JP2010041744A - Uninterruptible power supply device, and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
【課題】三相三線交流用と三相四線交流用とで共通のハードウェアを利用できる無停電電源装置およびその製造方法。
【解決手段】三相交流入力端子に接続される4回路の整流器11〜14と、4回路のインバータ21〜24と、第5の入力端子i5と第5の出力端子とに接続されるコンバータ31、32を有し、三相三線交流に対しては、互いに位相の異なる3相の1つが入力端子i1,i2に、3相の入力の他の1つが入力端子i3、i4に、3相の入力の残りの1つが入力端子i5にそれぞれ接続され、出力端子o1,o2が3相出力の1相用の出力端子となり、出力端子o3,o4が3相出力の他の1相用の出力端子となり、出力端子が3相出力の残りの1相用の出力端子となり、三相四線交流に対しては、互いに位相の異なる3相の入力が入力端子に接続され、中性相nの入力が入力端子に接続され、出力端子が3相の出力端子となり、出力端子が中性相nの出力端子となる。
【選択図】図1An uninterruptible power supply that can use common hardware for three-phase three-wire AC and three-phase four-wire AC, and a method for manufacturing the same.
A four-circuit rectifiers 11 to 14 connected to a three-phase AC input terminal, four-circuit inverters 21 to 24, a converter 31 connected to a fifth input terminal i5 and a fifth output terminal. , 32, and for three-phase three-wire AC, one of the three phases with different phases is connected to the input terminals i1 and i2, and the other one of the three-phase inputs is connected to the input terminals i3 and i4. The remaining one of the inputs is connected to the input terminal i5, the output terminals o1 and o2 are output terminals for one phase of the three-phase output, and the output terminals o3 and o4 are output terminals for the other one phase of the three-phase output. The output terminal becomes the output terminal for the remaining one phase of the three-phase output, and for three-phase four-wire AC, three-phase inputs with different phases are connected to the input terminal, and the neutral phase n input Is connected to the input terminal, the output terminal is a three-phase output terminal, and the output terminal is The output terminal of the sexual phase n.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は無停電電源装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an uninterruptible power supply and a method for manufacturing the same.
商用電源の停電時でも電力を確保するためのバックアップ電源として、無停電電源装置(Uninterruptible Power Supply、「UPS」ともいう)が広く利用されている。以下では、交流入力と交流出力間が絶縁されていない構成の三相交流用無停電電源装置について説明する。三相交流には、3本の電線あるいはケーブルを用いて配電される三線式の交流、すなわち三相三線交流と、4本の電線あるいはケーブルを用いて配電される四線式の交流、すなわち三相四線交流とがある。日本では三相三線式の200V級が一般的であるが、海外では、四線式の400V級が一般的である。このような配電方式の違いに対応して、無停電電源装置にも異なる回路構成が要求される。 An uninterruptible power supply (also referred to as “UPS”) is widely used as a backup power supply for securing power even when a commercial power supply fails. Below, the uninterruptible power supply for three-phase alternating current of the structure which is not insulated between alternating current input and alternating current output is demonstrated. Three-phase AC includes three-wire AC that is distributed using three wires or cables, that is, three-phase three-wire AC, and four-wire AC that is distributed using four wires or cables, that is, three-wire AC. There is a phase four-line AC. In Japan, the three-phase three-wire 200V class is common, but overseas, the four-wire 400V class is common. Corresponding to such a difference in power distribution system, a different circuit configuration is required for the uninterruptible power supply.
