JPS5943832Y2 - 多重電圧形インバ−タの転流失敗保護回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は多重電圧形インバータの転流失敗保護回路に関
する。

従来、１２相電圧形インバータはたとえば第１図に示す
ように順変換器１の出力側に直流リアクトル２と抵抗３
と平滑コンデンサ４とからなる平滑回路を設け、この平
滑回路の出力側に６台の単相逆変換器５が並列接続され
、単相逆変換器５の出力は巻線比ｌ：ａの変圧器６ａ、
１次巻線と２次巻線比および１次巻線と３次巻線比が夫
々１．４−３である３巻線変圧器６ｂを介して取り出さ
れ、これらを図示の如く合成して出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗよ
り１２相出力が取り出されるよう構成されている。

ここで各単相逆変換器５は上段の逆変換器５に示すよう
にたとえばサイリスタ８１〜Ｓ６とダイオードＤ０〜Ｄ
４と転流コンデンサＣとから構成され、各単相逆変換器
５は上段の逆変換器５を基準とすると、他の単相逆変換
器５は夫々位相差が１２０°。

２４０ ．３０ ．１５０ ．２７０ となるようにＰ
ＷＭ制御（パルス幅制御）される。

このような第１図のような構成において、逆変換器５に
おける転流失敗保護のために従来平滑回路の出力側に大
きな容量のヒユーズγを一括して介挿させていた。

ところが、１台の単相逆変換器５において、転流失敗が
あっても一括ヒユーズ７では相当大きな電流が流れ続け
ない限り、ヒユーズ１が溶断せず、そのうちに転流失敗
のあったサイリスタ素子が破壊されてしまい、当該サイ
リスタ素子を転流失敗による破壊から保護することがで
きない。

また一括ヒユーズ７ではヒユーズ容量が大きくなり、コ
スト高となる。

そこで、このような欠点を除去するために、従来第２図
に示すように個々の単相逆変換器５０入力測に夫々ヒユ
ーズ８を介挿させていた。

しかしながら、１台の単相逆変換器５が転流失敗したと
きに、併せて他の単相逆変換器５もすべて転流失敗した
りすると、全部のヒユーズ８が切れてしまうことになり
、６個のヒユーズをとりかえる必要がある。

また１台の単相逆変換器５が転流失敗したときに逆変換
器５０入力となる直流電圧はＯとなるから、入力側が直
流短絡となり、転流させる電源としての転流コンデンサ
Ｃの電圧も瞬時は別としてな（なってしまい、よって転
流能力がなくなってしまう。

さらに１台の単相逆変換器５が転流失敗したときに、他
の逆変換器５に対しては何もせずに放っておくと、他の
逆変換器５０転流コンデンサＣの電源もなくなってしま
う。

本考案は以上のような従来の問題点を解決するためにな
されたもので、以下実施例を用いて説明する。

第３図は本考案による多重電圧形インバータの転流失敗
保護回路の一実施例を示し、第１図との相異点は一括ヒ
ユーズＴを用いない代りに順変換器１の一方の出力端と
コンデンサ４の接続点と、各逆変換器５の一方の入力端
との間に夫々ヒユーズ９と電流検出器１０を直列に接続
すると共に、抵抗３とコンデンサ４の接続点を夫々補助
サイリスタ１１を介して各ヒユーズ９の逆変換器５の一
方の入力端側に接続したことにある。

ここで電流検出器１０は転流可能な電流上限値に設定し
ておき、直流電流がこの設定値を超えると後述の動作出
力を送出する。

このように構成された第３図の１２相電圧形インバータ
の並列運転において、ｌ相でも転流失敗したら、たとえ
ば逆変換器５ａが１相分転流失敗したら、転流失敗に係
る逆変換器５ａの入力端にある電流検出器１０ａが動作
し、その動作出力にもとづいて他の相のサイリスタゲー
ト、即ち転流失敗に係る当該逆変換器５ａの他の相のサ
イリスタゲートおよびその他の各逆変換器５のサイリス
タゲートをしゃ断すると共に、設定値を越えた電流検出
器１０ａに対応する分岐回路のスイッチング素子、即ち
当該電流検出器１０ａと逆変換器５ａの一方の入力端と
の間に一端が接続された分岐回路の補助サイリスタｌｌ
ａを点弧させる。

このように電流検出器１０ａの出力にもとづいて他の相
のサイリスタゲートをすべてしゃ断することにより、す
べての台の逆変換器５の構成素子の破壊を防く゛。

また補助サイリスタ１１ａＱオンにより順変換器１の一
方の出力端−直流リアクトル２−抵抗３−補助サイリス
タ１ｌａ−ヒユーズ９ａ−電流検出器１０ａ−順変換器
１の他方の出力端の閉ループに電流が流れる。

