JPH0747963Y2 - Standby uninterruptible power supply - Google Patents

Standby uninterruptible power supply

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JPH0747963Y2
JPH0747963Y2 JP1986004157U JP415786U JPH0747963Y2 JP H0747963 Y2 JPH0747963 Y2 JP H0747963Y2 JP 1986004157 U JP1986004157 U JP 1986004157U JP 415786 U JP415786 U JP 415786U JP H0747963 Y2 JPH0747963 Y2 JP H0747963Y2
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inverter
power
load
voltage
power supply
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JP1986004157U
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Inventor
誠 野田
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株式会社三陽電機製作所
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Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は例えば小形コンピュータの電源として用いら
れ、商用電源が正常な場合は商用電源電力を負荷に直送
し、商用電源の停電時に蓄電池の直流出力をインバータ
で交流に変換して負荷へ供給する待機式無停電電源装置
に関する。
[Detailed Description of the Device] “Industrial Application Field” This device is used, for example, as a power supply for a small computer. When the commercial power supply is normal, the commercial power is directly sent to the load, and when the commercial power fails, the DC of the storage battery The present invention relates to a standby uninterruptible power supply device which converts an output into an alternating current by an inverter and supplies it to a load.

「従来の技術」 一般に小形無停電電源装置としては構成の簡単なことか
ら第9図に示す浮動充電方式が多く用いられてきた。商
用電源11からの交流電力を入力端子12より充電器13へ供
給して直流電力とし、その直流電力を蓄電池14へ供給し
て充電すると共にインバータ15へも供給し、インバータ
15で交流電力に変換し、その交流電力を出力端子16を通
じて負荷17へ供給していた。しかしながらこの従来の装
置においては商用電力を受電中は、充電器13はインバー
タ15への入力電力と蓄電池14への充電電力とを合計した
電力を供給しなければならず、充電器13を小形化するこ
とが難しい、また商用電力を受電時に出力端子16へ出力
される出力電力は充電器13とインバータ15の二つの変換
器を通して供給されるために、これら二つの変換器にお
ける電力損失が多く、それだけ入力電力が大きくなる問
題があった。
"Prior Art" Generally, as a small uninterruptible power supply, the floating charging system shown in Fig. 9 has been widely used because of its simple structure. The AC power from the commercial power supply 11 is supplied from the input terminal 12 to the charger 13 to be DC power, and the DC power is supplied to the storage battery 14 to be charged and also to the inverter 15, and the inverter 15
It was converted into AC power at 15, and the AC power was supplied to the load 17 through the output terminal 16. However, in this conventional device, the charger 13 must supply the total power of the input power to the inverter 15 and the charging power to the storage battery 14 while receiving the commercial power, and the charger 13 is downsized. It is difficult to do, and because the output power output to the output terminal 16 when receiving commercial power is supplied through the two converters of the charger 13 and the inverter 15, there are many power losses in these two converters, There was a problem that the input power was increased by that much.

この対策として省エネルギーと小形化をねらった高速切
換回路を持った待機式無停電電源装置が採用されるよう
になってきた。この待機式の装置は、小形コンピュータ
を初めとするほとんどの商用機器が10ms以下の電源瞬断
では何の影響もなく運転続行可能な点に着眼したもので
ある。すなわち第10図に示すように商用電力を受電中は
入力端子12からの交流電力を高速切換可能な交流スイッ
チ18を通じて出力端子16へ直接送るとともに、入力端子
12の交流電力を充電器13を通じて蓄電池14に充電し、イ
ンバータ15は商用電力に発振部を同期状態として休止待
機する。商用電源電力の瞬断、又は電圧低下に対しては
交流スイッチ18をオフとして1/4サイクル(5ms)程度で
インバータ15を起動し、その電力を出力端子16に切換え
供給して負荷の運転続行を可能としている。この待機式
装置では充電器13は蓄電池14への充電分のみを供給すれ
ばよく、充電器13の電力容量が浮動充電方式の場合の約
1/10程度ですみ、小形化と省エネルギーの効果が大きか
った。
As a countermeasure for this, a standby type uninterruptible power supply with a high-speed switching circuit for energy saving and downsizing has been adopted. This stand-by device focuses on the fact that most commercial equipment, including small computers, can continue operation without any effect if the power supply is interrupted for 10 ms or less. That is, as shown in FIG. 10, while receiving commercial power, AC power from the input terminal 12 is directly sent to the output terminal 16 through the AC switch 18 capable of high-speed switching, and
The storage battery 14 is charged with 12 AC power through the charger 13, and the inverter 15 suspends and stands by with the commercial power as an oscillating unit in a synchronized state. If there is a momentary interruption or a voltage drop in commercial power, turn off the AC switch 18 and start the inverter 15 in about 1/4 cycle (5 ms), switch the power to the output terminal 16 and supply it to continue operation of the load. Is possible. In this standby type device, the charger 13 only needs to supply the charge for the storage battery 14, and the power capacity of the charger 13 is approximately the same as in the case of the floating charging method.
It was only about 1/10, and the effect of miniaturization and energy saving was great.