図6は三相三線交流に対応した従来例の無停電電源装置の回路構成を示す図である。この回路構成は、例えば特許文献1に従来例として示されている。図6に示す無停電電源装置は、交流を直流に変換する整流器11、12、13と、直流を蓄えるバッテリBTと、直流を交流に変換するインバータ21、22、23とを有し、交流電源が健全時は、交流を整流器11、12、13により直流に変換してインバータ21、22、23に入力するとともにバッテリBTを充電し、交流電源が停電時には、バッテリBTに蓄えられた直流をインバータ21、22、23に入力して負荷に交流電力を供給するように構成される。整流器11、12、13とインバータ21、22、23との間の直流リンクには、直流コンデンサCDCが接続される。三線式で配電された3相R、S、Tの交流は、LC回路を介して整流器11、12、13に入力される。インバータ21、22、23は、LC回路を介して、3相U、V、Wの交流を出力する。
FIG. 6 is a diagram showing a circuit configuration of a conventional uninterruptible power supply apparatus corresponding to three-phase three-wire AC. This circuit configuration is shown as a conventional example in
整流器11、12、13およびインバータ21、22、23としては、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)等の高速スイッチング素子とそれらに逆並列接続されたダイオードで構成されるブリッジ回路が用いられ、高速スイッチング素子はPWM(パルス幅変調)制御される。図6では、この制御のための構成は省略する。整流器11、12、13およびインバータ21、22、23として、より簡単あるいは安価な構成も採用することも可能であるが、入力の力率を高められることや、入力電流に高調波成分を含まないように制御することができることから、上述のようなブリッジ回路が用いられている。
As the
図7は三相四線交流に対応した従来例の無停電電源装置の回路構成を示す図である。この回路構成は、例えば特許文献2に示されたものと同等である。なお、図6に示す無停電電源装置と同じ回路構成をもつ部分に関しては、定格電流の違いを無視して、図6と同じ符号で示す。図7に示す無停電電源装置は、図6に示す無停電電源装置と同様に、交流を直流に変換する整流器11、12、13と、直流を蓄えるバッテリBTと、直流を交流に変換するインバータ21、22、23とを有し、交流電源が健全時は、交流を整流器11、12、13により直流に変換してインバータ21、22、23に入力するとともにバッテリBTを充電し、交流電源が停電時には、バッテリBTに蓄えられた直流をインバータ21、22、23に入力して負荷に交流電力を供給するように構成される。整流器11、12、13とインバータ21、22、23との間の直流リンクには、直流コンデンサCDCが接続される。4線の入力のうち位相が互いに異なる3相R、S、Tはそれぞれ、LC回路を介して整流器11、12、13に入力される。4線の入力の残りの1線は中性相nであり、整流器11、12、13の入力に接続されるLC回路のキャパシタは、図6の回路構成のように3相R、S、T入力の相互間ではなく、各相と中性相nとの間に接続される。インバータ21、22、23は、LC回路を介して、3相U、V、Wの交流を出力する。インバータ21、22、23の出力に接続されるLC回路のキャパシタも、入力側と同様に、3相U、V、Wの相互間ではなく、各相と中性相nとの間に接続される。また、入力電圧と出力電圧とが平衡していない場合には入力側の中性相nと出力側の中性相nとの間に電位差が生じることから、これを解消するため、整流器11、12、13とインバータ21、22、23との間の直流リンクにコンバータ31が設けられ、リアクタンスを介して中性相nに接続される。
三相三線交流用の無停電電源装置と三相四線交流用の無停電電源装置とでは、回路構成に類似した部分もある。しかし、200V級と400V級とでは回路の電流定格が異なるため、日本国内向け三相三線200V級無停電電源装置と、海外向け三相四線400V級無停電電源装置とは、部品も回路構成も異なるものとして製造されている。 The uninterruptible power supply for three-phase three-wire AC and the uninterruptible power supply for three-phase four-wire AC also have parts similar to the circuit configuration. However, because the circuit current rating differs between the 200V class and the 400V class, the three-phase three-wire 200V class uninterruptible power supply for Japan and the three-phase four-wire 400V class uninterruptible power supply for overseas use components and circuit configurations. Are also manufactured differently.
