(57)【要約】【課題】変換部の動作の良否を確実に判定できる瞬低補償装置を提供する。【解決手段】電源１から交流電力が供給され負荷２側に交流電力を出力するスイッチング部３と、上記電源１から供給される交流電力又は上記スイッチング部３からの交流電力を直流電力に変換する変換部４と、この変換部４の直流電力で蓄電される蓄電部７と、上記電源１から上記スイッチング部３に供給される交流電力が電圧低下又は停電した場合に、上記スイッチング部３を遮断するとともに蓄電部７からの直流電力を交流電力に変換して負荷２側に出力するよう上記変換部４を制御する制御部８とを具備する瞬低補償装置であって、上記蓄電部７の蓄電電圧が設定値以下の場合に上記変換部４の充電電流又は充電電圧の少なくとも一方で上記変換部４の動作の良否を判断する判定部１２を設けている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源１から交流電力が供給され負荷２側に交流電力を出力するスイッチング部３と、上記電源１から供給される交流電力又は上記スイッチング部３からの交流電力を直流電力に変換する変換部４と、この変換部４の直流電力で蓄電される蓄電部７と、上記電源１から上記スイッチング部３に供給される交流電力が電圧低下又は停電した場合に、上記スイッチング部３を遮断するとともに蓄電部７からの直流電力を交流電力に変換して負荷２側に出力するよう上記変換部４を制御する制御部８とを具備し、上記蓄電部７の蓄電電圧が設定値以下の場合に上記変換部４の充電電流又は充電電圧の少なくとも一方で上記変換部４の動作の良否を判断する判定部１２を設けたことを特徴とする瞬低補償装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、瞬間的に電源電圧が低下又は停電した場合に電圧を補償し負荷への電力供給に影響が出ないようにする瞬低（瞬時電圧低下）補償装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、生産設備等重要な負荷設備において、落雷等により瞬間的に電源電圧が低下又は停電し設備の稼動に障害が出るのを防止するため、瞬低補償装置が導入されている。
【０００３】
瞬低補償装置としては、例えば図３に示す構成のものがある。この瞬低補償装置は、図３に示すように、入力（系統電源）１と出力（負荷）２との間に接続された交流スイッチ（逆並列接続したサイリスタ）３と、インバータとチョッパ（ＤＣ−ＤＣコンバータ）とをそれぞれ有する第１変換器５と第２変換器６とからなる変換部４と、蓄電部７（例えば電気二重層コンデンサ）とを備えている。また、第１変換器５と第２変換器６との間には、制御電源９と制御回路１０とからなる制御部８が接続されている。
【０００４】
そして、定常時では、交流スイッチ３を交互に導通（オン）して系統電源１からの交流電力を負荷２に供給する。また、落雷等により系統電源１からの交流電力に瞬間的に電圧低下又は停電（以下、瞬低時と称す）が発生すると、制御回路１０の制御によって、交流スイッチ３を遮断（オフ）し、蓄電部７の蓄電電圧（直流電圧）を変換部４のチョッパ（ＤＣ−ＤＣコンバータ）で昇圧し、さらにインバーダで交流電圧に変換して交流電力を負荷２に供給することにより瞬低時の電力供給を補償する（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１０５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記の瞬低補償装置では、系統電源１からの交流電力を、交流スイッチ３を介して負荷２に供給すると同時に、変換部４のチョッパ及びインバータを常時コンバータとして動作させ、第１変換器５と第２変換器６との間の電圧（中間電圧）や蓄電部７の蓄電電圧を一定電圧に維持している。このような瞬低補償装置においては、通常、変換部４のチョッパやインバータに半導体素子が使用されており、装置の瞬低時の動作を確実に行わせるため、変換部４のチョッパやインバータの動作が正常であるか（半導体素子が正常かどうか）を監視しておくことが望ましい。
【０００７】
従来、変換部４のチョッパやインバータの動作の良否判断としては、予め設定された設定値と、変換部４のチョッパやインバータに流れる充電電流又は充電電圧との差が許容範囲内であるかを変換部４のチョッパやインバータ自身が判断することで行われてきた。ところが、定常時においては、上記に示したように、中間電圧や蓄電部７の蓄電電圧がほぼ一定電圧に維持されているため、変換部４のチョッパやインバータに流れる充電電流又は充電電圧が僅かで、予め設定された設定値と充電電流又は充電電圧とに差が生じているのか、また、許容範囲内にあるかどうかの良否判断を行うことが困難なものとなっていた。
【０００８】
そこで、この発明は、上記の難点を解消して、変換部の動作の良否を確実に判定できる瞬低補償装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の瞬低補償装置は、電源１から交流電力が供給され負荷２側に交流電力を出力するスイッチング部３と、上記電源１から供給される交流電力又は上記スイッチング部３からの交流電力を直流電力に変換する変換部４と、この変換部４の直流電力で蓄電される蓄電部７と、上記電源１から上記スイッチング部３に供給される交流電力が電圧低下又は停電した場合に、上記スイッチング部３を遮断するとともに蓄電部７からの直流電力を交流電力に変換して負荷２側に出力するよう上記変換部４を制御する制御部８とを具備し、上記蓄電部７の蓄電電圧が設定値以下の場合に上記変換部４の充電電流又は充電電圧の少なくとも一方で上記変換部４の動作の良否を判断する判定部１２を設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の瞬低補償装置によれば、蓄電部の蓄電電圧が設定値以下の場合、すなわち、この蓄電部に対して比較的大きな充電電流又は充電電圧が与えられる場合に変換部の充電電流又は充電電圧の少なくとも一方で変換部の動作の良否を判断する判定部を設けているため、変換部に流れる充電電流又は充電電圧が比較的大きなものとなり、変換部の良否を判断するために予め設定された設定値と充電電流又は充電電圧との差を容易に検出でき、変換部の動作の良否を確実に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る瞬低補償装置の実施形態を示す回路図である。
