JP2002369541A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のインバータ回路を並列接続して、大電
流を出力するように構成した電力変換装置では、並列接
続した後の合計電流を検出する合計電流センサを必要と
するため、構成が複雑、コストがかさむなどの課題があ
った。 【解決手段】 複数のインバータ回路６０を並列接続し
た後の電圧を検出する電圧センサ６１の検出電圧を、電
力変換装置９１の出力電圧を指令する電圧指令回路３１
の指令値に一致するように制御する電圧コントローラ３
３と、この電圧コントローラ３３の出力により各インバ
ータ回路６０の出力すべき電流を指令する電流指令回路
３４とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、直流電圧を交流
電圧に変換するインバータ回路を有する電力変換装置に
関するものであり、ＵＰＳ（無停電電源装置）などに使
用される。

【０００２】

【従来の技術】直流電圧から交流電圧を得るには種々の
方法があるが、最近では、半導体電力素子を用いたイン
バータ回路によるのが一般的となっている。しかし、量
産されている半導体電力素子１個の流し得る電流には限
界があるので、大電流出力を得るには、インバータ回路
を並列に接続する方法が用いられている。そして、複数
のインバータ回路を並列に接続する場合、その負荷の分
担を制御する必要があり、その分担制御方法はいろいろ
提案されている。図１９は、たとえば１９８９年発行
「無停電電源装置（ＵＰＳ）導入実践ガイド」Ｐ６２か
ら６４に記載の従来の電力変換装置の構成図で、インバ
ータの並列運転回路の構成を示すものである。図におい
て、１はバッテリなどの直流電圧源、３はこの電力変換
回路が電力を供給する交流負荷、５１は直流電圧源１の
直流電力を交流電力に変換する第１の電力変換回路、５
５は電力変換回路５１と並列に接続された第２の電力変
換回路で、その構成は第１の電力変換回路５１と同じな
ので内部の図示は省略し、詳細な説明も省略する。

【０００３】５２は第１，第２の電力変換回路５１，５
５が並列に接続された後の負荷３への出力回路に挿入さ
れた合計電流センサ、５３は合計電流センサ５２の出力
信号を並列接続されている電力変換回路の運転台数Ｎで
割り算し、１台あたりの電流値を計算して、各電力変換
回路に出力する電流分配回路である。なお、この図１９
の回路では、並列運転台数が２台なので、Ｎ＝２であ
る。

【０００４】６０は電力半導体素子とフィルタ回路で構
成されたインバータ回路で、その構成はごく一般的なも
のであるので詳細な説明は省略する。６１は第１の電力
変換回路５１の出力回路に挿入された個別電流センサ、
６２は各インバータ６０の出力電圧を検出する電圧セン
サ、６３は電流分配回路５３の出力信号と、個別電流セ
ンサ６１の出力信号と、電圧センサ６２の出力信号とを
入力し、個別電流センサ６１の信号が電流分配回路５３
の分配出力信号の値と一致するように各インバータ６０
の出力電圧の指令信号を出力する電圧指令発生回路であ
る。

【０００５】６４は電圧指令発生回路６３の出力と電圧
センサ６２の出力を入力され、両信号の大きさが一致す
るようにインバータ回路６０を制御するインバータ制御
回路である。図１９の構成のうち、直流電圧源１と交流
負荷３を除くそれ以外の部分で電力変換装置９０を構成
している。

【０００６】次に動作について説明する。図１９の電力
変換装置９０は、交流出力電圧を制御する電圧制御型の
電力変換回路を並列運転することで、システムの電流容
量を増大する形式のものである。並列に接続されたイン
バータ５１，５５の全体の合計出力電流を合計出力電流
センサ５２で検出し、この出力を並列台数で割り算して
１台あたりが負担すべき電流値を電流分配回路５２で求
める。次に電圧指令発生回路６３で、各電力変換回路の
周波数・位相・電圧振幅を制御して、各インバータ回路
が前記分担すべき電流値を分担できるように電圧指令信
号を出力する。

