本发明专利技术的课题是，在商用交流电源的电压变动较大的国家/地域使用的情况下，也实现降低电解电容器的充放电的反复频率，使其长寿命化和小容量化。为此，在输入交流电压为额定的90％～80％时，仅接通第二半导体开关，将由自耦变压器使输入交流电压升压10％后的交流电压施加至负载。在输入交流电压为额定的110％以上时，仅接通第三半导体开关，将由自耦变压器使输入交流电压降压10％后的交流电压施加至负载。由此，不使用电解电容器的蓄积电力就能以额定的90～110％左右的交流电压无时间限制地驱动负载。若输入交流电压下降至不足额定的80％，则断开全部开关，使逆变器进行直流/交流转换工作，短时间向负载提供替代交流电力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在从商用交流电源向负载提供的交流电力的电压暂时降低的情况下， 或者在暂时发生了停电的情况下，作为替代来向负载提供交流电力的瞬时电压降低保护装置。
技术介绍
一直以来，在从商用交流电源向负载提供的交流电力的电压短时间降低的情况下或短时间断路的情况下，用于取代其向负载提供交流电力的瞬时电压降低保护装置被广泛利用(例如参照专利文献I 3等)。图4是现有的瞬时电压降低保护装置的概略构成图。该装置的输入端11与商用交流电源I连接，输出端12与负载2连接。该装置包括切换部13，其并联连接3种开关，即电磁继电器14、双向可控娃(thyristor) 15、及半导体开关16 ;电解电容器17，其蓄积电压降低保护用的直流电力；逆变器18，其能够进行交流/直流、直流/交流双向的电力转换； 滤波器19，其对由该逆变器18所产生的高频的矩形波构成的模拟正弦波交流输出进行滤波；补充电力部20，其主要用于补偿由于电解电容器17的自然放电而导致的电压降低；输入电压检测部21，其检测输入交流电压(例如100V);补充电力驱动部22，其对补充电力部 20进行驱动；逆变器驱动部23，其对逆变器18进行驱动；切换驱动部24，其对切换部13中的各开关的接通/断开进行切换；以及控制部25，其基于由输入电压检测部21得到的电压值，按照规定的算法，分别控制补充电力驱动部22、逆变器驱动部23、切换驱动部24。虽然未图示，但是逆变器18具备将功率FET等半导体开关元件连接成桥状的电路。此外，补充电力部20包括向I次侧线圈提供输入交流电力的变压器、和与该变压器的2次侧线圈连接的整流电路等。该瞬时电压降低保护装置的基本工作如下。控制部25不断监视由输入电压检测部21得到的电压值，在该电压值处于正常的范围内的情况下，使切换部13中的至少一个开关接通，将从商用交流电源I提供的交流电力原样从输出端12输出，并提供给负载2。此外，控制部25经由逆变器驱动部23使逆变器18进行交流/直流转换(在图4中将从右方输入的交流电力转换为直流电力并向左方输出)工作，或者经由补充电力驱动部22使补充电力部20工作，从而对电解电容器17充电至大致充满。另外，关于切换部13中的各开关的分别使用，由于不是本申请的主要内容， 所以省略说明(详细情况参照专利文献2)。此外，关于对电解电容器17进行充电时的逆变器18和补充电力部20的分别使用，由于也不是本申请的主要内容，所以省略说明(详细情况参照专利文献I)。如果来自商用交流电源I的交流电压降低、或者发生短时间停电，从而由输入电压检测部21得到的电压值脱离正常的范围，则控制部25判断为电压值异常降低，并经由切换驱动部24使切换部13的所有开关断开，从而将输出端12从输入端11切断，并且经由逆变器驱动部23使逆变器18执行直流/交流转换(在图4中将从左方输入的直流电力转换为交流电力并向右方输出)工作。由此，将蓄积在电解电容器17中的直流电力转换为交流电力，取代来自商用交流电源I的输入交流电力，从输出端12向负载2提供替代交流电力。 此时，从输出端12输出的交流电压的电压值，通过为了驱动逆变器18中的各开关元件而从控制部25向逆变器驱动部23提供的PWM控制信号的脉冲宽度来进行调整。如果将一般的设备或装置设想为负载2，则大多数情况下，额定输入电压的容许变动下限为-10%左右。