JPH0222628B2 - - Google Patents
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- JPH0222628B2 JPH0222628B2 JP16392280A JP16392280A JPH0222628B2 JP H0222628 B2 JPH0222628 B2 JP H0222628B2 JP 16392280 A JP16392280 A JP 16392280A JP 16392280 A JP16392280 A JP 16392280A JP H0222628 B2 JPH0222628 B2 JP H0222628B2
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- Japan
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- signal
- gate
- pulse generator
- thyristor
- thyristors
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 6
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 101100407940 Crithidia fasciculata PGKC gene Proteins 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
- H02M1/088—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直流送電設備等の高信頼性を要求され
る高電圧サイリスタ変換器のゲート駆動装置に関
する。
る高電圧サイリスタ変換器のゲート駆動装置に関
する。
直流送電等に用いられる高電圧サイリスタ変換
器は複数個の直列または直並列接続されたサイリ
スタから構成されており、各サイリスタは大地電
位に設けられたゲートパルス発生装置により伝送
されるゲートパルスによつて点弧される。ゲート
パルス発生装置は複数個の直列接続されたサイリ
スタ（以下バルブと称す）に最適のゲートパルス
を制御して伝送するためにサイリスタに加わる順
方向電圧を検出した電圧信号を用いている。
器は複数個の直列または直並列接続されたサイリ
スタから構成されており、各サイリスタは大地電
位に設けられたゲートパルス発生装置により伝送
されるゲートパルスによつて点弧される。ゲート
パルス発生装置は複数個の直列接続されたサイリ
スタ（以下バルブと称す）に最適のゲートパルス
を制御して伝送するためにサイリスタに加わる順
方向電圧を検出した電圧信号を用いている。
第１図は従来よく用いられる高電圧サイリスタ
変換器のゲートパルス発生装置のブロツク図であ
る。以下に各サイリスタへゲートパルスが伝送さ
れるまでの動作について説明する。パルス発生器
PGはバルブの点弧する位相、導通期間を決定す
る制御信号ａを、ここでは図示していない変換装
置全体の制御、保護を行なう制御保護装置から入
力する。またバルブVLの光トリガサイリスタ
T1，T2，T3に並列接続される電圧検出回路
VD1，VD2，VD3は夫々光トリガサイリスタT1，
T2，T3に加わる順方向電圧を検出している。こ
の順方向電圧は電圧検出回路VDで光信号に変換
され光を伝送するライトガイドLGにより大地電
位に設けられている光電変換器LECへ伝えられ、
ここで再び電気信号に変換されるとともに多数決
論理等により１つの電圧信号ｂによる。パルス発
生器PGは点弧位相および導通期間を決定する制
御信号ａと順方向電圧に相当する電圧信号ｂとの
アンドにより光トリガサイリスタへの狭幅ゲート
パルスを発生するタイミングを決定し所定のパル
ス幅のゲート信号ｃを増幅器AMPへ送る。増幅
器AMPはゲート信号ｃの期間発光ダイオード
L1，L2……に電流を流し電気信号から光ゲート
信号に変換する。光ゲート信号はライトガイド
LGにより各トリガサイリスタT1，T2，……のゲ
ート入力となりターンオンしてバルブVLは導通
する。ところでパルス発生器PGまたは増幅器
AMP、さらには光電変換器LECの故障により発
光ダイオードL1，L2……は光ゲート信号を発生
することができない場合、また光ゲート信号が出
つ放しとなる場合がありバルブを正常に制御する
ことが不能となり、また光トリガサイリスタを破
損する可能性もある。この様な異常の場合にはサ
イリスタ変換器を正常に運転することは不可能な
ため保護によりサイリスタ変換器を系統から切り
