JPH09168244A - 交流電動機の静止型バックアップ電源装置およびその操作方法 - Google Patents
交流電動機の静止型バックアップ電源装置およびその操作方法Info
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- JPH09168244A JPH09168244A JP7323185A JP32318595A JPH09168244A JP H09168244 A JPH09168244 A JP H09168244A JP 7323185 A JP7323185 A JP 7323185A JP 32318595 A JP32318595 A JP 32318595A JP H09168244 A JPH09168244 A JP H09168244A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 商用交流電源停電時のバックアップに用いら
れる交流電動機の静止型バックアップ電源装置およびそ
の操作方法を提供する。 【解決手段】 商用交流電源母線１に接続される整流器
４と、該整流器４に接続される蓄電池５と、整流器４ま
たは蓄電池５から供給される直流電流を所望の周波数の
交流電流に変換するインバータ10, 11と、商用交流電源
の停電を検出する停電検出器３および／または蓄電池５
の直流電圧を検出する直流電圧検出器17と、停電検出時
および／または直流電圧検出値が所定の下限値以下に低
下した時に、交流電動機14, 15の速度制御可能な範囲内
でインバータ10, 11を介して交流電動機14, 15の速度制
御を行う速度制御設定器18とから構成される。
れる交流電動機の静止型バックアップ電源装置およびそ
の操作方法を提供する。 【解決手段】 商用交流電源母線１に接続される整流器
４と、該整流器４に接続される蓄電池５と、整流器４ま
たは蓄電池５から供給される直流電流を所望の周波数の
交流電流に変換するインバータ10, 11と、商用交流電源
の停電を検出する停電検出器３および／または蓄電池５
の直流電圧を検出する直流電圧検出器17と、停電検出時
および／または直流電圧検出値が所定の下限値以下に低
下した時に、交流電動機14, 15の速度制御可能な範囲内
でインバータ10, 11を介して交流電動機14, 15の速度制
御を行う速度制御設定器18とから構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、商用交流電源停電
時のバックアップに用いられる交流電動機の静止型バッ
クアップ電源装置およびその操作方法に関する。
時のバックアップに用いられる交流電動機の静止型バッ
クアップ電源装置およびその操作方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、商用交流電源停電時のバックアッ
プ電源として蓄電池が用いられるのが一般的であり、中
小容量の負荷の場合には直流電動機が採用されており、
また、大容量のバックアップ電源には、例えばジーゼル
発電機等の交流発電設備を用いた回転型バックアップ電
源装置が用いられていた。
プ電源として蓄電池が用いられるのが一般的であり、中
小容量の負荷の場合には直流電動機が採用されており、
また、大容量のバックアップ電源には、例えばジーゼル
発電機等の交流発電設備を用いた回転型バックアップ電
源装置が用いられていた。
【０００３】一方、最近は整流器および蓄電池、インバ
ータからなる静止型バックアップ電源装置が進歩し、ま
た電動機のメンテナンス負荷を軽減するために交流電動
機が多く採用されるようになっている。そして、通常時
は商用交流電源を直に交流電動機に接続し、商用交流電
源停電時に前記静止型バックアップ電源装置に切り換え
る技術が種々提案されている（例えば、特開昭62−1479
23号公報や特開昭60−237825号公報参照）。
ータからなる静止型バックアップ電源装置が進歩し、ま
た電動機のメンテナンス負荷を軽減するために交流電動
機が多く採用されるようになっている。そして、通常時
は商用交流電源を直に交流電動機に接続し、商用交流電
源停電時に前記静止型バックアップ電源装置に切り換え
る技術が種々提案されている（例えば、特開昭62−1479
23号公報や特開昭60−237825号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た整流器および蓄電池、インバータからなる静止型バッ
クアップ電源装置は極めて高価な設備であり、これに接
続される交流電動機の容量が大きくなる程、また商用交
流電源停電時の蓄電池によるバックアップ所要時間が長
