JPS608757A - 直流変換装置の制御方法 - Google Patents
直流変換装置の制御方法Info
- Publication number
- JPS608757A JPS608757A JP11723183A JP11723183A JPS608757A JP S608757 A JPS608757 A JP S608757A JP 11723183 A JP11723183 A JP 11723183A JP 11723183 A JP11723183 A JP 11723183A JP S608757 A JPS608757 A JP S608757A
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- Japan
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- current
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- transformer
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- rectifying
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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】
〔発明の属する技術分野〕
この発明はデルタまたは星形に接続された交流側巻線と
、中性点相互間が相間リアクトルを介して接続され位相
を互いに１８０°ずらせた２組の星形接続された直流側
巻線とを備えた変圧器と、前記それぞれの直流側巻線と
接続された整流アーム群とを有する直流変換装置におい
て、各整流アーム群からの直流出力電流を計測する方法
に関する。この種装置からの直流出力電流の計測には、
計測装置のコスト、取付スペースなどの観点から、直流
電流を直接計測する代りｆこ、変換装置用変圧器の巻線
に流れる交流電流を変流器によって検出し、これを整流
して間接的に直流出力電流を計測する方法がとられるこ
とが多い。
、中性点相互間が相間リアクトルを介して接続され位相
を互いに１８０°ずらせた２組の星形接続された直流側
巻線とを備えた変圧器と、前記それぞれの直流側巻線と
接続された整流アーム群とを有する直流変換装置におい
て、各整流アーム群からの直流出力電流を計測する方法
に関する。この種装置からの直流出力電流の計測には、
計測装置のコスト、取付スペースなどの観点から、直流
電流を直接計測する代りｆこ、変換装置用変圧器の巻線
に流れる交流電流を変流器によって検出し、これを整流
して間接的に直流出力電流を計測する方法がとられるこ
とが多い。
ソーダ電解やアルミ電解／Ｊどの低圧、大電流の直流負
荷の電源として用いられる直流変換装置用変圧器の直流
側巻線には中性点相互間が相間リアクトルを介して接続
された二重星形結線が適用されることが多い。第１図に
その結線図を示す。図においてｌはデルタに接続された
交流側巻線、２゜３はそれぞれ星形に接続された直流側
巻線、４は直流側巻線の中性点相互間を接続する相聞リ
アクトル、５は負荷、Ｕ、Ｖ、Ｗは一方の直流側巻線２
と接続された第１の整流アーム群７の各相ア−ム、ｘ、
ｙ、ｚは他方の直、流側巻線３と接続された第２の整流
アーム群８の各相アームである。これら第１の整流アー
ム群と第２の整流アーム群の直流出力電圧をそれぞれｅ
、、ｅｘとし、ｅｕとｅｘの波形例を示すと第２図のよ
うになる。第２図においてｅｕを破線にて、またｅｘを
一点鎖線にて示す。図からみられるようにｅｕとｅ７ｘ
とは位相が６０度ずれており、それぞれ直流の平均値と
しては互いに等しいが、瞬時値では斜線で示したような
差電圧が生じている。この差電圧を２組の直流側巻線２
，３の中性点相互間に設けられた相聞リアクトル゛４に
印加し、その中点Ｎと直流出力側母線６との間に負荷５
を接続することによって第１、第２の整流アーム群の並
列運転が行われる。
荷の電源として用いられる直流変換装置用変圧器の直流
側巻線には中性点相互間が相間リアクトルを介して接続
された二重星形結線が適用されることが多い。第１図に
その結線図を示す。図においてｌはデルタに接続された
交流側巻線、２゜３はそれぞれ星形に接続された直流側
巻線、４は直流側巻線の中性点相互間を接続する相聞リ
アクトル、５は負荷、Ｕ、Ｖ、Ｗは一方の直流側巻線２
と接続された第１の整流アーム群７の各相ア−ム、ｘ、
ｙ、ｚは他方の直、流側巻線３と接続された第２の整流
アーム群８の各相アームである。これら第１の整流アー
ム群と第２の整流アーム群の直流出力電圧をそれぞれｅ
、、ｅｘとし、ｅｕとｅｘの波形例を示すと第２図のよ