【０００７】ここで、並列台数とは単に接続されている
台数ではなく、接続され正常に運転されている台数であ
る。たとえば、複数のインバータ回路を並列に接続した
電力変換装置では、メインテナンスのためその中の一台
の運転を止める必要があるということはしばしば生じ
る。このような場合には電流分配回路５３の分配率（前
述の台数Ｎ）をその都度変更しなければならないので、
並列台数の追加や削減が容易に行えないという課題があ
った。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の電力変換回路は
以上のように構成されていたので、各電力変換回路の分
担すべき電流値を合計電流値から求めるための合計電流
センサと電流分配回路とを必要とし、また、各インバー
タを個別に電圧制御するために、各電力変換回路の周波
数・位相・振幅を制御する電圧指令発生回路が必要であ
った。そのため回路構成が複雑であるという課題があっ
た。また、並列台数の追加や削減が容易でないという課
題があった。

【０００９】この発明は以上のような課題を解消し、各
電力変換装置の合計の電流を検出する合計電流センサ
と、この合計電流センサから各インバータが分担すべき
電流を演算する電流分配回路とを必要とせず、また、各
インバータ回路の周波数・位相・電圧振幅の制御を個別
に制御する必要がなく、また並列台数の追加や削減が容
易な電力変換装置を得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の電力変換装置
は、入力端に入力された直流電力を半導体素子により交
流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回
路の出力端に接続されたフィルタ回路と、前記インバー
タ回路の出力電流を制御する電流コントローラとを含む
電力変換回路、複数台の前記電力変換回路を並列に接続
するとともに、前記並列接続された電力変換回路の出力
端の電圧を検出する電圧センサ、与えられた電圧指令信
号と前記電圧センサの信号により、前記複数の電力変換
回路を制御することにより、前記フィルタ回路の出力端
の電圧を制御する電圧コントローラ、前記電圧コントロ
ーラの出力信号により前記複数の電力変換回路のそれぞ
れの出力電流値を指令する電流指令発生回路を備えたも
のである。

【００１１】又、前記複数の電力変換回路のうち少なく
とも一のものの電流容量は他の電力変換回路の電流容量
と異なり、前記電流指令発生回路は各電力変換回路の負
荷率が、互いにほぼ同一となる電流指令値を出力する定
率配分回路を備えたものである。

【００１２】又、前記複数の電力変換回路は、それぞれ
が運転中か否かを示す信号を出力する運転検出回路を有
し、前記電流指令発生回路は前記運転検出回路の信号に
より、運転中の電力変換回路の総電流容量を算出し、こ
れにもとづいて前記電流指令値を調整する調整回路を備
えたものである。

【００１３】又、前記電流指令発生回路が出力した各電
力変換回路に対応する電流指令値を、対応する前記電力
変換回路の電流容量と比較して、前記電流指令値が対応
する前記電力変換回路の前記電流容量を超えたとき、前
記電力変換装置の運転を停止する信号を発信する電流指
令値監視回路を備えたものである。

【００１４】又、前記電流指令発生回路の電流指令値を
対応する電力変換回路の電流容量と比較して、前記電流
指令値が対応する前記電力変換回路の前記電流容量を超
えた状態が、所定の時間継続したとき、前記電力変換装
置の運転を停止する信号を発信する電流指令値過負荷監
視回路を備えたものである。

【００１５】又、前記所定の時間は、前記電流指令値が
対応する前記電力変換回路の前記電流容量を越えたとき
の、前記電流指令値と前記電流容量との差の大きさに応
じてあらかじめ定められているものである。

【００１６】又、前記複数の電力変換回路はそれぞれの
電力変換回路の出力電流を検出する電流センサを有し、
前記電流指令発生回路の出力した電流指令値と対応する
前記電力変換回路の前記電流センサの出力値とを比較し
て、その差が所定のレベルを超えたとき前記電力変換装
置の運転を停止する信号を発信する電流制御状態監視回
路を備えたものである。

【００１７】又、前記電流指令発生回路の出力する電流
指令値と、前記運転検出回路の出力状態から、現在の運
転状態において前記電力変換回路のいくつかの解列が可
能か否かを判定する解列可否判定回路と、この解列可否
判定回路の判定結果を表示する表示器を備えたものであ
る。

