JPH04117135A - 無停電電源装置 - Google Patents
無停電電源装置Info
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- JPH04117135A JPH04117135A JP2234466A JP23446690A JPH04117135A JP H04117135 A JPH04117135 A JP H04117135A JP 2234466 A JP2234466 A JP 2234466A JP 23446690 A JP23446690 A JP 23446690A JP H04117135 A JPH04117135 A JP H04117135A
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- Japan
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- power supply
- commercial
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
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- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (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)
本発明は、負荷に対し給電を行なう商用交流電源に対し
並列に直流部に蓄電池をもつインバータ回路を接続した
無停電電源装置に関する。
並列に直流部に蓄電池をもつインバータ回路を接続した
無停電電源装置に関する。
(従来の技術)
第2図は、従来の無停電電源装置の構成を示すプロング
図である。同図において、商用文流電i[Lの正常時は
、負荷2に対して電力を給電する第1の交流しゃ断器3
、前記商用交流電源1の異常時に前記負荷2に電力を供
給する目的の蓄電池4を直流電源とするPWMインバー
タ5、交流フィルタ6、変圧器7を介して並列に接続す
る第2の交流しゃ断器8、前記変圧器7の8力電圧を検
出する出力電圧検出器9と基準電圧10とを比較し。
図である。同図において、商用文流電i[Lの正常時は
、負荷2に対して電力を給電する第1の交流しゃ断器3
、前記商用交流電源1の異常時に前記負荷2に電力を供
給する目的の蓄電池4を直流電源とするPWMインバー
タ5、交流フィルタ6、変圧器7を介して並列に接続す
る第2の交流しゃ断器8、前記変圧器7の8力電圧を検
出する出力電圧検出器9と基準電圧10とを比較し。
前記PWMインバータ5の出力電流を検出する出力電流
検出@11からの信号を加えPWMインバータ5の出力
を所定の電圧に制御する電圧制御回路12、前記商用交
流電源1の電圧を検出する商用電圧検出器13にて検出
した商用周波数に同期する出力を作るPLL回路14、
前記PLL回路14の出力と前記電圧制御回路12の出
力とで、PWMインバータ5にオン、オフ指令を与える
PWM制御回路15、前記商用交流電源1の異常を検出
する商用交流異常検出回路16の指令により前記第1の
交流しゃ断器3のオン、オフを制御する投入解列回路1
7とで構成される。
検出@11からの信号を加えPWMインバータ5の出力
を所定の電圧に制御する電圧制御回路12、前記商用交
流電源1の電圧を検出する商用電圧検出器13にて検出
した商用周波数に同期する出力を作るPLL回路14、
前記PLL回路14の出力と前記電圧制御回路12の出
力とで、PWMインバータ5にオン、オフ指令を与える
PWM制御回路15、前記商用交流電源1の異常を検出
する商用交流異常検出回路16の指令により前記第1の
交流しゃ断器3のオン、オフを制御する投入解列回路1
7とで構成される。
例えば、第2図中商用文流電g1が正常時は、第1の交
流しゃ断器3をオンして負荷2に交Am力を供給する。
流しゃ断器3をオンして負荷2に交Am力を供給する。
それと同時に負荷2に対して並列に接続された第2の交
流しゃ断器8をオンしておき、PWMインバータ5を商
用電圧検出器13にて検出した商用周波数に同期した出
力となるようにPLL回路14にて制御された位相と電
圧制御回路12により、基準電圧10で設定された所定
