JPS6129225B2 - - Google Patents
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- JPS6129225B2 JPS6129225B2 JP51131780A JP13178076A JPS6129225B2 JP S6129225 B2 JPS6129225 B2 JP S6129225B2 JP 51131780 A JP51131780 A JP 51131780A JP 13178076 A JP13178076 A JP 13178076A JP S6129225 B2 JPS6129225 B2 JP S6129225B2
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
- H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
- H02H7/1213—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for DC-DC converters
-
- H—ELECTRICITY
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- H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
- H02H7/0833—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements
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- H02H7/122—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. DC/AC converters
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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
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- H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
- H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
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- H02M3/135—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC 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
- H02M3/137—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC 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 with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
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- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は磁気制御回路に係り、特にサイリスタ
等の半導体スイツチのゲート制御用磁気移相器、
磁気増幅器等に好適な磁気制御回路に関する。
等の半導体スイツチのゲート制御用磁気移相器、
磁気増幅器等に好適な磁気制御回路に関する。
磁気移相器は簡単な構成であるが、多数の制御
入力を絶縁した状態で比較、増幅でき、その結果
をある程度波形整形された移相出力に変換するこ
と、時定数を調整することが可能でノイズの影響
もうけにくい。したがつて、サイリスタチヨツパ
などのサイリスタ装置のゲート制御用に磁気移相
器を用いると、簡単で信頼性の高いサイリスタ装
置を実現することができる。
入力を絶縁した状態で比較、増幅でき、その結果
をある程度波形整形された移相出力に変換するこ
と、時定数を調整することが可能でノイズの影響
もうけにくい。したがつて、サイリスタチヨツパ
などのサイリスタ装置のゲート制御用に磁気移相
器を用いると、簡単で信頼性の高いサイリスタ装
置を実現することができる。
第１図はこのような装置の一例で、バツテリ車
両の駆動用電動機の電流をサイリスタチヨツパで
制御するものであつて、Ｂはバツテリ、CBは遮
断器、Ｍは直流電動機、Ｆはその界磁、Dfはフ
リーホイールダイオード、CHはチヨツパであ