【００１８】又、前記複数の電力変換回路の電流容量は
互いにほぼ同一の電流容量であり、前記表示器は、解列
可能な電力変換回路の台数をも表示するものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明による実
施の形態１の電力変換装置９１の構成を図１に示す。図
１ではインバータ回路を３並列するものを例として説明
する。なお、以下各実施の形態の図において、同一符号
のものは同一または相当部分を示すのでその詳細な説明
は繰り返さない。図において、１はバッテリなどの直流
電圧源で、１７はその出力電圧ラインである。２ａ，２
ｂ，２ｃはそれぞれ直流電圧源１に並列に接続されると
ともに、負荷３にも並列に接続され、直流電圧源１の電
圧を交流に変換する第１，第２，第３の電力変換回路で
あり、それぞれ同じ構成なので第１の電力変換回路２ａ
についてのみ図２によりその構成を説明する。

【００２０】３０は電力変換回路の並列接続された出力
の電圧（負荷３の電圧と同じ）を検出する電圧センサ、
３１は並列接続された電力変換回路全体の出力電圧指令
値を出力する電圧指令発生回路、３２は電圧指令発生回
路３１の出力から電圧センサ３０の出力を減算する減算
器、３３は減算器３２の出力がゼロになるように電力変
換回路２ａ〜２ｃの出力を制御する電圧コントローラ、
３４は電力変換回路２ａ〜２ｃの電流指令値を出力する
電流指令発生回路、３５は装置の運転／停止指令を出力
する運転指令発生回路である。図１の電源１と負荷３を
除く部分が電力変換装置９１を構成する。

【００２１】図２は図１の電力変換回路２ａの詳細構成
を示す構成図で、６０は電力半導体素子で構成されたイ
ンバータ回路、６１はインバータ回路６０の出力電流を
検出する個別電流センサ、１２はリアクトル、１３はコ
ンデンサであり、リアクトル１２とコンデンサ１３でＬ
Ｃフィルタを構成し、インバータ回路６０の出力電圧波
形を正弦波に近い波形に整形する。１４は電流指令発生
回路３４の出力信号２０から個別電流センサ６１の信号
を減算する減算器、１５は減算器１４の出力がゼロにな
るように動作する電流コントローラ、１６は電流コント
ローラ１５の出力に従ってインバータ回路６０の制御位
相を制御するパルス発生回路である。パルス発生回路１
６は、運転指令発生回路３５の出力１９により動作・不
動作が制御される。電力変換回路２ａは電流指令信号に
従って出力電流を制御する電流型のインバータ回路であ
る。

【００２２】次に動作について説明する。電圧指令発生
回路３１で任意の交流電圧指令を発生する。この指令電
圧と電圧センサ３０の信号との差が電圧コントローラ３
３に入力される。電圧コントローラ３３は比例または比
例／積分、または比例／積分／微分制御回路で構成さ
れ、電圧指令と電圧センサ３０の信号との差がゼロに近
くなるように動作する。電圧センサ３０は複数の電力変
換回路を並列接続した後の電圧を検出しているので、電
流指令発生回路３４は並列接続されている複数の電力変
換回路を一括して一つの回路と見なし、一括した電流指
令値を出力する。電流指令発生回路３４は、一括した電
流指令値（Ｉ）を出力するが各電力変換回路へは、これ
をインバータの台数で割った（Ｉ／Ｎ）を出力する。そ
して各電力変換回路は、この指令値にしたがつた出力を
行う。

【００２３】図１の回路により、従来の図で説明したよ
うな並列接続された電力変換回路の合計出力電流を検出
して分担電流を演算し指令するための回路が不要とな
り、並列運転回路をより簡単な構成にすることができ
る。なお、並列接続した各電力変換回路間での横流は図
２のリアクトル１２とコンデンサ１３からなるフィルタ
ーによって問題となるレベル以下に軽減される。

【００２４】実施の形態２．実施の形態２の電力変換装
置は、容量の異なる並列接続された電力変換回路の容量
が互いに（少なくともそのうちの一部でも）異なるもの
である。図３は実施の形態２の電力変換装置９２の構成
図、図４は部分詳細構成図である。図において、電力変
換回路２ａから２ｃの内、少なくとも２台は互いに異な
る定格電流値を有しているものとする。３４ａは各電力
変換回路２ａから２ｃに対して異なる電流指令値を出力
する定率配分電流指令発生回路である。これ以外の部分
については、図１の構成と同じなので詳細な説明を省略
する。

