JP3177085B2 - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JP3177085B2 JP3177085B2 JP01157594A JP1157594A JP3177085B2 JP 3177085 B2 JP3177085 B2 JP 3177085B2 JP 01157594 A JP01157594 A JP 01157594A JP 1157594 A JP1157594 A JP 1157594A JP 3177085 B2 JP3177085 B2 JP 3177085B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直流を交流に変換する
電力変換装置に係り、特に、同期電動機を駆動する時の
トルクリッブルの発生を低減し、又、一般の電源に電力
を供給する時の無効電力の発生を低減した、経済性に優
れた電力変換装置に関する。
電力変換装置に係り、特に、同期電動機を駆動する時の
トルクリッブルの発生を低減し、又、一般の電源に電力
を供給する時の無効電力の発生を低減した、経済性に優
れた電力変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の電力変換装置の構成図
で、図中１は電源、２は変圧器、３は交流を直流に変換
するコンバータ、４は直流を交流に変換するインバー
タ、５はコンバータ３からインバータ４へ流れる直流電
流を平滑する直流リアクトル、６は同期電動機である。
７〜１８はコンバータ３を構成するサイリスタ、４９〜
５４及び７３〜７８はインバータ４を構成するサイリス
タ、５５はコンバータ３の制御回路、７９はインバータ
４の制御回路である。ここで、コンバータ３とインバー
タ４は直流リアクトル５により平滑される直流電流を、
電源の電圧又は同期電動機の電圧により転流して交流電
流に変換する、いわゆる、他励電流形変換器である。
又、コンバータ３とインバータ４の各アームは複数のサ
イリスタを直列接続して構成するものとするが、ここで
は簡単のために２個の素子を直列に接続して構成する場
合について説明する。
で、図中１は電源、２は変圧器、３は交流を直流に変換
するコンバータ、４は直流を交流に変換するインバー
タ、５はコンバータ３からインバータ４へ流れる直流電
流を平滑する直流リアクトル、６は同期電動機である。
７〜１８はコンバータ３を構成するサイリスタ、４９〜
５４及び７３〜７８はインバータ４を構成するサイリス
タ、５５はコンバータ３の制御回路、７９はインバータ
４の制御回路である。ここで、コンバータ３とインバー
タ４は直流リアクトル５により平滑される直流電流を、
電源の電圧又は同期電動機の電圧により転流して交流電
流に変換する、いわゆる、他励電流形変換器である。
又、コンバータ３とインバータ４の各アームは複数のサ
イリスタを直列接続して構成するものとするが、ここで
は簡単のために２個の素子を直列に接続して構成する場
合について説明する。
【０００３】以上の構成は、電源１の位相を基準にして
コンバータ制御回路５５によりコンバータ３の出力電流
を制御し、同期電動機６の内部誘起電圧の位相に応じて
インバータ制御回路７９によりインバータ４の出力周波
数を制御する、いわゆる、無整流子電動機として知られ
ている。
コンバータ制御回路５５によりコンバータ３の出力電流
を制御し、同期電動機６の内部誘起電圧の位相に応じて
インバータ制御回路７９によりインバータ４の出力周波
数を制御する、いわゆる、無整流子電動機として知られ
ている。
【０００４】図５は図４の電力変換装置の動作を説明す
るための波形図である。図において、ＶＤＣはコンバー
タ３の直流出力電圧、ＩＤは直流回路に流れる電流であ
る。ＶＤＩはインバータ４の直流入力電圧である。ＩＵ
はインバータ４のＵ相から同期電動機６のＵ相に供給さ
れる電流である。ＩＶはインバータ４のＶ相から同期電
動機６のＶ相に供給される電流である。同様に、インバ
ータ４のＷ相にはＩＶに対して１２０°位相の遅れた電
流が流れる。ＶＵＶはインバータ４のＵＶ相線間電圧で
ある。インバータ４のＶＷ相線間電圧及びＷＵ相線間電
圧はＶＵＶに対して１２０°及び２４０°位相の遅れた
同様の波形となる。ここで、インバータ４のＵ相からＶ
相への転流の過程を説明する。時刻ｔ1 の直前は、イン
バータ４のＵ相サイリスタ７３，４９とＺ相サイリスタ
５４，７８がオンてており、電流はインバータ４のＵ相
から同期電動機６のＵ相，Ｗ相を経由してインバータ４
のＺ相に流れている。時刻ｔ1 においてインバータ４の
Ｖ相サイリスタ７４，５０に点弧パルスを与える。この
時同期電動機６のＵＶ相線間電圧ＶＵＶが正であるか
ら、Ｖ相サイリスタ７４，５０にはＶＵＶに等しい順電
圧が加わっており、Ｖ相サイリスタ７４，５０はオンす
る。従って、ＵＶ相線間電圧ＶＵＶはＵ相サイリスタ７
３，４９とＶ相サイリスタ７４，５０により短絡されて
零になる。この時、同期電動機６のＵＶ相の漏れインダ
クタンスに“Ａ”で示す転流電圧が加わりＵ相電流ＩＵ
が減少しＶ相電流ＩＶが増加して転流が行われる。
るための波形図である。図において、ＶＤＣはコンバー
タ３の直流出力電圧、ＩＤは直流回路に流れる電流であ
る。ＶＤＩはインバータ４の直流入力電圧である。ＩＵ
はインバータ４のＵ相から同期電動機６のＵ相に供給さ
れる電流である。ＩＶはインバータ４のＶ相から同期電
動機６のＶ相に供給される電流である。同様に、インバ
ータ４のＷ相にはＩＶに対して１２０°位相の遅れた電
流が流れる。ＶＵＶはインバータ４のＵＶ相線間電圧で
ある。インバータ４のＶＷ相線間電圧及びＷＵ相線間電
圧はＶＵＶに対して１２０°及び２４０°位相の遅れた
同様の波形となる。ここで、インバータ４のＵ相からＶ
相への転流の過程を説明する。時刻ｔ1 の直前は、イン
バータ４のＵ相サイリスタ７３，４９とＺ相サイリスタ
５４，７８がオンてており、電流はインバータ４のＵ相
から同期電動機６のＵ相，Ｗ相を経由してインバータ４
のＺ相に流れている。時刻ｔ1 においてインバータ４の
Ｖ相サイリスタ７４，５０に点弧パルスを与える。この
時同期電動機６のＵＶ相線間電圧ＶＵＶが正であるか