「考案が解決しようとする問題点」 この待機式の装置は商用電力を負荷へ直送のため事務所
のような比較的負荷電圧が安定している所ではよいが、
工場のように負荷の受電端子電圧変動の大きい(±10%
以上)場所での利用はできない欠点があった。つまり負
荷の受電端子電圧が10%以上も正側へ変動すると負荷機
器のオーバーヒート,トランス飽和等をまねき、負側へ
の同様な変動は負荷に悪いばかりでなく、電圧低下毎に
インバータ給電となり、電池容量不足をまねくためであ
る。
"Problems to be solved by the invention" This standby device is good for offices, where the load voltage is relatively stable, because commercial power is directly sent to the load.
Large fluctuations in the voltage of the power receiving terminal of the load (± 10%
(Above) There was a drawback that it could not be used in places. In other words, if the power receiving terminal voltage of the load fluctuates more than 10% to the positive side, it will cause overheating of the load equipment, transformer saturation, etc., and similar fluctuations to the negative side will not only be bad for the load, but will also be inverter power supply at each voltage drop. This is because the battery capacity may be insufficient.

「問題点を解決するための手段」 この考案は、商用電力を受電中は待機中のインバータを
無効電力発生装置として動作させ、その進み遅れ電流を
制御することにより出力電圧を一定に保つように構成
し、比較的負荷の受電端子電圧変動の大きい場所でも利
用できる待機式無停電電源装置を提供するものである。
"Means for Solving Problems" The present invention is designed to keep an output voltage constant by operating an inverter that is in a standby state as a reactive power generation device while receiving commercial power and controlling its lead-lag current. (EN) Provided is a standby type uninterruptible power supply device which is configured and can be used even in a place where a load's power receiving terminal voltage varies significantly.

つまりこの考案では負荷及びインバータの接続点と商用
電源との間にインダクタが直列に挿入され、商用電力を
受電中は、インバータは商用電力と同相で動作され、負
荷の受電端子電圧の変動を検出し、その検出出力により
インバータの電流を制御して負荷の受電端子電圧すなわ
ちインバータの出力端子電圧が一定になるように制御さ
れる。
In other words, in this invention, an inductor is inserted in series between the connection point of the load and the inverter and the commercial power supply, and while the commercial power is being received, the inverter operates in the same phase as the commercial power and detects fluctuations in the power receiving terminal voltage of the load. Then, the detected output controls the current of the inverter so that the power receiving terminal voltage of the load, that is, the output terminal voltage of the inverter becomes constant.

「実施例」 第1図はこの考案の実施例の一部を示す。入力端子12a,
12bの一方12aは半導体スイッチ素子の交流スイッチ18を
通じて出力端子16a,16bの一方16aに接続され、他方の入
力端子12b及び出力端子16bは互いに直接接続される。
"Embodiment" FIG. 1 shows a part of an embodiment of the present invention. Input terminal 12a,
One side 12a of 12b is connected to one side 16a of output terminals 16a and 16b through an AC switch 18 of a semiconductor switching element, and the other input terminal 12b and output terminal 16b are directly connected to each other.

