(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源などの交流電源の出力に接続された第１電磁接触器の接点と、無停電電源装置の出力に接続された第２電磁接触器の接点とを交互に閉路させ、閉路した第１又は第２電磁接触器の接点を介して負荷に給電する無停電電源システムであって、
無停電電源装置の出力電圧の位相を前記交流電源の電圧の位相に同期させる無停電電源装置の制御回路において、
無停電電源装置の出力電圧と前記交流電源の電圧との位相差を検出する位相差検出器と、
前記負荷に流れる電流と無停電電源装置の出力電流とから横流を検出する横流検出器と、
該横流と無停電電源装置の出力電圧の指令値とから横流の有効電力成分を検出する乗算演算器と、
該有効電力成分の積分演算をして出力する積分演算器と、
乗算演算器の出力から積分演算器の入力の経路に挿入されたスイッチと、
位相差検出器の出力値と積分演算器の出力値とを加算する加算演算器と、
加算演算器の出力に基づいて、無停電電源装置の出力の電圧の位相を調整する周波数調節器と、
第１電磁接触器の接点を介して負荷に給電中に、第２電磁接触器に複数回の寸動動作を行わせ、この寸動動作により第２電磁接触器の接点が閉路している期間内の所定の時間、前記スイッチの接点を閉路させる操作回路とを備えたことを特徴とする無停電電源装置の制御回路。
【請求項２】
複数（ｎ）台の無停電電源装置それぞれの出力に接続されたｎ個の電磁接触器の接点のいずれか１個以上を閉路させ、閉路したそれぞれの電磁接触器の接点を介して負荷に給電する無停電電源システムであって、
それぞれの無停電電源装置の出力電圧の位相を負荷の端子電圧の位相に同期させるそれぞれの無停電電源装置の制御回路において、
この無停電電源装置の出力電圧と負荷の電圧との位相差を検出する位相差検出器と、
前記負荷に流れる電流とこの無停電電源装置の出力電流とから横流を検出する横流検出器と、
該横流とこの無停電電源装置の出力電圧の指令値とから横流の有効電力成分を検出する乗算演算器と、
該有効電力成分の積分演算をして出力する積分演算器と、
乗算演算器の出力から積分演算器の入力への経路に挿入されたスイッチと、
位相差検出器の出力値と積分演算器の出力値とを加算する加算演算器と、
加算演算器の出力に基づいて、この無停電電源装置の出力の電圧の位相を調整する周波数調節器と、
前記ｎ個の電磁接触器の内、接点が開路しているいずれか１個の電磁接触器に複数回の寸動動作を行わせ、この寸動動作により該電磁接触器の接点が閉路している期間内の所定の時間、前記スイッチを閉路させる操作回路とを備えたことを特徴とする無停電電源装置の制御回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無停電電源システムを構成する無停電電源装置の制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、この種の無停電電源システムの従来の構成例を示す回路図である。
図３において、この無停電電源システムは交流電源としての商用電源１と、商用電源１の出力に接続された電磁接触器２と、主回路１１，制御回路２０からなる無停電電源装置１０と、無停電電源装置１０の出力に接続された電磁接触器１５と、この無停電電源システムの負荷３とから構成され、図示しないシーケンス回路により電磁接触器２と電磁接触器１５とが交互に励磁されることで負荷３に電力が供給される。
【０００３】
また前記主回路１１は、整流電源，蓄電池などの直流電源１２と、半導体スイッチ素子などからなるインバータ１３と、インバータ１３の出力電圧の波形整形をするＬＣフィルタ１４とで構成される。
さらに前記制御回路２０は、無停電電源装置１０の出力電圧と商用電源１の電圧との位相差を検出する位相差検出器２１と、検出された位相差のオフセット量を補正するオフセット設定器２２と、位相差検出器２１の出力とオフセット設定器２２の設定値とを加算する加算演算器２３と、加算演算器２３の出力に基づいて無停電電源装置１０の出力の電圧の位相を調整する周波数調節器２４と、電圧指令器２５の指令値（交流量）に基づいて、無停電電源装置１０の出力の電圧を調整する電圧調節器２６と、周波数調節器２４の出力と電圧調節器２６の出力とにより無停電電源装置１０の出力電圧の振幅，周波数，位相を商用電源１の電圧，周波数に同期させるための駆動信号をインバータ１３に与えるＰＷＭ制御回路２７とで構成される。
【０００４】
上述の無停電電源装置１０の制御回路２０を形成するそれぞれの構成要素は、公知の技術を用いて構築できるので、その詳細な動作説明を省略する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の無停電電源装置１０の出力電圧と商用電源１の電圧との位相差を検出する位相差検出器２１においては、無停電電源装置１０の出力電圧が有する電圧リプルや波形歪みを除去するフィルタを備え、このフィルタの出力のゼロクロス点と商用電源１の電圧のゼロクロス点とにより位相差を検出し、該フィルタによる無停電電源装置１０の出力電圧の位相遅れは、オフセット設定器２２のオフセット量により調整を行っていた。
【０００６】
しかしながら、このオフセット量の調整は、例えば、オシロスコープなどにより無停電電源装置１０の出力電圧の波形と商用電源１の電圧の波形とを観測して行うようにしていたが、上述の如く無停電電源装置１０の出力電圧が有する電圧リプルや波形歪みのために、該オフセット量を精度よく調整するためには多大な労力と熟練が必要であった。
【０００７】
この発明の目的は、上記問題点を解決する無停電電源装置の制御回路を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この第１の発明は、商用電源などの交流電源の出力に接続された第１電磁接触器の接点と、無停電電源装置の出力に接続された第２電磁接触器の接点とを交互に閉路させ、閉路した第１又は第２電磁接触器の接点を介して負荷に給電する無停電電源システムであって、無停電電源装置の出力電圧の位相を前記交流電源の電圧の位相に同期させる無停電電源装置の制御回路において、
無停電電源装置の出力電圧と前記交流電源の電圧との位相差を検出する位相差検出器と、前記負荷に流れる電流と無停電電源装置の出力電流とから横流を検出する横流検出器と、該横流と無停電電源装置の出力電圧の指令値とから横流の有効電力成分を検出する乗算演算器と、該有効電力成分の積分演算をして出力する積分演算器と、乗算演算器の出力から積分演算器の入力の経路に挿入されたスイッチと、位相差検出器の出力値と積分演算器の出力値とを加算する加算演算器と、加算演算器の出力に基づいて、無停電電源装置の出力の電圧の位相を調整する周波数調節器と、第１電磁接触器の接点を介して負荷に給電中に、第２電磁接触器に複数回の寸動動作を行わせ、この寸動動作により第２電磁接触器の接点が閉路している期間内の所定の時間、前記スイッチの接点を閉路させる操作回路とを備える。
【０００９】
また第２の発明は、複数（ｎ）台の無停電電源装置それぞれの出力に接続されたｎ個の電磁接触器の接点のいずれか１個以上を閉路させ、閉路したそれぞれの電磁接触器の接点を介して負荷に給電する無停電電源システムであって、それぞれの無停電電源装置の出力電圧の位相を負荷の端子電圧の位相に同期させるそれぞれの無停電電源装置の制御回路において、
この無停電電源装置の出力電圧と負荷の電圧との位相差を検出する位相差検出器と、前記負荷に流れる電流とこの無停電電源装置の出力電流とから横流を検出する横流検出器と、該横流とこの無停電電源装置の出力電圧の指令値とから横流の有効電力成分を検出する乗算演算器と、該有効電力成分の積分演算をして出力する積分演算器と、乗算演算器の出力から積分演算器の入力への経路に挿入されたスイッチと、位相差検出器の出力値と積分演算器の出力値とを加算する加算演算器と、加算演算器の出力に基づいて、この無停電電源装置の出力の電圧の位相を調整する周波数調節器と、前記ｎ個の電磁接触器の内、接点が開路しているいずれか１個の電磁接触器に複数回の寸動動作を行わせ、この寸動動作により該電磁接触器の接点が閉路している期間内の所定の時間、前記スイッチを閉路させる操作回路とを備える。
【００１０】
この発明によれば、前記負荷に流れる電流と無停電電源装置の出力電流とから横流を検出し、該横流とこの無停電電源装置の出力電圧の指令値（交流量）とから横流の有効電力成分を検出し、該有効電力成分の積分演算をし、この積分演算値を前記位相差検出器の出力に加算することにより、前記位相差の調整を精度よく、自動的に行うことができる。
【００１１】
なお前記積分演算器の出力は、前記位相差の調整量を保持することができるので、この無停電電源システムを立ち上げた後に、数回程度、前記操作回路により該積分演算器の演算動作をさせればよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の第１の実施例を示す無停電電源システムの回路構成図であり、図３に示した従来例と同一機能を有するものには同一符号を付して、その説明を省略する。
すなわち図１において、この無停電電源システムは商用電源１，電磁接触器２，１５の他に、負荷３に流れる電流を検出するＣＴ４と、主回路１０と制御回路３１とからなる無停電電源装置３０と、無停電電源装置３０の出力電流を検出するＣＴ１６とを備えている。
【００１３】
また、制御回路３１は位相差検出器２１，加算演算器２３，周波数調節器２４，電圧指令値２５，電圧調節器２６，ＰＷＭ制御回路２７の他に、ＣＴ４の二次電流とＣＴ１６の二次電流とから横流を検出する横流検出器３２と、検出した横流と電圧指令器２５の指令値（交流量）とを乗算演算して該横流の有効電力成分を出力する乗算演算器３３と、該有効成分の積分演算をする積分演算器３４と、スイッチ３５と、電磁接触器２の接点を介して負荷３に給電中に、電磁接触器１５に複数回の寸動動作を行わせ、この寸動動作により電磁接触器１５の接点が閉路している期間内の所定の時間、スイッチ３５の接点を閉路させる操作回路３６とを備えている。
【００１４】
この無停電電源装置３０の位相差検出器２１が検出した位相差のオフセットに対する調整操作を以下に説明をする。
図１に示す如く、商用電源１から閉路した電磁接触器２を介して、無負荷状態の負荷３に給電中に、操作回路３６により電磁接触器１５に複数回の寸動動作を行わせ、この寸動動作により電磁接触器１５の接点が閉路している期間（例えば、５０〜６０ミリ秒程度）に、商用電源１の電圧と無停電電源装置３０の出力電圧とに位相差があると、横流検出器３２の出力に横流が検出され、この横流と、商用電源１の電圧すなわち負荷３の端子電圧と等価である電圧指令器２５の指令値（交流力）との乗算演算値は、この横流の有効電力成分が出力されることは、公知の技術である。
【００１５】
前記電磁接触器１５の接点が閉路している期間内の所定の時間（例えば、５ミリ秒程度）、スイッチ３５の接点を閉路させると、積分演算器３４は前記有効電力成分の積分演算を行い、その後スイッチ３５の接点を開路すると積分演算器３４の出力値は直前の値を保持し、前記寸動動作を２〜３回行うことにより、位相差検出器２１が検出した位相差のオフセット量が調整される。
【００１６】
なお、積分演算器３４の積分演算を動作させる期間を５ミリ秒程度としたのは、前記位相差のオフセット量が加算演算器２３を介して調整された後は、位相差検出器２１の出力に基づいて、周波数調節器２４が無停電電源装置３０の出力の電圧の位相を調整するからである。
図２は、この発明の第２の実施例を示す無停電電源システムの回路構成図であり、図１に示したこの発明の第１の実施例と同一機能を有するものには同一符号を付して、その説明を省略する。
【００１７】
すなわち図１と異なる点は、この無停電電源システムは無停電電源装置３０と、無停電電源装置３０と同一構成の無停電電源装置４０，５０の計３台構成であり、電磁接触器１５，４１，５１を介して負荷３に給電し、無停電電源装置４０，５０それぞれの出力電流とＣＴ４の二次電流とからそれぞれの無停電電源装置４０，５０の出力電圧の位相と負荷３の端子電圧の位相との位相差のオフセット量の調整動作が、上述の如く行われた後に、これらの無停電電源装置３０，４０，５０が並列運転を行うことである。
【００１８】
【発明の効果】
この発明によれば、無停電電源システムの負荷に流れる電流と無停電電源装置の出力電流とから横流を検出し、該横流とこの無停電電源装置の出力電圧の指令値（交流量）とから横流の有効電力成分を検出し、該有効電力成分の積分演算をし、この積分演算値を前記位相差検出器の出力に加算することにより、前記位相差の調整を精度よく、自動的に行うことができる。
【００１９】
特に、この無停電電源システムの据え付け場所においても、何ら特別な測定器などを使用することなく調整ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例を示す無停電電源システムの回路構成図
【図２】この発明の第２の実施例を示す無停電電源システムの回路構成図
【図３】従来例を示す無停電電源システムの回路構成図
【符号の説明】
１…商用電源、２…電磁接触器、３…負荷、４…ＣＴ、１０，３０，４０，５０…無停電電源装置、１１…主回路、１２…直流電源、１３…インバータ、１４…ＬＣフィルタ、１５，４１，５１…電磁接触器、１６…ＣＴ、２０，３１…制御回路、２１…位相差検出器、２２…オフセット設定器、２３…加算演算器、２４…周波数調節器、２５…電圧指令器、２６…電圧調節器、２７…ＰＷＭ制御回路、３２…横流検出器、３３…乗算演算器、３４…積分演算器、３５…スイッチ、３６…操作回路。
【図１】
0003564476.tif 000002
【図２】
0003564476.tif 000003
【図３】
0003564476.tif 000004