JPH0475467A - サイクロコンバータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、交流の位相および周波数の少なくとも一つ
を変えて負荷に供給するサイクロコン／（−タに係り、
特に、正群）くンクおよび負群ノ（ンクを切り換える非
循環形サイクロコンＩく一夕の制御装置に関する。

（従来の技術） 非循環形サイクロコンノく一タ（以下、サイクロコンバ
ータと言う）を介して駆動される負荷の−例として巻線
形誘導機がある。

第４図はこの巻線形誘導機を駆動するサイクロコンバー
タの従来の制御装置の構成を示すブロック図である。同
図において、交流系統としての交流電源１に発電電動機
２が接続されている。もう一つの交流電源３にサイクロ
コンバータ４ａが接続され、このサイクロコンバータ４
ａは交流電源３の交流を発電電動機２のすべりに相当す
る周波数の交流に変換して発電電動機２の励磁巻線に印
加する。ここで、交流電源３は等価的に交流電源１に置
換することができる。そこで、発電電動機２の二次電流
は電流検出器５で検出され、その出力信号が電流基準発
生器６の電流基準と併せて電流制御器７に加えられる。

電流制御器７は電流検出値と電流基準との偏差か零にな
るような位相基準信号を発生して位相制御器８に加える
。この位相制御器８はこれに加えられた位相基準信号に
従ってサイクロコンバータ４ａの点弧位相を制御し、発
電電動機２から交流系統へ供給される電力を同期させる
。

第５図はこのサイクロコンバータ４ａの切り換え動作を
説明するために、その１相分を示したもので、サイクロ
コンバータ４は正群バンク４１と負群バンク４２とて構
成されている。このサイクロコンバータ４は交流電源１
の交流を周波数変換して負荷２ａに供給する。正群バン
ク４１および負群バンク４２はそれぞれ位相制御器８の
位相信号によって、どちらか一方が点弧される。そして
、点弧されたバンクによってサイクロコンバータ電流ｉ
　の流Ｃ れる方向（または極性）が決まる。正群バンク４１から
負群バンク４２に、または、負群バンク４２から正群バ
ンク４１にバンク切り換えされるとき、サイクロコンバ
ータ電流ｉ　は零になる。このとき両Ｃ バンクのゲート信号がブロックされるので、サイクロコ
ンバータ電流ｌ　が零になる零電流期間かＣ 存在する。この零電流期間は数ミリ秒（ｍｓｅｃ）であ
る。その後、他方のバンクをデブロックし、バンク切り
換えを完了する。これらの動作原理は、電気書院版「サ
イクロコンバータＪ　　（Ｂ、　Ｒ。

Ｐ　ｅｌ　１ｙ著、１９７６年初版発行）第８１頁〜第
８５頁に詳しく説明されているので、その詳しい説明は
省略する。

（発明が解決しようとする課題） 第４図に示すサイクロコンバータ４ａから見て、負荷と
しての発電電動機２の一次側には、系統の事故に起因す
る逆相成分や直流成分が現れ、発電電動機２の二次側に
電圧が誘導される。この誘導電圧は時によりサイクロコ
ンバータ４ａの制御電圧を超えることがある。

このように、負荷に誘導された電圧の極性が、零電流期
間後に選択されたバンクが出力する電圧と同極性で、か
つ、負荷に誘導される電圧の絶対値が零電流期間後に選
択されたバンクが出力する電圧の絶対値より大きいと、
位相信号が加えられたとしてもこのバンクに逆電圧が継
続して印加されるという問題があった。

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、バンクが出力する電圧よりも大きな電圧が負荷に誘
導されたとしても、バンクに逆電圧が継続的に印加され
ることを未然に防止することのできるサイクロコンバー
タの制御装置を得ることを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明は、逆並列接続された正群バンクおよび負群バ
ンクを有し、これらのバンクに交流を印加して位相およ
び周波数の少なくとも一つを変えて負荷に供給するサイ
クロコンバータにおいて、前記負荷に流れる電流が基準
値に一致するように前記正群バンクおよび負群バンクの
点弧位相を制御する位相制御手段と、この位相制御手段
が前記正群バンクおよび負群バンクをブロックするブロ
ック信号を入力し、一定時間後にデブロック信号を出力
するデブロック信号発生手段と、前記負荷の電圧を検出
する電圧検出手段と、検出された前記負荷の電圧信号を
入力し、その絶対値が異常電圧を判定する閾値より大き
いとき、電圧が異常であることを示す電圧異常信号と負
荷電圧の極性を示す極性信号とを出力する異常電圧検出
手段と、前記デブロック信号が出力され、かつ、前記電
圧異常信号か出力されたとき、前記極性信号に従って順
方向電流を流すべきバンクを指定するバンク基準信号を
出力するバンク基準信号発生手段とを備え、前記位相制
御手段は前記バンク基準信号を初期値として前記正群バ
ンクおよび負群バンクを制御することを特徴とするもの
である。