り、これらは直列接続された閉回路を構成してい
る。チヨツパCHはオン信号が与えられると、そ
の両端を短絡し、オフ信号が与えられるとその両
端を開放するようなスイツチ機能をもつものであ
る。したがつて、第１図に示すように、バツテリ
Ｂと電動機Ｍとの間に接続されれば、電動機Ｍに
断続的に直流電圧を印加することができる。そし
て、チヨツパCHの１動作周期中のオン期間の割
合（一般に通流率という）を調整することによ
り、電動機Ｍへ与えられる平均電圧（従つて平均
電流）を制御することができる。
両の駆動用電動機の電流をサイリスタチヨツパで
制御するものであつて、Ｂはバツテリ、CBは遮
断器、Ｍは直流電動機、Ｆはその界磁、Dfはフ
リーホイールダイオード、CHはチヨツパであ
り、これらは直列接続された閉回路を構成してい
る。チヨツパCHはオン信号が与えられると、そ
の両端を短絡し、オフ信号が与えられるとその両
端を開放するようなスイツチ機能をもつものであ
る。したがつて、第１図に示すように、バツテリ
Ｂと電動機Ｍとの間に接続されれば、電動機Ｍに
断続的に直流電圧を印加することができる。そし
て、チヨツパCHの１動作周期中のオン期間の割
合（一般に通流率という）を調整することによ
り、電動機Ｍへ与えられる平均電圧（従つて平均
電流）を制御することができる。
MPSは上記チヨツパCHを制御する磁気移相器
であり、指令電流ＩPと電動機電流ＩMとの偏差に
応じてチヨツパCHの通流角制御を行なう。磁気
移相器MPSは、角形磁気特性を有する鉄心Ｃr1，
Ｃr2と、それらに巻装された出力巻線ＮL1，ＮL
２、制御巻線ＮC1，ＮC2，ＮC3から成り、出力巻
線ＮL1，ＮL2は方形波交流電源Ｅa1，Ｅa2により
励磁され、それらの出力は帰還用整流器Ｄd1，Ｄ
d2を通して負荷抵抗ＲLに加えられている。
であり、指令電流ＩPと電動機電流ＩMとの偏差に
応じてチヨツパCHの通流角制御を行なう。磁気
移相器MPSは、角形磁気特性を有する鉄心Ｃr1，
Ｃr2と、それらに巻装された出力巻線ＮL1，ＮL
２、制御巻線ＮC1，ＮC2，ＮC3から成り、出力巻
線ＮL1，ＮL2は方形波交流電源Ｅa1，Ｅa2により
励磁され、それらの出力は帰還用整流器Ｄd1，Ｄ
d2を通して負荷抵抗ＲLに加えられている。
このような磁気移相器回路は公知の中間タツプ
ダブラ形磁気増幅器と同様の構成であり、制御巻
線Ｎc1，Ｎc2，Ｎc3に与えられる制御入力（アン
ペア・ターン）に対して負荷抵抗ＲLの両端に得
られる出力電圧の通流角αの変化は第２図１のよ
うになる。ただし、特性線は、バイアス電流Ｉ
Bが零の場合、特性線は制御入力零のとき通流
角αが零となるように、制御巻線Ｎc2に適当なバ
イアス電流ＩBを与えた場合である。
ダブラ形磁気増幅器と同様の構成であり、制御巻
線Ｎc1，Ｎc2，Ｎc3に与えられる制御入力（アン
ペア・ターン）に対して負荷抵抗ＲLの両端に得
られる出力電圧の通流角αの変化は第２図１のよ
うになる。ただし、特性線は、バイアス電流Ｉ
Bが零の場合、特性線は制御入力零のとき通流
角αが零となるように、制御巻線Ｎc2に適当なバ
イアス電流ＩBを与えた場合である。
ここで、制御巻線Ｎc1，Ｎc2およびＮc3に流れ
る電流ＩP，ＩBおよびＩMによつて与えられる起
磁力（アンペア・ターン）Ｎc1Ｉp，Ｎc2ＩBおよ
びＮc3ＩMは、いずれも磁気移相器MPSの制御入
力であり、磁気移相器MPSは、それらの総和起
磁力らによつて動作する。この例では、バイアス
用制御巻線Ｎc2は移相器の出力特性をシフトし、
上記のように、指令制御入力Ｎc1Ｉpと負帰還制
御入力Ｎc3ＩMとの和が零のとき通流角αが零と
なるようにマている。このようにして、チヨツパ
CHの出力電流ＩMを負帰還する電流制御系を構成
している。
る電流ＩP，ＩBおよびＩMによつて与えられる起
磁力（アンペア・ターン）Ｎc1Ｉp，Ｎc2ＩBおよ
びＮc3ＩMは、いずれも磁気移相器MPSの制御入
力であり、磁気移相器MPSは、それらの総和起
磁力らによつて動作する。この例では、バイアス
用制御巻線Ｎc2は移相器の出力特性をシフトし、
上記のように、指令制御入力Ｎc1Ｉpと負帰還制
御入力Ｎc3ＩMとの和が零のとき通流角αが零と
なるようにマている。このようにして、チヨツパ
CHの出力電流ＩMを負帰還する電流制御系を構成
している。
従つて、この例では、チヨツパCHの出力は、
電動機電流ＩMと言うことができる。このチヨツ
パCHの出力である電動機電流ＩMに応じた制御入
力（アンペア・ターン）Ｎc3ＩMを磁気移相器
MPSに負帰還している。
電動機電流ＩMと言うことができる。このチヨツ
パCHの出力である電動機電流ＩMに応じた制御入
力（アンペア・ターン）Ｎc3ＩMを磁気移相器
MPSに負帰還している。
負荷抵抗ＲLの両端の電圧をチヨツパCHに通流
角信号（オン信号）として加え、方形波交流の極
性が反転する点に同期して得たパルス電圧をチヨ