因此，在现有的瞬时电压降低保护装置中，典型的情况是按照如下方式规定了装置规格，即，在来自商用交流电源I的输入交流电压比额定输入电压(例如 100V)降低10%以上时，开始电压保护工作(即，替代交流电力的提供)，并能够持续I秒左右期间的该电压保护。在通常发生的电压瞬时降低时，电压在I秒以内恢复，并且在发生了 I次电压瞬时降低后，在电解电容器17的蓄积直流电力充分恢复之前，再次发生电压瞬时降低的情况较为稀少。因此，至少在日本国内的使用中，大多数情况下，按照上述这样的装置规格不会发生问题。但是，在现有的瞬时电压降低保护装置中有如下问题。S卩，如上所述，虽然在日本国内，商用交流电源的电压的稳定性相当高，但是在一些国家中，来自商用交流电源的交流电压的变动(波动)在日常频繁发生。此外，即使在同一国家中，由于地区/地域的不同，输入交流电压从额定输入电压变动±10%以上的情况以较高的频率发生。在这样的国家和地域中，在使用了上述瞬时电压降低保护装置的情况下，如果输入交流电压从额定输入电压降低10%以上，则每当此时便执行利用了蓄积在电解电容器中的直流电力的电压保护(替代交流电力的输出)。由此，以较高的频率反复发生电解电容器的满充电-急速放电，电解电容器本身的寿命会变短。这样的事态除了导致装置的可靠性的降低，还会由于必需频繁更换电解电容器而增大运转成本。此外，显然，在不是由于瞬时电压降低而是由于日常的电压变动而释放出了蓄积在电解电容器中的直流电力之后，如果在充电完成之前再次发生伴随电压变动的电压降低或实际的瞬时电压降低，则不能在由装置规格规定的时间(例如I秒)内进行电压保护，从而负载的运转有可能停止。为了避免这样的事态，必需增大预先搭载的电解电容器的容量并延长能进行电压保护的时间。但是，这样的大容量的电解电容器的使用会导致装置的大幅成本上升。另一方面，在现有的一般的瞬时电压降低保护装置中，在输入交流电压从额定输入电压上升了 10%以上时，使该电压直接通过并施加在负载上。由此，在连接的负载具有例如在输入交流电压从额定输入电压升高了 10%以上时就自动停止运转的功能的情况下，每当输入交流电压从额定输入电压增大10%以上时，运转就停止。专利文献I JP特开2008-54468号公报专利文献2 JP特开2008-54483号公报专利文献3 JP特开2009-112128号公报
技术实现思路
本专利技术为了解决上述课题而作，其目的在于提供一种瞬时电压降低保护装置，即使在来自商用交流电源的交流电压的变动较大的场所(国家、地域等)，也能够尽可能地减少负载运转停止的状况，并且通过减少电解电容器等蓄电部的充放电的频率，能够在提高装置的可靠性的同时抑制运转成本以及装置本身的成本。为了解决上述课题而作的本专利技术是一种瞬时电压降低保护装置，其具备蓄电单元，其用于蓄积直流电力；以及双向逆变器单元，其将从商用交流电源提供的交流电力转换为直流电力，来对上述蓄电单元进行充电，并且将从该蓄电单元释放出的直流电力转换为交流电力。该瞬时电压降低保护装置，在从商用交流电源提供给负载的交流电压暂时降低时，取代其而利用蓄积在上述蓄电单元中的直流电力，通过上述双向逆变器单元向负载提供交流电力。该瞬时电压降低保护装置的特征在于，包括(a)电压调整单元，其用于将从商用交流电源提供的输入交流电压作为输入，取出将该输入交流电压升压规定比例后得到的第一交流电压、及将该输入交流电压降压规定比例后得到的第二交流电压；(b)切换单元，其用于选择性地输出上述输入交流电压、上述电压调整单元产生的第一交流电压、该电压调整单元产生的第二交流电压、通过上述双向逆变器单元所进行的直流/交流转换而生成的替代交流电压中的任意一个；(C)输入电压判定单元，其检测上述输入交流电压，并判定该输入交流电压是否低于比额定输入电压低的第一判定电压、是否低于比该第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：大川和敏，竹内晃，山崎浩司，藤井崇弘，冈野隆夫，
申请(专利权)人：京都电机器株式会社，
类型：发明
国别省市：
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