JPS60106372A - ゲ−トタ−ンオフサイリスタインバ−タ装置の保護回路 - Google Patents
ゲ−トタ−ンオフサイリスタインバ−タ装置の保護回路Info
- Publication number
- JPS60106372A JPS60106372A JP58214614A JP21461483A JPS60106372A JP S60106372 A JPS60106372 A JP S60106372A JP 58214614 A JP58214614 A JP 58214614A JP 21461483 A JP21461483 A JP 21461483A JP S60106372 A JPS60106372 A JP S60106372A
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- Japan
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- current
- inverter
- gto
- dirt
- transformer
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
- H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/505—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M7/515—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は例えば車両用補助電源装置に使用される直列分
圧形12相接続ダートターンオフサイリスタインバータ
(以下GTOインバータと称す)装置の保護回路に関す
る。
圧形12相接続ダートターンオフサイリスタインバータ
(以下GTOインバータと称す)装置の保護回路に関す
る。
直流電気車に使用される補助電源装置として、パンタグ
ラフから集電された高圧の直流電力を車上機器で使用さ
れる商用周波数の交流電力に変換する直列分圧形12゛
相GTOインバータ装置がある。
ラフから集電された高圧の直流電力を車上機器で使用さ
れる商用周波数の交流電力に変換する直列分圧形12゛
相GTOインバータ装置がある。
第1図はこの主回路およびこの保護回路を示している。
すなわち、ノぐンタグラフ1から集電された例えば15
00Vの直流電力はしゃ断器2および限流抵抗器3を介
して直流入カフイルタヘ供給される。
00Vの直流電力はしゃ断器2および限流抵抗器3を介
して直流入カフイルタヘ供給される。
この直流入力フィルタはインバータ回路のオン、オフに
よって生ずる電流パルス列を平消化して、直流入力電流
に高調波電流が流れるのを防止している。前記直流入力
フィルタは直列接続された2個のフィルタコンデンサ4
k 、 4Bからなり、これらは電源電圧の半分の電圧
を分担している。各フィルタコンデンサ4に、4Bから
それぞれ6個ノG′rO51〜56.57〜512これ
に並列に接続されたダイオード61〜66.67〜61
2からなるA群、B群の6相GTOインバータに供給さ
れる直流電力は、位相が電気角で30°ずれた矩形波状
の3相交流に変換される。
よって生ずる電流パルス列を平消化して、直流入力電流
に高調波電流が流れるのを防止している。前記直流入力
フィルタは直列接続された2個のフィルタコンデンサ4
k 、 4Bからなり、これらは電源電圧の半分の電圧
を分担している。各フィルタコンデンサ4に、4Bから
それぞれ6個ノG′rO51〜56.57〜512これ
に並列に接続されたダイオード61〜66.67〜61
2からなるA群、B群の6相GTOインバータに供給さ
れる直流電力は、位相が電気角で30°ずれた矩形波状
の3相交流に変換される。
この2組の3相交流は、GTOインバータの出力側にそ
れぞれ一次側が接続されたインバータ変圧器7に、7B
の二次側が直列接続されているので、これによシ合成さ
れ、第5次、第7次の高調波成分は除去をれて、交流出
力に含まれる高調波電圧は11次高調波のみとなシ、波
形ひずみ率の低い3相交流波形を得ることができるよう
になっている。インバータ変圧器7Bの出力はACフィ
ルタ8を介して負荷9例えば照明装置、空調機に供給さ
れるように々っている。
れぞれ一次側が接続されたインバータ変圧器7に、7B
の二次側が直列接続されているので、これによシ合成さ
れ、第5次、第7次の高調波成分は除去をれて、交流出
力に含まれる高調波電圧は11次高調波のみとなシ、波
形ひずみ率の低い3相交流波形を得ることができるよう
になっている。インバータ変圧器7Bの出力はACフィ
ルタ8を介して負荷9例えば照明装置、空調機に供給さ
れるように々っている。
一方、GTOインバータの保護回路は以下のように構成
されている。すなわち、前記フィルタコンデンサ4A、