ら、Ｖ相サイリスタ７４，５０にはＶＵＶに等しい順電
圧が加わっており、Ｖ相サイリスタ７４，５０はオンす
る。従って、ＵＶ相線間電圧ＶＵＶはＵ相サイリスタ７
３，４９とＶ相サイリスタ７４，５０により短絡されて
零になる。この時、同期電動機６のＵＶ相の漏れインダ
クタンスに“Ａ”で示す転流電圧が加わりＵ相電流ＩＵ
が減少しＶ相電流ＩＶが増加して転流が行われる。
【０００５】時刻ｔ2 においてＵ相電流ＩＵが零に成り
転流が完了する。ＴＱは同期電動機６の発生トルクであ
る。これは、同期電動機６の内部誘起電圧に対して注入
される有効電力ＰＷに比例する。ＲＰＷは同期電動機６
の内部誘起電圧に対して注入される無効電力である。
転流が完了する。ＴＱは同期電動機６の発生トルクであ
る。これは、同期電動機６の内部誘起電圧に対して注入
される有効電力ＰＷに比例する。ＲＰＷは同期電動機６
の内部誘起電圧に対して注入される無効電力である。
【０００６】図６は、従来の電力変換装置の別の例を示
す構成図である。図において、３〜５，７〜１８，４９
〜５４，７３〜７８は図４の同一符号と同一の要素であ
る。５７は第１の電源、５８は第１の変圧器、５９は第
２の電源、６０は第２の変圧器、８０，８１は進相コン
デンサである。この構成は、周波数の異なる第１の電源
５７と第２の電源５９の間で電力の融通を行なう電力系
統用周波数変換装置、又は、交流の電力を高電圧の直流
に変換して遠方に送電し再び交流に変換する直流送電用
変換装置として知られている。
す構成図である。図において、３〜５，７〜１８，４９
〜５４，７３〜７８は図４の同一符号と同一の要素であ
る。５７は第１の電源、５８は第１の変圧器、５９は第
２の電源、６０は第２の変圧器、８０，８１は進相コン
デンサである。この構成は、周波数の異なる第１の電源
５７と第２の電源５９の間で電力の融通を行なう電力系
統用周波数変換装置、又は、交流の電力を高電圧の直流
に変換して遠方に送電し再び交流に変換する直流送電用
変換装置として知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の電
力変換装置においては、コンバータ３とインバータ４を
サイリスタ変換器で構成している。サイリスタはオン状
態の順方向電圧が低く電流をたくさん流せること、スイ
ッチング損失が小さい等の特徴があり、高効率で高電圧
大容量の変換器を小形で安価に製作できる。又、スイッ
チング時の素子のストレスが小さく信頼性が高い。しか
し、サイリスタは自己消弧能力がなく交流電圧に依存し
て転流を行なう必要がある。例えば、図５に示すよう
に、Ｕ相からＶ相への転流はＵＶ相の線間電圧ＶＵＶが
正の範囲に限られる。そのため、図４の無整流子電動機
の構成では、図５に示すように、同期電動機の発生トル
クＴＱは脈動成分が大きくなり振動や騒音を発生するこ
とがある。又、図６の周波数変換装置又は直流送電用変
換装置の構成では、図５にＲＰＷで示すような遅れの無
効電力を発生するから大容量の進相コンデンサ８０，８
１を必要とする。又、コンバータ３及びインバータ４
は、力率が余り良くない状態で運転するからサイリスタ
の利用率が悪くなる。
力変換装置においては、コンバータ３とインバータ４を
サイリスタ変換器で構成している。サイリスタはオン状
態の順方向電圧が低く電流をたくさん流せること、スイ
ッチング損失が小さい等の特徴があり、高効率で高電圧
大容量の変換器を小形で安価に製作できる。又、スイッ
チング時の素子のストレスが小さく信頼性が高い。しか
し、サイリスタは自己消弧能力がなく交流電圧に依存し
て転流を行なう必要がある。例えば、図５に示すよう
に、Ｕ相からＶ相への転流はＵＶ相の線間電圧ＶＵＶが
正の範囲に限られる。そのため、図４の無整流子電動機
の構成では、図５に示すように、同期電動機の発生トル
クＴＱは脈動成分が大きくなり振動や騒音を発生するこ
とがある。又、図６の周波数変換装置又は直流送電用変
換装置の構成では、図５にＲＰＷで示すような遅れの無
効電力を発生するから大容量の進相コンデンサ８０，８
１を必要とする。又、コンバータ３及びインバータ４
は、力率が余り良くない状態で運転するからサイリスタ
の利用率が悪くなる。
【０００８】本発明の第１の目的は、力率１で運転する
ことにより、同期電動機を駆動するときのトルクリップ
ルの発生を低減出来る電力変換装置を提供することにあ
り、また、第２の目的は、一般の電源に電力を供給する
ときの無効電力の発生を低減した、経済性に優れた電力
変換装置を提供することにある。
ことにより、同期電動機を駆動するときのトルクリップ
ルの発生を低減出来る電力変換装置を提供することにあ
り、また、第２の目的は、一般の電源に電力を供給する
ときの無効電力の発生を低減した、経済性に優れた電力
変換装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るために、請求項１に記載の発明による電力変換装置
は、直流リアクトルを介して直流回路が結合される交流
を直流に変換するコンバータと、直流を交流に変換する
インバータと、該インバータによって付勢される同期電
動機を具備した電力変換装置において、前記コンバータ
はサイリスタからなるアームをブリッジ接続して構成
し、ブリッジ接続される前記インバータの各アームを第
１の自己消弧形半導体素子と第１のダイオードからなる
第１の直列回路と、該第１の直列回路に並列接続される
第２のダイオードと第２の自己消弧形半導体素子からな
る第２の直列回路と、前記各直列回路の接続点間に接続
されるコンデンサから成る自励スイッチユニットと、該
自励スイッチユニットに直列接続されるサイリスタで構
成し、前記インバータの交流電圧位相を検出する手段
と、前記インバータの通電中のアームから次に通電する
アームへの転流の際に、前記通電中のアームに逆方向の
電圧が加わる位相で前記次に通電するアームの自励スイ
ッチユニットとサイリスタを同時にオンし、同時に前記
通電中のアームの自励スイッチユニットをオフする手段
を具備したことを特徴としたものである。
るために、請求項１に記載の発明による電力変換装置
は、直流リアクトルを介して直流回路が結合される交流
を直流に変換するコンバータと、直流を交流に変換する