離し、停止する必要がある。
変換器のゲートパルス発生装置のブロツク図であ
る。以下に各サイリスタへゲートパルスが伝送さ
れるまでの動作について説明する。パルス発生器
PGはバルブの点弧する位相、導通期間を決定す
る制御信号ａを、ここでは図示していない変換装
置全体の制御、保護を行なう制御保護装置から入
力する。またバルブVLの光トリガサイリスタ
T1，T2，T3に並列接続される電圧検出回路
VD1，VD2，VD3は夫々光トリガサイリスタT1，
T2，T3に加わる順方向電圧を検出している。こ
の順方向電圧は電圧検出回路VDで光信号に変換
され光を伝送するライトガイドLGにより大地電
位に設けられている光電変換器LECへ伝えられ、
ここで再び電気信号に変換されるとともに多数決
論理等により１つの電圧信号ｂによる。パルス発
生器PGは点弧位相および導通期間を決定する制
御信号ａと順方向電圧に相当する電圧信号ｂとの
アンドにより光トリガサイリスタへの狭幅ゲート
パルスを発生するタイミングを決定し所定のパル
ス幅のゲート信号ｃを増幅器AMPへ送る。増幅
器AMPはゲート信号ｃの期間発光ダイオード
L1，L2……に電流を流し電気信号から光ゲート
信号に変換する。光ゲート信号はライトガイド
LGにより各トリガサイリスタT1，T2，……のゲ
ート入力となりターンオンしてバルブVLは導通
する。ところでパルス発生器PGまたは増幅器
AMP、さらには光電変換器LECの故障により発
光ダイオードL1，L2……は光ゲート信号を発生
することができない場合、また光ゲート信号が出
つ放しとなる場合がありバルブを正常に制御する
ことが不能となり、また光トリガサイリスタを破
損する可能性もある。この様な異常の場合にはサ
イリスタ変換器を正常に運転することは不可能な
ため保護によりサイリスタ変換器を系統から切り
離し、停止する必要がある。
以上の様に従来のゲートパルス発生装置ではパ
ルス発生器PG、増幅器AMP、光電変換器LEC等
の異常時にはこれを検出して保護を行なうことは
不可能であり、かつサイリスタ変換器の運転を継
続することも不可能である。
ルス発生器PG、増幅器AMP、光電変換器LEC等
の異常時にはこれを検出して保護を行なうことは
不可能であり、かつサイリスタ変換器の運転を継
続することも不可能である。
直流送電用のサイリスタ変換器はその用途上特
に高い信頼性が要求され、事故による停止はでき
るだけ避けなければならない。一般にはサイリス
タバルブより使用電気部品が多いためゲートパル
ス発生装置の方が信頼性は低く、ゲートパルス発
生装置の故障時には一度停止して故障部を復旧し
た後でなければ再運転をすることはできないとい
う欠点がある。
に高い信頼性が要求され、事故による停止はでき
るだけ避けなければならない。一般にはサイリス
タバルブより使用電気部品が多いためゲートパル
ス発生装置の方が信頼性は低く、ゲートパルス発
生装置の故障時には一度停止して故障部を復旧し
た後でなければ再運転をすることはできないとい
う欠点がある。
本発明は以上の様なゲートパルス発生装置の故
障時にはサイリスタ変換器を停止してそのシステ
ムをも停止させてしまうという従来の欠点に着目
して、ゲートパルス発生装置が故障しても当該サ
イリスタ変換器を停止させることなく、また変換
器全体を停止させることなく運転を継続できる信
頼性の高い高電圧サイリスタ変換器のゲート駆動
装置を提供することを目的とするものである。
障時にはサイリスタ変換器を停止してそのシステ
ムをも停止させてしまうという従来の欠点に着目
して、ゲートパルス発生装置が故障しても当該サ
イリスタ変換器を停止させることなく、また変換
器全体を停止させることなく運転を継続できる信
頼性の高い高電圧サイリスタ変換器のゲート駆動
装置を提供することを目的とするものである。
以下に本発明について第２図を用いて説明す
る。第２図は本発明よる高電圧サイリスタ変換器
のゲートパルス発生装置のブロツク図である。第
１図と同機能のもの、または同信号は同記号を符
しているので説明は省略する。第１図と異なる点
はゲートパルス発生装置が３系統あり夫々Ａ，
Ｂ，Ｃ系統のゲートパルス発生装置は独立してゲ
ートパルスをバルブVLへ伝送する。以下はその
動作について説明する。図示しない制御保護装置
より各々独立して出される制御信号ａ−Ａ，ａ−
Ｂ，ａ−ＣがＡ，Ｂ，Ｃ系統のパルス発生器PG
−Ａ，PG−Ｂ，PG−Ｃへ夫々の入力となる。以
下、Ａ系統で代表して説明する。
る。第２図は本発明よる高電圧サイリスタ変換器
のゲートパルス発生装置のブロツク図である。第
１図と同機能のもの、または同信号は同記号を符
しているので説明は省略する。第１図と異なる点