インバータ15のスイッチング回路21はトランジスタブリ
ッジとして構成された場合であり、トランジスタQ1,Q2
の直列回路とトランジスタQ3,Q4の直列回路とが並列に
接続され、トランジスタQ1,Q2の接続点は出力端子16bに
接続され、トランジスタQ3,Q4の接続点とコイル22を通
じて出力端子16aに接続され、出力端子16a,16b間にコン
デンサ23が接続され、コイル22,コンデンサ23により波
形修正用低域波器が構成されている。トランジスタQ1
〜Q4にはそれぞれこれらと逆極性でダイオードD1〜D4
並列に接続されている。トランジスタQ1,Q2の直列回路
に、コンデンサ24が並列に接続され、またコイル25と直
流スイッチ26a,26bとの直列回路を通じて蓄電池14が並
列に接続される。
The switching circuit 21 of the inverter 15 is a case where it is configured as a transistor bridge, and the transistors Q 1 and Q 2
Is connected in parallel to the series circuit of the transistors Q 3 and Q 4 , the connection point of the transistors Q 1 and Q 2 is connected to the output terminal 16b, and the connection point of the transistors Q 3 and Q 4 and the coil 22 are connected. The capacitor 23 is connected to the output terminal 16a and is connected between the output terminals 16a and 16b, and the coil 22 and the capacitor 23 constitute a low-frequency wave filter for waveform correction. Transistor Q 1
Diodes D 1 to D 4 are connected in parallel to Q 4 in reverse polarity to these. The capacitor 24 is connected in parallel to the series circuit of the transistors Q 1 and Q 2 , and the storage battery 14 is connected in parallel through the series circuit of the coil 25 and the DC switches 26a and 26b.

入力端子間12a,12bに入力交流電圧Vacを検出するトラン
ス27が接続され、交流スイッチ18と、負荷17及びインバ
ータ15の接続点との間にインダクタ28が直列に挿入され
る。出力端子16a,16b間に負荷の受電端子電圧すなわち
インバータ15の出力端子電圧Vlを検出するトランス29が
接続され、トランジスタQ1,Q2の接続点と出力端子16bと
の接続線にインバータ電流Iinを検出する電流トランス3
1が結合されている。これら検出電圧Vac,Vl、検出電流I
inは制御装置33へ供給される。
A transformer 27 that detects the input AC voltage Vac is connected between the input terminals 12a and 12b, and an inductor 28 is inserted in series between the AC switch 18 and the connection point of the load 17 and the inverter 15. Output terminals 16a, transformer 29 for detecting an output terminal voltage Vl of the power receiving terminal voltage, that the inverter 15 of the load among 16b are connected, inverter current Iin to the connection line of the connection point of the transistors Q 1, Q 2 and the output terminal 16b Current transformer 3 to detect
1 is combined. These detection voltages Vac, Vl, detection current I
in is supplied to the control device 33.

第2図に制御装置33の具体例を示す。商用電力とインバ
ータ出力とを互に同期状態で切替えるようにすると共
に、インバータ15としてパルス幅変調方式を用いた場合
である。検出された入力交流電圧Vacは停電検出回路34
に入力され、その電圧Vacが所定値以下になると高レベ
ルを出力し、この高レベル出力によりスイッチ35を1側
から2側に切替える。入力交流電圧Vacが所定値以上の
商用受電状態では停電検出回路34の出力は低レベルであ
って、スイッチ35は1側となっている。この状態で検出
された出力端子電圧Vlは波形整形回路36で矩形波に整形
され、スイッチ35を通じて位相同期回路(PLL)37の位
相比較器38へ供給され、電圧制御正弦波発振器39の出力
と位相比較される。その位相比較器38の出力はループフ
ィルタ41を通じて電圧制御正弦波発振器(VCO)39の制
御端子へ供給され、電圧制御正弦波発振器39の出力は出
力端子電圧Vlに位相同期している。電圧制御正弦波発振
器39の出力は掛算器42を通じてスイッチ制御パルス発生
器43内の比較器44,45の反転入力側、非反転入力側にそ
れぞれ供給されている。掛算器42の出力は比較器44,45
で三角波発生器46の出力と比較され、比較器44,45から
パルス幅変調出力が得られる。
FIG. 2 shows a specific example of the control device 33. This is a case where the commercial power and the inverter output are switched in synchronization with each other, and the pulse width modulation method is used as the inverter 15. The detected input AC voltage Vac is the power failure detection circuit 34
When the voltage Vac becomes lower than a predetermined value, a high level is output, and the switch 35 is switched from the 1 side to the 2 side by the high level output. In the commercial power receiving state in which the input AC voltage Vac is equal to or higher than a predetermined value, the output of the power failure detection circuit 34 is low level, and the switch 35 is on the 1 side. The output terminal voltage Vl detected in this state is shaped into a rectangular wave by the waveform shaping circuit 36, supplied to the phase comparator 38 of the phase locked loop (PLL) 37 through the switch 35, and output from the voltage controlled sine wave oscillator 39. The phases are compared. The output of the phase comparator 38 is supplied to the control terminal of the voltage controlled sine wave oscillator (VCO) 39 through the loop filter 41, and the output of the voltage controlled sine wave oscillator 39 is phase-locked with the output terminal voltage Vl. The output of the voltage controlled sine wave oscillator 39 is supplied to the inverting input side and the non-inverting input side of the comparators 44 and 45 in the switch control pulse generator 43 through the multiplier 42, respectively. The output of the multiplier 42 is the comparator 44, 45
Is compared with the output of the triangular wave generator 46, and pulse width modulated outputs are obtained from the comparators 44 and 45.

