JPS5989533A - インバ−タ装置の並列運転方式 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、複数台のインバータ装置を並列運転して交流
電動機群を駆動するシステムに係り、特にインバータ装
置の故障時の正常インバータ装ｊ？′１“の運転方式の
改良を図るインバータ装置の並列運転方式に関するもの
である。

〔発明の技術的背鼠及び問題点〕

インバータ装置を用いた大祭ｈ１電源システムでは、シ
ステム・ダウンの事故を防雨しシステムとしての信頼性
を向上させる目的で複数台のインバータ装置を並列運転
する方式を用いる場合がある。

また、インバータ装置の並列運転システムでは、すくな
くとも１台のインバータ装置が故障した場合でもシステ
ムの定常運転継続ができるようシステム容量に余裕をと
るのが一般的である。同時（二個々のインバータ装置は
故障時には故障したインバータ装置を速やかに負荷から
切離し、復旧したインバータ装置は再びシステムに投入
できるよう配慮されている場合が多い。第１図は、従来
より行なわれているインバータ装置１，２．３の並列電
源システムの実施例を示したブロック図である。各イン
バータ装置は整流器１０と、直流フィルタ回路２０と、
直流を交流に変換する逆変換器３ｏと、逆変換器出力を
開閉する交流しゃ断器４ｏとから構成され、出力共通母
線を通して負荷電動機５゜へ電力は供給される。また、
電源システムの小形化、経済性、高効率化を図る目的で
交流を直流に変換する整流器出力を共通母線として用い
る場合の実施例を第２図に示す、。この場合には整流器
１０と、この出力を眉流共□通母線として半導体直流し
ゃ断器１５と、直流フィルタ回路２０と、逆変換器３０
と交流しゃ断器４０とから構成されている。

負荷の交流電動機５０として、たとえばヒステリシス電
動機の特性を第３図、第４図に示す。第３図は、ヒステ
リシス電動機のすべり（８１に対する入力電力（Ｐ、、
）、入力電流（１，）及びその力率（ＣＯ８ψ）の特性
である。第３図の破線は、ヒステリシス電動機の入力電
圧をある値へ減電圧した場合を示す。

図中Ｏ印は定格運転点を示す。第４図の実線は、ヒステ
リシス電動機の同期運転時の端子電圧（Ｖ、）に対する
入力電流の力率（ｃｏｓψ）、入力電流の有効分（１，
、）、及び無効分（■ヨ、）の特性を示したものである
。第４図の破線は、すべりを生じている場合のそれぞれ
の特性である。第３図からは、同期運転時（８−（Ｊ　
）　、比較的軽負荷又は電動機出力に余裕がある場合に
は、減電圧運転しても同期状態を保つことが可能である
。第４図からは、減電圧運転すると；■軽力率（ｃｎｓ
ψ）が良くなることが明らかで、さらに効率も向上する
ことが実験的にも確請されている。

たとえば、第１図あるいは、第２丙に示したインバータ
装置の並列運転システムにおいて、１台のインバータ装
置が故障した場合には、その故障機を速やかにシステム
から切離し、他の正常インバータ装置により負荷への給
電を継続する方法が一般に行なわれている。並列運転中
に１台を切離す場合、その瞬間故障機が負っていた負荷
は、他の正常機が負うことになるため、正常機にはステ
ップ的な負荷急変が起こる。第１図あるいは、第２図の
場合には、負荷が１．５倍になって、はば１０［３％の
負荷で運転継続しなければならない。これは、各インバ
ータにとって、きびしい使用となり、信頼性の面からも
好ましくない。