はゲートパルス発生装置が３系統あり夫々Ａ，
Ｂ，Ｃ系統のゲートパルス発生装置は独立してゲ
ートパルスをバルブVLへ伝送する。以下はその
動作について説明する。図示しない制御保護装置
より各々独立して出される制御信号ａ−Ａ，ａ−
Ｂ，ａ−ＣがＡ，Ｂ，Ｃ系統のパルス発生器PG
−Ａ，PG−Ｂ，PG−Ｃへ夫々の入力となる。以
下、Ａ系統で代表して説明する。
制御信号ａ−Ａを入力とするＡ系統のパルス発
生器PG−Ａは増幅器AMP−Ａへ狭幅ゲート信号
ｃ−Ａを発生する。増幅器AMP−Ａの出力は、
バルブVLを構成する光トリガサイリスタに対応
した発光素子L1A〜に与えられ、ライトガイド
LGを介して光トリガサイリスタT1〜Tnのゲー
トに伝送される。同様にＢ系統、Ｃ系統の発光ダ
イオードL1B〜L1C〜もそれぞれ光ゲート信号を光
トリガサイリスタT1〜Tnのゲートへ伝送する。
光トリガサイリスタT1〜Tnは光ゲート部を３ケ
所設けられているものを使用するか、または３分
岐のライトガイドを使用するかあるいは各系統か
らのライトガイドの光をレンズ等で集光して光ト
リガサイリスタのゲートへ伝送するかによりどの
系統からの光ゲート信号でもターンオンすること
ができるようにする。電圧検出回路VDは、パル
ス発生器PGの数と同数のグループ（図示例では
３グループ）に分けられ、各グループ毎に少なく
とも３つ（図示例では３つ）の出力を後述する光
電変換器LECに与えるようにしている。
生器PG−Ａは増幅器AMP−Ａへ狭幅ゲート信号
ｃ−Ａを発生する。増幅器AMP−Ａの出力は、
バルブVLを構成する光トリガサイリスタに対応
した発光素子L1A〜に与えられ、ライトガイド
LGを介して光トリガサイリスタT1〜Tnのゲー
トに伝送される。同様にＢ系統、Ｃ系統の発光ダ
イオードL1B〜L1C〜もそれぞれ光ゲート信号を光
トリガサイリスタT1〜Tnのゲートへ伝送する。
光トリガサイリスタT1〜Tnは光ゲート部を３ケ
所設けられているものを使用するか、または３分
岐のライトガイドを使用するかあるいは各系統か
らのライトガイドの光をレンズ等で集光して光ト
リガサイリスタのゲートへ伝送するかによりどの
系統からの光ゲート信号でもターンオンすること
ができるようにする。電圧検出回路VDは、パル
ス発生器PGの数と同数のグループ（図示例では
３グループ）に分けられ、各グループ毎に少なく
とも３つ（図示例では３つ）の出力を後述する光
電変換器LECに与えるようにしている。
光電変換器はLEC−Ａ，LEC−Ｂ，LEC−Ｃ
と３個設け、各グループの電圧検出回路VDから
の入力を多数決論理等により１信号にして対応す
るパルス発生器PG−Ａ，PG−Ｂ，PG−Ｃに帰
還される電圧信号ｂ−Ａ，ｂ−Ｂ，ｂ−Ｃを発生
する。ここで、光電変換器LEC−Ａ，LEC−Ｂ，
LEC−Ｃをパルス発生器PG−Ａ，PG−Ｂ，PG
−Ｃと同数設けたのは、パルス発生器PG−Ａ，
PG−Ｂ，PG−Ｃの多重系構成にともなうためで
ある。つまり、仮に光学変換器をパルス発生器の
多重系構成にかかわらずLEC−A1つにして各系
共通とすると、この共通な光学変換器LEC−Ａ
が故障すると系の全てが異常となり、多重系構成
の意味がなくなるからである。
と３個設け、各グループの電圧検出回路VDから
の入力を多数決論理等により１信号にして対応す
るパルス発生器PG−Ａ，PG−Ｂ，PG−Ｃに帰
還される電圧信号ｂ−Ａ，ｂ−Ｂ，ｂ−Ｃを発生
する。ここで、光電変換器LEC−Ａ，LEC−Ｂ，
LEC−Ｃをパルス発生器PG−Ａ，PG−Ｂ，PG
−Ｃと同数設けたのは、パルス発生器PG−Ａ，
PG−Ｂ，PG−Ｃの多重系構成にともなうためで
ある。つまり、仮に光学変換器をパルス発生器の
多重系構成にかかわらずLEC−A1つにして各系
共通とすると、この共通な光学変換器LEC−Ａ
が故障すると系の全てが異常となり、多重系構成
の意味がなくなるからである。
Ａ系統の電圧信号ｂ−Ａと制御信号ａ−Ａによ
りゲートパルス発生のタイミングが決定されゲー
ト信号ｃ−Ａが発せられる。また発光ダイオード
の導通を検出するために光ゲート信号発生用発光
ダイオードに直列に導通検出用発光ダイオード
LSA（Ｂ系統はLSB，Ｃ系統はLSC）を接続し、その
光信号を検出することにより光ゲート信号の検出
を行なつている。この導通検出信号は故障判別回
路FDに送られ、各系統の導通検出信号から例え
ば多数決論理等により正常な導通検出信号を作成
し各導通検出信号と比較して異常な光ゲート信号
を発するゲートパルス発生器を検出することがで
きる。異常を検出した場合には発光ダイオードに
並列に接続した半導体開閉素子などによるスイツ
チＳ−Ａ，Ｓ−Ｂ，Ｓ−Ｃを短絡することによ
