KR910003617Y1

KR910003617Y1 - 위상차 제어형 고효율 변환장치

Info

Publication number: KR910003617Y1
Application number: KR2019880013415U
Authority: KR
Inventors: 황용하
Original assignee: 배수윤
Priority date: 1988-08-17
Filing date: 1988-08-17
Publication date: 1991-05-31
Also published as: KR900005755U

Abstract

내용 없음.

Description

위상차 제어형 고효율 변환장치

제 1 도는 종래의 전력변환기의 블럭도.

제 2 도는 본 고안의 블럭도.

제 3 도는 본 고안의 회로도.

제 4 도는 본 고안의 역변환부 출력전압 파형도.

제 5 도는 본 고안의 정상동작시 전력공급도.

제 6 도는 동상의 입력전원 정전시 전력공급도.

제 7 도는 동상의 변환장치 고장시 전력공급도.

제 8 도는 동사의 축전지 초상충전시 전력공급도.

제 9 도는 동상의 축전지 재충전시 전력공급도.

본 고안은 부하에 안장한 전력을 공급함과 동시에 별도의 충전지가 필요없이 축전지를 충전 할 수 있고 별도의 축로변압기가 필요없이 전압을 강압 및 승압하며 또 변환장치의 고장 또는 과부하고 말미암아 상용전압으로 사용할 때 입력에서 유입되는 씨지(surge)나 노이즈(noise)가 부하정비에 악영향을 주는 것을 방지할 수 있는 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)로 제어되는 위상차 제어형 고효율변환장치에 관한 것이다.

종래는 제 1 도에 표시한 것과 같이 전원변환장치는 사용전원이 교란 및 정전으로 인한 전력공급의 단절을 막기위해 순변환부 축전지, 역변환부, 강압 및 승압의 축로변압기, 스테틱스위치 등으로 구성되는 다단게 전력변환이 필요하므로 부품의 수요가 많아 원가가 많이 들게 되어 생산가가 놓아지며 신뢰성이 떨어지고 변환효율을 75%이상 올리기 어려운 문제점 등이 있었다.

그래서, 상기한 종래의 제반결점을 본인의 선등록인 실용신안등록 제34297호에서 해결코자 하였으나 이는 입력전압과 출력이 다른 경우 축로변압기가 필요하고 입력전압과 출력전압이 동일하더라도 입력에서 유입되는 써지나 노이즈에 대한 보호장치는 종래의 변환장치와 동일한 상태였다.

본 고안은 제 2 도와 같이 다기능화 및 더욱 고효율화를 실현시키면서 본인의 실용신안등록 제34297호를 보완한 고안을 안출하게 된 것으로서 이를 첨부도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면중, 제 3 도는 본 고안의 회로도로서 변압기부(1)는 정전압선(N₁) 상용전원권선(N₂), 부하권선(N₃) 및 역변환부 출력권선(N₄)과 축전지초기충전권선(N₅)등 4개의 절연된 권선을 갖는 선형변압기로 구성되며 그리고 역변환부권선(N₄)은 부하전압파형 및 부하전력의 공급을 제어하며, 사용전원권선(N₂), 부하권선(N₃), 역변환부 출력권선(N₄)은 동심권선으로 구성되고 정전압권선(N₁)은 임피던스 선트(shunt)(sh)를 사이에 두고 별도로 구성되어 있다.

역변환부(2)가 정상동작상태에서 상용전원과 동기되어 동작할 때, 역변환부와 사용전원사이의 변위각 변화에 따라 전력의 흐름방향이 정해지게 되는데 역변환부(2)와 사용전원사이의 변위각이 적을 때 역변환부(2)는 축전지(B)의 전력을 부하에 공급하고 변위각이 증가하면 역변환부(2)는 부하에 전력을 공급하지 않고 정전압 권선(N₁)을 통해 정전압제어된 전력이 부하에 공급되게 되며, 변위각이 보다 커지게 되면 부하조건이 유지되면서 실효전력이 역변환부(2)로 흘러들어가게 되어 축전지(B)는 충전된다(실용신안등록 제34297호 참조).

또한 정상운전시 역변환부(2)는 부하전압이 변동을 정전압으로 제어하며 정전압권선(N₁)을 통한 상용전원에서 부하전력을 공급한다.