ツパCHにオフ信号として加えると、通常、指令
用の制御巻線Ｎc1で与えられる指令起磁力Ｎc1ＩP
と帰還用の制御巻線Ｎc3で生ずる帰還起磁力Ｎc3
ＩMとがほぼ等しくなる点Ｐ点で動作する。も
し、何らかの原因で電動機電流ＩMが減少すると
動作点P′点にうつり、通流角αが増加して電動機
電流ＩMの減少を補なうように作用する。逆に、
電動機電流ＩMが増加すると、動作点P″点にうつ
り、電動機電流ＩMの増加を押えようとする。こ
のように、この制御系では電動機電流ＩMは指令
電流ＩPに比例するように負帰還制御系によつて
自動制御される。
角信号（オン信号）として加え、方形波交流の極
性が反転する点に同期して得たパルス電圧をチヨ
ツパCHにオフ信号として加えると、通常、指令
用の制御巻線Ｎc1で与えられる指令起磁力Ｎc1ＩP
と帰還用の制御巻線Ｎc3で生ずる帰還起磁力Ｎc3
ＩMとがほぼ等しくなる点Ｐ点で動作する。も
し、何らかの原因で電動機電流ＩMが減少すると
動作点P′点にうつり、通流角αが増加して電動機
電流ＩMの減少を補なうように作用する。逆に、
電動機電流ＩMが増加すると、動作点P″点にうつ
り、電動機電流ＩMの増加を押えようとする。こ
のように、この制御系では電動機電流ＩMは指令
電流ＩPに比例するように負帰還制御系によつて
自動制御される。
しかるに、このような自動制御系では、たとえ
ばサイリスタチヨツパCHの転流失敗などにより
電動機電流ＩMが指令電流ＩPとは無関係な過大な
値となり、電動機Ｍその他を損傷したりするばか
りでなく、車両としても危険な状態となること
は、ある確率で十分生じ得ることであるから、サ
イリスタチヨツパの場合は一般に転流失敗検出装
置等により遮断器CBを開いて保護するようにし
ている。
ばサイリスタチヨツパCHの転流失敗などにより
電動機電流ＩMが指令電流ＩPとは無関係な過大な
値となり、電動機Ｍその他を損傷したりするばか
りでなく、車両としても危険な状態となること
は、ある確率で十分生じ得ることであるから、サ
イリスタチヨツパの場合は一般に転流失敗検出装
置等により遮断器CBを開いて保護するようにし
ている。
しかし、転流失敗検出装置は一般に回路構成が
複雑で信頼性に乏しく、また必ずしもフエイルセ
イフではないから、この装置だけでは過大な電動
機電流に対する保護装置としては不十分であり、
過電流継電器等のバツクアツプ的な保護装置を設
けることが望ましい。
複雑で信頼性に乏しく、また必ずしもフエイルセ
イフではないから、この装置だけでは過大な電動
機電流に対する保護装置としては不十分であり、
過電流継電器等のバツクアツプ的な保護装置を設
けることが望ましい。
ところが、そのためには過電流を検出する必要
があるが、分流器や、絶縁が必要な場合は直流変
流器、過電流継電器などが新たに必要となり、不
経済である。特に、バツテリフオークリフトなど
のように安価な制御装置の要求されるものでは、
このような新たな部品の追加は非常に困難であ
る。
があるが、分流器や、絶縁が必要な場合は直流変
流器、過電流継電器などが新たに必要となり、不
経済である。特に、バツテリフオークリフトなど
のように安価な制御装置の要求されるものでは、
このような新たな部品の追加は非常に困難であ
る。
なお、この例のように、電動機電流を指令電流
に応じて自動制制御する基本動作以外に電動機電
流を検出することが要求される例としては、電動
機を十分高い速度まで制御するため、電動機電電
流がある限度以下に小さくなつた場合に弱め界磁
制御に切換えるのに電動機電流を検出することが
要求される場合などであり、これ迄はやはり新た
な検出部品が必要であつた。
に応じて自動制制御する基本動作以外に電動機電
流を検出することが要求される例としては、電動
機を十分高い速度まで制御するため、電動機電電
流がある限度以下に小さくなつた場合に弱め界磁
制御に切換えるのに電動機電流を検出することが
要求される場合などであり、これ迄はやはり新た
な検出部品が必要であつた。
本発明の目的は上記した従来技術の欠点をなく
し、新たな部品を追加することなくサイリスタ装
置の出力を検出し得る磁気制御回路を提供するこ
とにある。
し、新たな部品を追加することなくサイリスタ装
置の出力を検出し得る磁気制御回路を提供するこ
とにある。
本発明は、磁気移相器等がはね上り領域で直流
出力特性を示すことに注目し、この直流出力によ
つて磁気移相器の動作点の変化を検出するように
したものである。
出力特性を示すことに注目し、この直流出力によ
つて磁気移相器の動作点の変化を検出するように
したものである。
磁気移相器は、例えば、「第16回自動制御連合
講演会」（昭和48年）予稿集第第257頁〜「磁気増
幅器のハネ上り領域における出力電圧」などに開
示されているように、直流の制御入力（起磁力）
が負の領域となると、出力電圧波形がほぼ直流と
なり、かつその負方向の制御起磁力に比例するこ