り、発光ダイオードの電流をスイツチＳへバイパ
スさせて光ゲート信号を停止することができるよ
うにしてある。
りゲートパルス発生のタイミングが決定されゲー
ト信号ｃ−Ａが発せられる。また発光ダイオード
の導通を検出するために光ゲート信号発生用発光
ダイオードに直列に導通検出用発光ダイオード
LSA（Ｂ系統はLSB，Ｃ系統はLSC）を接続し、その
光信号を検出することにより光ゲート信号の検出
を行なつている。この導通検出信号は故障判別回
路FDに送られ、各系統の導通検出信号から例え
ば多数決論理等により正常な導通検出信号を作成
し各導通検出信号と比較して異常な光ゲート信号
を発するゲートパルス発生器を検出することがで
きる。異常を検出した場合には発光ダイオードに
並列に接続した半導体開閉素子などによるスイツ
チＳ−Ａ，Ｓ−Ｂ，Ｓ−Ｃを短絡することによ
り、発光ダイオードの電流をスイツチＳへバイパ
スさせて光ゲート信号を停止することができるよ
うにしてある。
以上が本発明のゲートパルス発生装置の多重系
構成であるが、発光ダイオードの導通検出には直
接発光ダイオードに流れる電流をCTにて検出し
たり、発光ダイオードの電圧降下を検出する方法
等によつてもできる。また、スイツチＳを発光ダ
イオードに直列に接続して異常を検出した場合に
は、スイツチＳを開放して光ゲート信号を停止す
るようにしてもよい。なお、故障判別回路FDは
異常のゲートパルス発生装置を示す故障信号ｄを
制御保護装置へ送り異常を知らせる。
構成であるが、発光ダイオードの導通検出には直
接発光ダイオードに流れる電流をCTにて検出し
たり、発光ダイオードの電圧降下を検出する方法
等によつてもできる。また、スイツチＳを発光ダ
イオードに直列に接続して異常を検出した場合に
は、スイツチＳを開放して光ゲート信号を停止す
るようにしてもよい。なお、故障判別回路FDは
異常のゲートパルス発生装置を示す故障信号ｄを
制御保護装置へ送り異常を知らせる。
本発明によると、電圧信号は３分割されている
のでＡ系統のゲートパルス発生装置が故障しても
Ａ系統の異常を故障判別回路FDにより検出しス
イツチＳ−Ａによりゲートパルスロツクすること
ができるので、Ｂ，Ｃ系統にて運転を継続中にＡ
系統のゲートパルス発生装置をバルブから切り離
すことが可能である。なお、Ｂ，Ｃ系統にはＡ系
統の異常時には何ら影響を及ぼさない。
のでＡ系統のゲートパルス発生装置が故障しても
Ａ系統の異常を故障判別回路FDにより検出しス
イツチＳ−Ａによりゲートパルスロツクすること
ができるので、Ｂ，Ｃ系統にて運転を継続中にＡ
系統のゲートパルス発生装置をバルブから切り離
すことが可能である。なお、Ｂ，Ｃ系統にはＡ系
統の異常時には何ら影響を及ぼさない。
以上の様に本発明によれば、Ａ系統が異常にな
つても、Ｂ系統、Ｃ系統によりサイリスタ変換器
の運転を継続できるので、システムを停止するこ
とがなく信頼性の向上となるばかりでなく、バル
ブにゲートパルスを供給してバルブを駆動してい
る運転中もしくは、バルブに電圧が加わつてゲー
トブロツク状態であるフローテイング中、いわゆ
る運転待機状態でも故障して切り離されているＡ
系統のゲートパルス発生装置の故障部を修復し、
再びバルブに接続して光ゲート信号を発生させる
ことが可能である。従つて、特に直流送電等の高
信頼性を要求されるサイリスタ変換器のゲートシ
ステムには適している。なお、上記説明中、バル
ブ内のサイリスタを光トリガサイリスタにて説明
しているが、電気トリガサイリスタを用いた場合
は各サイリスタ電位部で光ゲート信号を電気ゲー
ト信号に変換すれば全く同様の効果を得ることが
できる。さらにゲートパルス発生装置をＡ，Ｂ，
Ｃの３系統にて説明しているが、多重系統であれ
ば同様の効果が得られる。なお電圧信号も多重系
統に応じて分割することはいうまでもない。
つても、Ｂ系統、Ｃ系統によりサイリスタ変換器
の運転を継続できるので、システムを停止するこ
とがなく信頼性の向上となるばかりでなく、バル
ブにゲートパルスを供給してバルブを駆動してい
る運転中もしくは、バルブに電圧が加わつてゲー
トブロツク状態であるフローテイング中、いわゆ
る運転待機状態でも故障して切り離されているＡ
系統のゲートパルス発生装置の故障部を修復し、
再びバルブに接続して光ゲート信号を発生させる
ことが可能である。従つて、特に直流送電等の高
信頼性を要求されるサイリスタ変換器のゲートシ
ステムには適している。なお、上記説明中、バル
ブ内のサイリスタを光トリガサイリスタにて説明
しているが、電気トリガサイリスタを用いた場合
は各サイリスタ電位部で光ゲート信号を電気ゲー
ト信号に変換すれば全く同様の効果を得ることが
