JPH01129779A - Ｐｗｍ制御サイリスタコンバータ - Google Patents
Ｐｗｍ制御サイリスタコンバータInfo
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- JPH01129779A JPH01129779A JP62285004A JP28500487A JPH01129779A JP H01129779 A JPH01129779 A JP H01129779A JP 62285004 A JP62285004 A JP 62285004A JP 28500487 A JP28500487 A JP 28500487A JP H01129779 A JPH01129779 A JP H01129779A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 4
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/12—Heat utilisation in combustion or incineration of waste
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- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は、ＰＷＭ制御サイリスタコンバータに関する。
Ｂ８発明の概要
本発明は、ブリッジ接続のサイリスタをＰＷＭ制御し、
直流出力を電流形インバータに供給するサイリスタコン
バータにおいて、 電流形インバータの無効電力処理回路からＰＷＭ波形に
従ってコンバータの直流出力側に放電させ、この放電で
サイリスタの一括消弧を得ることにより、 自己消弧能力を持たないサイリスタをスイッチ素子とし
なからＰ Ｗ Ｍ制御手段を簡単化できるようにしたも
のである。
直流出力を電流形インバータに供給するサイリスタコン
バータにおいて、 電流形インバータの無効電力処理回路からＰＷＭ波形に
従ってコンバータの直流出力側に放電させ、この放電で
サイリスタの一括消弧を得ることにより、 自己消弧能力を持たないサイリスタをスイッチ素子とし
なからＰ Ｗ Ｍ制御手段を簡単化できるようにしたも
のである。
Ｃ０従来の技術
一般に、サイリスタコンバータは、サイリスクの位相制
御によって制御された電圧又は電流の直流電力を得る。
御によって制御された電圧又は電流の直流電力を得る。
このサイリスタコンバータは、直流側に電流形インバー
タが接続されるとき、商用電源等の交流電源からの入力
電流が方形波状になって多くの高調波を含む。この入力
電流の低次高調波の低減方法として、コンバータをＰＷ
Ｍ制御する方法が提案されている（例えば、昭和６２年
電気学会産業応用部門全国大会、Ｍｏ、ｒｒ、ＰＷＭ制
御三相ＧＴＯコンバータの力率補償特性）。
タが接続されるとき、商用電源等の交流電源からの入力
電流が方形波状になって多くの高調波を含む。この入力
電流の低次高調波の低減方法として、コンバータをＰＷ
Ｍ制御する方法が提案されている（例えば、昭和６２年
電気学会産業応用部門全国大会、Ｍｏ、ｒｒ、ＰＷＭ制
御三相ＧＴＯコンバータの力率補償特性）。
第４図は、ＰＷＭ制御三相ＧＴＯコンバータの構成図を
示す。コンバータ主回路１はＧＴＯサイリスタ５ｌ−９
６がブリッジ接続され、交流電源２からの交流電力を電
流制御した直流電力に変換する。コンバータ主回路１の
出力側は直流リアクトル３Ａ、３Ｂを介して電流形イン
バータ主回路４に供給され、該インバータ主回路４の三
相出力電流が負荷としての誘導電動機５に供給される。
示す。コンバータ主回路１はＧＴＯサイリスタ５ｌ−９
６がブリッジ接続され、交流電源２からの交流電力を電
流制御した直流電力に変換する。コンバータ主回路１の
出力側は直流リアクトル３Ａ、３Ｂを介して電流形イン
バータ主回路４に供給され、該インバータ主回路４の三
相出力電流が負荷としての誘導電動機５に供給される。
制御装置６は電動機５の回転数制御系によるインバータ
主回路４の出力周波数制御を行い、インバータ主回路４
の出力電流制御をコンバータ主回路１のＰＷＭ制御で行
う。転流エネルギー処理回路７はコンバータ主回路１で
の転流動作に伴う電源２側リアクトルＬｓの転流エネル
ギーを整流してコンデンサに吸収し、この転流エネルギ
ーをコンバータ主回路ｌの直流側へ放出する。