とが知られている。
講演会」（昭和48年）予稿集第第257頁〜「磁気増
幅器のハネ上り領域における出力電圧」などに開
示されているように、直流の制御入力（起磁力）
が負の領域となると、出力電圧波形がほぼ直流と
なり、かつその負方向の制御起磁力に比例するこ
とが知られている。
元来、磁気移相器としては利用価値がなく、出
力が零であることが望まれ、零にする努力がはら
われて来たはね上り領域での出力を、本発明では
逆に利用価値あるものとして使用する。
力が零であることが望まれ、零にする努力がはら
われて来たはね上り領域での出力を、本発明では
逆に利用価値あるものとして使用する。
すなわち、出力波形が断続のない連続波形（直
流）となつたことを検出することにより、磁気移
相器の動作点がはね上り領域に入つたことを検出
できる。
流）となつたことを検出することにより、磁気移
相器の動作点がはね上り領域に入つたことを検出
できる。
第３図は本発明の一実施例であつて、第１図と
同一の記号は同一の意味を表わす。第１図と異な
る点は、負荷抵抗ＲLの両端の電圧が定電圧ダイ
オードＤZ1を介してチヨツパCHにオン信号とし
て加えられていること、また負荷抵抗ＲLに並列
に、定電圧ダイオードＤZ2、抵抗R2トランジスタ
Ｔr1の直列回路が接続されていて、このトランジ
スタＴr1は抵抗R1を介してチヨツパCHのオン信
号によつて制御されるようになつていること、ま
たトランジスタＴr1のコレクタの電圧により抵抗
R3を介して制御されるトランジスタＴr2により、
遮断器CBのトリツプコイルTCが励磁されるよう
になつていること、等である。
同一の記号は同一の意味を表わす。第１図と異な
る点は、負荷抵抗ＲLの両端の電圧が定電圧ダイ
オードＤZ1を介してチヨツパCHにオン信号とし
て加えられていること、また負荷抵抗ＲLに並列
に、定電圧ダイオードＤZ2、抵抗R2トランジスタ
Ｔr1の直列回路が接続されていて、このトランジ
スタＴr1は抵抗R1を介してチヨツパCHのオン信
号によつて制御されるようになつていること、ま
たトランジスタＴr1のコレクタの電圧により抵抗
R3を介して制御されるトランジスタＴr2により、
遮断器CBのトリツプコイルTCが励磁されるよう
になつていること、等である。
このような構成において、定電圧ダイオードＤ
Z1，ＤZ2のツエナ電圧ＥZ1，ＥZ2を、第５図１に
示すように、負荷抵抗ＲLの両端に正規に生じる
電圧ＥLより小さく、かつＥZ1＞ＥZ2となるよう
に選んでおくと、チヨツパCHのオン信号、つま
り第３図のS1点の電圧は、（ＥL―ＥZ1）となる
が、その時間幅は電圧ＥLの時間幅と同一である
から、チヨツパCHのオン信号としての働きは第
１図の場合と同様である。
Z1，ＤZ2のツエナ電圧ＥZ1，ＥZ2を、第５図１に
示すように、負荷抵抗ＲLの両端に正規に生じる
電圧ＥLより小さく、かつＥZ1＞ＥZ2となるよう
に選んでおくと、チヨツパCHのオン信号、つま
り第３図のS1点の電圧は、（ＥL―ＥZ1）となる
が、その時間幅は電圧ＥLの時間幅と同一である
から、チヨツパCHのオン信号としての働きは第
１図の場合と同様である。
一方、トランジスタＴr1のコレクタ電圧、つま
り第３図のS2点の電圧は（ＥL―ＥZ2）になろう
とするが、それと同じ時間幅を有するS1点に電圧
（ＥL―ＥZ1）によつてトランジスタＴr1）に入力
が加わり、トランジスタＴr1が短絡されてしまう
ので、S2点の電圧は零となる。したがつてトラン
ジスタＴr2は開放状態にあり、トリツプコイル
TCは励磁されない。
り第３図のS2点の電圧は（ＥL―ＥZ2）になろう
とするが、それと同じ時間幅を有するS1点に電圧
（ＥL―ＥZ1）によつてトランジスタＴr1）に入力
が加わり、トランジスタＴr1が短絡されてしまう
ので、S2点の電圧は零となる。したがつてトラン
ジスタＴr2は開放状態にあり、トリツプコイル
TCは励磁されない。
すなわち、電動機電流ＩMが指令電流ＩPにほぼ
比例していて磁気移相器MPSの動作点が第４図
のＰ点のように正規の制御範囲内にある場合の装
置の制御動作は第１図の場合と同様である。
比例していて磁気移相器MPSの動作点が第４図
のＰ点のように正規の制御範囲内にある場合の装
置の制御動作は第１図の場合と同様である。
次に、チヨツパCHの転流失敗等により電動機
電流ＩMが過大な値となり、磁気移相器MPSの動
作点が第４図のＱ点のように、いわゆるはね上り
（残留出力）領域にはいつた場合を考える。
電流ＩMが過大な値となり、磁気移相器MPSの動
作点が第４図のＱ点のように、いわゆるはね上り
（残留出力）領域にはいつた場合を考える。
このような場合は、磁気移相器MPSの動作は
変流器動作となり、制御入力回路のインピーダン
スが十分大きく、制御入力が直流の場合は負荷抵
抗ＲLの両端に生じる出力電圧波形も第５図２に
示すように直流となり、その値は制御入力にほぼ
