JP2021111980A - Control apparatus of thyristor rectifier and control method - Google Patents

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智圭 利光
Tomoyoshi Toshimitsu
智圭 利光
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Abstract

To improve safety at the time of short-circuit failure of an element.SOLUTION: A control apparatus of a thyristor rectifier in an embodiment includes: reference phase detection means of inputting an AC side voltage of the thyristor rectifier, and outputting a reference phase of the AC side voltage; gate pulse generating means of generating a gate pulse signal on the basis of a predetermined thyristor control angle signal and the reference phase output by the reference phase detection means; and failure detection means of inputting both of the AC side current of the thyristor rectifier and a DC side current of the thyristor rectifier, respectively, detecting that the thyristor rectifier is in a failure when a difference current between the AC side current and the DC side current is the out of a predetermined range, and outputting a failure signal indicating this failure.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、サイリスタ整流器の制御装置および制御方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to a control device and a control method for a thyristor rectifier.

従来のサイリスタ整流器の制御部の適用例を説明する。図5は、従来技術における、サイリスタ整流器の制御装置の一例を示す図である。この装置は、サイリスタ整流器の制御部に警報接点付きヒューズを適用したものである。 An application example of the control unit of the conventional thyristor rectifier will be described. FIG. 5 is a diagram showing an example of a control device for a thyristor rectifier in the prior art. In this device, a fuse with an alarm contact is applied to the control unit of the thyristor rectifier.

図5に示すように、交流電源1は、UVW相(各相)の界磁遮断器3とUVW相の警報接点付きヒューズ4(4U,4V,4W)とを介してサイリスタ整流器5に入力される。
サイリスタ整流器5は、U相のサイリスタ(サイリスタ素子)5U,5X、V相のサイリスタ5V,5Y、W相のサイリスタ5W,5Zでなる。
As shown in FIG. 5, the AC power supply 1 is input to the thyristor rectifier 5 via the field circuit breaker 3 of the UVW phase (each phase) and the fuse 4 (4U, 4V, 4W) with an alarm contact of the UVW phase. NS.
The thyristor rectifier 5 includes U-phase thyristors (thyristor elements) 5U, 5X, V-phase thyristors 5V, 5Y, and W-phase thyristors 5W, 5Z.

サイリスタ5Xのカソードにはサイリスタ5Uのアノードが接続され、サイリスタ5Yのカソードにはサイリスタ5Vのアノードが接続され、サイリスタ5Zのカソードにはサイリスタ5Wのアノードが接続される。サイリスタ5X,5Y,5Zのアノードは共通であり、サイリスタ5U,5V,5Wのカソードは共通である。サイリスタ5Wのカソードとサイリスタ5Zのアノードの間には負荷6が並列に接続される。 The anode of the thyristor 5U is connected to the cathode of the thyristor 5X, the anode of the thyristor 5V is connected to the cathode of the thyristor 5Y, and the anode of the thyristor 5W is connected to the cathode of the thyristor 5Z. The anodes of thyristors 5X, 5Y and 5Z are common, and the cathodes of thyristors 5U, 5V and 5W are common. A load 6 is connected in parallel between the cathode of the thyristor 5W and the anode of the thyristor 5Z.

警報接点付きヒューズ(U相用)4Uはサイリスタ5Uのアノードに接続され、警報接点付きヒューズ(V相用)4Vはサイリスタ5Vのアノードに接続され、警報接点付きヒューズ(W相用)4Wはサイリスタ5Wのアノードに接続される。これにより、交流電源1からの各相の整流器交流電圧VU,VV,VWが直流電圧VDに変換されて負荷6に印加される。 The fuse with alarm contact (for U phase) 4U is connected to the anode of the thyristor 5U, the fuse with alarm contact (for V phase) 4V is connected to the anode of the thyristor 5V, and the fuse with alarm contact (for W phase) 4W is the thyristor. It is connected to a 5W anode. As a result, the rectifier AC voltages VU, VV, and VW of each phase from the AC power supply 1 are converted into the DC voltage VD and applied to the load 6.

サイリスタ整流器の制御装置としての制御部15は、位相制御部2および警報部16を有する。位相制御部2は、外部からのサイリスタ制御角信号αに応じて、サイリスタ整流器5を点弧するためのゲートパルス信号PU,PX,PV,PY,PW,PZを出力するもので、基準位相検出部2Aと、ゲートパルス発生部2Bとを有する。 The control unit 15 as a control device for the thyristor rectifier includes a phase control unit 2 and an alarm unit 16. The phase control unit 2 outputs gate pulse signals PU, PX, PV, PY, PW, and PZ for firing the thyristor rectifier 5 in response to an external thyristor control angle signal α, and performs reference phase detection. It has a unit 2A and a gate pulse generating unit 2B.

ゲートパルス信号PUは、サイリスタ5Uを点弧するための信号であり、ゲートパルス信号PXは、サイリスタ5Xを点弧するための信号であり、ゲートパルス信号PVは、サイリスタ5Vを点弧するための信号であり、ゲートパルス信号PYは、サイリスタ5Yを点弧するための信号であり、ゲートパルス信号PWは、サイリスタ5Wを点弧するための信号であり、ゲートパルス信号PZは、サイリスタ5Zを点弧するための信号である。 The gate pulse signal PU is a signal for firing the thyristor 5U, the gate pulse signal PX is a signal for firing the thyristor 5X, and the gate pulse signal PV is a signal for firing the thyristor 5V. It is a signal, the gate pulse signal PY is a signal for firing the thyristor 5Y, the gate pulse signal PW is a signal for firing the thyristor 5W, and the gate pulse signal PZ is a point for firing the thyristor 5Z. It is a signal for arcing.

基準位相検出部2Aは、整流器交流電圧VU,VV,VWを入力し、その線間電圧が負電圧から正電圧へ移動するポイントを基準点(基準位相)とし、UVW相の基準位相SU,SV,SWをゲートパルス発生部2Bへ出力する。 The reference phase detector 2A inputs the rectifier AC voltages VU, VV, and VW, and sets the point at which the line voltage moves from the negative voltage to the positive voltage as the reference point (reference phase), and sets the reference phase SU, SV of the UVW phase. , SW is output to the gate pulse generator 2B.

ゲートパルス発生部2Bは、サイリスタ制御角信号αと、基準位相検出部2Aからの基準位相SU,SV,SWとをそれぞれ入力し、基準位相SU,SV,SWよりサイリスタ制御角信号αだけ遅れたタイミングで、当該相のサイリスタ5U,5X,5V,5Y,5W,5Zを点弧するためのゲートパルス信号PU,PX,PV,PY,PW,PZを出力して、整流動作を行なう。 The gate pulse generation unit 2B inputs the thyristor control angle signal α and the reference phase SU, SV, SW from the reference phase detection unit 2A, respectively, and lags the reference phase SU, SV, SW by the thyristor control angle signal α. At the timing, the gate pulse signals PU, PX, PV, PY, PW, PZ for firing the thyristors 5U, 5X, 5V, 5Y, 5W, 5Z of the phase are output to perform the rectification operation.

警報部16は、各相の警報接点付きヒューズ4U,4V,4Wの溶断の有無を示す各相の溶断信号FU,FV,FWの論理和を、サイリスタ整流器5の素子の故障を示す警報信号ALとして出力する。 The alarm unit 16 uses the logical sum of the blow signals FU, FV, and FW of each phase indicating whether or not the fuses 4U, 4V, and 4W with alarm contacts of each phase are blown, and the alarm signal AL indicating the failure of the element of the thyristor rectifier 5. Is output as.

