JPS6233822B2 - - Google Patents

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JPS6233822B2
JPS6233822B2 JP57038914A JP3891482A JPS6233822B2 JP S6233822 B2 JPS6233822 B2 JP S6233822B2 JP 57038914 A JP57038914 A JP 57038914A JP 3891482 A JP3891482 A JP 3891482A JP S6233822 B2 JPS6233822 B2 JP S6233822B2
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JP
Japan
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coil
energy
circuit
switch
controlled
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JP57038914A
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English (en)
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JPS58154345A (ja
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Shigenori Tono
Yoshiro Kano
Kanji Katsuki
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Priority to DE8383102313T priority patent/DE3364136D1/de
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Publication of JPS6233822B2 publication Critical patent/JPS6233822B2/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
    • H01F6/006—Supplying energising or de-energising current; Flux pumps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
    • Y10S505/825—Apparatus per se, device per se, or process of making or operating same
    • Y10S505/867—Electric power conversion system
    • Y10S505/868—Current conversion

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Relay Circuits (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、コイルに貯蔵されたエネルギーを
コンデンサを介して、別のコイルに転送する、コ
イル間エネルギー転送回路に関するものである。
この種の先行技術として第1図に示すものがあ
つた。図において1は単一極性で使用されるコン
デンサ、21,22はダイオード、31はエネル
ギー放出用コイル、41はエネルギー吸収用コイ
ル、51,52は自己開閉制御可能なスイツチ、
81はコンデンサ1の電圧を一定に保つよう、ス
イツチ51を開閉制御するための通流率制御回
路、82はエネルギー吸収コイル41に転送され
るエネルギー量をスイツチ52の開閉により制御
するために設けた通流率制御回路である。
次に、第1図の動作について説明する。第2図
〜は、スイツチ51,52の動作モードと回
路に流れる電流方向を示した図で、動作モードが
〜の4種類あることを示している。第3図a
〜eはΔtを一つの制御時間間隔とした場合の各
部の動作波形の例である。図中Vcはコンデンサ
1の端子間電圧iD21はダイオード21の通電々
流波形、V1はコイル31の端子間電圧、iS52は
スイツチ52の通電々流波形、V2はコイル41
の端子電圧を示す。
第1図において、スイツチ51は、コンデンサ
1の端子間電圧を一定に制御するために制御回路
81により通流率が制御され、一定周期毎に開閉
制御される。一方スイツチ52は制御回路82に
より、通流率が制御され、一定周期毎に開閉制御
され、コイル41へ転送されるエネルギー量に応
じてコイル41に印加される電圧を制御する働き
をする。
この第1図の回路は、以上のように構成されて
いるため、コイル間のエネルギー転送方向が一方
向しかなく、超電導コイルなど、エネルギー損失
の少ないコイルを負荷とした場合、コイル41の
動作を終了する毎に図に示さないエネルギー放出
回路によりエネルギーを消費しなければならない
欠点や、コイルに流れる電流方向が一方向しかと
れないなどの問題があつた。
この発明は、上記のような点に鑑みてなされた
もので、ダイオードと自己開閉制御可能なスイツ
チで構成されたブリツジ回路に、コイルを接続す
ることにより、コイル間のエネルギー転送が、コ
イル間で相互に行なうことができる回路を提供す
ることを目的とするほか、さらにコイルに流れる
電流方向も可逆に制御することができる新たな回
路を提供することを目的としている。
以下この発明の一実施例を第4図について説明
する。図において、1は単一極性で使用するコン
デンサ、11,12は自己開閉制御可能なスイツ
チとして用いたゲートターンオフサイリスタ、2
1,22はダイオード、30はエネルギー転送を
行なうコイルである。
81は自己開閉制御可能なスイツチ11,12
の通流率を制御する回路である。
201は、エネルギー転送回路の主回路部分で
ある。
次に実施例における回路の動作を説明する。即
ち、コイル30からエネルギーを放出する動作
は、スイツチ11,12を同時にOFFすること
により行なう。コイル30がエネルギーを吸収す
る動作はスイツチ11,12を同時にONするこ
とにより行なわれる。コイルエネルギーを保持す
る動作は、スイツチ11,12を交互にONまた
はOFFを行なうことにより行なわれる。なお、
各動作におけるエネルギー転送量の制御はスイツ
チ11,12の通流率を制御することにより行な
う。
第5図は、動作説明に使用する回路電流方向を
示す図でIS11,IS12はスイツチ11,12を流
れる電流ID21,ID22はダイオード21,22を
流れる電流を示す。Idは回路よりコンデンサ1の
方向へ流れる電流である。第5図は第4図の左側
の回路で説明しているが第4図の右側の回路で説
明しているが第4図の右側の回路も同様である。
第6図は、コイル30からエネルギーを放出す
るモードの電流路を示し、第7図a〜fは、スイ
ツチ11,12の通流率を50%以下に制御した場
合の第5図の各部の電流波形を示す。
第8図〜は、コイル30にエネルギーを保
持するモードの電流路を示し、第9図a〜fは、
スイツチ11,12の通流率を50%に制御した場
合の各部の電流波形を示す。
第10図は、コイル30にエネルギーを吸収す
るモードの電流路を示し、第11図は、スイツチ
11,12の通流率を50%以上に制御した場の各
部の電流波形を示す。
なお、エネルギー放出を行なうコイルに接続さ
れたスイツチ11,12は、コンデンサ1の端子
間電圧が一定値となるように通流率が制御回路8
1により制御される。
また、エネルギー吸収を行なうコイルに接続さ
れたスイツチ11,12は転送すべきエネルギー
量に応じて通流率が制御回路81により制御され
る。
エネルギー保持モードの場合は、スイツチ1
1,12は50%の通流率で交互に開閉を繰返す動
作を行う。
以上のように、第4図の回路はエネルギー放
出、保持、吸収のいずれの動作も一種の回路構成
で実現できる回路である。
なお、以上の説明は第4図の左側の回路につい
て述べたが、右側の回路についても同様の動作を
行ないコイル30間でエネルギーの授受がなされ
る。
また第12図に、コイルに流れる電流方向も可
逆に制御することができる新たな回路の一実施例
を示す。
同図において、201は先に説明したエネルギ
ー転送回路の実施例、301はコイルに流れる電
流方向が可逆に制御することができる新たな回路
の実施例である。
同図に示す11,12,51,52は自己開閉
制御可能なスイツチとして用いたゲートターンオ
フサイリスタ、21,22,61,62はダイオ
ード、30はエネルギー転送を行なうコイル、8
1は自己開閉制御可能なスイツチ11,12,5
1,52の通流率を制御するための制御回路、9
1はコイルの電流方向により、自己開閉制御可能
なスイツチへ送る制御信号を切換る切換回路であ
る。
次に動作について説明する。第12図の回路3
01において、コイル30に流れる電流ILの方
向が図示の方向の場合には、コイル30のエネル
ギー放出、保持、吸収動作は、に示す自己開閉制
御可能なスイツチ11,12の開閉による通流制
御により行なわれ、動作時の各部の電流等の波形
は、回路201の場合と同様である。この時、の
スイツチ51,52およびのダイオード61,6
2は電流路の一部を構成す回路要素としては動作
せず、スイツチ51,52は切換回路91により
開状態に制御される。
また、コイル30に流れる電流の方向が図示と
逆の場合には、回路301のスイツチ11,12
および、ダイオード21,22は、電流路の一部
を構成する構成要素としては動作せず、スイツチ
51,52およびダイオード61,62が電流路
を構成する様に動作し、スイツチ11,12は切
換回路91により開状態に制御されている。
なお、この時のスイツチ51,52はコイルエ
ネルギー放出、保持、吸収動作の場合に、スイツ
チ11,12が行なうと同じ通流率制御により開
閉される。
以上のようにして、第12図の回路301は、
一種の回路構成により、エネルギー放出、保持、
吸収およびコイル電流方向の反転が可能な回路動
作を行なう。
なお、実施例においては、自己開閉制御可能な
スイツチ11,12としてゲートターンオフサイ
リスタを用いたが、ゲートターンオフサイリスタ
以外に、サイリスタ、トランジスタ、逆導通サイ
リスタ等により構成されたチヨツパー回路など自
己開閉制御可能な同等スイツチ機能により同様な
効果を得ることができる。第13図は、逆導通サ
イリスタを用いた別な実施例で、101,10
2,103,104は逆導通サイリスタ、11
1,112,113,114は転流用逆導通サイ
リスタ、121,122,123,124は転流
用コンデンサ、131,132,133,134
は転流用リアクトルである。その他の構成は他の
実施例と同じである。
なお、上述の各実施例は、エネルギー放出用お
よびエネルギー吸収用のコイルが共に1個のみを
示しているが、いずれもまたは一方のみを複数個