比例することが知られている（前記文献）。
変流器動作となり、制御入力回路のインピーダン
スが十分大きく、制御入力が直流の場合は負荷抵
抗ＲLの両端に生じる出力電圧波形も第５図２に
示すように直流となり、その値は制御入力にほぼ
比例することが知られている（前記文献）。
そこで、このような波形の出力電圧ＥLの値が
ＥL＜ＥZ2の場合はＳ１，Ｓ２点の電圧は零であ
り、トランジスタＴr2は開放していてトリツプコ
イルTCは励磁されない。
ＥL＜ＥZ2の場合はＳ１，Ｓ２点の電圧は零であ
り、トランジスタＴr2は開放していてトリツプコ
イルTCは励磁されない。
しかし、ＥZ2＜ＥL＜ＥZ1になると、Ｓ１点の
電圧は零であるからトランジスタＴr1は開放して
いるが、ＥZ2＜ＥLのため、定電圧ダイオードＤZ
２、抵抗R2，R3を通してトランジスタＴr2に入力
が加わるので、トリツプコイルTCは励磁され、
遮断器CBが開く。
電圧は零であるからトランジスタＴr1は開放して
いるが、ＥZ2＜ＥLのため、定電圧ダイオードＤZ
２、抵抗R2，R3を通してトランジスタＴr2に入力
が加わるので、トリツプコイルTCは励磁され、
遮断器CBが開く。
すなわち、電動機電流ＩMが過大な値となつて
磁気移相器MPSの動作点がはね上り（残留出
力）領域にはいると、それに応じて負荷抵抗ＲL
の両端に直流状の出力があらわれ、その値が定電
圧イオードＤZ2のツエナ電圧を超えると遮断器
CBが動作して電動機回路が保護される。なお、
遮断器CBが動作するときの電動機電流ＩMの値、
つまり過電流検出レベルは、定電圧ダイオードＤ
Z2のツエナ電圧を変えることにより調整すること
ができる。
磁気移相器MPSの動作点がはね上り（残留出
力）領域にはいると、それに応じて負荷抵抗ＲL
の両端に直流状の出力があらわれ、その値が定電
圧イオードＤZ2のツエナ電圧を超えると遮断器
CBが動作して電動機回路が保護される。なお、
遮断器CBが動作するときの電動機電流ＩMの値、
つまり過電流検出レベルは、定電圧ダイオードＤ
Z2のツエナ電圧を変えることにより調整すること
ができる。
本実施例によれば、定電圧ダイオードやトラン
ジスタなどの簡単な部品を磁気移相器の出力側に
追加するのみで、電動機電流が過大になつたこと
を検出して保護することができるという効果があ
る。
ジスタなどの簡単な部品を磁気移相器の出力側に
追加するのみで、電動機電流が過大になつたこと
を検出して保護することができるという効果があ
る。
なお、以上の説明では簡単のため、磁気移相器
の出力がはね上り領域で直流になる場合を例にと
つて説明したが、制御入力回路のインピーダンス
を十分大きくできない場合もあり、そのときは制
御入力が直流であつても負荷抵抗ＲLの両端に生
じる出力電圧波形は第６図に示すように、リツプ
ル分を含んだ波形となることが知られている。こ
の場合、出力電圧波形で電圧の高い部分の電圧の
値は制御入力に比例して直線的に変化するので、
定電圧ダイオードＤZ2ツエナ電圧を、少なくと
も、上記の電圧の高い部分より低く設定しておけ
ば、定電圧ダイオードＤZ2を通して第６図のよう
な出力が得られるから、これを第７図に示すよう
に、抵抗R3，R4、コンデンサＣなどによりなる
平滑回路で直流に変換してから、トランジスタＴ
r2に加えるようにすれば、リツプル分の影響をう
けることなしに第５図について述べたのと同様の
作用、効果が得られる。
の出力がはね上り領域で直流になる場合を例にと
つて説明したが、制御入力回路のインピーダンス
を十分大きくできない場合もあり、そのときは制
御入力が直流であつても負荷抵抗ＲLの両端に生
じる出力電圧波形は第６図に示すように、リツプ
ル分を含んだ波形となることが知られている。こ
の場合、出力電圧波形で電圧の高い部分の電圧の
値は制御入力に比例して直線的に変化するので、
定電圧ダイオードＤZ2ツエナ電圧を、少なくと
も、上記の電圧の高い部分より低く設定しておけ
ば、定電圧ダイオードＤZ2を通して第６図のよう
な出力が得られるから、これを第７図に示すよう
に、抵抗R3，R4、コンデンサＣなどによりなる
平滑回路で直流に変換してから、トランジスタＴ
r2に加えるようにすれば、リツプル分の影響をう
けることなしに第５図について述べたのと同様の
作用、効果が得られる。
なお、このような方法は、電動機電流ＩMに含
まれるリツプル分のために磁気移相器MPSの出
力電圧にリツプル分が含まれている場合に適用し
ても有効である。
まれるリツプル分のために磁気移相器MPSの出
力電圧にリツプル分が含まれている場合に適用し
ても有効である。
第８図は本発明の他の実施例であつて、第１
図、第３図と同一の記号は同一の意味を表わす。
第３図と異なる点は、抵抗ＲWと開閉器WFCの直
列回路が、電動機Ｍの界磁Ｆに並列に接続されて
いること、またトランジスタＴr2は開閉器WFC
の操作コイルを励磁するようになつていることで
