JPS6135170A

JPS6135170A - 電源装置

Info

Publication number: JPS6135170A
Application number: JP15607084A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ikeda; 博池田; Osamu Higa; 修比嘉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-07-26
Filing date: 1984-07-26
Publication date: 1986-02-19

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。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明は大電流を高速に制御する必要のある核融合用コ
イル電源等の電源装置に関するものである。

［発明の技術的背景とその問題点］核融合用プラズマを発生させる時には、プラズマの位置
を制御するためにプラズマ位置制御用コイルの電流を高
速に制御する必要がある。このため電流制御用に大電流
高電圧の電源が必要である。

従来このような電源としては制御整流装置とダイオード
整流装置を直列に接続した電源装置が使用されプラズマ
電流立ち上げ時１０ｋＶ〜２０ｋＶの直流電圧を発生さ
せ、プラズマ電流がフラン１〜になりプラズマ位置制御
用コイル電流もフラットになるとダイオード整流器用交
流しゃ断器を開極し数ｋＶの制御整流装置によりプラズ
マ位置制御用コイルの電流を制御していた。

しかし、このような電源装置においては、ダイオード整
流装置の交流側しゃ断器を開極した時に、交流系統から
見て大きな負荷変動が発生し、交流母線に大きな外乱を
与えるという不具合があった。

また１０数ｋＶ、数１０ｋＡのダイオード整流装置が必
要となり高価であった。特に中規模核融合装置で、交流
側に電動弁Ｎｍがなく、商用系統より受電する場合には
、一度に大きな負荷変動を発生させることができないた
め、すべて制御整流装置で電流制御を行なうとか、ダイ
オード整流器を数台直列に接続して順次交流しゃ断器を
開極する等の電源装置が必要となり非常に高価であった
。

［発明の目的］本発明の目的は、前記不具合を解消し交流母線に与える
外乱がなく、簡潔で経済性のすぐれた電源装置を提供す
ることである。

［発明の概斐］本発明は制御整流装置と直列に初期充電を行なったコン
デンサを接続し、このコンデンサと並列にダイオードを
接続しプラズマ電流立ち上げ時は、コンデンサに充電さ
れたエネルギを放電し、その後、ダイオードに電流を転
流させダイオードを介して制御整流装置により電流を制
御する電源装置である。

［発明の実施例］第１図に本発明の一実施例のブロック図を示す。

第１図において、１は交流母線、２は交流しゃ断器、３
は母線電圧を必要な電圧に変換する整流器用変圧器、４
は交流を直流に変換する制御整流装置、５は負荷、６は
起動時に負荷に電流を供給するコンデンサ、７はコンデ
ンサ６を制御整流装置を起動する前に充電する充電装置
、８はコンデンサ６の電流を転流させるダイオードであ
る。９は直流電流検出器、１０は直流電流基準信号５１
と直流電流検出器の差を検出する演算回路、１１は負荷
電流が基準電流に一致するよう制御整流装置４の制御量
を決定する定電流制御回路、１２は制御整流装置４の点
弧タイミングを決定する位相制御回路、１３は位相制御
回路１２の出力を増幅し、制御整流装置４を構成する制
御整流素子に点弧パルスを与えるパルスアンプ回路であ
る。ＬＬは負荷電流、ｉｃはコンデンサ６の放電電流で
ある。

第２図に負荷電流ＬＬとコンデンサ６の電流Ｌｃ及びコ
ンデンサ電圧Ｖ。、ダイオード８を流れる電流ｊ。のタ
イムチャートを示す。第３図にコンデンサ６の電流がダ
イオード８に転流した後の負荷電流の通電経路を示すブ
ロック図を示す。

