JP3478904B2 - Current transformer circuit - Google Patents

Current transformer circuit

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JP3478904B2
JP3478904B2 JP08185295A JP8185295A JP3478904B2 JP 3478904 B2 JP3478904 B2 JP 3478904B2 JP 08185295 A JP08185295 A JP 08185295A JP 8185295 A JP8185295 A JP 8185295A JP 3478904 B2 JP3478904 B2 JP 3478904B2
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transformer
current transformer
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power supply
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章吾 菅原
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Toyo Electric Manufacturing Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、正および負の直流電源
を必要とする変流器を複数個用いて本来、同一または相
似の電流が流れるべき複数の電流路の電流を検出し、同
一または相似の関係を保つ制御を行ったりあるいはこの
関係がくずれた異常な状態を検出するための変流器回路
に関するものである。 【0002】 【従来の技術】図6は一般に磁束制御形として知られる
変流器を用いた変流器回路の構成例を示すもので、DC
Tは変流器、Ep,Enは正,負の直流電源、Rは検出
抵抗である。ここに、変流器DCTは鉄心Tおよびその
一次巻線N1 ,二次巻線N2 と磁気センサMSからなる
交流変流器ACTと、増幅器AMPとトランジスタTrp
とトランジスタTrnとダイオードD1 とダイオードD2
とからなる。 【0003】すなわち、変流器DCTには正負の直流電
源Ep,Enが接続されてなる。交流変流器ACTは、
鉄心Tには一般的に貫通導体である一次巻線N1 および
二次巻線N2 が巻回され、これにより周知の交流変流器
ACTが構成される。鉄心Tにはその磁束を検知する磁
気センサMSが設けられる。磁気センサMSの出力が増
幅器AMPにより増幅され、さらに増幅器AMPは、ト
ランジスタTrp,Trnを制御し、磁束の大きさと極性に
応じた電圧を、磁束を打ち消す極性で二次巻線N2 に加
えることによって、鉄心Tの磁束をほぼ零の状態に制御
する。この結果、一次巻線N1 と二次巻線N2 の電流と
は磁束が零状態の高精度の等アンペアターンの関係に保
たれるため、直流を含む高精度の電流検出が可能とな
る。なお、K,L,kは周知の変流器入出力極性を示
し、KからLへの通流極性電流に対して、検出電流はk
から流出する極性となる。 【0004】図7は図6による変流器回路が適用された
従来例を示すもので、1は主直流電源、2はインバー
タ、3は変圧器、41,42はフイルタリアクトル,フイタ
ルコンデンサ、5は負荷、61,62は変流器である。ここ
に、変圧器3に付された黒丸は巻線の極性を示し、一次
電流I11と二次電流I12が図示の極性関係にあることを
示す。また、変圧器3に偏磁が発生していない状態で
は、一次電流I11と二次電流I12とは巻線比に規制され
た相似の電流波形となる。さらにまた、変流器61,62と
直流電源71,82,72,82と検出抵抗91,92は、図6と同
じ構成品である。 【0005】さらには、10は電圧設定器、11,13,16,
18,19は加算器、12,14は制御増幅器、15は三角波発生
器、17はコンパレータ、20は異常検出器である。図7に
おいては、例えば50Hzまたは60Hz正弦波の設定電圧を電
圧設定器10が出力し、加算器11にて電圧設定器10出力と
負荷5の電圧V0 との誤差電圧を出力し、これを制御増
幅器12により増幅してインバータ2の出力電流指令Ir
を得る。そして、出力電流指令Ir に対して変流器61に
より検出された一次電流I11がフィードバックされ、加
算器13にて得られる誤差電流を制御増幅器14により増幅
する。 【0006】また、三角波発生器15,加算器16およびコ
ンパレータ17は周知のパルス幅制御回路を構成する。す
なわち、加算器16により制御増幅器14の出力電圧と三角
波発生器15の出力電圧との差電圧を得、コンパレータ17
による比較出力を得ることにより、制御増幅器14出力に
対応したパルス幅を有するパルス列を発生する。さらに
は、インバータ2の図示されていないスイッチング素子
がコンパレータ17の出力パルス列を制御信号としてオン
オフ動作することにより、インバータ2は主直流電源1
の直流をパルス幅制御された交流に変換し、変圧器3を
介してフイルタリアクトル41およびフイルタコンデンサ
42により、高周波リップル成分を除去して電圧V0 を
得、負荷5に電力供給される。これらの結果、電圧V0
は電圧設定器10の設定電圧と一致したものとなる。 【0007】一方、インバータ2のスイッチング素子の
