JPH02241324A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JPH02241324A JPH02241324A JP5928789A JP5928789A JPH02241324A JP H02241324 A JPH02241324 A JP H02241324A JP 5928789 A JP5928789 A JP 5928789A JP 5928789 A JP5928789 A JP 5928789A JP H02241324 A JPH02241324 A JP H02241324A
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- overvoltage
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- thyristor
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- Pending
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims description 5
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 28
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 11
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、電気車などの誘導電動機の駆動に用いられる
過電圧保護回路を有する電力変換装置に関する。
過電圧保護回路を有する電力変換装置に関する。
（従来の技術）
電気車などに用いられる誘導電動機の交流電源として、
サイリスタで構成された電力変換装置が用いられること
がある。
サイリスタで構成された電力変換装置が用いられること
がある。
しかして、従来、この種の電力変換装置として、第３図
に示すように構成したものがある。１は電気車用の架線
で、この架線１よりパンタグラフ２を介して集電された
直流電力を高速度しゃ断器３、しゃ断器４、充電用抵抗
５を並列接続した充電用しゃ断器６、フィルタリアクト
ル７を介して電力変換器本体８の正側入力端子に与える
。電力変換器本体８は、直流電力を交流電力に変換する
もので、サイリスタ８１．８２の直列回路、サイリスタ
８３．８４の直列回路、サイリスタ８５．８６の直列回
路を並列接続してなり、これら直列回路の各サイリスタ
８１と８２．８３と８４．８５と８６の接続点に出力さ
れる交流電力を三相誘導電動機９に供給するようにして
いる。また、この電力変換器本体８の入力端子の間に過
電圧抑制抵抗１０と過電圧抑制サイリスタ１１の直列回
路を接続するとともに、過電圧抑制サイリスタ１１に過
電圧検出器１２を接続してなる過電圧保護回路を設けて
いる。
に示すように構成したものがある。１は電気車用の架線
で、この架線１よりパンタグラフ２を介して集電された
直流電力を高速度しゃ断器３、しゃ断器４、充電用抵抗
５を並列接続した充電用しゃ断器６、フィルタリアクト
ル７を介して電力変換器本体８の正側入力端子に与える
。電力変換器本体８は、直流電力を交流電力に変換する
もので、サイリスタ８１．８２の直列回路、サイリスタ
８３．８４の直列回路、サイリスタ８５．８６の直列回
路を並列接続してなり、これら直列回路の各サイリスタ
８１と８２．８３と８４．８５と８６の接続点に出力さ
れる交流電力を三相誘導電動機９に供給するようにして
いる。また、この電力変換器本体８の入力端子の間に過
電圧抑制抵抗１０と過電圧抑制サイリスタ１１の直列回
路を接続するとともに、過電圧抑制サイリスタ１１に過
電圧検出器１２を接続してなる過電圧保護回路を設けて
いる。
しかして、電力変換器本体８が通常モードで動作してい
る場合は、パンタグラフ２より集電された直流電力は電
力変換器本体８に供給され、ここで三相交流電力に変換
されて誘導電動機９に供給される。そして、いま何んら
かの原因で電力変換器本体８が過電圧状態になると、過
電圧検出器１２により過電圧状態が検出され、過電圧抑
制サイリスタ１１が点弧され、同時に高速しゃ断器３お
よび充電用しゃ断器６がしゃ断される。これにより電力
変換器本体８内で発生した過電圧エネルギーは過電圧抑
制抵抗１０により速やかに抑制されるようになる。
る場合は、パンタグラフ２より集電された直流電力は電
力変換器本体８に供給され、ここで三相交流電力に変換
されて誘導電動機９に供給される。そして、いま何んら
かの原因で電力変換器本体８が過電圧状態になると、過
電圧検出器１２により過電圧状態が検出され、過電圧抑
制サイリスタ１１が点弧され、同時に高速しゃ断器３お
よび充電用しゃ断器６がしゃ断される。これにより電力
変換器本体８内で発生した過電圧エネルギーは過電圧抑
制抵抗１０により速やかに抑制されるようになる。
（発明が解決しようとする課題）
ところが、このような構成によると、誘導電動機９が高
速で回転している状態で、上述の過電圧保護回路が動作