【００２５】図４は電流指令発生回路３４ａの詳細構成
を示す図である。図４において、１００，１０１，１０
２は各電力変換回路２ａ，２ｂ，２ｃの定格通電電流容
量を示すデータ設定器、１０３はすべての定格通電電流
容量を合計する加算器である。１０４、１０５、１０６
は定格通電電流容量値１００，１０１，１０２を加算器
１０３の出力で割り算することにより、各電力変換回路
２ａ，２ｂ，２ｃの分担割合（負荷率ともいう）を求め
る除算器である。１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃは除算
器１０４，１０５，１０６から出力された分担割合に電
圧コントローラ３３から送られてくるトータル電流の指
令値をかけて各電力変換回路ごとの電流指令値を算出す
る乗算器である。図４に示す回路はこの発明にいう定率
配分回路である。

【００２６】例えば、電力変換回路２ａ，２ｂ，２ｃの
容量が５０Ａ，１００Ａ，１５０Ａであったとする。そ
して電圧コントローラ３３からの指令値が７５Ａである
場合。電力変換回路２ａには、７５・５０／（５０＋１
００＋１５０）＝１２．５Ａ電力変換回路２ｂには、７
５・１００／（３００）＝２５Ａ電力変換回路２ｃに
は、７５・１５０／（３００）＝３７．５Ａの指令がそ
れぞれ送られる。

【００２７】図４に示した構成（定率配分回路）を備え
ることにより、並列接続する電力変換回路の電流容量が
互いに異なる場合でも、各定格電流の比率に比例した電
流指令値を出力できるので、各電力変換回路の負担割合
を常に一定の割合とした制御を行うことができる。

【００２８】実施の形態３．メンテナンスのため、運転
中の電力変換回路の一部停止したり、切り離したり（解
列という）、また、解列していた電力変換回路を再接続
したりすることがある。実施の形態１の図１のもので
は、解列、再接続の都度、電流の配分率を設定し直さな
ければならないし、実施の形態２の図３のものでは、定
格電流データ設定器１００，１０１，１０２の設定をそ
の都度変更しなければならないので、容易に解列、再接
続が行えない。この課題を解決した電力変換装置９３の
構成を図５、図６に示す。図５において、３６は運転検
出回路であり、各電力変換回路２ａ，２ｂ，２ｃから、
それぞれの電力変換回路が運転しているか否かの信号を
受け、運転している電力変換回路の台数（各電力変換回
路の容量が同一の時）または運転している電力変換装置
の総定格電流容量（各電力変換回路の定格が同一でない
時）を、電流指令発生回路３４または定率配分電流指令
回路３４ａ（図５では電流指令発生回路３４の場合を記
載）へ出力する。

【００２９】図６は図５の電力変換回路２ａの詳細を示
すもので、２１ａは電力変換回路２ａが正常に動作して
いるとき例えば「Ｈ」の状態信号２２ａを出力する状態
出力回路である。状態信号２２ａ，２２ｂ，２２ｃは運
転検出回路３６に入力され前述の結果が得られる。これ
により電流指令発生回路３４は運転している電力変換回
路に応じた電流指令値を出力し、途中で解列、再接続が
行われても自動的に電流値が補正される（この発明にい
う調整回路である）ので、解列、再接続作業がきわめて
容易になる。

【００３０】理解を助けるため、まず、各電力変換回路
の容量が同一の場合について、例えば５０Ａであった場
合の具体例について説明する。今、負荷３に供給される
電流が７５Ａである場合、３台とも動作中には運転検出
回路３６はＮ＝３を出力し、各電力変換回路には７５Ａ
／３＝２５Ａの電流指令が出力される。そして、内１台
が停止したときには、Ｎ＝２が出力され、７５Ａ／２＝
３７．５Ａの電流指令に変更される。

