JPH0744825B2 - Snubber regenerative device - Google Patents

Snubber regenerative device

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JPH0744825B2
JPH0744825B2 JP4021509A JP2150992A JPH0744825B2 JP H0744825 B2 JPH0744825 B2 JP H0744825B2 JP 4021509 A JP4021509 A JP 4021509A JP 2150992 A JP2150992 A JP 2150992A JP H0744825 B2 JPH0744825 B2 JP H0744825B2
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regenerative
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    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

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、インバ―タやチョッパ
装置を構成する自己消弧素子のスイッチング動作に伴な
うスナバ回路のエネルギを回生するスナバ回生装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a snubber regenerating device for regenerating energy of a snubber circuit associated with a switching operation of a self-extinguishing element which constitutes an inverter or a chopper device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図14は、従来のスナバ回路を具備した
チョッパ装置の構成図である。図中、Vd は直流電源、
GTOは自己消弧素子、DF はホイ―リングダイオ―
ド、LAはアノ―ドリアクトル、LOADは負荷、Ds
、Cs 、Rs は、それぞれスナバ回路を構成するダイ
オ―ド、コンデンサ、放電抵抗である。図15は図14
のチョッパ装置の各部の動作波形を示す。
2. Description of the Related Art FIG. 14 is a block diagram of a chopper device having a conventional snubber circuit. In the figure, Vd is a DC power source,
GTO is a self-extinguishing element, DF is a wheeling diode.
DO, LA is an anode reactor, LOAD is a load, Ds
, Cs, and Rs are a diode, a capacitor, and a discharge resistor that form a snubber circuit, respectively. FIG. 15 shows FIG.
The operation waveforms of the respective parts of the chopper device are shown.

【0003】自己消弧素子(以後単にGTOと記す)が
オンすると、負荷LOADにはVL=+Vd の電圧が印
加され、負荷電流IL が増加する。又GTOがオフする
と、VL =0となり、負荷LOADに流れていた電流I
L はホイ―リングダイオ―ドDF を介して流れ、減衰す
る。
When the self-extinguishing element (hereinafter simply referred to as GTO) is turned on, a voltage of VL = + Vd is applied to the load LOAD, and the load current IL increases. When the GTO turns off, VL becomes 0 and the current I flowing through the load LOAD
L flows through the wheeling diode DF and decays.

【0004】アノ―ドリアクトルLA は、GTOがオン
した時ホイ―リングダイオ―ドDFがオフ状態になるま
で、直流電源Vd による短絡電流が増大するのを抑制す
る働きをする。通常は、GTOの(di/dt)を考慮
してLA の値を設計する。スナバ回路はGTOがオフし
た時、アノ―ドリアクトルLA や配線のインダクタンス
分によって発生するサ―ジ電圧を吸収する役目をする。
The anodic reactor LA functions to prevent the short-circuit current from increasing from the DC power supply Vd until the wheeling diode DF is turned off when the GTO is turned on. Normally, the value of LA is designed in consideration of (di / dt) of GTO. The snubber circuit plays a role in absorbing the surge voltage generated by the anodic reactor LA and the inductance of the wiring when the GTO is turned off.

【0005】即ち、スナバ回路が無い場合、GTOがオ
フすると負荷電流IL は前述のようにホイ―リングダイ
オ―ドDF を介して循環するが、アノ―ドリアクトルL
A に流れていた電流は行き場所が無くなり、GTOに過
大な電圧が印加され、GTOを破壊してしまう。スナバ
回路を接続すると、GTOがオフした時、アノ―ドリア
クトルLA のエネルギはダイオ―ドDs を介してコンデ
ンサCs に蓄積され、コンデンサCs を図示の極性に充
電する。コンデンサCs に充電された電圧は、GTOが
次にオンしたとき放電抵抗Rs を介して放電し、その次
のタ―ンオフに備える。図15の最下段にコンデンサC
s に印加される電圧Vc を示す。
That is, in the absence of the snubber circuit, when the GTO is turned off, the load current IL circulates through the wheeling diode DF as described above, but the anodic reactor L
The current flowing in A has no place to go, and an excessive voltage is applied to the GTO, destroying the GTO. When the snubber circuit is connected, when the GTO is turned off, the energy of the anodic reactor LA is stored in the capacitor Cs via the diode Ds and charges the capacitor Cs to the polarity shown in the figure. The voltage charged in the capacitor Cs is discharged through the discharge resistor Rs when the GTO is next turned on, and prepares for the next turn-off. The capacitor C is shown at the bottom of FIG.
The voltage Vc applied to s is shown.

【0006】この従来のスナバ回路では、コンデンサC
s に蓄積されたエネルギは全て放電抵抗Rs によって消
費され、熱損失となってしまう。この熱損失はGTOの
スイッチング周波数に比例し、チョッパ装置やインバ―
タ装置の変換効率を低下させるだけでなく、装置寸法を
増大させる欠点がある。同時に、大容量になると、その
冷却法も難しくなってくる。これを解決するためにスナ
バエネルギの回生法が検討されている。図16に、従来
のスナバ回生装置の構成を示す。
In this conventional snubber circuit, the capacitor C
All the energy stored in s is consumed by the discharge resistance Rs, resulting in heat loss. This heat loss is proportional to the switching frequency of the GTO,
There is a drawback that not only lowers the conversion efficiency of the device but also increases the device size. At the same time, the cooling method becomes difficult as the capacity increases. In order to solve this, a snubber energy regeneration method is being studied. FIG. 16 shows the configuration of a conventional snubber regenerative device.

【0007】図中、Eo は補助の直流電源、Do は回生
用ダイオ―ド、他の記号は図14と同じである。放電抵
抗Rs の代りに回生用ダイオ―ドDo と補助電源Eo が
設けられている。
In the figure, Eo is an auxiliary DC power source, Do is a regeneration diode, and other symbols are the same as in FIG. Instead of the discharge resistance Rs, a regeneration diode Do and an auxiliary power source Eo are provided.

【0008】GTOがオフすると、アノ―ドリアクトル
LA のエネルギはコンデンサCs に蓄えられる。この結
果、コンデンサCs は図示の極性に充電される。次に、
GTOがオンすると、コンデンサCs の電圧は回生用ダ
イオ―ドDo →補助電源Eo→アノ―ドリアクトルLA
→GTO→コンデンサCs の回路で放電する。この時流
れる電流はコンデンサCs とアノ―ドリアクトルLA に
よる共振電流IR である。コンデンサCs の電圧Vc が
零になったところで放電が完了する。その後、電流IR
は、アノ―ドリアクトルLA →ダイオ―ドDs →回生用
ダイオ―ドDo→補助電源Eo →アノ―ドリアクトルLA
の経路で流れ、エネルギが補助電源に回生される。
When the GTO is turned off, the energy of the anodic reactor LA is stored in the capacitor Cs. As a result, the capacitor Cs is charged to the polarity shown. next,
When the GTO is turned on, the voltage of the capacitor Cs is regenerative diode Do → auxiliary power supply Eo → anode reactor LA
→ GTO → Discharge in the circuit of capacitor Cs. The current flowing at this time is the resonance current IR due to the capacitor Cs and the anodic reactor LA. The discharge is completed when the voltage Vc of the capacitor Cs becomes zero. After that, the current IR
Is the anode reactor LA → diode Ds → regeneration diode Do → auxiliary power supply Eo → anode reactor LA
, And energy is regenerated to the auxiliary power supply.

【0009】補助電源Eo は回生能力のある直流電源
で、例えば、直流コンデンサに一旦エネルギを蓄積し、
この直流電力をPWM制御インバ―タで交流電力に変換
する。そしてこの交流電力をトランスを介して交流電源
に回生する方式と、更に、整流器で直流に変換してメイ
ンの直流電源Vd に回生する方式等が考えられる。いず
れの場合も直流電圧がEo が一定になるようにPWM制
御インバ―タによって制御される。補助電源の電圧Eo
は、通常、メインの直流電源電圧Vd よりも1桁程度低
い値に選ばれる。なぜなら、補助電源の電圧Eo をあま
り高くすると、上記PWM制御インバ―タの耐圧が高く
なり、不経済なシステムになってしまうためである。
The auxiliary power source Eo is a direct current power source having a regenerative ability. For example, once the energy is stored in a direct current capacitor,
This DC power is converted into AC power by the PWM control inverter. Then, a method of regenerating this AC power to an AC power source via a transformer, a method of converting the AC power into a direct current by a rectifier and regenerating it to the main DC power source Vd, and the like can be considered. In either case, the DC voltage is controlled by the PWM control inverter so that Eo becomes constant. Auxiliary power supply voltage Eo
Is usually selected to be a value lower by one digit than the main DC power supply voltage Vd. This is because if the voltage Eo of the auxiliary power source is too high, the withstand voltage of the PWM control inverter becomes high, resulting in an uneconomical system.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来のス
ナバ回生装置には次のような問題点がある。
However, this conventional snubber regenerative device has the following problems.

【0011】図16の回路において、GTOがオフした
とき、コンデンサCs に充電される電圧VC は、直流電
圧Vd にアノ―ドリアクトルLA に流れていた電流IL
によるエネルギ分の電圧が加算される。即ち、 (1/2)・LA ・IL 2 =(1/2)・Cs ・(Vc 2 −Vd 2 ) を満足する電圧Vc がコンデンサCs に印加される。 LA =20μH,Cs =6μF,Vd =1,000V,
IL =500Aとすると、Vc =1,354Vとなる。
In the circuit of FIG. 16, when the GTO is turned off, the voltage VC charged in the capacitor Cs is the current IL flowing in the anodic reactor LA as the DC voltage Vd.
The voltage of the energy component is added. That is, (1/2) ・ LA ・ IL 2 = (1/2) ・ Cs ・ (Vc 2 -Vd 2 ) Is applied to the capacitor Cs. LA = 20 μH, Cs = 6 μF, Vd = 1,000 V,
If IL = 500A, Vc = 1,354V.

