JPS6152121A - 誘導回路エネルギ−転送装置の始動方法 - Google Patents

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】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は超伝導コイルなどの誘導回路に蓄えられたエ
ネルギーを転送する装置の始動方法に関する。

〔従来技術とその問題点〕

第３図は超伝導コイルによるエネルギー貯蔵の従来例を
示す回路図でありて、交流電源１からの交流電力は変圧
器２を介し第１のコンバータ３に与えられるが、この第
１コンバータ３により変換された直流電力は誘導回路と
しての超伝導コイル５に与えられる。この超伝導コイル
５のインダクタンスをＬとし、ここに流れる電流を工と
すればこの超伝導コイル５にはＬ−Ｉ２／２なるエネル
ギーが蓄えられることになり、周知のように超伝導コイ
ル５の抵抗は零であるから、この蓄えられたエネルギー
は減耗することな（、必要に応じて第１コンバータ３と
変圧器２を介し【交流電源ｌ側へ取り出すことができる
。しかしこの第３図の回路構成では超伝導コイル゛５と
交流電源１との間で授受されるエネルギー量が大きくな
ると、交流電源１に与える無効電力の影響が大きくなっ
て不都合である。

第２図は超伝導コイルによるエネルギー貯蔵と転送の従
来例を示す回路図であって、この第２図に示す回路構成
により、上述のＷＪ３図の回路における不都合を解消し
ている。

第２図において、交流電源１からの交流電力は変圧器２
を介して第１コンバータ３に与えられ、この第１コンバ
ータ３から出力される直流電力は開閉器４を介して誘導
回路としての超伝導コイル５に送り込まれて蓄積される
のは前述の第３図の場合と同様である。しかしこの場合
超伝導コイル５へのエネルギーの蓄積は比較的に長い時
間をかけてゆっくりとなされるようにしているので、前
述したような交流電源１への不都合な影響は避けること
かできる。

この超伝導コイル５に蓄積されているエネルギーを転送
するには、まず開閉器４を開路して交流電源１からのエ
ネルギー供給を断ち、つぎにこの蓄積エネルギーを第２
のコンバータ６と第３のコンバータ８とにより負荷９の
要求仕様に適合する電力に変換する。たとえば負荷９が
間欠的に大電流パルスを要求する核融合装置などのコイ
ル、あるいは大電力を貯蔵する超伝導コイルであっても
、交流電源１に悪影響を与えることなくこれらの要求を
満足させる電力を取出すことができる。これら第２コン
バータ６の交流側と第３コンノく一タ８の交流側とを接
合している交流中間回路には転流コンデンサ７が設置さ
れていて、この転流コンデンサ７にコンバークかも電流
が供給されて交流電圧を形成するのであるが、この交流
電圧は第２コンバータ６と第３コンバータ８０転流電圧
ともなる。さらにこの交流電圧の周波数は交流電源１０
周波数よりも為くすることにより、転流コンデンサ７の
容量を低減させるとともにＷＪ２と第３コンバータ６．
８のｔ流すップルを抑制している。ここで６Ｕ、６Ｖ、
６Ｗ、６Ｘ、６Ｙ、６　Ｚは第２　コアバータロを構成
する各アームである。

ところで超伝導コイ／Ｌ１５に蓄積されているエネルギ
ーを負荷９に転送するために、まず開閉器４を開路して
第１コンバータ３かも超伝導コイル５に流れる電流を遮
断し、このとき超伝導コイル５に誘起されるし・（ｄＩ
／ｄｔ）なる電圧（Ｌは超伝導コイル５のインダクタン
ス、工は電流）を第２コンバータ６に印加して点弧慟圧
を作りだしている。

しかしこの誘起電圧は同閉器４の電流遮断速度やアーク
の状態などにより一定とはならず、第２コンバータ６を
構成している素子に対して過電圧になることもあり、確
実で信頼性が高いコンバータ始動方法とは言えない。ま
たこの過電圧を吸収するためのサージ電圧吸収装置など
の過電圧保護回路を必要とする場合もあり、ａ雑で高価
忙なるという欠点も合わせて有する。

〔発明の目的〕

この発明は、超伏４トコイルなどの誘導回路に蓄積され
たエネルギーを負荷に転送する装置を異常電圧を発生す
ることなく確実かつ容易に始動させることができるｖｊ
導回路エネルギー転送装置の始動方法を提供することを
目的とする。

〔発明の狭点〕

この発明は、超伝導コイルなどの誘導回路に蓄積された
エネルギーをコンバータを使用して負荷に転送するにあ
たって、まず当該転送用コンバータの特定相の上下アー
ムに点弧パルスを与えて４通させることにより、誘導回
路に流れている電流を７リーホイーリングモードでこの
転送用コンバータに流すようにして交流電源からの電力
供給を遮断し、しかる後に当該転送用コンバータに正規
のパルスを与えて通常動作をさせようとするものである
。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の実施例を示す制御回路図であるが、こ
の第１図に示す制御回路は、第２図に示す回路を制御す
るものであるから、この第１図と第２図とにより以下に
本発明の詳細な説明する。

