JPS598471Y2 - 変換装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は交直変換装置に係り、特に直流電流の設定値を
正、負いずれにも変える場合に使用するのに好適な変換
装置に関する。

変換装置は変換器（通常、３相ブリッジ整流回路を使用
する）にサイリスタなどの一方向導電素子を使用するた
め、直流電流は一方向にしか流せない。

そのため直流電流を正、負いずれにも変化させる場合に
は例えば第１図〜第３図に用いる装置が用いられる。

第１図の装置は直流側に極性切換スイッチ３０〜３３を
設ける装置である。

かかる装置は、変圧器１、変圧器１の出力側に設けた変
換器１０、変換器１０と直列に接続される直流リアクト
ル２０、変換器１０の出力の極性を変えるスイッチ３０
〜３３、及び負荷４０から或る。

しかしこの装置では極性切換スイッチ３０〜３３の切換
時間（通常数ｌＱ ｍ Ｓ ｅＣかかる）の間、出力電
流を出せなくなってしまう他、電流が０の付近で電流断
続を起こし動作が不安定になるという欠点がある。

第２図の装置は変換器１０． １１を逆並列接続し、こ
れらを切換えて使用する装置で第１図と同一符号は同等
物である。

この装置ではスイッチの切換時間が不要になるので、電
流の切換えが高速になるものの、やはり変換器の切換時
間（通常数ｍｓｅｃかかる）が必要であり、また電流が
Ｏの付近での動作の不安定性が残る。

第３図の装置は２組の変換器１０． １１を逆並列接続
する装置である。

変換器相互間に適当な循環電流を流すことにより、電流
を正、負に任意になめらかに変化させることができ、最
もすぐれている。

しかしながら全体の変換装置の容量は第１図の装置に比
較し、２倍となってしまい、経済的でない。

本考案の目的は変換装置を２組以上に分割し、それぞれ
極性切換スイッチを設置することにより、変換装置の容
量を増すことなく、かつ電流を正、負になめらかに反転
できる変換装置を提供することにある。

本考案は例えば１／２の電流容量の変換装置を２組（合
計容量は変わらない）とし、各々の極性切換スイッチで
各変換装置を電流値に応じて適当に切換使用し、電流を
正負に変えるようにしたものである。

本考案の一実施例を第４図に示す。

例えば変圧器１、変換器１０、直流リアクトル２０から
なる変換装置Ａおよび同じ＜ ２． １１， ２１から
なる変換装置Ｂは電流容量が等しく上ずつであるものと
する。

