JPH03253264A - 冗長構成のインバータ装置 - Google Patents
冗長構成のインバータ装置Info
- Publication number
- JPH03253264A JPH03253264A JP2051462A JP5146290A JPH03253264A JP H03253264 A JPH03253264 A JP H03253264A JP 2051462 A JP2051462 A JP 2051462A JP 5146290 A JP5146290 A JP 5146290A JP H03253264 A JPH03253264 A JP H03253264A
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- JP
- Japan
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- inverters
- voltage
- output
- inverter
- load
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- Pending
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (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】
〔概 要〕
与えられる直流電圧を交流電圧に変換し、負荷に電力を
供給するインバータ装置において、内部に障害が発生し
た場合にも、電力の供給を継続できる冗長構成のインバ
ータ装置に関し、各Ｄ Ｃ／Ａ Ｃインバータの最大出
力電力を低く抑え、コストダウンおよび小型化を可能と
することを目的とし、 与えられる直流電圧を負荷に許容される入力電圧の上限
値と下限値との差以下の交流電圧に変換し、位相を揃え
て出力する複数のＤ Ｃ／Ａ Ｃインバータと、ＤＣ／
ＡＣインバータの各出力端をトランスを介して直列接続
し、交流電圧を加算して所定の定格電圧を出力する電圧
加算手段とを備えて構成する。
供給するインバータ装置において、内部に障害が発生し
た場合にも、電力の供給を継続できる冗長構成のインバ
ータ装置に関し、各Ｄ Ｃ／Ａ Ｃインバータの最大出
力電力を低く抑え、コストダウンおよび小型化を可能と
することを目的とし、 与えられる直流電圧を負荷に許容される入力電圧の上限
値と下限値との差以下の交流電圧に変換し、位相を揃え
て出力する複数のＤ Ｃ／Ａ Ｃインバータと、ＤＣ／
ＡＣインバータの各出力端をトランスを介して直列接続
し、交流電圧を加算して所定の定格電圧を出力する電圧
加算手段とを備えて構成する。
本発明は、与えられる直流電圧を交流電圧に変換し、負
荷に電力を供給するインバータ装置において、内部に障
害が発生した場合にも、電力の供給を継続できる冗長構
成のインバータ装置に関する。
荷に電力を供給するインバータ装置において、内部に障
害が発生した場合にも、電力の供給を継続できる冗長構
成のインバータ装置に関する。
交換機システムで使用されるインバータ装置は、無停ｔ
ｔ源から供給される一４８Ｖの直流電圧を所定の交流電
圧（１００Ｖまたは２００Ｖ）に変換し、磁気テープ装
置、パソコンその他の入出力装置に無停電の電力を供給
する。このようなインバータ装置には、その出力から電
力の供給を受けて作動する装置の使用目的に応じて、そ
の内部に障害が発生した場合でも、瞬断すること無く電
力を供給できること、あるいは数秒以内に予備機に切り
替えて運転を継続できることが要求されるので、その多
くに冗長構成が採用されている。
ｔ源から供給される一４８Ｖの直流電圧を所定の交流電
圧（１００Ｖまたは２００Ｖ）に変換し、磁気テープ装
置、パソコンその他の入出力装置に無停電の電力を供給
する。このようなインバータ装置には、その出力から電
力の供給を受けて作動する装置の使用目的に応じて、そ
の内部に障害が発生した場合でも、瞬断すること無く電
力を供給できること、あるいは数秒以内に予備機に切り
替えて運転を継続できることが要求されるので、その多
くに冗長構成が採用されている。
第３図は、従来のインバータ装置の冗長構成例を示す図
である。
である。
図において、（１）は二重化並列運転方式を示す。
出力端が並列に接続された２台のＤＣ／ＡＣインバータ
