JPH05181549A - 位相差検出方法 - Google Patents
位相差検出方法Info
- Publication number
- JPH05181549A JPH05181549A JP3357787A JP35778791A JPH05181549A JP H05181549 A JPH05181549 A JP H05181549A JP 3357787 A JP3357787 A JP 3357787A JP 35778791 A JP35778791 A JP 35778791A JP H05181549 A JPH05181549 A JP H05181549A
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- phase
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- supply device
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 14
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Measuring Phase Differences (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 商用電源と同期運転を行う各種電源装置にお
ける位相差検出方法に関するものである。 【構成】 商用電源電圧と同期運転する電源装置の出力
電圧とを検出する手段、この２つの検出電圧を位相比較
器において比較してその位相差を検出する手段、この検
出値を定格周波数を基準として補正する演算手段、予め
設定された位相の偏差基準量と前記補正された位相比較
器の検出値との代数和を演算する手段、およびこの演算
出力をＰＩ制御したうえでＶＣＯを介して高周波信号と
して電源装置の制御回路へフィードバックする手段とに
よって構成した。 【効果】 電源装置の出力電圧周波数の変動を補正して
正確な位相差を検出できる。
ける位相差検出方法に関するものである。 【構成】 商用電源電圧と同期運転する電源装置の出力
電圧とを検出する手段、この２つの検出電圧を位相比較
器において比較してその位相差を検出する手段、この検
出値を定格周波数を基準として補正する演算手段、予め
設定された位相の偏差基準量と前記補正された位相比較
器の検出値との代数和を演算する手段、およびこの演算
出力をＰＩ制御したうえでＶＣＯを介して高周波信号と
して電源装置の制御回路へフィードバックする手段とに
よって構成した。 【効果】 電源装置の出力電圧周波数の変動を補正して
正確な位相差を検出できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、商用電源と並列運転
を行う各種電源装置における、位相差検出方法に関する
ものである。
を行う各種電源装置における、位相差検出方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】商用電源と並列運転を行う電源装置を商
用電源に同期追従制御するためには、図３に示す回路に
よって位相差を検出し、位相差量を偏差入力として制御
している。図３は従来方式の位相差検出方法を示すブロ
ック回路図であって、商用電源１０１の電圧ＶC と、こ
の商用電源１０１と同期運転を行う電源装置１００の主
回路１０２の出力電圧ＶB は電圧検出回路１０６と１０
７によって検出され、位相比較器１０８へ入力されてそ
の位相差が検出される。前記位相比較器１０８の出力と
位相の偏差基準量ψ* との代数和は加合せ点１１０にお
いて演算され、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏ
ｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）１０４を介して高周
波信号に変換されて電源装置１１０の制御回路１０３へ
フィードバックされるが、前記加合せ点１１０の演算出
力は比例要素ＫP と１次遅れの積分要素ＫS ／（１＋Ｔ
・Ｓ）よりなるＰＩ制御方式によって制御されている。
切換回路１０５は商用電源１０１，負荷および電源装置
１１０の間における電力切換操作のために設けられてお
り、前記電圧ＶC の位相と電圧ＶB の位相を同期させた
うえで切換操作が行われる。
用電源に同期追従制御するためには、図３に示す回路に
よって位相差を検出し、位相差量を偏差入力として制御
している。図３は従来方式の位相差検出方法を示すブロ
ック回路図であって、商用電源１０１の電圧ＶC と、こ
の商用電源１０１と同期運転を行う電源装置１００の主
回路１０２の出力電圧ＶB は電圧検出回路１０６と１０
７によって検出され、位相比較器１０８へ入力されてそ
の位相差が検出される。前記位相比較器１０８の出力と
位相の偏差基準量ψ* との代数和は加合せ点１１０にお
いて演算され、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏ
ｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）１０４を介して高周
波信号に変換されて電源装置１１０の制御回路１０３へ
フィードバックされるが、前記加合せ点１１０の演算出
力は比例要素ＫP と１次遅れの積分要素ＫS ／（１＋Ｔ
・Ｓ）よりなるＰＩ制御方式によって制御されている。
切換回路１０５は商用電源１０１，負荷および電源装置
１１０の間における電力切換操作のために設けられてお
り、前記電圧ＶC の位相と電圧ＶB の位相を同期させた
うえで切換操作が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電源装置１００の出力
電圧ＶB を商用電源１０１の電圧ＶC に同期追従制御さ
せるためには、その位相差を０にするように電源装置１
００の制御回路１０３を制御することが必要である。図
