JPS5820235B2 - 双方向サイリスタの逆点弧防止回路 - Google Patents

双方向サイリスタの逆点弧防止回路

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JPS5820235B2
JPS5820235B2 JP51115639A JP11563976A JPS5820235B2 JP S5820235 B2 JPS5820235 B2 JP S5820235B2 JP 51115639 A JP51115639 A JP 51115639A JP 11563976 A JP11563976 A JP 11563976A JP S5820235 B2 JPS5820235 B2 JP S5820235B2
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細田一三
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は三相誘導電動機の一次電圧制御に用いられる
双方向サイリスクにおいて、その点弧角制御による可逆
可変速運転を行うときに生ずる逆点弧現象を防止する回
路に関する。
三相誘導電動機のトル久特性が一次電圧の2乗に比例す
ることを利用した一次電圧制御による速度制御方式とし
て例えば第1図aに示すように一次電源側に5個の双方
向サイリスク(トライアックともいう)1〜3.1’、
3’を接続し、その点弧角を制御するようにしたものが
ある。
すなわち三相交流電源4と三相誘導電動機の一次巻線5
との間の各相に、それぞれ双方向サイリスク1,2と素
子印加電圧検出器6との並列回路を接続し、R相の双方
向サイリスク1の電源側と正相の双方向ザイリスタ1′
の負荷ならびに正相の双方向サイリスク1′の電源側と
R相の双方向サイリスタ1の負荷側にそれぞれ双方向サ
イリスク3と素子印加電圧検出器6との並列回路を接続
しである。
ここで、前述の双方向サイリスク1〜3.1’。
3′を更に細く符号を付けて正相運転時に動作するもの
のうち、第1相°(R相)、第2相(S相)、第3相(
正相)に接続されているものの夫々1゜2.1′とし、
逆相運転時に動作するもののうち、第1相、第2相、第
3相に接続されているものを夫々3 、2 、3’とす
る。
また、各双方向サイリスク1〜3.1’、3’の中で、
三相交流電源4から三相誘導電動機−次巻線5の方向へ
流れる電流を通電する部分を、夫々1 (1) 、 2
(1) 、 1’(1) 、 3(1) 、 3’[1
)とし、その逆方向の電流を通電する部分を夫々1 (
2) 、 2(2) 、 1’(2) 。
3 (2) 、 3’(2)とする。
以下このように構成された制御装置の動作について説明
するが、ここでは三相交流電源4のR相。
S相、正相及びR,S線間電圧の各位相関係が第1図す
のようになっている場合を例にとって説明する。
まず、正相運転で行なう場合に、第1図bto1の位相
で同図aの双方向サイリスタ1と2のゲートに点弧パル
スが与えられると、双方向サイリスタ1と2は通電を開
始して、電流は三相交流電源4のR相から双方向サイリ
スタ1の1(1)を通り、三相誘導電動機の1次巻線5
の端子U、Vを経て、双方向サイリスタ2の2(2)を
通って、三相交流電源4のS相へ流れる。
この電流の概念を第1図すに1.とじて示している。
ここで、tolの位相におけるR相、S相の電圧極性は
、夫々正、負となっているので、双方向サイリスタ1は
1(1)が通電し、双方向サイリスタ2は2(2)が通
電するのである。
このようにして流れている電流を零にする場合は、点弧
パルスの発生位相をt。
1からt1側へ移動させて、流れる電流量を少なくする
ように制御し、最後にはゲートパルスを消して電流を零
にする。
そして正相運転から逆相運転へ切換える際は、今まで流
れていた正相電流をこのような経過で零とし、通電して
いた双方向サイリスクが完全に非導通となるのに必要な
時間(ターンオフタイム)を経過した後に逆相側への点
弧パルスを与えるために、図示されてはいないが相回転
切換信号が用意されている。
したがって、新たに逆相側の双方向サイリスク(例えば
3′と2)に、第2図のように、点弧角の遅れが大きい
所から徐々に遅れの小さくなる方向へ移動させながらゲ
ートパルスを与える。
そして電流を三相交流電源4のT相から、双方向サイリ
スク3′の3’(1)、三相誘導電動機の一次巻線5の
端子U、Vを経て、双方向サイリスク2の2(2)、三
