JP3481723B2 - Commutation margin angle detection circuit of thyristor converter - Google Patents

Commutation margin angle detection circuit of thyristor converter

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JP3481723B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はサイリスタ変換器の転流
余裕角検出回路に関するもので、特に直流送電や周波数
変換装置などの直流連系設備、スタティックスタータ、
電気鉄道用回生インバータ等の逆変換動作を伴う他励式
変換装置の定余裕角制御に用いられるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a commutation allowance angle detection circuit for a thyristor converter, and more particularly to a DC interconnection facility such as DC power transmission and a frequency converter, a static starter
It is used for the constant margin angle control of a separately excited conversion device with an inverse conversion operation such as a regenerative inverter for an electric railway.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、他励式変換装置の制御システム
は図11に示すような構成となっている。この他励式変
換装置の順方向変換動作においては、電力供給線51を
介して送出される交流電力は遮断器53を介して変換器
用変圧器54に送られて変圧される。そしてこの変圧さ
れた交流電力はサイリスタ変換器56に送られて直流に
変換され、直流リアクトル57を介して外部に送出され
る。また、逆方向変換動作においては、上述の動作と逆
の動作が行われる。なお、図11において、交流高圧検
出器52は電力供給線51を流れる交流電力の電圧Vac
を検出し、変流器55は変換器用変圧器54の直流巻線
側の電流Iacを検出し、直流電流検出用変流器58(以
下、交流器58ともいう)はサイリスタ変換器56によ
って交流電力から変換された、または交流電力に変換さ
れる直流電流の電流を検出する。
2. Description of the Related Art Generally, a control system for a separately excited converter is constructed as shown in FIG. In the forward conversion operation of the separately-excited conversion device, the AC power sent via the power supply line 51 is sent to the converter transformer 54 via the breaker 53 to be transformed. The transformed AC power is sent to the thyristor converter 56, converted into DC, and sent to the outside via the DC reactor 57. In the reverse direction conversion operation, the operation reverse to the above operation is performed. In FIG. 11, the AC high voltage detector 52 is a voltage Vac of the AC power flowing through the power supply line 51.
The current transformer 55 detects the current Iac on the DC winding side of the converter transformer 54, and the current transformer 58 for detecting the DC current (hereinafter, also referred to as the AC transformer 58) is converted by the thyristor converter 56 into an alternating current. The current of the direct current converted from electric power or converted to alternating current power is detected.

【0003】一方、制御システムは制御装置20と、ゲ
ートパルス発生装置30とを有している。制御装置20
は定余裕角制御回路21(以下、AγR21ともいう)
と、定電流制御回路22(以下、ACR22ともいう)
と、選択回路23と、同期検出回路24と、位相制御回
路25と、を有している。またゲートパルス発生装置3
0は順圧逆圧検出回路34と、ゲートパルス発生回路3
6とを備えている。定余裕角制御回路21は逆変換動作
時にサイリスタ変換器56のアノード・カソード間電圧
波形に基づいてサイリスタ変換器56の余裕角が一定と
なる制御角指令信号αAγRを出力する。定電流制御回
路22は順変換動作時に変流器58によって検出された
直流電流Idcに基づいてこの直流電流Idcが一定となる
制御角指令信号αACRを出力する。選択回路23は順
変換動作時には定電流制御装置22の出力を選択し、逆
変換動作時には定余裕角制御回路21の出力を選択して
位相制御回路25に送出する。同期検出回路24は交流
高圧検出器52によって検出される交流電圧Vacに基づ
いてサイリスタ変換器56のある相のサイリスタに順圧
がかかるタイミングを示す位相信号を位相制御回路25
に送出する。位相制御回路25は選択回路23の出力で
ある制御角指令αおよび同期検出回路24からの位相信
号に基づいてゲートパルス発生回路36に位相制御パル
スPHSを送出する。順圧逆圧検出回路34はサイリス
タ変換器56のアノード・カソード間電圧(例えばサイ
リスタ変換器56のU相サイリスタのアノード・カソー
ド間電圧)が順電圧状態にあるか逆電圧状態にあるかを
検出し、順電圧状態にある場合には順電圧信号FVを、
逆電圧状態にある場合は逆電圧信号RVをゲートパルス
発生回路36に送出する。ゲートパルス発生回路36は
位相制御回路25からの位相制御パルス発生PHSに基
づいて各サイリスタ毎に電気角120度の幅のパルスを
生成し、順電圧信号FVを受信した場合には上記生成し
たパルスをサイリスタ変換器3へのゲート制御パルスと
して出力し、消弧時十分な逆圧がサイリスタにかからな
かった場合には、順圧が検出された時点でサイリスタへ
再びゲート制御パルスを出力する強制点弧機能を備えて
いる。
On the other hand, the control system has a controller 20 and a gate pulse generator 30. Control device 20
Is a constant margin angle control circuit 21 (hereinafter, also referred to as AγR21)
And a constant current control circuit 22 (hereinafter, also referred to as ACR22)
And a selection circuit 23, a synchronization detection circuit 24, and a phase control circuit 25. Also, the gate pulse generator 3
0 is the normal pressure / reverse pressure detection circuit 34 and the gate pulse generation circuit 3
6 and. The constant margin angle control circuit 21 outputs a control angle command signal α AγR that makes the margin angle of the thyristor converter 56 constant based on the anode-cathode voltage waveform of the thyristor converter 56 during the reverse conversion operation. The constant current control circuit 22 outputs a control angle command signal α ACR that makes the direct current Idc constant based on the direct current Idc detected by the current transformer 58 during the forward conversion operation. The selection circuit 23 selects the output of the constant current control device 22 during the forward conversion operation, and selects the output of the constant margin angle control circuit 21 during the reverse conversion operation and sends it to the phase control circuit 25. The synchronization detection circuit 24 outputs a phase signal indicating a timing at which the thyristor of a certain phase of the thyristor converter 56 is subjected to forward pressure based on the AC voltage Vac detected by the AC high voltage detector 52, and the phase control circuit 25.
Send to. The phase control circuit 25 sends a phase control pulse PHS to the gate pulse generation circuit 36 based on the control angle command α output from the selection circuit 23 and the phase signal from the synchronization detection circuit 24. The forward pressure / reverse pressure detection circuit 34 detects whether the anode-cathode voltage of the thyristor converter 56 (for example, the anode-cathode voltage of the U-phase thyristor of the thyristor converter 56) is in the forward voltage state or the reverse voltage state. However, when in the forward voltage state, the forward voltage signal FV is
When in the reverse voltage state, the reverse voltage signal RV is sent to the gate pulse generating circuit 36. The gate pulse generation circuit 36 generates a pulse having a width of 120 electrical degrees for each thyristor based on the phase control pulse generation PHS from the phase control circuit 25, and when the forward voltage signal FV is received, the generated pulse is generated. Is output as a gate control pulse to the thyristor converter 3, and if sufficient back pressure is not applied to the thyristor during extinction, the gate control pulse is output again to the thyristor when the barotropic pressure is detected. It has a firing function.