２の（ａ）と（ｂ）は商用電源電圧と電源装置の出力電
圧の周波数波形のタイミングチャートであり、共にＶB
の位相がＶC の位相より進んでいる場合であって、図２
（ａ）はＶB の周波数がｆ00の場合を示し、図２（ｂ）
はＶB の周波数がｆ01の場合を示している。図２（ａ）
と（ｂ）におけるＶB とＶC の位相差はＶB の周波数を
ベースとして、夫々次式によって表せる。 Δψ0 ＝ΔＴ0 ・ｆ00・２π （rad ） Δψ1 ＝ΔＴ1 ・ｆ01・２π （rad ） 位相比較器１０８において検出される出力はＶB の周波
数がｆ00のときはΔＴ0 であり、ｆ01のときはΔＴ1 で
ある。従ってΔＴ0 ＝ΔＴ1 であっても、数１と数２か
ら明らかなようにΔψ0 とΔψ1 は等しくならないの
で、位相比較回路１０８からの検出出力ΔＴをそのまま
制御系の偏差入力としても正確な位相差の制御を行わな
い。この発明は、上述した従来技術における欠点を除去
するためになされたものであって、定格周波数を基準と
して位相比較器の出力を補正し、正確な位相差量を偏差
入力として制御する位相差検出方法を提供しようとする
ものである。
電圧ＶB を商用電源１０１の電圧ＶC に同期追従制御さ
せるためには、その位相差を０にするように電源装置１
００の制御回路１０３を制御することが必要である。図
２の（ａ）と（ｂ）は商用電源電圧と電源装置の出力電
圧の周波数波形のタイミングチャートであり、共にＶB
の位相がＶC の位相より進んでいる場合であって、図２
（ａ）はＶB の周波数がｆ00の場合を示し、図２（ｂ）
はＶB の周波数がｆ01の場合を示している。図２（ａ）
と（ｂ）におけるＶB とＶC の位相差はＶB の周波数を
ベースとして、夫々次式によって表せる。 Δψ0 ＝ΔＴ0 ・ｆ00・２π （rad ） Δψ1 ＝ΔＴ1 ・ｆ01・２π （rad ） 位相比較器１０８において検出される出力はＶB の周波
数がｆ00のときはΔＴ0 であり、ｆ01のときはΔＴ1 で
ある。従ってΔＴ0 ＝ΔＴ1 であっても、数１と数２か
ら明らかなようにΔψ0 とΔψ1 は等しくならないの
で、位相比較回路１０８からの検出出力ΔＴをそのまま
制御系の偏差入力としても正確な位相差の制御を行わな
い。この発明は、上述した従来技術における欠点を除去
するためになされたものであって、定格周波数を基準と
して位相比較器の出力を補正し、正確な位相差量を偏差
入力として制御する位相差検出方法を提供しようとする
ものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、この発明による位相差検出方法は、商用電源と
並列運転を行う電源装置の出力電圧と商用電源電圧とを
検出する手段と、前記２つの検出電圧を位相比較器にお
いて比較して、その位相差を検出する手段と、この検出
出力を前記電源装置の出力周波数に応じ定格周波数を基
準として補正する乗算手段と、予め設定した位相の偏差
基準量と前記乗算手段により補正された位相比較器の検
出値との代数和を演算する手段と、この演算出力をＰＩ
制御したうえでＶＣＯを介して高周波信号としてフィー
ドバックさせる手段によって構成したものである。
ために、この発明による位相差検出方法は、商用電源と
並列運転を行う電源装置の出力電圧と商用電源電圧とを
検出する手段と、前記２つの検出電圧を位相比較器にお
いて比較して、その位相差を検出する手段と、この検出
出力を前記電源装置の出力周波数に応じ定格周波数を基
準として補正する乗算手段と、予め設定した位相の偏差
基準量と前記乗算手段により補正された位相比較器の検
出値との代数和を演算する手段と、この演算出力をＰＩ
制御したうえでＶＣＯを介して高周波信号としてフィー
ドバックさせる手段によって構成したものである。
【０００５】
【作用】電源装置の定格周波数ｆ0 とし、商用電源の周
波数をｆ1 とした（ｆ1 ／ｆ0 ）倍の乗算器によって位
相比較器の検出出力ΔＴを補正する。この手段によっ
て、電源装置の出力周波数の変動を調整し、正確な位相
差量を偏差入力として制御する。
波数をｆ1 とした（ｆ1 ／ｆ0 ）倍の乗算器によって位
相比較器の検出出力ΔＴを補正する。この手段によっ
て、電源装置の出力周波数の変動を調整し、正確な位相
差量を偏差入力として制御する。
【０００６】
【実施例】以下この発明に係る位相差検出方法の実施例
を図面に基づいて説明する。
を図面に基づいて説明する。
【０００７】図１は位相差検出方法の実施例を示すブロ
ック回路図である。図１において、商用電源１とこれと
同期運転を行う電源装置の主回路２とは切換回路５を介
して負荷に接続されている。電源装置の主回路２の出力
電圧ＶB と商用電源電圧ＶC は夫々電圧検出回路６と７
によって電圧変換され、位相比較器８においてその位相
差Δψが検出される。この検出値は乗算器９において
（ｆ1 ／ｆ0 ）倍に乗算され、加合せ点１０において予
め設定した位相の偏差基準量ψ* と前記乗算された演算
出力との代数和が演算される。即ち、位相比較器８の検
出値は定格周波数を基準として補正され、正確な位相差
量を偏差入力として制御することができる。
ック回路図である。図１において、商用電源１とこれと
同期運転を行う電源装置の主回路２とは切換回路５を介
して負荷に接続されている。電源装置の主回路２の出力
電圧ＶB と商用電源電圧ＶC は夫々電圧検出回路６と７
によって電圧変換され、位相比較器８においてその位相
差Δψが検出される。この検出値は乗算器９において
（ｆ1 ／ｆ0 ）倍に乗算され、加合せ点１０において予
め設定した位相の偏差基準量ψ* と前記乗算された演算
出力との代数和が演算される。即ち、位相比較器８の検
出値は定格周波数を基準として補正され、正確な位相差
量を偏差入力として制御することができる。
【０００８】前記加合せ点１０における演算出力はＰＩ
制御系１１を介してＶＣＯ４へ入力され、高周波信号に
変換されたうえで電源装置の制御回路３へフィードバッ
クされる。従って、この発明による位相差検出方法は、