停電検出回路34で停電が検出されると、スイッチ35は前
述したように2側に切替えられ、水晶のような安定な発
振器を基準とした商用電源周波数の発振器47の出力が位
相比較器38へ供給される。停電検出回路34の出力はオフ
ディレー遅延回路47を通じて反転回路48、駆動回路49へ
供給される。反転回路48の出力は駆動回路52へ供給され
る。商用電力受電中は駆動回路52の出力で交流スイッチ
18(第1図)がオンにされる。停電中は駆動回路49の出
力で直流スイッチ26a,26b(第1図)がオンにされる。
When the power failure detection circuit 34 detects a power failure, the switch 35 is switched to the 2 side as described above, and the output of the oscillator 47 of the commercial power frequency based on a stable oscillator such as a crystal is sent to the phase comparator 38. Supplied. The output of the power failure detection circuit 34 is supplied to the inverting circuit 48 and the drive circuit 49 through the off-delay delay circuit 47. The output of the inverting circuit 48 is supplied to the drive circuit 52. AC switch with output of drive circuit 52 while receiving commercial power
18 (Fig. 1) is turned on. During a power failure, the output of the drive circuit 49 turns on the DC switches 26a and 26b (FIG. 1).

比較器44,45の各出力はバッファ53,54を通じて立上り遅
延回路55,56へ供給されると共にそれぞれインバータ57,
58を通じて立上り遅延回路61,62へ供給される。立上り
遅延回路55,56,61,62の各出力はそれぞれゲート63,64,6
5,66を通じて駆動回路67,68,69,71へ供給される。駆動
回路67,68,69,71の各出力はそれぞれ第1図中のインバ
ータ内のトランジスタQ4,Q2,Q3,Q1のベースへ供給され
る。
The outputs of the comparators 44 and 45 are supplied to the rise delay circuits 55 and 56 through the buffers 53 and 54, respectively, and the outputs of the inverters 57 and
It is supplied to the rise delay circuits 61 and 62 via 58. The outputs of the rising delay circuits 55, 56, 61, 62 are gates 63, 64, 6 respectively.
It is supplied to the drive circuits 67, 68, 69, 71 through 5, 66. Each output of the drive circuit 67,68,69,71 is supplied to the transistors Q 4, Q 2, Q 3 , Q 1 in the base in the inverter in FIG. 1, respectively.

検出された出力端子電圧Vlは整流回路78で直流化されて
基準電源79の基準値と差動増幅器81で比較され、その比
較出力は掛算器42へ供給される。検出した出力端子電圧
Vlが基準値より小さいと、掛算器42の出力正弦波振幅が
大となり、基準値より大きいと、掛算器42の出力正弦波
振幅が小さくなるように制御される。
The detected output terminal voltage Vl is converted into a direct current by the rectifier circuit 78 and compared with the reference value of the reference power supply 79 by the differential amplifier 81, and the comparison output is supplied to the multiplier 42. Output terminal voltage detected
If Vl is smaller than the reference value, the output sine wave amplitude of the multiplier 42 becomes large, and if Vl is larger than the reference value, the output sine wave amplitude of the multiplier 42 becomes smaller.

