバランスさせる
制御が行なわれる必要がある。
して負荷給電することはよく行なわれている。又、高度
の16順性が要求される無停電電源システムおいては、
負荷容量を満すために必要なインバータの台数よりも多
い台数で並列冗長システムを構成することが多い。いず
れにしても、特定のインバータに過大な負荷がかからな
いように谷インバータの分担する負荷をバランスさせる
制御が行なわれる必要がある。
インバータの並列運転制御装置としては種々のものが知
られているが、その内、△P、△Q制御方式と呼ばれて
いる方式について以下説明する。
られているが、その内、△P、△Q制御方式と呼ばれて
いる方式について以下説明する。
一般に、複数台のインバータが並列運転しているシステ
ムにおいて、インバータ出力電圧の振幅に偏差が生じる
と、振幅が大きい方のインバータには遅れの出力′11
1:流が増大し、振幅が小さい方のインバータでは進み
の出力電流が増大する。即ち、無効電力偏差△Qが発生
する。一方、インバータ出力電圧の位相に偏差が生じる
と、位相が進んでいるインバータの方が負荷電力の有効
分をよシ多く負担する。即ち、有効電力偏差△Pが発生
する。
ムにおいて、インバータ出力電圧の振幅に偏差が生じる
と、振幅が大きい方のインバータには遅れの出力′11
1:流が増大し、振幅が小さい方のインバータでは進み
の出力電流が増大する。即ち、無効電力偏差△Qが発生
する。一方、インバータ出力電圧の位相に偏差が生じる
と、位相が進んでいるインバータの方が負荷電力の有効
分をよシ多く負担する。即ち、有効電力偏差△Pが発生
する。
△P、△Ql#lJ#方式は上記の事実に基き、△Qを
電圧制御系に割込ませることによって電圧振幅を補正し
、ΔPを位相制御系(通常PLL回路)に割込ませるこ
とによって位相を補正しようとするものである。
電圧制御系に割込ませることによって電圧振幅を補正し
、ΔPを位相制御系(通常PLL回路)に割込ませるこ
とによって位相を補正しようとするものである。
以下、△P、ΔQ制御方式の例を第4図乃至第6図を参
照して説明する。
照して説明する。
第4図において、1は交流入力電源、2は負荷、3は並
列母線、101,201はそれぞれA1、J′162t
インバータの整流器、102,202は直流フィルタリ
アクトル、103,203は直流フイhpコンデンサ、
104,204は直流を交流に変換するインバータ、1
05,205はインバータトランス、106,206は
交流フィルタリアクトル、107,207は父流フィル
タコ/rンサ、108,208は各インバータと並列母
線3を接続する交流し中断器、1σ&、209は出力電
圧を検出する補助変圧器、110,210は出力電流を
検出するCT、111,211は出力電圧及び出力電流
よシ有効電力Pを演算する有効電力検出器(P検出器)
、112,212は出力電圧及び出力電流から無効電力
Qを検出する無効電力検出器(Q検出器)、113,2
13はA1、屋2インバータの有効電力の差(△P)を
求める引算器、114,204はI61.屋2インバー
タの無効電力の差(△Q)を求める引算器、115,2
15゜216は前記交流しゃ断器108,208の両方
がONの時のみONとなるスイッチ、117,217は
第5図にその詳aを示す電圧制御系、118゜218は
基準周波数信号発生器、119,219はそれぞfL1
18,218の発生する周波数全ベースに△Pに応じて
インバータの位相全調整するPLL1路、120,22
0はそれぞれ化圧制御系117笠たは217からの亀圧
蚕幅イ=号と、PLL回路119,219からの位相信
号を基にインバータ素子のON、OFFパルスを決める
/4ルス発生器、121.221はノ4ルスアンゾであ
る。
列母線、101,201はそれぞれA1、J′162t
インバータの整流器、102,202は直流フィルタリ
アクトル、103,203は直流フイhpコンデンサ、
104,204は直流を交流に変換するインバータ、1
05,205はインバータトランス、106,206は
交流フィルタリアクトル、107,207は父流フィル
タコ/rンサ、108,208は各インバータと並列母
線3を接続する交流し中断器、1σ&、209は出力電
圧を検出する補助変圧器、110,210は出力電流を
検出するCT、111,211は出力電圧及び出力電流
よシ有効電力Pを演算する有効電力検出器(P検出器)
、112,212は出力電圧及び出力電流から無効電力
Qを検出する無効電力検出器(Q検出器)、113,2