インバータと、該インバータによって付勢される同期電
動機を具備した電力変換装置において、前記コンバータ
はサイリスタからなるアームをブリッジ接続して構成
し、ブリッジ接続される前記インバータの各アームを第
１の自己消弧形半導体素子と第１のダイオードからなる
第１の直列回路と、該第１の直列回路に並列接続される
第２のダイオードと第２の自己消弧形半導体素子からな
る第２の直列回路と、前記各直列回路の接続点間に接続
されるコンデンサから成る自励スイッチユニットと、該
自励スイッチユニットに直列接続されるサイリスタで構
成し、前記インバータの交流電圧位相を検出する手段
と、前記インバータの通電中のアームから次に通電する
アームへの転流の際に、前記通電中のアームに逆方向の
電圧が加わる位相で前記次に通電するアームの自励スイ
ッチユニットとサイリスタを同時にオンし、同時に前記
通電中のアームの自励スイッチユニットをオフする手段
を具備したことを特徴としたものである。
【００１０】又、第１の目的を達成するために、請求項
１に記載の発明による電力変換装置は、直流リアクトル
を介して直流回路が結合される交流を直流に変換するコ
ンバータと、直流を交流に変換するインバータと、該イ
ンバータによって付勢される同期電動機を具備した電力
変換装置において、前記コンバータはサイリスタからな
るアームをブリッジ接続して構成し、ブリッジ接続され
る前記インバータの各アームを第１の自己消弧形半導体
素子と第１のダイオードからなる第１の直列回路と、該
第１の直列回路に並列接続される第２のダイオードと第
２の自己消弧形半導体素子からなる第２の直列回路と、
前記各直列回路の接続点間に接続されるコンデンサから
成る自励スイッチユニットと、該自励スイッチユニット
に直列接続されるサイリスタで構成し、前記インバータ
の交流電圧位相を検出する手段と、前記インバータの各
アーム電流を検出する手段と、前記インバータの通電中
のアームから次に通電するアームへの転流の際に、前記
通電中のアームに逆方向の電圧が加わる位相で前記次に
通電するアームの自励スイッチユニットとサイリスタを
同時にオンし、前記通電中のアームの電流が所定値以下
になった時に前記通電中のアームの自励スイッチユニッ
トをオフする手段を具備したことを特徴としたものであ
る。
１に記載の発明による電力変換装置は、直流リアクトル
を介して直流回路が結合される交流を直流に変換するコ
ンバータと、直流を交流に変換するインバータと、該イ
ンバータによって付勢される同期電動機を具備した電力
変換装置において、前記コンバータはサイリスタからな
るアームをブリッジ接続して構成し、ブリッジ接続され
る前記インバータの各アームを第１の自己消弧形半導体
素子と第１のダイオードからなる第１の直列回路と、該
第１の直列回路に並列接続される第２のダイオードと第
２の自己消弧形半導体素子からなる第２の直列回路と、
前記各直列回路の接続点間に接続されるコンデンサから
成る自励スイッチユニットと、該自励スイッチユニット
に直列接続されるサイリスタで構成し、前記インバータ
の交流電圧位相を検出する手段と、前記インバータの各
アーム電流を検出する手段と、前記インバータの通電中
のアームから次に通電するアームへの転流の際に、前記
通電中のアームに逆方向の電圧が加わる位相で前記次に
通電するアームの自励スイッチユニットとサイリスタを
同時にオンし、前記通電中のアームの電流が所定値以下
になった時に前記通電中のアームの自励スイッチユニッ
トをオフする手段を具備したことを特徴としたものであ
る。
【００１１】更に、第２の目的を達成するために、請求
項３に記載の発明による電力変換装置は、直流リアクト
ルを介して直流回路が結合され交流側が第１の交流電源
に連系されて交流を直流に或いは直流を交流に変換する
コンバータと、交流側が第２の交流電源に連系されて直
流を交流に或いは交流を直流に変換するインバータから
成る電力変換装置において、前記コンバータ及びインバ
ータを構成するブリッジ接続されるそれぞれのアームを
第１の自己消弧形半導体素子と第１のダイオードからな
る第１の直列回路と、該第１の直列回路に並列接続され
る第２のダイオードと第２の自己消弧形半導体素子から
なる第２の直列回路と、前記各直列回路の接続点間に接
続されるコンデンサから成る自励スイッチユニットと、
該自励スイッチユニットに直列接続されるサイリスタで
構成し、直流を交流に変換する逆変換運転側の変換器
は、該変換器の交流電圧位相を検出する手段と、該変換
器の通電中のアームから次に通電するアームへの転流の
際に、前記通電中のアームに逆方向の電圧が加わる位相
で前記次に通電するアームの自励スイッチユニットとサ
イリスタを同時にオンし、同時に前記通電中のアームの
自励スイッチユニットをオフする手段を具備したことを
特徴としたものである。
項３に記載の発明による電力変換装置は、直流リアクト
ルを介して直流回路が結合され交流側が第１の交流電源
に連系されて交流を直流に或いは直流を交流に変換する
コンバータと、交流側が第２の交流電源に連系されて直
流を交流に或いは交流を直流に変換するインバータから
成る電力変換装置において、前記コンバータ及びインバ
ータを構成するブリッジ接続されるそれぞれのアームを
第１の自己消弧形半導体素子と第１のダイオードからな
る第１の直列回路と、該第１の直列回路に並列接続され
る第２のダイオードと第２の自己消弧形半導体素子から
なる第２の直列回路と、前記各直列回路の接続点間に接
続されるコンデンサから成る自励スイッチユニットと、
該自励スイッチユニットに直列接続されるサイリスタで
構成し、直流を交流に変換する逆変換運転側の変換器
は、該変換器の交流電圧位相を検出する手段と、該変換
器の通電中のアームから次に通電するアームへの転流の
際に、前記通電中のアームに逆方向の電圧が加わる位相
で前記次に通電するアームの自励スイッチユニットとサ
イリスタを同時にオンし、同時に前記通電中のアームの
自励スイッチユニットをオフする手段を具備したことを
特徴としたものである。
【００１２】更に又、第２の目的を達成するために請求
項４に記載の発明による電力変換装置は、直流リアクト
ルを介して直流回路が結合され交流側が第１の交流電源