電圧降下あるいはスイッチング時間のバラツキなどによ
り、インバータ2の出力電圧には直流成分が含まれ、変
圧器3を偏磁させる。一般には、変圧器3の一次抵抗は
非常に小さいため、僅かな直流成分でも大きな偏磁電流
が発生する。その偏磁は、電圧V0 の波形を歪ませ,変
圧器3の騒音を増大させ,スイッチング損失の増大によ
りスイッチング素子を破損させるなどの障害をきたす。 【0008】かような障害の発生を防止するため、図7
においては、変流器62と加算器18,19と異常検出器20が
設けられている。すなわち、変流器62により二次電流I
12を検出し、加算器18により一次電流I11との差、した
がって励磁電流を検出する。そして、検出された励磁電
は加算器19により電圧設定器10の出力に減算され、偏
磁が発生する極性の電圧が低下し、偏磁が防止される。
また、このような制御にもかかわらず過大な偏磁電流が
発生した場合、異常検出器20により、規定以上の偏磁が
発生したことを検出し、図示しない手段によりインバー
タ2を停止するものとなっていた。 【0009】 【発明が解決しようとする課題】単相インバータで示し
た図7の従来例では、本来、相似の一次電流と二次電流
を検出するための2個の変流器の電源として、4個の直
流電源を必要とする。同様に、三相インバ−タの場合に
は6個の変流器が必要であって、したがって12個の直流
電源が必要である。また、大容量出力のために一般に行
われている複数個の三相インバータの並列接続によるも
のは、さらに並列接続台数倍された多数の直流電源が必
要となる。このような多数の直流電源は、装置を高価
かつ大型なものとし、加えて、装置の信頼性を低下させ
るものとなる。 【0010】なお、不経済,大型化ならびに低信頼性を
改善するために、複数の変流器に対して、単に正および
負の1対の直流電源とすることが考えられる。しかしな
がら、かような構成によれば、正または負のいずれかの
直流電源が故障した場合、全ての変流器において正また
は負のいずれかの電流の検出が不可能となり、制御が不
可能となるばかりか異常検出をも不可能となる。そのた
め、スイッチング素子の破壊も広範囲に及び、装置の復
旧に長時間を要するものとなってしまう。 【0011】 【課題を解決するための手段】本発明は上述したような
点に鑑み、正および負の直流電源を必要とする変流器を
複数個用い、本来、同一または相似であるべき電流路の
電流を検出する変流器回路であって、複数個の変流器に
対して共通な正および負の直流電源を設けるとともに、
その複数個の変流器を二つのグループに分け、一方のグ
ループの変流器と他方のグループの変流器とで変流器一
次電流の通流極性を逆にする構成としたものである。 【0012】 【作用】かかる解決手段により、直流電源の数が大巾が
低減されて装置の低価格化,小型化および高信頼正が達
成できるとともに、異常を確実に検出してスイッチング
素子を破壊することなく、インバータを安全に停止する
ことができる。以下に、本発明をさらに図面に基づい
て、詳細説明する。 【0013】 【実施例】図1は図7に類した本発明適用された第1
の実施例の主要部構成を示すもので、 611, 621は変流
器、73,83は直流電源、 911, 921は検出抵抗、 181は
加算器である。すなわち、図1の回路構成における図7
との相違点は、変流器 611, 621に共通の正および負の
1対の直流電源73,83を設けた点、変流器 611に対して
変流器621の一次巻線通流極性を逆にした点、およびこ
の結果として加算器 181に加える変流器 621出力の極性
を反転した点にある。つぎに、図1構成の各部波形を図
2および図3に示す。 【0014】図2は図1における正常時の波形例を示
し、(a)は一次電流I11および二次電流I12の波形を
示す。ここに、単純化のため変圧器3の巻線比を(1:
1)とし、かつ一次電流I11に対し数%程度しかない励
磁電流を無視して同一波形として示している。図2
(b)は変流器 611による検出波形を示し、したがって
一次電流I11と同一の波形が検出される。図2(c)は
変流器 621による検出波形を示し、したがって二次電流
I12と逆極性の波形で検出される。 【0015】図2(d)は加算器 181の出力波形を示
し、変流器 611による一次電流の検出波形と変流器 621
による二次電流の逆極性での検出波形を加算したもの、
すなわち変圧器3の励磁電流の検出波形である。この波
形は加算器19に加えられ、電圧設定器10の出力電圧から
減算する。その結果、励磁電流中の直流成分である励磁
電流はほぼ零に制御される。なお、図2(d)による励
磁電流検出波形は前述したように十分に小さく、したが
って異常検出器20が異常を検出することはない。 【0016】図3は図1における負の直流電源が故障し
てその出力が零となった場合の動作の模式波形例を示
す。いま、負の直流電源83の出力が零の場合、正方向す
なわちKからLへの方向の一次巻線通流電流に対しては
磁束の零制御能力を保持するため精度の良い検出が可能
であるが、負方向すなわちLからKへの一次巻線通流電
流に対しては磁束の零制御能力が欠如するため、鉄心が
飽和して出力が零となる。このため、制御増幅器12によ
るインバータ2の出力電流指令Ir に対し負方向のフィ
ードバックが欠落するため、この極性での出力電流は膨
大となって、スイッチング素子が破壊する結果となる。
しかしながら、図3では説明の便宜上、インバータ出力
電流すなわち一次電流I11は正負対称になるものとして