サイリスタ整流器5は、位相制御部2が出力するゲートパルス信号PU,PX,PV,PY,PW,PZのタイミングに応じた直流電圧VDを出力する。この出力により、負荷6に流れる負荷電流IDが所望の値に調整され、警報信号ALがオン出力した場合は界磁遮断器3を遮断してサイリスタ整流器5の運転を停止する。 The thyristor rectifier 5 outputs a DC voltage VD according to the timing of the gate pulse signals PU, PX, PV, PY, PW, and PZ output by the phase control unit 2. By this output, the load current ID flowing through the load 6 is adjusted to a desired value, and when the alarm signal AL is turned on, the field circuit breaker 3 is shut off and the operation of the thyristor rectifier 5 is stopped.

特開2009−268167号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-268167 特開平5−344707号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-344707

従来技術において、サイリスタ整流器5の1素子が短絡故障することで警報接点付きヒューズ4が溶断することに伴って溶断信号FU,FV,FWが「ON」となって警報部16へ入力された場合、この警報部16はサイリスタ整流器5の運転を停止するために警報信号ALを出力する。 In the prior art, when one element of the thyristor rectifier 5 is short-circuited and the fuse 4 with an alarm contact is blown, and the blow signals FU, FV, and FW are turned "ON" and input to the alarm unit 16. , The alarm unit 16 outputs an alarm signal AL to stop the operation of the thyristor rectifier 5.

例えば、ブラシレス発電機の励磁装置に適用されているサイリスタ整流器で、1S-1P-6A構成の3相均一ブリッジ構成を採用している場合、サイリスタ整流器の1素子が短絡故障することにより1相の警報接点付きヒューズ4が溶断することで、発電機の運転が停止する。しかしこの場合、給電負荷の停電や電力系統への悪影響が生じる。 For example, in a thyristor rectifier applied to an exciter of a brushless generator, when a three-phase uniform bridge configuration of 1S-1P-6A configuration is adopted, one element of the thyristor rectifier short-circuits and fails, resulting in one phase. When the fuse 4 with an alarm contact blows, the operation of the generator is stopped. However, in this case, a power failure of the power supply load and an adverse effect on the power system occur.

具体例として、サイリスタ整流器5が上記励磁装置に適用される場合、サイリスタ5Uにて短絡故障が生じて、警報接点付きヒューズ(U相用)4Uが溶断した場合、位相制御部2の警報部16は、警報信号ALを出力することで発電機の運転を停止する。 As a specific example, when the thyristor rectifier 5 is applied to the above exciter, when a short circuit failure occurs in the thyristor 5U and the fuse with alarm contact (for U phase) 4U is blown, the alarm unit 16 of the phase control unit 2 Stops the operation of the generator by outputting the alarm signal AL.

またサイリスタ整流器5は、実際の運転状態では該サイリスタ整流器の電流定格に対して大きな裕度をもたせて運転するケースがあり、サイリスタ整流器5の素子が短絡故障した場合でも警報接点付きヒューズ4が短時間に溶断しない場合がある。このようにサイリスタ整流器5のいずれかのサイリスタ素子で短絡故障が発生したにも関わらず警報接点付きヒューズ4が溶断しない場合、以下の問題が発生する可能性がある。 Further, in the actual operating state, the thyristor rectifier 5 may be operated with a large margin with respect to the current rating of the thyristor rectifier, and even if the element of the thyristor rectifier 5 is short-circuited, the fuse 4 with an alarm contact is short. It may not melt in time. If the fuse 4 with alarm contact does not blow even though a short-circuit failure occurs in any of the thyristor elements of the thyristor rectifier 5, the following problems may occur.

(1) 過電流状態が継続する事による、周辺機器の過熱・損傷
(2) サイリスタ整流器5の出力電圧の低下に伴う、不足励磁状態の発生
(3) サイリスタ整流器5のゲインの低下に伴う、制御系の応答性の悪化
また、従来技術においてサイリスタ整流器の1素子の故障を検出して電力変換器の運転が停止しない様にする技術がある。しかし、この技術は、直列接続されたサイリスタ素子に関するものであり、上記の問題を解決できない。
(1) Overheating / damage of peripheral equipment due to continuous overcurrent state (2) Occurrence of insufficient excitation state due to decrease in output voltage of thyristor rectifier 5 (3) Due to decrease in gain of thyristor rectifier 5 Deterioration of responsiveness of the control system Further, in the prior art, there is a technique of detecting a failure of one element of the thyristor rectifier and preventing the operation of the power converter from stopping. However, this technique relates to thyristor elements connected in series and cannot solve the above problem.

上記の問題に対し、最近は、サイリスタ整流器の1素子が短絡故障した場合でも周辺機器への過熱・損傷を抑制しつつ運転を停止せず継続運転する要望がある。また、1素子が短絡故障した場合でも警報接点付きヒューズ以外の手段で故障を検出したり表示したりして、素子の短絡故障時における安全性を確保したいとの要望があるが、かかる要望を実現する為の手段は知られていない。 In response to the above problems, recently, there is a demand for continuous operation without stopping the operation while suppressing overheating and damage to peripheral devices even if one element of the thyristor rectifier fails due to a short circuit. In addition, even if one element has a short-circuit failure, there is a request to detect or display the failure by means other than a fuse with an alarm contact to ensure safety in the event of a short-circuit failure of the element. No means are known to achieve this.

本発明が解決しようとする課題は、素子の短絡故障時における安全性を向上させることが可能なサイリスタ整流器の制御装置および制御方法を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide a control device and a control method for a thyristor rectifier capable of improving safety in the event of a short-circuit failure of an element.

実施形態におけるサイリスタ整流器の制御装置は、サイリスタ整流器の交流側電圧を入力して、前記交流側電圧の基準位相を出力する基準位相検出手段と、所定のサイリスタ制御角信号と前記基準位相検出手段より出力される基準位相とに基づいてゲートパルス信号を発生させるゲートパルス発生手段と、前記サイリスタ整流器の交流側電流と前記サイリスタ整流器の直流側電流とをそれぞれ入力して、前記交流側電流と前記直流側電流との差電流が所定範囲外であるときに、前記サイリスタ整流器が故障であることを検出して、この故障を示す故障信号を出力する故障検出手段とを有する。 The control device of the thyristor rectifier according to the embodiment is composed of a reference phase detecting means for inputting an AC side voltage of the psyllista rectifier and outputting a reference phase of the AC side voltage, a predetermined thyristor control angle signal, and the reference phase detecting means. The gate pulse generating means for generating a gate pulse signal based on the output reference phase, the AC side current of the thyristor rectifier, and the DC side current of the thyristor rectifier are input, respectively, and the AC side current and the DC It has a failure detecting means that detects that the thyristor rectifier has a failure when the difference current from the side current is out of a predetermined range, and outputs a failure signal indicating the failure.

本発明によれば、素子の短絡故障時における安全性を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve safety in the event of a short-circuit failure of an element.

第1の実施形態に係る半導体電力変換器制御装置の機能構成例を示す図。The figure which shows the functional structure example of the semiconductor power converter control apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る半導体電力変換器制御装置の故障検出部の機能構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the functional structure example of the failure detection part of the semiconductor power converter control device which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る半導体電力変換器制御装置の機能構成例を示す図。The figure which shows the functional structure example of the semiconductor power converter control apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る半導体電力変換器制御装置の故障検出部の機能構成例を示す図。The figure which shows the functional structure example of the failure detection part of the semiconductor power converter control apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 従来技術における、サイリスタ整流器の制御装置の一例を示す図。The figure which shows an example of the control device of the thyristor rectifier in the prior art.