13はA1、屋2インバータの有効電力の差(△P)を
求める引算器、114,204はI61.屋2インバー
タの無効電力の差(△Q)を求める引算器、115,2
15゜216は前記交流しゃ断器108,208の両方
がONの時のみONとなるスイッチ、117,217は
第5図にその詳aを示す電圧制御系、118゜218は
基準周波数信号発生器、119,219はそれぞfL1
18,218の発生する周波数全ベースに△Pに応じて
インバータの位相全調整するPLL1路、120,22
0はそれぞれ化圧制御系117笠たは217からの亀圧
蚕幅イ=号と、PLL回路119,219からの位相信
号を基にインバータ素子のON、OFFパルスを決める
/4ルス発生器、121.221はノ4ルスアンゾであ
る。
第5図は第4図における電圧制御系117,217の一
例を示す図で、4は基準電圧発生器、5は基準電圧と補
助変圧器109または209で検出した出力電圧との差
をとる減算器、6は△Qを入力とし、制御系への割込入
力を発生する△Qコントローラ、7は加算器、8は電圧
コントローラである。
例を示す図で、4は基準電圧発生器、5は基準電圧と補
助変圧器109または209で検出した出力電圧との差
をとる減算器、6は△Qを入力とし、制御系への割込入
力を発生する△Qコントローラ、7は加算器、8は電圧
コントローラである。
△Qコントローラ6には通常比例または比例積分制御が
用いられ、電圧コントローラ8には通常比例積分制御が
用いられる。本制御系によシ、△Q<0の時電圧を下げ
る方向、△Q>0の時電圧金上げる方向に制御が働き、
全体として電圧差が零になる方向に制御される。
用いられ、電圧コントローラ8には通常比例積分制御が
用いられる。本制御系によシ、△Q<0の時電圧を下げ
る方向、△Q>0の時電圧金上げる方向に制御が働き、
全体として電圧差が零になる方向に制御される。
第6図は第4図におけるPLLfg回路119,219
の一例を示す図で、9は基準信号とPLL回路の出力信
号との位相差を求める位相比較器、10は△Pに応じて
PLL回路への割込入力を発生すkPコントローラ、x
iハ(itJ、X器、12はローパスフィルタ、14は
分局器である。不制御によシ△P>Oの時位相を遅らせ
る方向、△Pく0の時位相を進ませる方向に制御が働き
、全体として、並列機関の負荷分担がバランスする方向
に制御される。
の一例を示す図で、9は基準信号とPLL回路の出力信
号との位相差を求める位相比較器、10は△Pに応じて
PLL回路への割込入力を発生すkPコントローラ、x
iハ(itJ、X器、12はローパスフィルタ、14は
分局器である。不制御によシ△P>Oの時位相を遅らせ
る方向、△Pく0の時位相を進ませる方向に制御が働き
、全体として、並列機関の負荷分担がバランスする方向
に制御される。
(発明が解決しようとする諌題)
さて、このようなインバータの並列運転システムでは全
号機が共通の周波数基準(例えばパイ/4’ス商用電源
)に同期して運転するモードと、各号機がそれぞれ内部
に持っている周波数基準(例えば水晶発振器)に同期し
て運転するモードがある。水晶発振器の周波数精度は0
.01〜0.001と非常に高いが、2つの水晶発振器
の周波数が完全に一致することはほとんどないので、後
者の運転モードは非同期運転モード、そ扛に対して前者
は同期運転モードと呼ば扛ている。
号機が共通の周波数基準(例えばパイ/4’ス商用電源
)に同期して運転するモードと、各号機がそれぞれ内部
に持っている周波数基準(例えば水晶発振器)に同期し
て運転するモードがある。水晶発振器の周波数精度は0
.01〜0.001と非常に高いが、2つの水晶発振器
の周波数が完全に一致することはほとんどないので、後
者の運転モードは非同期運転モード、そ扛に対して前者
は同期運転モードと呼ば扛ている。
一般に、バイパス商用′成源が停電したシ、周波数が異
常になった時は非同期運転モード、パイノ9ス電源が健
全な時は同期運転モードが使われる。
常になった時は非同期運転モード、パイノ9ス電源が健
全な時は同期運転モードが使われる。
非同期運転の場合のPLL回路の振舞を第7図を用いて
説明する。
説明する。
第7図において、点線で囲んだ2つのブロック2号機が
負担している有効電力、△P 1 =P 1−P 2、
△P2=P2−PIは有効電力偏差、15は共通周波数
基準発生器、131,231はそれぞれAI。
負担している有効電力、△P 1 =P 1−P 2、
△P2=P2−PIは有効電力偏差、15は共通周波数
基準発生器、131,231はそれぞれAI。
