(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧インバータに接続された第１スイッチを常用電源に接続された第２スイッチに切り替えてモーターに電源を供給するシステムを制御する方法において、
前記第１スイッチがオンで、前記第２スイッチがオフであることを確認して、前記高圧インバータが正常動作中か否かを確認して、切り替え準備が完了したことを知らせる第１ランプを点灯するステップと、
前記第１ランプを点灯した後、ユーザーからバイパスモードへの切り替え（前記第１スイッチの前記第２スイッチに切り替え）を知らせる第３スイッチの入力と切り替え開始を要請する第４スイッチの入力を受信するステップと、
前記第４スイッチの入力を受信した後、前記第１ランプを消灯し、切り替え動作が実行中であることを知らせる第２ランプを点灯するステップと、
前記第２ランプ点灯後、前記高圧インバータの電流と前記モーターの電流を同期化するステップと、
前記第２スイッチをオンし、前記第１スイッチをオフするステップと、
前記第１スイッチオフ後、切り替え動作が完了したことを知らせる第３ランプを点灯するステップと、を含む、制御方法。
【請求項２】
前記第３ランプの点灯と共に前記高圧インバータの動作を停止するステップをさらに含む、請求項１に記載の制御方法。
【請求項３】
切り替えをオフする前記第３スイッチの入力を受信する場合、前記第３ランプを消灯するステップをさらに含む、請求項１または２に記載の制御方法。
【請求項４】
前記第３ランプを点灯するステップは、前記第３ランプの点灯と共に前記第２ランプを消灯する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の制御方法。
【請求項５】
常用電源に接続された第１スイッチを高圧インバータに接続された第２スイッチに切り替えてモーターに電源を供給するシステムを制御する方法において、
前記第１スイッチがオンで、前記第２スイッチがオフであることを確認して、前記高圧インバータが正常動作中か否かを確認して、切り替え準備が完了したことを知らせる第１ランプを点灯するステップと、
前記第１ランプを点灯した後、ユーザーからインバータモードへの切り替え（前記第１スイッチの第２スイッチに切り替え）を知らせる第３スイッチの入力と切り替え開始を要請する第４スイッチの入力を受信するステップと、
前記第４スイッチの入力を受信した後、前記第１ランプを消灯し、切り替え動作が実行中であることを知らせる第２ランプを点灯するステップと、
前記第２ランプ点灯後、前記高圧インバータの電流と前記モーターの電流を同期化するステップと、
前記第２スイッチをオンし、前記第１スイッチをオフするステップと、
前記第１スイッチオフ後、切り替え動作が完了したことを知らせる第３ランプを点灯するステップと、を含む、制御方法。
【請求項６】
切り替えをオフする前記第３スイッチの入力を受信する場合、前記第３ランプを消灯するステップをさらに含む、請求項５に記載の制御方法。
【請求項７】
前記第３ランプを点灯するステップは、前記第３ランプの点灯と共に前記第２ランプを消灯する、請求項５又は６に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧インバータ同期切り替え制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高圧インバータシステムにおいて、インバータ出力電源と常用電源との間の切り替え動作中には様々な原因による電気的衝撃がモーターとインバータ及び常用電源に加えられる。
【０００３】
電気的衝撃は、切り替え動作中常用電源スイッチとインバータスイッチが共にオープンされる区間の場合現れる瞬間断続区間によって発生する。モーターに入力される電圧が、インバータ出力から常用電源に変わる間に発生する電圧による電気的衝撃を減少させるためには、インバータ出力と常用電源の大きさと位相を同じにしなければならない。
【０００４】
図１は、従来高圧インバータの同期切り替えを説明するための例示図である。
【０００５】
従来高圧インバータシステムにおいて、リアクターの後段で出力電圧を測定し、リアクターによって発生する電圧の位相遅延を高圧インバータ１００が補償する。このように常用電源とインバータ出力電圧が同期化された後切り替え動作が行われると、電圧差によって発生する電気的衝撃を相当減らすことができる。
【０００６】
しかし、図１のような従来の高圧インバータ同期切り替えは、高圧電源が印加された状態でスイッチのオン／オフを制御するので、スイッチ動作が誤ると高圧電源事故につながりやすい。
【０００７】