4Bの放電電流を検出するための変流器10A、JOB
を設け、この変流器10A、JOBで検出した電流をそ
れぞれ電圧に変換するために変流器10A、10Bに直
列に抵抗器11に、IIBを接続しである。この抵抗器
lIA、11Bで変換された電圧はコンパレータ12に
、12Bに入力されて設定値とそれぞれ比較され、この
偏差出力が7リツプ70ツブ13A、13Bにそれぞれ
入力され、前記コンパレータ12A112Bに入力され
る変換電圧が設定値を超えたときのみ前記フリツプフロ
ツプ13に、13Bがセットされるように麿っている。
されている。すなわち、前記フィルタコンデンサ4A、
4Bの放電電流を検出するための変流器10A、JOB
を設け、この変流器10A、JOBで検出した電流をそ
れぞれ電圧に変換するために変流器10A、10Bに直
列に抵抗器11に、IIBを接続しである。この抵抗器
lIA、11Bで変換された電圧はコンパレータ12に
、12Bに入力されて設定値とそれぞれ比較され、この
偏差出力が7リツプ70ツブ13A、13Bにそれぞれ
入力され、前記コンパレータ12A112Bに入力され
る変換電圧が設定値を超えたときのみ前記フリツプフロ
ツプ13に、13Bがセットされるように麿っている。
このように構成された従来の保護回路は以下のように動
作する。例えばインバータのA群のqTOアームが短絡
した場合フィルタコンデンサ4Aの放電電流が急激に上
昇し、変流器10Aがとれを検出し、この検出電流が抵
抗器11kによシミ圧変換され、この変換された電圧は
コンパレータ12にの設定値を超えるので、フリップフ
ロップ13Aはセット状態となり、フリ□ ツブフロレゾ13kからA群のGTO51〜56に対し
てダートブロック指令が出力されるとともにB群のGT
O57〜51□に対してダートオフ指令が出力され、か
つしゃ断器2が開放される。
作する。例えばインバータのA群のqTOアームが短絡
した場合フィルタコンデンサ4Aの放電電流が急激に上
昇し、変流器10Aがとれを検出し、この検出電流が抵
抗器11kによシミ圧変換され、この変換された電圧は
コンパレータ12にの設定値を超えるので、フリップフ
ロップ13Aはセット状態となり、フリ□ ツブフロレゾ13kからA群のGTO51〜56に対し
てダートブロック指令が出力されるとともにB群のGT
O57〜51□に対してダートオフ指令が出力され、か
つしゃ断器2が開放される。
逆に、B群のGTOアームが短絡した場合にはフリップ
フロップ13BからB群のGTO57〜512に対して
ダートブロック指令が出力されるとともにA群のGTO
51〜56に対してゲートオフ指令が出力され、かつし
ゃ断器2が開放される。
フロップ13BからB群のGTO57〜512に対して
ダートブロック指令が出力されるとともにA群のGTO
51〜56に対してゲートオフ指令が出力され、かつし
ゃ断器2が開放される。
ところが、GTOインバータの入力電圧が急上昇時例え
ば電気車の走行によシ変電所と電気車間の架線の電圧降
下が小さく彦つ/こり、無電圧の変電所間に電気車が位
置したとき入力電圧が急上昇し、これにともないインバ
ータ変圧器7A7Bが飽和することがあり1、インバ−
タ変圧器7A、7Bが飽和すると、この−次電流が急激
に上昇する。この−次電流がGTO5i〜512の可制
御電流を超えるh N GTo 52〜512はオフゲ
ート電流ではターンオフできなくな、Q、GTO5□〜
51□が破壊することがある。
ば電気車の走行によシ変電所と電気車間の架線の電圧降
下が小さく彦つ/こり、無電圧の変電所間に電気車が位
置したとき入力電圧が急上昇し、これにともないインバ
ータ変圧器7A7Bが飽和することがあり1、インバ−
タ変圧器7A、7Bが飽和すると、この−次電流が急激
に上昇する。この−次電流がGTO5i〜512の可制
御電流を超えるh N GTo 52〜512はオフゲ
ート電流ではターンオフできなくな、Q、GTO5□〜
51□が破壊することがある。
本発明は特別に制御回路を増やすことなく、GTOイン
バータの入力電圧急上昇によるGTOの過電流ターンオ
フ破壊を防止できるGTOインバータ装置の保護回路を
提供することを目的とする。
バータの入力電圧急上昇によるGTOの過電流ターンオ
フ破壊を防止できるGTOインバータ装置の保護回路を
提供することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するために、フィルタコンデン
サの放電電流およびインバータ変圧器の一次電流を検出
し、この検出値に基づく信号が設定値を超えたときGT
Oインバータを構成するGTOにダートブロック又はゲ
ートオフ信号を与えるように構成したものである。
サの放電電流およびインバータ変圧器の一次電流を検出
し、この検出値に基づく信号が設定値を超えたときGT
Oインバータを構成するGTOにダートブロック又はゲ
ートオフ信号を与えるように構成したものである。