の電圧とでPWMインバータ5の出力を制御する。但し
商用交流電源1が正常の状態において、PLL回路14
は商用交流電源1より所定の位相遅れをもった同期信号
をPWMインバータに与えている。この状態において商
用交流電源1は、第1の交流しゃ断器3、第2の交流し
ゃ断器8、変圧器7、交流フィルタ6、PWMインバー
タ5を介して、直流電力に変換されて蓄電池4を充電す
る。尚、PWMインバータ5から蓄電池4へ流れる充電
電流が一定となるように出力電流検出器11より検出さ
れた信号を電圧制御回路12に与え、P W Mインバ
ータSの出力電圧を制御している。
流しゃ断器8をオンしておき、PWMインバータ5を商
用電圧検出器13にて検出した商用周波数に同期した出
力となるようにPLL回路14にて制御された位相と電
圧制御回路12により、基準電圧10で設定された所定
の電圧とでPWMインバータ5の出力を制御する。但し
商用交流電源1が正常の状態において、PLL回路14
は商用交流電源1より所定の位相遅れをもった同期信号
をPWMインバータに与えている。この状態において商
用交流電源1は、第1の交流しゃ断器3、第2の交流し
ゃ断器8、変圧器7、交流フィルタ6、PWMインバー
タ5を介して、直流電力に変換されて蓄電池4を充電す
る。尚、PWMインバータ5から蓄電池4へ流れる充電
電流が一定となるように出力電流検出器11より検出さ
れた信号を電圧制御回路12に与え、P W Mインバ
ータSの出力電圧を制御している。
次に、商用交流を源↓が異常になった場合には。
(例えば電圧低下、停電、周波数異常等)商用交流電源
異常検出回路16により検出した信号を投入解列回路1
7に送る。同時にPLL回路14は商用交流を源1との
同期をやめ、第2図中には記していない基準発振器の出
力に同期して発振を続ける。
異常検出回路16により検出した信号を投入解列回路1
7に送る。同時にPLL回路14は商用交流を源1との
同期をやめ、第2図中には記していない基準発振器の出
力に同期して発振を続ける。
そして投入解列回路17により第1の交流しゃ断器3の
みを高速にしゃ断する。この時負荷2への電力は、蓄電
池4の直流電力をPWMインバータ5により逆変換し、
交流フィルタ6にて波形整形し。
みを高速にしゃ断する。この時負荷2への電力は、蓄電
池4の直流電力をPWMインバータ5により逆変換し、
交流フィルタ6にて波形整形し。
変圧器7にて所定の電圧にした交流電力をM2の交流し
ゃ断器8を介して行う。
ゃ断器8を介して行う。
さらに、商用交流電源1か正常に復帰したならば、初め
にPLL回路14は商用交流電源1に同期するように発
振する。PWMインバータ5の出力が商用交流電源1と
同期したならば投入解列回路17は第1の交流しゃ断器
3を投入させる。これにより負荷2には商用交流電源1
から第1の交流しゃ断器3を介して交流電力が供給され
る。又蓄電池4は前記商用文流電g1の正常時に述へた
内容で充電される。
にPLL回路14は商用交流電源1に同期するように発
振する。PWMインバータ5の出力が商用交流電源1と
同期したならば投入解列回路17は第1の交流しゃ断器
3を投入させる。これにより負荷2には商用交流電源1
から第1の交流しゃ断器3を介して交流電力が供給され
る。又蓄電池4は前記商用文流電g1の正常時に述へた
内容で充電される。
以上の動作により負荷2に対して無停電の電力を供給す
ることができる。
ることができる。
(発明が解決しようとする課題)
第2図において、商用交流電源1が正常時は第1の交流
しゃ断器3をオンして負荷2に交流電力を供給している
時、ここで前記負荷2が入力力率の非常に悪いモータな
どの負荷及び、コンピュータ等のコンデンサインプット
形整流器負荷であるならば、商用交流電源1は高真波電
流を流さねばならず、電圧波形が歪む。又商用文流電g
1が自家用発電機出力であるならば等価逆相電流の流入
により負荷容量の2〜3倍以上の自家用発電機が必要と
なる。
しゃ断器3をオンして負荷2に交流電力を供給している
時、ここで前記負荷2が入力力率の非常に悪いモータな
どの負荷及び、コンピュータ等のコンデンサインプット
形整流器負荷であるならば、商用交流電源1は高真波電
流を流さねばならず、電圧波形が歪む。又商用文流電g
1が自家用発電機出力であるならば等価逆相電流の流入
