JPS59169366A - 電源制御システム - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、状況に応じてインバータあるいは商用′低
源のいずれかから負荷に連続的に、給電する電源制御シ
ステムに関する。

インバータを主とし、商用′電源を補助的に使用するこ
の種の電源制御システムとしてＬＬ、従来、第１図に示
すものが知られている。

商用電源１とインバータ２の出力は、それぞれサイリス
タなどの半導体スイッチＳＷ、およびＳＷ２を介して負
荷４に到る共通絽亀路３に接続されている。インバータ
２は同期制御回路５によって制御され、その出力が開用
゛邂源１と同期している。

２系統の半導体スイッチＳＷ、とＳＷ、は制御１回路６
によって瞬間的にオン・オン切換制御され、これにより
インバータ２または商用電源１のいずれかから、瞬断も
生じることなしに、連続的に負４４への給′喧が行なわ
れる。

通常時はスイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ２がオフ
となっていて、インバータ２から給電されており、イン
バータ２の異常が検出さノｔだ場合にスイッチＳＷ、が
オン、スイッチＳＷ２がオフとなり、商用゛電源１から
給電される。

また、インバータ２の出力線路には変流器７が配置され
、インバータ２の給電時におけるその出力電流レベルが
検出される。変流器７の出力は検出回路８に人力され、
インバータ２の出力電流レベルと予め設定された基早し
・ベルとが比較され、その比戟紹来が制御卸回路６の人
力となる。

そして、インバータ２からの給電時において、負荷４狽
１１で短゛絡事故などが発生すると、インバータ２の出
力電流が増大する。その際に、インバータ２の転流が工
部となる前の段階で、検出回路８から出力信号が生じ、
これを受けて制御回路６が働いてスイッチＳＷ、ヲオン
、スイッチＳＷ２をオフとし、商用電源１からの給′１
に切換える。

上述した従来の電源制御システムでは、次のような問題
があった。

上記のように、負荷４１貝１１の事故でインノ（−夕２
の出力直流が増大すると、転流不能となる前に開用゛屯
諒１に切換えられる。このとき、曲用胤源１が強力で、
事故の程度が軽ければ、貝イ心４のφ故をブローアウト
することができ、負値４に正常なパワーを供給すること
ができる。しかし、負何４側が光全に短絡するような大
事故が発生した場付、その事故をブローアウトすること
が６易でなく、商用電源１から貞萌４１則へ過大な電流
がωしれ続け、ついには藺用籠源側の半、８本スイッチ
ＳｗＩを破壊してし覆う。つ捷り、ｊＬ荷側の渉故によ
って遡源システム側に１で移置／、〕Ｓおよび、システ
ムビ」の素子が破壊してしまうと同時に、負荷への給電
を継続することができなくなってしまう。

この発明は上述した従来の間組点に鎌みなされたもので
あり、その目的は、インバータと商用電源を半導体スイ
ッチで瞬間的に切換えることができ、かつ負荷電流が過
大になっても半導体スイッチを破壊することなく、シか
も負荷への給゛峨を継続することができる′ｇ源制側］
シスデムを提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明は、開用電源側
半導体スイッチと並列に接続された。電磁スイッチと、
負荷に到る共通給電路に流れる負荷電流Ｖベルを検出す
る構出手段と、予め設定された高、低２段階の基準レベ
ルと上記負荷電流レベルとを比較する比ｅ＋段と、負荷
電派レベルが上記高基準レベル以上になったとき商用−
１匁１則半辱体スイッチと上ｇｅ　電磁スイッチをオン
と、インバータ１目０半導体スイッチをオフリこする制
ｔ＋＋手段と、負荷電流レベルが上記低基準レベル以Ｆ
Ｋ　ｆ、：つたとき上記′（磁スイッチをオフにする手
段と、上記’Ｋ　Ｍ＆スイッチがオフになったのに応答
して商用ｍ源側半導体スイッチをオフ、インバータ１Ｉ
ｌ１１牛４享体スイッチをオンにする制御中膜を設けた
ことを特徴とする。

以下、この発明の一冥施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第２関はこの発明による畦源制御システムの構成を示す
。同図において、第１図と同一あるいは対応する部分に
は同一符号を付している。