以下、本発明について図面を参照して説明するが、ここ
では第1図とは異なるGToインバータ装置の保逆回路
を主として説明する。第2図において、インバータ変圧
器7Aの2つの相の一次電流をそれぞれ変流器15に、
16kにょ)検出し、これを電流検出回路17kに入力
し、ここで電圧信号に変換する。またインバータ変圧器
7Bの2つの相の一次電流をそれぞれ変流器15B、1
6Bによシ検出し、これを箱、流検出回路17Bに入力
し、ここで電圧信号に変換する。そして′耐流検出回路
17A、17Bの出力である電圧信号はダイオード18
に、18Bを通してコンiRレータ−12に、12Bに
入力する。コンツクレーク−12人、12B内でハ設定
値とそれぞれ比較し、この設定値より電流検出回路17
に、17Bからの電圧信号が太きいときに出力を生じ、
この出力はフリソプフロッf1.9A、1’、9Bに入
力される。このフリツノフロップ13に、13Bにコン
パレーター12人。
では第1図とは異なるGToインバータ装置の保逆回路
を主として説明する。第2図において、インバータ変圧
器7Aの2つの相の一次電流をそれぞれ変流器15に、
16kにょ)検出し、これを電流検出回路17kに入力
し、ここで電圧信号に変換する。またインバータ変圧器
7Bの2つの相の一次電流をそれぞれ変流器15B、1
6Bによシ検出し、これを箱、流検出回路17Bに入力
し、ここで電圧信号に変換する。そして′耐流検出回路
17A、17Bの出力である電圧信号はダイオード18
に、18Bを通してコンiRレータ−12に、12Bに
入力する。コンツクレーク−12人、12B内でハ設定
値とそれぞれ比較し、この設定値より電流検出回路17
に、17Bからの電圧信号が太きいときに出力を生じ、
この出力はフリソプフロッf1.9A、1’、9Bに入
力される。このフリツノフロップ13に、13Bにコン
パレーター12人。
12Bからの出力が入力されると、フリツノフロップ1
3kからA群ケ8−ドブロック、8群ゲートオフ指令が
、またフリップフロップ13BからA群ゲートオフ、B
群ケ8−ドブロック指令が生ずる。さらに、フィルタコ
ンデンサ4A。
3kからA群ケ8−ドブロック、8群ゲートオフ指令が
、またフリップフロップ13BからA群ゲートオフ、B
群ケ8−ドブロック指令が生ずる。さらに、フィルタコ
ンデンサ4A。
4Bに流れる電流を変流器10に、JOBによシ検出し
、これを抵抗器11に、JIBによシミ圧信号に変換し
、この変換された電圧信号はダイオード19人、19B
を通して前記コンパレーター も抵抗器11A、IIBによ逆変換された電圧信号が前
記コンiRレータ−12に、12Bの設定値よシ大きい
ときにコンノぐレータ−12人。
、これを抵抗器11に、JIBによシミ圧信号に変換し
、この変換された電圧信号はダイオード19人、19B
を通して前記コンパレーター も抵抗器11A、IIBによ逆変換された電圧信号が前
記コンiRレータ−12に、12Bの設定値よシ大きい
ときにコンノぐレータ−12人。
12Bの出力が生ずるようになっている。
前記電流検出回路171.17Bは例えば第3図のよう
に構成されている。すなわち、電流検出回路17には6
個のダイオード17A1〜17A6をブリッジ接続した
回路とこの回路に並列に接続した抵抗器17A7からな
っている。このような構成の電流検出回路のダイオード
17に2r17A3の陽極側に変流器15Aの2次側を
接続し、変流器16にの2次側はダイオード17に1゜
17A2の陽極側に接続しである。電流検出回路17B
は電流検出回路17にと同様に6個のダイオード17B
、〜17B6をブリッジ接続した回路とこの回路に並列
に接続した抵抗器17B7から外っている。この電流検
出回路17Bに変流器15B、16Bが前記変流器15
fi、−161と同様に接続しである。
に構成されている。すなわち、電流検出回路17には6
個のダイオード17A1〜17A6をブリッジ接続した
回路とこの回路に並列に接続した抵抗器17A7からな
っている。このような構成の電流検出回路のダイオード
17に2r17A3の陽極側に変流器15Aの2次側を
接続し、変流器16にの2次側はダイオード17に1゜
17A2の陽極側に接続しである。電流検出回路17B
は電流検出回路17にと同様に6個のダイオード17B
、〜17B6をブリッジ接続した回路とこの回路に並列
に接続した抵抗器17B7から外っている。この電流検
出回路17Bに変流器15B、16Bが前記変流器15
fi、−161と同様に接続しである。
以下、このように構成された保アロ回路の動作について
説明する。インバータ変圧器7A又は7Bの一次電流(
6相の全11−6流)が所定値未満のときすなわち、変
流器15 A 、 16 A又は15B、16Bにより
検出された電流値が11c流検出回路17A又は17B
で市:圧信郊に変換され、この変換された電圧信号がコ
ンパレーター12k又は12Bの設定値よシ小さいとき