【0012】GTOがオンすると、Vc −Eo の電圧が
アノ―ドリアトルLA に印加され、次式で示されるよう
なコンデンサCs とアノ―ドリアトルLA による共振電
流IR が流れる。 IR =(Cs /LA )・(Vc −Eo )・sinωR t ここで、ωR は共振角周波数である。Eo =100Vと
して、上記定数を代入すると、IR の最大値は687A
になる。GTOには、この共振電流に加えて負荷電流I
L も流れる。即ち、GTOに流れる電流の最大値は1,
187Aにもなってしまう。
When the GTO is turned on, a voltage of Vc-Eo is applied to the anode LA, and a resonance current IR due to the capacitor Cs and the anode LA shown by the following equation flows. IR = (Cs / LA). (Vc-Eo) .sin .omega.Rt where .omega.R is the resonance angular frequency. When Eo = 100V and the above constants are substituted, the maximum value of IR is 687A.
become. In addition to this resonance current, the GTO has a load current I.
L also flows. That is, the maximum value of the current flowing in the GTO is 1,
It will be 187A.

【0013】前記共振電流IR の最大値を抑制するため
に、図17に示すように回生用ダイオ―ドDo に直列に
リアクトルLo を挿入することが考えられる。その場
合、共振電流の最大値IRmは、 IRm=(Cs /(LA +Lo ))・(Vc −Eo ) となる。例えば、IRmを100Aに減少させるには、L
o =923μHのリアクトルを挿入すれば良い。しか
し、リアクトルLo を挿入したことによりコンデンサC
s の放電時間が長くなる。放電時間ΔTs は共振週数f
R の(1/4)周期で、次式のように表わされる。 ΔTs =(1/4)・2π・(Cs ・(LA +Lo )) =118μsec
In order to suppress the maximum value of the resonance current IR, it may be considered to insert a reactor Lo in series with the regenerative diode Do as shown in FIG. In that case, the maximum value IRm of the resonance current is IRm = (Cs / (LA + Lo)). (Vc-Eo). For example, to reduce IRm to 100A, L
It suffices to insert a reactor of o = 923 μH. However, due to the insertion of the reactor Lo, the capacitor C
The discharge time of s becomes longer. Discharge time ΔTs is the number of resonance weeks f
It is represented by the following equation in the R quarter cycle. ΔTs = (1/4) ・ 2π ・ (Cs ・ (LA + Lo)) = 118 μsec

【0014】この後、さらにリアクトル(LA +Lo )
の蓄積エネルギを補助電源に回生する時間ΔTo が必要
になる。即ち、電圧Eo =100Vで一定とした場合、
IRm=100Aが零になるまでの時間は、 ΔTo =(IRm/Eo )・(LA +Lo ) =943μsec となる。合計で、ΔTs +ΔTo =1,061μsec と
なり、通常のスナバ回路(回生無し)より時間が1桁大
きくなり、使いものにならない。
After this, further reactor (LA + Lo)
The time ΔTo is required to regenerate the stored energy in the auxiliary power source. That is, when the voltage Eo is constant at 100V,
The time until IRm = 100A becomes zero is ΔTo = (IRm / Eo)  (LA + Lo) = 943 μsec. In total, ΔTs + ΔTo = 1,061 μsec, which is one time longer than that of a normal snubber circuit (without regeneration), which is unusable.

【0015】以上のように、従来のスナバ回生装置で
は、スナバコンデンサCs の電圧を放電させる時に過大
な電流をGTOに流すことになり、その分素子の電流容
量を大きくせざるを得なくなる。主回路を構成するGT
Oの電流容量を増加させることは、装置のコストを高く
するだけでなく、素子の損失を増加させ、形状寸法を増
大させてしまうことにつながる。これは大容量のインバ
―タ等で、GTOを多く使う装置に顕著になる。又、電
流増加を抑えるためにリアクトル等を挿入するとスナバ
コンデンサの放電時間が遅くなり、スイッチング周波数
の高いGTOには使いものにならなくなる。
As described above, in the conventional snubber regenerative device, an excessive current is passed through the GTO when the voltage of the snubber capacitor Cs is discharged, and the current capacity of the element must be increased accordingly. GT that constitutes the main circuit
Increasing the current capacity of O not only increases the cost of the device, but also increases the loss of elements and increases the geometrical dimensions. This is a large-capacity inverter, etc., and is remarkable in a device that uses a large amount of GTO. Also, if a reactor or the like is inserted in order to suppress the increase in current, the discharge time of the snubber capacitor will be delayed, making it unusable for a GTO with a high switching frequency.

【0016】本発明は以上の問題点に鑑みてなされたも
ので、大容量のチョッパ装置やインバ―タ装置を構成す
るGTOのスナバ回生装置において、スナバコンデンサ
の放電を速やかに行い、かつ、GTOのタ―ンオン時の
電流増加を抑制したスナバ回生装置を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and in a snubber regeneration device of a GTO which constitutes a large capacity chopper device or an inverter device, the snubber capacitor is quickly discharged and the GTO is also discharged. It is an object of the present invention to provide a snubber regenerative device that suppresses an increase in current during turn-on.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本発明のスナバ回生装置は、アノ―ドリアクトル
(LA )と、該アノ―ドリアクトル(LA )に直列接続
された自己消弧素子(GTO )と、該自己消弧素子(GTO
)に並列接続されたスナバダイオ―ド(Ds )とスナ
バコンデンサ(Cs )との直列回路と、該スナバコンデ
ンサ(Cs )の電圧を放電させる向で前記スナバダイオ
―ド(Ds )とスナバコンデンサ(Cs )との接続点に
一方の端子が接続された回生用ダイオ―ド(Do )と、
該回生用ダイオ―ド(Do )のもう一方の端子と前記ア
ノ―ドリアクトル(LA )との間に接続された直流定電
流源(SUP )とを具備したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a snubber regenerative device of the present invention comprises an anodic reactor (LA) and a self-extinguishing arc connected in series to the anodic reactor (LA). Element (GTO) and the self-extinguishing element (GTO)
), A series circuit of a snubber diode (Ds) and a snubber capacitor (Cs) connected in parallel, and the snubber diode (Ds) and the snubber capacitor (Cs) for discharging the voltage of the snubber capacitor (Cs). A regeneration diode (Do) with one terminal connected to the connection point with
It is characterized by comprising a direct current source (SUP) connected between the other terminal of the regeneration diode (Do) and the anodic reactor (LA).

【0018】[0018]

【作用】前記直流定電流源SUPは、例えば、交流電源
AC―SUPと、交流/直流電力変換器SSと、直流リ
アクトルLo と、該直流リアクトルLo に流れる電流が
一定になるように前記交流/直流電力変換器SSを制御
する制御回路で構成されている。
The DC constant current source SUP is, for example, an AC power supply AC-SUP, an AC / DC power converter SS, a DC reactor Lo, and the AC / AC so that the current flowing through the DC reactor Lo becomes constant. It is composed of a control circuit for controlling the DC power converter SS.

【0019】この直流定電流源SUPはスナバコンデン
サCs の充放電に関係なく、直流定電流源SUP→アノ
―ドリアクトルLA →スナバダイオ―ドDs →回生用ダ
イオ―ドDo →直流定電流源SUPの経路で一定の直流
電流を流している。具体的には、交流/直流電力変換器
SSと直流リアクトルLo を設け、該直流リアクトルL
o に流れる電流が一定になるように交流/直流電力変換
器SSを制御する。
This DC constant current source SUP is irrespective of the charging / discharging of the snubber capacitor Cs, the DC constant current source SUP → Anode reactor LA → Snubber diode Ds → Regeneration diode Do → DC constant current source SUP. A constant direct current is flowing through the path. Specifically, an AC / DC power converter SS and a DC reactor Lo are provided, and the DC reactor L
The AC / DC power converter SS is controlled so that the current flowing in o becomes constant.

【0020】この直流電流値Io は主回路の定格電流よ
りIL より1桁程度小さな値に選ぶ。又、直流リアクト
ルLo のインダクタンス値は10m H程度の大きな値に
選び電流リプルを抑制する。
This DC current value Io is selected to be a value smaller than IL by about one digit than the rated current of the main circuit. Also, the inductance value of the DC reactor Lo is selected to be a large value of about 10 mH to suppress current ripple.

【0021】GTOをオンすると、GTOには負荷電流
IL と定電流Io の和の電流が流れる。負荷電流IL に
比較し、直流定電流Io は1桁小さいので素子の電流増
加はあまり問題なくなる。
When the GTO is turned on, a current that is the sum of the load current IL and the constant current Io flows through the GTO. Since the DC constant current Io is smaller than the load current IL by one digit, an increase in the element current does not pose a problem.

【0022】GTOがオフすると、アノ―ドリアクトル
LA に流れていた負荷電流分IL が遮断され、スナバダ
イオ―ドDs を介してスナバコンデンサCs に充電され
る。次にGTOをオンすると、スナバダイオ―ドDs に
逆バイアス電圧が印加され直流定電流源SUPの電流I
o は直流定電流源SUP→アノ―ドリアクトルLA→G
TO→スナバコンデンサCs →回生用ダイオ―ドDo →
直流定電流源SUPの経路で流れる。この電流経路はス
ナバコンデンサCs の電圧VC が零になるまで続く。ス
ナバコンデンサCs の電圧Vc が零になるまでの時間Δ
To は、電流Io を一定値とした場合、次式のようにな
る。 ΔTo =Vc ・Cs /Io Vc =1,000V、Cs =6μF、Io =100Aと
した場合、ΔTo =60μsec となる。
When the GTO is turned off, the load current component IL flowing in the anodic reactor LA is cut off, and the snubber capacitor Cs is charged via the snubber diode Ds. Next, when the GTO is turned on, a reverse bias voltage is applied to the snubber diode Ds and the current I of the DC constant current source SUP is increased.
o is a DC constant current source SUP → anonode reactor LA → G
TO → snubber capacitor Cs → regeneration diode Do →
It flows in the path of the DC constant current source SUP. This current path continues until the voltage VC of the snubber capacitor Cs becomes zero. Time Δ until the voltage Vc of the snubber capacitor Cs becomes zero
To becomes as follows when the current Io is a constant value. When ΔTo = Vc.multidot.Cs / Io Vc = 1,000V, Cs = 6 .mu.F and Io = 100A, .DELTA.To = 60 .mu.sec.