くなるほど、必要容量が大きくなりさらに高価につくと
いう問題がある。また、交流電動機の起動時には、定格
容量の５〜６倍の突入電流がながれ、このため、前記の
商用交流電源の容量もしくは静止型バックアップ電源装
置の容量を通常時の必要以上に大きなものとする必要が
ある。
た整流器および蓄電池、インバータからなる静止型バッ
クアップ電源装置は極めて高価な設備であり、これに接
続される交流電動機の容量が大きくなる程、また商用交
流電源停電時の蓄電池によるバックアップ所要時間が長
くなるほど、必要容量が大きくなりさらに高価につくと
いう問題がある。また、交流電動機の起動時には、定格
容量の５〜６倍の突入電流がながれ、このため、前記の
商用交流電源の容量もしくは静止型バックアップ電源装
置の容量を通常時の必要以上に大きなものとする必要が
ある。
【０００５】本発明は、上記のような従来技術の有する
課題を解消し、必要最低限の容量で、かつ停電時のバッ
クアップ時間を長くできる安価な交流電動機の静止型バ
ックアップ電源装置およびその操作方法を提供すること
を目的とする。
課題を解消し、必要最低限の容量で、かつ停電時のバッ
クアップ時間を長くできる安価な交流電動機の静止型バ
ックアップ電源装置およびその操作方法を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、交流電動機に
電力を供給する静止型バックアップ電源装置であって、
商用交流電源母線に接続される整流器と、該整流器に接
続される蓄電池と、前記整流器および／または前記蓄電
池から供給される直流電流を所望の周波数の交流電流に
変換するインバータと、商用交流電源の停電を検出する
停電検出器および／または前記蓄電池の直流電圧を検出
する直流電圧検出器と、停電検出時および／または直流
電圧検出値が所定の下限値以下に低下した時に、前記交
流電動機の速度制御可能な範囲内で前記インバータを介
して前記交流電動機の速度制御を行う速度制御設定器
と、からなる交流電動機の静止型バックアップ電源装置
である。
電力を供給する静止型バックアップ電源装置であって、
商用交流電源母線に接続される整流器と、該整流器に接
続される蓄電池と、前記整流器および／または前記蓄電
池から供給される直流電流を所望の周波数の交流電流に
変換するインバータと、商用交流電源の停電を検出する
停電検出器および／または前記蓄電池の直流電圧を検出
する直流電圧検出器と、停電検出時および／または直流
電圧検出値が所定の下限値以下に低下した時に、前記交
流電動機の速度制御可能な範囲内で前記インバータを介
して前記交流電動機の速度制御を行う速度制御設定器
と、からなる交流電動機の静止型バックアップ電源装置
である。
【０００７】また、本発明は、上記の交流電動機の静止
型バックアップ電源装置を操作する方法であって、商用
交流電源停電時には、前記蓄電池が放電する直流電流を
前記インバータにより交流電流に変換して前記交流電動
機へ供給するとともに、停電検出時および／または前記
直流電圧検出器によって検出される直流電圧が予め設定
された下限値以下になった時に、前記速度制御設定器に
よって前記交流電動機の速度制御可能な範囲内で前記イ
ンバータを介して前記交流電動機の速度を低下させ、一
方、商用交流電源復帰時には、前記速度制御設定器およ
び前記インバータにより前記交流電動機の低速回転を行
って運転電流を前記交流電動機の定格電流以内に抑制す
ることを特徴とした交流電動機の静止型バックアップ電
源装置の操作方法である。
型バックアップ電源装置を操作する方法であって、商用
交流電源停電時には、前記蓄電池が放電する直流電流を
前記インバータにより交流電流に変換して前記交流電動
機へ供給するとともに、停電検出時および／または前記
直流電圧検出器によって検出される直流電圧が予め設定
された下限値以下になった時に、前記速度制御設定器に
よって前記交流電動機の速度制御可能な範囲内で前記イ
ンバータを介して前記交流電動機の速度を低下させ、一
方、商用交流電源復帰時には、前記速度制御設定器およ
び前記インバータにより前記交流電動機の低速回転を行
って運転電流を前記交流電動機の定格電流以内に抑制す
ることを特徴とした交流電動機の静止型バックアップ電
源装置の操作方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施の形
態について、図面を参照して詳しく説明する。図１は本
発明装置の一実施例の概要を示すブロック回路図であ
る。この図において、１は商用交流電源母線、２は遮断
器、３は停電検出器、４は交流を直流に変換する整流
器、５は蓄電池、６は直流母線、７，８，９は遮断器、