ｊｏはダイオード８を流れる電流である。以下第１図、
第２図、第３図により本発明の作用について説明する。

負荷に電流を通電する前に、充電装置７により第１図に
示す極性に充電する。起動指令により制御整流装置４を
起動すると、コンデンサに充電されていた電荷は、制御
整流装置４、整流器用変圧器３、負荷５を通って放電し
、電流が急激に立ち上がる。制御整流装置４は、負荷電
流と直流電流基準信号５１とが等しくなるよう制御され
る。コンデンサ６からの放電電流ｌ。がビーク値に達し
、コンデンサ６の両端電圧が零になると、負荷電流は、
ダイオード８に転流し、第３図に示すように制御整流装
置４、負荷５、ダイオード８を通って流れる。

第２図に負荷電流と、コンデンサ電流、電圧、ダイオー
ド電流の関係を示す。起動時よりＴ１の期間は、コンデ
ンサを通ってコンデンサの放電電流と制御整流装置４に
より制御される電流が流れ、Ｔｌ後はコンデンサ電流は
ダイオード８に転流し制御整流装置４により制御される
電流がダイオード８を介して流れる。

すなわち、本発明の電源装置においては、コンデンサの
電荷が放電している期間Ｔ１においても制御整流装置４
により電流が制御できると共に、ダイオード８に負荷電
流が転流するため、電流をスムーズに立ち上げることが
できる。

負荷のインダクタンス値をＬとするとコンデンサ容量Ｃ
は、Ｔ　ｌ　＝Ｔ　μＦ　の関係式により決定される。

コンデンサの充電電圧はＥ。はＴ１時の負荷電流値ｊＬ
　（Ｔｌ）を決定することによりすなわち、必要な負荷
電流波形により、コンデンサ６により立ち上げる電流値
を決定すると、Ｔ１が決定されコンデンサ容量Ｃが決定
する。次にコンデンサ容量ＣとＪＬ（ＴＩ）により充電
電圧Ｅｃが決定される。

第４図に本発明の他の実施例のブロック図を示す。第４
図において第１図と同一のブロックは同一符号として説
明を省略する。第４図において、２−２は交流しゃ断器
、１４は突入電流抑制用抵抗、１５は交流電圧の電圧値
を変換する変圧器、１６は変圧器１５の出力を整流し、
コンデンサ６を充電するダイオード整流装置である。

本実施例においては、ダイオード整流装置１６を介して
コンデンサ６を充電した後に、交流しヤ断器２−２を開
極し、制御整流装置４を起動する。

コンデンサ電流２Ｇがピーク値に達し、コンデンサ電圧
Ｖ。が零になると、電流はダイオード整流装置１６に転
流する。すなわち本実施例においては、第１図に示した
ダイオード８が不要となりより経済性の高い電源装置と
なる。

［発明の効果］以上説明したように本発明の電源装置においては、制御
整流装置４とコンデンサ６を直列に接続し、コンデンサ
と並列にダイオード８を接続するか又は、ダイオード８
の代りに充電用ダイオード整流装置を使用することによ
り、交流系統に何ら外乱を与えることなく、簡単に誘導
性負荷５に高速に電流を立ち上げることができる。また
コンデンサを用いることにより経済性の高い電源装置と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明を説明するためのタイムチｔ　−ｈ第３図はコン
デンサ６が放電した後の負荷電流の通電経路を示すブロ
ック図、第４図は本発明の他の実施例である。１・・・交流母線、２．２−１．２−２・・・交流しゃ
断器、３・・・整流器用変圧器、４・・・制御整流装置
、５・・・負荷、６・・・コンデンサ、７・・・充電装
置、８・・・ダイオード、９・・・直流電流検出器、１
０・・・演算回路、１１・・・定電流制御回路、１２・
・・位相制御回路、１３・・・パルスアンプ、１４・・
・抵抗、１５・・・変圧器、１６・・・ダイオード整流
装置、５１・・・電流基準信号。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第２図− 第３図１−１　　　　　　　−１１−１．３第４図

Claims

【特許請求の範囲】

制御整流装置とコンデンサを直列に接続し、前記コンデ
ンサに並列に充電装置を接続し、前記コンデンサ電流が
放電した後は前記充電装置に負荷電流を転流させること
を特徴とした電源装置。