以下、実施形態について図面を用いて説明する。
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態について説明する。
<構成>
図1は、第1の実施形態に係る半導体電力変換器制御装置の機能構成例を示す図である。図1において、図5と同一の符号は同一部分又は相当部分を示し、すでに説明した部分は説明を省略する。
図5に示した構成と比較して、第1の実施形態における制御部15は、交流電源1と各相の警報接点付きヒューズ4U,4V,4Wとの間に各相のサイリスタ整流器変流器7U,7V,7Wが1対1で設けられる。つまり、サイリスタ整流器変流器7U,7V,7Wは、サイリスタ整流器5の交流側の各相に1個ずつ設けられる。また、サイリスタ整流器5の出力側における、サイリスタ5Wのカソードと負荷6の間にサイリスタ整流器変流器7Dが設けられる。サイリスタ整流器変流器7U,7V,7Wは、サイリスタ整流器5の各相の交流側電流である整流器交流電流CU,CV,CWを1対1で出力する。サイリスタ整流器変流器7Dは、サイリスタ整流器5の直流側電流である整流器直流電流CDHを出力する。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
(First Embodiment)
First, the first embodiment will be described.
<Structure>
FIG. 1 is a diagram showing a functional configuration example of the semiconductor power converter control device according to the first embodiment. In FIG. 1, the same reference numerals as those in FIG. 5 indicate the same parts or corresponding parts, and the parts already described will be omitted.
Compared with the configuration shown in FIG. 5, the control unit 15 in the first embodiment is a thyristor rectifier current transformer of each phase between the AC power supply 1 and the fuses 4U, 4V, 4W with alarm contacts of each phase. 7U, 7V, 7W are provided on a one-to-one basis. That is, one thyristor rectifier current transformer 7U, 7V, 7W is provided for each phase on the AC side of the thyristor rectifier 5. Further, a thyristor rectifier current transformer 7D is provided between the cathode of the thyristor 5W and the load 6 on the output side of the thyristor rectifier 5. The thyristor rectifier current transformers 7U, 7V, and 7W output the rectifier AC currents CU, CV, and CW, which are the AC side currents of each phase of the thyristor rectifier 5, on a one-to-one basis. The thyristor rectifier current transformer 7D outputs the rectifier DC current CDH, which is the DC side current of the thyristor rectifier 5.

また、図5に示した構成と比較して、第1の実施形態における制御部15は、故障検出部18をさらに有し、警報部16の代わりに警報部17が設けられる。故障検出部18は、サイリスタ整流器変流器7U,7V,7W,7Dと警報部17に接続される。 Further, as compared with the configuration shown in FIG. 5, the control unit 15 in the first embodiment further includes a failure detection unit 18, and an alarm unit 17 is provided instead of the alarm unit 16. The failure detection unit 18 is connected to the thyristor rectifier current transformer 7U, 7V, 7W, 7D and the alarm unit 17.

図2は、第1の実施形態に係る半導体電力変換器制御装置の故障検出部の機能構成例を示すブロック図である。
図2に示した故障検出部18は、交流電流検出部13と、直流電流検出部14と、差電流演算部12と、過電流検出部8Dと、保持部11Dとを有する。
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration example of a failure detection unit of the semiconductor power converter control device according to the first embodiment.
The failure detection unit 18 shown in FIG. 2 includes an alternating current detection unit 13, a direct current detection unit 14, a difference current calculation unit 12, an overcurrent detection unit 8D, and a holding unit 11D.

故障検出部18の動作を説明する。
交流電流検出部13は、整流器交流電流CU,CV,CWを入力し、これらの電流の全波整流値を検出し、この値に比例する信号である整流器交流電流CACを出力する。
直流電流検出部14は、整流器直流電流CDHを入力し、この信号の大きさに比例する信号である整流器直流電流CDCを出力する。
The operation of the failure detection unit 18 will be described.
The AC current detection unit 13 inputs the rectifier AC currents CU, CV, and CW, detects the full-wave rectified values of these currents, and outputs the rectifier AC current CAC, which is a signal proportional to these values.
The DC current detection unit 14 inputs the rectifier DC current CDH and outputs the rectifier DC current CDC, which is a signal proportional to the magnitude of this signal.

差電流演算部12は、整流器交流電流CACと整流器直流電流CDCとを入力し、これら整流器交流電流CACと整流器直流電流CDCとの差分を示す差電流を演算し、この差電流の値に比例する信号である差電流CSを出力する。 The difference current calculation unit 12 inputs the rectifier AC current CAC and the rectifier DC current CDC, calculates the difference current indicating the difference between the rectifier AC current CAC and the rectifier DC current CDC, and is proportional to the value of the difference current. The difference current CS, which is a signal, is output.

過電流検出部8Dは、差電流CSを入力し、この差電流CSで示される差電流の値が、あらかじめ設定した値を超過したときにサイリスタ整流器5の過電流を検出し、この検出を示す過電流故障信号(過電流検出信号)ESを出力する。 The overcurrent detection unit 8D inputs the difference current CS, detects the overcurrent of the thyristor rectifier 5 when the value of the difference current indicated by the difference current CS exceeds a preset value, and indicates this detection. The overcurrent failure signal (overcurrent detection signal) ES is output.

保持部11Dは、過電流故障信号ESを入力し、この過電流故障信号ESをサイリスタ整流器5の運転が停止されるまで保持したのち、サイリスタ整流器5の故障を示す故障信号EAを出力する。 The holding unit 11D inputs the overcurrent failure signal ES, holds the overcurrent failure signal ES until the operation of the thyristor rectifier 5 is stopped, and then outputs the failure signal EA indicating the failure of the thyristor rectifier 5.

警報部17は、故障信号EAと、溶断信号FU,FV,FWとをそれぞれ入力し、故障信号EAと溶断信号FU,FV,FWの論理和を検出し、この論理和を警報信号ALとして出力する。 The alarm unit 17 inputs the failure signal EA and the fusing signal FU, FV, FW, respectively, detects the logical sum of the failure signal EA and the fusing signal FU, FV, FW, and outputs this logical sum as the alarm signal AL. do.

上記の交流電流検出部13は、整流器交流電流CU,CV,CWの瞬時値のうち正の値が加算された流入電流を算出して、整流器交流電流CACとして出力してもよいし、整流器交流電流CU,CV,CWの瞬時値のうち負の値が加算された値の絶対値である流出電流を算出して、整流器交流電流CACとして出力してもよいし、整流器交流電流CU,CV,CWの各絶対値が加算された値の1/2倍の値を整流器交流電流CACとして出力してもよい。 The AC current detection unit 13 may calculate the inflow current to which a positive value is added from the instantaneous values of the rectifier AC currents CU, CV, and CW and output the current as the rectifier AC current CAC, or the rectifier AC. The outflow current, which is the absolute value of the sum of the negative values of the instantaneous values of the currents CU, CV, and CW, may be calculated and output as the rectifier AC current CAC, or the rectifier AC currents CU, CV, A value that is 1/2 times the sum of the absolute values of CW may be output as the rectifier AC current CAC.

<作用>
第1の実施形態における作用を説明する。例えば、サイリスタ5Uが短絡故障していない状態では、整流器交流電流CACと整流器直流電流CDCとは一致していることから、過電流故障信号ESはOFFとなる。
<Action>
The operation in the first embodiment will be described. For example, when the thyristor 5U is not short-circuited, the rectifier AC current CAC and the rectifier DC current CDC match, so that the overcurrent failure signal ES is turned off.

