JPS6126463A - ゲ−トタ−ンオフサイリスタの故障検出回路 - Google Patents
ゲ−トタ−ンオフサイリスタの故障検出回路Info
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- JPS6126463A JPS6126463A JP14822084A JP14822084A JPS6126463A JP S6126463 A JPS6126463 A JP S6126463A JP 14822084 A JP14822084 A JP 14822084A JP 14822084 A JP14822084 A JP 14822084A JP S6126463 A JPS6126463 A JP S6126463A
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- Japan
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- thyristor
- gate
- circuit
- gto thyristor
- voltage
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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
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/06—Circuits specially adapted for rendering non-conductive gas discharge tubes or equivalent semiconductor devices, e.g. thyratrons, thyristors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Power Conversion In General (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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、ゲート信号により点消弧可能なGTOサイリ
スタを用いた電力変換装置において、GToサイリスタ
の故障を検出する回路に関する。
スタを用いた電力変換装置において、GToサイリスタ
の故障を検出する回路に関する。
例えば、第5図に示すようにGTOサイリスタ1とダイ
オード!4とをブリッジ接続してなる三相インバータ回
路12が直流電源11にヒユーズ5を介して接続され、
該インバータ回路12の直列接続されているGTOサイ
リスタ対を交互にON。
オード!4とをブリッジ接続してなる三相インバータ回
路12が直流電源11にヒユーズ5を介して接続され、
該インバータ回路12の直列接続されているGTOサイ
リスタ対を交互にON。
OFFさせることにより、出力に任意の電圧、並びに周
波数を得て、交流電動機の可変速駆動装置などに幅広く
用いられる装置においてはGTOサイリスタ1がターン
オフ失敗などによって破壊すると、直列接続されている
GTOサイリスタ対が同時にON状態となり直流電源1
1を短絡する事故になる。
波数を得て、交流電動機の可変速駆動装置などに幅広く
用いられる装置においてはGTOサイリスタ1がターン
オフ失敗などによって破壊すると、直列接続されている
GTOサイリスタ対が同時にON状態となり直流電源1
1を短絡する事故になる。
かかる短絡から回路の焼損を防止する目的でヒユーズ1
5が用いられ、短絡事故時にはヒユーズ15を溶断させ
て回路を開く。
5が用いられ、短絡事故時にはヒユーズ15を溶断させ
て回路を開く。
このような事故が発生した場合、インバータ回路2は動
作不能となるので、負荷機器に与える影響を最少にする
ためには早急に故障個所を除去し、修理して運転を専用
しなければならないが、従来はヒユーズ15が溶断した
ことによってのみGTOサイリスタ1の破壊を検知する
ことになり、インハータ回路12のどこのGTOサイリ
スタ1が破壊したのかを直ちに判別できない。そのため
、別個の試験装置で個々のGTOサイリスタ1をそれぞ
れヂエソクする必要があり、所要時間が長くなり、すみ
やかな運転再開を妨げていた。
作不能となるので、負荷機器に与える影響を最少にする
ためには早急に故障個所を除去し、修理して運転を専用
しなければならないが、従来はヒユーズ15が溶断した
ことによってのみGTOサイリスタ1の破壊を検知する
ことになり、インハータ回路12のどこのGTOサイリ
スタ1が破壊したのかを直ちに判別できない。そのため
、別個の試験装置で個々のGTOサイリスタ1をそれぞ
れヂエソクする必要があり、所要時間が長くなり、すみ
やかな運転再開を妨げていた。
