JPS63268014A - トランスタツプ切換装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、溶接用電源装置におけるトランスタップ切
換装置に関し、特に負荷に供給される電圧が常に許容範
囲内になるように調整するトランスタップ切換装置に関
するものである。

〈従来技術〉 従来のトランスタップ切換装置としては、例えば第３図
に示すような構造のものが使用されていた。同図で１は
主変圧器（トランス）で、その１次巻線２は適当な交流
電源（図示せず）に接続され、２次巻線３は直列変圧器
４の２次巻線４２に接続されている。５．６は２次巻線
３に設けられたタップで、各タップには２個のサイリス
クを互いに逆方向に並列接縦してなる逆並列サイリスタ
７．８が接続されている。逆並列サイリスタ７．８の各
ゲート電極には制御部９よりトリガ信号が供給されて、
それぞれの点弧時期が制御される。直列変圧器４の１次
巻線４１は逆並列サイリスタ７．８と出力端子１１との
間に接続されている。直列変圧器４の１次巻線４１と並
列に逆並列サイリスタ１２と抵抗１３との直列回路が接
続されており、制御部９より各サイリスタに供給される
トリガ信号によってこの逆並列サイリスタ１２をタップ
切換時にターンオンさせて、直列変圧器４がタップ切換
時に開路するのを防止している。１０は他方の出力端子
である。出力端子１０．１１は例えば溶接用の電極に接
続される。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記のような従来のトランスタップ切換装置では、直列
変圧器４の熱損失が大きく不経済であり、また直列変圧
器４とその開路防止用逆並列サイリスタ１２およびその
周辺に多くの機器を必要とし、高価でしかも大型になる
という欠点がある。

〈問題点を解決するための手段〉 この発明は、不経済な直列変圧器をなくし、直接に主変
圧器のタップを切換えるようにして、損失が少なく、し
かも小型で経済的なトランスタップ切換装置を提供する
ことを目的としたもので、この発明の装置は、変圧器（
トランス）の１次側巻線または２次巻線に設けられた複
数のタップと主電源端子との間にそれぞれ設けられた半
導体スイッチと、各半導体スイッチの両端間に現われる
電圧を検出するととＫよシ上記各半導体スイッチのオン
状態あるいはオフ状態を検出する電圧検出回路と、タッ
プを切換えるためにあるタップに接続された半導体スイ
ッチをターンオフして他のタップに接続された半導体ス
イッチをターンオンするとき、上記電圧検出回路により
検出された各半導体スイッチの両端間の電圧に基づいて
上記あるタップに接続された半導体スイッチがターンオ
フした後、該半導体スイッチの少なくとも逆回復時間遅
延して上記池のタップに接続された半導体スイッチをタ
ーンオンするトリガ信号を発生する論理回路とからなっ
ている。

く作　　用〉 この発明によるトランスタップ切換装置では、タップの
切換え時には、電圧検出回路により、あるタッグに接続
された半導体スイッチが完全にターンオフしたことを検
出した後、他のタップに接続された半導体スイッチをタ
ーンオンさせている。

従って、タップ切換時に巻線のンアーショートを生じさ
せることなく負荷へ供給される電圧を許容範囲内になる
ように調整することができる。

〈実施例の説明〉 以下、この発明を第１図に示す実施例に従って詳細に説
明する。２０は主変圧器で、その１次巻線２１は適当な
交流電源（図示せず）に接続されている。２次巻線２２
の一端２３は直接一方の出力端子２４に接続されており
、タッグ２５．２６．２７はそれぞれ半導体スイッチと
して働く逆並列サイリスタ２８．２９．３０を径で他方
の出力端子３１に接続されている。

３８．３９．４０はそれぞれ逆並列サイリスタ２８．２
９．３０の両端間の電圧を検出する電圧検出回路で、逆
並列サイリスタがオフのときはその両端間の電圧が高く
なるからＨ（高論理レベル）の出力信号を発生し、逆並
列サイリスタがオンのときはその両４端間の電圧がはＭ
ＱボルトになることからＬ（低論理レベル）の出力信号
を発生する。電圧検出回路３８の出力信号は後哩説明す
るＶアーショート防止用のインターロックＡＮＤゲート
４９．５ｏの各第２の入力に供給され、電圧検出回路３
９の出力はインターロックＡＮＤゲート４８の第２の入
力と、インターロックＡＮＤゲー）５０の第３の入力と
に供給され、電圧検出回路４０の出力はインターロック
ＡＮＤ回路４８．４９の各第３の入力に供給される。

３３はタップ切換選択回路で、その出力は各インターロ
ックＡＮＤ回路４８．４９．５０の各第１の入力に供給
される。インターロックＡＮＤ回路４８．４９．５０の
出力は第２のＡＮＤ回路５８．５９．６ｏの各第１の入
力に供給される。変圧器の２次巻線２２に接続されたゲ
ートパルス発生器３２は出力端子２４．３１に接麻され
る負荷を流れる電流が０軸と交叉する位相角’ｔ’　パ
ルスを発生し、このパルスは第２のＡＮＤ回路５８．５
９．６０の各第２の入力に供給される。

ＡＮＤ回路５８．５９．６０の各出力はゲートパルス増
ｉ＠ｍ６ａ、６９．７０に供給され、これらの増幅器の
出力ゲートパルスはそれぞれ逆並列サイリスタ２８．２
９．３０の各ゲートに供給される。