うになる。第２図においてｅｕを破線にて、またｅｘを
一点鎖線にて示す。図からみられるようにｅｕとｅ７ｘ
とは位相が６０度ずれており、それぞれ直流の平均値と
しては互いに等しいが、瞬時値では斜線で示したような
差電圧が生じている。この差電圧を２組の直流側巻線２
，３の中性点相互間に設けられた相聞リアクトル゛４に
印加し、その中点Ｎと直流出力側母線６との間に負荷５
を接続することによって第１、第２の整流アーム群の並
列運転が行われる。
このときの直流電圧すなわち負荷５の端子電圧ｅＬを第
２図中の実線ｌこて示す。
２図中の実線ｌこて示す。
しかし第１図ｔこ示す結線すなわちいわゆる相聞リアク
トル付き二重星形結線においては、整流素子としてサイ
リスタが使用される場合には次のような理由からｅｕの
直流平均値とｅｌの直流平均値とが等しくならない場合
がある。すなわち、１、第１の整流アーム群７の点弧角
と第２の整流アーム群８の点弧角との間に誤差がある。
トル付き二重星形結線においては、整流素子としてサイ
リスタが使用される場合には次のような理由からｅｕの
直流平均値とｅｌの直流平均値とが等しくならない場合
がある。すなわち、１、第１の整流アーム群７の点弧角
と第２の整流アーム群８の点弧角との間に誤差がある。
２、第１の整流アーム群７の転流リアクタンスと第２の
整流アーム群８の転流リアクタンスとに差がある。
整流アーム群８の転流リアクタンスとに差がある。
３、第１の整流アーム群７と第２の整流アーム群８との
間ｌこ両アーム群の構造的配置からきまる、電磁酵導に
基づく転流干渉があり、その彫物の度合いが互いに等し
くならない。
間ｌこ両アーム群の構造的配置からきまる、電磁酵導に
基づく転流干渉があり、その彫物の度合いが互いに等し
くならない。
このような場合ｌこは負荷電流が第１の整流アーム群７
と第２の整流アーム群８とに等分に分流しないだけでな
く、相間リアクトルや変圧器の鉄心が直流偏磁をおこし
、これによる飽和によって励磁電流が著しく増加したり
鉄損が増えるなどの問題を生ずる。
と第２の整流アーム群８とに等分に分流しないだけでな
く、相間リアクトルや変圧器の鉄心が直流偏磁をおこし
、これによる飽和によって励磁電流が著しく増加したり
鉄損が増えるなどの問題を生ずる。
そこでこの問題を解決する方法の一例を第３図に示す。
第３図は第１の整流アーム群７からの直流出力電流と第
２の整流アーム群８からの直流出力電流が互いに等しく
なるように制御する方法を示すものであって、両方の整
流アーム群に共通の電流設定器における電流設定値と各
整流アーム群からの直流出力電流とを比較することによ
り、整流アーム群を構成する整流素子の点弧角を制御し
ようとするものである。第３図において、２４は直流電
流測定用変成器（以下Ｉ）Ｏ−ＯＴと記す）、２３は２
４の直流電流測定値を入力とし、適当なレベルの出力信
号にレベル変換を行なう変換器、２５は第１．第２の整
流アーム群に共通の電流設定器であって、それぞれのア
ーム群から出力される直流出力電流の互に等しい目標値
を設定するもの、２２は２５による電流設定値と変換器
２３からの出力信号とを比較して２５の電流設定値に等
しい直流出力電流を得るための点弧角の大きさをめると
ともに、この点弧角に応じた出力信号を発生する定電流
調節器、２１は整流アーム群に対する点弧パルスの発生
器である。制御系をこのように構成することによって第
１の整流アーム群からの直流出力電流と第２の整流アー
ム群からの直流出力電流とを互に等しくシ、これによっ
て相聞リアクトルや変圧器鉄心の直流偏磁を防ぎ、過大
な励磁電流の発生を避けかつ鉄損を小さくすることがで
きるが、各整流アーム群からの直流出力電流は負荷５が
ソーダ電解槽やアルミ電解槽の場合には数千アンペアな
いし敵方アンペアにもなるためＤＯ−Ｃ）Ｔの太きさも
極めて大きく、従ってこのような直流出力電流を直接検
出して点弧ノくルスを制御する制御系はコスト的にもま
た設置スペースの点からも問題があった。
２の整流アーム群８からの直流出力電流が互いに等しく
なるように制御する方法を示すものであって、両方の整
流アーム群に共通の電流設定器における電流設定値と各
整流アーム群からの直流出力電流とを比較することによ
り、整流アーム群を構成する整流素子の点弧角を制御し
ようとするものである。第３図において、２４は直流電
流測定用変成器（以下Ｉ）Ｏ−ＯＴと記す）、２３は２
４の直流電流測定値を入力とし、適当なレベルの出力信
号にレベル変換を行なう変換器、２５は第１．第２の整
流アーム群に共通の電流設定器であって、それぞれのア
ーム群から出力される直流出力電流の互に等しい目標値
を設定するもの、２２は２５による電流設定値と変換器
２３からの出力信号とを比較して２５の電流設定値に等