本発明は、このような課題を解決し、三相三線交流用と三相四線交流用とで共通のハードウェアを利用することのできる無停電電源装置およびその製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve such problems and to provide an uninterruptible power supply that can use common hardware for three-phase three-wire AC and three-phase four-wire AC and a method for manufacturing the same. And
本発明の第1の観点によると、交流を直流に変換する整流器と、直流を蓄えるバッテリと、直流を交流に変換するインバータとを有し、交流電源が健全時は、交流を整流器により直流に変換してインバータに入力するとともにバッテリを充電し、交流電源が停電時には、バッテリに蓄えられた直流をインバータに入力して負荷に交流電力を供給するようにした無停電電源装置において、三相交流に対して5個の入力端子と5個の出力端子とを有し、整流器として、5個の入力端子のうち第1から第4の入力端子に接続される4回路を有し、インバータとして、5個の出力端子のうち第1から第4の出力端子に接続される4回路を有し、上記5個の入力端子の第5の入力端子と上記5個の出力端子の第5の出力端子とに接続されそれらの間の電位差を解消するコンバータを有し、三相三線交流に対しては、互いに位相の異なる3相の入力の1つが第1から第4の入力端子のうちの2個の入力端子に、3相の入力のうち他の1つが第1から第4の入力端子の残りの2個の入力端子に、3相の入力のうち残りの1つが5個の入力端子の第5の入力端子にそれぞれ接続され、第1から第4の出力端子の2個の出力端子が3相出力のうち1相用の出力端子となり、第1から第4の出力端子の残りの2個の出力端子が3相出力のうち他の1相用の出力端子となり、第5の出力端子が3相出力のうち残り1相用の出力端子となり、三相四線交流に対しては、互いに位相の異なる3相の入力が第1から第4の入力端子のうちの3個の入力端子に接続され、中性相の入力が第5の入力端子に接続され、第1から第4の出力端子のうちの3個の出力端子が3相の出力端子となり、第5の出力端子が中性相の出力端子となることを特徴とする無停電電源装置が提供される。 According to a first aspect of the present invention, a rectifier that converts alternating current to direct current, a battery that stores direct current, and an inverter that converts direct current to alternating current, and when the alternating current power supply is healthy, the alternating current is converted into direct current by the rectifier. Three-phase AC in an uninterruptible power supply that converts and inputs to the inverter and charges the battery, and when the AC power supply fails, inputs the DC stored in the battery to the inverter and supplies AC power to the load. And five input terminals and five output terminals, and as a rectifier, it has four circuits connected to the first to fourth input terminals among the five input terminals, and as an inverter, Among the five output terminals, there are four circuits connected to the first to fourth output terminals, the fifth input terminal of the five input terminals and the fifth output terminal of the five output terminals. And connected between them A converter that eliminates the difference, and for three-phase three-wire AC, one of the three-phase inputs having different phases is connected to two of the first to fourth input terminals. The other one of the inputs is connected to the remaining two input terminals of the first to fourth input terminals, and the other one of the three-phase inputs is connected to the fifth input terminal of the five input terminals. The two output terminals of the first to fourth output terminals are output terminals for one phase out of the three-phase outputs, and the remaining two output terminals of the first to fourth output terminals are the three-phase output terminals. Of these, the other one-phase output terminal is used, the fifth output terminal is the remaining one-phase output terminal among the three-phase outputs, and the three-phase four-wire AC has three-phase inputs with different phases. Connected to three of the first to fourth input terminals, the neutral phase input is connected to the fifth input terminal, There is provided an uninterruptible power supply characterized in that three of the first to fourth output terminals are three-phase output terminals and the fifth output terminal is a neutral-phase output terminal. .
コンバータは、第1から第4の出力端子に接続される4回路の各々と同等の電流定格を有する2つの並列回路により構成することができる。また、整流器とインバータとを接続する直流リンクとバッテリとの間に、直流電圧を降圧および昇圧する双方向チョッパを有することもできる。 The converter can be constituted by two parallel circuits having a current rating equivalent to each of the four circuits connected to the first to fourth output terminals. Further, a bidirectional chopper for stepping down and stepping up the direct current voltage can be provided between the direct current link connecting the rectifier and the inverter and the battery.