により負荷容量の2〜3倍以上の自家用発電機が必要と
なる。
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであって、負荷
が入力力率の非常に悪いモータなどの負荷及びコンピュ
ータ等のコンデンサインプット形の整流泰負荷において
、高調波電流を発生しても商用交流電源の出力電圧波形
を否ませない、また電源装置の入力力率を1にするよう
にして、運転効率の良い無停電電′FA装置を提供する
ことを目的とする7 〔発明の構成〕 (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために本発明は、負荷に対して、第
1の交流しゃ断器により接続される商用交流電源と、直
流電源に少なくとも蓄電池を持つPWMインバータとを
交流フィルタ、変圧器。
が入力力率の非常に悪いモータなどの負荷及びコンピュ
ータ等のコンデンサインプット形の整流泰負荷において
、高調波電流を発生しても商用交流電源の出力電圧波形
を否ませない、また電源装置の入力力率を1にするよう
にして、運転効率の良い無停電電′FA装置を提供する
ことを目的とする7 〔発明の構成〕 (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために本発明は、負荷に対して、第
1の交流しゃ断器により接続される商用交流電源と、直
流電源に少なくとも蓄電池を持つPWMインバータとを
交流フィルタ、変圧器。
第2の交流しゃ断器を介して並列に接続し、商用交流電
源正常時は、前記第1の交流しゃ断器をオンしておき、
PWMインバータを制御・運転しておく無停電電源装置
において、負荷端の負荷電流検出器より補償電流検出回
路と、PWMインバータの出力電流検出器と、蓄電池電
圧検出器とから成る信号を電流制限回路により負荷側か
ら発生する高調波電流と打ち消しあうように前記PWM
インバータを制御する第1の制御指令と、前記商用交流
電源異常時に前記PWMインバータ出方を所定の電圧に
制御する第2の制御指令とを商用交流異常検出回路によ
り切換える手段を具備したことを特徴とするものである
。
源正常時は、前記第1の交流しゃ断器をオンしておき、
PWMインバータを制御・運転しておく無停電電源装置
において、負荷端の負荷電流検出器より補償電流検出回
路と、PWMインバータの出力電流検出器と、蓄電池電
圧検出器とから成る信号を電流制限回路により負荷側か
ら発生する高調波電流と打ち消しあうように前記PWM
インバータを制御する第1の制御指令と、前記商用交流
電源異常時に前記PWMインバータ出方を所定の電圧に
制御する第2の制御指令とを商用交流異常検出回路によ
り切換える手段を具備したことを特徴とするものである
。
(作 用)
商用交流電源の正常時は第1の交流しゃ断器をオンして
負荷に交流電力を供給し、負荷電流検出器より負荷電流
を検出し、補償電流検出回路にて、負荷電流に含まれる
高調波、無効電流等の障害電流成分を検出してこれと逆
位相の電流をPWMインバータに流すように変圧器の2
次電圧を電流制限回路により制御させる第1の制御指令
を選択する。これにより障害電流はPWMインバータに
より打ち消され、かつ蓄電池を充電しておくことにより
商用交流電源には基本波成分のみの正弦波電流とするこ
とができる。又商用交流電源異常時は、商用交流電源異
常検出回路の切換指令によりPWMインバータの出力を
所定の電圧に制御する第2の制御指令に切換え、蓄電池
の直流電力をPWMインバータにより逆変換し負荷給電
を継続する。
負荷に交流電力を供給し、負荷電流検出器より負荷電流
を検出し、補償電流検出回路にて、負荷電流に含まれる
高調波、無効電流等の障害電流成分を検出してこれと逆
位相の電流をPWMインバータに流すように変圧器の2
次電圧を電流制限回路により制御させる第1の制御指令
を選択する。これにより障害電流はPWMインバータに
より打ち消され、かつ蓄電池を充電しておくことにより
商用交流電源には基本波成分のみの正弦波電流とするこ
とができる。又商用交流電源異常時は、商用交流電源異
常検出回路の切換指令によりPWMインバータの出力を
所定の電圧に制御する第2の制御指令に切換え、蓄電池
の直流電力をPWMインバータにより逆変換し負荷給電
を継続する。
(実施例)