した場合、つまり、第４図（ａ）に示すように電力変換
器本体８が過電圧状態になって、過電圧抑制用サイリス
タ１１に同図（ｂ）に示すサイリスタ電流が流れた場合
、過電圧が抑制された後も誘導電動機９の残留磁界のた
めに図示のように過電圧抑制サイリスタ１１に保持電流
が流れ続け、オフ状態にできないことがある。このため
、過電圧保護動作の後に電力変換器本体８を再起動しよ
うとすると、同図（ｃ）に示すような大きな電流が、充
電抵抗５および過電圧抑制用抵抗１０に流れ、これらを
焼損するとともに、電力変換器本体８の再起動を不能に
陥れるおそれがあった。そこで、このような不都合を除
去するため、再起動を誘導電動機９の運転を低速または
停止状態に移行させてから行なう方法が考えられるが、
この方法では再起動時間のロスが大きく実用的でない。
速で回転している状態で、上述の過電圧保護回路が動作
した場合、つまり、第４図（ａ）に示すように電力変換
器本体８が過電圧状態になって、過電圧抑制用サイリス
タ１１に同図（ｂ）に示すサイリスタ電流が流れた場合
、過電圧が抑制された後も誘導電動機９の残留磁界のた
めに図示のように過電圧抑制サイリスタ１１に保持電流
が流れ続け、オフ状態にできないことがある。このため
、過電圧保護動作の後に電力変換器本体８を再起動しよ
うとすると、同図（ｃ）に示すような大きな電流が、充
電抵抗５および過電圧抑制用抵抗１０に流れ、これらを
焼損するとともに、電力変換器本体８の再起動を不能に
陥れるおそれがあった。そこで、このような不都合を除
去するため、再起動を誘導電動機９の運転を低速または
停止状態に移行させてから行なう方法が考えられるが、
この方法では再起動時間のロスが大きく実用的でない。
また、過電圧抑制サイリスタ１１に直列に接触器の接点
を挿入し、サイリスタ１１に流れる保持電流をカットす
る方法もあるが、接触器の駆動回路が必要になるだけで
なく、接触器そのものに大容量のものが必要になるなど
経済的に不利であり、さらに接触器の接点の定期的な保
守点検なども必要になる欠点がある。
を挿入し、サイリスタ１１に流れる保持電流をカットす
る方法もあるが、接触器の駆動回路が必要になるだけで
なく、接触器そのものに大容量のものが必要になるなど
経済的に不利であり、さらに接触器の接点の定期的な保
守点検なども必要になる欠点がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、過電圧抑
制動作後の再起動を安定して行なうことができ、しかも
部品の焼損事故も確実に防止できる過電圧保護回路を有
する電力変換装置を提供することを目的とする。
制動作後の再起動を安定して行なうことができ、しかも
部品の焼損事故も確実に防止できる過電圧保護回路を有
する電力変換装置を提供することを目的とする。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明は、直流電源からの直流電力を電力変換器本体に
て交流電力に変換し交流電動機に供給するものにおいて
、上記直流電源と上記電力変換器本体の入力端子の間に
直列に上記電力変換器本体の過電圧状態でオフ動作され
るしゃ断器と該しゃ断器に並列接続される抵抗を接続す
るとともに、上記電力変換器本体の入力端子間に上記し
ゃ断器と抵抗の並列回路を介して上記電力変換器の過電
圧状態で点弧される過電圧抑制サイリスタと過電圧抑制
抵抗の直列回路を接続し、上記電力変換器本体の過電圧
状態でオフ動作される上記しゃ断器のオフ動作期間に過
電圧エネルギーを上記過電圧抑制抵抗で抑制するととも
に上記しゃ断器のオフ動作後上記交流電動機の残留磁界
による上記過電圧抑制サイリスタの保持電流を上記しゃ
断器に並列接続された抵抗で消費させるようになってい
る。
て交流電力に変換し交流電動機に供給するものにおいて
、上記直流電源と上記電力変換器本体の入力端子の間に
直列に上記電力変換器本体の過電圧状態でオフ動作され
るしゃ断器と該しゃ断器に並列接続される抵抗を接続す
るとともに、上記電力変換器本体の入力端子間に上記し
ゃ断器と抵抗の並列回路を介して上記電力変換器の過電
圧状態で点弧される過電圧抑制サイリスタと過電圧抑制
抵抗の直列回路を接続し、上記電力変換器本体の過電圧
状態でオフ動作される上記しゃ断器のオフ動作期間に過
電圧エネルギーを上記過電圧抑制抵抗で抑制するととも
に上記しゃ断器のオフ動作後上記交流電動機の残留磁界
による上記過電圧抑制サイリスタの保持電流を上記しゃ
断器に並列接続された抵抗で消費させるようになってい
る。
（作用）
本発明は、電力変換器本体の過電圧状態でオフ動作され
るしゃ断器の動作遅れを利用し、この遅れ時間に電力変
換器本体で発生した過電圧エネルギーを過電圧抑制抵抗
で抑制するとともに、しゃ断器オフ動作後の交流電動機
の残留磁束によるサイリスタの保持電流を上記しゃ断器
に並列接続された抵抗で消費できるようになる。
るしゃ断器の動作遅れを利用し、この遅れ時間に電力変
換器本体で発生した過電圧エネルギーを過電圧抑制抵抗
で抑制するとともに、しゃ断器オフ動作後の交流電動機
の残留磁束によるサイリスタの保持電流を上記しゃ断器