【００３１】次に、各電力変換回路の定格容量が異なる
場合について具体例により説明する。各容量が実施の形
態２で説明したように５０Ａ，１００Ａ，１５０Ａであ
る場合、負荷に供給される電流の現在値が７５Ａであれ
ば、前述の通り３台の電力変換回路がすべて動作中に
は、運転検出回路３６は（５０＋１００＋１５０＝３０
０）の信号を出力している。そして、各電力変換回路に
は１２．５，２５，３７．５の電流指令値がそれぞれ出
力されている。今、定格１００Ａの電力変換回路が運転
を停止すると、運転検出回路３６は（５０＋１５０＝２
００）の信号を出力する。そして電力変換回路２ａには
７５・５０／２００＝１８．７５Ａが、電力変換回路２
Ｃには７５・１５０／２００＝５６．２Ａの電流指令が
出力される。

【００３２】実施の形態４．実施の形態１の図１のもの
では、電圧コントローラ３３の出力信号に従った電流指
令を各電力変換回路に出力しているので、過負荷時など
に電力変換回路の容量を超えた指令が指令されると、過
電流により電力変換回路が破壊されるおそれがある。こ
のような課題を解決した電力変換装置９４の構成を図７
に示す。図において、３５ａは電流指令監視回路付運転
指令発生回路で、その構成は図８に示す。

【００３３】図８において、１０９は電流指令発生回路
３４の出力２０と、電力変換回路の総定格電流値２０Ｘ
とを比較する比較器で、電流指令値２０が総定格電流容
量２０Ｘを超えると、直ちに（比較器１０９の動作時間
は必要）電力変換装置の運転を停止する信号か、少なく
とも警報信号を発する。１１０は比較器１０９から前述
の信号が出力されたとき、この信号を保持（ラッチ）す
るラッチ回路である。このように構成した電力変換回路
の過負荷動作特性を図９の１０１に示す。なお、詳細は
説明しないが半導体電力素子によって構成された電力変
換回路２ａ〜２ｃは、きわめて大きい過電流に対しては
公知の半導体保護ヒューズの特性によつて保護されてい
る。これを図９中に点線１００で示している。図７，図
８の回路では、負荷電流センサまたは合計電流センサを
使用することなしに、簡単な構成で電力変換装置の過負
荷保護を行うことができる。

【００３４】実施の形態５．電力変換回路２ａ〜２ｃ
は、その出力電流が過負荷となったとき、直ちに故障す
るわけではなく、過負荷電流の程度に応じた所定の短時
間過負荷耐量特性を備えている。そこで、過負荷となっ
たとき、直ちに停止させるのではなく、この短時間過負
荷特性を有効に利用して、停止するまでの時間を遅らせ
た電力変換装置９５の部分構成を図１０に、その保護特
性を図１１に示す。図において、１１３は遅延回路で、
比較器１０９が信号を出力したとき、電力変換回路の過
負荷許容時間（遅延回路１１３にあらかじめ設定してあ
る）に相当する時間までラッチ回路１１０に信号を出力
しないように動作する。

【００３５】これにより、電力変換回路との過負荷保護
協調がとれることとなり、システムに短時間の過負荷耐
量を持たせることができる。ちなみに、一般的には、定
格負荷時の過負荷耐量は数秒から数分程度あり電圧コン
トローラの応答時間より遙かに長い時間となる。このよ
うに構成した場合の電力変換装置の過負荷特性の特性例
を図１１の１０２に示す。この特性は実施の形態４の図
９の特性１０１に比べて動作までの時間が長くなり改善
されている。

【００３６】ここで、図には示さないが、電流指令発生
回路３４の出力信号２０が設定定格電流値２０Ｘに比べ
て大となり、比較器１０９が信号を出力するとき、その
差の程度に応じた信号を遅延回路１１３に出力し、遅延
回路１１３はその差の程度に応じた遅延時間で動作する
ようにしても良い。このようにした場合の電力変換装置
の過負荷特性は、例えば図１２の特性線１０３に示すよ
うになり、電力変換回路の過負荷特性を限界まで利用す
ることができるようになる。