【0023】コンデンサ電圧Vc =0となったところ
で、再びスナバダイオ―ドDs が導通し、直流定電流源
SUPの電流Io は、直流定電流源SUP→アノ―ドリ
アクトルLA →スナバダイオ―ドDs →回生用ダイオ―
ドDo →直流定電流源SUPの経路で流れるようにな
る。この後、いつでもGTOをオフしてもよい状態にな
っている。GTOとしては、ΔTo =60μsec の最少
オン時間を確保すればよい。
When the capacitor voltage Vc = 0, the snubber diode Ds becomes conductive again, and the current Io of the DC constant current source SUP is the DC constant current source SUP → anode reactor LA → snubber diode Ds → regeneration. For dio
Do Do → Flows through the path of the DC constant current source SUP. After this, the GTO can be turned off at any time. For the GTO, it is sufficient to secure the minimum on-time of ΔTo = 60 μsec.

【0024】直流定電流源SUPは、例えば、交流電源
AC―SUPと、交流/直流電力変換器SSと、直流リ
アクトルLo とで構成されており、スナバコンデンサC
s のエネルギ(1/2)Cs ・Vc 2 は、一旦、直流リ
アクトルLo に移され、さらに電力変換器(例えばサイ
リスタコンバ―タ等)SSにより交流電力に変換され
て、交流電源AC―SUPに回生される。このようにし
て、スナバコンデンサCs に蓄えられたエネルギを直流
定電流源SUPに回生することができる。本発明のスナ
バ回生装置では、GTOの電流増加はわずかであり、し
かもスナバコンデンサCs の放電時間を短くすることが
可能となる。
The DC constant current source SUP is composed of, for example, an AC power supply AC-SUP, an AC / DC power converter SS, and a DC reactor Lo, and a snubber capacitor C.
Energy of s (1/2) Cs.Vc 2 Is once transferred to the DC reactor Lo, further converted into AC power by a power converter (eg, thyristor converter) SS, and regenerated by the AC power supply AC-SUP. In this way, the energy stored in the snubber capacitor Cs can be regenerated in the DC constant current source SUP. In the snubber regenerator of the present invention, the GTO current is slightly increased, and the snubber capacitor Cs discharge time can be shortened.

【0025】[0025]

【実施例】図1は、本発明のスナバ回生装置の一実施例
を示すもので、チョッパ装置に適用した構成図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of a snubber regenerating device of the present invention and is a configuration diagram applied to a chopper device.

【0026】図中、Vd は直流電源、LA はアノ―ドリ
アクトル、GTOは自己消弧素子、LOADは負荷、D
F はフリ―ホイリングダイオ―ド、Cs はスナバコンデ
ンサDs はスナバダイオ―ド、Do は回生用ダイオ―
ド、SUPは直流定電流源、CTL は負荷電流検出器、
CONTL は負荷電流制御回路である。
In the figure, Vd is a direct current power source, LA is an anode reactor, GTO is a self-extinguishing element, LOAD is a load, and D is a load.
F is a freewheeling diode, Cs is a snubber capacitor, Ds is a snubber diode, and Do is a regeneration diode.
, SUP is a DC constant current source, CTL is a load current detector,
CONT L is a load current control circuit.

【0027】直流定電流源SUPは、交流電源AC―S
UP、トランスTR、他励サイリスタコンバ―タ(交流
/直流電力変換器)SS、直流リアクトルLo 、電流検
出器CTo 及び制御回路CONTo で構成されている。
まず、負荷電流IL の制御動作を簡単に説明する。負荷
電流制御回路CONTL は比較器CL 、電流制御補償回
路GL(s)、パルス幅変調制御回路PWMC、三角波発生
器TRGで構成されている。
The DC constant current source SUP is an AC power supply AC-S.
It comprises an UP, a transformer TR, a separately excited thyristor converter (AC / DC power converter) SS, a DC reactor Lo, a current detector CTo and a control circuit CONTo.
First, the control operation of the load current IL will be briefly described. The load current control circuit CONTL is composed of a comparator CL, a current control compensation circuit GL (s), a pulse width modulation control circuit PWMC, and a triangular wave generator TRG.

【0028】電流検出器CTL によって負荷電流IL を
検出し、比較器CL によって電流指令値IL * との偏差
εL を電流制御補償回路G(s) によって増幅し、パルス
幅変調(PWM)制御回路PWMCに入力する。
The load current IL is detected by the current detector CTL, and the current command value IL * is detected by the comparator CL . The deviation .epsilon.L is amplified by the current control compensation circuit G (s) and input to the pulse width modulation (PWM) control circuit PWMC.

【0029】図2は、そのPWM制御動作を説明するた
めのタイムチャ―トである。図中、XはPWM制御の搬
送波(三角波)信号、ei は電流制御補償回路GL(s)か
ら与えられた入力信号(電圧基準信号)、g1 はGTO
のゲ―ト信号、VL は負荷LOADに印加される電圧、
IL は負荷電流を夫々表す。搬送波Xとして、0〜+E
max の間で変化する三角波が用いられ、入力信号ei と
比較し、GTOのゲ―ト信号g1 を作る。即ち、 ei >Xのとき、g1 =1で、GTO:オン ei ≦Xのとき、g1 =0で、GTO:オフ とする。負荷LOADに印加される電圧VL は、 GTOがオンのとき、VL =+Vd GTOがオフのとき、VL =0 となり、VL の平均値は入力信号ei に比例した値とな
る。
FIG. 2 is a time chart for explaining the PWM control operation. In the figure, X is a carrier wave (triangular wave) signal of PWM control, ei is an input signal (voltage reference signal) given from the current control compensation circuit GL (s), and g1 is GTO.
Gate signal, VL is the voltage applied to the load LOAD,
IL represents the load current, respectively. 0 to + E as carrier wave X
A triangular wave varying between max is used and compared with the input signal ei to produce the GTO gate signal g1. That is, when ei> X, g1 = 1 and GTO: ON. When ei ≤X, g1 = 0 and GTO: OFF. The voltage VL applied to the load LOAD is VL = + Vd when the GTO is on, VL = 0 when the GTO is off, and the average value of VL is proportional to the input signal ei.

【0030】負荷電流IL はGTOがオンしたとき増加
し、Vd →LA →GTO→LOAD→Vd の経路で流れ
る。又、GTOがオフしたとき、負荷電流IL はフリ―
ホイリングダイオ―ドDF を介して流れ、減少する。
The load current IL increases when the GTO is turned on, and flows in the route of Vd → LA → GTO → LOAD → Vd. Also, when the GTO is turned off, the load current IL is free.
Flow through Wheeling diode DF and decrease.

【0031】IL * >IL となった場合、偏差εL は正
の値となり、PWM制御入力信号ei が増加して、GT
Oのオン期間が増える。その結果、出力電圧VL が増加
し、負荷電流IL を増加させて、IL * =IL となるよ
うに制御される。
IL * > IL, the deviation εL becomes a positive value, the PWM control input signal ei increases, and GT
The ON period of O increases. As a result, the output voltage VL increases, the load current IL increases, and IL * It is controlled so that = IL.

【0032】同様に、IL * <IL となった場合、偏差
εL は負の値となり、PWM制御入力信号ei が減少し
て、GTOのオン期間が減る。その結果、出力電圧VL
が減少し、負荷電流IL を減少させ、IL * =IL とな
るように制御される。
Similarly, IL * When <IL, the deviation εL becomes a negative value, the PWM control input signal ei decreases, and the ON period of the GTO decreases. As a result, the output voltage VL
Decreases, the load current IL decreases, and IL * It is controlled so that = IL.

【0033】GTOがオフしたとき、配線のインダクタ
ンス分やアノ―ドリアクトルLA によってサ―ジ電圧が
発生するが、サ―ジ電圧をスナバコンデンサCs によっ
て吸収する。次に、スナバ回生回路の動作を説明する。
When the GTO is turned off, a surge voltage is generated by the inductance of the wiring and the anodic reactor LA, but the surge voltage is absorbed by the snubber capacitor Cs. Next, the operation of the snubber regenerative circuit will be described.

【0034】図3に図1の直流定電流源SUPのより具
体的な部分構成図を示す。図中、LA はアノ―ドリアク
トル、GTOは自己消弧素子、Cs はスナバコンデン
サ、Ds はスナバダイオ―ド、Do は回生用ダイオ―
ド、SUPは直流定電流源、AC―SUPは3相交流電
源、TRは3相トランス、SSはサイリスタS1 〜S6
で構成される3相他励コンバ―タ、Lo は直流リアクト
ル、CTo は電流検出器、CONTo は制御回路、VR
o は電流指令発生器、Co は比較器、G(s) は電流制御
補償回路、PHCは位相制御回路をそれぞれ示す。制御
回路CONTo は直流リアクトルLo に流れる電流Io
が一定になるように3相他励コンバ―タSSを制御す
る。
FIG. 3 shows a more specific partial configuration diagram of the DC constant current source SUP of FIG. In the figure, LA is an anodic reactor, GTO is a self-extinguishing element, Cs is a snubber capacitor, Ds is a snubber diode, and Do is a regeneration diode.
, SUP is a DC constant current source, AC-SUP is a 3-phase AC power supply, TR is a 3-phase transformer, and SS is a thyristor S1 to S6.
3-phase separately excited converter, Lo is a DC reactor, CTo is a current detector, CONTo is a control circuit, VR
o is a current command generator, Co is a comparator, G (s) is a current control compensation circuit, and PHC is a phase control circuit. The control circuit CONTo is a current Io flowing in the DC reactor Lo.
The three-phase separately-excited converter SS is controlled so that is constant.