本発明の第2の観点によると、三相交流に対して5個の入力端子と5個の出力端子とが設けられ、5個の入力端子のうち第1から第4の入力端子に対応して交流を直流に変換する整流器を取り付けるための4個の整流器取付部が設けられ、5個の出力端子のうち第1から第4の出力端子に対応して直流を交流に変換するインバータを取り付けるための4個のインバータ取付部が設けられた回路基板上に、5個の入力端子の第5の入力端子を中性相入力とし、第1から第4の入力端子のうち3個に対応する整流器取付部に整流器を取り付け、5個の出力端子の第5の出力端子を中性相とし、第1から第4の出力端子のうち3個に対応するインバータ取付部にインバータを取り付けることを特徴とする無停電電源装置の製造方法が提供される。 According to the second aspect of the present invention, five input terminals and five output terminals are provided for three-phase alternating current, and correspond to the first to fourth input terminals among the five input terminals. Four rectifier mounting portions for mounting a rectifier that converts alternating current to direct current are provided, and an inverter that converts direct current to alternating current is attached corresponding to the first to fourth output terminals among the five output terminals. The fifth input terminal of the five input terminals is set as a neutral phase input on the circuit board provided with four inverter mounting portions, and corresponds to three of the first to fourth input terminals. A rectifier is attached to the rectifier mounting portion, the fifth output terminal of the five output terminals is set to a neutral phase, and an inverter is attached to the inverter mounting portion corresponding to three of the first to fourth output terminals. A method for manufacturing the uninterruptible power supply is provided.
本発明によれば、三相三線交流用と三相四線交流用とで共通のハードウェアを利用することができる。さらに詳しく述べると、例えば、三線方式の200V級と四線方式の400V級のように、三相三線交流用の電流定格が三相四線交流用のもののほぼ2倍となる場合に、400V級の電流定格で回路部品を選定しておき、200V級の三相三線交流に対しては、整流器およびインバータなどを並列使用できる構成にすることができる。 According to the present invention, common hardware can be used for three-phase three-wire AC and three-phase four-wire AC. More specifically, for example, when the current rating for three-phase three-wire AC is almost twice that for three-phase four-wire AC, such as the three-wire 200V class and the four-wire 400V class, the 400V class A circuit component is selected with a current rating of 200V, and a rectifier and an inverter can be used in parallel for a 200V class three-phase three-wire AC.
[第1の実施の形態]
図1は本発明の第1の実施の形態に係る無停電電源装置の回路構成を示す図である。ここでは、三線方式の200V級と四線方式の400V級の双方の三相交流に対応する構成を例に説明する。なお、従来例の説明の際に使用した符号と同じ符号で示す回路は従来と同じ回路であり、その説明を省略または簡略化する。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of an uninterruptible power supply according to a first embodiment of the present invention. Here, the configuration corresponding to the three-phase AC of both the three-wire system 200V class and the four-wire system 400V class will be described as an example. Note that circuits denoted by the same reference numerals as used in the description of the conventional example are the same circuits as the conventional ones, and the description thereof is omitted or simplified.