本発明の目的は、電力変換装置に用いたGTOザイリス
タの破壊事故時にどのGTOサイリスタが破壊したのか
を直ちに検出及び表示できるので、修理時間を短縮し、
ひいては事故発生から復旧までの停止時間を最短におさ
えられるゲートターンオフサイリスタの故障ヰ食出回路
を提供することにある。
タの破壊事故時にどのGTOサイリスタが破壊したのか
を直ちに検出及び表示できるので、修理時間を短縮し、
ひいては事故発生から復旧までの停止時間を最短におさ
えられるゲートターンオフサイリスタの故障ヰ食出回路
を提供することにある。
この目的は本発明によれば、電力変換装置に用いるゲー
トターンオフ(GTO)サイリスタにおいて、GTOサ
イリスタのオフ期間中のゲート・カソード間の逆バイア
ス電圧と、ゲート駆動回路のオフ指令信号とを比較して
、オフ指令信号があるにもかかわらずゲート・カソード
間に逆バイアス電圧がない場合には出力する手段と、該
出力手段からの信号を受けて作動する表示器とを備える
ことにより達成される。
トターンオフ(GTO)サイリスタにおいて、GTOサ
イリスタのオフ期間中のゲート・カソード間の逆バイア
ス電圧と、ゲート駆動回路のオフ指令信号とを比較して
、オフ指令信号があるにもかかわらずゲート・カソード
間に逆バイアス電圧がない場合には出力する手段と、該
出力手段からの信号を受けて作動する表示器とを備える
ことにより達成される。
以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は本発明の故障検出回路の実施例を示す回路図、
第2図はこの第1図における各部の動作波形図で、図中
1はGTOサイリス多、2はこの。
第2図はこの第1図における各部の動作波形図で、図中
1はGTOサイリス多、2はこの。
サイリスタ1のゲート駆動回路で1,3は本発明の故障
検出回路である。この故障検出回路3において第1の電
圧比較器301は、cTo”vイリスタのゲート・カソ
ード間の逆バイアス電圧の有・無を検出するためのもの
であり、第1の基準電設定器302の電圧■1よりゲー
ト・カソード間の逆バイアス電圧が大きくなると出力に
論理゛ 1〃を出力する。第1の電圧比較器301の出
力信号は、GTOサイリスタ1の′オフ指令信号Bと、
イクスクルーシブーオア回路303で排他的論理和をと
り、このイクスクルーシブーオア回路303の出力信号
は、抵抗304、ダイオード305、コンデンサ306
から構成されるフィルタ回路を通って、第2の電圧比較
器307に導入される。この電圧比較器307では、フ
ィルタ回路からの出力と第2の基準電圧設定器308の
電圧V2を比較する。正常動作をしているGTOサイリ
スタ1のゲート・カソード間電圧の発生は、GTOサイ
リスタ1のオフ指令信号BからGTOサイリスタ1のタ
ーンオフ時の蓄積時間に相当する遅れがあるので、蓄積
時間に相当する時間だけ検出を遅らせる目的で前記フィ
ルタ回路は用いられるものである。309,310は記
憶回路を構成するNANDゲートで、これは第2の電圧
比較器307より出力信号を受け、接続されたリセット
スイッチ311を押すまで故障信号を出し続ける。図中
313は表示器としての発光ダイオード、312はこの
発光ダイオード313への電力供給制限抵抗を示す。
検出回路である。この故障検出回路3において第1の電
圧比較器301は、cTo”vイリスタのゲート・カソ
ード間の逆バイアス電圧の有・無を検出するためのもの
であり、第1の基準電設定器302の電圧■1よりゲー
ト・カソード間の逆バイアス電圧が大きくなると出力に
論理゛ 1〃を出力する。第1の電圧比較器301の出
力信号は、GTOサイリスタ1の′オフ指令信号Bと、
イクスクルーシブーオア回路303で排他的論理和をと
り、このイクスクルーシブーオア回路303の出力信号
は、抵抗304、ダイオード305、コンデンサ306
から構成されるフィルタ回路を通って、第2の電圧比較
器307に導入される。この電圧比較器307では、フ
ィルタ回路からの出力と第2の基準電圧設定器308の
電圧V2を比較する。正常動作をしているGTOサイリ
スタ1のゲート・カソード間電圧の発生は、GTOサイ
リスタ1のオフ指令信号BからGTOサイリスタ1のタ
ーンオフ時の蓄積時間に相当する遅れがあるので、蓄積
時間に相当する時間だけ検出を遅らせる目的で前記フィ
ルタ回路は用いられるものである。309,310は記
憶回路を構成するNANDゲートで、これは第2の電圧
比較器307より出力信号を受け、接続されたリセット
スイッチ311を押すまで故障信号を出し続ける。図中
313は表示器としての発光ダイオード、312はこの
発光ダイオード313への電力供給制限抵抗を示す。
ところで、GTOサイリスタ1を第3図に示すように負
荷抵抗24と直流電源25で構成する回路のチョッパ回
路として用いる場合、このGTOサイリスタ1のゲート