【0035】即ち、まず、電流検出器CTo により直流
リアクトルLo に流れる電流Io を検出し、比較器Co
に入力する。比較器Co により、電流指令発生器VRo
からの電流指令値Io * と電流検出値Io を比較し、偏
差εo =Io * −Io を求め、この偏差εo を制御補償
回路Go(s)により増幅し、e=εo ・Go(s)を3相他励
コンバ―タSSの位相制御回路PHCに入力す。
That is, first, the current Io flowing in the DC reactor Lo is detected by the current detector CTo, and the comparator Co is detected.
To enter. With the comparator Co, the current command generator VRo
Current command value from Io * And the current detection value Io are compared, and the deviation εo = Io * -Io is obtained, this deviation εo is amplified by the control compensation circuit Go (s), and e = εo · Go (s) is input to the phase control circuit PHC of the three-phase separately excited converter SS.

【0036】3相他励コンバ―タSSは3相電源電圧に
対し、6個のサイリスタS1 〜S6の点弧位相角αを制
御することにより、直流出力電圧Vo を調整する。トラ
ンスTRの1次/2次巻線比を1対1として、3相交流
電源AC―SUP線間電圧実効値をVACとした場合、直
流電圧Vo は次式のようになる。 Vo =1.35・VAC・COS α
The three-phase separately excited converter SS regulates the DC output voltage Vo by controlling the firing phase angle α of the six thyristors S1 to S6 with respect to the three-phase power supply voltage. When the primary / secondary winding ratio of the transformer TR is 1: 1 and the effective value of the three-phase AC power supply AC-SUP line voltage is VAC, the DC voltage Vo is as follows. Vo = 1.35 ・ VAC ・ COS α

【0037】位相制御回路PHCは、通常の余弦波比較
によるもので、COS αは入力信号eに比例した値とな
る。故に、直流出力電圧Vo は入力電圧eに比例した値
となる。eを負の値とすると、位相角αは90°より大
きくなり、直流電圧Vo も負の値となる。
The phase control circuit PHC is based on ordinary cosine wave comparison, and COS α has a value proportional to the input signal e. Therefore, the DC output voltage Vo has a value proportional to the input voltage e. When e has a negative value, the phase angle α becomes larger than 90 °, and the DC voltage Vo also has a negative value.

【0038】Io * >Io となった場合、偏差εo は正
の値となり、位相制御回路PHCの入力eを増加させ
る。この結果、直流電圧Vo は図3の矢印方向に増加
し、直流電流Io を増やす。逆に、Io * <Io となっ
た場合は、偏差εo は負の値となり、位相制御回路PH
Cの入力eを減少させる。この結果、直流電圧Vo は図
3の矢印方向とは反対方向に増加し、直流電流Io を減
らす。最終的にIo * =Io となるように制御される。
Io* > Io, the deviation εo is positive
And the input e of the phase control circuit PHC is increased.
It As a result, the DC voltage Vo increases in the direction of the arrow in FIG.
Then, the direct current Io is increased. Conversely, Io* <Become Io
Deviation becomes negative, the phase control circuit PH
The input e of C is decreased. As a result, the DC voltage Vo is
Increase in the direction opposite to the direction of arrow 3 and decrease the DC current Io
Russ. Finally Io* = Io is controlled.

【0039】以上のように、直流定電流源SUPはスナ
バコンデンサCs の充放電に関係なく、SS→LA →D
s →Do →Lo →SSの経路で一定の直流電流Io を流
している。この直流電流値Io は主回路の定格出力電流
よりIL より1桁程度小さな値に選ばれる。又、直流電
流Io のリプルを小さくするために、直流リアクトルL
o のインダンタンス値は10m H程度の大きさに選ばれ
る。
As described above, the DC constant current source SUP is SS → LA → D regardless of charging / discharging of the snubber capacitor Cs.
A constant direct current Io is flowing through the route of s → Do → Lo → SS. This DC current value Io is selected to be a value smaller than IL by about one digit than the rated output current of the main circuit. In order to reduce the ripple of DC current Io, the DC reactor L
The impedance value of o is selected to be about 10 m H.

【0040】GTOをオンすると、GTOには負荷電流
IL と前述の直流電流Io の和の電流が流れる。負荷電
流IL に比較して、直流定電流Io は1桁小さいので素
子の電流増加はあまり問題なくなる。
When the GTO is turned on, a current that is the sum of the load current IL and the direct current Io described above flows through the GTO. Since the DC constant current Io is smaller than the load current IL by one digit, an increase in the element current does not pose a problem.

【0041】GTOがオフすると、アノ―ドリアクトル
LA に流れていた負荷電流分IL が遮断され、スナバダ
イオ―ドDs を介して、スナバコンデンサCs は図示の
極性に充電される。
When the GTO is turned off, the load current IL flowing in the anodic reactor LA is cut off, and the snubber capacitor Cs is charged to the polarity shown in the figure via the snubber diode Ds.

【0042】次に、GTOをオンすると、スナバダイオ
―ドDs に逆バイアス電圧が印加され直流定電流源SU
Pの電流Io は、SS→LA →GTO→Cs →Do →L
o →SSの経路で流れる。この電流経路はスナバコンデ
ンサCs の電圧Vc が零になるまで続く。スナバコンデ
ンサCs の電圧Vc が零になるまでの時間ΔTo は電流
Io を一定値とした場合、次式のようになる。 ΔTo =Vc ・Cs /Io ちなみに、Vc =1,354V、Cs =6μF、Io =
100Aとした場合、ΔTo =81μsec となる。
Next, when the GTO is turned on, a reverse bias voltage is applied to the snubber diode Ds, and the DC constant current source SU.
The current Io of P is SS → LA → GTO → Cs → Do → L
o → It flows on the route of SS. This current path continues until the voltage Vc of the snubber capacitor Cs becomes zero. The time ΔTo until the voltage Vc of the snubber capacitor Cs becomes zero is given by the following equation when the current Io is a constant value. .DELTA.To = Vc.multidot.Cs / Io By the way, Vc = 1,354V, Cs = 6 .mu.F, Io =
At 100 A, ΔTo = 81 μsec.

【0043】コンデンサ電圧Vc =0になったところ
で、再びスナバダイオ―ドDs が導通し、直流定電流源
SUPの電流Io は、SS→LA →Ds →Do →Lo →
SSの経路で流れるようになる。この後、いつでもGT
Oをオフしてもよい状態になっている。GTOとして
は、ΔTo =81μsec の最少オン時間を確保すればよ
い。
When the capacitor voltage Vc = 0, the snubber diode Ds becomes conductive again, and the current Io of the DC constant current source SUP is SS → LA → Ds → Do → Lo →
It comes to flow on the SS route. After this anytime GT
The O is turned off. As the GTO, it is sufficient to secure the minimum on-time of ΔTo = 81 μsec.

【0044】図4は、図1の装置のスナバ回生回路の動
作を説明するための等価回路図を示す。又、図5に図4
の各部電圧電流波形を示す。3相他励コンバ―タSSは
正逆両方向の電圧Vo を発生する回生可能な電圧源で表
わされ、直流リアクトルLoと合せて直流定電流源SU
Pを構成する。
FIG. 4 shows an equivalent circuit diagram for explaining the operation of the snubber regenerative circuit of the apparatus of FIG. In addition, in FIG.
3 shows voltage and current waveforms of each part. The three-phase separately-excited converter SS is represented by a regenerable voltage source that generates a voltage Vo in both the forward and reverse directions, and together with the DC reactor Lo, a DC constant current source SU.
Configure P.

【0045】図4の回路において、GTOがオフしたと
き、スナバコンデンサCs に充電される電圧の最大値V
cmは、直流電圧Vd にアノ―ドリアクトルLA に流れて
いた電流IL によるエネルギ分の電圧が加算される。即
ち、 (1/2)・LA ・IL 2 =(1/2)・Cs ・(Vcm 2−Vd 2 ) を満足する電圧VcmがコンデンサCs に印加される。 LA =20μH,Cs =6μF,Vd =1,000V,
IL =500Aとすると、Vcm=1,354Vとなる。
次にGTOがオンすると、スナバコンデンサCs の電圧
Vcmがダイオ―ドDsの両端に印加され、その放電と共
にDs の印加電圧VDSも減衰する。
In the circuit of FIG. 4, the maximum value V of the voltage charged in the snubber capacitor Cs when the GTO is turned off.
In cm, the voltage corresponding to the energy due to the current IL flowing in the anodic reactor LA is added to the DC voltage Vd. That is, (1/2) ・ LA ・ IL 2 = (1/2) ・ Cs ・ (Vcm 2- Vd 2 ) Is applied to the capacitor Cs. LA = 20 μH, Cs = 6 μF, Vd = 1,000 V,
If IL = 500A, Vcm = 1,354V.
Next, when the GTO is turned on, the voltage Vcm of the snubber capacitor Cs is applied to both ends of the diode Ds, and the applied voltage VDS of Ds is attenuated along with the discharge.