ある。
図、第３図と同一の記号は同一の意味を表わす。
第３図と異なる点は、抵抗ＲWと開閉器WFCの直
列回路が、電動機Ｍの界磁Ｆに並列に接続されて
いること、またトランジスタＴr2は開閉器WFC
の操作コイルを励磁するようになつていることで
ある。
また、指令電流ＩP、電動機電流ＩMをそれぞれ
制御巻線Ｎc1，Ｎc3に加える方向が、第１図、第
３図とは逆方向になつている。
制御巻線Ｎc1，Ｎc3に加える方向が、第１図、第
３図とは逆方向になつている。
このような構成において、バイパス電流ＩBを
調整すれば、磁気移相器MPSの特性は、第９図
に示すように制御入力零のとき、通流角αが最
大、つまり出力電圧平均値が最大となる。そし
て、この実施例では指令電流ＩP、電動機電流ＩM
を第１図、第３図とは逆方向に加えているので、
指令電流ＩPは通流角αを小さくする方向に作用
し、電動機電流ＩMは通流角αを大きくする方向
に作用する。
調整すれば、磁気移相器MPSの特性は、第９図
に示すように制御入力零のとき、通流角αが最
大、つまり出力電圧平均値が最大となる。そし
て、この実施例では指令電流ＩP、電動機電流ＩM
を第１図、第３図とは逆方向に加えているので、
指令電流ＩPは通流角αを小さくする方向に作用
し、電動機電流ＩMは通流角αを大きくする方向
に作用する。
そこで、この実施例では第９図に示すようにＳ
１点の電圧、つまり第３図ではチヨツパCHのオ
ン信号であつた電圧の、立上り部分に同期したパ
ルス電圧をチヨツパCHのオフ信号とし、第３図
ではチヨツパCHのオフ信号であつた、方形波交
流の極性を反転する点に同期して得たパルス電圧
をオン信号としている。
１点の電圧、つまり第３図ではチヨツパCHのオ
ン信号であつた電圧の、立上り部分に同期したパ
ルス電圧をチヨツパCHのオフ信号とし、第３図
ではチヨツパCHのオフ信号であつた、方形波交
流の極性を反転する点に同期して得たパルス電圧
をオン信号としている。
このようにすれば、指令起磁力Ｎc1ＩPと帰還
起磁力Ｎc3ＩMとがほぼ等しくなるＰ点で動作
し、電動機電流ＩMは指令電流ＩPに比例するよう
に自動制御されることは第３図の実施例場合と同
様である。
起磁力Ｎc3ＩMとがほぼ等しくなるＰ点で動作
し、電動機電流ＩMは指令電流ＩPに比例するよう
に自動制御されることは第３図の実施例場合と同
様である。
そしてＰ点がO′点に達するとチヨツパCHは全
開状態となり、それ以上は電動機電流ＩMは減少
してゆき、それに応じて電動機Ｍの速度も増加し
てゆく。いわゆる自由加速状態になる。
開状態となり、それ以上は電動機電流ＩMは減少
してゆき、それに応じて電動機Ｍの速度も増加し
てゆく。いわゆる自由加速状態になる。
しかるに、この状態では速度を十分高めること
が困難であるため、高速まで加速することが要求
される場合は界磁下の電流を分流する、いわゆる
弱め界磁が一般に用いられる。
が困難であるため、高速まで加速することが要求
される場合は界磁下の電流を分流する、いわゆる
弱め界磁が一般に用いられる。
本実施例では、自由加速状態になつて電動機電
流ＩMが減少してくると、磁気移相器MPSの動作
点は第９図のＱ点のようになり、はね上り領域に
ははいつている。そこで、第３図の実施例で説明
したように、電動機電流ＩMのあるレベルにおい
て、トランジスタＴr2が短絡され、その結果、開
閉器WFCの操作コイルが励磁され、抵抗ＲWが界
磁Ｆに並列に接続されて弱め界磁の状態となる。
流ＩMが減少してくると、磁気移相器MPSの動作
点は第９図のＱ点のようになり、はね上り領域に
ははいつている。そこで、第３図の実施例で説明
したように、電動機電流ＩMのあるレベルにおい
て、トランジスタＴr2が短絡され、その結果、開
閉器WFCの操作コイルが励磁され、抵抗ＲWが界
磁Ｆに並列に接続されて弱め界磁の状態となる。
本実施例によれば、やはり定電圧ダイオードや
トランジスタなどの簡単な部品を追加するのみ
で、電動機電流が小さくなつたことを検出して弱
め界磁制御を行なうことができるという効果があ
る。
トランジスタなどの簡単な部品を追加するのみ
で、電動機電流が小さくなつたことを検出して弱
め界磁制御を行なうことができるという効果があ
る。
なお、以上の実施例は、サイリスタ装置で制御
される負荷の電流を検出する例であるが、負荷の
電圧を抵抗器を介して電流に変換し、磁気移相器
の制御巻線に加えれば、電圧検出にも適用できる
ことは明らかである。
される負荷の電流を検出する例であるが、負荷の
電圧を抵抗器を介して電流に変換し、磁気移相器
の制御巻線に加えれば、電圧検出にも適用できる
ことは明らかである。
また、以上の実施例は、磁気移相器を用いるも
のを例としたが、磁気移相器はもともと磁気増幅
器と回路が同一であり、出力の通角を利用するが
故に磁気移相器と称されている。したがつて、出
力の平均値を利用する、いわゆる磁気増幅器を用