相交流電源4のS相へと流すことによって、三相誘導電
動機を逆転させる。
なお、ここで説明にとりあげなかった他の相の双方向サ
イリスクの動作も三相交流電源4の位相に応じて同様の
動作をする。
以上のように、正転で回転中の三相誘導電動機を逆転さ
せる際に正相電流が零になっても、電動機は慣性で回転
を続けているので、誘起電圧VRVを発生している。
従って、逆相側の双方向サイリスク3′、2にゲートパ
ルスを与え、電源電圧VT。
v8が夫々の双方向サイリスクへ印加された時点では、
この電源電圧と誘起電圧(電源電圧と同相とは限らない
)とが重なり、この合成電圧の位相が第2図破線口のよ
うになることがある。
この時、双方向サイリスク3′、2へ与えられるゲート
パルスと電圧の関係は、第2図実線のようになっている
はずのところが、前述のように電圧が破線口のようにな
っていると、与えられたパルスによって、双方向サイリ
スクの逆側(例えば2の2(2))が全点弧し過大な電
流が流れることになる。
本来は第2図の実線の電圧イに対して図示のように点弧
角の遅れが大きい位置で、2の2(1)を点弧させた場
合は流れる電流量は点弧角に応じた(位相制御装置の位
相信号量に応じた)制御された値となるのである。
前述のような切換時の電圧が第2図口のようにずれるこ
となく、イのような本来の位相の状態の時は、相回転の
切換は、今まで通電していた双方向サイリスクのターン
オフ後に行なわれればよいので、正相運転から逆相運転
への切換の際は、相回転切換信号はその最小切換間隙を
確保しているものであるが、もしこの相回転切換信号だ
けで上述の逆点弧を防止しようとすると、第2図口のよ
うな場合の最長切換間隙を設定する必要があり、いかな
る場合でも最長切換間隙がとられることになり、迅速な
運転を行なうことができない。
そこで、”相回転切換信号″′をターンオフタイムだけ
の設定とした場合は、前述のように切換過渡時に、例え
ば、正相側の双方向サイリスタ1の1(2)が全点弧し
ている場合が発生し、逆相側の3′が通電するとT→3
’−3’(1)→1−H2)→Rの相間短絡のケースが
発生する。
そこでこの発明はこのような相間短絡を防止できる双方
向サイリスクの逆点弧防止回路を提供することを目的と
する。
一前述のような逆点弧現象を防止するには、ゲートパル
ス発生回路に、双方向サイリスクの両端電圧をインター
ロックすることによって達成することができる。
すなわち双方向サイリスクへ与えられるパルスは、第1
図aの三相交流電源4の電圧と同期した図示しない別の
三相交流電源によって作られている。
またこのゲートパルスは、後述する第3図に示すように
、双方向サイリスクの両端電圧を検出する電圧検出器1
0の検出信号をインターロックすることによって、第2
図口のような電圧が双方向サイリスクに印加されている
時は、第2図の図示の位置のゲートパルスは発生せず、
やはり、第2図実線イの正電圧に対して与えられている
のと、同タイミング(点弧角)のゲートパルスが破線口
の正電圧に対して与えられるようにしているものである
。
即ち、ある相(例えばR相)の正電圧に対して発生する
パルスと負電圧に対して発生するパルスを夫々対応させ
ているものである。
以下このことを第3図のブロック図を参照して説明する
。
図中10はフォトカプラー又は絶縁トランスからなる双
方向サイリスクの電圧検出器、11はこの電圧検出器1
0の検出電圧が正のとき論理信号パ0″”を検出する論
理信号変換回路、11′はその電圧検出器10の検出電
圧が負のとき論理信号゛°0”を出力する論理信号変換
回路、12は正相又は逆相の相回転切換信号で1″′で
インクロックが解除され”0″でインクロックされる。
13 、13’はそれぞれ相回転切換信号12と論理信
号変換回路11 、11’からの信号が入力される動作
サイリスク選択用集積回路、14゜15と14’ 、
15’はそれぞれ正側電源16と負側電源17間に接続
された検出電圧メモリ用サイリスク、固定抵抗であり、
検出電圧メモリ用サイリスクのゲートには前記集積回路
13の出力が加えられている。
18 、18’は前記サイリスタ14゜14′と抵抗1
5 、15’の接続点に動作サイリスク選択用集積回路
19 、19’を介して接続されたゲート信号出力回路
、20 、20’はR相又はT相の逆相側サイリスク電
圧検出回路(図示破線で囲んだ部分)と前述の正相側サ
イリスク電圧検出回路との接続点と前記ゲート信号出力
回路18 、18’の入力側に接続された信号反転用集
積回路、21゜21′はこの信号反転用集積回路20.