10, 11は直流を交流に逆変換するインバータ、12, 13は
電磁接触器、14, 15は交流電動機、16は直流負荷であ
る。17は直流電圧検出器、18はインバータ10, 11を制御
する速度制御設定器、19は停電警報器である。
態について、図面を参照して詳しく説明する。図１は本
発明装置の一実施例の概要を示すブロック回路図であ
る。この図において、１は商用交流電源母線、２は遮断
器、３は停電検出器、４は交流を直流に変換する整流
器、５は蓄電池、６は直流母線、７，８，９は遮断器、
10, 11は直流を交流に逆変換するインバータ、12, 13は
電磁接触器、14, 15は交流電動機、16は直流負荷であ
る。17は直流電圧検出器、18はインバータ10, 11を制御
する速度制御設定器、19は停電警報器である。
【０００９】上記のように構成された本発明装置の操作
方法は以下のとおりである。 (1) 正常時は、商用交流電源母線１からの交流は遮断器
２を介して整流器４に供給され、整流器４において直流
に変換されて直流母線６に供給されるとともに、蓄電池
５にも充電される。直流母線６からの直流は遮断器７，
８を介してインバータ10, 11に供給されて交流に逆変換
され、電磁接触器12, 13を介して交流電動機14, 15に供
給され、遮断器９を介して直流負荷16にも供給される。 (2) そして、何らかの原因によって商用交流電源が停電
すると、停電検出器３からの検出信号によって停電警報
器19でアラームが出力されるとともに、直ちに蓄電池５
は直流を放電することによって、インバータ10, 11で逆
変換された交流が交流電動機14, 15に供給される。 (3) そして、停電時間が長引くなどによって蓄電池５が
消耗して直流電圧が所定の下限値以下になると、直流電
圧検出器17によって検出されて速度制御設定器18に入力
される。そして、速度制御設定器18から、予め設定され
た交流電動機の速度制御可能な範囲に対応した制御電圧
がインバータ10, 11に出力される。交流電動機14, 15
が、例えばターニング装置用電動機のようにトルク一定
の負荷の場合であれば、回転数を定格回転数の50％に下
げればよく、それに比例して蓄電池５の消耗も50％程度
抑制できる。また、潤滑油供給ポンプ用電動機の場合で
あれば、回転数を定格回転数の90％に下げれば、それに
より蓄電池５の消耗を30％程度抑制することができる。
停電時間が長引いた場合、油の流量を見ながら許容可能
な範囲でさらに回転数を下げるように制御することも可
能である。このように、蓄電池５の放電時間を長引かせ
ることができるから、商用交流電源の停電時のバックア
ップ時間を長くすることができる。 (4) 商用交流電源が復帰した時には、速度制御設定器18
およびインバータ10, 11により交流電動機14, 15を低速
状態に持続させて運転電流を交流電動機14, 15の定格電
流以内に抑制する。これによって、商用交流電源への切
り換え時において突入電流なしにソフトに正常負荷状態
に戻すことができる。
方法は以下のとおりである。 (1) 正常時は、商用交流電源母線１からの交流は遮断器
２を介して整流器４に供給され、整流器４において直流
に変換されて直流母線６に供給されるとともに、蓄電池
５にも充電される。直流母線６からの直流は遮断器７，
８を介してインバータ10, 11に供給されて交流に逆変換
され、電磁接触器12, 13を介して交流電動機14, 15に供
給され、遮断器９を介して直流負荷16にも供給される。 (2) そして、何らかの原因によって商用交流電源が停電
すると、停電検出器３からの検出信号によって停電警報
器19でアラームが出力されるとともに、直ちに蓄電池５
は直流を放電することによって、インバータ10, 11で逆
変換された交流が交流電動機14, 15に供給される。 (3) そして、停電時間が長引くなどによって蓄電池５が
消耗して直流電圧が所定の下限値以下になると、直流電
圧検出器17によって検出されて速度制御設定器18に入力
される。そして、速度制御設定器18から、予め設定され
た交流電動機の速度制御可能な範囲に対応した制御電圧
がインバータ10, 11に出力される。交流電動機14, 15
が、例えばターニング装置用電動機のようにトルク一定
の負荷の場合であれば、回転数を定格回転数の50％に下
げればよく、それに比例して蓄電池５の消耗も50％程度
抑制できる。また、潤滑油供給ポンプ用電動機の場合で
あれば、回転数を定格回転数の90％に下げれば、それに
より蓄電池５の消耗を30％程度抑制することができる。
停電時間が長引いた場合、油の流量を見ながら許容可能
な範囲でさらに回転数を下げるように制御することも可