設けてコンデンサを共通に使用することも可能で
ある。
以上のように、この発明による、コイル間のエ
ネルギー転送回路は、コイル間でいずれの方向に
もエネルギー転送が可能となるほか、回路の動作
周波が、自己開閉制御可能なスイツチの開閉周波
数2倍となるため、コンデンサの端子間電圧リツ
プルが小さくなり、コンデンサの容量を小さく選
定することが可能である。
また、コンデンサ電圧が一定となるよう制御が
行なわれているため、コイル間エネルギー転送以
外の一定電圧を使用するコイル以外の機器との間
でエネルギー転送を行なうことも可能である。
さらに、本発明の新たな変形により、コイルに
流れる電流方向も可逆に制御することが可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の先行技術を示す回路構成
図、第2図〜は第1図の動作を説明するため
の動作モード図、第3図a〜eは第1図の各部の
電圧または電流の推移を示す波形図、第4図はこ
の発明の一実施例を示す回路構成図、第5図は第
4図の電流の流れを示す要部回路図、第6図、第
8図,、第10図は第4図の動作を説明する
ための動作モード図、第7図a〜f、第9図a〜
fおよび第11図a〜fは夫々異なつた通流率制
御による第4図の各部の電圧または電流の推移を
示す波形図、第12図および第13図はこの発明
の他の実施例を示す回路構成図である。 図において、1……コンデンサ、11,12…
…自己開閉制御可能なスイツチ、21,22,6
1,62……ダイオード、30……コイル、8
1,82……通流率制御を行なう制御回路、91
……切換回路、101,102,103,10
4,111,112,113,114……逆導通
サイリスタ、121,122,123,124…
…転流コンデンサ、131,132,133,1
34……転流リアクトル、201……コイル電流
が一定方向な双方向エネルギー転送回路、301
……コイル電流が可逆に制御可能な双方向エネル
ギー転送回路、401……エネルギー放出用エネ
ルギー転送回路、402……エネルギー吸収用エ
ネルギー転送回路である。なお、図中同一符号は
同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 スイツチおよびダイオードを接続した第1の
    直列体と第2の直列体をコイルと並列接続した第
    1の転送回路と第2の転送回路を備え、上記第1
    の直列体のスイツチとダイオードの接続点をコン
    デンサの一端側に接続し、上記第2の直列体のス
    イツチとダイオードをコンデンサの他端側に接続
    してなり、エネルギーの放出はダイオードとコイ
    ルの直列体を通して行なうと共にエネルギーの吸
    収はスイツチとコイルの直列体を通して行ない、
    且つ上記第1の転送回路のスイツチの開閉制御に
    よりコンデンサの電圧および極性を一定に制御
    し、上記第2の転送回路のスイツチの開閉制御に
    よりコイルに転送するエネルギー量を制御するよ
    うにしたことを特徴とするコイル間エネルギー転
    送回路。 2 スイツチはチヨツパ回路で構成され、チヨツ
    パ回路の通流率制御を行なうようにしたことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載のコイル間エ
    ネルギー転送回路。 3 ダイオードには逆極性に別のチヨツパー回路
    を並列接続するとともに、上記チヨツパー回路に
    は逆極性に別のダイオードを並列接続し、コイル
    に流れる電流方向を可逆制御するようにしたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第2項記載のコイル
    間エネルギー転送回路。 4 第1の転送回路およびまたは第2の転送回路
    を複数個設け、共通のコンデンサに接続し、複数
    のコイル間で相互にエネルギー転送を行なうこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項〜第3項の何
    れかに記載のコイル間エネルギー転送回路。
JP57038914A 1982-03-09 1982-03-09 コイル間エネルギ−転送回路 Granted JPS58154345A (ja)

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EP83102313A EP0088445B1 (en) 1982-03-09 1983-03-09 Circuit arrangements for transmitting energy to and from coils
US06/473,405 US4584518A (en) 1982-03-09 1983-03-09 Circuit for transmitting energy to and from coils
DE8383102313T DE3364136D1 (en) 1982-03-09 1983-03-09 Circuit arrangements for transmitting energy to and from coils

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EP0088445A1 (en) 1983-09-14
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