【0004】定余裕角制御回路21の一般的な構成例を
図12に示す。この定余裕角制御装置21は逆電圧検出
回路21Aと、パルス角度変換回路21Bと、PID演
算回路21Cとを備えている。サイリスタのアノード・
カソード電圧波形の余裕角に相当する部分、すなわち逆
電圧の期間が逆電圧検出回路21Aによって検出され、
この検出された余裕角はパルス角度変換回路21Bによ
って上記余裕角に比例した電気量に変換される。そし
て、余裕角基準γo とパルス角度変換回路21Bの出力
との偏差が零となる制御角指令信号αAγRがPID演
算回路21Cによって演算され、選択回路23(図11
参照)に送出される。なお、図13に示すパルス角度変
換回路21Bは、検出値である余裕角が一周期に一度の
検出のため、この検出周期の間は前回の検出値が保持さ
れる機能を備えている。このような余裕角を検出し、定
余裕角制御を行うことは公知であり、例えば町田武彦
著,「直流送電」,東京電機大学出版,p113〜11
6,昭和52年3月発行,に開示されている。
FIG. 12 shows a general configuration example of the constant margin angle control circuit 21. The constant margin angle control device 21 includes a reverse voltage detection circuit 21A, a pulse angle conversion circuit 21B, and a PID calculation circuit 21C. Thyristor anode
A portion corresponding to the margin angle of the cathode voltage waveform, that is, a reverse voltage period is detected by the reverse voltage detection circuit 21A,
The detected margin angle is converted into an electric quantity proportional to the margin angle by the pulse angle conversion circuit 21B. Then, the control angle command signal α AγR at which the deviation between the allowance angle reference γ o and the output of the pulse angle conversion circuit 21B becomes zero is calculated by the PID calculation circuit 21C, and the selection circuit 23 (FIG. 11).
Refer to)). The pulse angle conversion circuit 21B shown in FIG. 13 has a function of holding the previous detection value during this detection cycle because the margin angle, which is the detection value, is detected once per cycle. It is known to detect such a margin angle and perform constant margin angle control, for example, Takehiko Machida, "DC transmission", Tokyo Denki University Press, p113-11.
6, published in March 1977.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】一般に定余裕角制御の
目的は、サイリスタの転流失敗防止と高力率運転にあ
る。図14に示す定余裕角制御回路21においてはサイ
リスタのアノード・カソード間電圧の逆電圧に基づいて
行っているため、制御角αが120度より小さい場合は
他相のサイリスタの転流による逆電圧も検出してしま
う。制御角αが電気角で120度の場合のサイリスタの
アノード・カソード間電圧波形と、そのときの余裕角検
出回路21Aとパルス角変換回路21Bの出力波形を各
々図13に、90度の場合を図14に示す。従来の余裕
角検出においては図13,14から分かるように制御角
αが120度の場合は他相のサイリスタの転流の影響を
受けずに実際の余裕角を検出するが(図13参照)、制
御角αが90度の場合は他相のサイリスタの転流による
逆電圧を検出するため、実際の余裕角より小さな値を検
出することとなる。(図14参照)。このため、制御角
が180度方向に進まず、直流電圧の確立が遅くなると
いう問題がある。また、仮に起動時や再起動時に余裕角
検出をロックし、定電流制御によって起動させた場合に
は、本来定余裕角制御により防止される転流失敗が発生
するおそれがあり、転流失敗が頻発した場合には起動を
断念することになる。
Generally, the purpose of the constant margin angle control is to prevent commutation failure of the thyristor and to operate at a high power factor. Since the constant margin angle control circuit 21 shown in FIG. 14 is performed based on the reverse voltage of the anode-cathode voltage of the thyristor, when the control angle α is smaller than 120 degrees, the reverse voltage due to commutation of the thyristor of the other phase is used. Will also be detected. FIG. 13 shows the voltage waveform between the anode and the cathode of the thyristor when the control angle α is 120 degrees in electrical angle, and the output waveforms of the margin angle detection circuit 21A and the pulse angle conversion circuit 21B at that time. It shows in FIG. In the conventional margin angle detection, as can be seen from FIGS. 13 and 14, when the control angle α is 120 degrees, the actual margin angle is detected without being affected by the commutation of the thyristor of the other phase (see FIG. 13). When the control angle α is 90 degrees, the reverse voltage due to the commutation of the thyristor of the other phase is detected, so that a value smaller than the actual margin angle is detected. (See Figure 14). Therefore, there is a problem that the control angle does not proceed in the direction of 180 degrees and the establishment of the DC voltage is delayed. If the margin angle detection is locked at the time of start-up or restart and is started by constant current control, commutation failure, which is originally prevented by constant margin angle control, may occur. If it occurs frequently, it will give up starting.

【0006】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であって、精度の高い余裕角を検出することができると
ともに、定余裕角制御に用いられた場合には転流失敗を
可及的に防止することを可能にし、かつ高力率運転を可
能にする、サイリスタ変換器の転流余裕角検出回路を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and it is possible to detect a margin angle with high accuracy and, if used for constant margin angle control, commutation failure is possible. It is an object of the present invention to provide a commutation allowance angle detection circuit for a thyristor converter, which enables the above-mentioned prevention and enables high power factor operation.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】第1の発明によるサイリ
スタ変換器の転流余裕角検出回路(以下単に余裕角検出
回路)は、サイリスタ変換器のある相のサイリスタのア
ノード・カソード間電圧から逆電圧の期間を検出する逆
電圧検出回路の出力パルスの立上がりおよび立下がりを
検出する立上がり/立下がり検出手段と、ある相のサイ
リスタの次の次に点弧されるサイリスタの第1の位相制
御パスルによってセットされ、ある相のサイリスタの次
の次の次に点弧されるサイリスタの第2の位相制御パル
スによってリセットされるフリップフロップ回路と、立
上がり/立下がり検出手段の検出出力に基づいて、フリ
ップフロップ回路の出力がON状態のときの逆電圧の変
化回数をカウントし、そのカウント値が2になったとき
にON状態の出力を出力し、かつ第1の位相制御パルス
によってカウント値および前記出力がリセットされるカ
ウンタ回路と、逆電圧検出回路の出力とカウンタ回路の
反転出力との論理積を演算するAND回路と、を備えて
いることを特徴とする。
A commutation allowance angle detection circuit of a thyristor converter according to the first aspect of the present invention (hereinafter simply referred to as an allowance angle detection circuit) reverses the anode-cathode voltage of a thyristor in a certain phase of the thyristor converter. Rising / falling detecting means for detecting rising and falling of output pulse of reverse voltage detecting circuit for detecting voltage period, and first phase control pulse of thyristor fired next to thyristor of a certain phase. The flip-flop circuit set by the second phase control pulse of the thyristor which is set by the thyristor of the certain phase and is fired next to the next, and the flip-flop circuit based on the detection output of the rising / falling detecting means. Counts the number of reverse voltage changes when the output of the switch circuit is in the ON state, and outputs the ON state when the count value reaches 2 A counter circuit that outputs and resets the count value and the output by the first phase control pulse; and an AND circuit that calculates the logical product of the output of the reverse voltage detection circuit and the inverted output of the counter circuit. It is characterized by being

【0008】第2の発明による余裕角検出回路は、サイ
リスタ変換器のある相のサイリスタの次の次に点弧され
るサイリスタの位相制御パルスによってセットされ、あ
る相のサイリスタの次の次の次に点弧されるサイリスタ
の位相制御パルスによってリセットされるフリップフロ
ップ回路と、このフリップフロップ回路の出力に基づい
て所定期間、ONとなるパルスを発生するパルス発生回
路と、ある相のサイリスタのアノード・カソード間電圧
から逆電圧の期間を検出する逆電圧検出回路の出力と、
前記パルス発生回路の出力との論理積を演算するAND
回路と、を備えていることを特徴とする。
The margin angle detection circuit according to the second invention is set by the phase control pulse of the thyristor which is fired next to the thyristor of one phase of the thyristor converter, and the next next of the thyristor of one phase. A flip-flop circuit that is reset by a phase control pulse of a thyristor that is fired at, a pulse generation circuit that generates a pulse that is turned on for a predetermined period based on the output of this flip-flop circuit, and an anode of a thyristor of a certain phase. The output of the reverse voltage detection circuit that detects the period of the reverse voltage from the voltage between the cathodes,
AND for calculating a logical product with the output of the pulse generation circuit
And a circuit.