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図であり、第
2図のものと同一の回路要素には同一符号を付し、その
説明を省略する。
2図のものと同一の回路要素には同一符号を付し、その
説明を省略する。
本発明は、第1図に示されているように、負荷2の電流
を検出する負荷電流検出器20を負荷端に設け、負荷電
流から各種障害電流成分を抽出する補償電流検出回路2
1の出力と、PWMインバータ5の出力電流を出力電流
検出器11から検出した出力をフィードバックループに
入れ電流制限回路22に入力する。又PWMインバータ
5は直流側蓄電池4に充電された直流電圧を交流に逆変
換することと、障害電流成分により蓄電池を充電するた
め、蓄電池電圧検出器23により直流電圧を検出し、前
記電流制限回路22に割込ませる。この電流制限回路2
2の出力信号と、変圧器7の2次電圧を加えて第1の制
御指令を作り、商用交流異常検出回路16の指令により
動作する制御切換器24を介してPWM制御回路15に
接続する回路を付加している。
を検出する負荷電流検出器20を負荷端に設け、負荷電
流から各種障害電流成分を抽出する補償電流検出回路2
1の出力と、PWMインバータ5の出力電流を出力電流
検出器11から検出した出力をフィードバックループに
入れ電流制限回路22に入力する。又PWMインバータ
5は直流側蓄電池4に充電された直流電圧を交流に逆変
換することと、障害電流成分により蓄電池を充電するた
め、蓄電池電圧検出器23により直流電圧を検出し、前
記電流制限回路22に割込ませる。この電流制限回路2
2の出力信号と、変圧器7の2次電圧を加えて第1の制
御指令を作り、商用交流異常検出回路16の指令により
動作する制御切換器24を介してPWM制御回路15に
接続する回路を付加している。
第1図において、商用交流電源1が正常時は第1の交流
しゃ断器3をオンして負荷2に交流電力を供給している
時、商用交流異常検出回路16により制御切換器24は
第1図に示すように第1の制御指令を選択している。又
第2の交流しゃ断器8もオンしておく。今負荷2が入力
力率の非常に悪いモータなどの負荷及び、コンピュータ
等のコンデンサインプット形整流器負荷であるならば、
負荷2に流れる負荷電流は高調波電流、無効電流等の障
害電流が流れる。この負荷電流を負荷電流検出器20に
て検出して、補償電流検出回路21により高調波電流、
基本波無効電流、基本波不平衡電流等の各種電流成分を
抽出する。補償電流の指令値は、電流成分の目的に合わ
せて組み合わせて作る。この補償電流の指令値をPWM
インバータ5の出力電流のフィードバックループに入れ
、電流制限回路22にて補償電流と逆位相の電流がPW
Mインバータ5に流れるように、出力電圧検出器9の出
力に電流制限をかけて第1の制御指令を作る。
しゃ断器3をオンして負荷2に交流電力を供給している
時、商用交流異常検出回路16により制御切換器24は
第1図に示すように第1の制御指令を選択している。又
第2の交流しゃ断器8もオンしておく。今負荷2が入力
力率の非常に悪いモータなどの負荷及び、コンピュータ
等のコンデンサインプット形整流器負荷であるならば、
負荷2に流れる負荷電流は高調波電流、無効電流等の障
害電流が流れる。この負荷電流を負荷電流検出器20に
て検出して、補償電流検出回路21により高調波電流、
基本波無効電流、基本波不平衡電流等の各種電流成分を
抽出する。補償電流の指令値は、電流成分の目的に合わ
せて組み合わせて作る。この補償電流の指令値をPWM
インバータ5の出力電流のフィードバックループに入れ
、電流制限回路22にて補償電流と逆位相の電流がPW
Mインバータ5に流れるように、出力電圧検出器9の出
力に電流制限をかけて第1の制御指令を作る。
前記第1の制御指令に基づきPWM制御回路15は、P
LL回路14から送られた商用交流電源1と同期した出
力を変澗し、オン、オフ信号をPWMインバータに出力
する。PWMインバータ5は補償電流の逆位相の電流が
流れる電圧波形を発生させる。前記逆位相の電流により
蓄電池4を充電する。以上述べた動作が瞬時におこなわ
れ、負荷2に流れる障害電流はPWMインバータ5によ
り打ち消され商用交流電源1には高調波電流を含まない
正弦波電流のみ流れる。また前記補償電流の指令値をP
LL回路14にて検出された商用交流電源1と同位相と
することにより商用交流電源1からの給電電流波形を電