【００３７】実施の形態６．本発明の実施の形態６によ
る電力変換装置９６の構成を図１３、図１４に示す。図
１３において、２３は電流制御状態監視回路で、その詳
細構成は図１４に示す。減算器１４の出力信号とあらか
じめ設定された設定値αとが比較器１１４に入力されて
いる。比較器１１４は減算器１４の出力がプラスマイナ
スαの範囲内であれば電力変換回路２ａ〜２ｃが正常に
動作していると判断する。そして減算器１４の出力がプ
ラスマイナスαの範囲外となれば、電力変換回路２ａ〜
２ｃが正常に動作していないと判断して信号を出力し、
この信号はラッチ回路１１５でラッチされた後、信号２
２として出力される。信号２２は実施の形態３の図５で
説明したように運転検出回路３６へ送られるとともに、
パルス発生回路１６にも送られインバータ運転パルスを
停止させる。

【００３８】図１３、図１４の構成により、電流指令通
り電流を流せなくなった電力変換装置は自己停止し、そ
の停止状態を運転検出回路３６へ出力するので、健全な
電力変換回路が故障した電力変換回路の影響を受けるこ
となく運転を継続できる。

【００３９】実施の形態７．実施の形態３では、運転中
に１台を解列すると、残りの電力変換回路に負荷が振り
分けられるため、元々解列する前に定格負荷ぎりぎりで
あったとすると、解列したとたんに過負荷となりシステ
ムが運転停止してしまうことがあるという課題がある。
すなわち、運転中に１台ずつ解列してメインテナンスす
るときなど、解列できる状態であるか否かが事前にわか
る方がよい。

【００４０】このような課題を解決した実施の形態７の
電力変換装置９７の構成を図１５に示す。図において３
７は解列可否判定回路でその詳細を図１６および図１７
に示す。図１６のものは、各電力変換回路の定格が同じ
である場合のもの、図１７のものは、各電力変換回路の
定格容量が同一でない場合のものである。

【００４１】まず、図１６について説明する。図１６に
おいて、１２０は電流指令発生回路３４の出力する電流
指令信号２０と、運転検出回路３６の出力する現在運転
台数３６ａとを乗算する乗算器、１２１は現在の運転台
数３６ａから１を減算する減算回路、１２２は減算回路
１２１の出力と電力変換回路の定格通電電流設定値とを
かけ算する乗算器で、これにより現在運転台数マイナス
１台で運転したときのシステムの許容電流が得られる。
１２３は前述の２つの乗算回路１２０，１２２の出力を
比較し乗算器１２２の方が大きいとき（現在運転台数マ
イナス１で運転したときのシステムの許容電流の法が現
在負荷より大きいとき）信号を出力する比較器、１２４
は比較器１２３の出力信号があるとき解列許可を表示す
る解列可能回路表示器（表示器）である。

【００４２】次に図１７について説明する。２０ａ，２
０ｂ，２０ｃは実施の形態２の図３に示した電流指令発
生回路３４ａから出力される電流指令値である。１２０
はこれらの信号を加算して現在の出力電流値（合計）を
求める加算器である。３６ａは現在動作している電力変
換回路の合計電流値（総電流容量）である。そして、３
６ｂは解列したいと思う電力変換回路の定格電流であっ
て、図示しないキーボードなどから入力される。１２１
は総電流容量３６ａから解列しようとする電力変換回路
の容量３６ｂを減算して、解列した後の合計定格電流値
を求める減算器である。１２３，１２４については、先
の図１６の説明と同じなので説明を省略する。結果とし
て解列可能回路表示器には解列したいと思う電力変換回
路が解列可能であるか否かが表示される。

【００４３】この表示器の点灯を確認することにより、
並列接続された電力変換回路の１台を、あるいは解列を
希望する電力変換回路を運転中に解列することができる
か否かを事前に確認することができる。

【００４４】実施の形態８．実施の形態７の図１６の構
成をさらに変形して、同じ定格のインバータを並列にし
た電力変換装置において、運転中に何台の電力変換回路
を解列できるかを知ることができるようにした電力変換
装置９８の構成は実施の形態７の図１６の解列可否判定
回路３７を、図１８に示す解列可能台数判定回路３７Ｘ
に置き換えたものである。図１８において、１２５は電
力変換回路１台あたりの定格通電電流値から電流指令発
生回路３４の出力である１台あたりの電流指令値を減算
し、１台あたりの余裕量を算出する減算器である。

