JPH0530748A - 交直変換装置 - Google Patents

交直変換装置

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JPH0530748A
JPH0530748A JP17491591A JP17491591A JPH0530748A JP H0530748 A JPH0530748 A JP H0530748A JP 17491591 A JP17491591 A JP 17491591A JP 17491591 A JP17491591 A JP 17491591A JP H0530748 A JPH0530748 A JP H0530748A
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JP
Japan
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converter
phase bridge
current
parallel
gto
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Pending
Application number
JP17491591A
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English (en)
Inventor
Yukio Watanabe
幸夫 渡辺
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH0530748A publication Critical patent/JPH0530748A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明目的は、交直変換装置の各ア―ムがn
個の半導体素子を並列接続して構成される交直変換装置
において、並列接続素子間の電流バランスをとる電流平
衡用インピ―ダンスの使用個数を削減できる交直変換装
置を提供することにある。 【構成】 交直変換装置の各ア―ムがn個の半導体素子
を並列接続して構成される交直変換装置において、三相
ブリッジ或いは単相ブリッジの正負直流側にそれぞれ電
流平衡用インピ―ダンスを直列接続して単位三相ブリッ
ジ或いは単位単相ブリッジを構成し、且つこの単位三相
ブリッジ或いは単位単相ブリッジをn個並列接続して構
成することを特徴とする交直変換装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数個の半導体素子を
並列接続してア―ムを構成する交直変換装置に係り、特
に並列接続素子間の電流バランスを図った交直変換装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】超電導エネルギ貯蔵装置(以下、SME
Sと記す)は、超電導コイルに直流電流を流して電力エ
ネルギを電磁エネルギの形で貯蔵するシステムで、電力
系統の安定化、系統電圧の調整等に適用される。SME
Sは一般にエネルギを貯蔵する超電導コイル、交流電力
を直流電力に或いは直流電力を交流電力に変換する交直
変換装置及び超低温を保つための冷却装置から構成され
る。
【0003】図2はこのSMESの構成例を示すもので
図2において11は交流電源系統、12は変圧器、13
は過電圧抑制用コンデンサ、14は交直変換装置、15
は超電導コイルを示し、冷却装置は省略している。交直
変換装置14は、自己消弧能力のある素子で、ここでは
GTO16,17〜21をブリッジ接続して構成した自
励式変換器を示している。
【0004】図2において、交流電源系統11で余剰電
力がある場合に交直変換装置14を動作させて、交流電
力を直流電力に変換し、超電導コイル15に直流電流と
してエネルギを蓄積する。昼間の電力のように、電力需
要が大きくなった場合には、超電導コイル15に蓄積さ
れた直流電流を交直変換装置14により交流電力に変換
し、交流電源系統11の電力安定化等に利用される。こ
こで、交直変換装置14は電力のやりとり指令に対し
て、各GTOのオン、オフタイミングを操作して所望の
交流電流と位相を得ている。
【0005】コンデンサ13は交直変換装置14の各G
TOが電流を遮断する時に、変圧器12の漏れインダク
タンスや交流電源系統のインダクタンス分で発生する過
電圧を抑制し、各GTOの過電圧破壊を防止する過電圧
抑制用コンデンサである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】SMESは上記の説明
のように、電力系統に使用され、また超電導コイルの電
流値も数十KA以上の大電流になるため、交直変換装置
14を構成するGTOも多数並列接続する必要がある。
GTO等の半導体素子を並列接続する場合、各素子の特
性や周辺磁場の影響からGTOの分担電流に不平衡が生
じ、部分的に電流過多になり、損失が増大し、場合によ
っては素子破壊に至る問題点がある。このため、従来技
術では、各GTOと直列に抵抗、インダクタンス等のイ
ンピ―ダンスを接続し、各GTOの分担電流不平衡を防
止している。この様子を図3に示す従来例の交直変換装
置の回路例をもとに説明する。図3において、図2と同
一部に同一符号を付して、その説明を省略する。
【0007】16a,16b,〜16nは交直変換装置
14のア―ムを構成する各GTOを示し、並列に接続さ
れる。17a〜17n、18a〜18n、19a〜19
n、20a〜20n、21a〜21nも同様に各GTO
示し各並列接続されている。23a,23b,〜23n
は各GTO16a,16b,〜16nと直列接続したイ
ンピ―ダンスを示している。又、24a〜24n、25
a〜25n、26a〜26n、27a〜27n、28a
〜28nも同様にインピ―ダンスを示し各対応したGT
Oと直列に接続されている。各GTOとインピ―ダンス
を直列接続することで、インピ―ダンスに電流を流すこ
とで生ずる電圧により、各GTOの分担電流不平衡を許
容値内にできる。ただし、これらの電流平衡用インピ―
ダンスはGTOの数量と同数必要になり、SMESが大
容量化するに伴ない、数量が増えることになり、外形の
増大、配線の複雑化を招く問題点がある。
【0008】従って、本発明の目的は前述の点に鑑みて
なされたもので、GTOの多数並列接続時に電流分担平
衡用のインピ―ダンスの数量を最小限にして、装置の大
形化を防止し、配線の複雑化を防止した交直変換装置を
提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、交直変換装置の各ア―ムがn個の半導体素子
を並列接続して構成される交直変換装置において、三相
ブリッジ或いは単相ブリッジの正負直流側にそれぞれ電
流平衡用インピ―ダンスを直列接続して単位三相ブリッ
ジ或いは単位単相ブリッジを構成し、且つこの単位三相
ブリッジ或いは単位単相ブリッジをn個並列接続して構
成することを特徴としている。
【0010】
【作用】前述のように構成された本発明の制御装置によ
れば、交直変換装置の動作時には、並列接続されるn個
の半導体素子のそれぞれに電流平衡用インピ―ダンスが
直列接続された回路と等価な動作となるためn個の半導
体素子間の電流平衡を保つことができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明を図1に示す実施例を参照して
説明する。図1は本発明による交直変換装置の一実施例
を示した回路図である。図1において、図2、図3と同
一要素の素子は同一符号を付してその説明を省略する。
【0012】図1において、29a,29b,〜29n
及び、30a,30b,〜30nは電流平衡用インピ―
ダンスを示す。電流平衡用インピ―ダンス29aは、G
TO16a,17a,18aの共通部に接続し、電流平
衡用インピ―ダンス30aは、GTO19a,20a,
21aの共通部に接続される。即ち、GTO16a,1
7a,18a及びGTO19a,20a,21aで三相
ブリッジを構成し、この三相ブリッジの直流正側に電流
平衡用インピ―ダンス29aを、又三相ブリッジの直流
負側に電流平衡用インピ―ダンス30aをそれぞれ直列
接続して単位三相ブリッジを構成する。
【0013】更に、GTO16b,17b,18b及び
GTO19b,20b,21bで三相ブリッジを構成
し、この三相ブリッジの直流正側に電流平衡用インピ―
ダンス29bを、又三相ブリッジの直流負側に電流平衡
用インピ―ダンス30bをそれぞれ直列接続して単位三
相ブリッジを構成する。
【0014】以下、同様に、GTO16n,17n,1
8n及びGTO19n,20n,21nで三相ブリッジ
を構成し、この三相ブリッジの直流正側に電流平衡用イ
ンピ―ダンス29nを、又三相ブリッジの直流負側に電
流平衡用インピ―ダンス30nをそれぞれ直列接続して
単位三相ブリッジを構成する。
【0015】前述のように構成されたn個の単位三相ブ
リッジを並列接続して交直変換装置を構成する。このよ
うにして構成された交直変換装置においてはGTO16
a,16b,〜16nはタイミングの同じ信号で駆動さ
れる。例えば、この交直変換装置を図2に示すSMES
に使用する場合はGTO16a,16b,〜16nはG
TO16の点弧信号と同一の点弧信号で同時に駆動され
る。又GTO17a,17b,〜17nはGTO17の
点弧信号と同一の点弧信号で、GTO18a,18b,
〜18nはGTO18の点弧信号と同一の点弧信号で、
以下同様にしてGTO21a,21b,〜21nはGT
O21の点弧信号と同一の点弧信号で同時に駆動され
る。ここでGTO16a,16b,〜16nがオンして
いる時は、GTO17a,17b,〜17n及びGTO
18a,18b,〜18nは必ずオフしており、同様に
してGTO19a,19b,〜19nがオンしている時
は、GTO20a,20b,〜20n及びGTO21
a,21b,〜21nは必ずオフしているため、この交
直変換装置の動作時には、並列接続されるn個の半導体
素子のそれぞれに電流平衡用インピ―ダンスが直列接続
された回路と等価な動作となるため各GTOの特性のバ
ラツキにより、過渡特性の相違、或いは電圧・電流特性
の相違が有った場合でも電流平衡用インピ―ダンス29
a〜29nは前記各GTOと直列に配されることにな
り、その各インピ―ダンスにより、分担電流不平衡を許
容値内にすることが可能である。又、GTO17a,1
7b,〜17n及びGTO18a,18b,〜18nに
ついても、電流平衡用インピ―ダンス29a〜29nは
同様の機能を果たし、電流平衡用インピ―ダンス30a
〜30nについても各対応するGTOに対し、同様の機
能を果たすことができる。
【0016】このように、本発明においては、従来の電
流平衡用インピ―ダンスの機能を損なうことなく、全体
として、電流平衡用インピ―ダンスの数量を三相ブリッ
ジであれば、従来の1/3に削減することが可能とな
る。
【0017】尚、前述の説明では、GTO16a…21
nとして単独の素子で構成した例を示したが、GTO1
6a…21nとして特性を揃えたGTOを選別すること
で、比較的少数のGTOを並列接続することも可能であ
る。
【0018】又、前述説明は交直変換装置として三相ブ
リッジ接続の交直変換装置を例としているが、単相ブリ
ッジ接続の交直変換装置にも同様に実施出来るものであ
り、更に、交直変換装置のア―ムを構成する半導体素子
はGTOに限定するものではなく他の半導体素子を使用
しても同様に実施出来るものである。
【0019】
【発明の効果】以上説明のように本発明によれば、使用
GTO毎に電流平衡用インピ―ダンスを接続する必要が
無くなり、電流平衡用インピ―ダンスの数量を従来に比
較して1/3或いはそれ以下の数量で従来と同様の機能
が達成出来るため、装置の大形化を防止し、数量が少な
いので配線の複雑化を防止できる交直変換装置を提供で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す交直変換装置の回路
図。
【図2】本発明の交直変換装置が使用できる超電導エネ
ルギ貯蔵装置の構成図。
【図3】従来の交直変換装置の回路図。
【符号の説明】
11…交流電源系統 12…変
圧器 13…過電圧抑制用コンデンサ 14…交
直変換装置 15…超電導コイル 16〜21…G
TO 23a〜30n…電流平衡用インピ―ダンス 16a〜
21n…GTO

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 交直変換装置の各ア―ムがn個の半
    導体素子を並列接続して構成される交直変換装置におい
    て、三相ブリッジ或いは単相ブリッジの正負直流側にそ
    れぞれ電流平衡用インピ―ダンスを直列接続して単位三
    相ブリッジ或いは単位単相ブリッジを構成し、且つこの
    単位三相ブリッジ或いは単位単相ブリッジをn個並列接
    続して構成することを特徴とする交直変換装置。
JP17491591A 1991-07-16 1991-07-16 交直変換装置 Pending JPH0530748A (ja)

Priority Applications (1)

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JP17491591A JPH0530748A (ja) 1991-07-16 1991-07-16 交直変換装置

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JPH0530748A true JPH0530748A (ja) 1993-02-05

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ID=15986933

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JP17491591A Pending JPH0530748A (ja) 1991-07-16 1991-07-16 交直変換装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101147524B1 (ko) * 2011-09-27 2012-05-21 버추얼모션(주) 사고전류 차단용 전력소자의 전류분배장치
AT509828B1 (de) * 2010-03-30 2016-05-15 Siemens Ag Steuerungsverfahren einer stromrichterparallelschaltung
JP2019154202A (ja) * 2018-03-06 2019-09-12 Necプラットフォームズ株式会社 三相交流給電システムおよび三相交流給電システムの制御方法

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