20’の出力側と前記動作サイリスク選択用集積回路1
9.19’の入力側に接続されたダイオード、22はこ
の両ダイオード21.21’の陽極側に入力された運転
停止したとき°0″°を出力する運転解除信号である。
以下このような構成の双方向サイリスクの逆点弧防止回
路の動作について説明する。
すなわち電圧検出器10によって正の半波の電圧が検出
されると、論理信号変換回路11は論理信号”0″′を
出力し、動作サイリスク選択用集積回路13によって反
転されて論理信号”1′”により検出電圧メモリ用サイ
リスタ14をターンオンさせ、動作サイリスク選択用集
積回路19から論理信号”1″”が出力されてゲ−トパ
ル出力回路18のインクロックが解除される。
もし電圧検出器10によって負の半波の双方向サイリス
ク電圧が検出されると論理信号変換回路11′は0”を
出力し、以下前記と同様の過程を経て、ゲート信号出力
回路18′のインクロックが解除される。
前記電圧検出器10は双方向サイリスクの両端電圧を検
出しているため双方向サイリスクが導通することによっ
て電圧は零になるので、論理信号変換回路11または1
1′の出力は”■”となり、動作サイリスク選択用集積
回路13又は13′の出力は0′”となるが、検出電圧
は検出電圧メモリ用サイリスタ14又は14′によって
メモリされているので、インクロック解除信号は当初の
状態のまま保持されていることになる。
検出電圧メモリ用サイリスタ14又は14′のメモリは
検出電圧の極性が反転する時点でクリヤーされればよい
ので、ダイオード21または21′によってクリヤ信号
が送られる。
すなわち検出電圧メモリ用サイリスタ14がターンオン
している状態を仮定すると電圧検出器10が負の半波を
検出することによって信号反転集積回路20′は“0′
″を出力するので、ダイオード21′によって検出電圧
メモリ用サイリスタ14のメモリーはクリヤーされると
同時に信号反転用集積回路19の出力と動作サイリスク
選択用集積回路20’(7)出力はワイヤードオアとな
っているので、インクロック解除信号は0゛°の状態で
検出電圧メモリ用サイリスタ14のメモリクリヤ動作が
完了する。
相回転切換信号12は正相又は逆相の切換信号”1”で
インクロックが解除され”0”′でロックされ、従って
R相又はT相の双方向サイリスクは相回転切換信号12
によって正相又は逆相のいずれか一方が選択されるので
、逆側の検出回路の信号は動作サイリスタ撰択用集積回
路13および13′の出力点でワイヤードオアとなって
いる。
最後に双方向サイリスクのゲートパルスとインクロック
信号の関係について第4図を参照して説明するが、第4
図はR相のみを示す回路図である。
図において、23および23′は公知のゲートパルス出
力回路であり、23へは正相運転時に”1′″となる相
回転切換信号12と、ゲート信号出力回路18 、18
’からの出力信号が入力されており、すべての信号が1
”のとき、双方向サイリスタ1ヘケ゛−トパルスが出力
される。
また、ゲートパルス出力回路23′へは、逆相運転時に
1″となる相回転切換信号12とゲート信号出力回路1
8 、18’からの出力信号が入力されており、すべて
の入力信号が1″のとき、双方向サイリスク3ヘゲ゛−
トパルスが出力される。
なお、第4図で示してない他の相の双方向サイリスクに
ついても同様の動作となることは言うまでもない。
以上述べたこの発明によれば、三相誘導電動機の一次電
源側に5個の双方向サイリスクを組合せてその点弧角制
御による可逆可変速運転可能にしたものにおいて、双方
向サイリスクの両端電圧を検出器で検出してメモリした
信号を、双方向サイリスクのゲート信号にインクロック
するようにしたので、相間短絡を防止できる逆点弧防止
回路が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図aは双方向サイリスクを組合せて誘導電動機の速
度制御を行う回路図、第1図すは第1図aにおいて相間
短絡が生ずることを説明するための波形図、第2図は双
方向サイリスクの逆点弧現象を説明するための波形図、
第3図はこの発明による逆点弧防止回路の一実施例を示
す図、第4図は双方向サイリスクのゲートパルスとイン
クロック信号の関係を説明するための回路図である。 L2,3,1’、3’・・・・・双方向サイリスク、4
・・・・・・三相交流電源、5・・・・・・誘導電動機
の巻線、10・・・・・・双方向サイリスクの電圧検出
器、11゜11′・・・・・・論理信号変換回路、13
.13’、19゜19′・・・・・・動作サイリスク選
択用集積回路、14゜14′・・・・・・検出電圧メモ
リ用サイリスク、12・・・・・・相回転切換信号、1
8 、18’−・・・・・ゲート信号出力回路、22・
・・・・・運転解除信号。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 三相電動機の一次電源側に5個の双方向サイリスク
    を組合わせてこの双方向サイリスクの点弧角制御による
    可逆可変速運転を可能にしたものにおいて、前記各双方
    向サイリスクの両端電圧を検出する検出器と、この各検
    出器の検出値の極性に応じてそれぞれパルスを出力する
    論理信号変換回路と、前記三相電動機の相回転に応じて
    パルスが出力される相回転切換信号発生回路と、この相
    回転切換信号発生回路と前記論理信号変換回路毎の出力
    が入力され、両川力が有ることを条件に出力パルスを発
    生しこれに対応するメモリ素子が動作する動作素子選択
    回路と、この動作素子選択回路により動作するメモリ素
    子の出力が反転して入力され、この入力信号が無のとき
    のみ前記双方向サイリスクのゲート回路にインクロック
    指令が与えられるゲート信号出力回路と、この各ゲート
    信号出力回路と前記相回転切換信号発生回路の両川力が
    もとに有るときのみ前記双方向サイリスクにゲートパル
    スが与えられるゲ−ト信号出力回路とからなる双方向サ
    イリスクの逆点弧防止回路。
JP51115639A 1976-09-27 1976-09-27 双方向サイリスタの逆点弧防止回路 Expired JPS5820235B2 (ja)

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JPS622870A (ja) * 1985-06-28 1987-01-08 Nippon Signal Co Ltd:The 半導体スイツチ素子入力制御回路
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