四用醒源１．インバータ２．半導体スイッチＳＷＩとＳ
Ｗ、　、共通給電路３．負荷４の基本的な接続関係は従
来とほぼ同じである。

たたし本発明では、商用低源ｇｉ１１手導体スイッチＳ
Ｗ。

と直列に限流用リアクトル９が接続さり、さらに、スイ
ッチＳＷＩとリアクトル９の直列回路と並列に電磁スイ
ッチＳＷ、が接続されている。

同期制御回路５は、商用電源１を基準信号としインバー
タ２の出力を大刀信号として両信号の位相差を演出する
位相比較器ＦＤと、この位相比較器ＦＤの出力を平滑す
るローパスフィルタＬＰＦと、このローパスフィルタＬ
ＰＦの出力を制御信号とする電圧制御７！！！町変周波
数発振器ＶＯＯとがらｔす、この発振器ＶａＯの出力で
インバータ２を制御し、インバータ２の出力を商用電源
１に同期させる位相ロックループ（ＰＬＬ　）を構成し
ている。

変流６１０は共通給電路３に配置されており、インバー
タ２か商用電？１Ｉｉｔ１からかに関係なく、負荷４に
供給される４流レベルを検出する。変流器１０の交流出
力は（Ａｃ７ｖｃ　）変換器１１にて直流信号Ｖｘに変
換される。この信号Ｖｘ　は負荷電流レベルに比例する
信号である。

負荷電流レベル信号ＶＸ　は２つのコンパレータｃｐ、
、　ａｐ２ｖｃ入力され、予め設ボされた高、低２段階
の基準レベル■ゆ、ｖＬ　　とそれぞれ比較される。

高基準レベルｖＨはインバータ２から商用（諒１へ切換
える点の負荷電流レベルに相当し、信号ｖｘがレベルｖ
Ｈ以上になると、コンパレータＯＦ、の出力で７リツプ
フロツプ１２がセットされる。唸だ、低基準レベルＶＬ
は商用電源１７１１１・らインバータ２へ切ベル■、以
下になると、コンパレータｃＰ２の出力で７リツプフロ
ツプ１２がリセットされる。

インバータ２側のスイッチｓｗ２は、俊述するように、
フリップフロップ１４がセラｒされると、ゲート回路１
５の制御でオンとなり、フリップフロップ１４がリセッ
トされるとオフとなる。

商用′通源１側のスイッチｓｗ、は、フリップ７０ツブ
１６がセットされると、ゲート回路１７の制御でオンと
なり、フリップフロップ１６がリセットされるとオフと
なる。

゛直感スイッチＳＷ３は、フリップ７０ツブ１８がセッ
トされたとき、１部側回路１９が動作し・てオンとなり
、フリップ７０ツブ１８がリセットさ１．るとオフとな
る。この゛電磁スイッチｓｗ、　Ｋは常閉形の遅勤全に
オフすると、連動接点２０がオンとなる。

これらフリップフロップ１４．１６．１８は、上述した
負荷１流レベル・は号Ｖｘの比較出力と、他の系から与
えられる給電指令信号Ｓ２およびインバータ２の異常悟
号Ｓ、と、上記連動接点Ｓ、に従って、陶理回路Ｇ、−
Ｇ、を介して以下のようＫ　節４御される。

初シｊ状態としては、フリップフロップ１２．１４゜Ｌ
６．ｉ　１８はすべてリセットされており、インバータ
異常信号Ｓ、が０”である（正常を示す）。１だ、′電
磁スイッチＳＷ、はオフしているので、述！ｙｌ接点２
０はオンである。そこで給電指令信号８２ｈｓ　ＩＴ　
ＩＩ＋となると、ＡＮＤ回Ｗｒ　Ｇ　ｓの３人力がすべ
て”１″″にｑｉＪい、その出力がゝ」°′となってフ
リップフロップ１４ヲセツトする。これでスイッチＢＷ
、がオンおなり、インバータ２から負荷４に給電される
。

上記の状態で負荷４側で事故が発生し、負荷゛電流が増
大し、信号Ｖｘが高基準レベルＶＨＪメ上になったとす
る。すると、フリップ７０ツブ１２がセットされ、ＯＲ
回路Ｇ２の出力が１″、ＡＮＤ回ｊ塔０３の出力が０″
′となり、フリップ７０ツブ１４がリセットされると回
路に、フリップフロップ１６と１８がセットされる。こ
れでスイッチＳＷ２がオフ、スイッチＳＷ、とＳＷ２が
オンとなり、商用電源］から負荷４へ給魁妊れる。この
＋ＪＪ侯え１・ま、半導体スイッチＳＷ、とＳＷ２のオ
ン・オフ動作で腐めて両速になされ、瞬断も生じない。