できる。さらにゲートパルス発生装置をＡ，Ｂ，
Ｃの３系統にて説明しているが、多重系統であれ
ば同様の効果が得られる。なお電圧信号も多重系
統に応じて分割することはいうまでもない。
第１図は従来の高電圧サイリスタ変換器のゲー
ト駆動装置のブロツク図、第２図は本発明による
高電圧サイリスタ変換器のゲート駆動装置のブロ
ツク図である。 PG……パルス発生器、AMP……増幅器、VL
……バルブ、T1〜Tn……光トリガサイリスタ、
VD1〜VDn……電圧検出回路、LEC……光電変
換器、FD……故障判別回路、L1〜Ln……発光ダ
イオード、LS……検出用発光ダイオード、Ｓ……
スイツチ、LG……ライトガイド。
ト駆動装置のブロツク図、第２図は本発明による
高電圧サイリスタ変換器のゲート駆動装置のブロ
ツク図である。 PG……パルス発生器、AMP……増幅器、VL
……バルブ、T1〜Tn……光トリガサイリスタ、
VD1〜VDn……電圧検出回路、LEC……光電変
換器、FD……故障判別回路、L1〜Ln……発光ダ
イオード、LS……検出用発光ダイオード、Ｓ……
スイツチ、LG……ライトガイド。
Claims (1)
- １ 複数の直列又は並列接続された複数のサイリ
スタから構成される高電圧サイリスタ変換器のゲ
ート駆動装置において、上記サイリスタを駆動す
るための点弧位相および導通期間を決定する独立
した制御信号が与えられる少なくとも３組のパル
ス発生器と、上記サイリスタに夫々加わる順方向
電圧を検出する複数の電圧検出手段と、上記パル
ス発生器と同数設けられ且つ上記パルス発生器と
同数のグループに分けられた電圧検出手段の出力
がグループ毎に少なくとも３つ与えられる光電変
換器を有するとともに各光電変換器の出力信号を
多数決論理により１信号として対応するパルス発
生器に与える信号帰還手段と、上記複数のサイリ
スタに対応させた複数の発光素子を複数組有し上
記パルス発生器からの出力を各組の発光素子に与
え光ゲート信号に変換するとともに上記各組の発
光素子からそれぞれのサイリスタのゲートに与え
る光ゲート信号発生手段と、上記各組の発光素子
の出力を入力し故障パルス発生器を判断するとと
もに故障パルス発生器の系統を切離して他の健全
なパルス発生器によりサイリスタ駆動を継続する
故障監視手段とを具備したことを特徴とする高電
圧サイリスタ変換器のゲート駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16392280A JPS5788873A (en) | 1980-11-20 | 1980-11-20 | Gate drive system for high voltage thyristor converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16392280A JPS5788873A (en) | 1980-11-20 | 1980-11-20 | Gate drive system for high voltage thyristor converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5788873A JPS5788873A (en) | 1982-06-02 |
| JPH0222628B2 true JPH0222628B2 (ja) | 1990-05-21 |
Family
ID=15783366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16392280A Granted JPS5788873A (en) | 1980-11-20 | 1980-11-20 | Gate drive system for high voltage thyristor converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5788873A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60255056A (ja) * | 1984-05-30 | 1985-12-16 | Hitachi Ltd | サイリスタ変換器の制御装置 |
-
1980
- 1980-11-20 JP JP16392280A patent/JPS5788873A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5788873A (en) | 1982-06-02 |
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