축전지전력은 제 4 도와 같이 역변환부(2)에서 1주기가 52개 펄스로 구성된 정현파 PWM파형으로 변환되고 PWM휠타(3)에서 완전정현파로 만들어져 역변환부권선(N₄)에 인가된다.

파형제어는 순간순간 발생되는 정현파 기준전압과 교류출력전압을 비교함으로써 이루어지게 되고 상용전원 AC은 반도체스위치(S₁, S₂)를 통해 상용전원권선(N₂)과 정전압권선(N₁)에 인가되며 정상동작시 역변환부(2)는 출력파형과 전압을 제어하고 부하전력은 정전압권선(N₁)에서 공급된다.

사용전원 AC이 정전되거나 설정된 범위를 초과할 경우 사용전원연결용 반도체스위치(S₁, S₂)가 OFF되어 전원공급이 중단되고 역변환부(2)를 통해 축전지(B)가 부하전력을 공급하게 되며 역변환부(2)가 고장시 또는 과부하시 부하전류는 상용전원권선(N₂)로 연결된 반도체스위치(S₂)가 ON되어 상용전원에 의해 공급된다.

역변환부(2)가 정상상태로 되면 주변압기의 축전지초기충전권선(N₅)과 반도체스위치(S₁)를 통해 축전지(B)는 예비층전된다.

본 고안은 정상상태의 동작은 제 5 도와 같이 상용전력이 반도체스위치(S₁)와 정전압 권선(N₁)을 통해 역변환부(2)와 부하에 공급되며, 입력에 이상이 있을때는 제 6 도에 표시한 것과 같이 역변환부(2)에서 축전지전력을 부하에 공급하고 반도체스위치(S₁)는 OFF된다.

또한 역변환부(2)가 고장시 또는 과부하시에는 제 7 도와 같이 반도체스위치(S₂)와 사용전원권선(N₂)을 통해 부하전력이 공급되고 제 8 도와 같이 정상동작전에 축전지 예방충전이 일어나면 반도체스위치(S₂)가 ON되어 상용전원권선(N₂)를 통해 전력 공급되어 역변환부(2)는 기동되고 상용전원과 동기를 맞추게 된다.

이때 반도체스위치(S₃)가 ON되고 역변환부(2)의 위상을 이동시켜 상용전원에서 전류가 흐르게 되어 축전지의 예비충전동작이 이루어지도록 하였으며 또한 축전지의 재충전 동작은 제 9 도에 도시한 것과 같이 축전지가 과방전됐을 때 상용전원은 상용전원권선(N₂)를 통해 역변환부(2)는 재기동되고 축전지전압이 다시 낮아지면, 반도체스위치(S₃)가 ON되어 전류는 역변환부(2)를 통해 축전지를 재충전시키게 되며, 재충전되는 동안에 부하는 상용전원권선(N₂)을 통해 전력을 공급받으며 수분 후 역변환부(2)가 재기동되며 정상동작상태(제 5 도)로 되돌아간다.

상술한 것과 같이 본 고안은 부하에 안정한 전력을 공급함은 물론 별도의 충전지가 필요없고 입력측에서 유입되는 써지나 노이즈가 부하장비에 악영향을 주는 것을 방지하도록 된 것으로서 구조자체가 간소화되고 생산비의 절감은 물론 수요자의 욕구를 충분히 충족시킬 수 있는 매우 유용한 고안이다.

Claims

축전지(B)와 역변환부(2) 및 PWM(3)로 구성된 제어형고효율변환장치에 있어서, 정전압권선(N₁), 상용전원권선(N₂), 부하권선(N₃), 역변환부출력권선(N₄) 및 초기 충전권선(N₅)등에 의하여 동심권선형으로 변압기부를 구성하되 정전압권선(N₁)은 임피던스선트(Sh)를 사이에 두고 구성하며, 상용전원권선(N₂)은 반도체스위치(S₂)를 거쳐서 상용전원(AC)측에, 그리고 역변환부출력권선(N₄)은 PWM휠타(3)의 출력측에, 또 초기충전권선(N₅)은 반도체스위치(S₃)을 통해 PWM휠타(3)의 일측에 각각 접속시켜서 된 위상차제어형 고효율변환장치.