一方で、サイリスタ5Uが短絡故障した場合、短絡故障後に他の相のサイリスタ、例えばサイリスタ5Vが導通(点弧)した際に過電流となる。この場合、交流電源1のV相からU相に向かってサイリスタ整流器変流器7V、サイリスタ5V,5U、サイリスタ整流器変流器7Uを介して短絡電流が流れる。 On the other hand, when the thyristor 5U has a short-circuit failure, an overcurrent occurs when another phase of the thyristor, for example, the thyristor 5V conducts (ignites) after the short-circuit failure. In this case, a short-circuit current flows from the V phase of the AC power supply 1 toward the U phase via the thyristor rectifier current transformer 7V, the thyristor 5V, 5U, and the thyristor rectifier current transformer 7U.

このとき、整流器直流電流CDCの値は大きくは変化しないが、整流器交流電流CU,CVの絶対値が急激に増加する為、整流器交流電流CACが急激に増加し、差電流CSが、あらかじめ設定した値を超過して過電流故障信号ESがONとなる。
尚、過電流状態は連続しないので、過電流故障信号ESが保持部11Dにて保持され、故障信号EAとして出力される。
At this time, the value of the rectifier DC current CDC does not change significantly, but since the absolute values of the rectifier AC currents CU and CV increase sharply, the rectifier AC current CAC rapidly increases and the differential current CS is preset. The value is exceeded and the overcurrent failure signal ES is turned ON.
Since the overcurrent state is not continuous, the overcurrent failure signal ES is held by the holding unit 11D and output as a failure signal EA.

<効果>
第1の実施形態によれば、サイリスタ整流器5の1素子に短絡故障が生じたにも関わらず警報接点付きヒューズ4が短時間に溶断しない場合でも、整流器交流電流と整流器直流電流の大小関係からサイリスタ整流器5の故障を検出する事ができる。
よって、過電流状態の長時間継続による、周辺機器の過熱・損傷を抑制することができる。
<Effect>
According to the first embodiment, even if the fuse 4 with an alarm contact does not blow in a short time even though one element of the thyristor rectifier 5 has a short circuit failure, the magnitude relationship between the rectifier AC current and the rectifier DC current is determined. It is possible to detect a failure of the thyristor rectifier 5.
Therefore, it is possible to suppress overheating and damage of peripheral devices due to the continuation of the overcurrent state for a long time.

(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。
<構成>
図3は、第2の実施形態に係る半導体電力変換器制御装置の機能構成例を示す図である。図3において、図1と同一の符号は同一部分又は相当部分を示し、すでに説明した部分は説明を省略する。
図5に示した構成と比較して、第2の実施形態における制御部15は、交流電源1と各相の警報接点付きヒューズ4U,4V,4Wとの間に各相のサイリスタ整流器変流器7U,7V,7W,が1対1で設けられる。また、サイリスタ5Wのカソードと負荷6の間にサイリスタ整流器変流器7Dが設けられる。サイリスタ整流器変流器7U,7V,7Wは、サイリスタ整流器5の各相の交流側電流である整流器交流電流CU,CV,CWを1対1で出力する。サイリスタ整流器変流器7Dは、サイリスタ整流器5の直流側電流である整流器直流電流CDHを出力する。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described.
<Structure>
FIG. 3 is a diagram showing a functional configuration example of the semiconductor power converter control device according to the second embodiment. In FIG. 3, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts or corresponding parts, and the parts already described will be omitted.
Compared with the configuration shown in FIG. 5, the control unit 15 in the second embodiment is a thyristor rectifier current transformer of each phase between the AC power supply 1 and the fuses 4U, 4V, 4W with alarm contacts of each phase. 7U, 7V, 7W, are provided on a one-to-one basis. Further, a thyristor rectifier current transformer 7D is provided between the cathode of the thyristor 5W and the load 6. The thyristor rectifier current transformers 7U, 7V, and 7W output the rectifier AC currents CU, CV, and CW, which are the AC side currents of each phase of the thyristor rectifier 5, on a one-to-one basis. The thyristor rectifier current transformer 7D outputs the rectifier DC current CDH, which is the DC side current of the thyristor rectifier 5.

また、図5に示した構成と比較して、第2の実施形態における制御部15は、故障検出部19をさらに有し、警報部16の代わりに警報部20が設けられる。故障検出部19は、サイリスタ整流器変流器7U,7V,7W,7Dと警報部20に接続される。 Further, as compared with the configuration shown in FIG. 5, the control unit 15 in the second embodiment further includes a failure detection unit 19, and an alarm unit 20 is provided instead of the alarm unit 16. The failure detection unit 19 is connected to the thyristor rectifier current transformer 7U, 7V, 7W, 7D and the alarm unit 20.

図4は、第2の実施形態に係る半導体電力変換器制御装置の故障検出部の機能構成例を示すブロック図である。
図4に示した故障検出部19は、交流電流検出部13と、直流電流検出部14と、差電流演算部12と、過電流検出部8Dと、各相に対応する流出方向過電流検出部8U,8V,8Wと、各相に対応する流入方向過電流検出部8X,8Y,8Zと、論理積回路(論理積と称することもある)10U,10X,10V,10Y,10W,10Zと、保持部11U,11X,11V,11Y,11W,11Zとを有する。論理積回路10U,10X,10V,10Y,10W,10Zを総称して論理積回路10と称することがある。また、保持部11U,11X,11V,11Y,11W,11Zを総称して保持部11と称することがある。
FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration example of a failure detection unit of the semiconductor power converter control device according to the second embodiment.
The failure detection unit 19 shown in FIG. 4 includes an AC current detection unit 13, a DC current detection unit 14, a difference current calculation unit 12, an overcurrent detection unit 8D, and an outflow direction overcurrent detection unit corresponding to each phase. 8U, 8V, 8W, inflow direction overcurrent detectors 8X, 8Y, 8Z corresponding to each phase, and a logical product circuit (sometimes referred to as a logical product) 10U, 10X, 10V, 10Y, 10W, 10Z. It has holding portions 11U, 11X, 11V, 11Y, 11W, 11Z. The logical product circuit 10U, 10X, 10V, 10Y, 10W, 10Z may be collectively referred to as the logical product circuit 10. Further, the holding portions 11U, 11X, 11V, 11Y, 11W, and 11Z may be collectively referred to as the holding portion 11.

故障検出部19の動作を説明する。
交流電流検出部13は、整流器交流電流CU,CV,CWを入力し、これらの電流の全波整流値を検出し、この値に比例する信号である整流器交流電流CACを出力する。
直流電流検出部14は、整流器直流電流CDHを入力し、この信号の大きさに比例する信号である整流器直流電流CDCを出力する。
The operation of the failure detection unit 19 will be described.
The AC current detection unit 13 inputs the rectifier AC currents CU, CV, and CW, detects the full-wave rectified values of these currents, and outputs the rectifier AC current CAC, which is a signal proportional to these values.
The DC current detection unit 14 inputs the rectifier DC current CDH and outputs the rectifier DC current CDC, which is a signal proportional to the magnitude of this signal.

差電流演算部12は、整流器交流電流CACと整流器直流電流CDCとを入力し、これら整流器交流電流CACと整流器直流電流CDCとの差分を示す差電流を演算し、この差電流の値に比例する信号である差電流CSを出力する。 The difference current calculation unit 12 inputs the rectifier AC current CAC and the rectifier DC current CDC, calculates the difference current indicating the difference between the rectifier AC current CAC and the rectifier DC current CDC, and is proportional to the value of the difference current. The difference current CS, which is a signal, is output.

過電流検出部8Dは、差電流CSを入力し、この差電流CSで示される差電流の値が、あらかじめ設定した値を超過したときにサイリスタ整流器5の過電流を検出し、この検出を示す過電流故障信号ESを出力する。 The overcurrent detection unit 8D inputs the difference current CS, detects the overcurrent of the thyristor rectifier 5 when the value of the difference current indicated by the difference current CS exceeds a preset value, and indicates this detection. The overcurrent failure signal ES is output.