に並列接続された抵抗で消費できるようになる。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を図面にしたがい説明する。
第１図は、同実施例の回路構成図で、第３図と同一部分
には同符号を付して示している。この場合、電力変換器
本体８の入力端子間に接続される過電圧抑制抵抗１０と
過電圧抑制サイリスタ１１の直列回路と過電圧抑制サイ
リスタ１１に並列接続される過電圧検出器１２からなる
過電圧保護回路は、充電用抵抗５と充電用しゃ断器６の
並列回路を介して電力変換器８の入力端子の間に接続す
るようにする。その他は、第３図と同様であり、ここで
の説明は省略する。
には同符号を付して示している。この場合、電力変換器
本体８の入力端子間に接続される過電圧抑制抵抗１０と
過電圧抑制サイリスタ１１の直列回路と過電圧抑制サイ
リスタ１１に並列接続される過電圧検出器１２からなる
過電圧保護回路は、充電用抵抗５と充電用しゃ断器６の
並列回路を介して電力変換器８の入力端子の間に接続す
るようにする。その他は、第３図と同様であり、ここで
の説明は省略する。
次に、以上のように構成した実施例の動作を説明する。
いま、電力変換器本体８が通常モードで動作している場
合は、パンタグラフ２より集電された直流電力は電力変
換器本体８で三相交流電力に変換されて誘導電動機９に
供給されている。
合は、パンタグラフ２より集電された直流電力は電力変
換器本体８で三相交流電力に変換されて誘導電動機９に
供給されている。
この状態から、何んらかの原因で電力変換器本体８が過
電圧状態になると、過電圧検出器１２により過電圧状態
が検出され、過電圧抑制用サイリスタ１１が点弧される
。また、これと同時に高速しゃ断器３および充電用しゃ
断器６がしゃ断され、電力変換器本体８内で発生した過
電圧エネルギーは過電圧抑制抵抗１０により抑制される
ようになる。この場合の動作を今少し詳述すると、まず
、第２図（ａ）に示すように電力変換器本体８に過電圧
状態が発生して、同図（ｂ）に示すように充電用しゃ断
器６にしゃ断指令が与えられると、このしゃ断器６が同
図（ｃ）に示すように実際にオフ状態になるまでの動作
時間Ｔ（約８０ ｍｓ） 、同図（ｄ）に示すように過
電圧抑制サイリスタ１１に過電圧による電流が流れ、過
電圧抑制抵抗１０により抑制される。そして、しゃ断器
６が完全にオフ状態になると、誘導電動機９の残留磁束
によるサイリスタ保持電流が流れるが、この保持電流は
、第２図（ｅ）に示すように充電抵抗５を通り、ここで
消費される。これにより過電圧抑制サイリスタ１１は、
速やかに消弧されるようになり、この状態での再起動を
安定して行なうことができるようになる。つまり、充電
用しゃ断器６のオフ動作時の動作遅れ時間を利用するこ
とにより、安定して高速再起動が可能になるとともに、
充電抵抗５および過電圧抑制用抵抗１０の焼損を未然に
防止できることになる。
電圧状態になると、過電圧検出器１２により過電圧状態
が検出され、過電圧抑制用サイリスタ１１が点弧される
。また、これと同時に高速しゃ断器３および充電用しゃ
断器６がしゃ断され、電力変換器本体８内で発生した過
電圧エネルギーは過電圧抑制抵抗１０により抑制される
ようになる。この場合の動作を今少し詳述すると、まず
、第２図（ａ）に示すように電力変換器本体８に過電圧
状態が発生して、同図（ｂ）に示すように充電用しゃ断
器６にしゃ断指令が与えられると、このしゃ断器６が同
図（ｃ）に示すように実際にオフ状態になるまでの動作
時間Ｔ（約８０ ｍｓ） 、同図（ｄ）に示すように過
電圧抑制サイリスタ１１に過電圧による電流が流れ、過
電圧抑制抵抗１０により抑制される。そして、しゃ断器
６が完全にオフ状態になると、誘導電動機９の残留磁束
によるサイリスタ保持電流が流れるが、この保持電流は
、第２図（ｅ）に示すように充電抵抗５を通り、ここで
消費される。これにより過電圧抑制サイリスタ１１は、
速やかに消弧されるようになり、この状態での再起動を
安定して行なうことができるようになる。つまり、充電
用しゃ断器６のオフ動作時の動作遅れ時間を利用するこ
とにより、安定して高速再起動が可能になるとともに、
充電抵抗５および過電圧抑制用抵抗１０の焼損を未然に
防止できることになる。
なお、本発明は、上記実施例にのみ限定されず、要旨を
変更しない範囲で適宜変形して実施できる。
変更しない範囲で適宜変形して実施できる。
［発明の効果コ
本発明は、電力変換器本体の過電圧状態でオフ動作され
るしゃ断器の動作遅れを利用し、この遅れ時間に電力変
換器本体で発生した過電圧エネルギーを過電圧抑制抵抗
で抑制し、しゃ断器オフ動作後の交流電動機の残留磁束
によるサイリスタの保持電流を上記しゃ断器に並列接続
された抵抗で消費するようにしたので、安定した高速再
起動が可能になるとともに、抵抗器などの部品の焼損を
未然に防止することができる。
るしゃ断器の動作遅れを利用し、この遅れ時間に電力変
換器本体で発生した過電圧エネルギーを過電圧抑制抵抗
で抑制し、しゃ断器オフ動作後の交流電動機の残留磁束
によるサイリスタの保持電流を上記しゃ断器に並列接続
