JPH05122993A - 2次電力制御装置 - Google Patents

2次電力制御装置

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JPH05122993A
JPH05122993A JP3279152A JP27915291A JPH05122993A JP H05122993 A JPH05122993 A JP H05122993A JP 3279152 A JP3279152 A JP 3279152A JP 27915291 A JP27915291 A JP 27915291A JP H05122993 A JPH05122993 A JP H05122993A
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JP
Japan
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circuit
cycloconverter
induction motor
failure
overcurrent
Prior art date
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Pending
Application number
JP3279152A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Tamatoshi
芳浩 玉利
Hideo Ito
秀夫 伊藤
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Toshiba Corp
Toshiba System Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba System Technology Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 過電圧保護回路の動作時等に起こる過電流に
よって、装置を停止させることなく、誘導電動機を継続
して運転できる2次電力制御装置を提供することであ
る。 【構成】 交流母線1に遮断器2を介して接続された変
圧器3にサイクロコンバータ4が接続されている。この
サイクロコンバータ4の出力側には誘導電動機6の2次
側に接続され、誘導電動機6の1次側は前記交流母線1
に接続されている。誘導電動機6の2次側に過電圧が発
生したら、制御回路9によりサイクロコンバータ4の出
力間を過電圧保護回路5のスイッチ5S をオンすること
で短絡し、サイクロコンバータ4を停止する。この出力
短絡によりサイクロコンバータ4が過電流状態になって
も、過電圧保護回路5が動作中ならば故障検出回路13は
故障検出を行なわず装置を停止させない。また、過電流
発生後、所定時間内に過電圧保護回路5が動作しても故
障検出回路13は故障検出を行なわず装置を停止させな
い。