流出方向過電流検出部8U,8V,8Wは、各相の整流器交流電流CU,CV,CWを1対1で入力し、サイリスタ整流器5に対する流出方向の電流が、あらかじめ設定した値を超過したときにサイリスタ整流器5の過電流を検出し、この検出を示す各相の過電流信号OCU,OCV,OCWを1対1で出力する。 The outflow direction overcurrent detectors 8U, 8V, 8W input the rectifier AC currents CU, CV, CW of each phase on a one-to-one basis, and when the current in the outflow direction with respect to the thyristor rectifier 5 exceeds a preset value. The overcurrent of the thyristor rectifier 5 is detected, and the overcurrent signals OCU, OCV, and OCW of each phase indicating this detection are output on a one-to-one basis.

流入方向過電流検出部8X,8Y,8Zは、各相の整流器交流電流CU,CV,CWを1対1で入力し、サイリスタ整流器5に対する流入方向の電流が、あらかじめ設定した値を超過したときにサイリスタ整流器5の過電流を検出し、この検出を示す各相の過電流信号OCX,OCY,OCZを1対1で出力する。 The inflow direction overcurrent detectors 8X, 8Y, 8Z input the rectifier AC currents CU, CV, and CW of each phase on a one-to-one basis, and when the current in the inflow direction with respect to the thyristor rectifier 5 exceeds a preset value. The overcurrent of the thyristor rectifier 5 is detected, and the overcurrent signals OCX, OCY, and OCZ of each phase indicating this detection are output on a one-to-one basis.

具体的には、過電流信号OCUは、論理積回路10U,10Y,10Zに出力され、過電流信号OCXは、論理積回路10X,10V,10Wに出力され、過電流信号OCVは、論理積回路10V,10X,10Zに出力され、過電流信号OCYは、論理積回路10Y,10U,10Wに出力され、過電流信号OCWは、論理積回路10W,10X,10Yに出力され、過電流信号OCZは、論理積回路10Z,10U,10Vに出力される。 Specifically, the overcurrent signal OCU is output to the AND circuits 10U, 10Y, 10Z, the overcurrent signal OCX is output to the AND circuits 10X, 10V, 10W, and the overcurrent signal OCV is the AND circuit. It is output to 10V, 10X, 10Z, the overcurrent signal OCY is output to the AND circuit 10Y, 10U, 10W, the overcurrent signal OCW is output to the AND circuit 10W, 10X, 10Y, and the overcurrent signal OCZ is , It is output to the AND circuit 10Z, 10U, 10V.

故障検出部19では、論理積回路10による論理積演算よってサイリスタ整流器5における短絡故障したサイリスタ素子を特定し、過電流故障信号ESU,ESX,ESV,ESY,ESW,ESZとして保持部11へ出力する。 The fault detection unit 19 identifies the short-circuited thyristor element in the thyristor rectifier 5 by the logical product operation by the logical product circuit 10, and outputs the overcurrent failure signals ESU, ESX, ESV, ESY, ESW, and ESZ to the holding unit 11. ..

具体的には、論理積回路10Uは、過電流故障信号ESと、過電流信号OCU,OCY,OCZとを入力し、論理積による論理演算により、短絡故障したサイリスタ5Uを検出し、この検出を示す過電流故障信号ESUを出力する。
論理積回路10Xは、過電流故障信号ESと、過電流信号OCX,OCV,OCWとを入力し、論理積による論理演算により、短絡故障したサイリスタ5Xを検出し、この検出を示す過電流故障信号ESXを出力する。
Specifically, the logical product circuit 10U inputs the overcurrent failure signal ES and the overcurrent failure signals OCU, OCY, OCZ, detects the short-circuited thyristor 5U by the logical operation based on the logical product, and detects this. The indicated overcurrent failure signal ESU is output.
The logical product circuit 10X inputs an overcurrent failure signal ES and an overcurrent failure signal OCX, OCV, OCW, detects a short-circuited thyristor 5X by a logical operation based on the logical product, and detects an overcurrent failure signal indicating this detection. Output ESX.

論理積回路10Vは、過電流故障信号ESと、過電流信号OCV,OCX,OCZとを入力し、論理積による論理演算により、短絡故障したサイリスタ5Vを検出し、この検出を示す過電流故障信号ESVを出力する。
論理積回路10Yは、過電流故障信号ESと、過電流信号OCY,OCU,OCWとを入力し、論理積による論理演算により、短絡故障したサイリスタ5Yを検出し、この検出を示す過電流故障信号ESYを出力する。
The logical product circuit 10V inputs the overcurrent failure signal ES and the overcurrent failures OCV, OCX, OCZ, detects the short-circuited thyristor 5V by the logical operation by the logical product, and detects the overcurrent failure signal indicating this detection. Output ESV.
The logical product circuit 10Y inputs an overcurrent failure signal ES and an overcurrent failure signal OCY, OCU, OCW, detects a short-circuited thyristor 5Y by a logical operation based on the logical product, and detects an overcurrent failure signal indicating this detection. Output ESY.

論理積回路10Wは、過電流故障信号ESと、過電流信号OCW,OCX,OCYを入力し、論理積による論理演算により、短絡故障したサイリスタ5Wを検出し、この検出を示す過電流故障信号ESWを出力する。
論理積回路10Zは、過電流故障信号ESと、過電流信号OCZ,OCU,OCVを入力し、論理積による論理演算により、短絡故障したサイリスタ5Zを検出し、この検出を示す過電流故障信号ESZを出力する。
The logical product circuit 10W inputs the overcurrent failure signal ES and the overcurrent failure signals OCW, OCX, and OCY, detects the short-circuited thyristor 5W by a logical operation based on the logical product, and detects the overcurrent failure signal ESW indicating this detection. Is output.
The logical product circuit 10Z inputs an overcurrent failure signal ES and an overcurrent failure signal OCZ, OCU, OCV, detects a short-circuited thyristor 5Z by a logical operation based on the logical product, and detects an overcurrent failure signal ESZ indicating this detection. Is output.

保持部11U,11X,11V,11Y,11W,11Zは、過電流故障信号ESU,ESX,ESV,ESY,ESW,ESZを1対1で入力し、これらの過電流故障信号ESU,ESX,ESV,ESY,ESW,ESZをサイリスタ整流器5の運転が停止されるまで保持したのち、サイリスタ素子の故障を示す故障信号EU,EX,EV,EY,EW,EZを出力する。故障信号EU,EX,EV,EY,EW,EZは、過電流故障信号ESU,ESX,ESV,ESY,ESW,ESZに1対1で対応する。 The holding units 11U, 11X, 11V, 11Y, 11W, 11Z input the overcurrent failure signals ESU, ESX, ESV, ESY, ESW, ESZ on a one-to-one basis, and these overcurrent failure signals ESU, ESX, ESV, After holding the ESY, ESW, and ESZ until the operation of the thyristor rectifier 5 is stopped, the failure signals EU, EX, EV, EY, EW, and EZ indicating the failure of the thyristor element are output. The failure signals EU, EX, EV, EY, EW, and EZ have a one-to-one correspondence with the overcurrent failure signals ESU, ESX, ESV, ESY, ESW, and ESZ.