【0009】第3の発明による余裕角検出回路は、サイ
リスタ変換器のある相のサイリスタのアノード・カソー
ド間電圧から逆電圧となる期間を検出する逆電圧検出回
路の出力パルスの立下がりを検出する立下がり検出回路
と、ある相のサイリスタの次の次に点弧されるサイリス
タの位相制御パルスによってセットされ、立下がり検出
回路の出力およびある相のサイリスタの次の次の次に点
弧されるサイリスタの位相制御パルスの論理和によって
リセットされるフリップフロップ回路と、逆電圧検出回
路とフリップフロップ回路の出力との論理積を演算する
AND回路と、を備えていることを特徴とする。
A margin angle detection circuit according to a third aspect of the present invention detects a trailing edge of an output pulse of a reverse voltage detection circuit that detects a period in which a reverse voltage is detected from an anode-cathode voltage of a thyristor of a certain phase of a thyristor converter. Set by the falling control circuit and the phase control pulse of the thyristor which is fired next to the thyristor of a certain phase, the output of the falling detection circuit and the next next of the thyristor of a certain phase is fired. It is characterized in that it is provided with a flip-flop circuit that is reset by the logical sum of the phase control pulses of the thyristor, and an AND circuit that calculates the logical product of the output of the reverse voltage detection circuit and the flip-flop circuit.

【0010】第4の発明による余裕角検出回路は、サイ
リスタ変換器のある相のサイリスタのアノード・カソー
ド間電圧から逆電圧となる期間を検出する逆電圧検出回
路の出力パルスの立下がりを検出する立下がり検出回路
と、順変換の場合にサイリスタ変換器に交流電力を供給
し、逆変換の場合にサイリスタ変換器から交流電力が供
給される変換器用変圧器の直流巻線電流が零になったこ
とを検出する第1のレベル検出回路と、交流電圧が零に
なったことを検出する第2のレベル検出回路と、第1の
レベル検出回路の出力によってセットされ、立下がり検
出回路および第2のレベル検出回路の論理和によってリ
セットされるフリップフロップ回路と、逆電圧検出回路
の出力とフリップフロップ回路の出力との論理積を演算
するAND回路と、を備えていることを特徴とする。
A margin angle detection circuit according to a fourth aspect of the present invention detects a trailing edge of an output pulse of a reverse voltage detection circuit that detects a reverse voltage period from an anode-cathode voltage of a thyristor of a certain phase of a thyristor converter. AC power is supplied to the fall detection circuit and the thyristor converter in the case of forward conversion, and AC power is supplied from the thyristor converter in the case of reverse conversion. That is set by the output of the first level detection circuit, the second level detection circuit that detects that the AC voltage has become zero, and the fall detection circuit and the second level detection circuit. And a flip-flop circuit that is reset by the logical sum of the level detection circuit of AND, and an AND circuit that calculates the logical product of the output of the reverse voltage detection circuit and the output of the flip-flop circuit. Characterized in that it comprises a.

【0011】第5の発明による余裕角検出回路は、サイ
リスタ変換器のある相のアノード・カソード間電圧から
逆電圧となる期間を検出する逆電圧検出回路に出力と、
ある相の位相制御パルスによってセットされて逆電圧検
出回路の逆電圧の検出出力をオンディレイ回路に入力し
て得られた信号によってリセットされる、ゲートパルス
発生回路内のフリップフロップ回路の出力との論理積を
演算するAND回路と、このAND回路の出力パルスの
立上りによってセットされ、逆電圧検出回路の逆電圧検
出出力の立下がりによってリセットされるフリップフロ
ップ回路と、を備えていることを特徴とする。
The margin angle detection circuit according to the fifth aspect of the present invention outputs to a reverse voltage detection circuit for detecting a period in which the voltage between the anode and the cathode of a certain phase of the thyristor converter becomes a reverse voltage,
With the output of the flip-flop circuit in the gate pulse generation circuit, which is set by the phase control pulse of a certain phase and is reset by the signal obtained by inputting the reverse voltage detection output of the reverse voltage detection circuit to the on-delay circuit. An AND circuit for calculating a logical product, and a flip-flop circuit which is set by a rise of an output pulse of the AND circuit and reset by a fall of a reverse voltage detection output of the reverse voltage detection circuit are provided. To do.

【0012】[0012]

【作用】このように構成された第1の発明の余裕角検出
回路によれば、カウンタ回路によって、逆電圧検出回路
の出力の内から、上記ある相と異なる他相のサイリスタ
の転流による影響を除去したパルスを生成することが可
能となる。そしてこのカウンタ回路の反転出力と、逆電
圧検出回路の出力との論理積がAND回路において演算
され、この演算結果が本来の余裕角を検出するためのパ
ルスとなる。これにより、精度の良い余裕角検出を行う
ことができる。
According to the margin angle detecting circuit of the first aspect of the invention thus constituted, the counter circuit causes the influence of the commutation of the thyristor of the other phase different from the above-mentioned certain phase from the output of the reverse voltage detecting circuit. It is possible to generate a pulse from which is removed. Then, the AND of the inverted output of the counter circuit and the output of the reverse voltage detection circuit is calculated in the AND circuit, and the calculation result becomes a pulse for detecting the original margin angle. As a result, it is possible to detect the margin angle with high accuracy.

【0013】また上述のように構成された第2の発明の
余裕角検出回路によれば、フリップフロップ回路および
パルス発生回路によって、逆電圧検出回路の出力の内か
ら他相の転流による影響を除去したパルスを生成するこ
とができ、このパルスと逆電圧検出回路の出力との論理
積をAND回路において演算することにより、精度の良
い余裕角が検出できる。
According to the margin angle detecting circuit of the second aspect of the invention configured as described above, the flip-flop circuit and the pulse generating circuit prevent the influence of the commutation of the other phase from the output of the reverse voltage detecting circuit. The removed pulse can be generated, and a logical product of this pulse and the output of the reverse voltage detection circuit is calculated in the AND circuit, so that an accurate margin angle can be detected.

【0014】また上述のように構成された第3の発明の
余裕角検出回路によれば、逆電圧検出回路の出力パルス
列の内、第1のパルスのみを含むパルスがフリップフロ
ップ回路から出力され、このフリップフロップ回路の出
力と逆電圧検出回路の出力との論理積がAND回路にお
いて取られる。これにより、他相の転流による影響を除
去することが可能となり、精度の良い余裕角検出を行う
ことができる。
According to the margin angle detecting circuit of the third aspect of the invention configured as described above, a pulse including only the first pulse in the output pulse train of the reverse voltage detecting circuit is output from the flip-flop circuit, An AND circuit takes the logical product of the output of the flip-flop circuit and the output of the reverse voltage detection circuit. As a result, it is possible to eliminate the influence of commutation of the other phase, and it is possible to perform accurate margin angle detection.

【0015】また上述のように構成された第4の発明の
余裕角検出回路によれば、他相の転流による影響があっ
た場合でも逆電圧検出回路のパルス列の内、第1のパル
スのみを含むパルスがフリップフロップ回路から出力さ
れ、このフリップフロップ回路の出力と逆電圧検出回路
の出力との論理積がAND回路において取られる。これ
により、他相の転流による影響を除去することが可能と
なり、精度の良い余裕角検出を行うことができる。
Further, according to the margin angle detecting circuit of the fourth aspect of the invention configured as described above, only the first pulse in the pulse train of the reverse voltage detecting circuit is affected even when the commutation of the other phase is affected. Is output from the flip-flop circuit, and the logical product of the output of the flip-flop circuit and the output of the reverse voltage detection circuit is taken in the AND circuit. As a result, it is possible to eliminate the influence of commutation of the other phase, and it is possible to perform accurate margin angle detection.

【0016】また第5の発明による余裕角検出回路によ
れば、AND回路の出力の立上がりによってフリップフ
ロップ回路がセットされ、逆電圧検出回路の逆電圧検出
出力の立下がりによってリセットされる。これにより、
他相の転流による影響があった場合でも、逆電圧検出回
路の出力パルス列の内、第1のパルスのみを検出するこ
とができる。これにより他相の転流による影響を除去す
ることが可能となり、精度の良い余裕角検出を行うこと
ができる。
According to the margin angle detection circuit of the fifth aspect of the invention, the flip-flop circuit is set by the rise of the output of the AND circuit and reset by the fall of the reverse voltage detection output of the reverse voltage detection circuit. This allows
Even if there is an influence of the commutation of the other phase, only the first pulse can be detected in the output pulse train of the reverse voltage detection circuit. As a result, it is possible to eliminate the influence of commutation of the other phase, and it is possible to perform accurate margin angle detection.