【0046】直流電流Io =一定とすれば、電圧VDSの
平均値と3相他励コンバ―タSSの出力電圧の反転値−
Vo が等しくなる。即ち、放電時間をΔTo 、GTOの
スイッチング周期をTとした場合、 T・Vo =−(1/2)・ΔTo ・Vcm を満足するような電圧Vo となる。ΔTo =Vcm・Cs
/Io を代入すると、 Vo =−(1/2)・Cs ・Vcm 2/(T・Io ) で表される。上記条件でスイッチング周波数を1,00
0HZ ,Io =100Aとすると、Vo =−55Vとな
る。この場合、回路損失が十分小さいとして無視する
と、約5.5KWの電力が交流電源AC―SUPに回生
されることになる。直流電流Io のリプルΔio は、直
流リアクトルLo の値とスナバコンデンサCs の電圧V
c 及び3相他励コンバ―タSSの電圧Vo の値により、
次のように近似される。ただし、ΔTo =Tとする。 Δio =(Vcm−Vo )・ΔTo /(2Lo ) Lo =10m H、ΔTo =81μsec 、Vcm−Vo =
1,304Vとした場合、電流リプルはΔio =5.3
Aとなる。
If the direct current Io is constant, the average value of the voltage VDS and the inverted value of the output voltage of the three-phase separately excited converter SS-
Vo becomes equal. That is, when the discharge time is ΔTo and the switching period of the GTO is T, the voltage Vo satisfies T · Vo = − (1/2) · ΔTo · Vcm. ΔTo = Vcm · Cs
Substituting / Io, Vo =-(1/2) .Cs.Vcm It is represented by 2 / (T · Io). Under the above conditions, the switching frequency is set to 100
When 0Hz and Io = 100A, Vo = -55V. In this case, if it is ignored that the circuit loss is sufficiently small, about 5.5 KW of electric power will be regenerated to the AC power supply AC-SUP. The ripple Δio of the DC current Io is determined by the value of the DC reactor Lo and the voltage V of the snubber capacitor Cs.
c and the value of the voltage Vo of the 3-phase separately-excited converter SS,
It is approximated as follows. However, ΔTo = T. .DELTA.io = (Vcm-Vo) .multidot..DELTA.To / (2Lo) Lo = 10 m H, .DELTA.To = 81 .mu.sec, Vcm-Vo =
When the voltage is 1,304 V, the current ripple is Δio = 5.3.
It becomes A.

【0047】ミクロ的に見た場合、スナバコンデンサC
s とに蓄えられたエネルギは、一旦、直流リアクトルL
o に移され、さらに3相他励コンバ―タSSにより交流
電力に変換されて、交流電源AC―SUPに回生され
る。このようにして、スナバコンデンサCs に蓄えられ
たエネルギを直流定電流源SUPに回生することができ
る。
From a micro perspective, the snubber capacitor C
The energy stored in s and
It is moved to o, is further converted into AC power by the three-phase separately excited converter SS, and is regenerated to the AC power supply AC-SUP. In this way, the energy stored in the snubber capacitor Cs can be regenerated in the DC constant current source SUP.

【0048】図3と同一部に同位置符号を付して示す図
6乃至図8は本発明のスナバ回生装置に使われる直流定
電流源SUPのそれぞれ異なる別の実施例を示す構成図
である。
6 to 8 in which the same parts as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals are configuration diagrams showing different embodiments of the DC constant current source SUP used in the snubber regenerative device of the present invention. .

【0049】図6は図1の他励コンバ―タの代りに電流
形自励コンバ―タを用いた例であって、図中、CAPo
はフィルタコンデンサ、SSo は自励形コンバ―タであ
る。自励形コンバ―タSSo は自己消弧素子(例えば、
トランジスタやGTO等)S1 〜S6 で構成され、パル
ス幅変調制御(PWM制御)を行うことにより、直流電
流Io がほぼ一定になるように交流電流IR 、IS 、I
T を制御する。フィルタコンデンサCAPo は交流電流
IR 、IS 、IT の高調波成分を取除くために設けたら
れたものである。他励コンバ―タ方式に比較すると、交
流電流がほぼ正弦波に制御され、高調波成分が小さく、
力率が良くなるのが特徴である。
FIG. 6 shows an example in which a current source self-exciting converter is used in place of the separately excited converter shown in FIG.
Is a filter capacitor and SSo is a self-exciting converter. The self-exciting converter SSo is a self-extinguishing element (for example,
(Transistor, GTO, etc.) S1 to S6, and by performing pulse width modulation control (PWM control), the alternating currents IR, IS, I are controlled so that the direct current Io becomes almost constant.
Control T The filter capacitor CAPo is provided to remove the harmonic components of the alternating currents IR, IS and IT. Compared to the separately excited converter method, the AC current is controlled to a sine wave, and the harmonic components are small,
The characteristic is that the power factor improves.

【0050】図7は高周波リンク変換器を用いた例を示
す。図中、DC―SUPは直流電源CCは循環電流式ダ
ブルコンバ―タ、CAPは高周波コンデンサ、TRHは
高周波トランス、SSH は他励コンバ―タを夫々示す。
この方式は、スナバエネルギを直流電源DCーSUPに
回生するときに有効である。
FIG. 7 shows an example using a high frequency link converter. In the figure, DC-SUP is a DC power supply CC, a circulating current type double converter, CAP is a high frequency capacitor, TRH is a high frequency transformer, and SSH is a separately excited converter.
This method is effective when regenerating the snubber energy to the DC power supply DC-SUP.

【0051】循環電流式ダブルコンバ―タCCは、正群
コンバ―タSSPと負群コンバ―タSSN及び直流リア
クトルL1 、L2 で構成されており高周波コンデンサC
APの電圧波高値VCAP がほぼ一定になるように直流電
源電流IDCの値を制御する。この循環電流式ダブルコン
バ―タCCの循環電流Iccを制御することにより、高周
波電源側の遅れ無効電力Qccを調整することができる。
この遅れ無効電力Qccをとる循環電流式ダブルコンバ―
タCCは一種のインダクタンスと考えることができ、こ
のインダクタンスと高周波コンデンサCAPによる共振
現象で高周波電源を確立させることができる。循環電流
式ダブルコンバ―タCC及び他励コンバ―タSSH はこ
の高周波電源電圧を利用して自然転流させる。
The circulating current type double converter CC is composed of a positive group converter SSP, a negative group converter SSN, and DC reactors L1 and L2.
The value of the DC power supply current IDC is controlled so that the voltage peak value VCAP of AP becomes almost constant. By controlling the circulating current Icc of the circulating current type double converter CC, the delayed reactive power Qcc on the high frequency power source side can be adjusted.
Circulating current type double converter that takes this delayed reactive power Qcc
The inductor CC can be considered as a kind of inductance, and a high frequency power supply can be established by the resonance phenomenon due to this inductance and the high frequency capacitor CAP. The circulating current type double converter CC and the separately excited converter SSH are naturally commutated by using this high frequency power supply voltage.

【0052】高周波電源が確立すれば、図1で説明した
ものと同様に他励コンバ―タSSHが用意されているの
で、直流リアクトルLo と合せて、直流定電流源SUP
を構成することができる。
When the high frequency power supply is established, the separately excited converter SSH is prepared as in the case described with reference to FIG. 1, so that the DC constant current source SUP is combined with the DC reactor Lo.
Can be configured.

【0053】この場合、スナバコンデンサCs のエネル
ギは直流リアクトルLo と他励コンバ―タSSH によ
り、高周波コンデンサCAPに移され、さらに循環電流
式ダブルコンバ―タCCによって直流電源DC―SUP
に回生される。このとき、直流電源DC―SUPとして
図1の主回路の直流電源Vd に置換えてもよい。
In this case, the energy of the snubber capacitor Cs is transferred to the high frequency capacitor CAP by the DC reactor Lo and the separately excited converter SSH, and further the DC power supply DC-SUP is supplied by the circulating current type double converter CC.
Regenerated to. At this time, the DC power supply DC-SUP may be replaced with the DC power supply Vd of the main circuit of FIG.

【0054】この方式の特徴は、直流電源DC―SUP
に回生できること、循環電流式ダブルコンバ―タCCや
他励コンバ―タSSH が自然転流であること、絶縁用の
トランスTRHが高周波トランスであるため小型軽量化
が可能であること等かあげられる。
This system is characterized by a DC power supply DC-SUP.
Can be regenerated, the circulating current type double converter CC and the separately excited converter SSH can be naturally commutated, and the insulation transformer TRH is a high-frequency transformer, which can reduce the size and weight. .

【0055】図8はダブルチョッパとDC/DCコンバ
―タを用いた例を示す。図中、DC―SUPは直流電
源、D/D―CONはDC/DCコンバ―タ、CDCは直
流平滑コンデンサ、CHOはダブルチョッパ回路を夫々
示す。DC/DCコンバ―タD/D―CONは整流器R
EC、高周波トランスTRH電圧形PWMインバ―タI
NVで構成される。
FIG. 8 shows an example using a double chopper and a DC / DC converter. In the figure, DC-SUP is a DC power supply, D / D-CON is a DC / DC converter, CDC is a DC smoothing capacitor, and CHO is a double chopper circuit. DC / DC converter D / D-CON is a rectifier R
EC, high frequency transformer TRH voltage type PWM inverter I
Composed of NV.

【0056】ダブルチョッパ回路CHOは、自己消弧素
子S1 、S2 ホイ―リングダイオ―ドD1 、D2 でで構
成され、直流電流Io がほぼ一定となるように、自己消
弧素子S1 とS2 を制御する。
The double chopper circuit CHO is composed of the self-extinguishing elements S1 and S2 and the wheeling diodes D1 and D2, and controls the self-extinguishing elements S1 and S2 so that the direct current Io becomes almost constant. To do.

【0057】自己消弧素子S1 とS2 がオンのとき、直
流電流Io は、Lo →S1 →CDC→S2 →LA →Ds →
Do →Lo の経路(又は、Lo →S1 →CDC→S2 →L
A →GTO→Cs →Do →Lo の経路)で流れ、直流平
滑コンデンサCDCの電圧が減少し、Io は増加する。
When the self-extinguishing elements S1 and S2 are turned on, the direct current Io is Lo → S1 → CDC → S2 → LA → Ds →
Do → Lo route (or Lo → S1 → CDC → S2 → L
A → GTO → Cs → Do → Lo)), the voltage of the DC smoothing capacitor CDC decreases, and Io increases.

