JPH0416637Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は高調波抑制装置における過電圧抑制装
置に関する。

一般に高調波抑制装置は、例えば交流電源と負
荷を結ぶ交流母線に、サイリスタ変換器を接続
し、該変換器の正負入力端間に直流リアクトルを
並列接続し、変流器等によつて負荷側の高調波電
流を検出し、その高調波電流とは逆位相の電流を
負荷に供給させるように前記サイリスタ変換器の
制御素子を制御する構成となつている。

この高調波抑制装置において、前記サイリスタ
変換器を構成している制御素子各々は、制御装置
からの制御信号によつて強制的に電流遮断を行う
ので、交流母線の線路インダクタンスによつて前
記制御素子の両端にサージ等の過電圧が発生す
る。この過電圧を抑制する為に従来では交流電源
と高調波抑制装置を結ぶ電路に整流器を共通接続
し、その整流器の正負出力端間に過電圧吸収用コ
ンデンサを接続し、該コンデンサによつて抑制し
ていた。

しかし高調波抑制装置の動作によつて交流母線
に誘起される過電圧は、毎サイクル連続したもの
であり、過電圧吸収用コンデンサによつて充電さ
れた電荷を何等かの手段により放電させなけれ
ば、無限大電圧まで充電されることになる。

そこで従来は過電圧吸収用コンデンサに放電抵
抗を並列接続し、過電圧発生時に前記コンデンサ
から放電されるエネルギーを放電抵抗によつて消
費させる手段が講じられていた。

上記の過電圧抑制手段において、過電圧を所定
値以内に抑える為には放電抵抗値を小さくして放
電時定数を小さくする必要があるが、放電抵抗値
を小さくするとその抵抗で発生するジユール損
（V²／Ｒ）が増加し、その損失によつて装置効率
が低下してしまう欠点があつた。

本考案は上記の点に鑑みなされたもので、前記
コンデンサの放電エネルギーを電力変換器を介し
て高調波抑制装置の制御装置へ供給することによ
つて、高調波抑制装置内で発生する過電圧を抑制
することができるとともに、前記放電抵抗の値を
大きく設定できるようにして該抵抗によるジユー
ル損失を低減し、装置効率を向上させることがで
きる過電圧抑制装置を提供することを目的として
いる。

以下図面を参照しながら本考案の一実施例を説
明する。図面において１は図示しない交流電源と
負荷を結ぶ三相交流母線である。この三相交流母
線１には高調波抑制装置５が接続されている。こ
の装置５はサイリスタ２ａ〜２ｆを三相ブリツジ
接続してなるインバータ３と該インバータ３の正
負入力端間に並列接続された直流リアクトル４と
で構成されている。６は前記インバータ３のサイ
リスタ２ａ〜２ｆのゲートに各々制御信号を与え
る為の制御装置である。７は前記制御装置６に電
源を供給する制御電源部である。この制御電源部
７は１次側が前記三相交流母線１に接続された変
圧器８と、この変圧器８の２次側出力を整流する
整流器９と、この整流器９の正、負出力端間に並
列接続された平滑コンデンサ１０とで構成されて
いる。

前記三相交流母線１と高調波抑制装置５の共通
接点１１ａ，１１ｂ，１１ｃには前記高調波抑制
装置５で発生する過電圧を抑制する過電圧抑制回
路１２が接続されている。この過電圧抑制回路１
２はダイオード１３ａ〜１３ｆを三相ブリツジ接
続して成る整流器１４と、この整流器１４の正、
負出力端間に各々並列接続された過電圧吸収用コ
ンデンサ１５および放電抵抗１６とで構成されて
いる。前記整流器１４の出力側は電力変換器、例
えばDC−DCコンバータ１７を介して前記制御装
置６に接続されている。このDC−DCコンバータ
１７は変圧器２０の１次巻線の中点に前記整流器
１４の正側出力端を接続し、変圧器２０の１次側
に設けた２個のトランジスタ２１ａ，２１ｂをオ
ン、オフ制御して変圧器２０の２次側に誘起する
交流電圧を整流器２２および平滑コンデンサ２３
によつて整流、平滑するように構成されている。