【0017】[0017]

【実施例】本発明によるサイリスタ変換器の転流余裕角
検出回路の第1の実施例の構成を図1に、その動作波形
図を図2に示す。この実施例の転流余裕角検出回路4は
従来の技術の項で説明した図12に示す定余裕角制御回
路21の逆電圧検出回路21Aとパルス角度変換回路2
1Bの間に設けられており、アップエッジワンショット
回路4Aと、ダウンエッジワンショット回路4Bと、O
R回路4Cと、フリップフロップ回路4Dと、AND回
路4Eと、カウンタ回路4Fと、NOT回路4Gと、A
ND回路4Hとを備えている。
FIG. 1 shows the configuration of a first embodiment of a commutation allowance angle detection circuit for a thyristor converter according to the present invention, and FIG. 2 shows its operation waveform diagram. The commutation allowance angle detection circuit 4 of this embodiment is the reverse voltage detection circuit 21A and the pulse angle conversion circuit 2 of the constant allowance angle control circuit 21 shown in FIG.
It is provided between 1B, and the up-edge one-shot circuit 4A, the down-edge one-shot circuit 4B, O
R circuit 4C, flip-flop circuit 4D, AND circuit 4E, counter circuit 4F, NOT circuit 4G, A
And an ND circuit 4H.

【0018】次にこの実施例の構成と動作を図2を参照
して説明する。今、定余裕角制御回路21によってサイ
リスタ変換器56(図11参照)が起動または再起動を
行なうとしている場合を考える。このとき、制御角αは
90度近傍であり、逆電圧検出回路21Aは図14に示
すように他相のサイリスタの転流の影響により逆電圧を
3個検出し、3つのパルス列となる。逆電圧検出回路2
1Aの検出しようとしている逆電圧はU相サイリスタの
アノード・カソード間電圧であるとすると、逆電圧検出
回路21Aの図2に示す出力信号aには3個のパルスが
現われ、その内の第1のパルスは本来定余裕角制御が必
要とする余裕角であり、第2のパルスはV相サイリスタ
の転流の影響による逆電圧であり、第3のパルスはX相
サイリスタの転流の影響による逆電圧である。
Next, the structure and operation of this embodiment will be described with reference to FIG. Now, consider the case where the thyristor converter 56 (see FIG. 11) is started or restarted by the constant margin angle control circuit 21. At this time, the control angle α is near 90 degrees, and the reverse voltage detection circuit 21A detects three reverse voltages due to the influence of the commutation of the thyristor of the other phase, as shown in FIG. 14, resulting in three pulse trains. Reverse voltage detection circuit 2
Assuming that the reverse voltage to be detected by 1A is the anode-cathode voltage of the U-phase thyristor, three pulses appear in the output signal a of the reverse voltage detection circuit 21A shown in FIG. Pulse is originally a margin angle required for constant margin angle control, the second pulse is a reverse voltage due to the effect of commutation of the V-phase thyristor, and the third pulse is due to the effect of commutation of the X-phase thyristor. It is a reverse voltage.

【0019】まず、V相位相制御パルスPHS−V(図
1、2では信号c)でセットし、X相位相制御パルスP
HS−X(図1、2では信号d)でリセット動作するフ
リップフロップ回路4Dの出力eは図2に示すようにな
る。次に、信号aの立上がりでワンショットパルスを発
生するアップエッジワンショット回路4Aおよび信号a
の立下がりでワンショットパルスを発生するダウンエッ
ジワンショット回路4Bのを用いて、逆電圧検出回路2
1Aの出力電圧の変化を検出する。するとワンショット
回路4Aおよび4Bの論理和を行なうOR回路4Cの出
力bは図2に示すようになる。このOR回路4Cの出力
bとフリップフロップ回路4Dの出力eの論理積演算が
AND回路4Eにおいて演算され、その演算結果である
信号fがカウンタ回路4Fに送出される。この信号fは
図21のように信号aの第1のパルスの立上がりおよび
立下がり時のワンショットパルスとなる。カウンタ4F
はAND回路4Eの出力パルスfをカウントしてカウン
ト値が2になると、カウンタ4Fの出力信号gを”1”
にする。そしてV相の位相制御信号PHS−Vによって
そのカウント値が0に再びセットされるとともにその出
力信号gも”0”にセットされる(図2参照)。このカ
ウンタ回路4Fの出力gはNOT回路4Gによって反転
され、AND回路4Hに送られる。AND回路4Hによ
って信号aとNOT回路4Hの出力信号との論理積が演
算され、その演算結果を示す信号hがパルス角度変換回
路21Bに送出される。このときの信号hは図2に示す
ように信号aの第1のパルスの立上がりでのみONし、
立下がりでのみOFFするパルスとなり、余裕角を精度
良く検出できることになる。そしてこの精度良く検出さ
れた余裕角を用いて定余裕角制御が行われることにより
転流失敗を可及的に防止することが可能になるとともに
高力率運転を可能にする。
First, the V-phase phase control pulse PHS-V (signal c in FIGS. 1 and 2) is set, and the X-phase phase control pulse P is set.
The output e of the flip-flop circuit 4D which is reset by the HS-X (the signal d in FIGS. 1 and 2) is as shown in FIG. Next, the up-edge one-shot circuit 4A that generates a one-shot pulse at the rising edge of the signal a and the signal a
The reverse voltage detection circuit 2 using the down-edge one-shot circuit 4B that generates a one-shot pulse at the falling edge of
The change in the output voltage of 1 A is detected. Then, the output b of the OR circuit 4C which performs the logical sum of the one-shot circuits 4A and 4B becomes as shown in FIG. The AND operation of the output b of the OR circuit 4C and the output e of the flip-flop circuit 4D is operated in the AND circuit 4E, and the signal f which is the operation result is sent to the counter circuit 4F. This signal f becomes a one-shot pulse at the rising and falling edges of the first pulse of the signal a as shown in FIG. Counter 4F
Counts the output pulse f of the AND circuit 4E and when the count value becomes 2, the output signal g of the counter 4F is set to "1".
To Then, the count value is reset to 0 and the output signal g is also set to "0" by the V-phase phase control signal PHS-V (see FIG. 2). The output g of the counter circuit 4F is inverted by the NOT circuit 4G and sent to the AND circuit 4H. The AND circuit 4H calculates the logical product of the signal a and the output signal of the NOT circuit 4H, and the signal h indicating the calculation result is sent to the pulse angle conversion circuit 21B. At this time, the signal h is turned on only at the rising edge of the first pulse of the signal a as shown in FIG.
The pulse turns off only at the falling edge, and the margin angle can be detected with high accuracy. By performing the constant margin angle control using the margin angle detected with high accuracy, commutation failure can be prevented as much as possible and high power factor operation is enabled.