この無停電電源装置は、三相交流に対して5個の入力端子i1〜i5と5個の出力端子o1〜o5とを有し、交流を直流に変換する整流器と11〜14と、直流を蓄えるバッテリBTと、直流を交流に変換するインバータ21〜24とを有し、交流電源が健全時は、交流を整流器11〜14により直流に変換してインバータ21〜24に入力するとともにバッテリBTを充電し、交流電源が停電時には、バッテリBTに蓄えられた直流をインバータ21〜24に入力して負荷に交流電力を供給するように構成される。4回路の整流器11〜14は、それぞれLC回路を介して、5個の入力端子i1〜i5のうち第1から第4の入力端子i1〜i4に接続される。インバータ21〜24は、それぞれLC回路を介して、5個の出力端子o1〜o5のうち第1から第4の出力端子o1〜o4に接続される。また、この無停電電源装置は、第5の入力端子i5と第5の出力端子o5とにそれぞれLC回路を介して接続されそれらの間の電位差を解消するコンバータ31、32を有する。整流器11〜14とインバータ21〜24およびコンバータ31、32との間の直流リンクには、直流コンデンサCDCが接続される。
This uninterruptible power supply device has five input terminals i1 to i5 and five output terminals o1 to o5 for three-phase AC, a rectifier for converting AC to DC, 11 to 14, and DC It has a battery BT for storing and
[三相三線交流での使用形態]
図2は図1に示す無停電電源回路の三相三線交流用としての使用形態を示す図である。三相三線交流用として使用する場合には、互いに位相の異なる3相R、T、Sの入力のうちR相が第1から第4の入力端子i1〜i4のうちの2個の入力端子i1およびi2に、T相の入力が残りの2個の入力端子i3およびi4に、S相の入力が第5の入力端子i5にそれぞれ接続される。また、第1から第4の出力端子o1〜o4の2個の出力端子o1およびo2が3相出力U、W、VのうちU相用の出力端子となり、残りの2個の出力端子o3およびo4がW相の出力端子となり、第5の出力端子o5がV相の出力端子となる。
[Usage form in three-phase three-wire AC]
FIG. 2 is a diagram showing a usage pattern of the uninterruptible power supply circuit shown in FIG. 1 for three-phase three-wire AC. When used for three-phase three-wire AC, the R phase of the three-phase R, T, and S inputs having different phases is the two input terminals i1 of the first to fourth input terminals i1 to i4. And i2, the T-phase input is connected to the remaining two input terminals i3 and i4, and the S-phase input is connected to the fifth input terminal i5. Further, the two output terminals o1 and o2 of the first to fourth output terminals o1 to o4 become the output terminals for the U phase among the three-phase outputs U, W, and V, and the remaining two output terminals o3 and o4 is a W-phase output terminal, and the fifth output terminal o5 is a V-phase output terminal.
すなわち、三相三線交流入力のち第1相Rは、2つの入力端子i1、i2から、それぞれLC回路を介して整流器11、12に入力される。第2相Sは、入力端子i5に入力される。第3相Tは、2つの入力端子i3、i4から、それぞれLC回路を介して整流器13、14に入力される。整流器11〜14はそれぞれ、入力された交流を直流に変換し、インバータ21〜24に給電するとともに、バッテリBTを充電する。また、インバータ21、22は並列に動作し、直流を交流に変換して、LC回路を介して出力端子o1、o2に第1相Uを出力する。インバータ23、24もまた並列に動作し、直流を交流に変換して、LC回路を介して出力端子o3、o4に第3相Wを出力する。コンバータ31、32は、入力電圧と出力電圧とを平衡させ、入力側の第2相Sと出力側の第2相Vとの間に生じる電位差を解消する。すなわち、S相入力があるときにはバッテリBTへの給電と第2相Vの出力とを調整する。S相入力が途絶えたときには、インバータとしての動作となる。
That is, after the three-phase three-wire AC input, the first phase R is input from the two input terminals i1 and i2 to the
[三相四線交流での使用形態]
図3は図1に示す無停電電源回路の三相四線交流用としての使用形態を示す図である。三相四線交流用として使用する場合には、互いに位相の異なる3相R、S、Tの入力が第1から第4の入力端子i1〜i4のうちの3個の入力端子i1〜i3に接続され、中性相nの入力が第5の入力端子i5に接続され、第1から第4の出力端子o1〜o5のうちの3個の出力端子o1〜o3が3相U、V、Wの出力端子、第5の出力端子o5が中性相nの出力端子となる。
[Usage form in three-phase four-wire AC]
FIG. 3 is a diagram showing a usage pattern of the uninterruptible power supply circuit shown in FIG. 1 for three-phase four-wire AC. When used for three-phase four-wire AC, three-phase R, S, and T inputs having different phases are connected to three input terminals i1 to i3 among the first to fourth input terminals i1 to i4. Connected, the input of the neutral phase n is connected to the fifth input terminal i5, and the three output terminals o1 to o3 of the first to fourth output terminals o1 to o5 are three-phase U, V, W The fifth output terminal o5 is the neutral phase n output terminal.