駆動回路2では第4図に示すように時刻t□直前ではス
イッチ202にはオフ指令が与えられ、スイッチ205
にはオン指令が与えられており、GTOサイリスタ1は
オフ状態にある。図中23はGTOサイリスタ1に接続
するスパナ回路を示す。時刻t1でスイッチ202には
オン指令が与えられ、スイッチ205にはオフ指令が与
えられると順バイアス回路が動作して201の直流電源
からGTOサイリスタ1のゲーれるためGTOはオン状
態に移行し、GTOサイリスタ1を通して負荷抵抗24
には電力が供給される。(なお、Eonは直流電源20
1の電圧、Ronは抵抗器23の抵抗値である。) 時刻t2で再びスイッチ202にはオフ指令が与えられ
、スイッチ205にはオン指令が与えられると、逆バイ
アス回路が動作してスイッチ204の直流電源からGT
Oサイリスタ1のゲートに逆GTOサイリスタ1はター
ンオフ蓄積時間を過ぎた後再びオフ状態・へ移行する。
荷抵抗24と直流電源25で構成する回路のチョッパ回
路として用いる場合、このGTOサイリスタ1のゲート
駆動回路2では第4図に示すように時刻t□直前ではス
イッチ202にはオフ指令が与えられ、スイッチ205
にはオン指令が与えられており、GTOサイリスタ1は
オフ状態にある。図中23はGTOサイリスタ1に接続
するスパナ回路を示す。時刻t1でスイッチ202には
オン指令が与えられ、スイッチ205にはオフ指令が与
えられると順バイアス回路が動作して201の直流電源
からGTOサイリスタ1のゲーれるためGTOはオン状
態に移行し、GTOサイリスタ1を通して負荷抵抗24
には電力が供給される。(なお、Eonは直流電源20
1の電圧、Ronは抵抗器23の抵抗値である。) 時刻t2で再びスイッチ202にはオフ指令が与えられ
、スイッチ205にはオン指令が与えられると、逆バイ
アス回路が動作してスイッチ204の直流電源からGT
Oサイリスタ1のゲートに逆GTOサイリスタ1はター
ンオフ蓄積時間を過ぎた後再びオフ状態・へ移行する。
(但し、iAはGTOサイリスタ1のターンオフするア
ノード電流、KはGTOサイリスタ1のターンオフゲイ
ンである。) GTOサイリスタ1がターンオフを完了すると、ゲート
逆バイアス電源204で逆バイアスされる。
ノード電流、KはGTOサイリスタ1のターンオフゲイ
ンである。) GTOサイリスタ1がターンオフを完了すると、ゲート
逆バイアス電源204で逆バイアスされる。
このようにGTOサイリスタ1が正常に動作しており、
またGTOサイリスタ1がオフ状態にある場合は、その
GTOサイリスタ1のゲート・カソード間には逆バイア
ス電圧を印加するようにするのが一般的である。一方、
GTOサイリスタ1がターンオフ失敗などで破壊される
と、そのGTOサイリスタ1のゲート・カソード間は短
絡状態となるため、ゲート・カソード間には逆バイアス
電圧は印加されないことが知られている。
またGTOサイリスタ1がオフ状態にある場合は、その
GTOサイリスタ1のゲート・カソード間には逆バイア
ス電圧を印加するようにするのが一般的である。一方、
GTOサイリスタ1がターンオフ失敗などで破壊される
と、そのGTOサイリスタ1のゲート・カソード間は短
絡状態となるため、ゲート・カソード間には逆バイアス
電圧は印加されないことが知られている。
第2図において、正常動作をしている時刻t1でゲート
駆動回路2にGTOサイリスタ1のオフ指令信号Bが与
えられるとGTOサイリスタ1はターンオフ動作を開始
し、ターンオフ蓄積時間を経過した後の時刻t2でGT
Oサイリスタ1のゲート・カソード間には逆バイアス電
圧(c)が印加される。時刻t2で第1の電圧比較器3
01は、GTOサイリスタ1のゲートカソード間逆バイ
アス電圧が発生したので、その出力は論理゛ 1“を出
力する。従って時刻t1からt2の期間は、信号B≠倍
信号なので、エクスクル−シブ−オア回路303の出力
は論理゛1 n、を出力する。この信号は、フィルタ回
路に入力され、フィルタ回路の出力電圧は上昇するが、
時刻t2でフィルタの入力は論理゛O″になるので出力
電圧も再びOになる。第2の基準電圧設定器308の電
圧は、この時のフィルタ出力電圧よりも高(設定しであ
るので第2の電圧比較器307の出力は変化しない。
駆動回路2にGTOサイリスタ1のオフ指令信号Bが与
えられるとGTOサイリスタ1はターンオフ動作を開始
し、ターンオフ蓄積時間を経過した後の時刻t2でGT
Oサイリスタ1のゲート・カソード間には逆バイアス電
圧(c)が印加される。時刻t2で第1の電圧比較器3
01は、GTOサイリスタ1のゲートカソード間逆バイ
アス電圧が発生したので、その出力は論理゛ 1“を出
力する。従って時刻t1からt2の期間は、信号B≠倍
信号なので、エクスクル−シブ−オア回路303の出力
は論理゛1 n、を出力する。この信号は、フィルタ回
路に入力され、フィルタ回路の出力電圧は上昇するが、