また、高圧インバータがモーターを運転する途中、常用電源のスイッチがオンの状態に維持されると、二つの電源がリアクターの両端に印加される状況が起きて、二つの電源の電圧差による電流が発生して、高圧インバータと常用電源に事故を誘発することになり、電圧差が大きいため、大きい電流が流れる状況では、常用電源の過電流遮断、高圧インバータの過電流故障などが発生し得る問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする技術的課題は、高圧インバータの同期切り替え動作状況をユーザーに認知させるための表示灯を提供し、これによって高圧インバータの同期切り替えを安全に制御する高圧インバータ同期切り替え制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記のような技術的課題を解決するために、高圧インバータに接続された第１スイッチを常用電源に接続された第２スイッチに切り替えてモーターに電源を供給するシステムを制御する本発明の一実施形態の方法は、前記第１スイッチがオンされて、前記第２スイッチがオフされていることを確認し、前記高圧インバータが正常動作中か否かを確認して、切り替え準備が完了したことを知らせる第１ランプを点灯するステップと、ユーザーからバイパスモードへの切り替え（前記第１スイッチを前記第２スイッチに切り替えるのを意味する）を知らせる第３スイッチの入力と切り替え開始を要請する第４スイッチの入力を受信するステップと、切り替え動作が実行中であることを知らせる第２ランプを点灯するステップと、前記高圧インバータの電流と前記モーターの電流を同期化するステップと、前記第２スイッチをオンし、前記第１スイッチをオフするステップと、切り替え動作が完了したことを知らせる第３ランプを点灯するステップと、を含んでもよい。
【００１０】
本発明の一実施形態の方法は、前記第３ランプの点灯と共に前記高圧インバータの動作を停止するステップをさらに含んでもよい。
【００１１】
本発明の一実施形態の方法は、切り替えをオフする前記第３スイッチの入力を受信する場合、前記第３ランプを消灯するステップをさらに含んでもよい。
【００１２】
本発明の一実施形態において、前記第２ランプを点灯するステップは、前記第２ランプの点灯と共に前記第１ランプを消灯してもよい。
【００１３】
本発明の一実施形態の方法は、前記第３ランプを点灯するステップは、前記第３ランプの点灯と共に前記第２ランプを消灯してもよい。
【００１４】
また、前記のような技術的課題を解決するために、常用電源に接続された第１スイッチを高圧インバータに接続された第２スイッチに切り替えてモーターに電源を供給するシステムを制御する本発明の一実施形態の方法は、前記第１スイッチがオンされて、前記第２スイッチがオフされていることを確認して、前記高圧インバータが正常動作中か否かを確認して、切り替え準備が完了したことを知らせる第１ランプを点灯するステップと、ユーザーからインバータモードへの切り替え（前記第１スイッチを第２スイッチに切り替えるのを意味する）を知らせる第３スイッチの入力と切り替え開始を要請する第４スイッチの入力を受信するステップと、切り替え動作が実行中であることを知らせる第２ランプを点灯するステップと、前記高圧インバータの電流と前記モーターの電流を同期化するステップと、前記第２スイッチをオンし、前記第１スイッチをオフするステップと、切り替え動作が完了したことを知らせる第３ランプを点灯するステップと、を含んでもよい。
【００１５】
本発明の一実施形態の方法は、切り替えをオフする前記第３スイッチの入力を受信する場合、前記第３ランプを消灯するステップをさらに含んでもよい。
【００１６】
本発明の一実施形態において、前記第２ランプを点灯するステップは、前記第２ランプの点灯と共に前記第１ランプを消灯してもよい。
【００１７】
本発明の一実施形態において、前記第３ランプを点灯するステップは、前記第３ランプの点灯と共に前記第２ランプを消灯してもよい。
【発明の効果】
【００１８】
このような本発明の一実施形態によると、ユーザーに同期切り替え準備完了、進行及び終了状況を表示することによって、同期切り替え誤作動を未然に防止して、同期切り替えを安全に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来高圧インバータの同期切り替えを説明するための例示図である。
【図２】本発明が適用される高圧インバータ同期切り替えシステムの構成を簡略に図示した一例示図である。
【図３】本発明の高圧インバータ外部に配置される同期切り替え状態を知らせるランプと操作スイッチの一例示図である。