すなわち、三相四線交流入力のち第1相Rは、入力端子i1からLC回路を介して整流器11に入力される。第2相Sは、入力端子i2からLC回路を介して整流器12に入力される。第3相Tは、入力端子i3からLC回路を介して整流器13に入力される。入力端子i4から整流器14への回路は、この三相四線交流用の場合には使用されない。整流器11〜13はそれぞれ、入力された交流を直流に変換し、インバータ21〜23に給電するともにバッテリBTを充電する。インバータ21〜23はそれぞれ、直流を交流に変換して、LC回路を介して出力端子o1に第1相U、出力端子o2に第2相Vおよび出力端子o3に第3相Wをそれぞれ出力する。コンバータ31、32は、入力電圧と出力電圧とを平衡させ、入力側の中性相nと出力側の中性相nとの間に生じる電位差を解消する。
That is, after the three-phase four-wire AC input, the first phase R is input from the input terminal i1 to the
入力端子i4、整流器14、インバータ24、出力端子o4およびこれらに付随するLC回路は、この無停電電源回路を三相四線交流で使用する場合には不要である。そこで、三相四線交流用としてのみ使用する無停電電源回路を製造する際に、図1に示す無停電電源回路と同じ部品を用いて、整流器14、インバータ24およびこれらに付随するLC回路の実装を省くこともできる。すなわち、三相交流に対して5個の入力端子(図3に示す入力端子i1〜io5に相当)および5個の出力端子(図3に示す出力端子o1〜o5に相当)が設けられる。そして、5個の入力端子のうち第1から第4の入力端子(図3に示す入力端子i1〜i4に相当)に対応して交流を直流に変換する整流器を取り付けるための4個の整流器取付部が設けられ、5個の出力端子のうち第1から第4の出力端子(図3に示す出力端子o1〜o4に相当)に対応して直流を交流に変換するインバータを取り付けるための4個のインバータ取付部が設けられた回路基板、すなわち三相三線交流用と共通の回路基板を用いる。そして、5個の入力端子の第5の入力端子(図3に示す入力端子i5に相当)を中性相入力とし、第1から第4の入力端子のうち3個((図3に示す入力端子i1〜i3に相当)に対応する整流器取付部に整流器(図3に示す整流器11〜13に相当)を取り付け、5個の出力端子のうち第5の出力端子(図3に示す出力端子o5に相当)を中性相とし、第1から第4の出力端子のうち3個(図3に示す出力端子o1〜o3に相当)に対応するインバータ取付部にインバータ(図3に示すインバータ21、22、23に相当)を取り付ける。
The input terminal i4, the
[電流定格の比較]
四線方式400V級の無停電電源装置に要求される電流定格と、三線方式200V級の無停電電源装置に要求される電流定格との比較を表1に示す。ここで、図6、図7に示す従来例について最初に説明し、次に図1〜図3に示す無停電電源装置での電流定格について説明する。
[Comparison of current ratings]
Table 1 shows a comparison between the current rating required for a four-wire 400V class uninterruptible power supply and the current rating required for a three-wire 200V class uninterruptible power supply. Here, the conventional example shown in FIGS. 6 and 7 will be described first, and then the current rating in the uninterruptible power supply shown in FIGS. 1 to 3 will be described.