主回路４の出力周波数制御を行い、インバータ主回路４
の出力電流制御をコンバータ主回路１のＰＷＭ制御で行
う。転流エネルギー処理回路７はコンバータ主回路１で
の転流動作に伴う電源２側リアクトルＬｓの転流エネル
ギーを整流してコンデンサに吸収し、この転流エネルギ
ーをコンバータ主回路ｌの直流側へ放出する。
Ｄ８発明が解決しようとする問題点
従来のＰＷＭ制御コンバータは、各スイッチ素子をＰＷ
Ｍ波形に従った高速の点弧と消弧制御が必要となり、こ
のためスイッチ素子には自己消弧能力を持つＧＴＯサイ
リスクが使用されるものであった。このＧＴＯサイリス
タは一般のサイリスクに較べて消弧回路が簡単になるが
、高価な素子になる問題があった。また、ＰＷＭ制御の
ためのターンオフ電源に大容量のものを必要として制御
装置を複雑高価にする。
Ｍ波形に従った高速の点弧と消弧制御が必要となり、こ
のためスイッチ素子には自己消弧能力を持つＧＴＯサイ
リスクが使用されるものであった。このＧＴＯサイリス
タは一般のサイリスクに較べて消弧回路が簡単になるが
、高価な素子になる問題があった。また、ＰＷＭ制御の
ためのターンオフ電源に大容量のものを必要として制御
装置を複雑高価にする。
本発明の目的は、自己消弧能力を持たない一般のサイリ
スクをスイッチ素子とするコンバータでＰＷＭ制御を可
能にし、しかもサイリスクの消弧手段を簡単化できるＰ
ＷＭ制御サイリスタコンバータを提供するにある。
スクをスイッチ素子とするコンバータでＰＷＭ制御を可
能にし、しかもサイリスクの消弧手段を簡単化できるＰ
ＷＭ制御サイリスタコンバータを提供するにある。
Ｅ１問題点を解決するための手段と作用本発明は上記目
的を達成するため、自己消弧能力を持たないサイリスク
のブリッジ接続に構成され交流電力を直流電力に変換し
て電流形インバータに制御電流を供給するサイリスタコ
ンバータ主回路と、前記電流形インバータの転流サージ
と無効電力をコンデンサの充電電流として回生じ該コン
デンサから前記コンバータ主回路の直流出力側に放電で
きるスイッチを備える無効電力処理回路と、前記コンバ
ータ主回路のサイリスタをＰＷＭ波形に従って点弧させ
かつＰＷＭ波形に従った前記スイッチのオン制御によっ
て該コンバータ主回路の全サイリスタを一括消弧させる
ＰＷＭ制御手段とを備え、コンバータ主回路のサイリス
タをＰＷＭ波形に従って点弧し、そのＰＷＭ波形に従っ
たサイリスタの消弧を無効電力処理回路からの放電電流
で行う。
的を達成するため、自己消弧能力を持たないサイリスク
のブリッジ接続に構成され交流電力を直流電力に変換し
て電流形インバータに制御電流を供給するサイリスタコ
ンバータ主回路と、前記電流形インバータの転流サージ
と無効電力をコンデンサの充電電流として回生じ該コン
デンサから前記コンバータ主回路の直流出力側に放電で
きるスイッチを備える無効電力処理回路と、前記コンバ
ータ主回路のサイリスタをＰＷＭ波形に従って点弧させ
かつＰＷＭ波形に従った前記スイッチのオン制御によっ
て該コンバータ主回路の全サイリスタを一括消弧させる
ＰＷＭ制御手段とを備え、コンバータ主回路のサイリス
タをＰＷＭ波形に従って点弧し、そのＰＷＭ波形に従っ
たサイリスタの消弧を無効電力処理回路からの放電電流
で行う。
Ｆ、実施例
第１図は本発明の一実施例を示す装置構成図であり、第
４図と同じ機能を有するものは同一符号で示す。第１図
において、コンバータ主回路８はサイリスタＴＨＩ−Ｔ
Ｈ６のブリッジ接続に構成される。インバータ主回路４
はＧＴＯサイリスタＧ１−Ｇ６のブリッジ接続に構成さ
れ、各ＧＴＯサイリスタＧ１−Ｇ６は制御装置９によっ
て導通期間が電気角１２０度幅としてＧｌ、Ｇ６、Ｇ、
３、Ｇ２、Ｇ５、Ｇ４の導通順序で６０度毎に点弧され
、交流電流として１２０度幅の矩形波交流が取り出され
る。
４図と同じ機能を有するものは同一符号で示す。第１図
において、コンバータ主回路８はサイリスタＴＨＩ−Ｔ
Ｈ６のブリッジ接続に構成される。インバータ主回路４
はＧＴＯサイリスタＧ１−Ｇ６のブリッジ接続に構成さ
れ、各ＧＴＯサイリスタＧ１−Ｇ６は制御装置９によっ
て導通期間が電気角１２０度幅としてＧｌ、Ｇ６、Ｇ、
３、Ｇ２、Ｇ５、Ｇ４の導通順序で６０度毎に点弧され
、交流電流として１２０度幅の矩形波交流が取り出され
る。
無効電力処理回路１０は、インバータ主回路４の出力端
に交流入力側が接続されるダイオードＤ１−Ｄ６のブリ