２ この２組の変換装置Ａ， Ｂは極性切換用のスイツチ３
０〜３７を介して直流側で並列接続されている。

本変換装置の動作を第５図を用いて説明する。

はじめ第５図ａに示す如くスイッチ３０， ３１および
第５図Ｃに示す如くスイッチ３４， ３５が閉じ残りは
開いているものとする。

第５図ｅ， ｆに示す如く、変換装置Ａ， Ｂは同じ極
性に並列接続され直流電流は両方の和で変圧器１の容量
である■１まで流すことができる。

ほぼ の電流である■２と■１との間では例えば図のよ
うに変換装置Ａ， Ｂとも等しく電流を変化させるが、
破線ｇ， ｈで示すように一方のみ変化させてもよい
。

この時変換装置Ｂの電流が０に近づいた時、電流断続を
起こさないよう変換装置Ａで電流を変えている。

電流■２以下にするには変換装置Ｂの電流が０になり変
換装置Ａだけで出力電流を流すように各変換装置を制御
する。

そして変換装置Ｂの電流が０になったらその運転をやめ
ミ第５図Ｃの如くスイツチ３４， ３５を開く。

電流■２とＩ３との間では第５図ａの如くスイツチ３０
， ３１のみが閉じており、変換装置Ａだけで電流を流
す。

電流がＩ３よりも小さくなったら第５図ｄの如くスイッ
チ３６． ３７を閉じ、変換装置Ｂを逆並列接続する。

これにより変換装置Ａ， Ｈの間で電流断続を生じない
ように循環電流を流しをがら出力電流を■３から−■３
の間で゛なめらかに変えることができる。

以下−■３から−工１との間も同様である。

各スイッチは変換装置の電流を０にした段階で開くこと
ができるので直流電流のしゃ断を行なう必要がない。

なお例えばスイッチ３４． ３５は電流がちょうどＩ２
のところで開く必要はなく、電流■３とＩ２の間で変換
装置Ｂが動作を停止している間に開けばよい。

閉じる場合、および他のスイッチについても同様で゛あ
る。

このようにして上ずつの電流容量の変換装置２ Ａ， Ｂとで■１から−■１の間までなめらかに電流を
変えることができ、変圧器１の容量の変換装置２組を逆
並列接続した場合と比較して合計容量は半分ですむこと
になる。

なおこのような方式では各変換装置の制御が複雑となる
が、現在技術的進歩が急であるデイジタル制御技術を適
用することにより容易に実現することができる。

本考案の応用例として例えば変換装置Ａの電流容量を旦
変換装置Ｂの電流容量を土にした場合３゛３ を示す。

スイッチ３０． ３１およびスイッチ３４， ３５のみ
を閉じれば２つの変換装置が並列接続され電流を０から
１まで変化させることができる。

次にスイッチ３４， ３５を開きスイッチ３６， ３７
を閉じると変換装置Ｂが逆並列接続され、電流を−１か
ら２３３ の間で変化させることができる。

逆にスイッチ２ ３２． ３３およびスイッチ３４． ３５を閉じた場合
は−ｉと上の間で電流を変えられ、スイッチ３２． ３
３およ３ び３６， ３７を閉じた場合は−１とＯとの間で変えら
れる。

１ すなわち変換装置Ａ， Ｂの容量を７ずつにした場合、
スイッチの組み合わせで第６図のような範囲しか動作で
きないのにこのようにすると第７図のように動作させる
ことができる。

本応用例は負荷条件に応じてあらかじめスイッチの切り
換えを行なうような場合において電流の設定範囲を広く
とれるという利点を持つ。

本考案の他の応用例を第８図に示す。

この応用例では変換装置Ａには極性切換用のスイッチが
設置されていない。

場合によってはスイッチ３０． ３１を省略してもよい
。

本応用例は例えば電流の設定範囲が一上から１２ までの範囲でよい場合に適用でき、スイッチの数を減ら
すことができる。

あるいは変換装置Ａの電流容量を変換装置Ｂに比較して
十分小さくし、出力電流を大部分Ｂで供給し、電流を０
の付近で反転させる時にのみ過渡的に変換装置Ａを使用
するという場合に適用し、スイッチの操作回数を減少で
きる利点がある。

本考案の変形例を第９図に示す。

この実施例では極性切換用のスイッチが変換器と直流リ
アクトルの間に設置されている。

本実施例では直流リアクトルの位置が負荷からみて常に
同じ極側に接続されるので、例えば直流リアクトルのな
い方を接地側に選ぶことができ、負荷からのサージを吸
収するなどの絶縁対策上、有利となり、特に高圧の変換
装置に適用する場合に適している。

本考案によれば合計容量を２倍にすることなく正から負
までなめらかに電流を変化させることのできる変換装置
とすることができ、全体のコストを低減できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は従来の変換装置の一実施例を示すブ
ロック図、第４図は本考案の一実施例を示すブロック図
、第５図は本考案の動作を説明するタイムチャート、第
６図、第７図は本考案の応用例を説明するための説明図
、第８図は本考案の他の応用例を示すブロック図、第９
図は本考案の変形例を示すブロック図である。 １，２・・・変圧器、１０． １１・・・変換器、２０
， ２１・・・直流リアクトル、３０〜３７・・・スイ
ッチ、４０・・・負荷。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 交直変換装置において、共通の系統に接続した複数個の
   変圧器、夫々対応する変圧器の出力側に設けられそれら
   の合計の電流容量が共通の負荷の要求量にほぼ相当する
   交直変換器、及び夫々対応する交直変換器の出力の極性
   を切換える極性切換器を備え、前記切換器の同一極性の
   出力を組み合して共通の負荷に与えるようにしたことを
   特徴とする変換装置。