圧と同位相にすることができ電源装置の入力力率の歪み
のない電圧波形が得られる。
LL回路14から送られた商用交流電源1と同期した出
力を変澗し、オン、オフ信号をPWMインバータに出力
する。PWMインバータ5は補償電流の逆位相の電流が
流れる電圧波形を発生させる。前記逆位相の電流により
蓄電池4を充電する。以上述べた動作が瞬時におこなわ
れ、負荷2に流れる障害電流はPWMインバータ5によ
り打ち消され商用交流電源1には高調波電流を含まない
正弦波電流のみ流れる。また前記補償電流の指令値をP
LL回路14にて検出された商用交流電源1と同位相と
することにより商用交流電源1からの給電電流波形を電
圧と同位相にすることができ電源装置の入力力率の歪み
のない電圧波形が得られる。
次に、商用交流電源1が異常になった場合には、商用交
流電源異常検出回路16により検出した信号を投入解列
回路17に送る。同時にPLL回路14は、商用交流電
源1との同期をやめ、第1図中には記していない基準発
振器の出力に同期して発振を続ける。そして投入解列回
路17により第1の交流しゃ断器のみ高速にしゃ断する
。商用交流異常検出回路16は、同時に制御切換器24
に指令を送りPWMインバータ5の出力を所定の電圧に
制御する電圧制御回路12の出力である第2の制御指令
に切換える。負荷2には蓄電池4の直流電力をPWMイ
ンバータ5により逆変換し、交流フィルタ6にて波形整
形し、変圧器7にて所定の電圧にした交流電力を第2の
交流しゃ断器8を介して給電を継続する。
流電源異常検出回路16により検出した信号を投入解列
回路17に送る。同時にPLL回路14は、商用交流電
源1との同期をやめ、第1図中には記していない基準発
振器の出力に同期して発振を続ける。そして投入解列回
路17により第1の交流しゃ断器のみ高速にしゃ断する
。商用交流異常検出回路16は、同時に制御切換器24
に指令を送りPWMインバータ5の出力を所定の電圧に
制御する電圧制御回路12の出力である第2の制御指令
に切換える。負荷2には蓄電池4の直流電力をPWMイ
ンバータ5により逆変換し、交流フィルタ6にて波形整
形し、変圧器7にて所定の電圧にした交流電力を第2の
交流しゃ断器8を介して給電を継続する。
さらに、商用文流電g1が正常に復帰したならば、初め
にPLL回路14は、商用交流電源1に同期するように
発振する。PWMインバータ5の出力が商用交流電源と
同期したならば投入解列回路17は第1の交流しゃ断器
3を投入させる。これと同時に制御切換器24は第1の
制御指令側に切換ねる。これにより負荷2には商用交流
電源1から第1の交流しゃ断器3を介して交流電力が供
給される。又蓄電池4は前記商用交流電源1の正常時に
述べた内容で充電される。
にPLL回路14は、商用交流電源1に同期するように
発振する。PWMインバータ5の出力が商用交流電源と
同期したならば投入解列回路17は第1の交流しゃ断器
3を投入させる。これと同時に制御切換器24は第1の
制御指令側に切換ねる。これにより負荷2には商用交流
電源1から第1の交流しゃ断器3を介して交流電力が供
給される。又蓄電池4は前記商用交流電源1の正常時に
述べた内容で充電される。
以上の動作により負荷2に対して無停電の電力を供給す
ることができる。
ることができる。
前述の実施例において、無停電電源装置の台数を1台と
しているが2台以上の並列運転システムとしても本発明
の効果は同しである。
しているが2台以上の並列運転システムとしても本発明
の効果は同しである。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、負荷が入力力率の
非常に悪いモータなどの負荷及びコンピュータ等のコン
デンサインプット形の整流器負荷においても商用交流電
源の出力電圧波形を否ませない、また電源装置の入力力
率を1にするようにして、運転効率の良い無停電電源装
置を提供できる。
非常に悪いモータなどの負荷及びコンピュータ等のコン
デンサインプット形の整流器負荷においても商用交流電
源の出力電圧波形を否ませない、また電源装置の入力力
率を1にするようにして、運転効率の良い無停電電源装
置を提供できる。
第1図は本発明の一実施例を示す無停電電源装置のブロ
ック図、第2図は従来の無停電電源装置のブロック図で
ある6 1・・−商用交流電源 2・・・負荷3・・・第
