JPS6315671A - 定電圧定周波数インバ−タ装置の横流制御回路 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 こ゛の発明は、他の交流電源と並列運転している定電圧
定周波数インバータ装置に流れる横流有効分を制御する
回路に関する。

〔従来技術とその問題点〕

第２図は２組の定電圧定周波数インバータ装置を並列運
転する場合の横流制御の従来例を示す制御ブロック図で
ある。この第２９ｒにおいて、電源側変換器としての整
流器１０Ａと負荷側変換器としてのトランジスタインバ
ータＩＯＢと、この両者の直流側同士を結合している直
流中間回路に接続されている平滑コンデン＋ｉｏｃとで
構成されている１号の定電圧定周波数インバータ装置Ｃ
以下ではＣＶＣＦインバータ装置と略記する）１０は交
流電源１から交流電力の供給を受けて一定電圧で一定周
波数の交流を出力する。２号ＣＶＣＦインバータ装置田
も同様に構成され、交流電源２からの交流電力を一定電
圧一定周波数の交流に変換するので、これら１号と２号
のＣＶＣＦインバータ装置１０と加とを並列運転して共
通の負荷３に一定電圧・一定周波数の交流電力を供給す
る。

上述のように両ＣＶ　Ｃ）’インバータ装置】０と加と
を並列運転する場合に、それぞれのＣＶＣＦインバータ
装置が出力する交流の電圧と周波数を適切に制御しない
と、両ＣＶＣＦインバータ装置間に横流が流れる不都合
を生じる。そこで第２図に示すように１号ＣＶＣＦイン
バータ装＃１０に備えられている横流演算器１３には計
器用変圧器１２からの電圧信号と、変流器１１が検出す
る１号ＣＶＣＦインバータ装置１０の出力電流信号と、
変流器２１が検出する２号ＣＶＣＦインバータ装置加の
出力電流信号とを入力し、電圧と電流の位相差θと、差
電流ΔＩとを検出することにより、この横流演算器１３
からは下記の（１）式に示す横流無効分信号Ａと、（２
）式に示す横流有効分信号Ｂとが出力される。

Ａ＝Δ工ｅｓｉＩＩθ　・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・（１）Ｂ＝Δ工ｅａｒｓθ　・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・（２）横流無効分信号Ａはインバータ
制御回路１６へ入力されてトランジスタインバータＩＯ
Ｈの出力！圧を適切に制御することにより、この横流無
効分を零にするようにしている。また横流有効分信号Ｂ
は周波数調節器１４に入力されてこの入力信号を零にす
る制御信号を電圧・周波数変換器（以下ではメ４゛変換
器と略記する）１５へ出力して周波数指令信号ｌこ変換
するので、この周波数指令信号にもとづき、インバータ
制御回路１６はトランジスタインバータＩＯＢが出力す
る交流の周波数を調節して、横流有効分が学となるよう
制御する。

２号ＣＶＣＦインバータ装置（９）にも上記と同様の横
流演算器が設けられていて、幽該２号ＣＶＣＦインバー
タ装置１２ｋ）に流れる横流有効分と横流無効分とを検
出しているので、その出力電圧と周波数とを１号ＣＶＣ
Ｆインバータ装置１０とは逆方向に制御することで、よ
り速やかな横流の解消を図ることができる。

ところで、１号ＣＶＣＦインバータ装置１０へ横流有効
分が流れたことを検出すれば、上述の構成による横流制
御回路の動作により出力周波数を上昇させてこの横流有
効分を速やかに零に抑制する。

しかし零になるまでに流入した横流有効分は直流中間回
路に接続されている平滑コンデンサＩＯＣに蓄積される
ことになるので、この平滑コンデンサ１０Ｃの電圧が上
昇するという不具合を生ずる。

そこで平滑コンデンサ１０Ｃの電圧を絶縁電圧検出器１
７により絶縁して検出し、コンパレータ１８によりこの
検出電圧が所定値以上になったことを検出すると、横流
直流電圧リミッ“り１９からの信号を周波数調節器１４
からの出力信号に加算させることにより横流有効分を強
制的に減衰させる。具体的にはトランジスタインバー’
ｊ　ＩＯＨの出力周波数を上昇させること１こより１号
ＣＶＣＦインバータ装置１０が分担する負荷の盆を２号
ＣＶＣＦインバータ装置２１）が分担する負荷量よりも
犬にすることで平滑コンデンサ１０Ｃの電圧を低下させ
るようにしている。