【図４】本発明の同期切り替え制御を説明するための一実施形態簡略フローチャートである。
【図５】同期切り替え制御を説明するタイムチャートを示す一例示図である。
【図６】同期切り替え制御を説明するタイムチャートを示す一例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は多様な変更を加えることができ、様々な実施形態を有することができるが、特定実施形態を図面に例示して詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変更、均等物乃至代替物を含むものと理解されなければならない。
【００２１】
以下、添付図面を参照して本発明に係る好ましい一実施形態を詳細に説明する。
【００２２】
図２は、本発明が適用される高圧インバータ同期切り替えシステムの構成を簡略に図示した一例示図である。
【００２３】
図面に示したように、モーター１０は、Ｋ２スイッチがオンされ、Ｋ３スイッチがオフされる場合には、インバータモードであり、高圧インバータ２０から電源の入力を受けて、Ｋ２スイッチがオフされ、Ｋ３スイッチがオンされる場合、バイパス（ｂｙｐａｓｓ）モードであり、常用電源の入力を受ける。本発明の制御部１は、操作スイッチ４０からユーザーのスイッチ選択による選択信号を受信して、インバータモードとバイパスモードとの間の同期切り替えを制御して、それと同時にランプ３０の点灯を制御して、ユーザーに同期切り替え動作状況を視認可能に表示することができる。制御部１の動作については後により詳細に説明する。
【００２４】
一方、本発明の説明のために、制御部１が、高圧インバータ２０の外部制御部のように示されているが、制御部１は、高圧インバータ２０の内部に備えられてもよい。また、ランプ３０及びスイッチ４０も高圧インバータ２０の外部ケースに配置されてもよい。
【００２５】
図３は、本発明の高圧インバータの外部に配置される同期切り替え状態を知らせるランプと操作スイッチの一例図であり、図２のランプ３０と操作スイッチ４０の詳細構成を説明するための図である。
【００２６】
図面に示したように、本発明において、同期切り替え状態を知らせるランプ３０は、切り替えの準備完了を知らせる第１ランプ３１、切り替え中であることを知らせる第２ランプ３２、及び切り替えが完了したことを知らせる第３ランプ３３を含んでもよい。
【００２７】
第１乃至第３ランプ３１、３２、３３は、各々異なる色で点灯されてもよい。例えば、第１ランプ３１は黄色、第２ランプ３２は赤色、第３ランプ３３は緑色で点灯されてもよい。
【００２８】
本発明の同期切り替え制御方法は、同期切り替え動作シーケンスを定義することによって同期切り替えと関連した誤作動を防止して事故を防いで、ユーザーが同期切り替えの動作状況を簡単に認識できるようにすることができる。
【００２９】
前記で説明したように、本発明の制御方法の動作シーケンスは、バイパスモード切り替え及びインバータモード切り替えに定義され、各シーケンスの動作は、ランプ３０を通してユーザーが知ることが出来るように表現できる。また、動作シーケンスは、同期切り替え機能が動作してユーザーの命令を待つ「ＲＥＡＤＹ」状態からユーザーが機能動作命令を入力した後「ＲＵＮ」状態に切り替わる。ＲＵＮ状態において同期切り替え（バイパスモードとインバータモードの切り替え）が実行される。尚、同期切り替えが完了してスイッチの動作が完了すると、「ＥＮＤ」状態に切り替わって同期切り替え機能が完了される。この時、ＲＥＡＤＹ動作は第１ランプ３１により、ＲＵＮ動作は第２ランプ３２により、ＥＮＤ動作は第３ランプ３３によりユーザーが視認可能に表示される。
【００３０】
一方、同期切り替え操作スイッチ４０は、バイパスモードまたはインバータモードを選択するための第１動作スイッチ４１及び切り替え動作開始を選択するための第２動作スイッチ４２を含んでもよい。
【００３１】
第１動作スイッチ４１は、バイパスモード（ＢＹＰＡＳＳ）、オフ（ＯＦＦ）、インバータモード（ＩＮＶ）の３つのうち一つを選択することができるように構成され、第２動作スイッチ４２は、押しボタン方式の同期切り替え開始スイッチで、バイパスモードまたはインバータモードが選択された状態でだけ入力されるように構成できる。但し、第１及び第２スイッチ方式は、例示的なもので、本発明がこれに限定されるのではないことは明らかである。即ち、第２動作スイッチ４２が、押しボタン方式ではなくタッチボタン方式として構成されてもよく、様々な方式でスイッチが構成される。
【００３２】
また、図３に示したように、本発明の一実施形態のランプ３０と操作スイッチ４０は、一つのパネルに同時に構成され、インバータ２０またはモーター１０等の外部に付着されてもよいが、別途のパネルに具現されてもよい。