示している。 【0017】すなわち、図3(a)は一次電流I11およ
び二次電流I12の波形を示す。図3(b)は変流器 611
による検出波形を示し、一次電流I11の正側電流すなわ
ち変流器 611のKからLへの一次巻線通流極性電流に対
しては一次電流I11と同一の波形が検出されるが、負側
電流は検出されず零となる。図3(c)は変流器 621の
検出波形を示す。変流器 621の一次巻線通流極性は変流
器 611とは逆に構成されており、このため、二次電流I
12の負側電流すなわち変流器のKからLへの一次巻線通
流極性電流に対しては二次電流I12と同一の波形が検出
されるが、正側電流は検出されず零となる。図3(d)
は加算器 181の出力波形を示し、すなわち、正側は一次
電流I11と同一,負側は二次電流I12と同一で負の波形
で検出されることになり、図2による僅か数%の検出出
力に比して極めて大きな出力が検出される。それ故、異
常検出器20は規定を越えた過大な加算器181の出力
得、インバータ2を停止する。なお、正側の直流電源73
が故障した場合も検出極性が変化するのみであって、全
く同様となる。 【0018】図3の説明では便宜的に(a)に示すよう
な電流が継続するかの如きとしているが、実際にはいず
れかの電源の故障または劣化等により、変流器鉄心の零
制御が無効になった結果として鉄心が飽和し、変流器の
出力が低下し瞬間に上述した状況が発生することは明ら
かである。よって、高速でかつインバータ出力電流が異
常に成長するはるか以前の安全な状態で異常を検出する
ことができ、インバータを安全に停止することができ
る。 【0019】図4は三相インバータにおける変圧器の偏
磁制御および異常検出に適用した本発明の第2の実施例
の要部構成を示す。図4においては、31は三相の変圧
器、 411, 412, 413はフイルタリアクトル、421, 42
2, 423はフイルタコンデンサ、51,52,53は負荷を示
す。ここに、偏磁のない状態では変圧器31の一次電流I
11,I21,I31と二次電流I21,I22,I23は、それぞ
れ巻数比に規制された相似の電流波形となる。 【0020】また、各相の一次電流I11,I21,I31を
検出する変流器612, 613, 614および各相の二次電流
I21,I22,I23を検出する変流器 622, 623, 624が
設けられ、これらの変流器に共通に正および負の1対の
直流電源74,84が設けられてなる。 912, 913, 914,
922, 923, 924は検出抵抗である。ここで、変流器 6
12〜変流器 614の一次巻線通流極性に対する変流器 622
〜変流器 624の一次巻線通流極性は図示のように逆極性
とし、この結果、加算器 182,183, 184には変流器 62
2, 623, 624の出力極性を逆転して加えられている。 【0021】さらにまた図4においては、例えば、 111
〜113, 131〜133, 161〜163, 191〜193は加算器、 1
21〜123, 141〜143は制御増幅器、 171〜173はコンパ
レータ、 201〜203は異常検出器、また、 101は電圧設
定器、 151は三角波発生器である。かような構成によ
り、本実施例は三相と単相の相違があるだけで図1と全
く同様に動作し、特に変圧器31の偏磁電流がほぼ零に抑
制され、加算器 181, 182,183には数%の励磁電流が
検出されるものである。そして、正または負の直流電源
74,84のいずれかに故障が発生した場合にも図1と全く
同様に動作し、加算器 181, 182, 183には極めて大き
な出力が得られ、異常検出器 201, 202, 203も同様に
動作できる。 【0022】図5は図1に類して表した単相インバータ
の並列制御に適用された本発明の第3の実施例の要部構
成を示すもので、 201, 202はインバータ、 321, 322
は変圧器、 615, 616は変流器、74,84は直流電源、9
3,94は検出抵抗、 134,135,164, 165は加算器、 14
4, 145は制御増幅器、 152は三角波発生器、 174, 17
5はコンパレータである。 【0023】さて、インバータ 201の出力電流I11とイ
ンバータ 202の出力電流I41とはバランスした同一値で
あることが望ましいが、各インバータ内のスイッチング
素子の電圧降下やスイッチング時間のバラツキから差異
が生じるため、バランスさせる制御が必要となる。図5
においては、出力電流I11を検出する変流器 615および
出力電流I41を検出する変流器 616に、共通に正および
負の1対の直流電源75,85が配されてなるものである。
その変流器 615の一次巻線通流極性に対する変流器 616
の一次巻線通流極性を逆極性とし、この結果、加算器 1
35,18には変流器 616の出力極性を逆転し加えられてな
る。 【0024】図5の構成により、出力電流I11および出
力電流I41は出力電流指令Ir に一致するように制御さ
れ、出力電流I11,I41はバランスした同一値となり、
加算器18には僅かな誤差電流のみが出力されることとな
って、異常検出器20が異常を検出することはない。正ま
たは負の直流電源75,85のいずれかに故障が発生した場
合には、図1および図4と全く同様に、加算器18には大
きな出力が発生して異常検出器20を作用し得ることは勿
論である。 【0025】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の変流器に対して共通の直流電源を用いることができ