Description

【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、巻線形誘導電動機の速
度制御装置に係り、特に誘導電動機の2次側にサイクロ
コンバータを接続した2次電力制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、巻線形誘導電動機を用い、その2
次側をサイクロコンバータで制御する2次電力制御が可
変速揚水発電システム等で行なわれている。以下にこの
サイクロコンバータによる誘導電電導機の2次電力制御
装置の概要を説明する。
【0003】図3において、1は商用電源に接続されて
いる3相交流母線であり、この3相交流母線1に遮断器
2を介して変圧器3U ,3V ,3W の1次巻線が接続さ
れている。4はサイクロコンバータであり、それぞれ逆
並列接続された制御整流器から成る電力変換器で構成さ
れ、各電力変換器の交流入力端子は変圧器3U ,3V,
3W の2次巻線に各別に接続される。1次側が交流母線
1に接続されている巻線形誘導電動機6の2次側がサイ
クロコンバータ4の出力側に接続され、巻線形誘導電動
機の2次側端子間にそれぞれ過電圧保護回路5UV,
5VW,5WVが接続されている。
【0004】図4は、図3の3相回路の1相に着目した
ものであり、なお図3と同一の構成要素は同一符号を記
してある。7はゲート制御回路であり、サイクロコンバ
ータ4の起動,運転,停止を行う。8は電圧検出器であ
り、誘導電動機6の2次側の電圧を検出し出力する。9
は制御回路であり、電圧検出器8の出力値が所定値を越
えた時、または交流母線の停電時に、過電圧保護回路5
のスイッチ5S をオンし、ゲート制御回路7へサイクロ
コンバータ4の停止信号を出力する。その後、電圧検出
器8の出力値が所定値以下になった時過電圧保護回路5
のスイッチ5Sをオフし、ゲート制御回路7へサイクロ
コンバータ4の起動信号を出力する。10は電流検出器で
あり、サイクロコンバータ4の出力側の電流を検出す
る。11はレベル検出器であり、電流検出器10からの出力
値が所定値以上を越えると、制御回路9に過電流検出信
号を出力する。制御回路9はゲート制御回路7へサイク
ロコンバータ4の停止信号を出力する。その後レベル検
出器11は遮断器2へ開放信号を出力する。こうして、サ
イクロコンバータ4の故障時に、過電流発生により装置
の故障を検出し、サイクロコンバータ4の停止後、遮断
器2を開放している。このような装置においては交流母
線1に接続された交流電源が停電または復電時に誘導電
動機6の2次側に過電圧が発生する場合がある。この過
電圧を電圧検出器8により検出し、制御回路9によりス
イッチ5S をオンして、誘導電動機6の2次側を短絡し
サイクロコンバータ4、誘導電動機6を停電、復電時に
発生する過電圧から保護する。誘導電動機6の2次側を
短絡することで、サイクロコンバータ4は過電流状態と
なる。これを電流検出器10で検出し、レベル検出器11は
過電流信号を制御回路9に出力する。制御回路9はシス
テムに故障が発生したと判断し、遮断器2に開放信号を
出力する。これにより遮断器2は開放され、装置は停止
する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】したがって、前記の様
に、交流母線1の復電後にサイクロコンバータ4を再起
動し、運転を継続することはできず、停電のたびに故障
検出時と同様にシステム停止となり、システムの信頼性
が低下するという問題があった。
【0006】本発明の目的は、上述の従来技術の欠点を
なくし、過電圧保護回路の動作時に起こる過電流によっ
て装置を停止させることがなく、過電圧保護回路の動作
時は誘導電動機の運転が継続できる2次電力制御装置を
提供することにある。 [発明の構成]
【0007】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明において、交流電源で1次側が励磁される
巻線形誘導電動機と、この誘導電動機の2次側に一端が
接続され、他端が交流電源に遮断器を介して接続された
サイクロコンバータと、前記誘導電動機の2次側電圧を
検出する電圧検出器と、この電圧検出器が所定値以上の
電圧を検出すると前記誘動電動機の2次側を短絡し、そ
の後前記電圧検出器が所定値以下の電圧を検出すると短
絡を解除する過電圧保護回路と、前記サイクロコンバー
タの出力側の電流を検出する電流検出器と、この電流検
出器が所定値以上の電流を検出後所定時間内に前記過電
圧保護回路が動作していない場合は、故障であると判断
し、前記遮断器を開放する故障検出回路を有することを
特徴とするものである。
【0008】
【作用】電流検出器がサイクロコンバータの出力側の過
電流検出時に過電圧保護回路が動作している場合、また
は検出後の所定時間内に過電圧保護回路が動作している
場合には、故障検出回路は、故障であると判断せず、装
置を停止させない。
【0009】電流検出器がサイクロコンバータの出力側
の過電流検出後の所定時間内に過電圧保護回路が動作し
ない場合には、故障検出回路は故障であると判断し、遮
断器を開放することで装置を停止する。
【0010】
【実施例】本発明の実施例を図面により説明する。図1
は実施例の構成図である。なお図4と同一のものは同一
の符号を記して、説明を省略する。
【0011】図1において、12はレベル検出器であり、
電流検出器10の出力値が所定値以上を越えると過電流検
出信号を出力する。13は故障検出回路であり、レベル検
出器12からの過電流検出信号と制御回路9からのスイッ
チ5S オン信号を論理判断することで故障を検出し、遮
断器2へ開放信号を出力する。
【0012】この故障検出回路13はNOT回路13N とA
ND回路13A とオンディレタイマー13T から構成され
る。NOT回路13N は制御回路9からのスイッチ5S の
オン信号を“1”オフ信号を“0”として入力される。
AND回路13A には、NOT回路13N からの出力信号と
レベル検出器12からの出力信号(過電流検出信号を
“1”として)が入力される。オンディレタイマー13T
は、AND回路13A からの出力信号“1”を遮断器2の
開放信号として入力され、この開放信号“1”が所定時
間継続したときに開放信号を遮断器2へ出力する。
【0013】このように構成された装置の動作を図2を
参照して説明する。図2において、Aはレベル検出器の
出力であり、Bはスイッチ5S への指令信号であり、C
は遮断器2への指令信号を示す。
【0014】停電により、誘導電動機6の2次側に過電
圧が発生した場合、これを電圧検出器8で検出し、制御
回路9はスイッチ5S のオン信号“1”を図2の(a)
に示すように出力する。このスイッチ5S のオン信号
“1”がNOT回路13N に入力されると、AND回路13
Aへの出力が“0”となる。スイッチ5S をオンしたこ