しい直流出力電流を得るための点弧角の大きさをめると
ともに、この点弧角に応じた出力信号を発生する定電流
調節器、２１は整流アーム群に対する点弧パルスの発生
器である。制御系をこのように構成することによって第
１の整流アーム群からの直流出力電流と第２の整流アー
ム群からの直流出力電流とを互に等しくシ、これによっ
て相聞リアクトルや変圧器鉄心の直流偏磁を防ぎ、過大
な励磁電流の発生を避けかつ鉄損を小さくすることがで
きるが、各整流アーム群からの直流出力電流は負荷５が
ソーダ電解槽やアルミ電解槽の場合には数千アンペアな
いし敵方アンペアにもなるためＤＯ−Ｃ）Ｔの太きさも
極めて大きく、従ってこのような直流出力電流を直接検
出して点弧ノくルスを制御する制御系はコスト的にもま
た設置スペースの点からも問題があった。
このような問題を解決する別の方法として、直流側巻線
の巻線１！流を測定する変流器を直流変換装置中に設け
、その２次側に交番して流れる電流を整流して等測的な
いし間接的に直流出力電流を計測し、これを第３図のＤ
Ｏ−ＯＴ２４の代りに使用する方法がある。この方法に
おいても直流側巻線の電圧は低圧であるから巻線導体は
大きく、従って変流器も比較的大形となるとともに、個
数も２組すなわち６相分を必要とするという欠点があっ
た。
の巻線１！流を測定する変流器を直流変換装置中に設け
、その２次側に交番して流れる電流を整流して等測的な
いし間接的に直流出力電流を計測し、これを第３図のＤ
Ｏ−ＯＴ２４の代りに使用する方法がある。この方法に
おいても直流側巻線の電圧は低圧であるから巻線導体は
大きく、従って変流器も比較的大形となるとともに、個
数も２組すなわち６相分を必要とするという欠点があっ
た。
この発明は上述のような直流出力電流の計測法の欠点を
除去し、経済的で設置スペースをほとんど必侠としない
直流出力電流の計測方法を提供しようとするものである
。
除去し、経済的で設置スペースをほとんど必侠としない
直流出力電流の計測方法を提供しようとするものである
。
この発明はデルタオたは星形に接続された交流側巻線と
、中性点相互間が相聞リアクトルを介して接続され、位
相を互いに１８０度ずらせた２組の星形接続された直流
側巻線とを備えた変圧器と、前記それぞれの直流側巻線
と接続された整流アーム群とを有する直流変換装置にお
いて、前記交流側巻線の巻線′ば流を変流器を介して整
流方向が正と負のそれぞれ別の三相半波整流回路に導く
ことにより、前記各整流アーム群からの直流出力電流を
交流側にて分離計測しようとするものである。
、中性点相互間が相聞リアクトルを介して接続され、位
相を互いに１８０度ずらせた２組の星形接続された直流
側巻線とを備えた変圧器と、前記それぞれの直流側巻線
と接続された整流アーム群とを有する直流変換装置にお
いて、前記交流側巻線の巻線′ば流を変流器を介して整
流方向が正と負のそれぞれ別の三相半波整流回路に導く
ことにより、前記各整流アーム群からの直流出力電流を
交流側にて分離計測しようとするものである。
第４図に本発明の一実施例を示す。図において１０１．
１０２，１０３はそれぞれ交流側巻線の巻線電流を計測
する変流器であって、通常は交流側巻線の両端を変圧器
タンクの外側に導出するブッシング導体を１次側導体と
するブッシング形変流器として形成されるが、ここには
説明の便宜上交流側巻線に直接付設した形で示されてい
る。これら変流器の２次ｇｌｌ＋は星形に接続され、ま
た１１】。
１０２，１０３はそれぞれ交流側巻線の巻線電流を計測
する変流器であって、通常は交流側巻線の両端を変圧器
タンクの外側に導出するブッシング導体を１次側導体と
するブッシング形変流器として形成されるが、ここには
説明の便宜上交流側巻線に直接付設した形で示されてい
る。これら変流器の２次ｇｌｌ＋は星形に接続され、ま
た１１】。
１１２．１１３はそれぞれ変流器２次側電流ｊ ｕｌｌ
ＩＶＩ＋ＩＷＩの正方向が図の矢印の方向としたときに
整流する三相半波整流回路１１０の整流素子、１１６．
１１７，１１８はそれぞれ変流器２次側電流が負の方向
に流れるときに整流する三相半波整流回路１】５の整流
素子である。１２１は前記正方向側の半波整流回路の出
力側に設けられた計測抵抗、１２２は同様に負方向９１
１ｉの計測抵抗である。
ＩＶＩ＋ＩＷＩの正方向が図の矢印の方向としたときに
整流する三相半波整流回路１１０の整流素子、１１６．
１１７，１１８はそれぞれ変流器２次側電流が負の方向
に流れるときに整流する三相半波整流回路１】５の整流
素子である。１２１は前記正方向側の半波整流回路の出
力側に設けられた計測抵抗、１２２は同様に負方向９１
１ｉの計測抵抗である。
いま交流側巻線に流れている電流をそれぞれ■Ｕ’・’
Ｖφ＋ ■Ｗφ、変流器１０１，１０２，１０３の２