に連系されて交流を直流に或いは直流を交流に変換する
コンバータと、交流側が第２の交流電源に連系されて直
流を交流に或いは交流を直流に変換するインバータから
成る電力変換装置において、前記コンバータ及びインバ
ータを構成するブリッジ接続されるそれぞれのアームを
第１の自己消弧形半導体素子と第１のダイオードからな
る第１の直列回路と、該第１の直列回路に並列接続され
る第２のダイオードと第２の自己消弧形半導体素子から
なる第２の直列回路と、前記各直列回路の接続点間に接
続されるコンデンサから成る自励スイッチユニットと、
該自励スイッチユニットに直列接続されるサイリスタで
構成し、直流を交流に変換する逆変換運転側の変換器は
各アーム電流を検出する手段と、該変換器の交流電圧位
相を検出する手段と、該変換器の通電中のアームから次
に通電するアームへの転流の際に、前記通電中のアーム
に逆方向の電圧が加わる位相で前記次に通電するアーム
の自励スイッチユニットとサイリスタを同時にオンし、
前記通電中のアームの電流が所定値以下になった時に前
記通電中のアームの自励スイッチユニットをオフする手
段を具備したことを特徴としたものである。
項４に記載の発明による電力変換装置は、直流リアクト
ルを介して直流回路が結合され交流側が第１の交流電源
に連系されて交流を直流に或いは直流を交流に変換する
コンバータと、交流側が第２の交流電源に連系されて直
流を交流に或いは交流を直流に変換するインバータから
成る電力変換装置において、前記コンバータ及びインバ
ータを構成するブリッジ接続されるそれぞれのアームを
第１の自己消弧形半導体素子と第１のダイオードからな
る第１の直列回路と、該第１の直列回路に並列接続され
る第２のダイオードと第２の自己消弧形半導体素子から
なる第２の直列回路と、前記各直列回路の接続点間に接
続されるコンデンサから成る自励スイッチユニットと、
該自励スイッチユニットに直列接続されるサイリスタで
構成し、直流を交流に変換する逆変換運転側の変換器は
各アーム電流を検出する手段と、該変換器の交流電圧位
相を検出する手段と、該変換器の通電中のアームから次
に通電するアームへの転流の際に、前記通電中のアーム
に逆方向の電圧が加わる位相で前記次に通電するアーム
の自励スイッチユニットとサイリスタを同時にオンし、
前記通電中のアームの電流が所定値以下になった時に前
記通電中のアームの自励スイッチユニットをオフする手
段を具備したことを特徴としたものである。
【００１３】
【作用】前述のように構成された請求項１に記載の発明
による電力変換装置によれば、自励スイッチユニットを
構成するコンデンサの充電電圧は転流電圧として利用出
来るため、転流余裕角がほぼ零の付近での転流が可能で
あることからインバータを力率１で運転することがで
き、同期電動機のトルクリップルの低減によって、振動
や騒音の発生を極めて低く抑えることができる。
による電力変換装置によれば、自励スイッチユニットを
構成するコンデンサの充電電圧は転流電圧として利用出
来るため、転流余裕角がほぼ零の付近での転流が可能で
あることからインバータを力率１で運転することがで
き、同期電動機のトルクリップルの低減によって、振動
や騒音の発生を極めて低く抑えることができる。
【００１４】又、請求項２に記載の発明による電力変換
装置によれば、請求項１の発明による電力電圧装置の効
果に加えて、自励スイッチユニットを構成する自己消弧
形半導体素子をオフするタイミングをアーム電流が所定
値以下に低減した時点とすることが出来るため、自励ス
イッチユニットを構成する自己消弧形半導体素子のター
ンオフストレスを低減でき、ターンオフ時のスイッチン
グ損失が小さくなり、インバータの効率を向上出来る。
装置によれば、請求項１の発明による電力電圧装置の効
果に加えて、自励スイッチユニットを構成する自己消弧
形半導体素子をオフするタイミングをアーム電流が所定
値以下に低減した時点とすることが出来るため、自励ス
イッチユニットを構成する自己消弧形半導体素子のター
ンオフストレスを低減でき、ターンオフ時のスイッチン
グ損失が小さくなり、インバータの効率を向上出来る。
【００１５】更に、前述のように構成された請求項３に
記載の発明による電力変換装置を周波数変換装置や直流
送電用変換装置として使用すれば、無効電力を零にする
ことができるため、進相コンデンサが不要となり装置の
設置スペースを小さくすることができる。
記載の発明による電力変換装置を周波数変換装置や直流
送電用変換装置として使用すれば、無効電力を零にする
ことができるため、進相コンデンサが不要となり装置の
設置スペースを小さくすることができる。
【００１６】更に又、請求項４に記載の発明による電力
変換装置によれば、請求項３の発明による電力電圧装置
の効果に加えて、自励スイッチユニットを構成する自己
消弧形半導体素子をオフするタイミングをアーム電流が
所定値以下に低減した時点とすることが出来るため、自
励スイッチユニットを構成する自己消弧形半導体素子の
ターンオフストレスを低減でき、ターンオフ時のスイッ
チング損失が小さくなり、変換器の効率を向上出来る。
変換装置によれば、請求項３の発明による電力電圧装置
の効果に加えて、自励スイッチユニットを構成する自己
消弧形半導体素子をオフするタイミングをアーム電流が
所定値以下に低減した時点とすることが出来るため、自
励スイッチユニットを構成する自己消弧形半導体素子の
ターンオフストレスを低減でき、ターンオフ時のスイッ
チング損失が小さくなり、変換器の効率を向上出来る。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を図面を参照して説明する。図
１は、本発明の電力変換装置の一実施例を示す構成図で
ある。図において、１は電源２は変圧器、３は交流を直
流に変換するコンバータ、４は直流を交流に変換するイ
ンバータ、５はコンバータ３からインバータ４へ流れる
直流電流を平滑する直流リアクトル、６は同期電動機、
７〜１８はコンバータ３を構成するサイリスタ、１９〜
３０は自己消弧形半導体素子でここではＧＴＯを使用す
るものとする。３１〜４２はダイオード、４３〜４８は
コンデンサ、４９〜５４はサイリスタ、５５はコンバー