【図２】異なる実施形態を示す回路図である。
【図３】従来の瞬低補償装置を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の瞬低補償装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図３と同様又は相当する部分については同符号を付している。この発明の瞬低補償装置は、図１に示すように、交流電力を供給する入力１（以下、系統電源と称す）と交流電力を消化する出力２（以下、負荷と称す）との間に接続されたスイッチング部３（逆並列接続したサイリスタ、以下交流スイッチと称す）と、交流スイッチ３と負荷２との間に接続された変換部４と、この変換部４と接続された蓄電部７（例えば電気二重層コンデンサ）とを備えている。なお、変換部４は、それぞれインバータ、チョッパ（ＤＣ−ＤＣコンバータ）を有する第１変換器５と第２変換器６とから構成されている。
【００１３】
また、第１変換器５と第２変換器６との間には制御部８が接続されている。この接続部８は、第１変換器５と第２変換器６との間に接続された制御電源９と、この制御電源９に接続され、交流スイッチ３の切替及び蓄電部７への充電を制御する制御回路１０から構成されている。
【００１４】
さらに、蓄電部７と変換部４との間には電圧検出部１１が接続され、この電圧検出部１１に、予め設定された充電電流と充電電圧の少なくとも一方の設定値と実際の電流値又は電圧値との差が許容範囲内であるかを判断、すなわち変換部４の動作の良否判断を行う判定部１２が接続されている。また、電圧検出部１１と判定部１２は、それぞれ制御回路１０とも接続されている。
【００１５】
そして、これら、交流スイッチ３、変換部４、蓄電部７、制御部８、電圧検出部１１、判定部１２によって瞬低補償装置が構成されている。
【００１６】
瞬低補償装置は、定常時においては、交流スイッチ３を交互に導通（オン）して系統電源１からの交流電力を負荷２に供給し、瞬低時においては、制御回路１０の制御によって、交流スイッチ３を遮断（オフ）するとともに、蓄電部７の蓄電電力（直流電力）を第１変換器５及び第２変換器６を介して交流電力に変換するとともに必要に応じて昇圧して負荷２に供給することにより瞬低時の電力供給を補償する。
【００１７】
一方、蓄電部７の充電においては、電圧検出部１１で蓄電部７の蓄電電圧を検出し、蓄電電圧が予め設定した設定値以下となった場合に、制御回路１０の制御によって、第２変換器６をコンバータとして動作させ、交流スイッチ３からの交流電力を直流電力に変換し蓄電部７を充電する。なお、蓄電部７の充電は、第１変換器５と第２変換器６との間の電圧（中間電圧）が予め設定した設定値以下の場合であっても良く、また、蓄電部７の蓄電電圧と中間電圧の双方が予め設定した設定値以下の場合に蓄電部７を充電するようにしても良い。
【００１８】
蓄電部７を充電するのは、電圧補償動作による放電又は自然放電等により中間電圧、蓄電部７の蓄電電圧があらかじめ設定した設定値以下に低下した期間であり、この期間以外は充電動作を行わないよう制御することが好ましい。
【００１９】
このように、本発明の瞬低補償装置によれば、蓄電部７の蓄電電圧が設定値以下に低下した状態で充電するため、第１変換器５や第２変換器６に流れる充電電流や充電電圧も比較的大きなものとなり、第１変換器５や第２変換器６の動作の良否を判断するために予め判定部１２に設定されている設定値との差を容易に判定できる。なお、良否の判断としては、例えば、充電電流と充電電圧の少なくとも一方の設定値と実際の電流値又は電圧値との差が許容範囲内であるかを判定部１２で判断することで行う。
【００２０】
なお、図２に示すように、系統電源１と交流スイッチ３との間と第１変換器５とを接続し、交流スイッチ３に供給される交流電力（系統電源１からの交流電力）を第１変換器５で直流電力に変換し蓄電部７の充電するよう制御しても良く、この場合は第１変換器５の動作の良否を判断することが可能となる。
【００２１】
また、中間電圧、蓄電部７の蓄電電圧が予め設定した設定値以下に低下した期間以外に充電動作を行っても良い。この場合、定期的（例えば１ヶ月に１回）に蓄電電圧を設定値以下に低下させ、上記に示した方法で第１変換器５や第２変換器６の動作の良否を判定させることが好ましい。
【００２２】
以上に、この発明の具体的な実施形態について説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、判定部１２に変換部４の良否判断結果を示す表示部や通知手段等が接続されていても良い。
【符号の説明】
【００２３】
１・・系統電源、２・・負荷、３・・交流スイッチ、４・・変換部、７・・蓄電部、８・・制御部、１２・・判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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