ッジ回路と、このブリッジ回路の直流出力端に接続され
るコンデンサＣと、このコンデンサＣの両端とコンバー
タ主回路８の直流出力端に夫々接続されるスイッチ手段
としてのＧＴＯサイリスタＧ７、Ｇ８とによって構成さ
れる。
に交流入力側が接続されるダイオードＤ１−Ｄ６のブリ
ッジ回路と、このブリッジ回路の直流出力端に接続され
るコンデンサＣと、このコンデンサＣの両端とコンバー
タ主回路８の直流出力端に夫々接続されるスイッチ手段
としてのＧＴＯサイリスタＧ７、Ｇ８とによって構成さ
れる。
こうした構成の無効電力処理回路１０は、特開昭５９−
１６５９７０号公報に詳細に説明されるようにインバー
タ主回路４の１周期６回の転流動作毎に表れる転流サー
ジ電圧をダイオードＤＩ−Ｄ６を通してコンデンサＣに
バイパスすることで吸収すると共に、ＧＴＯサイリスタ
６１〜Ｇ６の転流型なり期間の無効電力をコンデンサＣ
の充電電力として回生する。ここで、本実施例ではＧＴ
ＯサイリスタＧ７、Ｇ８を点弧させることでコンデンサ
Ｃの放電を行わせ、コンバータ主回路８のサイリスタＴ
ＨＩ〜ＴＨ６の一括消弧を行わせる。
１６５９７０号公報に詳細に説明されるようにインバー
タ主回路４の１周期６回の転流動作毎に表れる転流サー
ジ電圧をダイオードＤＩ−Ｄ６を通してコンデンサＣに
バイパスすることで吸収すると共に、ＧＴＯサイリスタ
６１〜Ｇ６の転流型なり期間の無効電力をコンデンサＣ
の充電電力として回生する。ここで、本実施例ではＧＴ
ＯサイリスタＧ７、Ｇ８を点弧させることでコンデンサ
Ｃの放電を行わせ、コンバータ主回路８のサイリスタＴ
ＨＩ〜ＴＨ６の一括消弧を行わせる。
この消弧は制御装置９によるＰＷＭ波形に従った点弧に
同期させて行われる。
同期させて行われる。
第２図はコンバータ主回路８の入力電流と無効電力処理
回路ＩＯからの放電（消弧）電流波形を示す。このＰＷ
Ｍ波形は電源周期Ｔに対して基本的には半周期３パルス
であるが、無効電力処理回路１０からの一括消弧電流に
よって他の相のサイリスクも消弧するため、ＰＷＭ波形
に切り込みが生じ、結果的に６パルスとなる。また、こ
のＰＷＭ波形は５次高調波の抑制を目的とし、無効電力
処理回路１０の放電が周期Ｔ中に１８回行われる。
回路ＩＯからの放電（消弧）電流波形を示す。このＰＷ
Ｍ波形は電源周期Ｔに対して基本的には半周期３パルス
であるが、無効電力処理回路１０からの一括消弧電流に
よって他の相のサイリスクも消弧するため、ＰＷＭ波形
に切り込みが生じ、結果的に６パルスとなる。また、こ
のＰＷＭ波形は５次高調波の抑制を目的とし、無効電力
処理回路１０の放電が周期Ｔ中に１８回行われる。
第３図はコンバータ主回路８の転流動作を例示する。同
図（ａ）はサイリスタＴＨ３とＴＨ６が導通状態にある
単流期間を示し、太線で電流経路を示す。この状態で無
効電力処理回路ＩＯのＧＴＯサイ・リスクＧ７、Ｇ８を
点弧すると、コンデンサＣからの放電電流が第３図（ｂ
）に示す経路で流れ、この放電によってコンバータ主回
路８の全サイリスタＴＨＩ−ＴＨ８に逆バイアスがかか
り、全サイリスクが一括消弧される。ここで、改めてサ
イリスクＴＨＩ、ＴＨ６に点弧信号を与えると、サイリ
スタＧ７、Ｇ８の放電終了（期間τ）後にサイリスタＴ
ＨＩ、ＴＨ６がオンすることで転流が終了する。この単
流期間は第３図（ｃ）に示す。
図（ａ）はサイリスタＴＨ３とＴＨ６が導通状態にある
単流期間を示し、太線で電流経路を示す。この状態で無
効電力処理回路ＩＯのＧＴＯサイ・リスクＧ７、Ｇ８を
点弧すると、コンデンサＣからの放電電流が第３図（ｂ
）に示す経路で流れ、この放電によってコンバータ主回
路８の全サイリスタＴＨＩ−ＴＨ８に逆バイアスがかか
り、全サイリスクが一括消弧される。ここで、改めてサ
イリスクＴＨＩ、ＴＨ６に点弧信号を与えると、サイリ
スタＧ７、Ｇ８の放電終了（期間τ）後にサイリスタＴ
ＨＩ、ＴＨ６がオンすることで転流が終了する。この単
流期間は第３図（ｃ）に示す。
このような−括消弧によるＰＷＭ動作を行うためには、
電源２に介在するインダクタンスＬｓによって一括消弧
が難しくなることがある。そこで、コンバータ主回路８
の入力端子間に適当な容量のコンデンサＣｓが設けられ
る。
電源２に介在するインダクタンスＬｓによって一括消弧
が難しくなることがある。そこで、コンバータ主回路８
の入力端子間に適当な容量のコンデンサＣｓが設けられ
る。
また、−括消弧が可能な条件は、コンデンサＣの電圧Ｅ