【0058】又、自己消弧素子S1 とS2 が共にオフす
ると、直流電流Io は、Lo →D1→CDC→D2 →LA
→DS →Do →Lo の経路(又は、Lo →D1 →CDC→
D2→LA →GTO→Cs →Do →Lo の経路)で流
れ、直流平滑コンデンサCDCの電圧が増加しIo は減少
する。自己消弧素子S1 或いはS2 のどちらか一方がオ
ンのときは、直流電流Io は直流平滑コンデンサCDCを
介さず、還流モ―ドとなる。
Further, when both the self-extinguishing elements S1 and S2 are turned off, the direct current Io becomes Lo → D1 → CDC → D2 → LA.
→ DS → Do → Lo route (or Lo → D1 → CDC →
D2 → LA → GTO → Cs → Do → Lo), and the voltage of the DC smoothing capacitor CDC increases and Io decreases. When either one of the self-extinguishing element S1 or S2 is on, the direct current Io is in the return mode without passing through the direct current smoothing capacitor CDC.

【0059】電圧形PWMインバ―タINVは直流平滑
コンデンサCDCの直流電圧を高周波の交流電圧に変換す
る。高周波トランスTRHで絶縁昇圧し、整流器REC
で整流して直流電源DC―SUPに回生する。
The voltage type PWM inverter INV converts the DC voltage of the DC smoothing capacitor CDC into a high frequency AC voltage. High-frequency transformer TRH boosts insulation, rectifier REC
It is rectified by and regenerated to DC power supply DC-SUP.

【0060】即ち、スナバコンデンサCs のエネルギは
直流リアクトルLo 及びダブルチョッパ回路CHOを介
して、一旦、直流平滑コンデンサCDCに蓄えられ、DC
/DCコンバ―タD/D―CONにより絶縁された別の
直流電源DC―SUPに回生する。このとき、直流電源
DC―SUPとして図1の主回路の直流電源Vd に置換
えてもよい。この方式の特徴は、直流電源に回生できる
こと、絶縁用トランスが高周波であるため小形軽量化が
てきること等があげられる。
That is, the energy of the snubber capacitor Cs is temporarily stored in the DC smoothing capacitor CDC via the DC reactor Lo and the double chopper circuit CHO, and then is stored in the DC smoothing capacitor CDC.
/ DC converter D / D-CON regenerates to another DC power supply DC-SUP insulated by. At this time, the DC power supply DC-SUP may be replaced with the DC power supply Vd of the main circuit of FIG. The features of this system are that it can be regenerated to a DC power source and that the size and weight of the insulating transformer can be reduced because of its high frequency.

【0061】図1と同一部に同一符号を付して示す図9
は本発明のスナバ回生装置の他の実施例を示す構成図で
ある。主回路はチョッパ装置であるが、自己消弧素子が
2個直列接続された場合の適用例を示す。図中、GTO
1 ,GTO2 は自己消弧素子、DF はフリ―ホイリング
ダイオ―ド、Cs1,Cs2はスナバコンデンサ、Ds1,D
s2はスナバダイオ―ド、Do1,Do2は回生用ダイオ―ド
を夫々示す。自己消弧素子GTO1 ,GTO2 は同時に
オン,オフし、負荷LOADに流れる電流IL を制御す
る。
FIG. 9 showing the same parts as in FIG.
FIG. 6 is a configuration diagram showing another embodiment of the snubber regenerative device of the present invention. The main circuit is a chopper device, but an application example in which two self-extinguishing elements are connected in series is shown. In the figure, GTO
1, GTO2 is a self-extinguishing element, DF is a freewheeling diode, Cs1, Cs2 are snubber capacitors, Ds1, D
s2 is a snubber diode, and Do1 and Do2 are regenerative diodes. The self-turn-off devices GTO1 and GTO2 are turned on and off at the same time to control the current IL flowing through the load LOAD.

【0062】GTO1 とGTO2 がオフすると、アノ―
ドリアクトルLA に流れていた負荷電流分のエネルギが
スナバダイオ―ドDs1,Ds2を介してスナバコンデンサ
Cs1,Cs2に移される。このとき、直流電流Io は、L
o →SS→LA →Ds1→Do1→Lo の経路で流れてい
る。
When GTO1 and GTO2 are turned off,
The energy of the load current flowing through the reactor LA is transferred to the snubber capacitors Cs1 and Cs2 via the snubber diodes Ds1 and Ds2. At this time, the direct current Io is L
The flow is o → SS → LA → Ds1 → Do1 → Lo.

【0063】次に、GTO1 ,GTO2 がオンすると、
スナバダイオ―ドDs1,Ds2に逆バイアス電圧が印加さ
れ、直流電流Io は、Lo →SS→LA →GTO1 →C
s1→Do1→Lo の経路で流れ、上側のスナバコンデンサ
Cs1の電圧Vc1を放電させる。すると、下側のスナバコ
ンデンサCs2の電圧Vc2がVc1より高くなり直流電流I
o は、Lo →SS→LA →GTO 1→GTO2 →Cs2→
Do2→Do1→Lo の経路で流れ、下側のスナバコンデン
サCs2の電圧Vc2を放電させ、結果的には、2つのスナ
バコンデンサが並列接続されて、直流電流Io によって
放電されることになる。従って、この場合には図1の装
置の約2倍の直流電流を流す必要がある。尚、前述の説
明では、自己消弧素子の直列数をつ2個としたが、3個
以上でも同様に実施できるものである。
Next, when GTO1 and GTO2 are turned on,
Reverse bias voltage is applied to the snubber diodes Ds1 and Ds2, and the direct current Io is Lo → SS → LA → GTO1 → C
It flows through the path of s1 → Do1 → Lo, and discharges the voltage Vc1 of the upper snubber capacitor Cs1. Then, the voltage Vc2 of the lower snubber capacitor Cs2 becomes higher than Vc1 and the direct current I
o is Lo → SS → LA → GTO 1 → GTO 2 → Cs 2 →
The voltage Vc2 of the lower snubber capacitor Cs2 is discharged by flowing through the path of Do2 → Do1 → Lo, and as a result, two snubber capacitors are connected in parallel and discharged by the direct current Io. Therefore, in this case, it is necessary to pass a direct current about twice as much as that of the device of FIG. In the above description, the number of self-extinguishing elements in series is two, but three or more self-extinguishing elements can be similarly implemented.

【0064】図9と同一部に同一符号を付して示す図1
0は本発明のスナバ回生装置の更に他の実施例を示す構
成図で、直流を可変電圧可変周波数の交流電力に変換す
る電圧形インバ―タについて本発明のスナバ回生装置を
適用したもので、1相分(U相分)の構成を示す。
FIG. 1 showing the same parts as in FIG. 9 with the same reference numerals.
Reference numeral 0 is a configuration diagram showing still another embodiment of the snubber regenerative device of the present invention, in which the snubber regenerative device of the present invention is applied to a voltage source inverter for converting DC to AC power of variable voltage variable frequency. The structure of one phase (U phase) is shown.

【0065】図中、Vd1,Vd2はメインの直流電源、L
A1,LA2アノ―ドリアクトル、DF1,DF2はフリ―ホイ
リングダイオ―ド、TR1 ,TR2 はトランス、SS1
,SS2 は他励コンバ―タ、Lo1,Lo2は直流リアク
トル、CTo1,CTo2は電流検出器、CONT1 ,CO
NT2 は直流電流制御回路である。図11は図10のイ
ンバ―タをパルス幅変調制御(PWM制御)したときの
各部の電圧電流波形を示す。PWM制御では、搬送波
(三角波)Xと出力電圧基準ei を比較し、自己消弧素
子GTO1 ,GTO2 のゲ―ト信号g1 を作る。 ei >Xのとき、g1 =1で、GTO1 :オン(GTO
2 :オフ) ei ≦Xのとき、g1 =0で、GTO1 :オフ(GTO
2 :オン) となる。直流電圧をVd1=Vd2=Vd /2とした場合、
U相負荷LOADu に印加される電圧Vu は、 GTO1 がオン(GTO2 がオフ)のとき、Vu =+Vd /2 GTO1 がオフ(GTO2 がオン)のとき、Vu =−Vd /2 となる。出力電圧Vu の平均値(破線で示す)は出力電
圧基準ei に比例する。従って、出力電圧基準ei とし
て正弦波電圧を与えれば、U相負荷に印加される電圧V
u は正弦波になる。通常は、U相負荷の電流Iu を正弦
波に制御するように上記の電圧基準ei が与えられる。
V相、W相も同様に構成され、全体として3相負荷に可
変電圧可変周波数の交流電力を供給することができる。
In the figure, Vd1 and Vd2 are main DC power supplies and L
A1, LA2 anode reactor, DF1, DF2 are freewheeling diodes, TR1, TR2 are transformers, SS1
, SS2 are separately excited converters, Lo1 and Lo2 are DC reactors, CTo1 and CTo2 are current detectors, and CONT1 and CO.
NT2 is a direct current control circuit. FIG. 11 shows voltage-current waveforms of respective parts when the inverter of FIG. 10 is subjected to pulse width modulation control (PWM control). In the PWM control, the carrier wave (triangular wave) X is compared with the output voltage reference ei to generate the gate signal g1 of the self-turn-off devices GTO1 and GTO2. When ei> X, g1 = 1 and GTO1: ON (GTO
2: off) When ei ≤ X, g1 = 0, GTO1: off (GTO
2: ON). When the DC voltage is Vd1 = Vd2 = Vd / 2,
The voltage Vu applied to the U-phase load LOADu becomes Vu = + Vd / 2 when GTO1 is on (GTO2 is off) and Vu = -Vd / 2 when GTO1 is off (GTO2 is on). The average value of the output voltage Vu (shown by the broken line) is proportional to the output voltage reference ei. Therefore, if a sinusoidal voltage is applied as the output voltage reference ei, the voltage V applied to the U-phase load
u becomes a sine wave. Normally, the above voltage reference ei is provided so as to control the current Iu of the U-phase load into a sine wave.
The V-phase and the W-phase are also configured in the same manner, and as a whole, the three-phase load can be supplied with the AC power of the variable voltage and variable frequency.