捷だ、上記の状態で商用電源１から負荷４へ過大な電流
が流れ続けても、その電流の多くは機械接点である′電
磁スイッチＳＷ３を流れるため、半導体スイッチＳＷ、
を破壊することがなく、確実に給電を＃絖することがで
きる。

以上の動作は、インバータ異常信号Ｓ、が１″′になっ
たときも同じである。

なお、上記の状態では、電磁スイッチＳＷ、がオンして
いるので、その連動接点２０はオフとなっている。

次に、上記のように商用電源１に！；Ｔｌ換えられ、そ
の住争故がブローアウトされ、負荷′電流が減少し、信
号■工が低基準レベル■Ｌ以下になったとする。

すると、フリップ７０ツブ１２がリセットさル、ＯＲ回
路Ｇ２の出力が”Ｑ”、　　ＡＮＤ回路Ｇ１の出力が１
″となり、フリップフロップ１８がリセットきれる。こ
れで電磁スイッチＳＷ３かオフとなり、半導体スイッチ
ＳＷ、のみを通して給電される。

上６己のようｉｃ　ｎｆ　ｍスイッチＳＷ、がオフする
と、その連動接点２０がオンとなり、これを受けてＡＮ
ＩＩ：回路Ｇ３の出力が１°′となる。この信号で７リ
ツプフロツプ１４がセットされると同１呼に、フリップ
フロップ１６がリセットきれる。これで半導体スイッチ
ＢＷ、とＳＷ２が瞬時に反転しく　ＳＷ、がオフ、ＳＷ
。

がオン）、インバータ２から負荷４に給電される。

この切換え動作の以前に電磁スイッチＳＷ、がオフして
いるので、これのチヤタリングなどによる悪形寄は１つ
たくない。

以上計、１ｔｉｌに説明したように、この発明の′鼠源
制御システムによれば、インバータと商用電源の瞬時に
切りさえ、ること、半２４体スイッチを過醒流から珠腹
すること、事故発生時でも碓央に心電を継続することが
実現でさる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電源制御システムの構成図、輿２図は本
発明の一実施例による胤源制御システムの構成図である
。 ■・・商用遡源、２・・インバータ、３　共通給電路、
４　・負荷、５・・同期制御回路、９　限流用リアクト
ル、１０・変流器、ｓｗ、、　ｓｗ、・−半纏体スイッ
チ、ＳＷ３　　・心線スイッチ、２０・・連動成魚、Ｃ
Ｐ、　、　ＣＰ、　　・コンパレータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （］、ｌ　　商用゛電源およびこれに同期制御はれるイ
   ンバータの出力をそれぞれ半４体スイッチを介して負荷
   に到ゐ共通給指：路に接続し、上記曲用−課側半・・！
   チ体スイッチと上記インバータ測子４体スイッチとを瞬
   ｉ田的にオン・オフｌＪＪ」置市ＩＪ　Ｔｈｉ　Ｌ、上
   詫商用′Ｃ区源捷たは上記インバータのいずれがから貝
   イ釘にｉ隘ＩｊＬするシステムにおいて、上占己筒用紙
   源倶１半尋坏スイッチと並列に候結さｎた電磁スイッチ
   と、上記共通爾電路に６ｔｃれる負何峨流レベルを快出
   する構出手段と、予め１５シボされたＩＷＩ　＋　低２
   段ｌ・）ｙの基準レベルと上記１炭山丁段で検出された
   負荷電流レベルとを比較する比較手段と、負荷電流レベ
   ルが上記尚基準レベル以上になったとき上紀商用電源仙
   半纏体スイッチと上記電磁スイッチをオン、上記インバ
   ータ側半導体スイッチをオフにするＩＩＪ側１＋収と、
   負荷電流レベルが上記低基準レベル以下になったとき上
   記電磁スイッチをオフにする制御手段と、上記ｔ＝５ａ
   スイッチがオフになったのに応答して上記商用厄源側半
   導体スイッチをオフ、上記インバータ側半導体スイッチ
   をオンにする制御手段とを備えたことを特徴とする電源
   制御システム。