次に第１図の装置の′ｆｌｊＪ作を第２図の波形を謬照
して説明する。第２図で、（Ａ）は電源電圧波形Ｖと負
荷重流波形工とを表わしている。（Ｂ）はタップ切換選
択回路３３の出力信号ｂ１、ｂ２、ｂ３を示し、（Ｃ）
は′氾Ｕｆ検出回路３８．３９．４０の各出力信号Ｃ１
、Ｃ２、Ｃ３を示し、ＣＤ）はゲートパルス発生器３２
の出力信号１を示し、（２）はゲートパルス増幅器６８
．６９．７０の各出力信号ｅ１、Ｃ２、Ｃ３を示す。

例えば、時刻Ｔでタップ切換選択回路３３の出力信号ｂ
１がオン状態を表わすＨになると、この時点では逆並列
サイリスタ２９．３０はオフ状態であるため、電圧検出
回路：５９．４０の出力信号Ｃ２、Ｃ３は共にＨで、Ｈ
のｂｌが供給されるインターロックＡＮＤ回路４８のみ
がオンになり、その出力はＨとなる。

この出力は第２のＡＮＤ回路５８に供給される。この状
態でゲートパルス発生器３２の出力信号ｄが１（になる
タイミングＴ１においてＡＮＤ回路５８はＨ出力を発生
し、ゲートパルス増幅器６８はＨのトリガ信号ｅｌを発
生する。これによって逆並列サイリスタ２８はターンオ
ンし、電圧検出器３８の出力０１はＬになって、インタ
ーロックＡＮＤゲート４９．５０をオフ状態にインター
ロックスル。

時間ｌ１１７において、タップ切換選択回路３３により
タップの切換えが指示されて、出力信号ｂ１がオフ状態
を表わす乙になシ、出力信号ｂ２がオン状態を表わすＨ
になると、インターロックＡ　Ｎ　Ｄ　回ｉ４８の出力
はＬになり、このため電流工が０になるＴ２で逆並列サ
イリスタ２８に対するトリガ信号は発生されず、該逆並
列サイリスタ２８はＴ２でターンオフする。逆並列サイ
リスタ２８がターンオフしてその両端間の電圧が高くな
ると、電圧検出器１各３８はその遅延特性により、第２
図Ｃ）のｃｌに示すように微少時間ｔだけ遅れてＨの出
力信号を発生する。この遅れ時間ｔは少なくとも逆並列
サイリスタの逆回復時間となるように設定されている。

電圧検出回路３８の出力Ｃ１は上記ｔの期間中はなおＬ
であるから、この間インタ・−ロックＡＮＤ回路４９お
よび５０は衣然としてインターロックされてオフ状態で
ある。

時刻Ｔ２よりも遅れてＴ２＋ｔの時点で電圧検出回路Ｃ
１はＨになって、インターロックＡＮＤ回路４９．５０
のインターロックを解除し、タップ切換選択回ｆｆ８３
３より供給されるＨンベルの出力信号ｂ２によりインタ
ーロックＡＮＤ回路４９はオンになる。ゲートパルス発
生器３２の出力信号ｄのパルス幅は上記もよりも長く設
定されているから、時刻Ｔ２よりｔ経過後、すなわち時
刻Ｔ２＋ｔでもＡＮＤ回路５９のアンドは成立し、該Ａ
ＮＤ回路５９はＨの出力信号を発生し、これによってゲ
ートパルス増＠器６９の出力ｅ２はＨになる。この出力
ｅ２によシ逆並列サイリスタ２９はターンオンして変圧
器のタップ２５から２６への切換えが完了する。タップ
２６から２７への切換えも上記と同じようにして行なわ
れる。

〈効　　果〉 この発明の装置によれば、１つのタップ、例えばタップ
２５に接続された逆並列サイリスタ２８がターンオフし
てから微少時間もたけ遅れて次のタップ、例えばタップ
２６に接続された逆並列サイリスタ２９がターンオンす
るから、タップ切換時に巻線のレアーショートが生ずる
ことはない。また、この発明では従来必要とした直列変
圧器は不要であり、各タッグに限流リアクトルを設ける
必要もないから、熱損失も少なくなり、電圧変動率は小
さくなり、小型のトランスタップ切換装置を得ることが
できる。さらに、前記の遅れ時間ｔは微少で、実際の動
作上は実質的に無視できる範囲であり、タップを無停電
状態で高速に切換えることができる。なお、この発明は
、変圧器の１次側巻線にタップの設けられたものにも実
施して同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるトランスタップ切換装置の一実
施例を示す回路図、第２図は第１図に示すこの発明によ
るトランスタップ切換装置の動作を説明する各部の波形
を示す図、第３図は従来のトランスタップ切換装置の一
例を示す回路図である。 ２０・・・変圧器、２ユ・・・１次巻線、２２・・・２
次巻線、２４．３１・・・出力端子（主電源端子）、２
８．２９．３０・・・逆並列サイリスタ（半導体スイッ
チ）、３８．３９．４０・・・電圧検出回路、特許出願
人　　日本コンデンサ工業株式会社同　　　濱中製鎖工
業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）変圧器の１次側巻線または２次側巻線に設けられ
   た複数のタップと主電源端子との間にそれぞれ設けられ
   た半導体スイッチと、各半導体スイッチの両端間に現わ
   れる電圧を検出することにより上記各半導体スイッチの
   オン状態あるいはオフ状態を検出する電圧検出回路と、
   タップを切換えるために或るタップに接続された半導体
   スイッチをターンオフして他のタップに接続された半導
   体スイッチをターンオンするとき、上記電圧検出回路に
   より検出された各半導体スイッチの両端間の電圧に基づ
   いて上記或るタップに接続された半導体スイッチをター
   ンオフした後、該半導体スイッチの少なくとも逆回復時
   間遅延して上記他のタップに接続された半導体スイッチ
   をターンオンするトリガ信号を発生する論理回路とから
   なるトランスタップ切換装置。