【００３３】
図４は、本発明の同期切り替え制御を説明するための一実施形態簡略フローチャートである。
【００３４】
図面に示したように、本発明の制御部１は、まず同期切り替えと関連して次のような事前点検を行う（Ｓ１０）。
【００３５】
（１）制御部１は、高圧インバータの設定で同期切り替え使用が許可されているか否かを確認することができる。
【００３６】
（２）モーター１０に印加されている電源の種類を確認して、スイッチのオンまたはオフ状態を確認して、同期切り替えモードを判断することができる。この時、Ｋ２スイッチがオンされて、Ｋ３スイッチがオフされると、同期切り替えはバイパスモードに可能であり、逆にＫ２スイッチがオフされて、Ｋ３スイッチがオンされると、インバータモードに可能であることを確認することができる。
【００３７】
（３）制御部１は、高圧インバータ２０が正常運転中であり、同期切り替えを行うことができるか否かを確認することができる。
【００３８】
制御部１は、前記（１）乃至（３）を満たす場合、第１ランプ３１を点灯し、ユーザーはモード選択のための第１動作スイッチ４１の切り替えと同期切り替えスタートのための第２動作スイッチ４２を選択することによって、同期切り替えが実行されるようにできて（Ｓ１５）、この時、制御部１は同期切り替えを始めることができる（Ｓ２０）。仮に、前記の（１）乃至（３）のうちいずれか一つでも満たさない場合、ユーザーの入力は無視されて同期切り替え事前点検（Ｓ１０）に維持される。
【００３９】
同期切り替えが始まると（Ｓ２０）、制御部１は同期化を行って第２ランプ３２を点灯させることができる。
【００４０】
即ち、同期切り替え開始（Ｓ２０）で、常用電源と高圧インバータ２０の出力電圧を同期化して、Ｋ２及びＫ３スイッチを動作させることができる。Ｓ１０でＫ２スイッチがオンされて、Ｋ３スイッチがオフされて、高圧インバータ２０が正常運転中である時、ユーザーが第１動作スイッチ４１をバイパスモードに変更して、第２動作スイッチ４２を押すと、高圧インバータ２０は、バイパスモードに同期切り替えを行って、Ｋ２スイッチがオフ、Ｋ３スイッチがオンされると、高圧インバータ２０が正常運転中にユーザーが第１動作スイッチ４１をインバータモードに変更して、第２動作スイッチ４２を押すと、高圧インバータ２０はインバータモードに同期切り替えを行うことができる。
【００４１】
制御部１は、同期化が設定された時間（例えば、１０秒）以上掛かる場合、同期化失敗と見なして、初期同期切り替え事前点検（Ｓ１０）に状態変更されて（Ｓ２５）、ユーザーに同期化失敗警告を発してもよい。このために、知らせ部（例えば、ディスプレイ部）をさらに含んでもよい。
【００４２】
また、同期化が設定された時間以内に完了すると、制御部１はスイッチ制御状態に変更することができる（Ｓ３０）。この時、制御部１は、スイッチ制御を準備してもよい。
【００４３】
高圧インバータ２０がＳ２０で同期化を完了した場合、制御部１は、Ｋ２及びＫ３スイッチを制御して状態を変更するようにすることができる（Ｓ３５）。この状態でも第２ランプ３２が点灯してもよい。
【００４４】
即ち、制御部１は、バイパスモードに切り替えられる場合、Ｋ３スイッチをオンし、Ｋ３スイッチをオフすることができる。または、制御部１は、インバータモードに切り替えられる場合、Ｋ２スイッチをオンし、Ｋ３スイッチをオフすることができる。この時、スイッチ状態変更が所定時間（例えば、２００ｍｓ）以内に変更されなければ、制御部１は、同期切り替え失敗と認知して、初期シーケンス（Ｓ１０）に変更して（Ｓ４０）、ユーザーに警告を発してもよい。
【００４５】
Ｋ２及びＫ３スイッチの状態が適切に変更されると、制御部１は同期切り替え終了状態に変更することができる（Ｓ４５）。
【００４６】
同期切り替え終了状態において、制御部１は同期切り替え完了を処理し（Ｓ５０）、初期化（Ｓ１０）に戻ることができる。この時、制御部１は第３ランプ３３を点灯することができる。
【００４７】
即ち、制御部１は、同期切り替えが完了した場合、高圧インバータ２０の運転状態を確認して、モードによりバイパスモードに切り替えられた場合、高圧インバータ２０を停止し、インバータモードに切り替えられた場合、高圧インバータ２０がモーター１０を運転している状態であることを確認することができる。
【００４８】
確認結果、制御部１は、運転状態が正常でない場合、故障が発生したことをユーザーに知らせて、確認した運転状態が正常な場合、第３ランプ３３を点灯し、ユーザーが第１動作スイッチ４１をオフに変更する時まで第３ランプ３３の点灯を維持することができる。ユーザーが第１動作スイッチ４１をオフに変更した場合、Ｓ１０に戻り第３ランプ３３を消灯するようになる。