第２図における開閉器４は閉路していて交流電源１から
の交流電力は第１コンバータ３により直流電力に変換さ
れて誘導回路としての超伝導コイル５に徐々に蓄積され
つつあるとする。この蓄積エネルギーを負荷９に転送す
るには、まず第２コンバータ６を始動させねばならない
。第１図の１１は常時開のエネルギー転送指令接点であ
り、４Ｂは開閉器４の常時閉なる補助接点であって、超
伝導コイル５が交流電源１かもエネルギーの供給なうけ
ているとき、この補助接点４Ｂは開状態にある。そこで
エネルギー転送指令が発令されて転送指令接点１１が閉
路すると、この転送指令信号がモノステープル索子１２
に与えられて、ここからのパルス信号がＯＲ素子１５　
Ｕと１５Ｘのみに与えられるので、第２コンバータ６の
第１相上側アーム６Ｕと下側アーム６Ｘに点弧信号が与
えられて導通する。さらにモノステーブル素子１２から
のパルス信号は開閉器４０開路装置４Ｃにも与えられる
ので、開閉器４は回路を遮断する。

このように第２コンバータ６の第１相上下アームが導通
し、かつ開閉器４か開路することで第１コンバータ３→
開閉器４→超伝導コイル５→第１コンバータ３の経路で
流れていた電流はフリーホイーリングモードとなって超
伝導コイル５→第２コンバータ下側アーム６Ｘ→第２コ
ンバータ上側アーム６Ｕ→超伝導コイル５の経路に流れ
る。

開閉器４の開路に伴って第１図に示す開閉器補助接点４
Ｂは閉路するのでエネルギー転送指令接点１１かもの転
送指令信号はＡＮＤ素子１４Ｕ　、　１４ｖ。

１４Ｗ、１４Ｘ、１４Ｙ、１４ＺＫ与え６レルノーｃ一
点弧角調整器１３からの点弧信号はこれらＡＮＤ素子１
４Ｕ、Ｖ。

Ｗ、Ｘ、Ｙ、ＺとＯＲ素子ｔｓｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙ、ｚ
を経由して第２コンバータ６の各アームに与えられて当
該第２コンバータ６は正常運転に入る。さらに第３コ／
バータ８が運転されて負荷９に所要の電力が供給される
。

なおエネルギー転送指令発令から第３コンバータ８運転
までの一連の動作において、各機器の動作の遅れに対応
して各段階ごとに図示されていない所要の時間遅れ要素
を挿入するなどの考慮を払う必要があることは当然であ
る。

〔発明の効果〕

この発明によれば、超伝導コイルなどの誘導回路に蓄積
されるエネルギーをコンバータを介して負荷に転送する
にあたって、コンバータの特定相の上下アームを導通さ
せて超伝導コイルに流れている電流を７リーホイーリン
グモードで循環させてから当該コンバータを通常運転さ
せるようにしているので、電流を遮断することに伴う異
常電圧の発生を防止しながら確実にエネルギー転送態勢
にすることができるはかりでなく、点弧ノ（１１７回路
に簡単な部品を追加するのみで過電圧抑制回路を不要に
できるので、エネルギー転送装置の始動方法が高信頼性
で、かつ低コストで実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す制御回路図であり、第２
図は超伝導コイルによるエネルギー貯蔵と転送の従来例
を示す回路図、第３図は超伝導コイルによるエネルギー
貯蔵の従来例を示す回路図である。 ｌ・・・交流電源、２・・・変圧器、３・・・第１コン
バータ、４・・・開閉器、４Ｂ・・・開閉器補助接点、
４Ｃ・・・開閉器回路装置、５・・・誘導回路としての
超伝導コイル、６・・・第２コンバータ、６Ｕ、Ｖ、Ｗ
、Ｘ、Ｙ。 ２・・・第２コンバー、夕各アーム、７・・・転流コン
デンサ、８・・・第３コンバータ、９・・・負荷、１１
・・・エネルギー転送指令接点、１２・・・モノステー
ブル素子、１３・・・点弧角調整器、１４Ｕ、Ｖ、Ｗ、
Ｘ、Ｙ、Ｚ・ＡＮＤ第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電力を直流電力に変換する第１のコンバータから開
   閉器を介して誘導回路に蓄えられる直流電力を第２のコ
   ンバータで任意の電圧と周波数の交流電力に変換し、該
   交流電力を第３のコンバータで所望の直流電力に変換し
   て負荷に供給する誘導回路エネルギーの転送装置におい
   て、前記第２コンバータ特定相の上下アームを同時に導
   通させたのち前記開閉器を開にし、次いで当該第２コン
   バータと前記第３コンバータを始動させることを特徴と
   する誘導回路エネルギー転送装置の始動方法。