時刻t2でフィルタの入力は論理゛O″になるので出力
電圧も再びOになる。第2の基準電圧設定器308の電
圧は、この時のフィルタ出力電圧よりも高(設定しであ
るので第2の電圧比較器307の出力は変化しない。
時刻t3でGTOサイリスタ1にオフ指令が与えられた
時、ターンオフ失敗などでGTOサイリスタ1が破壊す
ると、GTOサイリスタ1のゲート・カソード間は短絡
状態となるので、GTOサイリスタ1のターンオフ蓄積
時間を経過した後でもGTOサイリスタ1のゲート・カ
ソード間には逆バイアス電圧が印加されないので、第1
の電圧比較器301の出力は論理゛0“のままである。
時、ターンオフ失敗などでGTOサイリスタ1が破壊す
ると、GTOサイリスタ1のゲート・カソード間は短絡
状態となるので、GTOサイリスタ1のターンオフ蓄積
時間を経過した後でもGTOサイリスタ1のゲート・カ
ソード間には逆バイアス電圧が印加されないので、第1
の電圧比較器301の出力は論理゛0“のままである。
このためイクスクルーシブーオア回路303の出力はG
TOサイリスタ1のオフ指令信号Bと等しい論理信号が
出力される。フィルタ回路の時定数τ(τ−C−R,C
,コンデンサ30・6の静電容量、R;抵抗304の抵
抗値)は正常動作時のGTOサイリスタ1のオフ指令時
間より短く設定しであるのでGTOサイリスタ1のター
ンオフ時の蓄積時間を経過した後に、GTOサイリスタ
1のゲート・カヅード間電圧が発生しない場合は、フィ
ルタ回路の出力電圧(F)が上昇を続ける。
TOサイリスタ1のオフ指令信号Bと等しい論理信号が
出力される。フィルタ回路の時定数τ(τ−C−R,C
,コンデンサ30・6の静電容量、R;抵抗304の抵
抗値)は正常動作時のGTOサイリスタ1のオフ指令時
間より短く設定しであるのでGTOサイリスタ1のター
ンオフ時の蓄積時間を経過した後に、GTOサイリスタ
1のゲート・カヅード間電圧が発生しない場合は、フィ
ルタ回路の出力電圧(F)が上昇を続ける。
時間t、でフィルタ回路の出方電圧(F)が第2の基準
電圧設定器308の電圧を超えると第2の比較器307
の出力は論理゛0“に変化する。
電圧設定器308の電圧を超えると第2の比較器307
の出力は論理゛0“に変化する。
コレをNANDケート309,310で構成される記憶
回路で記憶し、リセットスイッチ311が押されるまで
故障信号を出し続ける。記憶回路の出力が論理゛0″に
なると発光ダイオードが点灯して故障を表示する。
回路で記憶し、リセットスイッチ311が押されるまで
故障信号を出し続ける。記憶回路の出力が論理゛0″に
なると発光ダイオードが点灯して故障を表示する。
以上述べたように、本発明のゲートターンオフサイリス
タの故障検出回路はインバータ等の電力変換装置に用い
られるものにおいて、GTOサイリスタのオフ期間中の
ゲート・カソード間の逆バイアス電圧と、ゲ−ト駆動回
路に与えられるGTOサイリスタのオフ指令信号とを比
較して、オフ指令信号があるにもかかわらずゲート・カ
ソード間の逆バイアス電圧がない場合にはGTOサイリ
スタの破壊として表示・検出するようにしたので、事故
によるGT○サイリスタ破壊時に電力変換装置内のどの
GTOサイリスタが破壊したのか直ちに発見が可能とな
り、その結果、故障の修理時間が短縮できるので負荷機
器に与える影響も少なくてすむ。
タの故障検出回路はインバータ等の電力変換装置に用い
られるものにおいて、GTOサイリスタのオフ期間中の
ゲート・カソード間の逆バイアス電圧と、ゲ−ト駆動回
路に与えられるGTOサイリスタのオフ指令信号とを比
較して、オフ指令信号があるにもかかわらずゲート・カ
ソード間の逆バイアス電圧がない場合にはGTOサイリ
スタの破壊として表示・検出するようにしたので、事故
によるGT○サイリスタ破壊時に電力変換装置内のどの
GTOサイリスタが破壊したのか直ちに発見が可能とな
り、その結果、故障の修理時間が短縮できるので負荷機
器に与える影響も少なくてすむ。
第1図は本発明の故障検出回路の実施例を示す回路図、
第2図は第1図回路の各部の動作波形図、第3図はGT
Oサイリスタを用いたチョッパ回路の一例を示す回路図
、第4図はこの第3図回路各部の動作波形図、第5図は
三相インパークの回路図である。 ■・・・GTOサイリスタ 2・・・ゲート駆動回路 201・・・直流電源20
2・・・スイッチ 203・・・抵抗器204・
・・直流電源 205・・・スイッチ3・・・故障
検出回路 301・・・第1の電圧比較器302・
・・第1の基準電圧設定器 303・・・エクスクル−シブ−オア回路304・・・
抵抗 305・・・ダイオード306・・・
コンデンサ 307・・・第2の電圧比較器308
・・・第2の基準電圧設定器 309.310・・・NAND回路 311・・・ス
イッチ312・・・抵抗 313・・・発光
ダイオニド11・・・直流電源 12・・・三
相インバータ回路14・・・ダイオード 15・