【0066】このようなインバ―タ回路において、上側
の自己消弧素子GTO1 には直流電源Vd の正側電線路
(+)に接続されたスナバ回生回路が用意され、下側の
自己消弧素子GTO2 には直流電源Vd の負側電線路
(−)に接続されたスナバ回生回路が用意される。
In such an inverter circuit, a snubber regenerative circuit connected to the positive side electric line (+) of the DC power source Vd is prepared for the upper self-extinguishing element GTO1 and the lower self-extinguishing element is provided. The GTO2 is provided with a snubber regenerative circuit connected to the negative side electric line (-) of the DC power source Vd.

【0067】上側スナバ回生回路は図1に示したものと
同様に動作する。このとき、交流電源AC―SUP、ト
ランスTR1、他励コンバ―タSS1 、直流リアクトル
Lo1電流検出器CTo1及び電流制御回路CONT1 は第
1の直流定電流源SUP1 を構成し、直流電流Io がほ
ぼ一定になるように制御している。V相、W相の上側自
己消弧素子のスナバ回生回路は各々の回生用ダイオ―ド
を介して直流定電流源SUP1 を共有できる。
The upper snubber regenerative circuit operates similarly to that shown in FIG. At this time, the AC power supply AC-SUP, the transformer TR1, the separately excited converter SS1, the DC reactor Lo1 current detector CTo1 and the current control circuit CONT1 constitute the first DC constant current source SUP1, and the DC current Io is substantially constant. Are controlled to become. The snubber regenerative circuits of the V-phase and W-phase upper self-extinguishing elements can share the DC constant current source SUP1 through the respective regenerative diodes.

【0068】下側スナバ回生回路はスナバコンデンサC
s2の印加電圧が図示の極性になるため、それに合せて回
生用ダイオ―ドDo2及び他励コンバ―タSs2の方向が図
示の向になる。その他は上側スナバ回生回路と同様に動
作する。V相、W相の下側自己消弧素子のスナバ回生回
路は各々の回生用ダイオ―ドを介して第2の直流定電流
源SUP2 を共有できる。図10は3相4線式で説明し
たが、3相3線式でも同様にできることは言うまでもな
い。又、3レベルの出力電圧を発生する中性点クランプ
式インバ―タの上側ア―ム及び下側ア―ムのスナバ回生
回路としても同様に適用できる。更に、PWMインバ―
タについて説明したが、PWMコンバ―タにも同様に適
用できることは言うまでもない。
The lower snubber regeneration circuit is a snubber capacitor C
Since the applied voltage of s2 has the polarity shown in the figure, the directions of the regeneration diode Do2 and the separately excited converter Ss2 are in the same direction as shown. Others operate similarly to the upper snubber regenerative circuit. The snubber regenerative circuit of the V-phase and W-phase lower self-extinguishing elements can share the second DC constant current source SUP2 through the respective regenerative diodes. Although FIG. 10 has been described using the three-phase four-wire system, it goes without saying that the same can be applied to the three-phase three-wire system. Further, it can be similarly applied to the snubber regenerative circuit of the upper arm and the lower arm of the neutral point clamp type inverter which generates the output voltage of three levels. In addition, the PWM inverter
However, it goes without saying that the same can be applied to the PWM converter.

【0069】図12は本発明のスナバ回生装置の更に別
の実施例を示す構成図であり、本実施例は多重PWM制
御インバ―タに適用したもので、出力1相分について示
したものである。
FIG. 12 is a block diagram showing another embodiment of the snubber regenerative device of the present invention. This embodiment is applied to a multiple PWM control inverter and shows one output phase. is there.

【0070】図中、Vd はメインの直流電源、INV1
,INV2 はフルブリッジ結線されたPWM制御イン
バ―タ、TRO1 ,TRO2 は出力トランス、LOAD
u はU相負荷、Do11 〜Do14 ,Do21 〜Do24 は回生
用ダイオ―ド、SUP1 ,SUP2 は直流定電流源であ
る。
In the figure, Vd is the main DC power source, INV1
, INV2 are full-bridge connected PWM control inverters, TRO1 and TRO2 are output transformers, LOAD
u is a U-phase load, Do11 to Do14, Do21 to Do24 are regenerative diodes, and SUP1 and SUP2 are DC constant current sources.

【0071】第1の直流定電流源SUP1 は図1の直流
定電流源SUPの構成要素にそれぞれ添字1を付したも
のとなり、又第2の直流定電流源SUP2 は図1の直流
定電流源SUPの構成要素にそれぞれ添字2を付したも
のとなり、その構成は同一である。
The first DC constant current source SUP1 is the DC constant current source SUP shown in FIG. 1 with the suffix 1 added thereto, and the second DC constant current source SUP2 is the DC constant current source shown in FIG. The components of the SUP have the subscript 2 added thereto, and the configurations are the same.

【0072】第1のインバ―タINV1 の出力端子に接
続されたトランスTRo1と第2のインバ―タINV2 の
出力端子に接続されたトランスTRo2はそれぞれ2次側
で直列に接続され、負荷LOADu に電圧Vu =Vu1+
Vu2を供給する。図13は図12の装置のPWM制御動
作を説明するためのタイムチャ―トである。
The transformer TRo1 connected to the output terminal of the first inverter INV1 and the transformer TRo2 connected to the output terminal of the second inverter INV2 are respectively connected in series on the secondary side, and are connected to the load LOADu. Voltage Vu = Vu1 +
Supply Vu2. FIG. 13 is a time chart for explaining the PWM control operation of the device of FIG.

【0073】X1 ,X2 ,Y1 ,Y2 はPWM制御の搬
送波信号(三角波)で、この4つの信号が90°ずつず
れている。PWM制御の入力信号eu とこれらの三角波
を比較し、インバ―タINV1 ,INV2 のゲ―ト信号
を作る。即ち、入力信号euと三角波X1 ,Y1 を比較
することにより、第1のインバ―タINV1を構成する
自己消弧素子GTO11〜GTO14のゲ―ト信号g11,g
12を作る。 eu >X1 のとき、g11=1で、GTO11:オン(GT
O12:オフ) eu ≦X1 のとき、g11=0で、GTO11:オフ(GT
O12:オン) eu >Y1 のとき、g12=1で、GTO14:オン(GT
O13:オフ) eu ≦Y1 のとき、g12=0で、GTO14:オフ(GT
O13:オン)直流電圧Vd とした場合、第1のインバ―
タINV1 の出力電圧Vu1は、 GTO11とGTO14がオンのとき、Vu1=+Vd GTO12とGTO13がオンのとき、Vu1=−Vd その他のモ―ドでは、 Vu1=0 となる。出力電圧Vu2の平均値も前記入力信号eu に比
例する。負荷LOADu には出力トランスTR01 ,T
R02 を介して、2つのインバ―タINV1 ,INV2
の出力電圧の和Vu =Vu1+Vu2が印加される。
X1, X2, Y1, and Y2 are carrier wave signals (triangular waves) for PWM control, and these four signals are shifted by 90 °. The PWM control input signal eu is compared with these triangular waves to generate gate signals for the inverters INV1 and INV2. That is, by comparing the input signal eu with the triangular waves X1 and Y1, the gate signals g11 and g of the self-extinguishing elements GTO11 to GTO14 forming the first inverter INV1.
Make twelve. When eu> X1, g11 = 1 and GTO11: ON (GT
O12: OFF) When eu ≤ X1, g11 = 0, GTO11: OFF (GT
O12: ON) When eu> Y1, g12 = 1, GTO14: ON (GT
O13: Off) When eu ≤ Y1, g12 = 0, GTO14: Off (GT
O13: ON) When the DC voltage is Vd, the first inverter
The output voltage Vu1 of the inverter INV1 is Vu1 = + Vd when GTO11 and GTO14 are on, Vu1 = -Vd when GTO12 and GTO13 are on, and Vu1 = 0 in other modes. The average value of the output voltage Vu2 is also proportional to the input signal eu. Output transformers TR01, T are connected to the load LOADu.
Two inverters INV1 and INV2 via R02
The sum of the output voltages of Vu = Vu1 + Vu2 is applied.

【0074】自己消弧素子GTO11〜GTO14,GTO
21〜GTO24の各スイッチング周波数を1KHZ とした
場合、負荷LOADu に印加される電圧Vu の等価キャ
リヤ周波数は4kHZ となる。
Self-extinguishing elements GTO11 to GTO14, GTO
When each switching frequency of 21 to GTO 24 is 1 KHz, the equivalent carrier frequency of the voltage Vu applied to the load LOADu is 4 kHz.

【0075】各自己消弧素子GTO11〜GTO14,GT
O21〜GTO24にスナバコンデンサCs11 〜Cs14 ,C
s21 〜Cs24 とスナバダイオ―ドDs11 〜Ds14 ,Ds2
1 〜Ds24 及び回生用ダイオ―ドDo11 〜Do14 ,Do2
1 〜Do24 を設置し上側ア―ムの回生用ダイオ―ドDo1
1 ,Do13 ,Do21 ,Do23 は第1の直流定電流源SU
P1 に接続し、下側ア―ムの回生用ダイオ―ドDo12 ,
Do14 ,Do22 ,Do24 は第2の直流定電流源SUP2
に接続する。
Self-extinguishing elements GTO11 to GTO14, GT
Snubber capacitors Cs11 to Cs14, C for O21 to GTO24
s21 to Cs24 and snubber diodes Ds11 to Ds14, Ds2
1 to Ds24 and regeneration diodes Do11 to Do14, Do2
Install 1 to Do24 and regenerate diode Do1 for upper arm
1, Do13, Do21, Do23 are the first DC constant current source SU
Connect to P1 to connect the lower arm regeneration diode Do12,
Do14, Do22, and Do24 are the second DC constant current source SUP2
Connect to.