るため、装置の低価格化,小型化および高信頼性化を図
ることかできる。また、共通化した直流電源の一方が故
障しても、これを確実に検出してインバータを安全に停
止できるため、スイッチング素子の破損が防止でき短時
間の装置復旧が可能である。本説明ではインバータの変
圧器の偏磁電流の制御,異常検出および並列運転でのバ
ランス制御,異常検出について述べたが、本発明は、こ
れらの適用例に限定されるものではないことは以上の説
明から明らかである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plurality of current transformers which need a positive and a negative DC power supply, and to which a plurality of currents which are originally supposed to flow the same or similar currents. The present invention relates to a current transformer circuit for detecting a current in a current path of the present invention and performing control for maintaining the same or similar relationship, or detecting an abnormal state in which the relationship is broken. FIG. 6 shows an example of the configuration of a current transformer circuit using a current transformer generally known as a magnetic flux control type.
T is a current transformer, Ep and En are positive and negative DC power supplies, and R is a detection resistor. Here, the current transformer DCT is an AC current transformer ACT comprising an iron core T and its primary winding N1, secondary winding N2 and a magnetic sensor MS, an amplifier AMP and a transistor Trp.
, Transistor Trn, diode D1 and diode D2
Consists of [0006] That is, positive and negative DC power supplies Ep and En are connected to the current transformer DCT. AC current transformer ACT
A primary winding N1 and a secondary winding N2, which are generally through conductors, are wound around the iron core T, thereby forming a well-known AC current transformer ACT. The iron core T is provided with a magnetic sensor MS for detecting the magnetic flux. The output of the magnetic sensor MS is amplified by the amplifier AMP. The amplifier AMP controls the transistors Trp and Trn, and applies a voltage corresponding to the magnitude and polarity of the magnetic flux to the secondary winding N2 with the polarity to cancel the magnetic flux . , The magnetic flux of the iron core T is controlled to be substantially zero. As a result, the current in the primary winding N1 and the current in the secondary winding N2 are maintained in a high-precision equal-ampere-turn relationship where the magnetic flux is zero, so that high-precision current detection including DC can be performed. Here, K, L, and k indicate the input and output polarities of the well-known current transformer.