具体的には、保持部11Uは、過電流故障信号ESUを用いて故障信号EUを出力し、保持部11Xは、過電流故障信号ESXを用いて故障信号EXを出力し、保持部11Vは、過電流故障信号ESVを用いて故障信号EVを出力し、保持部11Yは、過電流故障信号ESYを用いて故障信号EYを出力し、保持部11Wは、過電流故障信号ESWを用いて故障信号EWを出力し、保持部11Zは、過電流故障信号ESZを用いて故障信号EZを出力する。 Specifically, the holding unit 11U outputs the failure signal EU using the overcurrent failure signal ESU, the holding unit 11X outputs the failure signal EX using the overcurrent failure signal ESX, and the holding unit 11V outputs the failure signal EX. The failure signal EV is output using the overcurrent failure signal ESV, the holding unit 11Y outputs the failure signal EY using the overcurrent failure signal ESY, and the holding unit 11W uses the overcurrent failure signal ESW to output the failure signal. The EW is output, and the holding unit 11Z outputs the failure signal EZ using the overcurrent failure signal ESZ.

警報部20は、故障検出部19から入力される故障信号EU,EX,EV,EY,EW,EZのそれぞれと、警報接点付きヒューズ4から入力される溶断信号FU,FV,FWのそれぞれとを入力し、故障信号EU,EX,EV,EY,EW,EZと溶断信号FU,FV,FWとの論理和を検出し、この論理和を警報信号ALとして出力する。 The alarm unit 20 receives each of the failure signals EU, EX, EV, EY, EW, and EZ input from the failure detection unit 19 and each of the blowout signals FU, FV, and FW input from the fuse 4 with an alarm contact. Input, the logical sum of the failure signals EU, EX, EV, EY, EW, EZ and the fusing signals FU, FV, FW is detected, and this logical sum is output as an alarm signal AL.

上記の交流電流検出部13は、整流器交流電流CU,CV,CWの瞬時値のうち正の値が加算された流入電流を算出して、整流器交流電流CACとして出力してもよいし、整流器交流電流CU,CV,CWの瞬時値のうち負の値が加算された値の絶対値である流出電流を算出して、整流器交流電流CACとして出力してもよいし、整流器交流電流CU,CV,CWの各絶対値が加算された値の1/2倍の値を整流器交流電流CACとして出力してもよい。 The AC current detection unit 13 may calculate the inflow current to which a positive value is added from the instantaneous values of the rectifier AC currents CU, CV, and CW and output the current as the rectifier AC current CAC, or the rectifier AC. The outflow current, which is the absolute value of the sum of the negative values of the instantaneous values of the currents CU, CV, and CW, may be calculated and output as the rectifier AC current CAC, or the rectifier AC currents CU, CV, A value that is 1/2 times the sum of the absolute values of CW may be output as the rectifier AC current CAC.

<作用>
第2の実施形態における作用を説明する。例えば、サイリスタ5Uが短絡故障した場合、短絡故障後にサイリスタ5Vと5Wが導通(点弧)した際に過電流となる。この場合、サイリスタ整流器変流器7Uからの整流器交流電流CUが流出方向過電流検出部8Uに入力されることで、U相では流出方向の過電流信号OCUがONとなり、サイリスタ整流器変流器7V,7Wからの整流器交流電流CVとCWが流入方向過電流検出部8Xに入力されることで、V相とW相では流入方向の過電流信号OCYとOCZがONとなる。
<Action>
The operation in the second embodiment will be described. For example, when the thyristor 5U has a short-circuit failure, an overcurrent occurs when the thyristors 5V and 5W are electrically connected (ignited) after the short-circuit failure. In this case, the rectifier AC current CU from the thyristor rectifier current transformer 7U is input to the outflow direction overcurrent detection unit 8U, so that the outflow direction overcurrent signal OCU is turned on in the U phase, and the thyristor rectifier current transformer 7V. , The rectifier AC currents CV and CW from 7W are input to the inflow direction overcurrent detection unit 8X, so that the inflow direction overcurrent signals OCY and OCZ are turned on in the V phase and the W phase.

このとき、過電流故障信号ESもONとなるので、論理積回路10Uは、過電流故障信号ES、過電流信号OCU,OCY,OCZの論理積として、U相の過電流故障信号ESUをON出力し、保持部11Uを介して故障信号EUがONとなる。尚、過電流状態は連続しないので、保持部11Uは、U相の過電流信号OCUを保持して上記故障信号EUを出力する。 At this time, since the overcurrent failure signal ES is also turned ON, the logic product circuit 10U outputs the U-phase overcurrent failure signal ESU ON as the logical product of the overcurrent failure signal ES and the overcurrent signals OCU, OCY, and OCZ. Then, the failure signal EU is turned on via the holding unit 11U. Since the overcurrent state is not continuous, the holding unit 11U holds the U-phase overcurrent signal OCU and outputs the failure signal EU.

<効果>
第2の実施形態によれば、サイリスタ整流器5の1素子に短絡故障が生じたにも関わらず警報接点付きヒューズ4が短時間に溶断しない場合でも、整流器交流電流と整流器直流電流の大小関係と、素子故障による過電流の流入相と流出相の関係とから、故障したサイリスタ素子を検出する事ができる。また、この検出した素子の情報を図示しない表示装置により表示してもよい。
よって、過電流状態の長時間継続による、周辺機器の過熱・損傷を抑制することができる。
<Effect>
According to the second embodiment, even if the fuse 4 with an alarm contact does not blow in a short time even though one element of the thyristor rectifier 5 has a short-circuit failure, the magnitude relationship between the rectifier AC current and the rectifier DC current The failed thyristor element can be detected from the relationship between the inflow phase and the outflow phase of the overcurrent due to the element failure. Further, the information of the detected element may be displayed by a display device (not shown).
Therefore, it is possible to suppress overheating and damage of peripheral devices due to the continuation of the overcurrent state for a long time.

各実施形態によれば、サイリスタ整流器の1素子の短絡故障が生じたにも関わらず警報接点付きヒューズが溶断しない場合でも、周辺機器への過熱・損傷を抑制できるサイリスタ整流器の制御装置及びその制御方法を実現することができる。 According to each embodiment, a control device for a thyristor rectifier and its control capable of suppressing overheating and damage to peripheral devices even when a fuse with an alarm contact does not blow despite a short-circuit failure of one element of the thyristor rectifier. The method can be realized.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

1…交流電源、2…位相制御部、2A…基準位相検出部、2B…ゲートパルス発生部、3…界磁遮断器、4…警報接点付きヒューズ、4U…警報接点付きヒューズ(U相用)、4V…警報接点付きヒューズ(V相用)、4W…警報接点付きヒューズ(W相用)、5…サイリスタ整流器、6…負荷、7…サイリスタ整流器変流器、7U…サイリスタ整流器変流器(U相用)、7V…サイリスタ整流器変流器(V相用)、7W…サイリスタ整流器変流器(W相用)、7D…サイリスタ整流器変流器(DC用)、8D…過電流検出部、8U,8V,8W…流出方向過電流検出部、8X,8Y,8Z…流入方向過電流検出部、10U,10X,10V,10Y,10W,10Z…論理積回路、11U,11X,11V,11Y,11W,11Z…保持部、12…差電流演算部、13…交流電流検出部、14…直流電流検出部、15…制御部、16,17,20警報部、18,19…故障検出部。 1 ... AC power supply, 2 ... Phase control unit, 2A ... Reference phase detector, 2B ... Gate pulse generator, 3 ... Field breaker, 4 ... Fuse with alarm contact, 4U ... Fuse with alarm contact (for U phase) 4, 4V ... Fuse with alarm contact (for V phase), 4W ... Fuse with alarm contact (for W phase), 5 ... Thyristor rectifier, 6 ... Load, 7 ... Thyristor rectifier transmuter, 7U ... Thyristor rectifier transmuter (for W phase) (For U phase), 7V ... Thyristor rectifier transformer (for V phase), 7W ... Thyristor rectifier transformer (for W phase), 7D ... Thyristor rectifier transformer (for DC), 8D ... Overcurrent detector, 8U, 8V, 8W ... Outflow direction overcurrent detector, 8X, 8Y, 8Z ... Inflow direction overcurrent detector, 10U, 10X, 10V, 10Y, 10W, 10Z ... Logical product circuit, 11U, 11X, 11V, 11Y, 11W, 11Z ... Holding unit, 12 ... Difference current calculation unit, 13 ... AC current detection unit, 14 ... DC current detection unit, 15 ... Control unit, 16, 17, 20 alarm unit, 18, 19 ... Failure detection unit.