【００４５】１２６は前記余裕量に現在台数３６ａを乗
算し、システムの余裕量を算出する乗算器、１２７はこ
のシステムの余裕量を前記１台あたりの定格通電電流で
割り算し、余裕台数を算出する除算器である。１２８は
除算器１２７の除算結果の整数部分のみを出力する整数
出力回路、１２９は整数出力回路１２８の結果を数値表
示する数値表示灯である。数値表示灯１２９に表示され
た余裕台数を確認することで何台まで解列できるかを知
ることができ、解列操作を安全に実施することができ
る。実施の形態７の図１７に示した、各インバータの定
格が異なる場合においては、解列したいインバータの定
格電流値３６ｂとして、解列したい電力変換回路（複
数）の合計定格電流容量を入力すればよい。

【００４６】

【発明の効果】以上のように、この発明の電力変換装置
は並列接続した複数の電力変換回路の合計電流を検出す
る電流センサを必要としないので、回路構成が簡単であ
るという効果が得られる。

【００４７】又、互いに電流容量の異なる電力変換回路
を並列に接続した場合でも、各電力変換回路の負荷率を
ほぼ同一とすることができるので、電力容量を極限まで
効率よく利用できる。

【００４８】又、運転中に使用している電力変換回路の
台数が変っても、変わった後の台数に合わせて電流指令
値が調整し直されるので、常に最適の負荷率で運転が行
われる。

【００４９】又、運転中に電流指令値が定格電流容量を
越えると、直ちに運転を停止するので電力変換装置が常
に保護されている。

【００５０】又、運転中に電流指令値が定格電流容量を
越えた状態が所定の時間継続すると、運転を停止するの
で電力変換装置が常に保護されている。

【００５１】又、運転中に電流指令値が定格電流容量を
越えると、この超えた量に応じた時間遅れの後に、運転
を停止するので電力変換装置が常に保護されている。

【００５２】又、電流指令値と電力変換装置の出力電流
とを比較して、その差が所定以上になると、電力変換装
置を停止するので、異常な出力によって負荷に異常を来
すことがない。

【００５３】又、運転中に電力変換回路を解列可能かど
うかを判定して表示するので、解列作業を安全に行うこ
とができる。

【００５４】又、運転中に解列可能な変換回路の台数を
表示するので、解列作業の能率を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による電力変換装置
の構成図である。