Polarity flowing out of FIG. 7 shows a conventional example to which the current transformer circuit shown in FIG. 6 is applied, wherein 1 is a main DC power supply, 2 is an inverter, 3 is a transformer, 41 and 42 are filter reactors and fire capacitors, 5 is a load, 61 and 62 are current transformers. Here, a black circle attached to the transformer 3 indicates the polarity of the winding, and indicates that the primary current I11 and the secondary current I12 have a polarity relationship as shown. Further, in a state in which no bias occurs in the transformer 3, the primary current I11 and the secondary current I12 have similar current waveforms regulated by the turns ratio. Furthermore, the current transformers 61 and 62, the DC power supplies 71, 82, 72 and 82, and the detection resistors 91 and 92 are the same components as those in FIG. [0005] Further, 10 is a voltage setting device, 11, 13, 16, and
18 and 19 are adders, 12 and 14 are control amplifiers, 15 is a triangular wave generator, 17 is a comparator, and 20 is an abnormality detector. In FIG. 7, the voltage setter 10 outputs a set voltage of, for example, a 50 Hz or 60 Hz sine wave, and an adder 11 outputs an error voltage between the output of the voltage setter 10 and the voltage V0 of the load 5 to control the voltage. The output current command Ir of the inverter 2 is amplified by the amplifier 12.
Get. Then, the primary current I11 detected by the current transformer 61 is fed back to the output current command Ir, and the error current obtained by the adder 13 is amplified by the control amplifier 14. The triangular wave generator 15, adder 16 and comparator 17 constitute a well-known pulse width control circuit. That is, the difference voltage between the output voltage of the control amplifier 14 and the output voltage of the triangular wave generator 15 is obtained by the adder 16, and the comparator 17
, A pulse train having a pulse width corresponding to the output of the control amplifier 14 is generated. Further, a switching element (not shown) of the inverter 2 performs an on / off operation using the output pulse train of the comparator 17 as a control signal, so that the inverter 2
Is converted into an alternating current having a pulse width controlled, and a filter reactor 41 and a filter capacitor are connected through the transformer 3.
By 42, the high frequency ripple component is removed to obtain the voltage V0, and the power is supplied to the load 5. As a result, the voltage V0
Is equal to the set voltage of the voltage setting device 10. On the other hand, the output voltage of the inverter 2 includes a DC component due to the voltage drop of the switching element of the inverter 2 or the variation of the switching time, so that the transformer 3 is demagnetized. Generally, the primary resistance of the transformer 3 is very small, so that even a small DC component generates a large bias current. The demagnetization distorts the waveform of the voltage V0, increases the noise of the transformer 3, and causes damage such as damage to the switching element due to an increase in switching loss. In order to prevent the occurrence of such a failure, FIG.
, A current transformer 62, adders 18, 19, and an abnormality detector 20 are provided. That is, the secondary current I
12 is detected, and the difference from the primary current I11, that is, the exciting current , is detected by the adder 18. And the detected excitation
The current is subtracted from the output of the voltage setting device 10 by the adder 19, the voltage of the polarity at which the demagnetization occurs decreases, and the demagnetization is prevented.
Further, when an excessively large magnetic current is generated despite such control, the abnormality detector 20 detects that a magnetic polarization exceeding a specified level has occurred, and stops the inverter 2 by means (not shown). Had become. [0009] In the conventional example of FIG. 7 shown by a single-phase inverter, originally, two current transformers for detecting a similar primary current and a secondary current are used as power supplies. Requires four DC power supplies. Similarly, in the case of a three-phase inverter, six current transformers are required, and therefore twelve DC power supplies. In addition, a system in which a plurality of three-phase inverters are generally connected in parallel for large-capacity output requires a large number of DC power supplies which is further multiplied by the number of units connected in parallel. Such a large number of DC power supplies makes the device expensive and large, and in addition, reduces the reliability of the device. [0010] In order to improve uneconomical, large-sized and low reliability, it is conceivable to simply use a pair of positive and negative DC power supplies for a plurality of current transformers. However, according to such a configuration, when either the positive or negative DC power supply fails, it becomes impossible to detect either the positive or negative current in all current transformers, and control becomes impossible. In addition, it becomes impossible to detect abnormalities. Therefore, the destruction of the switching element is widespread, and it takes a long time to recover the device. SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, the present invention uses a plurality of current transformers requiring positive and negative DC power supplies, and a current which should be the same or similar. A current transformer circuit for detecting a current in a path, wherein a common positive and negative DC power supply is provided for a plurality of current transformers,
The plurality of current transformers are divided into two groups, and a current transformer of one group and a current transformer of the other group have a configuration in which the current polarity of the primary current of the current transformer is reversed. . According to the above-mentioned solution, the number of DC power supplies can be reduced to a large extent, so that the apparatus can be reduced in cost, downsized and highly reliable, and the switching element can be destroyed by reliably detecting an abnormality. Without stopping, the inverter can be safely stopped. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. [0013] [Embodiment] FIG. 1 is a first of the present invention Ruishi 7 is applied
Shows the configuration of the principal part of the embodiment of, 611, 621 current transformer, 73 and 83 direct-current power source, 911, 921 sense resistor, 181 is an adder. That is, FIG. 7 in the circuit configuration of FIG.