３１．．３１□は、その交流出力の位相を揃えるために
同期がとられ、通常、その出力電圧に応じて負荷に電力
を供給する。したがって、方のＤＣ／ＡＣインバータが
故障すると、他方のＤＣ／ＡＣインバータが無瞬断で負
荷に対する給電を継続することができ゛る。
３１．．３１□は、その交流出力の位相を揃えるために
同期がとられ、通常、その出力電圧に応じて負荷に電力
を供給する。したがって、方のＤＣ／ＡＣインバータが
故障すると、他方のＤＣ／ＡＣインバータが無瞬断で負
荷に対する給電を継続することができ゛る。
第３図（２）はホット・スタンバイ（現用・予備）方式
を示す。２台のＤＣ／ＡＣインバータ３２．１３２２の
各出力端が現用のＤＣ／ＡＣインバータを選択するスイ
ッチ３３を介して負荷に接続され、通常、現用機として
作動する一方のＤＣ／ＡＣインバータがスイッチ３３を
介して負荷に電力を供給し、他方のＤ Ｃ／Ａ Ｃイン
バータが予備機として待機する。また、現用機に障害が
発生した場合には、スイッチ３３の接点が予備機側に切
り替えられ、障害発生前の給電動作が予備機によって代
行される。
を示す。２台のＤＣ／ＡＣインバータ３２．１３２２の
各出力端が現用のＤＣ／ＡＣインバータを選択するスイ
ッチ３３を介して負荷に接続され、通常、現用機として
作動する一方のＤＣ／ＡＣインバータがスイッチ３３を
介して負荷に電力を供給し、他方のＤ Ｃ／Ａ Ｃイン
バータが予備機として待機する。また、現用機に障害が
発生した場合には、スイッチ３３の接点が予備機側に切
り替えられ、障害発生前の給電動作が予備機によって代
行される。
第３図（３）は複数のＤＣ／ＡＣインバータによる並列
運転方式を示す。本方式は、３台以上のＤＣ／ＡＣイン
バータ３４．．３４□、・・・、３４Ｎが並列運転され
、何れかのＤＣ／ＡＣインバータが故障すると、残りの
ＤＣ／ＡＣインバータが負荷に供給すべき電力を分担し
て給電動作を継続する点を除き、第３図（１）に示す二
重化並列運転方式と同様である。
運転方式を示す。本方式は、３台以上のＤＣ／ＡＣイン
バータ３４．．３４□、・・・、３４Ｎが並列運転され
、何れかのＤＣ／ＡＣインバータが故障すると、残りの
ＤＣ／ＡＣインバータが負荷に供給すべき電力を分担し
て給電動作を継続する点を除き、第３図（１）に示す二
重化並列運転方式と同様である。
なお、上述の何れの方式においても、各ＤＣ／ＡＣイン
バータは、その入力端が並列に接続され、所定の直流電
源から供給される電力を受けて動作する。
バータは、その入力端が並列に接続され、所定の直流電
源から供給される電力を受けて動作する。
の製作が難しかった。
本発明は、各ＤＣ／ＡＣインバータの最大出力電力を低
く抑え、コストダウンおよび小型化を可能とする冗長構
成のインバータ装置を提供することを目的とする。
く抑え、コストダウンおよび小型化を可能とする冗長構
成のインバータ装置を提供することを目的とする。
ところで、このような従来の冗長構成のインバータ装置
では、故障発生時に電力の供給を継続するために、各Ｄ
Ｃ／ＡＣインバータが出力可能な最大電力には負荷の最
大消費電力相当、あるいは負荷の最大消費電力のｒｌ／
２Ｊ〜「１／３」程度に相当するマージンを確保する必
要があった。
では、故障発生時に電力の供給を継続するために、各Ｄ
Ｃ／ＡＣインバータが出力可能な最大電力には負荷の最
大消費電力相当、あるいは負荷の最大消費電力のｒｌ／
２Ｊ〜「１／３」程度に相当するマージンを確保する必
要があった。
したがって、従来の冗長構成のインバータ装置は、個々
のＤＣ／ＡＣインバータの出力電力にこのような大きな
マージンが要求されるために装置のサイズが大きく、大
きな実装スペースが必要となり、さらに故障が発生した
部分の修理および部品その他の交換が難しかった。また
、コスト高となり、要求される出力電力が大きい場合に
は、そ〔課題を解決するための手段〕 第１図は、本発明の原理ブロック図である。
のＤＣ／ＡＣインバータの出力電力にこのような大きな
マージンが要求されるために装置のサイズが大きく、大
きな実装スペースが必要となり、さらに故障が発生した
部分の修理および部品その他の交換が難しかった。また
、コスト高となり、要求される出力電力が大きい場合に
は、そ〔課題を解決するための手段〕 第１図は、本発明の原理ブロック図である。
