JPS63245265A

JPS63245265A - 周波数変換装置

Info

Publication number: JPS63245265A
Application number: JP62078615A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Uchino; 内野　広
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-03-31
Filing date: 1987-03-31
Publication date: 1988-10-12

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、サイリスタブリッジのΔ−Ｙ切換により、
運転可能な出力電圧の範囲を拡大した周波数変換装置に
関する。

（従来の技術）第４図は、従来の周波数変換装置を用いたセルビウス装
置の構成図である。図に於て、１，２゜３は逆並列接続
された第１．第２．＠３のサイリスタブリッジ、４，５
．６は第１、第２、第３のりアクドル、７，８．９は逆
並列接続されたサイリスタ素子より成るｍｘ　、第２　
ｅ第３のスイッチ、１９は電源、２０は第１．第２．第
３のサイリスタプリツノに交流電力を供給する電源変圧
器で、以上の１．２，３，４，５．６及び２ｏにより周
波数変換装置が構成される。また、２３は巻線形訪導ｔ
′＃ｈ機で、−次巻線は電源１９に接続され、二次巻線
は前記周波数変換装置に接続される。

以上の構成に於て、巻線形誘導を動機２３の運転速度範
囲を例えば同期速度の上下１５チとする場合、巻、銀形
誘導電動機２３の二次４圧は同期速度のときＯ１同期速
度より１５％低い速度のとき１５％、同期速度より１５
％高い速度のとき１５チとなるから、前記周波数変換装
置の容量は１５チで済む利点がある。しかし、例えば巻
線形誘導電動機２３が同期速度よ５１５％低い速度付近
で負荷を駆動して運転しているとき、ａ源系統に短時間
の停電があった場合、復電時に同期速度より１５％以上
低い範囲まで速度が低下していたとすれば１巻線形誘導
電動機２３の二次電圧が、前記周波数変換装置の定格電
圧以上となるため、運転を継続することができない。あ
るいは、巻線形誘導電動機２３が、同期速度より１５％
高い速度付近で負荷から駆動されて発電機として運転し
ているとき、電源系統に短時間の停電があった場合、復
電時に同期速度より１５％以上高い範囲まで速度が上昇
していたとすれば１巻線形誘導電動機２３の二次電圧が
前記周波数変換装置の定格４圧以上となるため運転を継
続することができない。

また、このような電源系統の停電や復電時に巻線形誘導
電動機２３の二次巻線に過渡的に高い電圧が発生するた
め、スイッチ７〜９をオンして過電圧を抑制することが
行われていた。

（発明が解決しようとする問題点）従来の周波数変換装置は、定格α圧の範囲内でしか運転
できないから、例えばセルビウス装置に適用する場合、
電源系統の短時間の停電などによりセルビウス装置の回
転速度が、定格速度範囲を外れた場合、運転を停止せざ
るを得ない問題点があった。

この発明は、緊急時などに定格電圧の４倍の電圧を発生
して運転できる周波数変換装置を提供することを目的と
する。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は、前述目的を達成するために、サイリスタスイ
ッチを用いて通常はサイリスタブリッジをΔ結線して使
用し、緊急時にはサイリスタブリッジをＹ結線に切換え
て使用するようにしたことを特徴とするものである。

（作　用）通常時にはサイリスタプリ、−）をΔ結線で使用し、緊
急時にはＹ結線に切換えることにより、通常時の周波数
変換装置の電圧より緊急時の電圧を７丁上昇させること
が出来る。

又、Δ結線からＹ結線に切換える際に、■結線で運転す
るモードを介在させてからＹ結線に切換えることにより
出力電流をオフさせることなく切換を行なうことが出来
る。

（実施例）第１図はこの発明の一実施例構成図である。

図に於て、１〜９．１９．２０は第４図の同一記号と同
一のものである。また、７，８．９はそれぞれ逆並列接
続されたサイリスタ素子より成る、第１．第２．第３の
スイッチ、１０，１１．１２はそれぞれ逆並列接続され
たサイリスタ素子より成る第４．第５．第６のスイッチ
、１３，１４゜１５は電流検出器、１６，１７．１８は
それぞれＵ＠、Ｖ相、Ｗ相出力端子、２１は制御回路、
２２は第１のサイリスタプリツー７１、第２のサイリス
タブリッジ２、第３のサイリスタブリッジ３に与えられ
る点弧パルスである。