タ３の制御回路、５６はインバータ４の制御回路を示し
ている。インバータ４の構成において、ＧＴＯ１９，２
０、ダイオード３１，３２、コンデンサ４３によりＵ相
自励スイッチユニットを、ＧＴＯ２１，２２、ダイオー
ド３３，３４、コンデンサ４４によりＶ相自励スイッチ
ユニットを、ＧＴＯ２３，２４、ダイオード３５，３
６、コンデンサ４５によりＷ相自励スイッチユニット
を、ＧＴＯ２５，２６、ダイオード３７，３８、コンデ
ンサ４６によりＸ相自励スイッチユニットを、ＧＴＯ２
７，２８、ダイオード３９，４０、コンデンサ４７によ
りＹ相自励スイッチユニットを、ＧＴＯ２９，３０、ダ
イオード４１，４２、コンデンサ４８によりＺ相自励ス
イッチユニットをそれぞれ構成する。また、Ｕ相自励ス
イッチユニットとサイリスタ４９を直列に接続してＵ相
アームを、Ｖ相自励スイッチユニットとサイリスタ５０
を直列に接続してＶ相アームを、Ｗ相自励スイッチユニ
ットとサイリスタ５１を直列に接続してＷ相アームを、
Ｘ相自励スイッチユニットとサイリスタ５２を直列に接
続してＸ相アームを、Ｙ相自励スイッチユニットとサイ
リスタ５３を直列に接続してＹ相アームを、Ｚ相自励ス
イッチユニットとサイリスタ５４を直列に接続してＺ相
アームをそれぞれ構成する。
１は、本発明の電力変換装置の一実施例を示す構成図で
ある。図において、１は電源２は変圧器、３は交流を直
流に変換するコンバータ、４は直流を交流に変換するイ
ンバータ、５はコンバータ３からインバータ４へ流れる
直流電流を平滑する直流リアクトル、６は同期電動機、
７〜１８はコンバータ３を構成するサイリスタ、１９〜
３０は自己消弧形半導体素子でここではＧＴＯを使用す
るものとする。３１〜４２はダイオード、４３〜４８は
コンデンサ、４９〜５４はサイリスタ、５５はコンバー
タ３の制御回路、５６はインバータ４の制御回路を示し
ている。インバータ４の構成において、ＧＴＯ１９，２
０、ダイオード３１，３２、コンデンサ４３によりＵ相
自励スイッチユニットを、ＧＴＯ２１，２２、ダイオー
ド３３，３４、コンデンサ４４によりＶ相自励スイッチ
ユニットを、ＧＴＯ２３，２４、ダイオード３５，３
６、コンデンサ４５によりＷ相自励スイッチユニット
を、ＧＴＯ２５，２６、ダイオード３７，３８、コンデ
ンサ４６によりＸ相自励スイッチユニットを、ＧＴＯ２
７，２８、ダイオード３９，４０、コンデンサ４７によ
りＹ相自励スイッチユニットを、ＧＴＯ２９，３０、ダ
イオード４１，４２、コンデンサ４８によりＺ相自励ス
イッチユニットをそれぞれ構成する。また、Ｕ相自励ス
イッチユニットとサイリスタ４９を直列に接続してＵ相
アームを、Ｖ相自励スイッチユニットとサイリスタ５０
を直列に接続してＶ相アームを、Ｗ相自励スイッチユニ
ットとサイリスタ５１を直列に接続してＷ相アームを、
Ｘ相自励スイッチユニットとサイリスタ５２を直列に接
続してＸ相アームを、Ｙ相自励スイッチユニットとサイ
リスタ５３を直列に接続してＹ相アームを、Ｚ相自励ス
イッチユニットとサイリスタ５４を直列に接続してＺ相
アームをそれぞれ構成する。
【００１８】図２は、図１に示す本発明の電力変換装置
の動作を説明するための波形図である。以下図１と図２
を参照して本発明の動作を説明する。図において、ＶＤ
Ｃはコンバータ３の直流出力電圧、ＩＤは直流回路に流
れる電流である。
の動作を説明するための波形図である。以下図１と図２
を参照して本発明の動作を説明する。図において、ＶＤ
Ｃはコンバータ３の直流出力電圧、ＩＤは直流回路に流
れる電流である。
【００１９】ＶＤＩはインバータ４の直流入力電圧、Ｉ
Ｕはインバータ４のＵ相から同期電動機６のＵ相に供給
される電流である。ＶＣＵはＵ相のコンデンサ４３の電
圧、ＩＶはインバータ４のＶ相から同期電動機６のＵ相
に供給さる電流である。
Ｕはインバータ４のＵ相から同期電動機６のＵ相に供給
される電流である。ＶＣＵはＵ相のコンデンサ４３の電
圧、ＩＶはインバータ４のＶ相から同期電動機６のＵ相
に供給さる電流である。
【００２０】ＶＣＶはＶ相のコンデンサ４４の電圧、同
様にインバータ４のＷ相にはＩＶに対して１２０°位相
の遅れた電流が流れる。ＶＵＶはインバータ４のＵＶ相
線間電圧、インバータ４のＶＷ相線間電圧及びＷＵ相線
間電圧はＶＵＶに対して１２０°及び２４０°位相の遅
れた同様の波形となる。
様にインバータ４のＷ相にはＩＶに対して１２０°位相
の遅れた電流が流れる。ＶＵＶはインバータ４のＵＶ相
線間電圧、インバータ４のＶＷ相線間電圧及びＷＵ相線
間電圧はＶＵＶに対して１２０°及び２４０°位相の遅
れた同様の波形となる。
【００２１】ここで、インバータ４のＵ相からＶ相への
転流の過程を説明する。時刻ｔ3 の直前は、インバータ
４のＵ相アームとＺ相アームが通電しており、電流はイ
ンバータ４のＵ相から同期電動機６のＵ相，Ｗ相を経由
してインバータ４のＺ相に流れている。
転流の過程を説明する。時刻ｔ3 の直前は、インバータ
４のＵ相アームとＺ相アームが通電しており、電流はイ
ンバータ４のＵ相から同期電動機６のＵ相，Ｗ相を経由
してインバータ４のＺ相に流れている。
【００２２】時刻ｔ3 において、インバータ４のＶ相ア
ームに点弧パルスを与える。即ち、ＧＴＯ２１，ＧＴＯ
２２，サイリスタ５０に点弧パルスを与える。この時、
同期電動機６のＵＶ相線間電圧ＶＵＶは僅かに正であ
る。
ームに点弧パルスを与える。即ち、ＧＴＯ２１，ＧＴＯ
２２，サイリスタ５０に点弧パルスを与える。この時、
同期電動機６のＵＶ相線間電圧ＶＵＶは僅かに正であ
る。
【００２３】また、コンデンサ４４の電圧ＶＣＶは、Ｇ
ＴＯ２１のカソード側が負、ＧＴＯ２２のアノード側が
正の極性に充電されており、ＶＵＶとＶＣＶの和が転流
電圧として加わる。
ＴＯ２１のカソード側が負、ＧＴＯ２２のアノード側が
正の極性に充電されており、ＶＵＶとＶＣＶの和が転流
電圧として加わる。
【００２４】従って、ＧＴＯ２１，ＧＴＯ２２，サイリ
スタ５０には（ＶＵＶ＋ＶＣＶ）の順電圧が加わり、点
弧パルスを与えることによりＧＴＯ２１，ＧＴＯ２２，
サイリスタ５０がオンする。この時、同期電動機６のＵ
Ｖ相の漏れインダクタンスに“Ｂ”で示す転流電圧が加
わり、Ｕ相電流ＩＵが減少しＶ相電流ＩＶが増加して転