とでサイクロコンバータ4が過電流状態となり、過電流
検出信号“1”がAND回路13A に入力されても、AN
D回路13A の出力は“0”となるので、遮断器2は開放
されない。この場合、サイクロコンバータ4は制御回路
9により停止される。そして復電後に、過電圧が減衰し
たことを電圧検出器8により検出し、制御回路9はスイ
ッチ5S をオフし、サイクロコンバータ4を再起動す
る。こうして、誘導電動機6の運転を継続する。
【0015】また、サイクロコンバータ4が過電流状態
となり、これによりレベル検出器12が過電流検出信号
“1”を出力する。その後、誘導電動機6の2次側に過
電圧が発生した場合には、図2の(b)に示すように、
過電流検出信号“1”がAND回路13A に入力される。
その時、スイッチ5S のオフ信号“0”がNOT回路13
N に入力され、AND回路13A へ“1”が出力されるの
でAND回路13A の出力は“1”となり、オンディレイ
タイマ13T に遮断器2の開放信号“1”が出力される。
しかし、その後に過電圧発生によりスイッチ5S のオン
信号“1”が所定時間内にNOT回路13T に入力された
場合には、AND回路13A へ“0”が入力される。その
ため遮断器2の開放信号“1”は出力されない。
【0016】しかし、図2の(c)に示すように装置の
故障等により、過電流が検出された場合には、AND回
路13A に過電流検出信号“1”が入力される。その時ス
イッチ5S のオフ信号“0”がNOT回路13N に入力さ
れているので、AND回路13A からオンディレイタイマ
13T に開放信号“1”が出力される。その後所定時間経
過後して過電圧保護回路5が動作しない場合には、スイ
ッチ5S のオフ信号“0”が継続してNOT回路13N に
入力される。そのため、所定時間後には遮断器2の開放
信号“1”がオンディレイタイマ13T から出力され、遮
断器2は開放され、システムを停止する。
【0017】本実施例において、過電圧保護回路5動作
中に、サイクロコンバータ4が過電流状態になった場合
には、システムを停止することなくサイクロコンバータ
4を停止し、その後再起動することで誘導電動機6を継
続して運転することができる。
【0018】また、サイクロコンバータ4が過電流状態
になった場合、過電圧保護回路5が不動作であっても直
ちに遮断器2を開放せず、装置の電気回路が過電流状態
に対して正常に動作することができる所定時間内に過電
圧保護回路5が動作しない時に遮断器2を開放する。そ
のため、不必要にシステムが停止するのを防止すること
ができる。また、装置の故障により過電流が発生した場
合には、確実にシステムを停止することができる。
【0019】なお、図1ではスイッチ5S をスイッチと
して説明を行なったが、これがサイリスタ、ゲートター
ンオフサイリスタ等の半導体スイッチでも同様の効果を
得ることができる。
【0020】
【発明の効果】本発明では、過電流検出時に過電圧保護
回路が不動作である条件と、この状態が所定時間継続し
たという条件の2つの条件が満たされると故障検出を行
う故障検出回路を設けた。そのため、過電圧保護回路動
作中に、故障検出回路は過電流を検出しても故障検出を
行なわない。また、過電流を検出後、所定時間内に過電
圧保護回路が動作しても、故障検出回路は故障検出を行
なわない。
【0021】そのため、停電、復電時に過電圧が発生し
た場合でも不必要に装置を停止することなく誘導電動機
を継続的に運転することができるので、信頼性の高い2
次電力制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による実施例を示す2次電力制御装置の
ブロック図である。
【図2】本発明による実施例の動作説明図である。
【図3】従来の2次電力制御装置の構成図である。
【図4】図3のブロック図である。
【符号の説明】
1…交流母線、2…遮断器、3,3U ,3V ,3W …変
圧器、4…サイクロコンバータ、5…過電圧保護回路、
6…誘導電動機、7…ゲート制御回路、8…電圧検出
器、9…制御回路、10…電流検出器、11,12…レベル検
出器、13…故障検出回路、13N …NOT回路、13A …A
ND回路、13T …オンディレイタイマー。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電源で1次側が励磁される巻線形誘
    導電動機と、 この誘導電動機の2次側に一端が接続され、他端が交流
    電源に遮断器を介して接続されたサイクロコンバータ
    と、 前記誘導電動機の2次側電圧を検出する電圧検出器と、 この電圧検出器が所定値以上の電圧を検出すると前記誘
    動電動機の2次側を短絡し、その後前記電圧検出器が所
    定値以下の電圧を検出すると短絡を解除する過電圧保護
    回路と、 前記サイクロコンバータの出力側の電流を検出する電流
    検出器と、 この電流検出器が所定値以上の電流を検出後所定時間内
    に前記過電圧保護回路が動作していない場合は、故障で
    あると判断し、前記遮断器を開放する故障検出回路を有
    する2次電力制御装置。
JP3279152A 1991-10-25 1991-10-25 2次電力制御装置 Pending JPH05122993A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001073932A1 (de) * 2000-03-24 2001-10-04 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum schutz eines matrixumrichters vor überspannungen und eine aktive überspannungsvorrichtung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001073932A1 (de) * 2000-03-24 2001-10-04 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum schutz eines matrixumrichters vor überspannungen und eine aktive überspannungsvorrichtung
US6704182B2 (en) 2000-03-24 2004-03-09 Siemens Aktiengesellschaft Method for protection of a matrix converter against overvoltages, and an active overvoltage device

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