検出したインバータ電流Iinはピーク検波器89に供給さ
れ、そのピーク検波出力は基準電源91の基準値と比較器
92で比較される。インバータ電流Iinのピーク値が基準
値を越えると比較器92の出力が高レベルになり、フリッ
プフロップ93がセットされ、その出力によりスイッチ制
御パルス発生回路43内のゲート63〜66が閉められる。な
お三角波信号発生器46の出力が微分回路94を通じてフリ
ップフロップ93のリセット端子Rへ供給され、三角波信
号発生器46の発生三角波の各周期ごとにフリップフロッ
プ93はリセットされる。
The detected inverter current Iin is supplied to the peak detector 89, and its peak detection output is compared with the reference value of the reference power source 91 and the comparator.
Compared at 92. When the peak value of the inverter current Iin exceeds the reference value, the output of the comparator 92 becomes high level, the flip-flop 93 is set, and its output closes the gates 63 to 66 in the switch control pulse generating circuit 43. The output of the triangular wave signal generator 46 is supplied to the reset terminal R of the flip-flop 93 through the differentiating circuit 94, and the flip-flop 93 is reset every cycle of the triangular wave generated by the triangular wave signal generator 46.

インバータによる無効電流の発生 次に第3図及び第4図を用いてインバータ15により無効
電流を発生し、かつその大きさを制御することにつき説
明する。ここで用いるインバータ15の制御方式は一般に
用いられている。正弦波PWM方式で低次高調波を低減し
た駆動方式である。この場合インバータ15の出力の基本
波成分の電圧Vinはよく知られているように変調用正弦
波信号の振幅をea,変調用三角波の振幅をebとすると、
次式で表わされる関係を持つ。
Generation of Reactive Current by Inverter Next, generation of a reactive current by the inverter 15 and control of its magnitude will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The control method of the inverter 15 used here is generally used. This is a drive method that reduces low-order harmonics with a sine wave PWM method. In this case, the voltage Vin of the fundamental wave component of the output of the inverter 15 is ea the amplitude of the modulating sine wave signal and eb the amplitude of the modulating triangular wave, as is well known.
It has the relation expressed by the following formula.

(但しKは定数,Bdcは直流電圧) 第3図に示すように直流スイッチ26a,26bはオフとさ
れ、インバータ15は蓄電池14から切離され、負荷電流Il
=0とし、インバータ15を商用直送出力電圧lと同一
位相で運転した場合、インバータ15の直流側(蓄電池14
側)はコンデンサ24のみであるため、理想状態では交流
側よりインバータ15へ供給される有効電力は零でなけれ
ばならない。このことから、負荷17での商用電圧lと
インバータ15の電流inとは直交するベクトルとなる。
第4図Aにインバータ基本波電圧inが商用直送出力負
荷電圧lより高い場合、第4図Bには逆に低い場合の
ベクトルを示す。第4図においてコイル22の電圧をx2
で示してある。この図のように理想運転状態ではインバ
ータ基本波電圧inが商用直送電圧lより高い場合、
インバータ電流inは90°の進み電流(コンデンサと等
価)のモードとなり、低い場合には90°の遅れ電流(リ
アクトルと等価)のモードとなる。
(However, K is a constant, Bdc is a DC voltage) As shown in FIG. 3, the DC switches 26a and 26b are turned off, the inverter 15 is disconnected from the storage battery 14, and the load current Il
= 0 and the inverter 15 is operated in the same phase as the commercial direct output voltage l, the DC side of the inverter 15 (storage battery 14
Since the side) is only the capacitor 24, the active power supplied from the AC side to the inverter 15 must be zero in the ideal state. From this, the commercial voltage 1 at the load 17 and the current in of the inverter 15 become a vector orthogonal to each other.
4A shows a vector when the inverter fundamental wave voltage in is higher than the commercial direct output load voltage l, and FIG. 4B shows a vector when it is low. In Fig. 4, the voltage of the coil 22 is x 2
It is indicated by. In the ideal operating state as shown in this figure, if the inverter fundamental wave voltage in is higher than the commercial direct voltage l,
Inverter current in is 90 ° lead current (equivalent to capacitor) mode, and low 90 ° lag current (equivalent to reactor) mode.