ｃが電源２の電圧以上で、かつサイリスタＴＨＩ−ＴＨ
６の逆バイアスがターンオフ時間以上になる期間τを確
保できることを必要とする。
ｃが電源２の電圧以上で、かつサイリスタＴＨＩ−ＴＨ
６の逆バイアスがターンオフ時間以上になる期間τを確
保できることを必要とする。
この点について、始動時など無効電力処理回路ｌＯのコ
ンデンサがサイリスタＴ）ｉｔ−ＴＨ６を一括消弧でき
る電圧レベルまで充電されていないとき、又は期間τを
確保できないとき、制御装置９はＰＷＭ＠御をすること
なく、従来通りの半周期１パルスによる位相制御を行い
、インバータの出力電流制御を得ることができる。
ンデンサがサイリスタＴ）ｉｔ−ＴＨ６を一括消弧でき
る電圧レベルまで充電されていないとき、又は期間τを
確保できないとき、制御装置９はＰＷＭ＠御をすること
なく、従来通りの半周期１パルスによる位相制御を行い
、インバータの出力電流制御を得ることができる。
なお、無効電力処理回路ｌＯの放電時間τは、サイリス
タＴＨＩ〜ＴＨ６の転流ターンオフ時間から決まる下限
値以上にされるが、この値以上に制御又は設定するのに
処理回路本来の機能とじて要求されるインバータ主回路
４のサージ電圧吸収と転流時間が考慮される。つまり、
時間τを長くするほどコンデンサＣの電圧を低くでき、
インバータ４の転流動作によるサージ電圧を抑えること
ができ、逆にコンデンサＣの電圧を高くするほど相電流
の立ち上がりが早くなって転流を早く終了させることが
できる。
タＴＨＩ〜ＴＨ６の転流ターンオフ時間から決まる下限
値以上にされるが、この値以上に制御又は設定するのに
処理回路本来の機能とじて要求されるインバータ主回路
４のサージ電圧吸収と転流時間が考慮される。つまり、
時間τを長くするほどコンデンサＣの電圧を低くでき、
インバータ４の転流動作によるサージ電圧を抑えること
ができ、逆にコンデンサＣの電圧を高くするほど相電流
の立ち上がりが早くなって転流を早く終了させることが
できる。
Ｇ１発明の効果
以上のとおり、本発明によれば、コンバータ主回路のス
イッチ素子を無効電力処理回路を利用しＰＷＭ波形に従
った一括消弧によるＰＷＭ化を行うため、コンバータ主
回路のスイッチ素子に自己消弧能力を持たない一般の安
価なサイリスタを使用しながらその消弧手段も簡単化で
きる効果がある。
イッチ素子を無効電力処理回路を利用しＰＷＭ波形に従
った一括消弧によるＰＷＭ化を行うため、コンバータ主
回路のスイッチ素子に自己消弧能力を持たない一般の安
価なサイリスタを使用しながらその消弧手段も簡単化で
きる効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す装置構成図、第２図は
実施例におけるコンバータの電流波形図、第３図は実施
例におけるコンバータの転流動作状態図、第４図は従来
の装置構成図である。 ４・・・インバータ主回路、８・・・コンバータ主回路
、９・・・制御装置、１０・・・無効電力処理回路。
実施例におけるコンバータの電流波形図、第３図は実施
例におけるコンバータの転流動作状態図、第４図は従来
の装置構成図である。 ４・・・インバータ主回路、８・・・コンバータ主回路
、９・・・制御装置、１０・・・無効電力処理回路。
Claims (1)
- 自己消弧能力を持たないサイリスタのブリッジ接続に構
成され交流電力を直流電力に変換して電流形インバータ
に制御電流を供給するサイリスタコンバータ主回路と、
前記電流形インバータの転流サージと無効電力をコンデ
ンサの充電電流として回生し該コンデンサから前記コン
バータ主回路の直流出力側に放電できるスイッチを備え
る無効電力処理回路と、前記コンバータ主回路のサイリ
スタをＰＷＭ波形に従って点弧させかつＰＷＭ波形に従
った前記スイッチのオン制御によって該コンバータ主回
路の全サイリスタを一括消弧させるＰＷＭ制御手段とを
備えたことを特徴とするＰＷＭ制御サイリスタコンバー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62285004A JPH01129779A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | Ｐｗｍ制御サイリスタコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62285004A JPH01129779A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | Ｐｗｍ制御サイリスタコンバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01129779A true JPH01129779A (ja) | 1989-05-23 |