【0020】次に本発明による転流余裕角検出回路の第
2の実施例の構成を図3にその動作波形図を図4に示
す。この実施例の転流余裕角検出回路5は定余裕角制御
装置21の逆電圧検出回路21Aとパルス角度変換回路
21Bの間に設けられ、フリップフロップ回路5Aと、
ワンショット回路5Bと、AND回路5Cとを備えてい
る。フリップフロップ回路5AはV相位相制御パルスP
HS−V(図3、4では信号名b)でセットし、X相位
相制御パルスPHS−X(図3、4出は信号名c)でリ
セットされる。ワンショット回路5Bはフリップフロッ
プ回路5Aの出力dの立上がりによってONされ、所定
期間(≦電気角<60度)ON状態となるワンショット
パルスeを発生する(図2参照)。ここでγ。は余裕角
制御基準である。このワンショットパルスeと逆電圧検
出回路21Aの出力信号aとの論理積がAND回路5C
で演算される。今、第1の実施例の場合と同様に制御角
αが90度近傍の場合を考えると、逆電圧検出回路21
Aの出力aには第1の実施例で説明したと同様に3つの
パルスが出現する。逆電圧検出回路21AがU相サイリ
スタのアノード・カソード間電圧に基づいて逆電圧を検
出しているとすれば出力aの内、第1のパルスは本来定
余裕角制御に必要とする余裕角であり、第2のパルスは
V相サイリスタの転流の影響による逆電圧を示し、第3
のパルスはX相サイリスタの転流の影響による逆電圧を
示している。
Next, the configuration of the second embodiment of the commutation allowance angle detection circuit according to the present invention is shown in FIG. 3 and its operation waveform diagram is shown in FIG. The commutation allowance angle detection circuit 5 of this embodiment is provided between the reverse voltage detection circuit 21A and the pulse angle conversion circuit 21B of the constant allowance angle control device 21, and includes a flip-flop circuit 5A.
It has a one-shot circuit 5B and an AND circuit 5C. The flip-flop circuit 5A has a V-phase phase control pulse P
It is set by HS-V (signal name b in FIGS. 3 and 4) and reset by the X-phase control pulse PHS-X (signal name c in FIGS. 3 and 4). The one-shot circuit 5B is turned on by the rise of the output d of the flip-flop circuit 5A, and generates a one-shot pulse e which is turned on for a predetermined period (≦ electrical angle <60 degrees) (see FIG. 2). Where γ. Is a margin control standard. The logical product of this one-shot pulse e and the output signal a of the reverse voltage detection circuit 21A is the AND circuit 5C.
Is calculated by. Now, considering the case where the control angle α is near 90 degrees as in the case of the first embodiment, the reverse voltage detection circuit 21
At the output a of A, three pulses appear in the same manner as described in the first embodiment. If the reverse voltage detection circuit 21A detects the reverse voltage based on the anode-cathode voltage of the U-phase thyristor, the first pulse of the output a has the margin angle originally required for the constant margin angle control. Yes, the second pulse indicates a reverse voltage due to the effect of commutation of the V-phase thyristor, and the third pulse
Pulse indicates a reverse voltage due to the effect of commutation of the X-phase thyristor.

【0021】上述したようにワンショット回路5Bの出
力eはフリップフロップ回路5Aの出力dの立上がりに
よってONされ、所定期間ON状態となる。このときO
N状態を継続する上限値は信号bと信号cとの正常状態
における間隔(電気角で60度)を超えないように設定
され、下限値は信号aの第1のパルスを充分に検出でき
るように設定されている。このため、AND回路5Cの
出力fは余裕角を精度良く検出したものとなる。これに
より、転流失敗を可及的に防止することが可能になると
ともに、高力率運転を可能にする。また、今、V相サイ
リスタの位相制御パルスPHS−V(信号名b)を出力
した後、制御角αが急変し、X相サイリスタの位相制御
パルスPHS−X(信号名c)の出現が時間的に遅くな
る等の場合を考える。この時、フリップフロップ回路5
Aの出力dの時間幅が長くなるが、ワンショット回路5
Bの出力が所定期間だけONとなるため、本実施例にお
いては信号aの第2および第3のパルスを検出すること
はない。
As described above, the output e of the one-shot circuit 5B is turned on by the rise of the output d of the flip-flop circuit 5A, and is turned on for a predetermined period. At this time O
The upper limit value for continuing the N state is set so as not to exceed the interval (60 electrical degrees) in the normal state between the signal b and the signal c, and the lower limit value is sufficient to detect the first pulse of the signal a. Is set to. Therefore, the output f of the AND circuit 5C is obtained by accurately detecting the margin angle. This makes it possible to prevent commutation failure as much as possible, and enables high power factor operation. Further, now, after outputting the phase control pulse PHS-V (signal name b) of the V-phase thyristor, the control angle α suddenly changes and the appearance of the phase control pulse PHS-X (signal name c) of the X-phase thyristor appears. Consider the case where it becomes too late. At this time, the flip-flop circuit 5
The time width of the output d of A becomes long, but the one-shot circuit 5
Since the output of B is turned on for a predetermined period, the second and third pulses of the signal a are not detected in this embodiment.

【0022】次に本発明による転流余裕角検出回路の第
3の実施例の構成を図5に、その動作波形図を図6に示
す。この実施例の転流余裕角検出回路6は定余裕角制御
装置21の逆電圧検出回路21Aとパルス角度変換回路
21Bの間に設けられ、ダウンエッジワンショット回路
6Aと、OR回路6Bと、フリップフロップ回路6C
と、AND回路6Dは、U相サイリスタのアノード・カ
ソード間電圧に基づいて逆電圧を検出する逆電圧検出回
路21Aの出力aの立下がり時にワンショットパルスb
を発生する。OR回路6Bはタウンエッジワンショット
回路6Aの出力bと、X相位相制御パルスPHS−X
(図5、6では信号名d)の論理和を演算する。フリッ
プフロップ回路6CはV相位相制御パルスPHS−V
(図5、6では信号名c)でセットされ、OR回路6B
の出力でリセットされる。そしてAND回路6Dは信号
aとフリップフロップ回路6Cの出力eとの論理積を演
算し、その演算結果である出力信号fをパルス角度変換
回路21Bに送出する。
The configuration of the third embodiment of the commutation allowance angle detection circuit according to the present invention is shown in FIG. 5 and its operation waveform diagram is shown in FIG. The commutation allowance angle detection circuit 6 of this embodiment is provided between the reverse voltage detection circuit 21A and the pulse angle conversion circuit 21B of the constant allowance angle control device 21, and has a down edge one-shot circuit 6A, an OR circuit 6B, and a flip block. Circuit 6C
And the AND circuit 6D causes the one-shot pulse b to occur when the output a of the reverse voltage detection circuit 21A that detects the reverse voltage based on the anode-cathode voltage of the U-phase thyristor falls.
To occur. The OR circuit 6B outputs the output b of the town edge one-shot circuit 6A and the X-phase control pulse PHS-X.
(The signal name d in FIGS. 5 and 6) is ORed. The flip-flop circuit 6C uses the V-phase phase control pulse PHS-V.
(Signal name c in FIGS. 5 and 6) is set, and OR circuit 6B is set.
Is reset by the output of. Then, the AND circuit 6D calculates the logical product of the signal a and the output e of the flip-flop circuit 6C, and outputs the output signal f which is the calculation result to the pulse angle conversion circuit 21B.

【0023】次に図6を参照して本実施例の動作を説明
する。今、図2に示す信号aの第1のパルスの逆電圧の
期間中に交流電圧に波形歪が発生し、信号aの逆電圧パ
ルスが図6に示すように5個のパルス列となったとす
る。すると、フリップフロップ回路6Cはワンショット
回路6Aによって、信号aの逆電圧パルス列の内の第1
のパルスの立下がりによってリセットされるため、フリ
ップフロップ回路6Cの出力eは図6に示すようにな
る。したがってAND回路6Dの出力fは信号aの逆電
圧パルス列の内の第1のパルスのみを検出したものとな
る。また、図2に示す信号aがこの実施例の転流余裕角
検出回路6に入力した場合は、第1の実施例の場合と同
様に精度の良い余裕角を検出できることは図6のタイミ
ングチャートとから容易に分かる。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. Now, assume that waveform distortion occurs in the AC voltage during the reverse voltage period of the first pulse of the signal a shown in FIG. 2 and the reverse voltage pulse of the signal a becomes a train of five pulses as shown in FIG. . Then, the flip-flop circuit 6C causes the one-shot circuit 6A to detect the first of the reverse voltage pulse trains of the signal a.
The output e of the flip-flop circuit 6C is as shown in FIG. 6 because it is reset by the falling edge of the pulse. Therefore, the output f of the AND circuit 6D is obtained by detecting only the first pulse in the reverse voltage pulse train of the signal a. Further, when the signal a shown in FIG. 2 is input to the commutation allowance angle detection circuit 6 of this embodiment, it is possible to detect the allowance angle with high accuracy as in the case of the first embodiment. It can be easily understood from.