煮2イ/バータの個別周波数基準発生器、132゜23
2は周波数基準切換スイッチ、16は周波数基準切換を
制御するロジ、り、133,233はインバータ、17
は主回路並タリ母線である。
2は周波数基準切換スイッチ、16は周波数基準切換を
制御するロジ、り、133,233はインバータ、17
は主回路並タリ母線である。
個別周波数基準発生器131.231の周波数をそれぞ
れfl 、f2 (fl>f2 )とし、第7図のシス
テムが非同期運転モードで運転している場合、2組のP
LL回路の出力周波数及び並列母線の周波数は(fl+
f2)/2となる。従って、位相比較器の出力△θ1.
△θ2は運転時間が経過するにしたがってランプ状にΔ
θノは増加、△θ2は減少する。このとき41.A2の
ΔPコントローラの出力はそれぞn LPFへの人力を
零にすべく△θl。
れfl 、f2 (fl>f2 )とし、第7図のシス
テムが非同期運転モードで運転している場合、2組のP
LL回路の出力周波数及び並列母線の周波数は(fl+
f2)/2となる。従って、位相比較器の出力△θ1.
△θ2は運転時間が経過するにしたがってランプ状にΔ
θノは増加、△θ2は減少する。このとき41.A2の
ΔPコントローラの出力はそれぞn LPFへの人力を
零にすべく△θl。
Δθ2を打消すようにランプ状に増加、あるいは減少す
る。
る。
このだめ、△Pコントローラには積分器、あるいは時定
数の大きい一次遅れが使われることが多い。水晶発振器
の周波数精度は非常に高いのでfl 、f2の差は非常
に小さく、△θノ、Δθ2もゆっ〈シと増加または減少
する。
数の大きい一次遅れが使われることが多い。水晶発振器
の周波数精度は非常に高いのでfl 、f2の差は非常
に小さく、△θノ、Δθ2もゆっ〈シと増加または減少
する。
非同期運転モードで一定時間運転したあと、同期運転モ
ードに切換わると、(周波数切換スイッチ132,23
2が共通周波数基準側に切換わると)位相比較器の出力
Δθ1.△02はそれまで符号が反対で絶対値は同じで
あったものが、切換わった瞬間△θ1−△θ2となる。
ードに切換わると、(周波数切換スイッチ132,23
2が共通周波数基準側に切換わると)位相比較器の出力
Δθ1.△02はそれまで符号が反対で絶対値は同じで
あったものが、切換わった瞬間△θ1−△θ2となる。
このためA I PLL回路のLPFに加えられる人力
とA 2 PLL回路のLPFに加えられる人力は逆の
方向にノヤンノし、このため、A I PLL回路の出
力位相と、42 FLL、回路の出力位相に差が生じる
。従って、並列機関で急激に有効電力の分担が変りその
影響で並列母線電圧が変動した9、はなはだしい場合は
出力過電流あるいは、直流過電圧などでトリップ、停止
に至ることがある。
とA 2 PLL回路のLPFに加えられる人力は逆の
方向にノヤンノし、このため、A I PLL回路の出
力位相と、42 FLL、回路の出力位相に差が生じる
。従って、並列機関で急激に有効電力の分担が変りその
影響で並列母線電圧が変動した9、はなはだしい場合は
出力過電流あるいは、直流過電圧などでトリップ、停止
に至ることがある。
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
あって非同期運転モードから同期運転モー、ドに切換え
る場合にも安定に並列運転を行ない得るインバータの並
列運転制御装置を提供することにある。
あって非同期運転モードから同期運転モー、ドに切換え
る場合にも安定に並列運転を行ない得るインバータの並
列運転制御装置を提供することにある。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
この発E!Aは、非同期運転モードから同期運転モード
に切換わる瞬間に、△Pコントローラの値をリセットす
る手段を具備したことを特長とするものである。
に切換わる瞬間に、△Pコントローラの値をリセットす
る手段を具備したことを特長とするものである。
(作用)
本発明によれば、非同期運転モードから同期運転モード
に切換わる時でもA I PLL回路のLPF入力と、
42PLL回路のLPFの入力が逆方向にジャンプする
ことなく、従って出力位相に生じる差は最少板におさえ
られる。そのため有効電力分担の急激な変化はなく、安
定した並列運転を続けることが出来る。
に切換わる時でもA I PLL回路のLPF入力と、
42PLL回路のLPFの入力が逆方向にジャンプする