された抵抗で消費するようにしたので、安定した高速再
起動が可能になるとともに、抵抗器などの部品の焼損を
未然に防止することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第２図は
同実施例を説明するためのタイムチャート、第３図は従
来の電力変換装置の一例を示す回路構成図、第４図は同
装置を説明するためのタイムチャートである。 ２・・・パンダグラフ、３・・・高速しゃ断器、５・・
・充電抵抗、６・・・充電しゃ断器、７・・・リアクト
ル、８・・・電力変換器本体、９・・・誘導電動機、１
０・・・過電圧抑制抵抗、１１・・・過電圧抑制サイリ
スタ。
同実施例を説明するためのタイムチャート、第３図は従
来の電力変換装置の一例を示す回路構成図、第４図は同
装置を説明するためのタイムチャートである。 ２・・・パンダグラフ、３・・・高速しゃ断器、５・・
・充電抵抗、６・・・充電しゃ断器、７・・・リアクト
ル、８・・・電力変換器本体、９・・・誘導電動機、１
０・・・過電圧抑制抵抗、１１・・・過電圧抑制サイリ
スタ。
Claims (1)
- 直流電源からの直流電力を電力変換器本体にて交流電力
に変換し交流電動機に供給するものにおいて、上記直流
電源と上記電力変換器本体の入力端子の間に直列接続さ
れ上記電力変換器本体の過電圧状態でオフ動作されるし
ゃ断器と、このしゃ断器に並列接続される抵抗と、上記
電力変換器本体の入力端子間に上記しゃ断器と抵抗の並
列回路を介して接続され上記電力変換器の過電圧状態で
点弧される過電圧抑制サイリスタと過電圧抑制抵抗を直
列接続した過電圧保護回路とを具備し、上記電力変換器
本体の過電圧状態でオフ動作される上記しゃ断器のオフ
動作期間に過電圧エネルギーを上記過電圧抑制サイリス
タを介して上記過電圧抑制抵抗で抑制するとともに、上
記しゃ断器のオフ動作後上記交流電動機の残留磁界によ
る上記過電圧抑制サイリスタの保持電流を上記しゃ断器
に並列接続された抵抗で消費させるようにしたことを特
徴とする電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5928789A JPH02241324A (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5928789A JPH02241324A (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02241324A true JPH02241324A (ja) | 1990-09-26 |
Family
ID=13109023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5928789A Pending JPH02241324A (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02241324A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6657841B1 (en) | 1999-09-03 | 2003-12-02 | Moeller Gmbh | Circuit arrangement for the overvoltage protection of a power transistor for controlling an inductive load |
| EP1557923A1 (de) * | 2004-01-26 | 2005-07-27 | ABB Schweiz AG | Überspannungsschutzeinrichtung für einen Gleichspannungskreis und Umrichterschaltung mit einer solchen Überspannungsschutzeinrichtung |
-
1989
- 1989-03-10 JP JP5928789A patent/JPH02241324A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6657841B1 (en) | 1999-09-03 | 2003-12-02 | Moeller Gmbh | Circuit arrangement for the overvoltage protection of a power transistor for controlling an inductive load |
| EP1557923A1 (de) * | 2004-01-26 | 2005-07-27 | ABB Schweiz AG | Überspannungsschutzeinrichtung für einen Gleichspannungskreis und Umrichterschaltung mit einer solchen Überspannungsschutzeinrichtung |
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