【図２】 図１の部分詳細図である。

【図３】 この発明の実施の形態２による電力変換装置
の構成図である。

【図４】 図３の部分詳細図である。

【図５】 実施の形態３による電力変換装置の構成図で
ある。

【図６】 図５の部分詳細図である。

【図７】 実施の形態４による電力変換装置の構成図で
ある。

【図８】 図７の部分詳細図である。

【図９】 図7の電力変換装置の過負荷特性図である。

【図１０】 実施の形態５の電力変換装置の部分詳細構
成図である。

【図１１】 図１０の電力変換装置の過負荷特性であ
る。

【図１２】 実施の形態５の電力変換装置の構成を変え
た場合の過負荷特性である。

【図１３】 実施の形態６の電力変換装置の構成図であ
る。

【図１４】 図１３の電力変換装置の部分詳細図であ
る。

【図１５】 実施の形態７の電力変換装置の構成図であ
る。

【図１６】 図１５の電力変換装置の部分詳細構成図で
ある。

【図１７】 実施の形態８の電力変換装置の部分構成図
である。

【図１８】 実施の形態８の部分構成図である。

【図１９】 従来の電力変換装置の構成図である。

【符号の説明】

１ 直流電源、 ２ａ、２ｂ、２ｃ 電力変換回路、３
交流負荷、 １５ 電流コントローラ、 １６ パル
ス発生回路、１８ フィルタ回路の出力端、 ２１ａ
状態出力回路、２３ 電流制御状態監視回路、 ３０
電圧センサ、３１ 電圧指令発生回路、 ３２ 減算
器、 ３３ 電圧コントローラ、３４ 電流指令発生回
路、 ３４ａ 定率配分電流指令回路、３５ 運転指令
発生回路、３５ａ 電流指令監視回路付運転指令発生回
路、３６ 運転検出回路、６０ インバータ回路、 ６
１ 個別電流センサ、９１〜９７ 電力変換装置、１０
０，１０１，１０２ データ設定器、１０９ 比較器、
１１０ ラッチ回路、 １２３ 比較器、１２４ ラ
ッチ回路。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力端に入力された直流電力を半導体素
   子により交流電力に変換するインバータ回路と、前記イ
   ンバータ回路の出力端に接続されたフィルタ回路と、前
   記インバータ回路の出力電流を制御する電流コントロー
   ラとを含む電力変換回路、 複数台の前記電力変換回路を並列に接続するとともに、
   前記並列接続された電力変換回路の出力端の電圧を検出
   する電圧センサ、 与えられた電圧指令信号と前記電圧センサの信号によ
   り、前記複数の電力変換回路を制御することにより、前
   記フィルタ回路の出力端の電圧を制御する電圧コントロ
   ーラ、 前記電圧コントローラの出力信号により前記複数の電力
   変換回路のそれぞれの出力電流値を指令する電流指令発
   生回路を備えたことを特徴とする電力変換装置。
2. 【請求項２】 前記複数の電力変換回路のうち少なくと
   も一のものの電流容量は他の電力変換回路の電流容量と
   異なり、前記電流指令発生回路は各電力変換回路の負荷
   率が、互いにほぼ同一となる電流指令値を出力する定率
   配分回路を備えたことを特長とする請求項１に記載の電
   力変換装置。
3. 【請求項３】 前記複数の電力変換回路は、それぞれが
   運転中か否かを示す信号を出力する運転検出回路を有
   し、前記電流指令発生回路は前記運転検出回路の信号に
   より、運転中の電力変換回路の総電流容量を算出し、こ
   れにもとづいて前記電流指令値を調整する調整回路を備
   えたことを特長とする請求項１または２に記載の電力変
   換回路。
4. 【請求項４】 前記電流指令発生回路が出力した電流指
   令値を、対応する電力変換回路の電流容量と比較して、
   いずれか一の前記電流指令値が対応する前記電力変換回
   路の前記電流容量を超えたとき、前記電力変換装置の運
   転を停止する信号を発信する電流指令値監視回路を備え
   たことを特長とする請求項１乃至３のいずれか一項に記
   載の電力変換装置。
5. 【請求項５】 前記電流指令発生回路が出力した電流指
   令値を、それぞれ対応する各電力変換回路の電流容量と
   比較して、いずれか一の前記電流指令値が対応する前記
   電力変換回路の前記電流容量を超えた状態が、所定の時
   間継続したとき、前記電力変換装置の運転を停止する信
   号を発信する電流指令値過負荷監視回路を備えたことを
   特長とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電力
   変換装置。
6. 【請求項６】 前記所定の時間は、前記電流指令値が対
   応する電力変換回路の前記電流容量を越えたときの、前
   記電流指令値と前記電流容量との差の大きさに応じてあ
   らかじめ定められていることを特長とする請求項５に記
   載の電力変換装置。
7. 【請求項７】 前記複数の電力変換回路はそれぞれの電
   力変換回路の出力電流を検出する電流センサを有し、前
   記電流指令発生回路の出力した電流指令値と対応する前
   記電力変換回路の前記電流センサの出力値とを比較し
   て、その差が所定のレベルを超えたとき前記電力変換装
   置の運転を停止する信号を発信する電流制御状態監視回
   路を備えたことを特長とする請求項１または２に記載の
   電力変換装置。
8. 【請求項８】 前記電流指令発生回路の出力する電流指
   令値と、前記運転検出回路の出力状態から、現在の運転
   状態において前記電力変換回路のいくつかの解列が可能
   か否かを判定する解列可否判定回路と、この解列可否判
   定回路の判定結果を表示する表示器を備えたことを特長
   とする請求項３に記載の電力変換装置。
9. 【請求項９】 前記複数の電力変換回路の電流容量は互
   いにほぼ同一の電流容量であり、前記表示器は、解列可
   能な電力変換回路の台数をも表示することを特長とする
   請求項８に記載の電力変換装置。