しかしながら直流中間回路の電圧を上昇させる原因は上
述せる横流有効分の流入ばかりではなく、負荷の゛急変
や交流電源電圧の急変などによっても発生する。それ故
横流が流れていないにも拘らず直流中間回路電圧が変動
し、そ゛れに起因して横流直流電圧’ｌ　ミッタ１９が
動作して周波数を変化させることがあり、安定した並列
運転の状態に悪影響を与える欠点を有している。

〔発明の目的〕

この発明は、他の交流電源と並列運転しているＣ　Ｖ　
ＣＦインバータ装置に横流有効分が流入したために平滑
コンデンサを備えた直流中間回路電圧が上りした場合に
のみこの直流電圧の上昇を抑制することができる定電圧
定周波数インバータ装置の横流制御回路を提供すること
を目的とする。

〔発明の要点〕

この発明は、他の交流電源と並列運転しているＣＶＣＦ
インバータ装置に流入する横流有効分を積分演算するこ
とにより、この横流有効分による平滑コンデンサ電圧の
上昇を間接的に検出し、この積分演算結果が所定値以上
になれば、当該ＣＶＣＦインバータ装置の周波数調節手
段に対して横流有効分を減少させる極性の補正信号を入
力させることにより、当該インバータ装置が出力する交
流の周波数を変化させることで直流中間回路電圧の上昇
を抑制しようとするものである。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の実施例を示す制御ブロック図であり、
この第１図により本溌明の詳細を以下に記述する。

第１図において、交流電源１から供給される交流電力は
電源側変換器としての整流器１０Ａにより直流電力に変
換されて直流中間回路へ出力されるが、この直流中間回
路には直流電力のリップル分を除去するための平滑コン
デンサＩＯＣが設けられており、この平滑コンデンサＩ
ＯＣを経て平滑された直流電力は、負荷佃変換器として
のトランジスタインバータ１０Ｂに人力し、このトラン
ジスタインバータ１０Ｂにより一定電圧・一定周波数の
交流電力に変換される。すなわち整流器１０Ａとトラン
ジスタインバータＩＯＢならびに平滑コンデンサＩＯＣ
で１号ＣＶＣＦインバータ装置が構成されるのであるが
、これと同じ構成の２号ＣＶＣＦインバータ装置２０も
交流電流２からの交流電力を入力して一定電圧・一定周
波数の交流電力を出力するので、これら１号ＣＶＣＦイ
ンバータ装置１０の出力側と２号ＣＶＣＦインバータ装
置（５）の出力側１とを並列に接続して運転することに
より、両者に共通な負荷３に定電圧・定周波数の交流電
力を供給する。なおこれら両ＣＶＣＦインバータ装置１
０と加に一定電圧・一定周波数の交流電力を出力させる
ための制御回路は、本発明とは直接の関係がないので、
その部分の図示と説明は省略する。

並列運転している１号ＣＶＣＦインバータ装置１０と２
号ＣＶＣＦインバータ装置加が出力する交流の電圧や周
波数に差異があると、その差異に対応して両装置間に横
流が流れる。横流演算器１３は、計器用変圧器１２から
の電圧信号ならびに変流器１】と２１からの電流信号と
を入力することで轟該ＣＶＣＦインバータ装［１０に流
れる横流を横流無効分と横流有効分とに分解して検出す
るので、横流無効分信号Ａと横流無効分信号Ｂとを出力
する。この横流無効分信号Ａはインバータ制御回路１６
へ入力し、横流有効分信号Ｂは周波数調節器１４とＶβ
変換器１５とを経てインバータ制御回路１６へ入力する
ようになっており、これらによりトランジスタインバ一
タＩＯＢを制御することで横流の有効分と無効分とを共
に零に抑制しようとするのは、既述の第２図に示す従来
例回路の場合と同じである。

本発明においては、積分器３１とコンパレータ諺と周波
数調節器１４へ補正信号を入力させる手段としてのリレ
ーおとを備え、適切な時点でこの補正信号を周波数調節
器１４へ入力させることによりトランジスタインバータ
ーＯＢが出力する交流の周波数を上昇させるよう番こ制
御する。

すなわち、１号ＣＶＣＦインバータ装置１０に流入する
横流有効分は横流演算器１３により演算・検出され直ち
に零になるよう抑制されるのであるが、この演算過程に
おいて流入された横流有効分や、制御誤差により残留し
ている横流有効分が直流中間回路に接続されている平滑
コンデンサＩＯＣに蓄積されてこれの電圧を上昇させる
。積分器３１はこのような横流有効分に対応した横流有
効分信号Ｂを入力してこれを積分する。この積分器３１
の時定数は直流中間回路に設けられている平滑コンデン
サ１０Ｃの静電容量に見合った値を選定することは勿論
である。