〔発明の目的〕

したがって、本発明は、前述の点に鑑み′／Ｉ：さ）ｔ
たものであり、その目的は、複数台のインバータ装置を
並列運転する電源システムにおいて、１台のインバータ
装置が故障した場合にも正常インバータ装置にかかる負
荷を軽減しシステムの信頼性を確保し、安定な運転を継
続出来るインバータ装置ｉ／ｌの並列運転方式を提供す
ることにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために、本、発明は、並列運転中の
１台のインバータ装置が故障した場合には、その時点で
正常なインバータ装置の出力電圧を負荷電動機が定常運
転できる範囲で下げ、減電圧運転するようにしたもので
ある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。第５図は、第
１図あるいは第２図に５示すようなインバータ装置の３
台並列運転システムにおいて、負荷′電動機群５０を運
転中に１台のインバータ装置が、たとえば転流失敗故障
した場合の・保護ブロック図を示したものである。この
構成で第１図と同じ符号は、同一回路を示している。第
５図は、転流失敗でインバータ回路３０が直流短絡を起
こした時直流フィルタ回路のコンデンサ７０の放電交流
のレベルを変流器８０の２次電流Ａで検出する転流失敗
検出回路６１ど、この検出回路６１の出力信号Ｂにより
インバータ装置を故障伴出させる制御回路６２と電圧制
御回路６３と、インバータ制御回路６５と、交流しゃ断
器制御回路６６とから構成されている。

第６図は、本発明の運転制御方法を示したタイムチャー
トである。この図において、時刻ｔ。に並列運転中の１
台のインバータ装置、たとえば、第１図の１が転流失敗
した場合転流失敗検出回路６１にて、コンデンサ７０の
放電交流を変流器８０を介して第６図のＡのレベルを検
出する。この検出回路６１の出力信号Ｂにより故障イン
バータ装置を速やかに停止すると伴に、他の正常インバ
ータ装置へ故障信号（）を送る。故障したインバータ装
置より故障信号１１を受けた正常インバータは、たとえ
ば、第１図の２及び３のインバータ装置のそ。

れぞれの出力電圧Ｖ、、ｖ３は、第６図のように定格値
よりも減電圧する。こうすることにより、正常インバー
タ２．３が負う負荷電流Ｉ、、Ｉ３は、故障が発生する
前と比べて、はとんど同じか、若干の増加で運転を継続
することができる。時刻ｔｏにて、正常インバータ装置
２及び３のそれぞれの出力電圧Ｖ、、Ｖ、をｈｌ’４線
に示すように定（・８値のままとすると、それらの出力
電流は、３台にて定常運転していた時の１５倍に増加す
る。第３図、第４Ｎからも明らかのように減電圧運転す
ることにより、ヒステリシス電動機群は、非常に経済的
な運転にもなる。

第７図は、電圧制御回路６３の一実施例を示したもので
あり、演算増幅器ＯＡＩ　、　ＯＡ２と、抵抗及びコン
デンサで容易に構成できる。他機の故障信号Ｈを受ける
と、アナログスイッチ（ＳＷ）がオンして（ト）極性の
電圧が加ｑされ、減電圧制御される。

〔発明の効果〕

以上本発明によれは、複数台のインバータ装置を並列運
転して電源システムを構成し、多数の交流電動機、特に
ヒステリシス電動機を駆動するシステムにおいて、少な
くとも１台のインバータ装置が故障した場合、当該故障
インバータ装置の故障信号を並列運転していた他の正常
インバータ装置へ送り、正常インバータ装置それぞれの
出力電圧を下げ、減電圧にて負荷電動機を運転すること
により、正常インバータ装置の出力電流をほとんど増加
させることなく運転継続でべ、信頼性の高いインバータ
装置の並列運転方式を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、従来のインバータ並列運転システム
の実施例を示すブロック図、第３１゛χ１、第４図は、
本発明の負荷となる電動機の特性を示す図、第５図は、
本発明の一実施例を示すブロック図、第６図は、本発明
の動作を示すタイムチャー１０・・・整流器、　　　　
　２０・・・自流フィルタ３０・・・インバータ回路　
４０・・・高速しゃ断器５０・・・交流電動機群　　６
１・・・転流失敗検出器６２・・・故障停止制御回路６
３・・・誤差増中器６４・・・位相制御回路　　　６５
・・・インバータ制御回路６６・・・しゃ断器制御回路 ７０・・・コンデンサ　　８０・・・変流器（７３１７
）代理人　弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名） 第　　１　図 第２図 第　　３　図 第　　４　図 第　５　＠

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電動機群を、複数台のインバータ装置を並列運転し
   た電源にて駆動するシステムにおいて、前記電動機群を
   定常運転中に、１台のインバータ装置が故障した場合、
   他の正常運転しているインバータ装置は、前記電動機が
   定常運転を継続できる範囲内で、それぞれの出力電圧を
   定格値以下に減電圧して運転を継続することを特徴とす
   るインバータ装置の並列運転方式。