The difference is that a pair of common positive and negative DC power supplies 73 and 83 are provided for the current transformers 611 and 621, and the primary winding current polarity of the current transformer 621 is different from the current transformer 611. And the result is that the polarity of the output of the current transformer 621 added to the adder 181 is inverted. Next, FIGS. 2 and 3 show waveforms at various points in the configuration of FIG. FIG. 2 shows an example of a normal waveform in FIG. 1, and (a) shows waveforms of the primary current I11 and the secondary current I12. Here, for simplicity, the winding ratio of the transformer 3 is set to (1:
1), and the same waveform is shown ignoring the exciting current that is only about several percent of the primary current I11. FIG.
(B) shows a waveform detected by the current transformer 611, and therefore, the same waveform as the primary current I11 is detected. FIG. 2 (c) shows a waveform detected by the current transformer 621, and is thus detected with a waveform having a polarity opposite to that of the secondary current I12. FIG. 2D shows the output waveform of the adder 181. The primary current detected by the current transformer 611 and the current transformer 621 are shown in FIG.
The sum of the detected waveforms of the secondary current with the opposite polarity,
That is, it is a detection waveform of the exciting current of the transformer 3. This waveform is applied to the adder 19 and subtracts from the output voltage of the voltage setting device 10. As a result, the exciting current, which is a DC component in the exciting current, is controlled to almost zero. The excitation current detection waveform shown in FIG. 2D is sufficiently small as described above, and therefore, the abnormality detector 20 does not detect an abnormality. FIG. 3 shows a typical waveform example of the operation when the negative DC power supply in FIG. 1 fails and its output becomes zero. Now, when the output of the negative DC power supply 83 is zero, accurate detection is possible for the current flowing through the primary winding in the positive direction, that is, from K to L, because the ability to control the magnetic flux to zero is maintained. However, for the negative direction, that is, the current flowing through the primary winding from L to K, the ability to control the magnetic flux to zero is lacking, so that the core is saturated and the output becomes zero. As a result, feedback in the negative direction with respect to the output current command Ir of the inverter 2 by the control amplifier 12 is lost, so that the output current with this polarity becomes enormous and the switching element is destroyed.
However, in FIG. 3, for convenience of explanation, the inverter output current, that is, the primary current I11 is shown as having positive and negative symmetry. FIG. 3A shows the waveforms of the primary current I11 and the secondary current I12. FIG. 3B shows a current transformer 611.