能である。このように、蓄電池５の放電時間を長引かせ
ることができるから、商用交流電源の停電時のバックア
ップ時間を長くすることができる。 (4) 商用交流電源が復帰した時には、速度制御設定器18
およびインバータ10, 11により交流電動機14, 15を低速
状態に持続させて運転電流を交流電動機14, 15の定格電
流以内に抑制する。これによって、商用交流電源への切
り換え時において突入電流なしにソフトに正常負荷状態
に戻すことができる。
【００１０】なお、上記実施例は商用交流電源の停電時
間が長引く場合を対象にして説明したが、本発明はこれ
に限るものではなく、停電警報器19から停電を検出した
信号を速度制御設定器18に入力することによって、停電
発生時と同時に交流電動機14, 15の回転速度を低下させ
るようにしてもよい。また、上記実施例では直流母線に
交流電動機の交流負荷を２基、直流負荷を１基が接続さ
れるとして例示したが、この負荷の数は増減してもよい
ことはいうまでもない。
間が長引く場合を対象にして説明したが、本発明はこれ
に限るものではなく、停電警報器19から停電を検出した
信号を速度制御設定器18に入力することによって、停電
発生時と同時に交流電動機14, 15の回転速度を低下させ
るようにしてもよい。また、上記実施例では直流母線に
交流電動機の交流負荷を２基、直流負荷を１基が接続さ
れるとして例示したが、この負荷の数は増減してもよい
ことはいうまでもない。
【００１１】本発明装置を上記のように操作することに
より、交流商用電源に接続される整流器と、蓄電池と、
蓄電池の直流電流を所望の周波数の交流電流に変換する
インバータ等から構成される静止型バックアップ電源装
置の容量を必要最小限に抑制することができる。例え
ば、図１に示したような回路系において、交流電動機14
に定格出力15kWの潤滑油供給ポンプ用電動機を、また交
流電動機15に定格出力10kWのターニング装置用電動機を
直流負荷16として２kWの制御用電源を用いて合計出力Ｐ
r が27kWである場合、商用交流電源停電時に、潤滑油供
給ポンプ用電動機は回転数を定格の85％まで下げ、ター
ニング装置用電動機の回転数を定格の10％まで下げるこ
とにより、停電時合計出力Ｐf は、 Ｐf ＝15kW×（0.85）3 ＋10kW× 0.1＋２kW＝12.2kW で済むことになり、同じ蓄電池容量で、従来よりも Ｐr ÷Ｐf ＝27÷12.2＝ 2.2倍 すなわち、約２倍の長さの停電時間までバックアップが
可能である。２倍の停電時間のバックアップが不必要で
あれば、その分だけ蓄電池容量が小さくできることにな
る。
より、交流商用電源に接続される整流器と、蓄電池と、
蓄電池の直流電流を所望の周波数の交流電流に変換する
インバータ等から構成される静止型バックアップ電源装
置の容量を必要最小限に抑制することができる。例え
ば、図１に示したような回路系において、交流電動機14
に定格出力15kWの潤滑油供給ポンプ用電動機を、また交
流電動機15に定格出力10kWのターニング装置用電動機を
直流負荷16として２kWの制御用電源を用いて合計出力Ｐ
r が27kWである場合、商用交流電源停電時に、潤滑油供
給ポンプ用電動機は回転数を定格の85％まで下げ、ター
ニング装置用電動機の回転数を定格の10％まで下げるこ
とにより、停電時合計出力Ｐf は、 Ｐf ＝15kW×（0.85）3 ＋10kW× 0.1＋２kW＝12.2kW で済むことになり、同じ蓄電池容量で、従来よりも Ｐr ÷Ｐf ＝27÷12.2＝ 2.2倍 すなわち、約２倍の長さの停電時間までバックアップが
可能である。２倍の停電時間のバックアップが不必要で
あれば、その分だけ蓄電池容量が小さくできることにな
る。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
停電検出時および／または直流電圧が予め設定された下
限値以下になった時に、速度制御設定器により交流電動
機の速度制御可能な範囲内でインバータを介して交流電
動機の速度を低下させるようにしたので、静止型バック
アップ電源装置の蓄電池の容量を必要最小限に抑制しつ
つ、商用交流電源の停電時における長時間のバックアッ
プを行うことができ、これによって設備の稼働率を向上
し、信頼性を高めることができる。
停電検出時および／または直流電圧が予め設定された下
限値以下になった時に、速度制御設定器により交流電動
機の速度制御可能な範囲内でインバータを介して交流電
動機の速度を低下させるようにしたので、静止型バック
アップ電源装置の蓄電池の容量を必要最小限に抑制しつ
つ、商用交流電源の停電時における長時間のバックアッ
プを行うことができ、これによって設備の稼働率を向上