Claims (16)

サイリスタ整流器の交流側電圧を入力して、前記交流側電圧の基準位相を出力する基準位相検出手段と、
所定のサイリスタ制御角信号と前記基準位相検出手段より出力される基準位相とに基づいてゲートパルス信号を発生させるゲートパルス発生手段と、
前記サイリスタ整流器の交流側電流と前記サイリスタ整流器の直流側電流とをそれぞれ入力して、前記交流側電流と前記直流側電流との差電流が所定範囲外であるときに、前記サイリスタ整流器が故障であることを検出して、この故障を示す故障信号を出力する故障検出手段と、
を備えたサイリスタ整流器の制御装置。
A reference phase detecting means that inputs the AC side voltage of the thyristor rectifier and outputs the reference phase of the AC side voltage.
A gate pulse generating means that generates a gate pulse signal based on a predetermined thyristor control angle signal and a reference phase output from the reference phase detecting means, and
When the AC side current of the psyllista rectifier and the DC side current of the psyllista rectifier are input respectively and the difference current between the AC side current and the DC side current is out of the predetermined range, the thyristor rectifier fails. A failure detection means that detects the existence and outputs a failure signal indicating this failure,
Thyristor rectifier control unit equipped with.
前記故障検出手段は、
前記サイリスタ整流器の交流側電流を検出し、この交流側電流の値を出力する交流電流検出手段と、
前記サイリスタ整流器の直流側電流を検出し、この直流側電流の値を出力する直流電流検出手段と、
前記交流電流検出手段からの交流側電流の値と前記直流電流検出手段からの直流側電流の値との差分を示す差電流を演算する差電流演算手段と、
前記差電流演算手段からの差電流が所定範囲外であるときに前記サイリスタ整流器の過電流を検出し、この検出を示す過電流検出信号を出力する過電流検出手段と、
を備えた請求項1に記載のサイリスタ整流器の制御装置。
The failure detecting means is
An AC current detecting means that detects the AC side current of the thyristor rectifier and outputs the value of the AC side current, and
A DC current detecting means that detects the DC side current of the thyristor rectifier and outputs the value of this DC side current, and
A difference current calculation means for calculating a difference current indicating a difference between the value of the AC side current from the AC current detection means and the value of the DC side current from the DC current detection means, and a difference current calculation means for calculating the difference current.
An overcurrent detecting means that detects an overcurrent of the thyristor rectifier when the difference current from the difference current calculating means is out of a predetermined range and outputs an overcurrent detection signal indicating this detection.
The control device for a thyristor rectifier according to claim 1.
サイリスタ整流器の交流側電圧を入力して、前記交流側電圧の基準位相を出力する基準位相検出手段と、
所定のサイリスタ制御角信号と前記基準位相検出手段より出力される基準位相とに基づいてゲートパルス信号を発生させるゲートパルス発生手段と、
前記サイリスタ整流器の交流側電流と前記サイリスタ整流器の直流側電流とをそれぞれ入力して、前記交流側電流と前記直流側電流との差電流が所定範囲外であるときに、前記サイリスタ整流器の故障素子を検出し、この故障素子を示す故障信号を出力する故障検出手段と、
を備えたサイリスタ整流器の制御装置。
A reference phase detecting means that inputs the AC side voltage of the thyristor rectifier and outputs the reference phase of the AC side voltage.
A gate pulse generating means that generates a gate pulse signal based on a predetermined thyristor control angle signal and a reference phase output from the reference phase detecting means, and
When the AC side current of the thyristor rectifier and the DC side current of the thyristor rectifier are input respectively and the difference current between the AC side current and the DC side current is out of the predetermined range, the failed element of the thyristor rectifier. And a failure detection means that outputs a failure signal indicating this failure element,
Thyristor rectifier control unit equipped with.
前記故障検出手段は、
前記サイリスタ整流器の交流側電流を検出し、この交流側電流の値を出力する交流電流検出手段と、
前記サイリスタ整流器の直流側電流を検出し、この直流側電流の値を出力する直流電流検出手段と、
前記交流電流検出手段からの交流側電流の値と前記直流電流検出手段からの直流側電流の値との差分を示す差電流を演算する差電流演算手段と、
前記差電流演算手段からの差電流が所定範囲外であるときに前記サイリスタ整流器の過電流を検出し、この検出を示す過電流検出信号を出力する過電流検出手段と、
前記交流側電流を入力し、前記サイリスタ整流器における流出方向の電流が所定の値を超過したときに前記サイリスタ整流器の過電流を検出し、この検出を示す第1の過電流信号を出力する流出方向過電流検出手段と、
前記交流側電流を入力し、前記サイリスタ整流器における流入方向の電流が所定の値を超過したときに前記サイリスタ整流器の過電流を検出し、この検出を示す第2の過電流信号を出力する流入方向過電流検出手段と、
前記過電流検出信号と前記第1および第2の過電流信号とを入力とした論理積演算により、短絡故障したサイリスタ素子を検出し、この故障を示す前記故障信号を出力する論理積回路と、
を備えた請求項3に記載のサイリスタ整流器の制御装置。
The failure detecting means is
An AC current detecting means that detects the AC side current of the thyristor rectifier and outputs the value of the AC side current, and
A DC current detecting means that detects the DC side current of the thyristor rectifier and outputs the value of this DC side current, and
A difference current calculation means for calculating a difference current indicating a difference between the value of the AC side current from the AC current detection means and the value of the DC side current from the DC current detection means, and a difference current calculation means for calculating the difference current.
An overcurrent detecting means that detects an overcurrent of the thyristor rectifier when the difference current from the difference current calculating means is out of a predetermined range and outputs an overcurrent detection signal indicating this detection.
The outflow direction in which the AC side current is input, the overcurrent of the thyristor rectifier is detected when the current in the outflow direction in the thyristor rectifier exceeds a predetermined value, and the first overcurrent signal indicating this detection is output. Overcurrent detection means and
The inflow direction in which the AC side current is input, the overcurrent of the thyristor rectifier is detected when the current in the inflow direction in the thyristor rectifier exceeds a predetermined value, and a second overcurrent signal indicating this detection is output. Overcurrent detection means and
A logical product circuit that detects a short-circuited thyristor element by a logical product operation using the overcurrent detection signal and the first and second overcurrent signals as inputs and outputs the failure signal indicating this failure.
The control device for a thyristor rectifier according to claim 3.
前記交流電流検出手段は、
前記交流側電流の全波整流値を検出し、この値を前記交流側電流の値として出力する
請求項2または4に記載のサイリスタ整流器の制御装置。
The alternating current detecting means is
The control device for a thyristor rectifier according to claim 2 or 4, wherein the full-wave rectified value of the AC side current is detected and this value is output as the value of the AC side current.
前記交流電流検出手段は、
前記交流側電流の瞬時値のうち正の値を加算した流入電流を算出し、この電流の値を前記交流側電流の値として出力する
請求項2または4に記載のサイリスタ整流器の制御装置。
The alternating current detecting means is
The control device for a thyristor rectifier according to claim 2 or 4, wherein an inflow current obtained by adding a positive value among the instantaneous values of the AC side current is calculated, and the value of this current is output as the value of the AC side current.
前記交流電流検出手段は、
前記交流側電流の瞬時値のうち負の値を加算した値の絶対値である流出電流を算出し、この電流の値を前記交流側電流の値として出力する
請求項2または4に記載のサイリスタ整流器の制御装置。
The alternating current detecting means is