ここで第4図Aの場合についてみるとそのベクトル図よ
り、コイル22の電圧x2は、 x2=in−l=Xx2・in となる。Xx2はコイル22のリアクタンスである。コンデ
ンサ24の電圧をVcとするとVin=KVcであるから、 となる。
Referring to the case of FIG. 4A, the voltage x 2 of the coil 22 is x 2 = in−l = Xx 2 · in from the vector diagram. Xx 2 is the reactance of the coil 22. Given that the voltage of the capacitor 24 is Vc, Vin = KVc, so Becomes

Vcを一定とした場合インバータ電流Iinは変調振幅比K
を制御することで任意の大きさで、直送商用電圧Vlと直
交した無効電流とすることができる。
When Vc is constant, the inverter current Iin is the modulation amplitude ratio K
Can be made to have an arbitrary magnitude and a reactive current orthogonal to the direct-transmission commercial voltage Vl.

負荷電圧安定化動作 商用電力受電時にインバータ15を無効電流発生モードで
動作させ、出力端子16a,16b間の電圧Vlを一定に保つ。
第5図にこのモードにおける要部の電圧電流を示す。イ
ンバータ15を無効電流発生に用いるということは、第5
図に示すように出力端子電圧(負荷の受電端子電圧)Vl
に対して90°進み、又は90°遅れの電流を流すことであ
り、これはコンデンサ又はリアクターを負荷17と並列に
接続したことと等価になる。このため第5図ではインバ
ータ15を、可変コンデンサ又は可変インダクタとして等
価的に表示している。
Load voltage stabilization operation When receiving commercial power, the inverter 15 is operated in the reactive current generation mode to keep the voltage Vl between the output terminals 16a and 16b constant.
FIG. 5 shows the voltage / current of the main part in this mode. Using the inverter 15 for reactive current generation means that
Output terminal voltage (load power receiving terminal voltage) Vl
A 90 ° advance or a 90 ° delay relative to the current, which is equivalent to connecting a capacitor or a reactor in parallel with the load 17. Therefore, in FIG. 5, the inverter 15 is equivalently shown as a variable capacitor or a variable inductor.

第6図A及びBはこの回路においての商用入力電圧Vac
と出力端子電圧Vlをベクトル表示したものである。第6
図Aは入力電圧がVacよりVac′まで下がったときコンデ
ンサ23を流れる電流Ic1とインバータ電流Iinとの和の電
流をから′に増加させることにより、出力端子
電圧Vlを一定に保つことができることを示したものであ
る。第6図Bは負荷電流lがl′まで増加した場合
を示し、この場合にも電流′まで増加させる
ことで出力端子電圧Vlを一定に保つことができることを
示している。ここでXx1はインダクタ28のリアクタンス
である。電流中のコンデサ電流cは一定値のため
出力端子電圧Vlを検出して帰還値とし、インバータ電流
Iinを適切に制御すれば出力端子電圧Vlは入力電圧変
動、負荷変動があっても一定に保つことができる。
6A and 6B show the commercial input voltage Vac in this circuit.
Is a vector display of the output terminal voltage Vl. Sixth
Figure A is by increasing the 'current of the sum of the currents Ic 1 and the inverter current Iin flowing through the capacitor 23 D from D when lowered to' input voltage Vac from Vac, to maintain the output terminal voltage Vl constant It shows that you can do. FIG. 6B shows the case where the load current 1 increases to 1 ', and in this case also, the output terminal voltage Vl can be kept constant by increasing the current D to D '. Where Xx 1 is the reactance of inductor 28. Since the capacitor current c in the current D is a constant value, the output terminal voltage Vl is detected and used as the feedback value, and the inverter current
If Iin is properly controlled, the output terminal voltage Vl can be kept constant even if the input voltage and the load change.