図において、複数のＤＣ／ＡＣインバータ１１゜〜ＩＩ
Ｎは、与えられる直流電圧を負荷に許容される入力電圧
の上限値と下限値との差以下の交流電圧に変換し、位相
を揃えて出力する。
Ｎは、与えられる直流電圧を負荷に許容される入力電圧
の上限値と下限値との差以下の交流電圧に変換し、位相
を揃えて出力する。
電圧加算手段１３は、Ｄ Ｃ／Ａ Ｃインバータ１１、
〜ＩＩＮの各出力端をトランスを介して直列接続し、交
流電圧を加算して所定の定格電圧を出力する。
〜ＩＩＮの各出力端をトランスを介して直列接続し、交
流電圧を加算して所定の定格電圧を出力する。
本発明は、複数のＤＣ／ＡＣインバータ１１゜〜ＩＩＮ
が与えられる直流電圧を位相が揃った所定の交流電圧に
変換して出力し、電圧加算手段１３が、ＤＣ／ＡＣイン
バータ１１．〜１１．の各出力端をトランスを介して直
列接続し、その交流電圧を加算して所定の定格電圧を出
力する。
が与えられる直流電圧を位相が揃った所定の交流電圧に
変換して出力し、電圧加算手段１３が、ＤＣ／ＡＣイン
バータ１１．〜１１．の各出力端をトランスを介して直
列接続し、その交流電圧を加算して所定の定格電圧を出
力する。
また、各ＤＣ／ＡＣインバータ１１１〜１１．ｌから出
力される交流電圧が負荷に許容される入力電圧の上限値
と下限値との差以下であるので、所定台数のＤＣ／ＡＣ
インバータが故障した場合でも、電圧加算手段１３から
出力される交流電圧が負荷に許容される入力端子の下限
値以上に確保することができる。
力される交流電圧が負荷に許容される入力電圧の上限値
と下限値との差以下であるので、所定台数のＤＣ／ＡＣ
インバータが故障した場合でも、電圧加算手段１３から
出力される交流電圧が負荷に許容される入力端子の下限
値以上に確保することができる。
したがって、各ＤＣ／ＡＣインバータの最大出力電力を
低く抑え、小さな出力電圧（電力）のＤＣ／ＡＣインバ
ータを使用して、冗長構成のインバータ装置を実現する
ことができる。
低く抑え、小さな出力電圧（電力）のＤＣ／ＡＣインバ
ータを使用して、冗長構成のインバータ装置を実現する
ことができる。
（実施例〕
以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。
明する。
第２図は、本発明の一実施例を示す図である。
図において、所定の電源から与えられる直流電圧は各Ｄ
Ｃ／ＡＣインバータ２１．．２Ｌ、・・・２１Ｎに並列
に与えられ、その出力はそれぞれ各Ｄ Ｃ／Ａ Ｃイン
バータに対応して設けられたトランス２２．．２２□、
・・・ ２２．の−次側に接続される。これらのトラン
スの各二次側は直列に接続され、その両端には、直列接
続されたコンデンサ２３および抵抗器２４が並列に接続
される。また、その両端は、出力電圧を測定する電圧計
２５および負荷に接続される。なお、コンデンサ２３と
電圧計２５との接続点には出力電流を測定する電流計２
６が電磁結合により接続される。
Ｃ／ＡＣインバータ２１．．２Ｌ、・・・２１Ｎに並列
に与えられ、その出力はそれぞれ各Ｄ Ｃ／Ａ Ｃイン
バータに対応して設けられたトランス２２．．２２□、
・・・ ２２．の−次側に接続される。これらのトラン
スの各二次側は直列に接続され、その両端には、直列接
続されたコンデンサ２３および抵抗器２４が並列に接続
される。また、その両端は、出力電圧を測定する電圧計
２５および負荷に接続される。なお、コンデンサ２３と
電圧計２５との接続点には出力電流を測定する電流計２
６が電磁結合により接続される。
また、各ＤＣ／ＡＣインバータ２１１〜２１Ｎ相互間で
は、各出力端における交流電圧の位相を揃えるための同
期信号が授受される。
は、各出力端における交流電圧の位相を揃えるための同
期信号が授受される。
以下に、本実施例の動作について説明する。
本実施例では、Ｄ Ｃ／Ａ Ｃインバータ２１１〜２１
、の各出力電圧が、負荷に許容される入力端子の上限値
と下限値との差以下に設定され、二次側が直列接続され
たトランス２２１〜２２．により加算されて負荷に与え
られる。また、このようにして負荷に与えられる電圧は
、全てのＤ Ｃ／ＡＣインバータが正常に稼働している
場合には、負荷に許容される入力電圧の上限値に設定さ
れるので、ＤＣ／ＡＣインバータが１台故障（停止）し
た場合でも、負荷に許容される入力端子の下限値以上に
確保される。