積分器３１の積分演算結果が所定値に達するとコンパレ
ータβからリレーおへ信号が送られてこのリレーあを動
作させ、接点３３Ａが閉路し、上述の補正信号が周波数
調節器１４へ与えられる。すなわちこの補正信号により
、トランジスタインバータ１０Ｂが出力する交流の周波
数が上昇するので、平滑コンデンサＩＯＣに上述の原因
で蓄積されていた電荷が放出されてその電圧を低下させ
るのであるが、このような周波数調節器１４への補正信
号は、横流有効分信号Ｂの積分値がコンパレータ３２で
設定している値以下になるまで継続する。

上述の説明は、２絹のＣＶ（’：Ｆインバータ装置を並
列運転する場合であるが、より多数のＣＶＣＦインバー
タ装置同士を並列運転する場合、あるいはＣＶＣＦイン
バータ装置と他の交流電源たとえば商用電源あるいは交
流発電機との並列運転を連続して行う場合、または電源
切換時の短時間並列運転の場合でも適用できるのは勿論
である。

〔発明の効果〕

この発明によれば、電源側変換器と負荷側変換器と、こ
れら両変換器の直流側同士を結合している直流中間回路
に設けられている平滑コンデンサとで構成されているＣ
ＶＣＦインバータ装置と、他の交流電源とを並列運転す
ることで一定電圧・一定周波数の交流電力を負荷に供給
しているときに生じる横流の有効分がＣＶＣＦインバー
タ装置に流入して直流中間回路にある平滑コンデンサに
蓄積されてその電圧を上昇させるのであるが、積分器が
横流有効分信号を積分してその値が所定値以上になれば
、周波数調節手段へ補正信号を入力させることによりこ
のＣＶＣＦインバータ装置が出力する周波数を強制的に
上昇させ、平滑コンデンサ蓄積エネルギーを放出させる
のであるが、このように平滑コンデンサ電圧の上昇を積
分器により模擬するようにしているので、交流電源電圧
変動や負荷変動などに起因する直流中間回路電圧の上昇
に対しては横流制御回路が作動することなく、従って並
列運転時に横流制御に悪影響を及ぼすことなく、かつ横
流有効分の蓄積による直流中間回路電圧の上昇のみを確
実に解消できる効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す制御プロ、り図であり、
第２図は２組の定電圧定周波数インバータ装置を並列運
転する場合の横流制御の従来例を示す制御プロ、り図で
ある。 １．２・・・交流電源、３・・・負荷、λ０・・・１号
ＣＶＣＦインバータ装置、ＩＯＡ・・・電源側変換器と
しての整流器、１０Ｂ・・・負荷側変換器としてのトラ
ンジスタインバータ、１０Ｃ・・・平滑コンデンサ、１
１．２１・・・変流器、１２・・・計器用変圧器、１３
・・・横流演算器、１４・・・周波数調節器、１５・・
・Ｖ／Ｆ変換器、　１６・・・インバータ制御回路、１
７・・・絶縁電圧検出器、１８・・・コンパレータ、１
９・・・横流直ａｔ圧すミ、り、■・・・２号ＣＶＣＦ
インバータ装置！、３１・・・積分器、３２・・・コン
パレータ、お・・・補正信号入力手段としてのリレー、
３３Ａ・・・リレー接点。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）電源側変換器と負荷側変換器と、これら両変換器の
   直流側同士を結合した直流中間回路に接続された平滑コ
   ンデンサとにより定電圧定周波数の交流を出力する定電
   圧定周波数インバータ装置と他の交流電源とを並列運転
   する際に、当該定電圧定周波数インバータ装置と前記他
   の交流電源との間を流れる横流の有効分を検出する手段
   と、この横流有効分を零にする周波数調節手段とを備え
   ている定電圧定周波数インバータ装置において、前記横
   流有効分を積分する手段と、この積分結果が所定値を越
   えたことを検出するコンパレータと、このコンパレータ
   の動作信号で前記周波数調節手段に横流有効分を減少さ
   せる極性の補正信号を入力させる手段とが備えられてい
   ることを特徴とする定電圧定周波数インバータ装置の横
   流制御回路。