The same waveform as the primary current I11 is detected for the positive side current of the primary current I11, that is, the polarity current flowing through the primary winding from K to L of the current transformer 611. No current is detected and goes to zero. FIG. 3C shows a detected waveform of the current transformer 621. The primary winding conduction polarity of the current transformer 621 is configured opposite to that of the current transformer 611, so that the secondary current I
The same waveform as the secondary current I12 is detected for the 12 negative currents, that is, the currents flowing through the primary winding from the current transformer K to L, but the positive current is not detected and becomes zero. . FIG. 3 (d)
Shows the output waveform of the adder 181. That is, the positive side is the same as the primary current I11, and the negative side is the same as the secondary current I12, and is detected as a negative waveform. An extremely large output is detected as compared with the output. Therefore, the abnormality detector 20 obtains an excessive output of the adder 181 exceeding the specified value, and stops the inverter 2. The positive DC power supply 73
In the case of a failure, only the detection polarity changes, and the same is true. In the description of FIG. 3, for convenience, it is assumed that the current shown in FIG. 3A continues. However, in practice, zero control of the current transformer core is performed due to failure or deterioration of any power supply. It is clear that as a result of disabling, the core is saturated, the output of the current transformer is reduced, and the above-mentioned situation occurs instantaneously. Therefore, the abnormality can be detected in a safe state at a high speed and long before the inverter output current abnormally grows, and the inverter can be safely stopped. FIG. 4 shows the configuration of a main part of a second embodiment of the present invention applied to the control of the magnetism of a transformer and the detection of an abnormality in a three-phase inverter. In FIG. 4, 31 is a three-phase transformer, 411, 412, 413 are filter reactors, 421, 42
2, 423 are filter capacitors, and 51, 52, 53 are loads. Here, the primary current I of the transformer 31 when there is no magnetic bias
11, I21, and I31 and the secondary currents I21, I22, and I23 have similar current waveforms regulated by the turns ratio, respectively. Further, current transformers 612 , 613, 614 for detecting primary currents I11, I21, I31 of each phase and current transformers 622, 623, 624 for detecting secondary currents I21, I22, I23 of each phase are provided. The current transformers are provided with a pair of positive and negative DC power supplies 74 and 84 in common. 912, 913, 914,
922, 923, and 924 are detection resistors. Where the current transformer 6
12 to Current Transformer 614 Current Transformer for Primary Winding Polarity 622
-The polarity of the current flowing through the primary winding of the current transformer 624 is reversed as shown in the figure, and as a result, the current transformer 62 is added to the adders 182, 183 and 184.
The output polarity of 2, 623, 624 is reversed. In FIG. 4, for example, 111
~ 113, 131 ~ 133, 161 ~ 163, 191 ~ 193 are adders, 1
21 to 123, 141 to 143 are control amplifiers, 171 to 173 are
, 201 to 203 are abnormality detectors, 101 is a voltage setting device, and 151 is a triangular wave generator. With such a configuration, the present embodiment operates exactly the same as in FIG. 1 except for the difference between the three phases and the single phase. In particular, the bias current of the transformer 31 is suppressed to almost zero, and the adders 181 and 182 are provided. , 183 detect an excitation current of several%. And a positive or negative DC power supply
When a failure occurs in any of 74 and 84, the operation is performed in exactly the same manner as in FIG. 1, and extremely large outputs are obtained in the adders 181, 182, and 183, and the abnormality detectors 201, 202, and 203 similarly operate Can work. FIG. 5 shows a main part of a third embodiment of the present invention applied to the parallel control of the single-phase inverter shown in FIG. 1. 201 and 202 are inverters and 321 and 322.
Is a transformer, 615 and 616 are current transformers, 74 and 84 are DC power supplies, 9
3, 94 are detection resistors, 134 , 135, 164, 165 are adders , 14
4, 145 is a control amplifier, 152 is a triangular wave generator, 174, 17
5 is a comparator. It is desirable that the output current I11 of the inverter 201 and the output current I41 of the inverter 202 are balanced and have the same value, but a difference occurs due to the voltage drop of the switching element in each inverter and the variation of the switching time. , A control for balancing is required. FIG.
In the above, a current transformer 615 for detecting the output current I11 and a current transformer 616 for detecting the output current I41 are commonly provided with a pair of positive and negative DC power supplies 75 and 85.
The current transformer 616 for the primary winding conduction polarity of the current transformer 615
The polarity of the primary winding current is reversed, and as a result, the adder 1
35 and 18 are obtained by reversing the output polarity of the current transformer 616. With the configuration shown in FIG. 5, the output current I11 and the output current I41 are controlled so as to match the output current command Ir, and the output currents I11 and I41 have the same balanced value.
Only a small error current is output to the adder 18, and the abnormality detector 20 does not detect an abnormality. When a failure occurs in either the positive or negative DC power supply 75 or 85, a large output is generated in the adder 18 and the abnormality detector 20 can operate just like in FIGS. Of course. As described above, according to the present invention, a common DC power supply can be used for a plurality of current transformers, so that the apparatus can be reduced in cost, miniaturized, and highly reliable. Can be planned. Further, even if one of the common DC power supplies fails, the inverter can be safely stopped by reliably detecting the failure, so that the switching element can be prevented from being damaged, and the device can be restored in a short time. In this description, control of the demagnetizing current of the transformer of the inverter, abnormality detection, and balance control and abnormality detection in parallel operation have been described, but the present invention is not limited to these application examples. It is clear from the description.