いた制御系であつても、やはりその残留出力領域
を利用して上述の実施例と同様の電流検出作用が
得られることは明白である。
のを例としたが、磁気移相器はもともと磁気増幅
器と回路が同一であり、出力の通角を利用するが
故に磁気移相器と称されている。したがつて、出
力の平均値を利用する、いわゆる磁気増幅器を用
いた制御系であつても、やはりその残留出力領域
を利用して上述の実施例と同様の電流検出作用が
得られることは明白である。
本発明においては、磁気移相器の正規の移相制
御領域においては、その出力電圧波形は位相制御
された断続するオンオフ波形となり、オンはＥL
≒Ｅa1（Ｅa2）、オフはほぼ零（励磁電流分は残
る）であることと、残留出力領域では、連続波形
であること、つまり、磁気移相器の制御入力が純
直流の場合、第５図２および第６図ロのようにな
り、入力が脈流の場合は、その影響で更に脈動す
るが、連続波形であることに変りはないことに着
目したものである。
御領域においては、その出力電圧波形は位相制御
された断続するオンオフ波形となり、オンはＥL
≒Ｅa1（Ｅa2）、オフはほぼ零（励磁電流分は残
る）であることと、残留出力領域では、連続波形
であること、つまり、磁気移相器の制御入力が純
直流の場合、第５図２および第６図ロのようにな
り、入力が脈流の場合は、その影響で更に脈動す
るが、連続波形であることに変りはないことに着
目したものである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、簡単な構成によつてサイリス
タ装置の出力を検出し得る磁気制御回路が得られ
実用上の効果は大なるものがある。
タ装置の出力を検出し得る磁気制御回路が得られ
実用上の効果は大なるものがある。
第１図は従来の磁気移相器制御方式の一例を示
す図面、第２図はその特性および動作波形を示す
図面、第３図は本発明になる電流検出方を適用し
た磁気移相器制御方式の一実施例を示す図面、第
４図はその特性を示す図面、第５図はその動作波
形を示す図面、第６図は回路条件が変化した場合
の動作波形を示す図面、第７図はその場合に本発
明になる電流検出方式を適用した他の実施例を示
す図面、第８図は本発明を適用した他の実施例を
示す図面、第９図はその特性および動作波形を示
す図面である。 Ｂ……バツテリ、CB……遮断器、Ｍ……電動
機、Ｆ……界磁、CH……チヨツパ、MPS……磁
気移相器、ＤZ1，ＤZ2……定電圧ダイオード、Ｔ
r1，Ｔr2……トランジスタ、WFC……開閉器、
RW……抵抗。
す図面、第２図はその特性および動作波形を示す
図面、第３図は本発明になる電流検出方を適用し
た磁気移相器制御方式の一実施例を示す図面、第
４図はその特性を示す図面、第５図はその動作波
形を示す図面、第６図は回路条件が変化した場合
の動作波形を示す図面、第７図はその場合に本発
明になる電流検出方式を適用した他の実施例を示
す図面、第８図は本発明を適用した他の実施例を
示す図面、第９図はその特性および動作波形を示
す図面である。 Ｂ……バツテリ、CB……遮断器、Ｍ……電動
機、Ｆ……界磁、CH……チヨツパ、MPS……磁
気移相器、ＤZ1，ＤZ2……定電圧ダイオード、Ｔ
r1，Ｔr2……トランジスタ、WFC……開閉器、
RW……抵抗。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体装置と、この半導体装置によつて制御
される負荷と、前記半導体装置の出力に応じた電
気量を制御入力として帰還し、前記半導体装置の
ゲート制御を行う磁気移相器とを備えたものにお
いて、前記磁気移相器の出力電圧波形が継続のな
い連続波形であることを検出する手段を設け、こ
の検出手段の出力により前記磁気移相器の動作点
がはね上り領域に入つたことを検出することを特
徴とする磁気制御回路。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記半導体
装置の出力は、前記磁気移相器に対し正規の移相
出力を減少せしめる方向に帰還されていることを
特徴とする磁気制御回路。 ３ 特許請求の範囲第１項において、前記半導体
装置の出力は、前記磁気移相器に対し、正規の移
相出力を増加せしめる方向に帰還されていること
を特徴とする磁気制御回路。 ４ 特許請求の範囲第２項において、前記検出手
段の出力により前記半導体装置の電源を遮断する
ようにしたことを特徴とする磁気制御回路。 ５ 特許請求の範囲第３項において、前記半導体
装置は電動機を負荷として備え、前記検出手段の
出力により前記電動機の界磁を弱めるようにした
ことを特徴とする磁気制御回路。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13178076A JPS5357737A (en) | 1976-11-04 | 1976-11-04 | Magnetic control circuit |