つまり第2図に示すように、商用入力電圧Vacの変動に
ともなう出力端子電圧Vlの変動を整流回路78、差動増幅
器81を通じて掛算器42へ負帰還して、出力端子電圧Vlの
変動を打ち消す方向の無効電流(インバータ電流)Iin
となるようにインバータ15の変調振幅比Kを制御すれば
よい。
That is, as shown in FIG. 2, the fluctuation of the output terminal voltage Vl due to the fluctuation of the commercial input voltage Vac is negatively fed back to the multiplier 42 through the rectifier circuit 78 and the differential amplifier 81 to cancel the fluctuation of the output terminal voltage Vl. Direction reactive current (inverter current) Iin
The modulation amplitude ratio K of the inverter 15 may be controlled so that

実際の利用においては−20%程度までの電圧低下を補償
し、それ以下は停電と判定し交流スイッチ18をOFFし、
直流スイッチ26a,26bをONすることで即時インバータ給
電に移る。
In actual use, compensate for a voltage drop of up to about -20%, judge that it is a power failure below that, turn off the AC switch 18,
By turning on the DC switches 26a and 26b, immediate inverter power feeding is started.

商用復電時には数秒の商用安定確認時間を待って交流ス
イッチ18をON,直流スイッチ26a,26bをOFFとし、出力端
子電圧安定化運転にはいる。
When the commercial power is restored, the AC switch 18 is turned on and the DC switches 26a and 26b are turned off after waiting a few seconds for the commercial stability confirmation time, and the output terminal voltage stabilization operation is started.

ところで、負荷17が例えば小型コンピュータである様な
場合、その電源電圧は通常100ボルトとされているの
で、これより高圧の交流電源11と100ボルト電源電圧の
小型コンピュータ負荷との間にトランスを介在させて降
圧して電力供給している。そして、電源側から負荷17側
に混入される諸々のノイズを阻止し、インバータ21の発
生する僅かの直流分を阻止する上からも、交流電源11と
小型コンピュータ負荷17との間にトランスを介在させる
と好適である。ここで、このトランスとして、第7図お
よび第8図の如く、負荷17およびインバータ21の接続点
との間にリーケージトランス95或は96を接続する。
By the way, when the load 17 is, for example, a small computer, its power supply voltage is usually 100 V. Therefore, a transformer is interposed between the AC power supply 11 having a higher voltage and a small computer load having a 100 V power supply voltage. Then, the voltage is reduced and power is supplied. A transformer is provided between the AC power supply 11 and the small computer load 17 in order to prevent various noises mixed in from the power supply side to the load 17 side and to prevent a slight DC component generated by the inverter 21. It is preferable to do so. Here, as this transformer, as shown in FIGS. 7 and 8, a leakage transformer 95 or 96 is connected between the load 17 and the connection point of the inverter 21.

「考案の効果」 以上述べたように、この考案によると従来商用電力受電
中は、ただ待機していたインバータ15を利用して、商用
電源線電圧の変動による負荷の受電端子電圧の変動を抑
えることが出来、従来制限されていた待機式無停電電源
装置の利用範囲を工場内等の比較的条件の悪い場所まで
広げることが可能となり、その産業上の効果は大である またインダクタ28,コンデンサ23は低域通過波器を構
成するため、従来無防備に近かった負荷への電源線雑音
の混入を抑制できる効果もある。そして、負荷17が例え
ば小型コンピュータである様な場合、その電源電圧は通
常100ボルトとされているので、これより高圧の交流電
源11と100ボルト電源電圧の小型コンピュータ負荷との
間にトランスを介在させて降圧して電力供給するが、こ
の場合にこのトランスをリーケージトランスとすると、
降圧の他に電源側から負荷17側に混入される諸々のノイ
ズを阻止し、インバータ21の発生する僅かの直流分を阻
止する上からも好適である。また、漏洩磁路28′がイン
ダクタ28と等価の作用をする。
"Effect of the device" As described above, according to the device, the inverter 15 that has been waiting during the conventional commercial power reception is used to suppress the fluctuation of the load receiving terminal voltage due to the fluctuation of the commercial power line voltage. It is possible to extend the range of use of the standby type uninterruptible power supply, which was previously limited, to places with relatively bad conditions such as in factories, and its industrial effect is great. Since 23 constitutes a low pass wave filter, it also has the effect of suppressing the power line noise from being mixed into the load, which was close to defenseless in the past. When the load 17 is, for example, a small computer, its power supply voltage is usually 100 V, so a transformer is interposed between the AC power supply 11 having a higher voltage and the small computer load having a 100 V power supply voltage. Then, the voltage is reduced and power is supplied, but in this case, if this transformer is a leakage transformer,
In addition to the step-down, it is also suitable for preventing various noises mixed in from the power supply side to the load 17 side and for suppressing a slight DC component generated by the inverter 21. In addition, the leakage magnetic path 28 'acts equivalently to the inductor 28.