The thyristor according to claim 2 or 4, wherein the outflow current, which is an absolute value obtained by adding a negative value among the instantaneous values of the AC side current, is calculated and the value of this current is output as the value of the AC side current. Rectifier control device.
前記交流電流検出手段は、
各相の前記交流側電流の絶対値を加算して1/2倍した値を前記交流側電流の値として出力する
請求項2または4に記載のサイリスタ整流器の制御装置。
The alternating current detecting means is
The control device for a thyristor rectifier according to claim 2 or 4, wherein the absolute value of the AC side current of each phase is added and multiplied by 1/2 to output the value of the AC side current as the value of the AC side current.
サイリスタ整流器の交流側電圧を入力して、前記交流側電圧の基準位相を出力することと、
所定のサイリスタ制御角信号と前記基準位相とに基づいてゲートパルス信号を発生させることと、
前記サイリスタ整流器の交流側電流と前記サイリスタ整流器の直流側電流とをそれぞれ入力し、前記交流側電流と前記直流側電流との差電流が所定範囲外であるときに、前記サイリスタ整流器が故障であることを検出し、この故障を示す故障信号を出力することと、
を有するサイリスタ整流器の制御方法。
Input the AC side voltage of the thyristor rectifier and output the reference phase of the AC side voltage.
To generate a gate pulse signal based on a predetermined thyristor control angle signal and the reference phase,
When the AC side current of the psyllista rectifier and the DC side current of the psyllista rectifier are input respectively and the difference current between the AC side current and the DC side current is out of the predetermined range, the psyllista rectifier is out of order. To detect that and output a failure signal indicating this failure,
How to control a thyristor rectifier with.
前記故障信号を出力することは、
前記サイリスタ整流器の交流側電流を検出し、この交流側電流の値を出力することと、
前記サイリスタ整流器の直流側電流を検出し、この直流側電流の値を出力することと、
前記交流側電流の値と前記直流側電流の値との差分を示す差電流を演算することと、
前記差電流が所定範囲外であるときに前記サイリスタ整流器の過電流を検出し、この検出を示す過電流検出信号を出力することとを含む、
請求項9記載のサイリスタ整流器の制御方法。
Outputting the failure signal
To detect the AC side current of the thyristor rectifier and output the value of this AC side current,
To detect the DC side current of the thyristor rectifier and output the value of this DC side current,
To calculate the difference current indicating the difference between the value of the AC side current and the value of the DC side current, and
This includes detecting an overcurrent of the thyristor rectifier when the difference current is out of a predetermined range and outputting an overcurrent detection signal indicating this detection.
The control method for a thyristor rectifier according to claim 9.
サイリスタ整流器の交流側電圧を入力して、前記交流側電圧の基準位相を出力することと、
所定のサイリスタ制御角信号と前記基準位相とに基づいてゲートパルス信号を発生させることと、
前記サイリスタ整流器の交流側電流と前記サイリスタ整流器の直流側電流とをそれぞれを入力し、前記交流側電流と前記直流側電流との差電流が所定範囲外であるときに、前記サイリスタ整流器の故障素子を検出して、この故障素子を示す故障信号を出力することと、
を有するサイリスタ整流器の制御方法。
Input the AC side voltage of the thyristor rectifier and output the reference phase of the AC side voltage.
To generate a gate pulse signal based on a predetermined thyristor control angle signal and the reference phase,
When the AC side current of the psyllista rectifier and the DC side current of the psyllista rectifier are input respectively and the difference current between the AC side current and the DC side current is out of a predetermined range, the fault element of the thyristor rectifier. Is detected and a failure signal indicating this failed element is output.
How to control a thyristor rectifier with.
前記故障信号を出力することは、
前記サイリスタ整流器の交流側電流を検出し、この交流側電流の値を出力することと、
前記サイリスタ整流器の直流側電流を検出し、この直流側電流の値を出力することと、
前記交流側電流の値と前記直流側電流の値との差分を示す差電流を演算することと、
前記差電流が所定範囲外であるときに前記サイリスタ整流器の過電流を検出し、この検出を示す過電流検出信号を出力することと、
前記交流側電流を入力し、前記サイリスタ整流器における流出方向の電流が所定の値を超過したときに前記サイリスタ整流器の過電流を検出し、この検出を示す第1の過電流信号を出力することと、
前記交流側電流を入力し、前記サイリスタ整流器における流入方向の電流が所定の値を超過したときに前記サイリスタ整流器の過電流を検出し、この検出を示す第2の過電流信号を出力することと、
前記過電流検出信号と前記第1および第2の過電流信号とを入力とした論理積演算により、故障したサイリスタ素子を検出し、この故障を示す前記故障信号を出力することを含む
請求項11記載のサイリスタ整流器の制御方法。
Outputting the failure signal
To detect the AC side current of the thyristor rectifier and output the value of this AC side current,
To detect the DC side current of the thyristor rectifier and output the value of this DC side current,
To calculate the difference current indicating the difference between the value of the AC side current and the value of the DC side current, and
When the difference current is out of the predetermined range, the overcurrent of the thyristor rectifier is detected, and an overcurrent detection signal indicating this detection is output.
When the AC side current is input and the current in the outflow direction of the thyristor rectifier exceeds a predetermined value, the overcurrent of the thyristor rectifier is detected, and the first overcurrent signal indicating this detection is output. ,
When the AC side current is input and the current in the inflow direction of the thyristor rectifier exceeds a predetermined value, the overcurrent of the thyristor rectifier is detected, and a second overcurrent signal indicating this detection is output. ,
11. The claim 11 including detecting a failed thyristor element by a logical product calculation using the overcurrent detection signal and the first and second overcurrent signals as inputs, and outputting the failure signal indicating this failure. The method for controlling a thyristor rectifier described.
前記故障信号を出力することは、
前記交流側電流の信号の全波整流値を検出し、この値を前記交流側電流の値として出力することを含む
請求項10または12記載のサイリスタ整流器の制御方法。
Outputting the failure signal
The control method for a thyristor rectifier according to claim 10 or 12, wherein a full-wave rectified value of the AC side current signal is detected and this value is output as the AC side current value.
前記故障信号を出力することは、
前記交流側電流の瞬時値のうち正の値を加算した流入電流を算出し、この電流の値を前記交流側電流の値として出力することを含む
請求項10または12記載のサイリスタ整流器の制御方法。
Outputting the failure signal
The control method for a thyristor rectifier according to claim 10 or 12, wherein an inflow current obtained by adding a positive value among the instantaneous values of the AC side current is calculated, and the value of this current is output as the value of the AC side current. ..
前記故障信号を出力することは、
前記交流側電流の瞬時値のうち負の値を加算した値の絶対値である流出電流を算出し、この電流の値を前記交流側電流の値として出力することを含む
請求項10または12記載のサイリスタ整流器の制御方法。
Outputting the failure signal
The 10th or 12th claim including calculating an outflow current which is an absolute value of a value obtained by adding a negative value among the instantaneous values of the AC side current and outputting the value of this current as the value of the AC side current. How to control the thyristor rectifier.
前記故障信号を出力することは、
各相の前記交流側電流の各絶対値を加算して1/2倍した値を前記交流側電流の値として出力することを含む
請求項10または12記載のサイリスタ整流器の制御方法。
Outputting the failure signal
The control method for a thyristor rectifier according to claim 10 or 12, wherein each absolute value of the AC side current of each phase is added and multiplied by 1/2 to be output as the value of the AC side current.
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