コン・やレータ−12k又は12Bから出力は生じなく
、フリップ70ツ7′13八又は13Bは伺らセットさ
れず、A群、B群のGTOにはケゞ−ドブロック、ダー
トオフ指令が与えられることもなく、シゃ断器2は閉路
の丑まである。
説明する。インバータ変圧器7A又は7Bの一次電流(
6相の全11−6流)が所定値未満のときすなわち、変
流器15 A 、 16 A又は15B、16Bにより
検出された電流値が11c流検出回路17A又は17B
で市:圧信郊に変換され、この変換された電圧信号がコ
ンパレーター12k又は12Bの設定値よシ小さいとき
コン・やレータ−12k又は12Bから出力は生じなく
、フリップ70ツ7′13八又は13Bは伺らセットさ
れず、A群、B群のGTOにはケゞ−ドブロック、ダー
トオフ指令が与えられることもなく、シゃ断器2は閉路
の丑まである。
この状態で、インバータ変圧器7A又は7Bの一次電流
(6相の全電流)が増加したとき、すなわち、変流器1
’5に、16A又は15B。
(6相の全電流)が増加したとき、すなわち、変流器1
’5に、16A又は15B。
1 ”6 B Kよシ検出された′電流値が電流検出回
路17A又は17Bで電圧信号に変換され、この変換さ
れた電圧信号がコンパレーター12k又は12Bの設定
値よシ大きいときコンパレーター12k又は12Bから
出力は生じて、フリソプフロッfl 、?A又は13B
セツトされ、フリップフロップ13A又は13BからA
群又はB群のGTOにはケ8−ドブロック、ダートオフ
指令が出力される。この場合、インバータ変圧器7Aの
一次電流が増加すると、A群のGTOにダートブロック
指令が与えられ、B群のGTOにはダートオフ指令が与
えられ、しゃ断器2が開放される。逆にインバータ変圧
器7Bの一次電流が増加すると、B群のGTOにダート
ブロック指令が与えられ、A群のqTOにダートオフ指
令が与えられ、しゃ断器2が開放される。このようにし
てインバータ変圧器7に、7.Hの一次電流の増加によ
ってGTOの過電流ターンオフ破壊を防止でき、特別に
制御回路を増やす必要もなく、安価である・ 一方、フィルタコンデンサ4A又は4Bに流れる電流は
変流器10A又はIOBにより検出され、これが抵抗器
11k又は11Bによシミ圧信号に変換され、ダイオ−
P 29 A又は19Bを通してコンパレーター12k
又は12Bに入力されるようになっているので、GTO
インノクーりのGTOのアーム短絡によってフィルタコ
ンデンサ4A又は4Bの放電電流が生じても第1図の従
来の保簡回路と同仔に、コン・ぞレータ−12k又は1
2Bから出力が生じてフリラフ0フ0ソノ13k又は1
3Bがセットされ、フリップフロップ13A又は13B
からGTOにケ8−ドブロック指令又はダートオフ指令
が力えられることから、GTOの保護が行える。
路17A又は17Bで電圧信号に変換され、この変換さ
れた電圧信号がコンパレーター12k又は12Bの設定
値よシ大きいときコンパレーター12k又は12Bから
出力は生じて、フリソプフロッfl 、?A又は13B
セツトされ、フリップフロップ13A又は13BからA
群又はB群のGTOにはケ8−ドブロック、ダートオフ
指令が出力される。この場合、インバータ変圧器7Aの
一次電流が増加すると、A群のGTOにダートブロック
指令が与えられ、B群のGTOにはダートオフ指令が与
えられ、しゃ断器2が開放される。逆にインバータ変圧
器7Bの一次電流が増加すると、B群のGTOにダート
ブロック指令が与えられ、A群のqTOにダートオフ指
令が与えられ、しゃ断器2が開放される。このようにし
てインバータ変圧器7に、7.Hの一次電流の増加によ
ってGTOの過電流ターンオフ破壊を防止でき、特別に
制御回路を増やす必要もなく、安価である・ 一方、フィルタコンデンサ4A又は4Bに流れる電流は
変流器10A又はIOBにより検出され、これが抵抗器
11k又は11Bによシミ圧信号に変換され、ダイオ−
P 29 A又は19Bを通してコンパレーター12k
又は12Bに入力されるようになっているので、GTO
インノクーりのGTOのアーム短絡によってフィルタコ
ンデンサ4A又は4Bの放電電流が生じても第1図の従
来の保簡回路と同仔に、コン・ぞレータ−12k又は1
2Bから出力が生じてフリラフ0フ0ソノ13k又は1
3Bがセットされ、フリップフロップ13A又は13B
からGTOにケ8−ドブロック指令又はダートオフ指令
が力えられることから、GTOの保護が行える。
なお、本発明は前述した実施例に限らず、例えは次のよ
うにしてもよい。前述の実施例ではインバータ変圧器7
A又は7Bの一次電流を検出するためにそれぞれ2個の
変流器15A。
うにしてもよい。前述の実施例ではインバータ変圧器7
A又は7Bの一次電流を検出するためにそれぞれ2個の
変流器15A。
16に、15B 、16B工6相の全電流を検出するよ
うにしたが、これを各相銀に変流器を設け、かつこれに
