JPS6040270B2 - インバ−タより商用電源への同期切替方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は負荷に対するィンバー夕からの電力供給を商用
電源からの電力供給に同灘切替を行うための方法に関す
る。

近年、風水量制御機器の省エネルギー化をはかるため、
風水の通路に配置される弁の閉口度の調整に基づく風水
量制御は採用されなくなっている。

即ち、この弁制御による風水量制御にあっては速度の２
案トルク負荷となり、従って必要な電力が速度の３案に
比例することになり、ェネルギ一揖失大ならしめるから
である。よって、今日においては、もっぱら弁の閉口度
制御を採用することなく、風水量制御用電動機の速度制
御に基づく風水量制御が採用されている。しかるに、電
動機速度制御に基づく風水量制御は可変電圧、可変周波
数（以下、ＶＶＶＦと称する）形ィンバータによって交
流電力を供給することを基本としているが、効率の点か
ら１００％速度においては商用電源より直接電力を風水
量制御用電動機に供給することが強いられる。この交流
電源の切替において、開閉器によって切替動作をすれば
商用電源及びィンバータ出力の各電圧、周波数及び位相
を一致させておいたとしても開閉器の切替時（約数１０
仇ｈｓ）の間にずれてしまうので切替時において負荷に
ショックを与えることになる。

また、商用及びインバータの両交流電源を一時ラップさ
せて後、切替えることも考えられるが、切替時のラッシ
ュによりィンバータが転流失敗により動作不能になる等
の不都合があった。本発明の目的は雷源切替時にィンバ
ータ中の主サイリスタのゲートブロックを行うと同時に
ィンバータ中を流れる電流を零とするように制御して無
瞬断で、かつ円滑なる電源の切替を行う手段を提供する
ことにある。以下、図示する実施例について具体的に説
明する。

図は本発明に係る方法を実施するための具体的回路図で
、同図において１は商用交流電源で、順変換作用をなす
サィリスタ２ａ〜２ｆから構成される順変換回路２の交
流入力側に接続される。４ａ〜４ｆは逆変換回路を構成
する負荷担持用サィリスタでそれぞれに各別のダイオー
ド５ａ〜５ｆ（後述する転流コンデンサの放電防止作用
をなす）を図示のように接続して逆変換回路Ｒを構成し
ている。

そして、この逆変換用サィリスタ４ａ〜４ｆを主要部と
する逆変換回路Ｒの直流入力側には順変換回路２の出力
がリアクトル３を介して供給される。６ａ〜６ｆは転流
用コンデンサで、逆変換回路Ｒの一構成要素をなし、各
逆変換用サィリス夕４ａ〜４ｆの転流回路を横成すべく
図示の通りに薮綾されている。

７は変圧器で、その−次側には逆変換回路Ｒの出力側が
接続され、その二次側は開閉器８を介して負荷用電動機
Ｍに接続される。

９は開閉器で、商用交流電源１と電動機Ｍとの間に介在
される。

１川ま変流器で、順変換回路２の交流入力側の電流を検
出したうえ、電流制御器１１に検出信号を供給する。

そして、この電流制御器１１からの出力によって移相器
１２を制御し、順変換回路２中のサィリスタ２ａ〜２ｆ
の位相制御をなすべく電流マィナループを構成している
。１３は設定器で、負荷への出力電圧ないし周波数を規
制するもので、電圧制御器１４及びＶ一Ｆ変換器１５に
設定指令を送るものである。１６は分配器で、Ｖ−Ｆ変
換器より指令を受けて増幅器１７を介して逆変換回路Ｒ
中のサィリスタ４ａ〜４ｆのゲートに対してゲート指令
を供給する。

１８は出力電圧検出用変圧器で、逆変換回路Ｒよりの出
力を得て、これに比例した指令を上記電圧制御器１４に
供給する。

これによって順変換回路２中の各サィリスタ２ａ〜２ｆ
の位相制御がなされて自動電圧調整が行なわれ負荷電動
機Ｍに対して設定器１３で規制される電圧が維持される
。１９は変流器で、商用電源１から電動機Ｍに流れる電
流を検出すべく開閉器９及び電動機Ｍとの間の適所に配
置される。

そして、この変流器１９からの出力信号は電流検出器２
川こ導びかれ、当該電流検出器２０から上記電流制御器
１１及び増幅器１７に供給される。上記構成において、
まず負荷電動機Ｍを始動なし、し低速運転させる場合は
開閉器９を関路した状態において、開閉器８を投入して
おく、そこで、設定器１３を所定の大きさに設定すると
、この設定状態に応じた指令が電圧制御器及びＶ−Ｆ変
換器に供給され、電圧制御器１４からの指令が電流制御
器１１を介して移相器１２を制御し、日頃変換回路２中
の各サィリスタ２ａ〜２ｆの位相制御をなし、順変換回
路２の出力電圧を設定器１３に規制される電圧に自動制
御がなされる。