、の各出力電圧が、負荷に許容される入力端子の上限値
と下限値との差以下に設定され、二次側が直列接続され
たトランス２２１〜２２．により加算されて負荷に与え
られる。また、このようにして負荷に与えられる電圧は
、全てのＤ Ｃ／ＡＣインバータが正常に稼働している
場合には、負荷に許容される入力電圧の上限値に設定さ
れるので、ＤＣ／ＡＣインバータが１台故障（停止）し
た場合でも、負荷に許容される入力端子の下限値以上に
確保される。
例えば、最近の電子装置の多くにはスイッチングレギュ
レータが搭載されているが、一般にその許容される入力
電圧の範囲は実効値で±１５〜２０％となっている。し
たがって、負荷に許容される電源電圧が１００■±２０
％とすると、ＤＣ／ＡＣインバータの台数（−Ｎ）を「
５」とした場合には、各ＤＣ／ＡＣインバータの出力電
圧を２２ボルトに設定することにより、負荷に与えられ
る電圧は、全てのＤＣ／ＡＣインハークが正常に稼働し
ているときに１１０ボルトとなり、−台のＤＣ／ＡＣイ
ンバータが故障した状態でも負荷に許容される入力端子
の下限値以上の８８ボルトとすることができる。また、
負荷に許容される電源電圧が２００ Ｖ＋２０％とすル
ト、Ｄ Ｃ／Ａ Ｃインバータの台数（＝Ｎ）を「５」
とした場合には、各ＤＣ／ＡＣインバータの出力電圧を
４４ボルトに設定することにより、負荷に与えられる電
圧は、全てのＤＣ／ＡＣインバータが正常に稼働してい
るときに２２０ボルトとなり、−台のＤＣ／ＡＣインバ
ータが故障した状態でも負荷に許容される入力端子の下
限値以上の１７６ボルトとすることができる。
レータが搭載されているが、一般にその許容される入力
電圧の範囲は実効値で±１５〜２０％となっている。し
たがって、負荷に許容される電源電圧が１００■±２０
％とすると、ＤＣ／ＡＣインバータの台数（−Ｎ）を「
５」とした場合には、各ＤＣ／ＡＣインバータの出力電
圧を２２ボルトに設定することにより、負荷に与えられ
る電圧は、全てのＤＣ／ＡＣインハークが正常に稼働し
ているときに１１０ボルトとなり、−台のＤＣ／ＡＣイ
ンバータが故障した状態でも負荷に許容される入力端子
の下限値以上の８８ボルトとすることができる。また、
負荷に許容される電源電圧が２００ Ｖ＋２０％とすル
ト、Ｄ Ｃ／Ａ Ｃインバータの台数（＝Ｎ）を「５」
とした場合には、各ＤＣ／ＡＣインバータの出力電圧を
４４ボルトに設定することにより、負荷に与えられる電
圧は、全てのＤＣ／ＡＣインバータが正常に稼働してい
るときに２２０ボルトとなり、−台のＤＣ／ＡＣインバ
ータが故障した状態でも負荷に許容される入力端子の下
限値以上の１７６ボルトとすることができる。
したがって、各ＤＣ／ＡＣインバータの最大出力電力を
低く抑え、小さな出力電圧のＤＣ／ＡＣインバータを使
用して、冗長構成のインハーク装置を実現できる。
低く抑え、小さな出力電圧のＤＣ／ＡＣインバータを使
用して、冗長構成のインハーク装置を実現できる。
［発明の効果〕
上述したように、本発明によれば、各ＤＣ／ＡＣインバ
ータの最大出力電力を低く抑え、小さな出力電圧のＤＣ
／ＡＣインバータを使用して、冗長構成のインバータ装
置を実現することができる。
ータの最大出力電力を低く抑え、小さな出力電圧のＤＣ
／ＡＣインバータを使用して、冗長構成のインバータ装
置を実現することができる。
また、各ＤＣ／ＡＣインバータは、その出力電力が小さ
くなるので、大電力用のサイリスクその他に代わりスイ
ッチング用素子としてトランジスタを採用でき、その他
の部品についても従来より小さなサイズの部品を採用し
て実現することが可能となる。
くなるので、大電力用のサイリスクその他に代わりスイ
ッチング用素子としてトランジスタを採用でき、その他
の部品についても従来より小さなサイズの部品を採用し
て実現することが可能となる。
したがって、冗長構成のインバータ装置のコストダウン
、小型化および信頼性の向上をはかることができる。ま
た、各ＤＣ／ＡＣインバータの製作が容易になると共に
、ユニット化が可能となり、障害時には短時間にＤ Ｃ
／Ａ Ｃインバータの交換が可能となる。
、小型化および信頼性の向上をはかることができる。ま
た、各ＤＣ／ＡＣインバータの製作が容易になると共に
、ユニット化が可能となり、障害時には短時間にＤ Ｃ
／Ａ Ｃインバータの交換が可能となる。
３２、．３２□ 、３４．〜３４゜