| US05/844,120 US4171510A (en) | 1976-11-04 | 1977-10-20 | System for detecting output of controllable semiconductor device |
| DE2749280A DE2749280C2 (de) | 1976-11-04 | 1977-11-03 | Regelanordnung für eine mit vorgegebener Frequenz zünd- und löschbare Halbleiter-Schaltvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13178076A JPS5357737A (en) | 1976-11-04 | 1976-11-04 | Magnetic control circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5357737A JPS5357737A (en) | 1978-05-25 |
| JPS6129225B2 true JPS6129225B2 (ja) | 1986-07-05 |
Family
ID=15065967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13178076A Granted JPS5357737A (en) | 1976-11-04 | 1976-11-04 | Magnetic control circuit |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4171510A (ja) |
| JP (1) | JPS5357737A (ja) |
| DE (1) | DE2749280C2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5936507B2 (ja) * | 1978-10-21 | 1984-09-04 | 株式会社日立製作所 | チヨツパ制御装置 |
| US4272713A (en) * | 1979-10-30 | 1981-06-09 | Pritchard Eric K | Switching transconductance amplifier for inductive loads |
| US4447767A (en) * | 1981-03-31 | 1984-05-08 | John J. Barni | SCR Motor speed control |
| US4449080A (en) * | 1982-05-27 | 1984-05-15 | General Electric Company | Electric vehicle protection scheme |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3413494A (en) * | 1966-06-28 | 1968-11-26 | Reliance Electric & Eng Co | Magnetic amplifier control system |
| JPS5213608B2 (ja) * | 1972-12-04 | 1977-04-15 | ||
| JPS5531720B2 (ja) * | 1972-12-04 | 1980-08-20 | ||
| JPS564094B2 (ja) * | 1974-02-06 | 1981-01-28 | ||
| JPS51102547A (ja) * | 1975-03-07 | 1976-09-10 | Hitachi Ltd |
-
1976
- 1976-11-04 JP JP13178076A patent/JPS5357737A/ja active Granted
-
1977
- 1977-10-20 US US05/844,120 patent/US4171510A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-11-03 DE DE2749280A patent/DE2749280C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5357737A (en) | 1978-05-25 |
| US4171510A (en) | 1979-10-16 |
| DE2749280C2 (de) | 1983-01-05 |
| DE2749280A1 (de) | 1978-05-24 |
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