第２図は、第１図の実施例構成により、Δ接続からＹ接
続へ゛切換える手順を説明する波形図である。以下、第
１図及び第２図を参照しながら、実施例の作用を説明す
る。第１のスイッチ７、第２のスイッチ８、第３のスイ
ッチ９をオンすると、第１のサイリスタブリッジ１→第
１のりアクドル４→第１のスイッチ７→第２のサイリス
タシリ。

ジ２→第２のりアクドル５→第２のスイッチ８→第３の
サイリスタブリッツ３→第３のりアクドル６→第３のス
イッチ９→第１のサイリスタプリ。

ジ１の閉回路が形成され、第１のサイリスタブリッジ１
と第２のサイリスタグリッツ２と第３のすイリスタプリ
、ジ３はΔ接続される。第１のサイリスタツリ、ジ１の
出力電流を（１，Ｌ、第２のサイリスタブリッジ２の出
力電流をう、第３のサイリスタブリッジ３の出力′４流
をらとするとき、Ｕ相出力端子１６に流れる電流Ｉ。、
Ｖ相出力端子１７に流れる電流工７、Ｗ相出力端子１８
に流れる電流ＩｗはそれぞれＩ、　＝　６１Ｌ−ｉｖ、
　Ｉｖ＝　ｉ、　−１−１ＩＷ＝ｉ−ｉの関係となる。

第２図に於て、■、■、■−ｖ ■、■、■はそれぞれ’　Ｈ＊　’　ｖｅ　輻＠　Ｉ　
ｔｙｇ　Ｉ　ｙ　ｇ　Ｉ　ｗの波形である。第２図時刻
ｔ１に於て、Δ接続からＹ接続への切換指令が来たとす
る。時刻ｔ２に於て、ｉｌＬが零になると、これを電流
検出器１３で検出して、第１のす・イリスタプリッ−）
１をオフし、同時に第３のスイッチ９をオフする。以上
の操作により、Ｕ相出力端子１６は第１のスイッチ７を
介して第２のサイリスタブリッジ２の負側端子に接続さ
れ、Ｖ相出力端子１７は第２のサイリスタブリッジ２の
正側端子及び第２のスイッチ８を介して第３のサイリス
タブリッジ３の負側端子に接続され、Ｗ相出力端子１８
は第３のサイリスタブリッジ３の正側端子に接続され、
いわゆるＶ接続の状態になる。このとき、■。＝−ｉ、
、Ｉｖ＝イＷ−’Ｖ’Ｉ、＝４．の関係になるから、第
２図に示すようにらをへの慣性を反転した指令値に従っ
て、指を■１の指令値に従って制御すれば良い。次に時
刻ｔ、に於て、らが零になると、これを電流検出器１５
で検出して第１のスイ、チアと第２のスイ。

チ８の点弧ノ々ルスをオフし、同時に第４のスイッチ１
０、ｉｌＬ５のスイッチ１１、第６のスイッチ１２をオ
ンする。また、ｉ、、ｔｖ、ｉ、をそれぞれ■。。

Ｉｖ、Ｉ、の指令値に従って制御する。以上でΔ接続か
らＹ接続への切換を完了する。

第３図は、第１図の実施例構成により、Ｙ接続からΔ接
続へ切換える手順を説明する波形図である。以下、ｙＪ
ＩＪ１図及び第３図を参照しながら、実施例の作用を説
明する。第４のスイッチ１０．ｍ５のスイッチ１１、第
６のスイッチ１２をオンすると、第１のサイリスタブリ
、ジ１及び第２のサイリスタブリッジ２及び第３のサイ
リスタブリッジ３の負側端子がそれぞれ第６のスイッチ
１２、第４のスイッチ１０、第５のスイッチ１１により
共通に接続され、第１のサイリスタブリッジ１と第２の
サイリスタブリッジ２と第３のサイリスタブリ、ジ３は
Ｙ接続される。このとき、ｉｓ＝”ｔｒ・ｊｖ＝ｉ、、
ら＝Ｉ、の関係となる。