（作　用） この発明においては、負荷に誘起される電圧の絶対値が
異常電圧を判定する閾値より大きいとき、この電圧の極
性に従って順方向電流を流すべきバンクを指定するバン
ク基準信号を出力させ、位相制御手段がこのバンク基準
信号を初期値として正群バンクおよび負群バンクを制御
するようにしたので、バンクに逆電圧が継続的に印加さ
れることがなくなる。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。図中、第５図と同一の要素には同一の符号を付し
てその説明を省略し、ここでは第５図と異なる点につい
てのみ説明する。

負荷２ａに印加される電圧を検出するための電圧検出器
９か設けられ、その出力信号か異常電圧検出器１０に加
えられている。異常電圧検出器１０にはこの他に、異常
電圧を判定するための異常電圧基準発生器１１の電圧基
準も加えられる。この電圧基準としては、サイクロコン
バータの最大の制御電圧以上の値が設定される。異常電
圧検出器１０は、電圧検出器９の出力信号の絶対値と異
常電圧基準発生器１１の出力信号とを比較し、前者か後
者より大きいときに電圧異常信号を発生してバンク基準
信号発生器１３に与えると共に、この電圧の極性を示す
極性信号をバンク基準信号発生器１３に与える。

一方、位相制御器８が正群バンク４１および負群バンク
４２の両者をブロックする場合のブロック信号がデブロ
ック信号発生器１２に入力されており、このデブロック
信号発生器１２はブロック信号の入力から一定の時間の
経過後にデブロック信号を出力してバンク基準信号発生
器１３に与えるようになっている。バンク基準信号発生
器１３はこのデブロック信号と、異常電圧検出器１０の
電圧異常信号との両方が入力されたことを条件に、異常
電圧検出器１０の極性信号に従って、負荷電圧によって
順方向電流が流れるバンクを指定するバンク基準信号を
出力して位相制御器８に与えるようになっている。

上記のように構成された本実施例の動作を以下に説明す
る。

電圧検出器９は負荷２ａに誘起される電圧を常時検出し
ており、異常電圧検出器１０はこの検出電圧の絶対値が
異常電圧基準発生器１１で設定された異常電圧基準を超
えると、電圧異常信号およびその極性信号をバンク基準
信号発生器１３に与える。

方、デブロック信号発生器１２は位相制御器８のブロッ
ク信号を入力してから一定時間を経過した後、デブロッ
ク信号をバンク基準信号発生器１３に与える。バンク基
準信号発生器１３はデブロック信号が入力され、かつ、
電圧異常信号が入力されたとき、異常電圧検出器１０か
ら送り込まれる極性信号を初期値として、バンク基準信
号を位相制御器８に与える。位相制御器８はバンク基準
信号発生器１３のバンク基準信号に基いて正群バンク４
１または負群バンク４２を選び、位相基準発生器１４て
設定された位参目基準に従って点弧位相を制御する。

ここで、バンク切り換えにより両バンクがブロックされ
た後、負荷２ａに正の異常電圧が発生したとすれば位相
制御器８は負群バンク４２を先に点弧する。反対に、負
荷２ａに負の異常電圧が発生したとすれば位相制御器８
は正群バンク４１を先に点弧する。

この結果、デブロック後、サイクロコンバータ電流を直
ぐに制御することができる。

以上はサイクロコンバータの１相分についてのものであ
るが、実際に発電電動機２を負荷とするサイクロコンバ
ータの制御装置は第４図に示すように構成すればよい。

第３図は、それぞれ交流電源１と発電電動機２との間で
１線地絡事故が発生し、事故線が開放されて発電電動機
２と交流電源１とが単相で連係された時の負荷電圧のシ
ミュレーション結果を示すもので、（ａ）が従来装置に
よるもの、（ｂ）が本実施例によるものである。