1の交流しゃ断器 4−・蓄電池5・・・PWMインバ
ータ 6−・・交流フィルタ7・・変圧器 8・・第2の交流しゃ断器 9・出力電圧検出器1o3
.基4!電圧 II・・・出力電流検出器1
2・電圧制御回路 13・・・商用電圧検出器1
4・・・PLL回路 15・・・PWM制御回
路16・・・商用交流異常検出回路 17・・投入解列回路 20・負荷゛It流検出
器21・・・補償電流検出回路 22・・電流制限回
路23・・・蓄電池電圧検出器 24・・・制御切換
器代理人 弁理士 則 近 憲 佑 第1図
ック図、第2図は従来の無停電電源装置のブロック図で
ある6 1・・−商用交流電源 2・・・負荷3・・・第
1の交流しゃ断器 4−・蓄電池5・・・PWMインバ
ータ 6−・・交流フィルタ7・・変圧器 8・・第2の交流しゃ断器 9・出力電圧検出器1o3
.基4!電圧 II・・・出力電流検出器1
2・電圧制御回路 13・・・商用電圧検出器1
4・・・PLL回路 15・・・PWM制御回
路16・・・商用交流異常検出回路 17・・投入解列回路 20・負荷゛It流検出
器21・・・補償電流検出回路 22・・電流制限回
路23・・・蓄電池電圧検出器 24・・・制御切換
器代理人 弁理士 則 近 憲 佑 第1図
Claims (1)
- 第1の交流しや断器を介して負荷に給電する商用交流電
源と、該商用交流電源が停電した時に蓄電池から給電さ
れる直流を交流に変換して第2の交流しや断器を介して
前記負荷に給電するPWMインバータを備えた無停電電
源装置において、前記商用電源の正常時に前記PWMイ
ンバータをアクティブフィルタとして制御する手段を設
けたことを特徴とする無停電電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2234466A JPH04117135A (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | 無停電電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2234466A JPH04117135A (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | 無停電電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04117135A true JPH04117135A (ja) | 1992-04-17 |
Family
ID=16971448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2234466A Pending JPH04117135A (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | 無停電電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04117135A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5334877A (en) * | 1991-02-25 | 1994-08-02 | Electric Power Research Institute | Standby power supply with load-current harmonics neutralizer |
| JP2003087976A (ja) * | 2001-09-13 | 2003-03-20 | Meidensha Corp | 無停電電源装置 |
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| WO2018142579A1 (ja) * | 2017-02-03 | 2018-08-09 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 無停電電源装置 |
-
1990
- 1990-09-06 JP JP2234466A patent/JPH04117135A/ja active Pending
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