第３図に於て、■、■、■、■、■、■はそれぞれｔｕ
　ｅら、　％、ｇ　ＩＵ　＃　Ｉ　ｙ　ｅ　”Ｈの波形
である。第３図、時刻ｔ１に於て、Ｙ接続からΔ接続へ
の切換指令が来たとする。時刻ｔ８に於て、ｉｌが零に
なると、これを電流検出器１３で検出して、第１のサイ
リスタブリッジ１をオフし、同時に第４のスイッチ１０
、第５のスイッチ１１、第６のスイッチ１２の点弧ノ臂
ルスをオフする。次に第２のサイリスタブリッジ２の点
弧位相を遅らせるとともに第１のスイッチ７、第２のス
イッチ８をオンする。１１が零になったら、第３図に示
すようにｉｖを！。の極性を反転した指令値に従って制
御し、らを■１の指令値に従って制御する。このとき、
Ｕ相出力端子１６は、第１のスイ、チアを介して第２の
サイリスタブリッジ２の負側端子に接続され、Ｖ相出力
端子１７は、第２のサイリスタブリッジ２の正側端子及
び第２のスイッチ８を介して第３のサイリスタブリッジ
３の負側端子に接続され、Ｗ相出力端子１８は、第３の
サイリスタブリッジ３の正側端子に接続され、いわゆる
Ｖ接続の状態になる。このとき、Ｉ、＝　−ｔ、　＊　
Ｉ、＝　ｉｖ−ｉ、　、　Ｉ、＝ｉ。

の関係になる。次に、ｔ、より３０’遅れた時刻ｔ、に
於て、第３のスイッチ９をオンし、第１のサイリスタブ
リッジ１をオンすれば、Δ接続の状態となシ、切換を完
了する。

［発明の効果］以上説明したように、この発明によれば、３組のサイリ
スタブリッジの接続をΔ接続からＹ接続に切換えること
ができるから、運転可能な出力電圧を定格値の７丁倍ま
で拡大することができる。

また、Δ接続からＹ接続に切換える過程又はＹ接続から
Δ接続に切換える過程に於て、■接続の状ａｔ−介在さ
せることにより、出力電流をオフすることなく切換を行
うことができる。したがって、この発明の周波数変換装
置を用いて、セルビウス装置を構成した場合、運転可能
な速度範囲を拡大することができる。又、この発明の周
波数変換装置は、セルビウス装置の他に、かご形誘導尼
動機の一次周波数制御や、同期電動機の一次周波数制御
などに用いることができる。特に、出力電流をオフする
ことなくΔ−Ｙ切換を行うことができるから、慣性エネ
ルプを出し入れして有効屯力の出し入れを行込、電力系
統の安定化を行う用途に於ては、回転速匣の変化１を拡
大できることにより。

出し入れできる電力量を拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

ｌ＠１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図及
び＠３図はこの発明の詳細な説明するための波形図、第
４図は従来の周波数変換装置を用いたセルビウス装置の
構成図である。１　：＠１のサイリスタブリッジ１．？：ｌＧ２のサイ
リスタブリッジ、３：第３のサイリスタプリ。ジ、４：第１のりアクドル、５：第２のりアクドル、６
：ｔＥ３のリアクトル、７：Ｗｌのスイッチ。８：＠２のスイッチ、９：第３のスイッチ、１０：第４
のスイッチ、１１　：第５のスイッチ、１２：第６のス
イッチ、１３〜１５：電流検出器、１６：Ｕ相出力端子
、１７：ｖ相出力端子、１８：Ｗ相出力端子、１９：・
電源、２０：電源変圧器、２１：制御回路、２２：点弧
パルス、２３：巻線形訪導電動機。出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）逆並列接続された第１、第２、第３のサイリスタ
ブリッジと、前記第１、第２、第３のサイリスタブリッ
ジをΔ接続する場合に閉路される第１、第２、第３のス
イッチと、前記第１、第２、第３のサイリスタブリッジ
をＹ接続する場合に閉路される第４、第５、第６のスイ
ッチから成る周波数変換装置。
（２）逆並列接続された第１、第２、第３のサイリスタ
ブリッジと、前記第１、第２、第３のサイリスタブリッ
ジをΔ接続する場合に閉路される第１、第２、第３のス
イッチと、前記第１、第２、第３のサイリスタブリッジ
をＹ接続する場合に閉路される第４、第５、第６のスイ
ッチと、前記各サイリスタブリッジの電流を検出するそ
れぞれの電流検出器と、前記サイリスタブリッジをΔ接
続からＹ接続或はＹ接続からΔ接続に切換える際に前記
電流検出器で電流を検出し、最初に電流が零になったサ
イリスタブリッジをオフし、残る２組のサイリスタブリ
ッジでＶ接続モードで負荷電流を供給する過程を設けた
ことを特徴とする周波数変換装置。