この第３図中、ＩＬＧは１線地絡事故点を、ＩＬＯは１
線開放時点を、Ｒ３Ｔはサイクロコンバータの再起動時
点をそれぞれ示している。すなわち、１線地絡事故点て
サイクロコンバータが停止し、１線開放動作で事故線か
開放される。１回線開放の状態で、つまり、系統か単相
のまま発電電動機２と電力の授受を行う。発電電動機２
の一次側が単相のとき、発電電動機２の二次側には逆相
電圧が発生する。バンク切り換えで正および負の両バン
クの両方がブロックされているとき、この逆相電圧か異
常電圧値以上になることがある。この場合、異常電圧基
準はｔｏ［ＫＶ］に設定される。図中、破線でこの異常
電圧基準を示す。サイクロコンバータの再起動後、（ａ
〉では切り換えのためのブロック時間（ここでは１ミリ
秒）以上電圧が継続している。これは選択したバンクに
継続して逆電圧が印加されたためである。また、電圧の
ピークは１００［ＫＶ］にもなっている。一方、本実施
例による（ｂ）では、デブロック時、負荷電圧により決
まる方向にサイクロコンバータ電流が流れる。これによ
り、負荷電圧か異常電圧値以上になるのは１ミリ秒程度
であり、そのピークも（ａ）の場合に比べて小さく　、
４０［ＫＶ］以下であった。

しかして、この実施例によれば、負荷電圧か異常電圧値
以上になる期間をプロ・ツク時間程度に短縮でき、しか
も従来装置に比べてピーク電圧を大幅に低下させること
ができる。

なお、上記実施例では交流相互に変換するサイクロコン
バータについて説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、８カが直流であったとしても周波数か無
限に小さい交流と見做すことができるから、交流から直
流に変換するサイクロコンバータにも適用できることは
明らかである。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかなように、この発明によれば
、サイクロコンバータのバンク切り換え時に、負荷電圧
が異常電圧値以上のとき電圧の極性に応じて順方向の電
流が流れるようにノくンクを選択するので、バンクに逆
電圧が継続的に印加されることを未然に防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第２図は同実施例の適用例を示すブロック図、第３図（
ａ）および（ｂ）は負荷に発生する異常電圧のシミュレ
ーション波形図、第４図は従来のサイクロコンバータの
制御装置の構成を示すブロック図、第５図はこのサイク
ロコンバータの動作を説明するために、その１相分を示
したブロック図である。 ４．４ａ・・・サイクロコンバータ、５・・・電流検出
器、６・・・電流基準発生器、７・・・電流制御器、８
・・・位相制御器、９・・・電圧検出器、ｌＯ・・・異
常電圧検出器、１１・・・異常電圧基準発生器、１２・
・・デブロック信号発生器、１３・・・バンク基準信号
発生器、１４・・・デブロック信号発生器。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 逆並列接続された正群バンクおよび負群バンクを有し、
   これらのバンクに交流を印加して位相および周波数の少
   なくとも一つを変えて負荷に供給するサイクロコンバー
   タにおいて、前記負荷に流れる電流が基準値に一致する
   ように前記正群バンクおよび負群バンクの点弧位相を制
   御する位相制御手段と、この位相制御手段が前記正群バ
   ンクおよび負群バンクをブロックするブロック信号を入
   力し、一定時間後にデブロック信号を出力するデブロッ
   ク信号発生手段と、前記負荷の電圧を検出する電圧検出
   手段と、検出された前記負荷の電圧信号を入力し、その
   絶対値が異常電圧を判定する閾値より大きいとき、電圧
   が異常であることを示す電圧異常信号と負荷電圧の極性
   を示す極性信号とを出力する異常電圧検出手段と、前記
   デブロック信号が出力され、かつ、前記電圧異常信号が
   出力されたとき、前記極性信号に従って順方向電流を流
   すべきバンクを指定するバンク基準信号を出力するバン
   ク基準信号発生手段とを備え、前記位相制御手段は前記
   バンク基準信号を初期値として前記正群バンクおよび負
   群バンクを制御することを特徴とするサイクロコンバー
   タの制御装置。