一方、Ｖ−Ｆ変換器１５からの出力指令に基づき分配器
１６が設定器１３からの出力に応じた周期のパルス信号
を増幅器１７に供給し、逆変換器Ｒ中の各サイリスタ４
ａ〜４ｆの各ゲートに設定器１３の出力に規制される所
定の周期にてゲート信号が送られる。このようにして負
荷電動機Ｍは設定器１３からの出力に応じた電圧及び周
波数にて始動し、しだいに電圧及び周波数を増していく
ことになる。この際、逆変換回路Ｒの出力電圧に比例し
た信号が検出用変圧器１８より電圧制御器１４に送られ
、設定器１３で定まる逆変換回路Ｒの出力電圧に変動が
生じたときには上記電圧制御器１４の作用により順変換
回路２の各サィリスタ２ａ〜２ｆの点弧位相を変化せし
め逆変換回路Ｒの出力電圧を設定器１３によって定まる
電圧値に自動修正される。このように始動時ないし商用
電源周波数と異なる周波数（特に商用周波数に比して低
い周波数）にて負荷電動機Ｍを駆動する場合は設定器１
３の指令に規制される周波数及び電圧を厭変換回路２及
び逆変換回路Ｒより得て行う。さて、周波数がしだいに
上昇し商用周波数にて電動機Ｍを駆動する本発明に係る
方法は次の通りである。

即ち、まずィンバータを構成する逆変換回路Ｒからの出
力電圧、周波数及び位相をそれぞれ商用電源の出力電圧
、周波数及び位相に図示しない周知の手段によりほぼ一
致させる。次に開閉器９を閉じると商用電源１より直接
負荷電動機Ｍを蓮らねる回路が開成される。このため電
流検出用変流器１９から出力指令が供給される。この変
流器１９からの指令を受けた電流検出器２０は増幅器１
７及び電流制御器１１に指令を送る。よって増幅器１７
はゲート信号の供給を停止し、逆変換回路Ｒ中の各サィ
リスタ４ａ〜４ｆのゲートしや断が達成される。一方、
このゲートしや断と同時に上記電流制御器１１への電流
検出器２０よりの指令に基づいて日頃変換回路２の各サ
ィリスタ２ａ〜２ｆの導通角を急激に絞り、順変換回路
２から逆変換回路Ｒへ流れる電流を殆んど０にまで減少
せしめるものである。そこで開閉器８を閥路する。

以上述べたように本発明に係るィンバータより商用電源
への同期切替方法は負荷用電動機Ｍに交流電力供給の過
程において、始動時ないし低速時におけるィンバータを
構成する逆変換回路からの電力供給状態より商用電源か
らの電力供給に切替えるに際して周知の手段により上記
各交流電源の電圧、周波数、及び位相をできるだけ一致
せしめて後、両電源を負荷電動機にラップさせ、商用電
源１から負荷電動機Ｍに直接流れる電流に基づき逆変換
回路Ｒ中の全てのサィリスタ４ａ〜４ｆのゲートしや断
するとともに逆変換回路Ｒに電流を供給する順変換回路
２の各サィリスタ２ａ〜２ｆの導通角を絞るようにした
ものである。

このような手段によって逆変換回路Ｒは蚤源切替に際し
て確実に動作を停止するから商用電源１及び逆変換回路
Ｒとの位相の若干の相違があっても逆変換回路Ｒ中のサ
イリスタ４ａ〜４ｆの転流失敗の生ずる余地なく当該サ
ィリスタ４ａ〜４ｆを確実に保護することができ円滑な
る電源の切替を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を説明するための回路図である。 １・…・・商用電源、２・・・・・・順変換回路、２ａ
〜２ｆ・・・・・・サィリスタ、Ｒ・・・・・・逆変換
回路、４ａ〜４ｆ・・・・・・サィリスタ、Ｍ・・・・
・・負荷用電動機、１１・・・・・・電流制御器、１７
……増幅器、１９・・・・・・変流器、２０・・…・電
流検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 商用電源から順変換回路及び逆変換回路を順次介し
   て得られる交流電源から負荷に電力を供給する回路より
   、上記商用電源を直接負荷に供給する回路に電圧、周波
   数及び位相をほぼ一致させて切替えるようにした回路構
   成において、上記電源切替に際して、上記両交流電源を
   ラツプさせると同時に、商用電源から負荷に流入する電
   流に基づいて得られる信号を検出し、この検出信号に基
   づいて電流検出器を動作させ、この電流検出器の出力信
   号に、逆変換回路の負荷電流担持用サイリスタのゲート
   しや断と順変換回路のサイリスタの導通角絞り動作とを
   担わせるようにしたインバータより商用電源への同期切
   替方法。