【0024】なお、上述の第1乃至第3の実施例の転流
余裕角検出回路においては、ある相(例えばU相)のサ
イリスタのアノード・カソード間電圧の逆電圧に基づい
て残りの他の相(V相、X相)の位相制御パルスPHS
−V、PHS−Xを用いて転流余裕角を検出していた
が、これら位相制御パルスとしては図11に示す位相制
御回路25の出力が使用される。
In the commutation allowance angle detection circuits of the above-described first to third embodiments, the other remaining voltage is detected based on the reverse voltage of the anode-cathode voltage of the thyristor of a certain phase (for example, U phase). Phase (V phase, X phase) phase control pulse PHS
Although the commutation margin angle was detected using -V and PHS-X, the output of the phase control circuit 25 shown in FIG. 11 is used as these phase control pulses.

【0025】次に本発明による転流余裕角検出回路の第
4の実施例の構成を図7に、その動作波形図を図8に示
す。この実施例の転流余裕角検出回路7はダウンエッジ
ワンショット回路7Aと、レベル検出回路7B、7C
と、OR回路7Dと、フリップフロップ回路7Eと、A
ND回路7Fとを備えている。ダウンエジワンショット
回路7Aは、U相サイリスタのアノード・カソード間電
圧に基づいて逆電圧を検出する逆電圧検出回路21Aの
出力aの立下がり時にワンショットパルスbを発生す
る。レベル検出回路7Bは図11に示す変換器用変圧器
54の直流巻線U相の電流Iacのレベルが零になった時
に”1”レベルの信号cを出力する(図8参照)。レベ
ル検出回路7Cは図11に示す交流高圧検出器52によ
って検出される交流電圧Vacが零Vになった時に”1”
レベルの信号dを出力する(図8参照)。OR回路7D
はワンショット回路7Aの出力bとレベル検出回路7C
の出力dの論理和を演算する。フリップフロップ回路7
Eはレベル検出回路7Bの出力によってセットされ、O
R回路7Dの出力によってリセットされる。AND回路
7Fは信号aと、フリップフロップ回路7Eの出力eと
の論理積を演算し、その演算結果である出力信号fをパ
ルス角度変換回路21Bに送出する。
Next, FIG. 7 shows the configuration of the fourth embodiment of the commutation allowance angle detection circuit according to the present invention, and FIG. 8 shows its operation waveform diagram. The commutation allowance angle detection circuit 7 of this embodiment includes a down edge one shot circuit 7A and level detection circuits 7B and 7C.
, OR circuit 7D, flip-flop circuit 7E, A
And an ND circuit 7F. The down-edge one-shot circuit 7A generates a one-shot pulse b when the output a of the reverse voltage detection circuit 21A which detects a reverse voltage based on the anode-cathode voltage of the U-phase thyristor falls. The level detection circuit 7B outputs a "1" level signal c when the level of the DC winding U-phase current Iac of the converter transformer 54 shown in FIG. 11 becomes zero (see FIG. 8). The level detection circuit 7C is "1" when the AC voltage Vac detected by the AC high voltage detector 52 shown in FIG. 11 becomes zero V.
The level signal d is output (see FIG. 8). OR circuit 7D
Is the output b of the one-shot circuit 7A and the level detection circuit 7C
The logical sum of the output d is calculated. Flip-flop circuit 7
E is set by the output of the level detection circuit 7B, and O
It is reset by the output of the R circuit 7D. The AND circuit 7F calculates the logical product of the signal a and the output e of the flip-flop circuit 7E, and outputs the output signal f which is the calculation result to the pulse angle conversion circuit 21B.

【0026】次にこの第4の実施例の転流余裕角検出回
路7の動作を図8を参照して説明する。今、U相サイリ
スタの通電電流Iacが零になってから交流電圧Vacが零
になるまでの期間、何らかの原因により波形が歪み、逆
電圧aが3個のパルス列(図8参照)になった場合を考
える。U相サイリスタの通電電流Iacが零になったこと
によりセットされ、逆電圧のパルス列aのダウンエッ
ジ、または交流電圧Vacが零になったことによりリセッ
トされるフリップフロップ回路7Eによって逆電圧のパ
ルス列(信号a)の内の第1のパルスのみを含む信号e
がフリップフロップ回路7Eから出力され、この信号e
と逆電圧のパルス列(信号a)との論理積がAND回路
7Fにおいて演算される。これにより、この論理積であ
る信号fには第1のパルスのみが取り出されることにな
り、余裕角を精度良く検出でき、転流失敗を可及的に防
止することが可能になるとともに高力率運転を可能にす
る。
Next, the operation of the commutation allowance angle detection circuit 7 of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. Now, in the period from when the energizing current Iac of the U-phase thyristor becomes zero to when the AC voltage Vac becomes zero, the waveform is distorted for some reason and the reverse voltage a becomes a pulse train of three (see FIG. 8). think of. The reverse voltage pulse train is set by the flip-flop circuit 7E which is set when the energizing current Iac of the U-phase thyristor becomes zero and is reset when the reverse voltage pulse train a becomes zero, or when the alternating voltage Vac becomes zero. A signal e containing only the first pulse of signals a)
Is output from the flip-flop circuit 7E, and this signal e
And the pulse train of the reverse voltage (signal a) are calculated in the AND circuit 7F. As a result, only the first pulse is extracted from the signal f that is the logical product, the margin angle can be detected with high accuracy, and commutation failure can be prevented as much as possible and high strength can be achieved. Enables rate driving.

【0027】次に本発明による転流余裕角検出回路の第
5の実施例の構成を図9に、その動作波形図を図10に
示す。この実施例の転流余裕角検出回路8は図1に示す
ゲートパルス発生装置30内に設けられ、AND回路8
Aと、アップエッジワンショット回路8Bと、ダウンエ
ッジワンショット回路8Cと、フリップフロップ回路8
Dとを備えている。またゲートパルス発生装置30内の
ゲートパルス発生回路36は強制点弧機能を有してい
る。このゲートパルス発生回路36においては、制御装
置20からの位相制御パルス、例えばU相位相制御パル
スPHS−Uでセットされ、V相位相制御パルスPHS
−Vでリセットされるフリップフロップ回路36Aから
電気角で120度幅のパルスa(図10参照)が生成さ
れる。そしてこのパルスaによってフリップフロップ回
路36Cがセットされる。またフリップフロップ回路3
6Cは順圧逆圧検出回路34からの逆電圧検出信号RV
をオンディレイ回路36Bを通した後の信号b(図10
参照)によってリセットされる。そしてこのフリップフ
ロップ回路36Cの出力cと、順圧逆圧検出回路34か
らの順圧検出信号FVとの論理積がAND回路36Dに
おいて演算され、この演算結果がU相サイリスタのゲー
ト制御パルスの制御信号となってU相サイリスタのゲー
トに送出される。
Next, the configuration of the fifth embodiment of the commutation allowance angle detection circuit according to the present invention is shown in FIG. 9 and its operation waveform diagram is shown in FIG. The commutation allowance angle detection circuit 8 of this embodiment is provided in the gate pulse generator 30 shown in FIG.
A, an up-edge one-shot circuit 8B, a down-edge one-shot circuit 8C, and a flip-flop circuit 8
And D. Further, the gate pulse generating circuit 36 in the gate pulse generating device 30 has a forced ignition function. In the gate pulse generating circuit 36, a phase control pulse from the control device 20, for example, a U-phase phase control pulse PHS-U is set, and a V-phase phase control pulse PHS is set.
A pulse a (see FIG. 10) having an electrical angle width of 120 degrees is generated from the flip-flop circuit 36A which is reset by -V. The flip-flop circuit 36C is set by the pulse a. Also, the flip-flop circuit 3
6C is a reverse voltage detection signal RV from the normal pressure / reverse pressure detection circuit 34.
Of the signal b after passing through the on-delay circuit 36B (see FIG.
Reset). Then, the logical product of the output c of the flip-flop circuit 36C and the forward pressure detection signal FV from the forward pressure / reverse pressure detection circuit 34 is operated in the AND circuit 36D, and the operation result is controlled by the gate control pulse of the U-phase thyristor. It becomes a signal and is sent to the gate of the U-phase thyristor.