電源装置の周波数変動がある場合においても、商用電源
との位相差を正確に検出することが可能となる。なお、
前記ＰＩ制御系１１は比例要素ＫP と１次遅れの積分要
素ＫS ／（１＋ＴS ）によって構成されており、加合せ
点１０の演算出力をＰＩ制御して出力させたものであっ
て、公知の技術である。
制御系１１を介してＶＣＯ４へ入力され、高周波信号に
変換されたうえで電源装置の制御回路３へフィードバッ
クされる。従って、この発明による位相差検出方法は、
電源装置の周波数変動がある場合においても、商用電源
との位相差を正確に検出することが可能となる。なお、
前記ＰＩ制御系１１は比例要素ＫP と１次遅れの積分要
素ＫS ／（１＋ＴS ）によって構成されており、加合せ
点１０の演算出力をＰＩ制御して出力させたものであっ
て、公知の技術である。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による位
相差検出方法は、電源装置の出力周波数と並列運転する
商用電源の周波数との位相差を電圧検出回路、位相比較
器を介して検出し、さらに、乗算器によって周波数補正
を行ったうえで予め設定した位相の偏差基準量との代数
和を求め、ＰＩ制御した検出値をＶＣＯにおいて高周波
信号に変換して電源装置の制御回路へフィードバックさ
せるものである。従って、周波数変動が発生している場
合にも位相差の検出を正確に行うことができるので、シ
ステムの信頼性を向上させることができる。また、複雑
な回路構成を必要とせず、上述した制御系をディジタル
構成とする場合はハードウェアの変更を伴わずソフトウ
ェア処理だけで可能である。
相差検出方法は、電源装置の出力周波数と並列運転する
商用電源の周波数との位相差を電圧検出回路、位相比較
器を介して検出し、さらに、乗算器によって周波数補正
を行ったうえで予め設定した位相の偏差基準量との代数
和を求め、ＰＩ制御した検出値をＶＣＯにおいて高周波
信号に変換して電源装置の制御回路へフィードバックさ
せるものである。従って、周波数変動が発生している場
合にも位相差の検出を正確に行うことができるので、シ
ステムの信頼性を向上させることができる。また、複雑
な回路構成を必要とせず、上述した制御系をディジタル
構成とする場合はハードウェアの変更を伴わずソフトウ
ェア処理だけで可能である。
【図１】この発明の実施例を示す位相差検出方法のブロ
ック回路図。
ック回路図。
【図２】（ａ）と（ｂ）は共に周波数波形のタイミング
チャート。
チャート。
【図３】従来の位相差検出方法を示すブロック回路図。
１ 商用電源 ２ 電源装置の主回路 ３ 電源装置の制御回路 ４ ＶＣＯ ５ 切換回路 ６，７ 電圧検出回路 ８ 位相比較器 ９ 乗算器 １０ 加合せ点 １１ ＰＩ制御系
Claims (1)
- 【請求項１】 商用電源と同期運転を行う電源装置の出
力電圧および前記商用電源電圧を検出する手段と、 前記２つの検出電圧を位相比較器において比較し、その
位相差を検出する手段と、 前記位相比較器による位相差の検出値を前記電源装置の
出力周波数に応じ定格周波数を基準として補正する乗算
手段と、 予め設定した位相の偏差基準量と前記乗算手段による演
算出力との代数和を演算する手段と、 前記演算手段による演算出力をＰＩ制御方式によって制
御した出力をＶＣＯへ入力させ、高周波信号として前記
電源装置の制御回路へフィードバックする手段と、 によって構成したことを特徴とする位相差検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3357787A JPH05181549A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 位相差検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3357787A JPH05181549A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 位相差検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05181549A true JPH05181549A (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=18455921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3357787A Pending JPH05181549A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 位相差検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05181549A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100889010B1 (ko) * | 2005-10-31 | 2009-03-19 | 명지대학교 산학협력단 | 피엘엘 시스템 |
| JP2010014616A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 位相検出器 |
-
1991
- 1991-12-26 JP JP3357787A patent/JPH05181549A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100889010B1 (ko) * | 2005-10-31 | 2009-03-19 | 명지대학교 산학협력단 | 피엘엘 시스템 |
| JP2010014616A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 位相検出器 |
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