【００４９】
図５及び図６は、同期切り替え制御を説明するタイムチャートを示す一例示図であり、図５は、バイパスモードへの同期切り替えを、図６は、インバータモードへの同期切り替えを示した図である。
【００５０】
図５に示したように、制御部１は、高圧インバータ２０の同期切り替え使用が許可されているか否かを確認して、Ｋ２スイッチがオンされ（５Ａ）、Ｋ３スイッチがオフされて（５Ｂ）、また、高圧インバータ２０が正常動作中であることを確認した場合（５Ｃ）、第１ランプ３１を点灯して（５Ｄ）、切り替え準備が完了したことをユーザーに知らせることができる。
【００５１】
ユーザーが、第１動作スイッチ４１をバイパスモードに変更して（５Ｅ）、第２動作スイッチ４２を選択した場合（５Ｆ）、制御部１は、第１ランプ３１を消灯して、第２ランプ３２を点灯し（５Ｇ）、高圧インバータ２０とモーター１０の電流の同期化を行う（５Ｈ）。
【００５２】
同期化が終了した場合、制御部１は、Ｋ３スイッチをオンし（５Ｉ）、Ｋ２スイッチをオフして（５Ｊ）、制御部１は、高圧インバータ２０の動作を停止して（５Ｋ）、第２ランプ３２を消灯して、第３ランプを点灯する（５Ｌ）。
【００５３】
以後、ユーザーが第１動作スイッチ４１をバイパスモードからオフに状態を変更すると（５Ｍ）、制御部１は第３ランプ３３を消灯することができる（５Ｎ）。
【００５４】
このように、制御部１はインバータモードからバイパスモードに切り替え動作を行うことができる。
【００５５】
一方、図６のようにバイパスモードからバイパスモードに同期切り替えを行おうとする場合、制御部１は、高圧インバータ２０の同期切り替え使用が許可されているか否かを確認して、Ｋ２スイッチがオフで（６Ａ）、Ｋ３スイッチがオンで（６Ｂ）、また、高圧インバータ２０が正常動作中であることを確認した場合（６Ｃ）、第１ランプ３１を点灯して（６Ｄ）、切り替え準備が完了したことをユーザーに知らせることができる。
【００５６】
ユーザーが、第１動作スイッチ４１をインバータモードに変更して（６Ｅ）、第２動作スイッチ４２を選択した場合（６Ｆ）、制御部１は、第１ランプ３１を消灯し、第２ランプ３２を点灯して（６Ｇ）、高圧インバータ２０とモーター１０との間の同期化を行うことができる（６Ｈ）。
【００５７】
同期化が終了した場合、制御部１は、Ｋ２スイッチをオンし（６Ｉ）、Ｋ３スイッチをオフして（６Ｊ）、第２ランプ３２を消灯して、第３ランプを点灯する（６Ｋ）。
【００５８】
以後、ユーザーが、第１動作スイッチ４１をインバータモードでオフに状態を変更すると（６Ｌ）、制御部１は、第３ランプ３３を消灯することができる（６Ｍ）。
【００５９】
このように、制御部１は、バイパスモードからインバータモードに切り替え動作を行うことができる。
【００６０】
同期切り替えを行うことができるシステムは、高圧インバータが、高圧インバータの出力スイッチＫ２と常用電源スイッチＫ３を自動で制御する。制御機能が誤作動する場合、大きな事故につながる可能性があるので、本発明はこれを防止するためのものである。
【００６１】
ユーザーは、ＲＥＡＤＹと表示された場合にだけ同期切り替えを始めることができ、ＲＵＮと表示される場合、同期切り替え動作状況を確認することができる。
【００６２】
即ち、本発明によると、ユーザーに同期切り替え準備完了、進行及び終了状況を表示することによって、同期切り替え誤作動を未然に防止して、同期切り替えを安全に制御することができる。
【００６３】
以上、本発明に係る実施形態が説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当野で通常の知識を有する者であれば、これらから多様な変形及び均等な範囲の実施形態が可能であることを理解するだろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲によって定まらなければならない。
【符号の説明】
【００６４】
１    制御部
１０    モーター
２０    高圧インバータ
３０，３１，３２，３３    ランプ
４０    操作スイッチ
４１，４２    動作スイッチ
【図１】
0006023160.tif 000002
【図２】
0006023160.tif 000003
【図３】
0006023160.tif 000004
【図４】
0006023160.tif 000005
【図５】
0006023160.tif 000006
【図６】
0006023160.tif 000007