し、信頼性を高めることができる。
【図１】本発明装置の一実施例の概要を示すブロック回
路図である。
路図である。
１ 商用交流電源母線 ２ 遮断器 ３ 停電検出器 ４ 整流器 ５ 蓄電池 ６ 直流母線 ７，８，９ 遮断器 10, 11 インバータ 12, 13 電磁接触器 14, 15 交流電動機 16 直流負荷 17 直流電圧検出器 18 速度制御設定器 19 停電警報器
Claims (2)
- 【請求項１】 交流電動機に電力を供給する静止型バッ
クアップ電源装置であって、 商用交流電源母線に接続される整流器と、該整流器に接
続される蓄電池と、前記整流器および／または前記蓄電
池から供給される直流電流を所望の周波数の交流電流に
変換するインバータと、商用交流電源の停電を検出する
停電検出器および／または前記蓄電池の直流電圧を検出
する直流電圧検出器と、停電検出時および／または直流
電圧検出値が所定の下限値以下に低下した時に、前記交
流電動機の速度制御可能な範囲内で前記インバータを介
して前記交流電動機の速度制御を行う速度制御設定器
と、からなる交流電動機の静止型バックアップ電源装
置。 - 【請求項２】 請求項１記載の交流電動機の静止型バッ
クアップ電源装置を操作する方法であって、 商用交流電源停電時には、前記蓄電池が放電する直流電
流を前記インバータにより交流電流に変換して前記交流
電動機へ供給するとともに、停電検出時および／または
前記直流電圧検出器によって検出される直流電圧が予め
設定された下限値以下になった時に、前記速度制御設定
器によって前記交流電動機の速度制御可能な範囲内で前
記インバータを介して前記交流電動機の速度を低下さ
せ、 一方、商用交流電源復帰時には、前記速度制御設定器お
よび前記インバータにより前記交流電動機の低速回転を
行って運転電流を前記交流電動機の定格電流以内に抑制
することを特徴とした交流電動機の静止型バックアップ
電源装置の操作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7323185A JPH09168244A (ja) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 交流電動機の静止型バックアップ電源装置およびその操作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7323185A JPH09168244A (ja) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 交流電動機の静止型バックアップ電源装置およびその操作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09168244A true JPH09168244A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=18152021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7323185A Pending JPH09168244A (ja) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 交流電動機の静止型バックアップ電源装置およびその操作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09168244A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001128486A (ja) * | 1999-10-26 | 2001-05-11 | Shibaura Densan Kk | モータの制御装置 |
| JP2017075612A (ja) * | 2013-01-17 | 2017-04-20 | 株式会社荏原製作所 | 流体供給装置 |
-
1995
- 1995-12-12 JP JP7323185A patent/JPH09168244A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001128486A (ja) * | 1999-10-26 | 2001-05-11 | Shibaura Densan Kk | モータの制御装置 |
| JP2017075612A (ja) * | 2013-01-17 | 2017-04-20 | 株式会社荏原製作所 | 流体供給装置 |
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