【0028】一方、本実施例の余裕角検出回路8におい
て、順圧逆圧検出回路34からの逆電圧検出信号RV
と、フリップフロップ回路36Cの出力信号Cとの論理
積dがAND回路8Aおいて演算され、このAND回路
8Aの出力パルスdの立上がりがアップエッジワンショ
ット回路8Bによって検出され、ワンショットパルスe
が発生される。そしてこのワンショットパルスeはフリ
ップフロップ回路8Dをセットする。また、逆電圧検出
信号RVの立下がりがダウンエッジワンショット回路8
Cによって検出され、ワンショットパルスfが発生され
る。このワンショットパルスfはフリップフロップ回路
8Dをリセットする。そしてフリップフロップ回路8D
の出力は定余裕角制御回路21内のパルス角度変換回路
21Bに送られる。これにより、逆電圧のパルス列の
内、第1のパルスのみがフリップフロップ回路8Dによ
って検出されることになる。すなわち、余裕角を精度良
く検出することができ、これにより転流失敗を可及的に
防止することが可能になるとともに高力率運転を可能に
する。
On the other hand, in the margin angle detection circuit 8 of the present embodiment, the reverse voltage detection signal RV from the forward pressure / reverse pressure detection circuit 34.
AND the output signal C of the flip-flop circuit 36C is calculated in the AND circuit 8A, the rising edge of the output pulse d of the AND circuit 8A is detected by the up edge one shot circuit 8B, and the one shot pulse e
Is generated. The one-shot pulse e sets the flip-flop circuit 8D. Further, the falling edge of the reverse voltage detection signal RV indicates that the down edge one-shot circuit 8
Detected by C, a one-shot pulse f is generated. This one-shot pulse f resets the flip-flop circuit 8D. And flip-flop circuit 8D
Is sent to the pulse angle conversion circuit 21B in the constant margin angle control circuit 21. As a result, only the first pulse of the reverse voltage pulse train is detected by the flip-flop circuit 8D. That is, it is possible to detect the margin angle with high accuracy, which makes it possible to prevent commutation failure as much as possible and to enable high power factor operation.

【0029】なお、第1乃至第5の実施例においては、
ある特定の相、例えばU相について説明した。このた
め、各実施例において、制御装置20およびゲートパル
ス発生装置30は各相毎に設けられているものと仮定し
てある。
In the first to fifth embodiments,
A particular phase has been described, for example the U phase. Therefore, in each embodiment, it is assumed that the control device 20 and the gate pulse generator 30 are provided for each phase.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
他相の転流による影響を除去すること可能となり、余裕
角を精度良く検出することができる。このため、定余裕
角制御に用いれば、転流失敗を可及的に防止することが
可能になるとともに、高力率運転が可能となる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to eliminate the influence of commutation of the other phase, and it is possible to detect the margin angle with high accuracy. Therefore, if it is used for the constant margin angle control, it is possible to prevent commutation failure as much as possible, and it is possible to perform high power factor operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による転流余裕角検出回路の第1の実施
例の構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of a commutation allowance angle detection circuit according to the present invention.

【図2】第1の実施例の動作を示す動作波形図。FIG. 2 is an operation waveform diagram showing an operation of the first embodiment.

【図3】本発明による転流余裕角検出回路の第2の実施
例の構成を示すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of a commutation allowance angle detection circuit according to the present invention.

【図4】第2の実施例の動作を示す動作波形図。FIG. 4 is an operation waveform diagram showing an operation of the second embodiment.

【図5】本発明による転流余裕角検出回路の第3の実施
例の構成を示すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a third embodiment of a commutation allowance angle detection circuit according to the present invention.

【図6】第3の実施例の動作を示す動作波形図。FIG. 6 is an operation waveform chart showing the operation of the third embodiment.

【図7】本発明による転流余裕角検出回路の第4の実施
例の構成を示すブロック図。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a fourth embodiment of a commutation allowance angle detection circuit according to the present invention.

【図8】第4の実施例の動作を示す動作波形図。FIG. 8 is an operation waveform diagram showing an operation of the fourth embodiment.

【図9】本発明による転流余裕角検出回路の第5実施例
の構成を示すブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a fifth embodiment of a commutation allowance angle detection circuit according to the present invention.

【図10】第5の実施例の動作を示す動作波形図。FIG. 10 is an operation waveform chart showing the operation of the fifth embodiment.

【図11】サイリス変換器の制御システムの一般的な構
成を示すブロック図。
FIG. 11 is a block diagram showing a general configuration of a control system for a Siris converter.

【図12】図11に示す制御システムにかかる定余裕角
制御回路の構成を示すブロック図。
12 is a block diagram showing the configuration of a constant margin angle control circuit according to the control system shown in FIG.

【図13】図12に示す定余裕角制御回路によって検出
される、制御角αが120度の場合の余裕角検出タイミ
ングチャート。
13 is a margin angle detection timing chart when the control angle α is 120 degrees detected by the constant margin angle control circuit shown in FIG.

【図14】図12に示す定余裕角制御回路によって検出
される、制御角αが90度の場合の余裕角検出タイミン
グチャート。
14 is a margin angle detection timing chart when the control angle α is 90 degrees, which is detected by the constant margin angle control circuit shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 転流余裕角検出回路 4A アップエッジワンショット回路 4B ダウンエッジワンショット回路 4C OR回路 4D フリップフロップ回路 4E AND回路 4F カウンタ 4G NOT回路 4H AND回路 5 転流余裕角検出回路 5A フリップフロップ回路 5B ワンショット回路 5C AND回路 6 転流余裕角検出回路 6A ダウンエッジワンショット回路 6B OR回路 6C フリップフロップ回路 6D AND回路 7 転流余裕角検出回路 7A ダウンエッジワンショット回路 7B、7C レベル検出回路 7D OR回路 7E フリップフロップ回路 7F AND回路 8 転流余裕角検出回路 7A AND回路 8B アップエッジワンショット回路 8C ダウンエッジワンショット回路 8D フリップフロップ回路 20 制御装置 21 定余裕角制御回路 21A 逆電圧検出回路 21B パルス角度変換回路 22 定電流制御回路 23 選択回路 24 同期検出回路 25 位相制御回路 30 ゲートパルス発生装置 34 順圧逆圧検出回路 36 ゲートパルス発生回路 51 電源供給線 52 交流高圧検出器 53 遮断器 54 変換器用変圧器 55 交流器 56 サイリスタ変換器 57 直流リアクトル 58 直流電流検出用変流器 4 Commutation allowance angle detection circuit 4A up edge one shot circuit 4B down edge one shot circuit 4C OR circuit 4D flip-flop circuit 4E AND circuit 4F counter 4G NOT circuit 4H AND circuit 5 Commutation allowance angle detection circuit 5A flip-flop circuit 5B one shot circuit 5C AND circuit 6 Commutation allowance angle detection circuit 6A down edge one shot circuit 6B OR circuit 6C flip-flop circuit 6D AND circuit 7 Commutation allowance angle detection circuit 7A down edge one shot circuit 7B, 7C level detection circuit 7D OR circuit 7E flip-flop circuit 7F AND circuit 8 Commutation allowance angle detection circuit 7A AND circuit 8B up edge one shot circuit 8C down edge one shot circuit 8D flip-flop circuit 20 Control device 21 Constant margin angle control circuit 21A Reverse voltage detection circuit 21B pulse angle conversion circuit 22 Constant current control circuit 23 Selection circuit 24 Sync detection circuit 25 Phase control circuit 30 Gate pulse generator 34 Normal pressure / reverse pressure detection circuit 36 Gate pulse generator 51 power supply line 52 AC high voltage detector 53 circuit breaker 54 Transformer for Transformer 55 AC 56 Thyristor converter 57 DC reactor 58 Current transformer for DC current detection