ことなく、従って出力位相に生じる差は最少板におさえ
られる。そのため有効電力分担の急激な変化はなく、安
定した並列運転を続けることが出来る。
(実施例)
第1図及び第2図はこの@明の一実施例を示した構成図
である。第1図において、第7図と同じ符号を付したも
のは同じものを示すのでその説明を省略する。
である。第1図において、第7図と同じ符号を付したも
のは同じものを示すのでその説明を省略する。
第1図が第7図と異る点は、非同期運転モードから同期
運転モードに切換わる際に、リセット指令を発生する手
段134,234が付加されていることである。また第
2図は△Pコントローラの一例を示す図で、18は演算
増s器、19は抵抗器、20はコンデンサ、2ノはFE
Tスイッチであり、全体としてリセットスイッチつき積
分器を構成している。FETスイッチ21fil 34
または234からのリセット指令によってONシ、コン
デンサ20の電荷を放電させる。
運転モードに切換わる際に、リセット指令を発生する手
段134,234が付加されていることである。また第
2図は△Pコントローラの一例を示す図で、18は演算
増s器、19は抵抗器、20はコンデンサ、2ノはFE
Tスイッチであり、全体としてリセットスイッチつき積
分器を構成している。FETスイッチ21fil 34
または234からのリセット指令によってONシ、コン
デンサ20の電荷を放電させる。
本発明によれば、非同期運転モードから同期運転モード
に切換わるとき、△Pコントローラがリセットされるの
で、2つのPLL回路の出力位相に生じる差が最小限に
おさえられ、安定した並列運転を続けることが出来る。
に切換わるとき、△Pコントローラがリセットされるの
で、2つのPLL回路の出力位相に生じる差が最小限に
おさえられ、安定した並列運転を続けることが出来る。
第3図は△Pコントローラの他の実施例を示す図であp
、同図において22は゛電圧信号として△Pを入力とし
、△Pに比例した周′e、数を発生する電圧制御発蚕器
、23はカウンタであり、全体1〇− としてリセット可能なディジタル出力の積分器を構成し
ている。カウンタ23は134または234からのリセ
ット指令によってリセットされる。この場合、各PLL
回路もディジタルで構成する必要がある。
、同図において22は゛電圧信号として△Pを入力とし
、△Pに比例した周′e、数を発生する電圧制御発蚕器
、23はカウンタであり、全体1〇− としてリセット可能なディジタル出力の積分器を構成し
ている。カウンタ23は134または234からのリセ
ット指令によってリセットされる。この場合、各PLL
回路もディジタルで構成する必要がある。
この例においても非同期運転から同期運転に切換わる時
、ΔPコントローラがリセットされるのは第2図と同様
である。
、ΔPコントローラがリセットされるのは第2図と同様
である。
[発明の効果]
以上の説明によって明らかなように、この発明によれば
ΔP、ΔQを用いて、非同期運転モードから同期運転モ
ードに切換わる場合においても安定した並列運転ができ
るという効果がある。
ΔP、ΔQを用いて、非同期運転モードから同期運転モ
ードに切換わる場合においても安定した並列運転ができ
るという効果がある。
第1図はこの発明の一実施例を示すプロ、り図、第2図
は第1図のΔPコントローラのIFf:細を示す図、第
3図は第1図のΔPコントローラの他の実施例を示す図
、第4図は従来装置のプロ、り図、第5図は第4図の電
圧制御系のブロック図、第6図は第4図のPLL回路の
詳細図、第7図は従来の位相制御系のブロック図である
。 1・・・交流入力電源、2・・・負荷、3・・・並列母
線、4・・・基準電圧発生器、5.11・・・減算器、
6,8゜10・・・コントローラ、7・・・加算器、9
・・・位相比較器、12・・・ローフ4スフイルタ、1
3.22・・・電圧制御発振器、14・・・分周器、1
5・・・共通基準周波数発生器、16・・・周波数基準
切換制御ロノック、17・・・主回路並列母線、18・
・・演算増幅器、19・・・抵抗、20・・・コンデン
サ、2ノ・・・FETスイッチ、23・・・カウンタ、
101,201・・・整流器、102゜202・・・直
流フィルタリアクトル、103,2o3・・・直流フィ
ルタコンガンf、104,204・・・イアパーp、1
05,205・・・インバータトランス、106.20
6・・・交流フィルタリアクトル、107゜207・・
・交流フィルタコンデンサ、108,208・・・又流
しゃ断器、109,209・・・補助変圧器、110.