流が行われる。
スタ５０には（ＶＵＶ＋ＶＣＶ）の順電圧が加わり、点
弧パルスを与えることによりＧＴＯ２１，ＧＴＯ２２，
サイリスタ５０がオンする。この時、同期電動機６のＵ
Ｖ相の漏れインダクタンスに“Ｂ”で示す転流電圧が加
わり、Ｕ相電流ＩＵが減少しＶ相電流ＩＶが増加して転
流が行われる。
【００２５】コンデンサ４４の電圧ＶＣＶはＶ相電流Ｉ
Ｖにより放電される。ＶＣＶが零になるとダイオード３
３とダイオード３４が通電しコンデンサ４４の放電は終
了する。
Ｖにより放電される。ＶＣＶが零になるとダイオード３
３とダイオード３４が通電しコンデンサ４４の放電は終
了する。
【００２６】時刻ｔ4 においてＵ相電流ＩＵが５０％に
下がるとＧＴＯ１９とＧＴＯ２０をオフする。これによ
り、Ｕ相電流ＩＵはダイオード３２とコンデンサ４３と
ダイオード３１を経由して流れ、Ｕ相電流ＩＵによりコ
ンデンサ４３が充電されＶＣＵが増加する。このとき、
（ＶＣＵ＋ＶＣＶ＋ＶＵＶ）が転流電圧として加わり転
流が進行する。
下がるとＧＴＯ１９とＧＴＯ２０をオフする。これによ
り、Ｕ相電流ＩＵはダイオード３２とコンデンサ４３と
ダイオード３１を経由して流れ、Ｕ相電流ＩＵによりコ
ンデンサ４３が充電されＶＣＵが増加する。このとき、
（ＶＣＵ＋ＶＣＶ＋ＶＵＶ）が転流電圧として加わり転
流が進行する。
【００２７】時刻ｔ5 において、Ｕ相電流ＩＵが零にな
ると転流が完了する。ＴＱは同期電動機６の発生トルク
である。これは、同期電動機６の内部誘起電圧に対して
注入される有効電力ＰＷに比例する。ＲＰＷは同期電動
機６の内部誘起電圧に対して注入される無効電力であ
る。
ると転流が完了する。ＴＱは同期電動機６の発生トルク
である。これは、同期電動機６の内部誘起電圧に対して
注入される有効電力ＰＷに比例する。ＲＰＷは同期電動
機６の内部誘起電圧に対して注入される無効電力であ
る。
【００２８】以上の説明では、Ｕ，のＧＴＯ１９，ＧＴ
Ｏ２０をオフするタイミングｔ4 をＵ相電流ＩＵが５０
％になった時点としたが、ｔ4 のタイミングはＩＵが５
０％以外の任意の時点で良い。或いは、Ｖ相のＧＴＯ２
１，ＧＴＯ２２，サイリスタ５０に点弧パルスを与える
ｔ3 のタイミングで、Ｕ相のＧＴＯ１９，ＧＴＯ２０を
同時にオフしても良い。
Ｏ２０をオフするタイミングｔ4 をＵ相電流ＩＵが５０
％になった時点としたが、ｔ4 のタイミングはＩＵが５
０％以外の任意の時点で良い。或いは、Ｖ相のＧＴＯ２
１，ＧＴＯ２２，サイリスタ５０に点弧パルスを与える
ｔ3 のタイミングで、Ｕ相のＧＴＯ１９，ＧＴＯ２０を
同時にオフしても良い。
【００２９】このように、ＩＵが大きい時にＧＴＯ１
９，ＧＴＯ２０をオフすると、ｔ3 のタイミングからコ
ンデンサ４３の充電が開始され、ＶＣＵの電圧が立ち上
がるタイミングが早くなりより大きい転流電圧が得られ
る。しかし、ＧＴＯ１９，ＧＴＯ２０はより大きい電流
をオフする必要がありＧＴＯの負担が増加する。従っ
て、Ｕ相電流ＩＵがある程度減少してからオフするのが
好ましい。
９，ＧＴＯ２０をオフすると、ｔ3 のタイミングからコ
ンデンサ４３の充電が開始され、ＶＣＵの電圧が立ち上
がるタイミングが早くなりより大きい転流電圧が得られ
る。しかし、ＧＴＯ１９，ＧＴＯ２０はより大きい電流
をオフする必要がありＧＴＯの負担が増加する。従っ
て、Ｕ相電流ＩＵがある程度減少してからオフするのが
好ましい。
【００３０】前述のように点弧信号を与えるタイミング
は、マイコン処理等によって従来と同様に同期電動機の
端子電圧の位相に基づいて容易に決定することができ
る。又、インバータの各アーム電流を検出する手段を設
けることにより、自励スイッチユニットをオフするタイ
ミングをアーム電流が所定値以下になった時に行うこと
も容易に行うことができるのでこれらの回路の詳細はこ
こでは省略する。
は、マイコン処理等によって従来と同様に同期電動機の
端子電圧の位相に基づいて容易に決定することができ
る。又、インバータの各アーム電流を検出する手段を設
けることにより、自励スイッチユニットをオフするタイ
ミングをアーム電流が所定値以下になった時に行うこと
も容易に行うことができるのでこれらの回路の詳細はこ
こでは省略する。
【００３１】図３は本発明の他の実施例を示す構成図で
ある。図において、３は交流を直流に変換するコンバー
タ、４は直流を交流に変換するインバータ、５はコンバ
ータ３からインバータ４へ流れる直流電流を平滑する直
流リアクトル、１０〜１５はコンバータ３を構成するサ
イリスタ、４９〜５４はインバータ４を構成するサイリ
スタ、５７は第１の電源、５８は第１の変圧器、５９は
第２の電源、６０は第２の変圧器、６１〜６６はコンバ
ータ３を構成する自励スイッチユニット、６７〜７２は
インバータ４を構成する自励スイッチユニットである。
ここで、図３のインバータ４と図１のインバータ４は全
く同一の構成であり、例えば、図３の自励スイッチユニ
ット６７は、図１のＧＴＯ１９，ＧＴＯ２０，ダイオー
ド３１，ダイオード３２，コンンデンサ４３で構成され
るユニットと同一である。この構成は、周波数の異なる
第１の電源５７と第２の電源５９の間で電力の授受を行
う電力系統用周波数変換装置、又は、交流の電力を高電
圧の直流に変換して遠方に送電し再び交流に変換する直
流送電用の電力変換装置として使用する場合の構成であ
る。
ある。図において、３は交流を直流に変換するコンバー
タ、４は直流を交流に変換するインバータ、５はコンバ
ータ３からインバータ４へ流れる直流電流を平滑する直
流リアクトル、１０〜１５はコンバータ３を構成するサ
イリスタ、４９〜５４はインバータ４を構成するサイリ
スタ、５７は第１の電源、５８は第１の変圧器、５９は
第２の電源、６０は第２の変圧器、６１〜６６はコンバ
ータ３を構成する自励スイッチユニット、６７〜７２は
インバータ４を構成する自励スイッチユニットである。
ここで、図３のインバータ４と図１のインバータ４は全
く同一の構成であり、例えば、図３の自励スイッチユニ
ット６７は、図１のＧＴＯ１９，ＧＴＯ２０，ダイオー
ド３１，ダイオード３２，コンンデンサ４３で構成され
るユニットと同一である。この構成は、周波数の異なる