次Ｉ１１に流れている電流をそれぞれｌｕｌ＋ ｉｖＩ
＋＋ｗ＋とすれば変流器１０１，１０２，１０３の２次
側は星形に接続されているからｊ ｕＩ＋ Ｌ１＋ ｌ
Ｗｌはそれぞれ■Ｕφ、■ｖφｓＩＷφと同一波形であ
って変流比によってきまる電流値を小す。ここでｌｕｌ
。
Ｖφ＋ ■Ｗφ、変流器１０１，１０２，１０３の２
次Ｉ１１に流れている電流をそれぞれｌｕｌ＋ ｉｖＩ
＋＋ｗ＋とすれば変流器１０１，１０２，１０３の２次
側は星形に接続されているからｊ ｕＩ＋ Ｌ１＋ ｌ
Ｗｌはそれぞれ■Ｕφ、■ｖφｓＩＷφと同一波形であ
って変流比によってきまる電流値を小す。ここでｌｕｌ
。
ｊＶｌ＋ＩＷｌ の流れの正方向を上述のように図の矢
印の方向とずれば、正方向には第５図に示す第１の整流
アーム群の電流ＩＵｓ ’Ｖｅ ＩＷ に対応する電流
が流れ、負方向には第２の整流アーム群の電流’ Ｘｒ
Ｉ Ｙ＋ Ｉ Ｚに対応する電流が流れることζこな
る。
印の方向とずれば、正方向には第５図に示す第１の整流
アーム群の電流ＩＵｓ ’Ｖｅ ＩＷ に対応する電流
が流れ、負方向には第２の整流アーム群の電流’ Ｘｒ
Ｉ Ｙ＋ Ｉ Ｚに対応する電流が流れることζこな
る。
なお第５図は交流側巻線の巻線電流の波形を示すもので
あって、それぞれ電気角が１２０度の継続時間をもって
１周期ごとに現われる矩形波の直流側巻線の電流たとえ
ばＩＵと、これと方向が反対で位相が１８０度ずれた電
流Ｉｘとの波形からなることを示す。
あって、それぞれ電気角が１２０度の継続時間をもって
１周期ごとに現われる矩形波の直流側巻線の電流たとえ
ばＩＵと、これと方向が反対で位相が１８０度ずれた電
流Ｉｘとの波形からなることを示す。
このようにして変流器の２次側に得られた正方向の電流
は整流素子１１１，１１２，１１３からなる三相半波整
流回路１１０を介して計測、抵抗１２１に導かれ、また
負方向の電流は１１６゜１１７．１１８からなる三相半
波整流回路１１５を介して計測抵抗１２２に導かれるか
ら、直流変換装置における２組の整流アーム群からの直
流出力電流を交流側において分離計測することが可能と
なる。
は整流素子１１１，１１２，１１３からなる三相半波整
流回路１１０を介して計測、抵抗１２１に導かれ、また
負方向の電流は１１６゜１１７．１１８からなる三相半
波整流回路１１５を介して計測抵抗１２２に導かれるか
ら、直流変換装置における２組の整流アーム群からの直
流出力電流を交流側において分離計測することが可能と
なる。
以上の実施例は変流器１０１，１０２，１０３の２次側
負担が計測抵抗１２１，１２２を含む三相半波整流回路
のみの場合に対するものであるが、２次側にさらに保護
継電器２０１，２０２，２０３などの負担をかける場合
には、変流器１０１゜１０２．１０３の容量をこれらの
負担に応じたものとするとともに、第６図の実施例に示
すように変流器１０１，１０２，１０３の２次側導体を
１次側とする補助変流器１０４，１０５，１０６を介在
させて保護継電器の回路と三相半波整流回路とを別回路
とすることにより信頼性の高い分離計測回路を構成する
ことができる。
負担が計測抵抗１２１，１２２を含む三相半波整流回路
のみの場合に対するものであるが、２次側にさらに保護
継電器２０１，２０２，２０３などの負担をかける場合
には、変流器１０１゜１０２．１０３の容量をこれらの
負担に応じたものとするとともに、第６図の実施例に示
すように変流器１０１，１０２，１０３の２次側導体を
１次側とする補助変流器１０４，１０５，１０６を介在
させて保護継電器の回路と三相半波整流回路とを別回路
とすることにより信頼性の高い分離計測回路を構成する
ことができる。
また上述の実施例においては交流側巻線がデルタ接続と
なっている場合についてのみ説明したカー星形接続の場
合に対しても本発明を適用し得ることは明らかである。
なっている場合についてのみ説明したカー星形接続の場
合に対しても本発明を適用し得ることは明らかである。
この発明によれば比較的高電圧小電流の交流側巻線の巻
線電流を計測する小形な変流器を直流変他壮イ唇ｒ＋−
＋ ｒｙ吸１↓ νハ一一・・−−一流を２組の小形な
三相半波益流回路を介して２個の計測抵わしに導くたけ
て相間リアクトル付き二重星形結線の直流変換装置にお
ける各整流アーム群からの直流出力電流を交流側にて分
離計測することができるので、極めて安価に各電流アー
ム群からの直流出力電流を均衡せしめる制御を行なうこ
とができるという効果が得られる。
線電流を計測する小形な変流器を直流変他壮イ唇ｒ＋−
＋ ｒｙ吸１↓ νハ一一・・−−一流を２組の小形な
三相半波益流回路を介して２個の計測抵わしに導くたけ
て相間リアクトル付き二重星形結線の直流変換装置にお
ける各整流アーム群からの直流出力電流を交流側にて分
離計測することができるので、極めて安価に各電流アー