入出力電圧が400Vで入出力電流が15Aであるとすると、図7に示す従来例における整流器11〜13およびインバータ21〜23のIGBTに流れる平均電流は、6.5Aとなる。また、コンバータ31のIGBTに流れる平均電流、すなわちn相電流は、U、V、Wの各出力相と中性相間にそれぞれ同一定格の単相整流負荷が接続される場合に最大となって、インバータ21〜23のIGBTにそれぞれ流れる電流のルート3倍となり、11.5Aとなる。一方、入力電圧が200Vで消費電力が同じであれば、入出力電流が30Aであり、図6に示す従来例における整流器11〜13およびインバータ21〜23のIGBTに流れる平均電流は、13Aとなる。すなわち、コンバータ31を除いた回路の電流定格は、200V級では400V級の2倍となる。
Assuming that the input / output voltage is 400 V and the input / output current is 15 A, the average current flowing through the IGBTs of the
そこで、図1〜図3に示す回路構成において、回路部品を400V級の電流定格で選定しておき、200V級ではそれらを並列使用する。すなわち、整流器11〜14およびインバータ21〜24を400V級に対応する電流定格で構成し、これらを2つずつ並列に使用することで、200V級に対応することができる。コンバータ31、32に関しては、三相四線時にはインバータ21〜23のIGBTにそれぞれ流れる電流のルート3倍の電流となり、また、三相三線時には交流出力の第1相Uと第3相Wと同じ大きさの電流が流れる。コンバータ31、32は三相四線時と三相三線時で電流にそれほどの差はなく、単独で200V級と400V級の双方に対応するような定格のものを用いることもできる。しかし、定格の異なる部品が混在してしまうことになる。これを避けるためには、インバータ21〜24の各々と同様の回路の並列構成とし、インバータ21〜24と同じ電流定格の回路素子を用いた構成することが好ましい。
Therefore, in the circuit configuration shown in FIGS. 1 to 3, circuit components are selected with a current rating of 400V class, and those are used in parallel in the 200V class. That is, the
[第2の実施の形態]
図4および図5は本発明の第2の実施の形態に係る無停電電源装置の回路構成およびその使用形態を示す図であり、図4は三相三線交流用としての使用形態、図5は三相四線交流用としての使用形態を示す。なお、第1の実施の形態において用いた符号と同一の符号の部分は、第1の実施の形態のものと同一の部分を示し、その説明を省略または簡略化する。
[Second Embodiment]
4 and 5 are diagrams showing a circuit configuration of the uninterruptible power supply according to the second embodiment of the present invention and a usage pattern thereof. FIG. 4 is a usage pattern for three-phase three-wire AC, and FIG. The usage form for three-phase four-wire AC is shown. In addition, the part of the code | symbol same as the code | symbol used in 1st Embodiment shows the part same as the thing of 1st Embodiment, The description is abbreviate | omitted or simplified.
この無停電電源装置は、整流器11〜14とインバータ21〜24とを接続する直流リンクとバッテリBTとの間に、直流電圧を降圧および昇圧する双方向チョッパ41を有することが第1の実施の形態と異なる。このような双方向チョッパ41を用いることで、バッテリBTとして、直流リンクの電圧よりも低い任意の電圧のものを用いることができる。双方向チョッパ41としては、単独で200V級と400V級の双方に対応するような定格のものを用いることもできるが、並列構成とし、整流器11〜14およびインバータ21〜24と同じ電流定格の回路構成とすることが好ましい。
This uninterruptible power supply apparatus includes a
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は要旨を変更しない限り種々変更することができる。例えば、対応する三相交流は200V級と400V級に限定されるものではなく、三相三線交流用の電流定格が三相四線交流用のもののほぼ2倍となる場合であれば、どのような電圧でもよい。入力端子i1〜i5と整流器11〜14との間のLC回路やインバータ21〜24あるいはコンバータ31、32と出力端子o1〜o5との間のLC回路の各構成については、必要に応じて適宜選択あるいは変更できる。整流器11〜14、インバータ21〜24およびコンバータ31、32としては、IGBTを用いたブリッジ回路を用いることが望ましいが、パワーMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)やGTO(Gate Turn Off Thyristor)を用いることも可能であり、さらに、他の安価な構成に変更することも可能である。また、整流器11〜14と、インバータ21〜24およびコンバータ31、32とで、別の回路構成を用いることもできる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention can be variously changed unless the summary is changed. For example, the corresponding three-phase alternating current is not limited to the 200V class and the 400V class, and what if the current rating for the three-phase three-wire alternating current is almost twice that for the three-phase four-wire alternating current Any voltage may be used. The configurations of the LC circuit between the input terminals i1 to i5 and the