・・ヒユーズ23・・・スハナ回路 24・・・
抵抗器25・・・直流電源
第2図は第1図回路の各部の動作波形図、第3図はGT
Oサイリスタを用いたチョッパ回路の一例を示す回路図
、第4図はこの第3図回路各部の動作波形図、第5図は
三相インパークの回路図である。 ■・・・GTOサイリスタ 2・・・ゲート駆動回路 201・・・直流電源20
2・・・スイッチ 203・・・抵抗器204・
・・直流電源 205・・・スイッチ3・・・故障
検出回路 301・・・第1の電圧比較器302・
・・第1の基準電圧設定器 303・・・エクスクル−シブ−オア回路304・・・
抵抗 305・・・ダイオード306・・・
コンデンサ 307・・・第2の電圧比較器308
・・・第2の基準電圧設定器 309.310・・・NAND回路 311・・・ス
イッチ312・・・抵抗 313・・・発光
ダイオニド11・・・直流電源 12・・・三
相インバータ回路14・・・ダイオード 15・
・・ヒユーズ23・・・スハナ回路 24・・・
抵抗器25・・・直流電源
Claims (1)
- 電力変換装置に用いるゲートターンオフ(GTO)サイ
リスタにおいて、GTOサイリスタのオフ期間中のゲー
ト・カソード間の逆バイアス電圧と、ゲート駆動回路の
オフ指令信号とを比較して、オフ指令信号があるにもか
かわらずゲート・カソード間に逆バイアス電圧がない場
合には故障信号を出力する手段と、該出力手段からの故
障信号を受けて作動する表示器とを備えたことを特徴と
するゲートターンオフサイリスタの故障検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14822084A JPS6126463A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタの故障検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14822084A JPS6126463A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタの故障検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6126463A true JPS6126463A (ja) | 1986-02-05 |
Family
ID=15447960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14822084A Pending JPS6126463A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタの故障検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6126463A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07297374A (ja) * | 1994-04-14 | 1995-11-10 | Sgs Thomson Microelectron Sa | 保護構成要素用の故障検出器 |
| JP2005312235A (ja) * | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
| JP2008054375A (ja) * | 2006-08-22 | 2008-03-06 | Hitachi Ltd | 電力変換装置及びその異常検出方法 |
| JP2009165348A (ja) * | 2009-04-01 | 2009-07-23 | Hitachi Ltd | 電力変換装置及びその異常検出方法 |
-
1984
- 1984-07-17 JP JP14822084A patent/JPS6126463A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07297374A (ja) * | 1994-04-14 | 1995-11-10 | Sgs Thomson Microelectron Sa | 保護構成要素用の故障検出器 |
| JP2005312235A (ja) * | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
| JP2008054375A (ja) * | 2006-08-22 | 2008-03-06 | Hitachi Ltd | 電力変換装置及びその異常検出方法 |
| JP2009165348A (ja) * | 2009-04-01 | 2009-07-23 | Hitachi Ltd | 電力変換装置及びその異常検出方法 |
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