ム群からの直流出力電流を均衡せしめる制御を行なうこ
とができるという効果が得られる。
第１図は相間リアクトル伺き二重星形結線の変圧器を有
する直流変換装置の結線図、第２図は第１図における各
電流アーム群の直流出力電圧と負荷の端子電圧のそれぞ
れの波形を示す図、第３図は前記各整流アーム群からの
直流出力電流を均衡せしめる制御方法を説明する図、第
４図は本発明の一実施例を示す図、第５図は第４図の実
施例に対する本発明の詳細な説明する図、第６図は別の
実施例を示す図である。 ｌ・・・交流側巻線、２，３・・・直流側巻線、４・・
相間リアクトル、７，８・・・整流アーム群、１０１゜
１０２．１０３・・変流器、１１０，１１５・・三相第
１図 第３図 第４図
する直流変換装置の結線図、第２図は第１図における各
電流アーム群の直流出力電圧と負荷の端子電圧のそれぞ
れの波形を示す図、第３図は前記各整流アーム群からの
直流出力電流を均衡せしめる制御方法を説明する図、第
４図は本発明の一実施例を示す図、第５図は第４図の実
施例に対する本発明の詳細な説明する図、第６図は別の
実施例を示す図である。 ｌ・・・交流側巻線、２，３・・・直流側巻線、４・・
相間リアクトル、７，８・・・整流アーム群、１０１゜
１０２．１０３・・変流器、１１０，１１５・・三相第
１図 第３図 第４図
Claims (1)
- １）デルタまたは星形に接続された交流側巻線と、中性
点相互間が相間リアクトルを介して接続され位相を１８
０度ずらせた２組の星形接続された直流側巻線とを備え
た変圧器と、前記それぞれの直流側巻線と接続された整
流アーム群とを有する直流変換装置において、前記交流
側巻線の巻線電流を変流器を介して整流方向が正と負の
それぞれ別の三相手技整流回路に導くことにより、前記
各整流アーム群からの直流出力電流を交流側にて分離計
測することを特徴とする直流変換装置の直流電流計測方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58117231A JPH063472B2 (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 直流変換装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58117231A JPH063472B2 (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 直流変換装置の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS608757A true JPS608757A (ja) | 1985-01-17 |
| JPH063472B2 JPH063472B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=14706628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58117231A Expired - Lifetime JPH063472B2 (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 直流変換装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063472B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4871274A (ja) * | 1971-12-24 | 1973-09-27 | ||
| JPS5382488A (en) * | 1976-12-28 | 1978-07-20 | Fuji Electric Co Ltd | Current detecting circuit |
-
1983
- 1983-06-29 JP JP58117231A patent/JPH063472B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4871274A (ja) * | 1971-12-24 | 1973-09-27 | ||
| JPS5382488A (en) * | 1976-12-28 | 1978-07-20 | Fuji Electric Co Ltd | Current detecting circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH063472B2 (ja) | 1994-01-12 |
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