ともない電流検出回路を設けるようにしてもよい。
うにしたが、これを各相銀に変流器を設け、かつこれに
ともない電流検出回路を設けるようにしてもよい。
以上述べた本発明によれば、特別に制御回路を増やすこ
々<、GTOインバータの入力電圧急上昇によるGTO
の過電流ターンオフ破壊を防止できるGTOインバータ
装置の保護回路を提供できる。
々<、GTOインバータの入力電圧急上昇によるGTO
の過電流ターンオフ破壊を防止できるGTOインバータ
装置の保護回路を提供できる。
第1図は従来のダートターンオフサイリスタインバータ
装置の保a回路の一例を示す図、第2図は本発明のダー
トターンオフサイリスクインバータ装置の保護回路の一
実施例を示す図、第3図は同実施例の電流検出回路の具
体的な例を示す図である。 l・・・ノぐンタグラフ、2・・・しゃ断器、4に、4
B・・・フィルタコンデンサ、51〜512・・・ダー
トターンオフサイリスタ、61〜612・・・ダイオー
ド、7A、7B・・・インし々−タ変圧器、9・・・負
荷、10に、10B、15A、15B、161゜16B
・・・変流器、IIA、JIB・・・抵抗器、12A、
12B・・・コンノやレータ−113に、13Bψ・・
フリップフロップ、181.18B、19k。 19B・・・ダイオード。
装置の保a回路の一例を示す図、第2図は本発明のダー
トターンオフサイリスクインバータ装置の保護回路の一
実施例を示す図、第3図は同実施例の電流検出回路の具
体的な例を示す図である。 l・・・ノぐンタグラフ、2・・・しゃ断器、4に、4
B・・・フィルタコンデンサ、51〜512・・・ダー
トターンオフサイリスタ、61〜612・・・ダイオー
ド、7A、7B・・・インし々−タ変圧器、9・・・負
荷、10に、10B、15A、15B、161゜16B
・・・変流器、IIA、JIB・・・抵抗器、12A、
12B・・・コンノやレータ−113に、13Bψ・・
フリップフロップ、181.18B、19k。 19B・・・ダイオード。
Claims (1)
- 直流電源間に直列接続された第1.第2のフィルタコン
デンサを接続するとともに、このフィルタコンデンサに
それぞれ並列にダートターンオフサイリスク(GTO)
を6相接続した第1゜第2のGTOインバータを接続し
、この各インバータの出力側にインバータ変圧器を介し
て負荷に12相交流電力を供給するGToインバータ装
置において、前記第1 、第2のフィルタコンデンサの
電流をそれぞれ検出する第1の検出器と、前記インバー
タ変圧器の一次電流を検出する第2の検出器と、この第
1および第2の検出器で検出した検出信号に基づく人力
信号のいずれが一方と、その設定値とを比較し、その人
力信号がその設定値よシ大きいときのみ出方を生ずるコ
ンミ4レータート、このコンパレーターの出力によシ前
記GTOインバータを構成するGTOにダートブロック
、ダートオフ指苓を出力する手段とを具備したダートタ
ーンオフサイリスタインバータ装置の保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58214614A JPS60106372A (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタインバ−タ装置の保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58214614A JPS60106372A (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタインバ−タ装置の保護回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60106372A true JPS60106372A (ja) | 1985-06-11 |
| JPH0463630B2 JPH0463630B2 (ja) | 1992-10-12 |
Family
ID=16658635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58214614A Granted JPS60106372A (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタインバ−タ装置の保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60106372A (ja) |
-
1983
- 1983-11-15 JP JP58214614A patent/JPS60106372A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0463630B2 (ja) | 1992-10-12 |
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