第１の電源５７と第２の電源５９の間で電力の授受を行
う電力系統用周波数変換装置、又は、交流の電力を高電
圧の直流に変換して遠方に送電し再び交流に変換する直
流送電用の電力変換装置として使用する場合の構成であ
る。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたように本発明は、自己消弧形
半導体素子を用いて構成する自励スイッチユニットとサ
イリスタを直列に接続して単位アームを構成し、この単
位アームをブリッジ接続して電流形変換器を構成し、転
流時に自励スイッチユニットをオフすることにより直列
接続されたサイリスタに転流電圧の一部を供給すること
を特徴としてものである。
半導体素子を用いて構成する自励スイッチユニットとサ
イリスタを直列に接続して単位アームを構成し、この単
位アームをブリッジ接続して電流形変換器を構成し、転
流時に自励スイッチユニットをオフすることにより直列
接続されたサイリスタに転流電圧の一部を供給すること
を特徴としてものである。
【００３３】従って、請求項１の発明による電力変換装
置によれば、図２により説明したように、転流余裕角が
ほぼ零の付近での転流が可能であることから変換器を力
率１で運転することができる。従って、図１により説明
した無整流子電動機に本発明を適用することにより、図
５の従来の実施例の同期電動機の発生トルクの波形ＴＱ
と、図２の本発明による同期電動機の発生トルクＴＱを
比較すれば明らかなように、はるかに小さいトルクリッ
プルで同期電動機を運転することができる。
置によれば、図２により説明したように、転流余裕角が
ほぼ零の付近での転流が可能であることから変換器を力
率１で運転することができる。従って、図１により説明
した無整流子電動機に本発明を適用することにより、図
５の従来の実施例の同期電動機の発生トルクの波形ＴＱ
と、図２の本発明による同期電動機の発生トルクＴＱを
比較すれば明らかなように、はるかに小さいトルクリッ
プルで同期電動機を運転することができる。
【００３４】又、請求項２の発明による電力変換装置に
よれば、請求項１の発明による電力変換装置の効果に加
え、図２で説明したように、Ｕ相電流がある値まで減少
した時刻ｔ4 のタイミングでＵ相のＧＴＯをオフするこ
とができるため（他の相についても同様である。）ＧＴ
Ｏをオフするときの電流が小さくなるから、ＧＴＯのオ
フ時のスイッチング損失が小さくなり発生する損失が小
さくなる。従って、変換器の効率を向上できる。
よれば、請求項１の発明による電力変換装置の効果に加
え、図２で説明したように、Ｕ相電流がある値まで減少
した時刻ｔ4 のタイミングでＵ相のＧＴＯをオフするこ
とができるため（他の相についても同様である。）ＧＴ
Ｏをオフするときの電流が小さくなるから、ＧＴＯのオ
フ時のスイッチング損失が小さくなり発生する損失が小
さくなる。従って、変換器の効率を向上できる。
【００３５】更に、請求項３の発明による電力変換装置
を周波数変換装置や直流送電用変換装置に用いれば、無
効電力を零に出来るため、図６の従来の実施例で述べた
大容量の進相コンデンサ８０，８１が不要となり、それ
に伴なって広大な設置スペースも必要となる。
を周波数変換装置や直流送電用変換装置に用いれば、無
効電力を零に出来るため、図６の従来の実施例で述べた
大容量の進相コンデンサ８０，８１が不要となり、それ
に伴なって広大な設置スペースも必要となる。
【００３６】更に又、請求項４の発明による電力変換装
置を周波数変換装置や直流送電用変換装置に用いれば、
請求項３の発明の効果に加え、図２で説明したように、
Ｕ相電流がある値まで減少した時刻ｔ4 のタイミングで
Ｕ相のＧＴＯをオフしている。他の相についても同様で
ある。従って、ＧＴＯをオフするときの電流が小さくな
るから、ＧＴＯのオフ時のスイッチング損失が小さくな
り発生する損失が小さくなる。従って、変換器の効率を
向上することことができる。また、ＧＴＯをオフすると
きのストレスが小さくなるから、ＧＴＯが故障する確立
が小さくなり変換器の信頼性を向上することができる。
置を周波数変換装置や直流送電用変換装置に用いれば、
請求項３の発明の効果に加え、図２で説明したように、
Ｕ相電流がある値まで減少した時刻ｔ4 のタイミングで
Ｕ相のＧＴＯをオフしている。他の相についても同様で
ある。従って、ＧＴＯをオフするときの電流が小さくな
るから、ＧＴＯのオフ時のスイッチング損失が小さくな
り発生する損失が小さくなる。従って、変換器の効率を
向上することことができる。また、ＧＴＯをオフすると
きのストレスが小さくなるから、ＧＴＯが故障する確立
が小さくなり変換器の信頼性を向上することができる。
【００３７】このように、本発明は、高効率で高電圧大
容量の変換器を小形で安価に制作できるサイリスタ変換
器と自励変換器を複合して構成し、サイリスタ変換器の
転流を自励変換器で補うことによりサイリスタ変換器の
機能を向上するように構成したことが特徴であり、コス
トパーフォーマンスに優れた高電圧大容量の電力変換装
置を構成することができる。
容量の変換器を小形で安価に制作できるサイリスタ変換
器と自励変換器を複合して構成し、サイリスタ変換器の
転流を自励変換器で補うことによりサイリスタ変換器の
機能を向上するように構成したことが特徴であり、コス
トパーフォーマンスに優れた高電圧大容量の電力変換装
置を構成することができる。
【図１】本発明の電力変換装置の一実施例を示す構成
図。
図。
【図２】本発明の一実施例の作用を説明するための波形
図。
図。
【図３】本発明の他の実施例を示す電力変換装置の構成
図。
図。
【図４】従来の電力変換装置の一例を示す構成図。
【図５】［図４］の電力変換装置の作用を説明するため
の波形図。
の波形図。
【図６】従来の電力変換装置の他の例を示す構成図。
１ …電源 ２ …
変圧器 ３ …コンバータ ４ …
インバータ ５ …直流リアクトル ６ …
同期電動機 ７〜１８ …サイリスタ １９〜３０…
ＧＴＯ ３１〜４２…ダイオード ４３〜４８…
コンデンサ ４９〜５４…サイリスタ ５５ …
コンバータ制御回路 ５６ …インバータ制御回路 ５７ …
第１の電源 ５８ …第１の変圧器 ５９ …
第２の電源 ６０ …第２の変圧器 ６１〜７２…