尚前記DC−DCコンバータ１７は、これに限ら
ず他の電圧降下機能を有する電力変換器を用いて
も良い。

次に上記のように構成された回路の動作を述べ
る。制御装置６は定常運転時、制御電源部７から
電源を得ている。いま図示しない変流器等によつ
て負荷（図示省略）に流れる高調波が検出される
と、この検出信号を以て制御装置６からインバー
タ３のサイリスタ２ａ〜２ｆのゲートに各々制御
信号が送出される。すると前記高調波と大きさが
同じで極性が反対の電流が高調波抑制装置５から
三相交流母線１を介して負荷（図示省略）へ流れ
る。これによつて前記高調波は打ち消しあつて零
になる。また過電圧抑制回路１２には三相交流母
線１を介して給電されているので、過電圧吸収用
コンデンサ１５は整流器１４で整流された電圧に
よつて常時所定電圧に充電されている。このため
DC−DCコンバータ１７には常時電力が供給され
ている。

ここで高調波抑制装置５で過電圧が発生する
と、整流器１４の整流出力が増加して前記コンデ
ンサ１５の両端電圧が上昇する。そしてコンデン
サ１５の両端電圧が所定レベルを超えると、コン
デンサ１５の充電電荷は放電され、一部は放電抵
抗１６で消費され、一部はDC−DCコンバータ１
７側へ放出される。この時DC−DCコンバータ１
７のトランジスタ２１ａ，２１ｂを図示しない制
御回路によつてスイツチング制御すると、整流器
２２の出力側には所定の直流電圧が得られる。こ
の直流電圧は前記制御装置６に供給されて制御電
源部７の出力とともに制御電源として有効に利用
される。

尚前記過電圧発生は高調波抑制装置５を動作さ
せることにより三相交流母線１に含まれるインダ
クタンス分（図示省略）で誘起されるものであ
る。このため過電圧抑制回路１２は、出来る限り
インバータ３の出力端に近い三相交流母線１に接
続することが好ましい。

以上のように本考案によれば、高調波抑制装置
と交流母線の共通接続点に整流器を接続し、その
整流器の正負出力端間に過電圧吸収用コンデンサ
および放電抵抗を並列接続し、前記コンデンサの
放電エネルギーを電力変換器を介して前記高調波
抑制装置の制御装置に電源として供給するように
構成したので、従来のようにコンデンサのエネル
ギーを放電抵抗により消費させなくても、高調波
抑制装置内で発生する過電圧を抑制することがで
きる。このため放電抵抗の値を大きくするか、又
は除去することができるので、放電抵抗によるジ
ユール損失が低減されて装置効率が向上する。ま
た過電圧吸収用コンデンサの放電エネルギーを制
御装置の電源として利用するので、節電、省エネ
ルギーが実施される等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示す回路図である。 １……三相交流母線、２ａ〜２ｆ……サイリス
タ、３……インバータ、４……直流リアクトル、
５……高調波抑制装置、６……制御装置、７……
制御電源部、８……変圧器、９，１４……整流
器、１０……平滑コンデンサ、１２……過電圧抑
制回路、１３ａ〜１３ｆ……ダイオード、１５…
…過電圧吸収用コンデンサ、１６……放電抵抗、
１７……DC−DCコンバータ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 交流電源と負荷を結ぶ交流母線に共通接続さ
   れ、高調波抑制を行う電力変換器と、この電力変
   換器の正負入力端間に並列接続された直流リアク
   トルと、前記電力変換器の制御素子に制御信号を
   送出する制御装置と、前記交流母線からの交流入
   力を直流に変換して所定の直流電力を前記制御装
   置へ供給する制御電源部とを有する高調波抑制装
   置において、 入力側が前記交流母線と前記電力変換器の共通
   接続点に接続され、前記交流電源の電圧および前
   記交流母線に誘起する過電圧を整流する整流器
   と、該整流器の正負出力端間に並列に接続された
   コンデンサおよび抵抗とから成る過電圧抑制回路
   と、 前記過電圧抑制回路の出力を所定の直流電力に
   変換して前記制御装置に供給するDC−DCコンバ
   ータとを備えたことを特徴とする過電圧抑制装
   置。