即ち逆変換器５への入力電流は抵抗３、補助サイリスタ
ｌｌａを介してヒユーズ９ａの一層開に接続される分岐
回路に分流させ、この分岐回路にｄ １／ の大きい
多ｔ くの電流を瞬時に流すことにより、転流失敗に係る逆変
換器５ａの当該サイリスタ素子に流れる電流は直ちに減
少し、転流失敗に係る当該サイリスタ素子の破壊を防ぐ
ことができる。

電流検出器１０ａが動作出力を送出後、続いて該当する
ヒユーズ９ａが溶断される。

この場合補助サイリスタ１１ａのオンによりコンデンサ
４の放電電流も補助サイリスタ１１ａを介してヒユーズ
９ａに流れ込むので、転流失敗したときのヒユーズ９ａ
の溶断が早くなる。

ヒユーズ９ａの溶断により転流失敗に係る単相逆変換器
５ａが切離されることにより、逆変換器５ａの構成素子
を破壊から保護することができる。

以上は６台の逆変換器５のうち１台において転流失敗し
た場合であるが、複数台において転流失敗した場合でも
前述したと同様に説明される。

本実施例においては、多重形電圧形インバータとして１
２相電圧形インバータの場合を例にとって言及したけれ
ども、本考案はこれに限定されないことはいうまでもな
い。

本考案は本実施例に限定されることなく種々の応用およ
び変形が考えられる。

上述したように本考案による多重電圧形インバータの転
流失敗保護回路を用いれば次のような種種の効果を奏す
る。

（１）■相でも転流失敗したら、直ちに転流失敗に係る
逆変換器側の電流検出器の出力にもとづいて他の相のサ
イリスタゲートがすべてしゃ断されるので、すべての台
の逆変換器５の構成素子の破壊を防ぐことができ、また
転流失敗に係る台の逆変換器の転流コンデンサの電圧が
なくならずにすみ、かつ他の台の逆変換器の転流コンデ
ンサの電源もなくならずにすむ。

（２）１項における電流検出器の出力にもとづいて、転
流失敗に係る逆変換器側のヒユーズに接続される補助サ
イリスタを介して入力電流を分流させる転流失敗時の分
岐回路に入力電流を分流させ、この分岐回路にｄ′／
の大きい多くの電流ｔ を流すことにより、転流失敗に係る逆変換器の当該サイ
リスタ素子に流れる電流は直ちに減少するので、転流失
敗に係る当該サイリスタ素子の破壊を防止することがで
きる。

（３）転流失敗したときのみ、転流失敗に該当する台の
逆変換器測のヒユーズのみを強制的に切って、その転流
失敗に係る台の逆変換器を切離し、その他の台の逆変換
器に対してはそのサイリスタゲート信号をしゃ断してや
ることにより、その他の台の逆変換器測に設けたヒユー
ズは切れないように保護される。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は夫々従来の多重電圧形インバータ
の転流失敗保護回路の各側を示す回路図、第３図は本考
案による多重電圧形インバータの転流失敗保護回路の一
実施例を示す回路図であって、図中１は順変換器、２は
直流リアクトル、３は抵抗、４はコンデンサ、５，５ａ
は逆変換器、６ａは変圧器、６ｂは３巻線変圧器、９，
９ａはヒユーズ、１０．１０ａは電流検出器、ＩＬｌｌ
ａは補助サイリスタ、８１〜Ｓ６はサイリスタ、Ｄ１〜
Ｄ４はダイオード、Ｃは転流コンデンサを示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 交流入力が供給される順変換器の出力側に平滑回路を直
   列に接続し、該平滑回路の出力側に逆変換器を複数台並
   列接続して構成、される多重電圧形インバータにおいて
   、前記各逆変換器の入力側と前記平滑回路の出力側間に
   夫々ヒユーズと電流検出器を直列接続すると共に前記各
   逆変換器の一方の入力端に入力される電流を分流させて
   夫々スイッチング素子を介して前記各ヒユーズの逆変換
   器の他方の入力端側に流す転流失敗、時の分岐回路を夫
   々設けてなり、前記電流検出器の出力が設定値を越えた
   ときに、各逆変換器のサイリスタゲートをしゃ断すると
   共に設定値を越えた電流検出器に対応する分岐回路のス
   イ、ツチング素子を導通させることを特徴とする多重電
   圧形インバータの転流失敗保護回路。