Family
ID=17685900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62285004A Pending JPH01129779A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | Ｐｗｍ制御サイリスタコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01129779A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0792483A1 (en) * | 1994-07-22 | 1997-09-03 | Electric Power Research Institute, Inc | Transmission line power controller with a continuously controllable voltage source responsive to a real power demand and a reactive power demand |
| JP2011135646A (ja) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Yaskawa Electric Corp | 電力変換装置 |
| US11165330B2 (en) | 2017-07-13 | 2021-11-02 | The University Of Birmingham | Elimination of commutation failure of LCC HVDC system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62173989A (ja) * | 1986-01-24 | 1987-07-30 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 電流形ｇｔｏインバ−タの無効電力処理回路 |
-
1987
- 1987-11-11 JP JP62285004A patent/JPH01129779A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62173989A (ja) * | 1986-01-24 | 1987-07-30 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 電流形ｇｔｏインバ−タの無効電力処理回路 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0792483A1 (en) * | 1994-07-22 | 1997-09-03 | Electric Power Research Institute, Inc | Transmission line power controller with a continuously controllable voltage source responsive to a real power demand and a reactive power demand |
| EP0792483A4 (ja) * | 1994-07-22 | 1997-10-01 | ||
| JP2011135646A (ja) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Yaskawa Electric Corp | 電力変換装置 |
| US11165330B2 (en) | 2017-07-13 | 2021-11-02 | The University Of Birmingham | Elimination of commutation failure of LCC HVDC system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |