JPH08111930A - Gtoインバータの過電流保護方法および過電流保護装置 - Google Patents

Gtoインバータの過電流保護方法および過電流保護装置

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JPH08111930A
JPH08111930A JP6247365A JP24736594A JPH08111930A JP H08111930 A JPH08111930 A JP H08111930A JP 6247365 A JP6247365 A JP 6247365A JP 24736594 A JP24736594 A JP 24736594A JP H08111930 A JPH08111930 A JP H08111930A
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JP
Japan
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circuit
overcurrent protection
gate
overcurrent
current
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JP6247365A
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English (en)
Inventor
Kuniaki Yasukawa
国明 安川
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゲートターンオフサイリスタGU,GV,G
W,GX,GY,GZをブリッジ接続して成る逆変換部
を有し、前記各GTOに直列に接続したヒューズEF
U,EFV,EFW,EFX,EFY,EFZによって
過電流保護を行うGTOインバータの過電流保護方法に
おいて、従来のように全相短絡させたり、分別回路を設
けなくても、3相回路につき最低1本のヒューズの溶断
で済むようにする。 【構成】 前記インバータの電流を検出し、該検出電流
が所定のしきい値よりも大きいときに信号を発するコン
パレータ6を設け、過電流発生時には、コンパレータ6
の出力信号によって、そのときの正弦波発生回路17お
よび三角波発生回路20の出力レベルを固定する。する
とゲートは固定されて新たなスイッチングは行われず、
これによって出力電流が増加しヒューズが溶断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、主回路素子にゲート
ターンオフサイリスタ(以下、GTOと称する)を使用
したGTOインバータの過電流保護方法および過電流保
護装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、主回路素子としてGTOを使用し
たインバータの逆変換部は、例えば図3のように構成さ
れ、各GTOを過電流破損から保護する方法として、図
示のようにアーム単位でGTOと直列にヒューズを接続
し保護強調をとっていた。図3の装置は三角波、正弦波
を比較しPWM信号を生成する方式に構成されており、
直流母線P,N間には直流平滑用コンデンサCが接続さ
れている。GU,GV,GW,GX,GY,GZは主回
路電流をスイッチングするGTOであり、これら各GT
Oには、フライホイールダイオードDU,DV,DW,
DX,DY,DZ、スナバダイオードDSU,DSV,
DSW,DSX,DSY,DSZ、スナバコンデンサC
SU,CSV,CSW,CSX,CSY,CSZ、スナ
バ放電抵抗RSU,RSV,RSW,RSX,RSY,
RSZが接続されている。また各GTOにはdi/dt
抑制用リアクトルLU,LV,LW,LX,LY,LZ
およびGTO保護用ヒューズEFU,EFV,EFW,
EFX,EFY,EFZが各々直列に接続されている。
【0003】ZU,ZV,ZWは負荷インピーダンスを
示し、1,2,3,4は電流検出用の変流器である。5
は電流検出回路である(出力電流を2相または3相検出
するか、直流電流を検出してもよい)。6は電流検出回
路5の検出電流値と過電流しきい値を比較するコンパレ
ータ、7は周波数指令設定器8および電圧指令設定器9
の設定値に基づいて正弦波信号を発生する正弦波発生回
路、10は三角波発生回路である。11はPWM生成回
路、12は全相点弧回路、13はゲート遮断回路、14
はゲート増幅回路である。
【0004】上記のように構成された装置において、各
GTOの保護動作は次の通りである。まず過電流が発生
するとその電流は電流検出回路5で検出され、コンパレ
ータ6において過電流しきい値と比較される。そして検
出電流値がしきい値以上になっていれば、コンパレータ
6から信号が出力されて全相点弧回路12が起動し、前
記各GTOのゲートが全相点弧される。これによってイ
ンバータは上下短絡を起こし、ヒューズが溶断し、GT
Oは保護される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一般にトランジスタを
使用したインバータ等においては過電流を検出するとベ
ース信号を遮断し、トランジスタをオフすることによっ
て素子を保護している。しかしGTOは素子の特性上、
電流があるレベル(可制御電流)以上でゲートを遮断す
ると破損してしまう。このため電流があるレベル以上流
れた場合は、GTOのゲートを遮断することなくヒュー
ズを溶断しGTOを保護する必要がある。
【0006】もちろん可制御範囲ならばトランジスタと
同様に過電流遮断による保護も可能である。しかし可制
御の電流範囲は素子特性のほか周辺回路(スナバ回路
等)に大きく依存するため、通常の装置では素子の持つ
過電流耐量に比べて低い。つまり装置を可制御範囲内で
使用し、過電流検出してゲート遮断によって保護するよ
りも素子のもつ過電流耐量まで使用してヒューズによっ
て保護した方が装置のパフォーマンスからみればはるか
に良い。
【0007】しかしながら過電流を検出し、上下短絡を
発生させてヒューズを溶断することによりGTOを保護
する方式では、全相点弧した場合、ヒューズは最低3本
切れてしまう。また過電流発生分別回路を設け、過電流
発生の相を限定した場合でも2相の短絡が必要で最低2
本のヒューズが切れ、分別回路を設ける分コストアップ
してしまう。
【0008】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
その目的は、従来のように全相短絡させたり、分別回路
を設けなくても、3相回路につき最低1本のヒューズの
溶断で済むGTOインバータの過電流保護方法および過
電流保護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、(1)ゲート
ターンオフサイリスタをブリッジ接続して成る逆変換部
を有し、前記各ゲートターンオフサイリスタに直列に接
続したヒューズによって過電流保護を行うGTOインバ
ータの過電流保護方法において、過電流検出時には、前
記インバータのPWM制御信号のゲート出力パターンを
固定して負荷電流を増加させ、前記ヒューズを溶断せし
めて過電流保護を行うことを特徴とし、(2)ゲートタ
ーンオフサイリスタをブリッジ接続して成る逆変換部を
有し、前記各ゲートターンオフサイリスタに直列に接続
したヒューズによって過電流保護を行うGTOインバー
タの過電流保護装置において、前記インバータの電流を
検出し、該検出電流が所定のしきい値よりも大きいとき
に信号を発する過電流検出回路と、PWM制御信号を生
成するための回路であって、前記過電流検出回路から信
号が発せられたときに出力レベルを固定する三角波発生
回路および正弦波発生回路とを設けたことを特徴とし、
(3)ゲートターンオフサイリスタをブリッジ接続して
成る逆変換部を有し、前記各ゲートターンオフサイリス
タに直列に接続したヒューズによって過電流保護を行う
GTOインバータの過電流保護装置において、前記イン
バータの電流を検出し、該検出電流が所定のしきい値よ
りも大きいときに信号を発する過電流検出回路と、PW
M制御信号生成回路とゲート回路を結ぶ電路に介挿さ
れ、常時は信号を通過させるとともに、前記過電流検出
回路から信号が発せられたときにゲートパターンをホー
ルドするゲートホールド回路とを設けたことを特徴とし
ている。
【0010】
【作用】過電流検出時は、PWM制御信号のゲート出力
パターンが固定される。このため現在出力されているゲ
ートはそのまま固定され、新たなスイッチングは行われ
ない。これによって出力電流は増加し、ヒューズが溶断
する。ここで逆変換部のGTOに電流が流れるパターン
は(1)P側素子1個→負荷→N側素子2個を通るパタ
ーン、(2)P側素子2個→負荷→N側素子1個を通る
パターン、(3)P側素子1個→負荷→N側素子1個を
通るパターンのいずれかであるから、前記のようにゲー
トパターンが固定された場合各GTO毎に接続されてい
るヒューズの溶断は1相分、すなわち1本で済む。した
がって従来のものに比べて非常に経済的となる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。本発明では過電流が発生した場合、そのと
きのゲート出力パターンをそのままホールドし、ヒュー
ズが溶断するのを待ちGTOを保護するように構成し
た。図1において図3と同一部分は同一符号をもって示
している。図1において図3と異なる点は、全相点弧回
路12を除去するとともに、過電流発生時のコンパレー
タ6の出力により発振がホールドされる正弦波発生回路
17および三角波発生回路20を設けたことにあり、そ
の他の部分は図3と同一に構成されている。
【0012】上記のように構成された装置において、過
電流発生時の保護動作は次のとおりである。 (1)電流検出回路5で検出された電流はコンパレータ
6でしきい値と比較され過電流が判断される。
【0013】(2)過電流となった場合(検出電流値が
しきい値よりも大きいとき)コンパレータ6の出力信号
は正弦波発生回路17および三角波発生回路20に供給
され、三角波、正弦波の発振をホールドする(現状の出
力レベルを固定する)。
【0014】(3)これによって現在出力されているゲ
ートは固定され、新たなスイッチングは行われない。
【0015】(4)出力電流は増加し、ヒューズが溶断
する。ここで逆変換部のGTOに電流が流れるパターン
は、P側素子1個→負荷→N側素子2個を通るパターン
か、P側素子2個→負荷→N側素子1個を通るパターン
か、P側素子1個→負荷→N側素子1個を通るパターン
かのいずれかである。このため前記のようにゲートパタ
ーンが固定された場合各GTO毎に接続されているヒュ
ーズの溶断は1相分、すなわち1本で済む。
【0016】次に本発明の他の実施例を説明する。図2
において図3と同一部分は同一符号をもって示してい
る。図2において図3と異なる点は、全相点弧回路12
の替わりにゲートホールド回路30を設けたことにあ
り、その他の部分は図3と同一に構成されている。前記
ゲートホールド回路30はゲートパターンのラッチ回路
であり、通常はゲート信号をスルーするがコンパレータ
6から信号が入力されるとパターンをラッチする。
【0017】上記のように構成された装置において、過
電流発生時の保護動作は次のとおりである。 (1)電流検出回路5で検出された電流はコンパレータ
6でしきい値と比較され過電流が判断される。
【0018】(2)過電流となった場合(検出電流値が
しきい値よりも大きいとき)コンパレータ6の出力信号
はゲートホールド回路30に供給され、該ゲートホール
ド回路30はゲートパターンをホールドする(現状の出
力レベルを固定する)。
【0019】(3)これによって現在出力されているゲ
ートは固定され、新たなスイッチングは行われない。
【0020】(4)出力電流は増加し、ヒューズが溶断
する。ここで逆変換部のGTOに電流が流れるパターン
は、P側素子1個→負荷→N側素子2個を通るパターン
か、P側素子2個→負荷→N側素子1個を通るパターン
か、P側素子1個→負荷→N側素子1個を通るパターン
かのいずれかである。このため前記のようにゲートパタ
ーンが固定された場合各GTO毎に接続されているヒュ
ーズの溶断は1相分、すなわち1本で済む。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、GTOに
直列に接続したヒューズによって過電流保護を行うもの
において、過電流検出時には、インバータのPWM制御
信号のゲート出力パターンを固定して負荷電流を増加さ
せ、前記ヒューズを溶断せしめて過電流保護を行うよう
にしたので、溶断するヒューズは最低1本で済み、従来
の方式に比べて非常に経済的となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す回路図。
【図2】本発明の他の実施例を示す回路図。
【図3】従来のGTOインバータの過電流保護方法の一
例を示す回路図。
【符号の説明】
GU,GV,GW,GX,GY,GZ…ゲートターンオ
フサイリスタ EFU,EFV,EFW,EFX,EFY,EFZ…G
TO保護用ヒューズ 1,2,3,4…変流器 5…電流検出回路 6…コンパレータ 7,17…正弦波発生回路 10,20…三角波発生回路 30…ゲートホールド回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゲートターンオフサイリスタをブリッジ
    接続して成る逆変換部を有し、前記各ゲートターンオフ
    サイリスタに直列に接続したヒューズによって過電流保
    護を行うGTOインバータの過電流保護方法において、 過電流検出時には、前記インバータのPWM制御信号の
    ゲート出力パターンを固定して負荷電流を増加させ、前
    記ヒューズを溶断せしめて過電流保護を行うことを特徴
    とするGTOインバータの過電流保護方法。
  2. 【請求項2】 ゲートターンオフサイリスタをブリッジ
    接続して成る逆変換部を有し、前記各ゲートターンオフ
    サイリスタに直列に接続したヒューズによって過電流保
    護を行うGTOインバータの過電流保護装置において、 前記インバータの電流を検出し、該検出電流が所定のし
    きい値よりも大きいときに信号を発する過電流検出回路
    と、 PWM制御信号を生成するための回路であって、前記過
    電流検出回路から信号が発せられたときに出力レベルを
    固定する三角波発生回路および正弦波発生回路とを設け
    たことを特徴とするGTOインバータの過電流保護装
    置。
  3. 【請求項3】 ゲートターンオフサイリスタをブリッジ
    接続して成る逆変換部を有し、前記各ゲートターンオフ
    サイリスタに直列に接続したヒューズによって過電流保
    護を行うGTOインバータの過電流保護装置において、 前記インバータの電流を検出し、該検出電流が所定のし
    きい値よりも大きいときに信号を発する過電流検出回路
    と、 PWM制御信号生成回路とゲート回路を結ぶ電路に介挿
    され、常時は信号を通過させるとともに、前記過電流検
    出回路から信号が発せられたときにゲートパターンをホ
    ールドするゲートホールド回路とを設けたことを特徴と
    するGTOインバータの過電流保護装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100438984B1 (ko) * 2002-03-05 2004-07-03 엘지산전 주식회사 인버터의 출력 전류 제한 회로
WO2019016949A1 (ja) * 2017-07-21 2019-01-24 東芝三菱電機産業システム株式会社 アームヒューズ溶断検出手段を備えた電力変換装置
JP2022171417A (ja) * 2021-04-30 2022-11-11 日立Astemo株式会社 電力変換装置および駆動装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100438984B1 (ko) * 2002-03-05 2004-07-03 엘지산전 주식회사 인버터의 출력 전류 제한 회로
WO2019016949A1 (ja) * 2017-07-21 2019-01-24 東芝三菱電機産業システム株式会社 アームヒューズ溶断検出手段を備えた電力変換装置
JPWO2019016949A1 (ja) * 2017-07-21 2020-02-27 東芝三菱電機産業システム株式会社 アームヒューズ溶断検出手段を備えた電力変換装置
CN110945773A (zh) * 2017-07-21 2020-03-31 东芝三菱电机产业系统株式会社 具备臂熔丝熔断检测机构的电力变换装置
US10944336B2 (en) 2017-07-21 2021-03-09 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Power conversion apparatus
CN110945773B (zh) * 2017-07-21 2023-02-28 东芝三菱电机产业系统株式会社 具备臂熔丝熔断检测机构的电力变换装置
JP2022171417A (ja) * 2021-04-30 2022-11-11 日立Astemo株式会社 電力変換装置および駆動装置
CN117203887A (zh) * 2021-04-30 2023-12-08 日立安斯泰莫株式会社 功率变换装置及驱动装置
US12531501B2 (en) 2021-04-30 2026-01-20 Hitachi Astemo, Ltd. Power conversion device and drive device

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