210・・・変流器、Ill 、211・・・有効電力
検出器、112,212・・・無効電力検出器、113
.213,114,214・・・減算器、115゜21
5.116,216・・・スイッチ、117,217・
・・電圧制御系、118.2111・・・周波数信号発
生器、119 、219 ・・PLL回路、120,2
20・・・パルス発生a、z21.z2i・・・パルス
増幅器。
は第1図のΔPコントローラのIFf:細を示す図、第
3図は第1図のΔPコントローラの他の実施例を示す図
、第4図は従来装置のプロ、り図、第5図は第4図の電
圧制御系のブロック図、第6図は第4図のPLL回路の
詳細図、第7図は従来の位相制御系のブロック図である
。 1・・・交流入力電源、2・・・負荷、3・・・並列母
線、4・・・基準電圧発生器、5.11・・・減算器、
6,8゜10・・・コントローラ、7・・・加算器、9
・・・位相比較器、12・・・ローフ4スフイルタ、1
3.22・・・電圧制御発振器、14・・・分周器、1
5・・・共通基準周波数発生器、16・・・周波数基準
切換制御ロノック、17・・・主回路並列母線、18・
・・演算増幅器、19・・・抵抗、20・・・コンデン
サ、2ノ・・・FETスイッチ、23・・・カウンタ、
101,201・・・整流器、102゜202・・・直
流フィルタリアクトル、103,2o3・・・直流フィ
ルタコンガンf、104,204・・・イアパーp、1
05,205・・・インバータトランス、106.20
6・・・交流フィルタリアクトル、107゜207・・
・交流フィルタコンデンサ、108,208・・・又流
しゃ断器、109,209・・・補助変圧器、110.
210・・・変流器、Ill 、211・・・有効電力
検出器、112,212・・・無効電力検出器、113
.213,114,214・・・減算器、115゜21
5.116,216・・・スイッチ、117,217・
・・電圧制御系、118.2111・・・周波数信号発
生器、119 、219 ・・PLL回路、120,2
20・・・パルス発生a、z21.z2i・・・パルス
増幅器。
Claims (1)
- 各号機のインバータは全号機に共通の周波数基準と、各
号機に個別の周波数との2つの内一方を選択する周波数
基準選択器と、該周波数基準選択器の出力を基準とする
位相同期回路と、自号機の出力有効電力と他号機の出力
有効電力との偏差を積分器または比例積分器を通して該
位相同期回路に割込ませる手段を備えたインバータの並
列運転制御装置において、個別周波数基準で運転するモ
ードから、共通周波数基準で運転するモードに切替わる
時、各号器の該積分器または比例積分器をリセットする
リセット手段を具備したことを特徴とするインバータの
並列運転制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63203734A JPH0255533A (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | インバータの並列運転制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63203734A JPH0255533A (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | インバータの並列運転制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0255533A true JPH0255533A (ja) | 1990-02-23 |
Family
ID=16478975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63203734A Pending JPH0255533A (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | インバータの並列運転制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0255533A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014183601A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | 分散型電源装置 |
-
1988
- 1988-08-18 JP JP63203734A patent/JPH0255533A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014183601A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | 分散型電源装置 |
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