11〜14 整流器
21〜24 インバータ
31、32 コンバータ
BT バッテリ
CDC 直流コンデンサ
i0〜i5 入力端子
o0〜o5 出力端子
11-14 Rectifier 21-24
Claims (4)
三相交流に対して5個の入力端子と5個の出力端子とを有し、
上記整流器として、上記5個の入力端子のうち第1から第4の入力端子に接続される4回路を有し、
上記インバータとして、上記5個の出力端子のうち第1から第4の出力端子に接続される4回路を有し、
上記5個の入力端子の第5の入力端子と上記5個の出力端子の第5の出力端子とに接続されそれらの間の電位差を解消するコンバータを有し、
三相三線交流に対しては、互いに位相の異なる3相の入力の1つが上記第1から第4の入力端子のうちの2個の入力端子に、上記3相の入力のうち他の1つが上記第1から第4の入力端子の残りの2個の入力端子に、上記3相の入力のうち残りの1つが上記5個の入力端子の第5の入力端子にそれぞれ接続され、上記第1から第4の出力端子の2個の出力端子が3相出力のうち1相用の出力端子となり、上記第1から第4の出力端子の残りの2個の出力端子が上記3相出力のうち他の1相用の出力端子となり、上記第5の出力端子が上記3相出力のうち残り1相用の出力端子となり、
三相四線交流に対しては、互いに位相の異なる3相の入力が上記第1から第4の入力端子のうちの3個の入力端子に接続され、中性相の入力が上記第5の入力端子に接続され、上記第1から第4の出力端子のうちの3個の出力端子が3相の出力端子となり、上記第5の出力端子が中性相の出力端子となる
ことを特徴とする無停電電源装置。 It has a rectifier that converts alternating current to direct current, a battery that stores direct current, and an inverter that converts direct current to alternating current. When the AC power is healthy, the alternating current is converted into direct current by the rectifier and input to the inverter. In the uninterruptible power supply that charges the battery and the AC power supply is in the event of a power failure, the DC power stored in the battery is input to the inverter and the AC power is supplied to the load.
It has 5 input terminals and 5 output terminals for three-phase AC,
The rectifier has four circuits connected to the first to fourth input terminals among the five input terminals,
The inverter has four circuits connected to the first to fourth output terminals among the five output terminals,
A converter connected to the fifth input terminal of the five input terminals and the fifth output terminal of the five output terminals to eliminate a potential difference therebetween;
For three-phase three-wire AC, one of the three-phase inputs with different phases is connected to two of the first to fourth input terminals, and the other of the three-phase inputs is The remaining two input terminals of the first to fourth input terminals are connected to the remaining one of the three-phase inputs to the fifth input terminal of the five input terminals, respectively. The two output terminals of the first to fourth output terminals are output terminals for one phase of the three-phase outputs, and the remaining two output terminals of the first to fourth output terminals are of the three-phase outputs. The other output terminal for one phase, the fifth output terminal is the output terminal for the remaining one phase of the three-phase output,
For three-phase four-wire AC, three-phase inputs having different phases are connected to three input terminals among the first to fourth input terminals, and a neutral phase input is the fifth input terminal. Connected to an input terminal, three of the first to fourth output terminals are three-phase output terminals, and the fifth output terminal is a neutral-phase output terminal. Uninterruptible power supply.
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