自励スイッチユニット ７３〜７８…サイリスタ ７９ …
インバータ制御回路 ８０，８１…進相コンデンサ
変圧器 ３ …コンバータ ４ …
インバータ ５ …直流リアクトル ６ …
同期電動機 ７〜１８ …サイリスタ １９〜３０…
ＧＴＯ ３１〜４２…ダイオード ４３〜４８…
コンデンサ ４９〜５４…サイリスタ ５５ …
コンバータ制御回路 ５６ …インバータ制御回路 ５７ …
第１の電源 ５８ …第１の変圧器 ５９ …
第２の電源 ６０ …第２の変圧器 ６１〜７２…
自励スイッチユニット ７３〜７８…サイリスタ ７９ …
インバータ制御回路 ８０，８１…進相コンデンサ
Claims (4)
- 【請求項１】 直流リアクトルを介して直流回路
が結合される交流を直流に変換するコンバータと、直流
を交流に変換するインバータと、該インバータによって
付勢される同期電動機を具備した電力変換装置におい
て、前記コンバータはサイリスタからなるアームをブリ
ッジ接続して構成し、ブリッジ接続される前記インバー
タの各アームを第１の自己消弧形半導体素子と第１のダ
イオードからなる第１の直列回路と、該第１の直列回路
に並列接続される第２のダイオードと第２の自己消弧形
半導体素子からなる第２の直列回路と、前記各直列回路
の接続点間に接続されるコンデンサから成る自励スイッ
チユニットと、該自励スイッチユニットに直列接続され
るサイリスタで構成し、前記インバータの交流電圧位相
を検出する手段と、前記インバータの通電中のアームか
ら次に通電するアームへの転流の際に、前記通電中のア
ームに逆方向の電圧が加わる位相で前記次に通電するア
ームの自励スイッチユニットとサイリスタを同時にオン
し、同時に前記通電中のアームの自励スイッチユニット
をオフする手段を具備したことを特徴とする電力変換装
置。 - 【請求項２】 直流リアクトルを介して直流回路
が結合される交流を直流に変換するコンバータと、直流
を交流に変換するインバータと、該インバータによって
付勢される同期電動機を具備した電力変換装置におい
て、前記コンバータはサイリスタからなるアームをブリ
ッジ接続して構成し、ブリッジ接続される前記インバー
タの各アームを第１の自己消弧形半導体素子と第１のダ
イオードからなる第１の直列回路と、該第１の直列回路
に並列接続される第２のダイオードと第２の自己消弧形
半導体素子からなる第２の直列回路と、前記各直列回路
の接続点間に接続されるコンデンサから成る自励スイッ
チユニットと、該自励スイッチユニットに直列接続され
るサイリスタで構成し、前記インバータの交流電圧位相
を検出する手段と、前記インバータの各アーム電流を検
出する手段と、前記インバータの通電中のアームから次
に通電するアームへの転流の際に、前記通電中のアーム
に逆方向の電圧が加わる位相で前記次に通電するアーム
の自励スイッチユニットとサイリスタを同時にオンし、
前記通電中のアームの電流が所定値以下になった時に前
記通電中のアームの自励スイッチユニットをオフする手
段を具備したことを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項３】 直流リアクトルを介して直流回路
が結合され交流側が第１の交流電源に連系されて交流を
直流に或いは直流を交流に変換するコンバータと、交流
側が第２の交流電源に連系されて直流を交流に或いは交
流を直流に変換するインバータから成る電力変換装置に
おいて、前記コンバータ及びインバータを構成するブリ
ッジ接続されるそれぞれのアームを第１の自己消弧形半
導体素子と第１のダイオードからなる第１の直列回路
と、該第１の直列回路に並列接続される第２のダイオー
ドと第２の自己消弧形半導体素子からなる第２の直列回
路と、前記各直列回路の接続点間に接続されるコンデン
サから成る自励スイッチユニットと、該自励スイッチユ
ニットに直列接続されるサイリスタで構成し、直流を交
流に変換する逆変換運転側の変換器は、該変換器の交流
電圧位相を検出する手段と、該変換器の通電中のアーム
から次に通電するアームへの転流の際に、前記通電中の
アームに逆方向の電圧が加わる位相で前記次に通電する
アームの自励スイッチユニットとサイリスタを同時にオ
ンし、同時に前記通電中のアームの自励スイッチユニッ
トをオフする手段を具備したことを特徴とする電力変換
装置。 - 【請求項４】 直流リアクトルを介して直流回路
が結合され交流側が第１の交流電源に連系されて交流を
直流に或いは直流を交流に変換するコンバータと、交流
側が第２の交流電源に連系されて直流を交流に或いは交
流を直流に変換するインバータから成る電力変換装置に
おいて、前記コンバータ及びインバータを構成するブリ
ッジ接続されるそれぞれのアームを第１の自己消弧形半
導体素子と第１のダイオードからなる第１の直列回路
と、該第１の直列回路に並列接続される第２のダイオー
ドと第２の自己消弧形半導体素子からなる第２の直列回
路と、前記各直列回路の接続点間に接続されるコンデン
サから成る自励スイッチユニットと、該自励スイッチユ
ニットに直列接続されるサイリスタで構成し、直流を交
流に変換する逆変換運転側の変換器は各アーム電流を検
出する手段と、該変換器の交流電圧位相を検出する手段
と、該変換器の通電中のアームから次に通電するアーム
への転流の際に、前記通電中のアームに逆方向の電圧が
加わる位相で前記次に通電するアームの自励スイッチユ
ニットとサイリスタを同時にオンし、前記通電中のアー
ムの電流が所定値以下になった時に前記通電中のアーム
の自励スイッチユニットをオフする手段を具備したこと
を特徴とする電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01157594A JP3177085B2 (ja) | 1994-02-03 | 1994-02-03 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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1994
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