ンバータ、
１３は電圧加算手段、
２２１〜２２８はトランス、
２３はコンデンサ、
２４は抵抗器、
２５は電圧計、
２６は電流計、
３３はスイッチである。
はＤＣ／ＡＣイ
第１図は本発明の原理ブロック図、
第２図は本発明の一実施例を示す図、
第３図は従来のインバータ装置の冗長構成例を示す図で
ある。 図において、 １１、〜１１Ｎ、２１．〜２１Ｎ、３１１．３１□、本
発明の原理ブロック図 本発明の一実施例を示す図 第 １ 図 第 ２ 図
ある。 図において、 １１、〜１１Ｎ、２１．〜２１Ｎ、３１１．３１□、本
発明の原理ブロック図 本発明の一実施例を示す図 第 １ 図 第 ２ 図
Claims (1)
- （１）与えられる直流電圧を負荷に許容される入力電圧
の上限値と下限値との差以下の交流電圧に変換し、位相
を揃えて出力する複数のＤＣ／ＡＣインバータ（１１＿
１〜１１＿Ｎ）と、 前記ＤＣ／ＡＣインバータ（１１＿１〜１１＿Ｎ）の各
出力端をトランスを介して直列接続し、前記交流電圧を
加算して所定の定格電圧を出力する電圧加算手段（１３
）と を備えたことを特徴とする冗長構成のインバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2051462A JPH03253264A (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 冗長構成のインバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2051462A JPH03253264A (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 冗長構成のインバータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03253264A true JPH03253264A (ja) | 1991-11-12 |
Family
ID=12887604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2051462A Pending JPH03253264A (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 冗長構成のインバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03253264A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05308779A (ja) * | 1992-04-30 | 1993-11-19 | Riyoosan:Kk | インバータ装置 |
| JP2002544755A (ja) * | 1999-05-10 | 2002-12-24 | インダクトサーム・コーポレイション | モジュール式高出力誘導加熱及び溶融システム |
| JP2012165639A (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-30 | General Electric Co <Ge> | デバイスに冗長な電力を供給するためのシステムおよび方法 |
-
1990
- 1990-03-02 JP JP2051462A patent/JPH03253264A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05308779A (ja) * | 1992-04-30 | 1993-11-19 | Riyoosan:Kk | インバータ装置 |
| JP2002544755A (ja) * | 1999-05-10 | 2002-12-24 | インダクトサーム・コーポレイション | モジュール式高出力誘導加熱及び溶融システム |
| JP2012165639A (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-30 | General Electric Co <Ge> | デバイスに冗長な電力を供給するためのシステムおよび方法 |
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