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野林 正盛 大阪府大阪市北区中之島三丁目3番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 川地 敦夫 香川県高松市丸の内2番5号 四国電力 株式会社内 (72)発明者 岡部 孝継 東京都中央区銀座六丁目15番1号 電源 開発株式会社内 (72)発明者 森浦 康友 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東 芝 府中工場内 (56)参考文献 特開 昭57−162969(JP,A) 特開 昭50−1324(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/757 H02M 7/515 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Masamori Nobayashi Masahiro Nobayashi 3-3-22 Nakanoshima 3-chome, Kita-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Kansai Electric Power Co., Inc. (72) Atsuo Kawachi 2-5 Marunouchi, Takamatsu City, Kagawa Prefecture Shikoku Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Takatsugu Okabe 6-15-1, Ginza, Chuo-ku, Tokyo Power development Co., Ltd. (72) Inventor Yasutomo Moriura, No. 1, Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Toshiba Fuchu Factory, Ltd. (56) References JP-A-57-162969 (JP, A) JP-A-50-1324 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 7/757 H02M 7 / 515

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】サイリスタ変換器のある相のサイリスタの
アノード・カソード間電圧から逆電圧の期間を検出する
逆電圧検出回路の出力パルスの立上がりおよび立下がり
を検出する立上がり/立下がり検出手段と、 前記ある相のサイリスタの次の次に点弧されるサイリス
タの第1の位相制御パスルによってセットされ、前記あ
る相のサイリスタの次の次の次に点弧されるサイリスタ
の第2の位相制御パルスによってリセットされるフリッ
プフロップ回路と、 前記立上がり/立下がり検出手段の検出出力に基づい
て、前記フリップフロップ回路の出力がON状態のとき
の前記逆電圧の変化回数をカウントし、そのカウント値
が2になったときにON状態の出力を出力し、かつ前記
第1の位相制御パルスによって前記カウント値および前
記出力がリセットされるカウンタ回路と、 前記逆電圧検出回路の出力と前記カウンタ回路の反転出
力との論理積を演算するAND回路と、 を備えていることを特徴とするサイリスタ変換器の転流
余裕角検出回路。
1. Rising / falling detecting means for detecting rising and falling of an output pulse of a reverse voltage detecting circuit for detecting a reverse voltage period from an anode-cathode voltage of a thyristor of a certain phase of a thyristor converter, A second phase control pulse of a thyristor, which is set by a first phase control pulse of a thyristor fired next to the thyristor of the phase, and which is fired next to the next next of the thyristor of the phase. The number of changes in the reverse voltage when the output of the flip-flop circuit is in the ON state is counted based on the flip-flop circuit that is reset by the flip-flop circuit and the detection output of the rising / falling detection means, and the count value is 2 When it becomes, the output of the ON state is output, and the count value and the output are changed by the first phase control pulse. A counter circuit that is set, and an AND circuit that calculates the logical product of the output of the reverse voltage detection circuit and the inverted output of the counter circuit. circuit.
【請求項2】サイリスタ変換器のある相のサイリスタの
次の次に点弧されるサイリスタの位相制御パルスによっ
てセットされ、前記ある相のサイリスタの次の次の次に
点弧されるサイリスタの位相制御パルスによってリセッ
トされるフリップフロップ回路と、 このフリップフロップ回路の出力に基づいて所定期間、
ONとなるパルスを発生するパルス発生回路と、 前記ある相のサイリスタのアノード・カソード間電圧か
ら逆電圧の期間を検出する逆電圧検出回路の出力と、前
記パルス発生回路の出力との論理積を演算するAND回
路と、 を備えていることを特徴とするサイリスタ変換器の転流
余裕角検出回路。
2. A phase of a thyristor next to the next thyristor of a certain phase set by a phase control pulse of the thyristor next to the thyristor of the certain phase of the thyristor converter. A flip-flop circuit reset by a control pulse, and a predetermined period based on the output of the flip-flop circuit,
A logical product of a pulse generation circuit that generates a pulse to be turned on, an output of the reverse voltage detection circuit that detects a reverse voltage period from the anode-cathode voltage of the thyristor of a certain phase, and an output of the pulse generation circuit is calculated. A commutation allowance angle detection circuit for a thyristor converter, comprising: an AND circuit for calculating.
【請求項3】サイリスタ変換器のある相のサイリスタの
アノード・カソード間電圧から逆電圧となる期間を検出
する逆電圧検出回路の出力パルスの立下がりを検出する
立下がり検出回路と、 前記ある相のサイリスタの次の次に点弧されるサイリス
タの位相制御パルスによってセットされ、前記立下がり
検出回路の出力および前記ある相のサイリスタの次の次
の次に点弧されるサイリスタの位相制御パルスの論理和
によってリセットされるフリップフロップ回路と、 前記逆電圧検出回路と前記フリップフロップ回路の出力
との論理積を演算するAND回路と、 を備えていることを特徴とするサイリスタ変換器の転流
余裕角検出回路。
3. A fall detection circuit for detecting a fall of an output pulse of a reverse voltage detection circuit for detecting a period of a reverse voltage from an anode-cathode voltage of a thyristor of a certain phase of a thyristor converter; Of the phase control pulse of the thyristor, which is set by the phase control pulse of the thyristor that is fired next to the thyristor of A commutation margin of the thyristor converter, comprising: a flip-flop circuit that is reset by a logical sum, and an AND circuit that calculates a logical product of the reverse voltage detection circuit and the output of the flip-flop circuit. Corner detection circuit.
【請求項4】サイリスタ変換器のある相のサイリスタの
アノード・カソード間電圧から逆電圧となる期間を検出
する逆電圧検出回路の出力パルスの立下がりを検出する
立下がり検出回路と、 順変換の場合に前記サイリスタ変換器に交流電力を供給
し、逆変換の場合に前記サイリスタ変換器から交流電力
が供給される変換器用変圧器の直流巻線電流が零になっ
たことを検出する第1のレベル検出回路と、 交流電圧が零になったことを検出する第2のレベル検出
回路と、 前記第1のレベル検出回路の出力によってセットされ、
前記立下がり検出回路および第2のレベル検出回路の論
理和によってリセットされるフリップフロップ回路と、 前記逆電圧検出回路の出力と前記フリップフロップ回路
の出力との論理積を演算するAND回路と、 を備えていることを特徴とするサイリスタ変換器の転流
余裕角検出回路。
4. A fall detection circuit for detecting a fall of an output pulse of a reverse voltage detection circuit for detecting a reverse voltage period from an anode-cathode voltage of a thyristor of a certain phase of the thyristor converter, and a forward conversion circuit. AC power is supplied to the thyristor converter in this case, and it is detected that the DC winding current of the converter transformer to which AC power is supplied from the thyristor converter in the case of reverse conversion has become zero. A level detecting circuit, a second level detecting circuit for detecting that the AC voltage has become zero, and an output of the first level detecting circuit,
A flip-flop circuit that is reset by the logical sum of the fall detection circuit and the second level detection circuit; and an AND circuit that calculates the logical product of the output of the reverse voltage detection circuit and the output of the flip-flop circuit. A commutation allowance angle detection circuit for a thyristor converter characterized by being provided.
【請求項5】サイリスタ変換器のある相のアノード・カ
ソード間電圧から逆電圧となる期間を検出する逆電圧検
出回路に出力と、前記ある相の位相制御パルスによって
セットされて前記逆電圧検出回路の逆電圧の検出出力を
オンディレイ回路に入力して得られた信号によってリセ
ットされる、ゲートパルス発生回路内のフリップフロッ
プ回路の出力との論理積を演算するAND回路と、 このAND回路の出力パルスの立上りによってセットさ
れ、前記逆電圧検出回路の逆電圧検出出力の立下がりに
よってリセットされるフリップフロップ回路と、 を備えていることを特徴とするサイリスタ変換器の転流
余裕角検出回路。
5. A reverse voltage detection circuit that is set by an output to a reverse voltage detection circuit that detects a period in which the voltage between the anode and the cathode of a certain phase is a reverse voltage of the thyristor converter and the phase control pulse of the certain phase, An AND circuit that calculates the logical product of the output of the reverse voltage detected by the output of the flip-flop circuit in the gate pulse generation circuit, which is reset by the signal obtained by inputting it to the on-delay circuit, and the output of this AND circuit A commutation allowance angle detection circuit for a thyristor converter, comprising: a flip-flop circuit which is set by a rise of a pulse and reset by a fall of a reverse voltage detection output of the reverse voltage detection circuit.
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