更に、蓄電池を接続したまま無効電力制御を行なうと、
無効電力を発生させるための交流電力が蓄電池に流通し
て蓄電池の加熱、蓄電池電解液が減少するという問題を
生ずるのであるが、この考案においては商用電力受電中
は蓄電池をインバータからスイッチにより切り離す構成
を採用したことによりこの様な問題は発生せず、蓄電池
の保守を容易にした。
Furthermore, if reactive power control is performed with the storage battery connected,
The AC power for generating reactive power flows to the storage battery, which causes a problem that the storage battery is heated and the storage battery electrolyte is reduced.However, in the present invention, the storage battery is disconnected from the inverter by a switch during commercial power reception. By adopting, such problems did not occur and the maintenance of the storage battery was facilitated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの考案による待機式無停電電源装置の要部を
示す図、第2図は第1図中の制御装置の具体例を示す
図、第3図はインバータを無効電流発生に利用している
状態を示す図、第4図はそのベクトル図、第5図はイン
バータの無効電流により負荷の受電端子電圧の変動を抑
圧する回路状態を示す図、第6図はインバータの無効電
流により負荷の受電端子電圧の変動を抑圧する状態を示
すベクトル図、第7図及び第8図はそれぞれこの考案の
他の例を示す図、第9図は浮動式無停電電源装置を示す
図、第10図は待機式無停電電源装置を示す図である。 11……商用電源、14……蓄電池、15……インバータ、17
……負荷、26a,26b……スイッチ、28……インダクタ、2
9……電圧検出手段、33……制御装置。
FIG. 1 is a diagram showing a main part of a standby type uninterruptible power supply device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a concrete example of the control device in FIG. 1, and FIG. Fig. 4 is a vector diagram thereof, Fig. 5 is a diagram showing a circuit state in which fluctuations of the power receiving terminal voltage of the load are suppressed by the reactive current of the inverter, and Fig. 6 is a load by the reactive current of the inverter. Fig. 7 is a vector diagram showing a state in which the fluctuation of the power receiving terminal voltage is suppressed, Fig. 7 and Fig. 8 are diagrams showing other examples of the present invention, Fig. 9 is a diagram showing a floating uninterruptible power supply device, and Fig. 10 The figure shows a standby type uninterruptible power supply. 11 …… Commercial power supply, 14 …… Storage battery, 15 …… Inverter, 17
...... Load, 26a, 26b ...... Switch, 28 ...... Inductor, 2
9 ... Voltage detection means, 33 ... Control device.

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】商用電源の電力を受電中はその商用電力を
負荷へ供給し、停電中は商用電力供給線を遮断し、イン
バータを動作させ、そのインバータにより蓄電池の電力
を交流電力に交換して上記負荷へ供給する待機式無停電
電源装置において、 商用電力受電中は蓄電池をインバータから切り離すスイ
ッチと、 上記商用電源と上記負荷及び上記インバータの接続点と
の間に直列に挿入されたインダクタと、 上記負荷の電圧を検出する電圧検出手段と、 商用電力受電中にその検出手段の検出出力に応じて上記
インバータの無効電力を制御して上記負荷電圧を一定に
保持する手段とを具備することを特徴とする待機式無停
電電源装置。
1. The commercial power is supplied to the load while receiving the power from the commercial power supply, the commercial power supply line is cut off during the power failure, and the inverter is operated, and the power of the storage battery is exchanged with the AC power by the inverter. In the standby type uninterruptible power supply that supplies power to the load, a switch that disconnects the storage battery from the inverter while receiving commercial power, and an inductor that is inserted in series between the commercial power supply and the connection point between the load and the inverter. A load detecting means for detecting the voltage of the load, and a means for controlling the reactive power of the inverter according to the detection output of the detecting means while receiving commercial power to keep the load voltage constant. Stand-by type uninterruptible power supply characterized by.
【請求項2】実用新案登録請求の範囲第(1)項に記載
される待機式無停電電源装置において、 インダクタはリーケージトランスであることを特徴とす
る待機式無停電電源装置。
2. The standby type uninterruptible power supply device according to claim (1) of the utility model registration, wherein the inductor is a leakage transformer.
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