【図面の簡単な説明】 【図1】図1は本発明の第1の実施例が適用された一例
を示す系統図である。 【図2】図2は図1における正常時の波形例を示す図で
ある。 【図3】図3は図1における異常時の波形例を示す図で
ある。 【図4】図4は本発明の第2の実施例が適用された一例
を示す系統図である。 【図5】図5は発明の第3の実施例が適用された一例を
示す系統図である。 【図6】図6は変流器回路の構成例を示す回路図であ
る。 【図7】図7は変流器回路が適用された従来例を示す系
統図である。 【符号の説明】 DCT 変流器 ACT 交流変流器 AMP 増幅器 Trp トランジスタ Trn トランジスタ Ep 直流電源 En 直流電源 R 検出抵抗 1 主直流電源 2,201,202 インバータ 3,31 変圧器 41,411〜413 フイルタリアクトル 42,421〜423 フイルタコンデンサ 5,51〜53 負荷 61,611〜616 変流器 62,621〜624 変流器 71 直流電源 72 直流電源 73 直流電源 74 直流電源 75 直流電源 81 直流電源 82 直流電源 83 直流電源 84 直流電源 85 直流電源 91,911〜914 検出抵抗 92,921〜924 検出抵抗 93 検出抵抗 94 検出抵抗 10,101 電圧設定器 12,121〜123 制御増幅器 14,141〜143 制御増幅器 15,151 三角波発生器 17,171〜175 コンパレータ 20,201〜203 異常検出器
[Brief description of the drawings] FIG. 1 is an example to which a first embodiment of the present invention is applied;
FIG. FIG. 2 is a diagram showing an example of a normal waveform in FIG. 1;
is there. FIG. 3 is a diagram showing an example of a waveform at the time of abnormality in FIG. 1;
is there. FIG. 4 is an example to which the second embodiment of the present invention is applied;
FIG. FIG. 5 shows an example to which the third embodiment of the present invention is applied.
FIG. FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of a current transformer circuit.
You. FIG. 7 is a diagram showing a conventional example to which a current transformer circuit is applied.
It is a diagram. [Explanation of symbols] DCT current transformer ACT AC current transformer AMP amplifier Trp transistor Trn transistor Ep DC power supply En DC power supply R detection resistor 1 Main DC power supply 2, 201,202        Inverter 3, 31        Transformer 41, 411-413        Filter reactor 42, 421-423        Filter capacitor 5, 51〜53        load 61, 611-616        Current transformer 62, 621-624        Current transformer 71DC power supply 72 DC power supply 73 DC power supply 74 DC power supply 75 DC power supply 81 DC power supply 82 DC power supply 83 DC power supply 84 DC power supply 85 DC power supply 91, 911-914        Detection resistor 92, 921〜924        Detection resistor 93 Detection resistance 94 Detection resistor Ten, 101        Voltage setting device 12, 121〜123        Control amplifier 14, 141〜143        Control amplifier Fifteen, 151        Triangular wave generator 17, 171-175        comparator 20, 201-203        Anomaly detector

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 同一または相似であるべき電流路の電流
を検出する複数個の変流器、該変流器は正負の直流電
、検出抵抗、該検出抵抗の出力を演算する加算器とを
用いてなる変流器回路を構成し、 前記正負の直流電源が共通に設けられた複数の変流器を
二つのグループに分割し、かつ一方のグループと他方の
グループとで変流器一次電流の通流極性を逆にして成る
ことを特徴とする変流器回路。
(57) [Claims 1] A plurality of current transformers for detecting currents of current paths that should be the same or similar, the current transformers are a positive / negative DC power supply , a detection resistor, and the detection resistor. configure the current transformer circuit comprising using <br/> and adder for calculating the output, by dividing the plurality of current transformer DC power supply of the positive and negative were commonly provided two groups, and whereas A current transformer circuit characterized in that the current polarity of the primary current of the current transformer is reversed between the group of the current group and the other group.
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