【0076】多重PWMインバ―タでは、自己消弧素子
GTO11〜GTO14,GTO21〜GTO24のスイッチン
グタイミングがずれているため、回生用ダイオ―ドを介
して発生される上側電圧Vc1及び下側電圧Vc2は図13
の下段に示すようになる。上側電圧Vc1は自己消弧素子
GTO11,GTO13,GTO21,GTO23がオンになっ
たときに、ピ―ク値Vcmの電圧が発生し、時間ΔTo で
減衰する。2つの素子のオンタイミングが重なった場
合、2つのスナバコンデンサの中で、高い方の電圧が発
生し、同じ電圧になったときに、2つのスナバコンデン
サが並列接続されて放電していく。この並列接続時の放
電時間δの間は電圧の減衰係数が半分になる。
In the multiple PWM inverter, the switching timings of the self-extinguishing elements GTO11 to GTO14 and GTO21 to GTO24 are deviated, so that the upper side voltage Vc1 and the lower side voltage Vc2 generated via the regeneration diode are FIG.
As shown in the bottom row. When the self-extinguishing elements GTO11, GTO13, GTO21, GTO23 are turned on, the upper side voltage Vc1 generates a voltage having a peak value Vcm and is attenuated at a time .DELTA.To. When the on timings of the two elements overlap, the higher voltage is generated in the two snubber capacitors, and when the same voltage is reached, the two snubber capacitors are connected in parallel and discharged. During the discharge time δ in the parallel connection, the voltage attenuation coefficient becomes half.

【0077】自己消弧素子のスイッチング周波数を1K
HZ とした場合、上側の直流定電流源SUP1に供給さ
れる電圧Vc1パルス周期はT=250μsec =1/4K
HZとなり、他励コンバ―タの電圧Vo は、Cs =6μ
F,Vcm=1,354V,Io =100Aとすると、 Vo =−(1/2)・Cs ・Vcm 2/(T・Io ) =220V となる。下側の直流定電流源SUP2 も同様になる。こ
の場合、回路損失が十分小さいとして無視すると、合計
で約44KWの電力が交流電源AC―SUPに回生され
ることになる。図12は2台のフルブリッジ結線インバ
―タの多重運転で説明したが、その他の多重PWM制御
運転でも同様に実施できるものである。
The switching frequency of the self-extinguishing element is set to 1K.
In the case of HZ, the voltage Vc1 pulse cycle supplied to the upper DC constant current source SUP1 is T = 250 μsec = 1 / 4K
It becomes HZ, and the voltage Vo of the separately excited converter is Cs = 6μ
If F, Vcm = 1,354V and Io = 100A, then Vo =-(1/2) .Cs.Vcm 2 / (T · Io) = 220V. The same applies to the lower DC constant current source SUP2. In this case, if the circuit loss is sufficiently small and ignored, a total of about 44 KW of power will be regenerated to the AC power supply AC-SUP. Although FIG. 12 has been described with respect to the multiple operation of the two full-bridge connection inverters, the other multiple PWM control operation can be similarly performed.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上説明のように、本発明のスナバ回生
装置によれば、主回路を構成する自己消弧素子に流れる
電流を増大させることく、且つスナバコンデンサ電圧の
放電時間を十分短くすることが可能となり、自己消弧素
子の最少オン時間を小さくすることができる。その結
果、PWM制御の制御範囲が広がり、更に、高いスイッ
チング周波数でも制御できるようになる。
As described above, according to the snubber regenerator of the present invention, the current flowing through the self-extinguishing element forming the main circuit is not increased, and the snubber capacitor voltage discharge time is sufficiently shortened. This makes it possible to reduce the minimum on-time of the self-extinguishing element. As a result, the control range of the PWM control is expanded, and the control can be performed even at a high switching frequency.

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

【図1】本発明のスナバ回生装置の一実施例を示す構成
図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a snubber regeneration device of the present invention.

【図2】[図1]のスナバ回生装置の動作を説明するた
めのタイムチャ―ト。
FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the snubber regenerative device of FIG.

【図3】[図1]の装置に用いられている直流定電流源
の具体的な構成図。
FIG. 3 is a specific configuration diagram of a DC constant current source used in the device of FIG.

【図4】[図1]のスナバ回生装置の動作説明のための
等価回路図。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram for explaining the operation of the snubber regenerative device of FIG.

【図5】[図4]の動作波形図。FIG. 5 is an operation waveform diagram of [FIG. 4].

【図6】本発明のスナバ回生装置に用いられる直流定電
流源の他の実施例の構成図。
FIG. 6 is a configuration diagram of another embodiment of a DC constant current source used in the snubber regenerative device of the present invention.

【図7】本発明のスナバ回生装置に用いられる直流定電
流源の他の実施例の構成図。
FIG. 7 is a configuration diagram of another embodiment of the DC constant current source used in the snubber regenerator of the present invention.

【図8】本発明のスナバ回生装置に用いられる直流定電
流源の他の実施例の構成図。
FIG. 8 is a configuration diagram of another embodiment of a DC constant current source used in the snubber regenerative device of the present invention.

【図9】本発明のスナバ回生装置の他の実施例を示す構
成図。
FIG. 9 is a configuration diagram showing another embodiment of the snubber regenerative device of the present invention.

【図10】本発明のスナバ回生装置の更に他の実施例を
示す構成図。
FIG. 10 is a configuration diagram showing still another embodiment of the snubber regenerative device of the present invention.

【図11】[図10]のスナバ回生装置の動作を説明す
るためのタイムチャ―ト。
FIG. 11 is a time chart for explaining the operation of the snubber regenerative device of FIG.

【図12】本発明のスナバ回生装置の更に別の実施例を
示す構成図。
FIG. 12 is a configuration diagram showing still another embodiment of the snubber regenerative device of the present invention.

【図13】[図12]のスナバ回生装置の動作を説明す
るためのタイムチャ―ト。
FIG. 13 is a time chart for explaining the operation of the snubber regenerative device of FIG.

【図14】従来のスナバ回生装置の構成図。FIG. 14 is a configuration diagram of a conventional snubber regenerative device.

【図15】「図14]の従来のスナバ回生装置の動作を
説明するためのタイムチャ―ト。
FIG. 15 is a time chart for explaining the operation of the conventional snubber regenerative device of FIG.

【図16】従来のスナバ回生装置の他の例を示す構成
図。
FIG. 16 is a configuration diagram showing another example of a conventional snubber regenerative device.

【図17】従来のスナバ回生装置の更に別の例を示す構
成図。
FIG. 17 is a configuration diagram showing still another example of a conventional snubber regenerative device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Vd ……直流電源 LA ……アノ―ドリアクトル GTO ……自己消弧素子 LOAD ……負荷 DF ……フリ―ホイリングダイオ―ド Cs ……スナバコンデンサ Ds ……スナバダイオ―ド Do ……回生用ダイオ―ド SUP ……直流定電流源 CTL ……負荷電流検出器 CONTL ……負荷電流制御回路 AC―SUP ……交流電源 TR ……トランス SS ……他励サイリスタコンバ―タ Lo ……直流リアクトル CTo ……電流検出器 CONTo ……制御回路 SSo ……自励式電流形電力変換器 CAPo ……フィルタコンデンサ CC ……ダブルコンバ―タ TRH ……高周波トランス CAP ……高周波コンデンサ SSH ……他励コンバ―タ DC―SUP ……直流電源 D/D―CON ……DC/DCコンバ―タ CDC ……直流平滑コンデンサ CHO ……ダブルチョッパ回路 Vd: DC power supply LA: Anode reactor GTO: Self-extinguishing element LOAD: Load DF: Freewheeling diode Cs: Snubber capacitor Ds: Snubber diode Do: Regeneration diode -Dup ...... DC constant current source CTL ...... Load current detector CONTL ...... Load current control circuit AC-SUP ...... AC power supply TR ...... Transformer SS ...... Externally-excited thyristor converter Lo ...... DC reactor CTo …… … Current detector CONTo …… Control circuit SSo …… Self-excited current type power converter CAPo …… Filter capacitor CC …… Double converter TRH …… High frequency transformer CAP …… High frequency capacitor SSH …… Separately excited converter DC -SUP: DC power supply D / D-CON: DC / DC converter CDC: DC smoothing capacitor CH ...... double chopper circuit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】チョッパ回路を構成する自己消弧素子に直
列接続されたアノ―ドリアクトルと、前記自己消弧素子
に並列接続されたスナバダイオ―ドとスナバコンデンサ
との直列回路と、前記スナバコンデンサの電圧を放電さ
せる向で前記スナバダイオ―ドとスナバコンデンサとの
接続点に一方の端子が接続された回生用ダイオ―ドと、
前記アノ―ドリアクトルを介して前記回生用ダイオ―ド
のもう一方の端子との間に接続され、前記回生用ダイオ
―ドを介して流れる電流がほぼ一定になるように制御さ
れる回生機能を備えた直流定電流源とを具備したスナバ
回生装置。
1. A self-extinguishing element that constitutes a chopper circuit
Column connected anode - and de reactor, snubber diode connected in parallel to said self-turn-off device - a series circuit of a de snubber capacitor, said in countercurrent to discharge the voltage of the snubber capacitor snubber - de and a snubber capacitor A regenerative diode with one terminal connected to the connection point of
It is connected to the other terminal of the regenerative diode through the anodic reactor and is controlled so that the current flowing through the regenerative diode becomes almost constant.
A snubber regenerative device having a DC constant current source having a regenerative function .
【請求項2】前記直流定電流源は、交流電源と、交流側
が前記交流電源に接続され、直流側に直流リアクトルが
設けられる交流/直流電力変換器と、前記直流リアクト
ルに流れる電流が一定になるように前記交流/直流電力
変換器を制御する制御回路で構成されたことを特徴とす
る請求項1に記載のスナバ回生装置。
2. The DC constant current source includes an AC power source and an AC side.
Is connected to the AC power supply, and a DC reactor is installed on the DC side.
An AC / DC power converter provided, snubber according to claim 1, characterized in that current flowing through the DC reactor is composed of a control circuit for controlling the AC / DC power converter to be constant Regenerative device.
【請求項3】前記直流定電流源は、交流側が交流電源に
接続され直流側に直流平滑コンデンサを備えた電圧形P
WM変換器から成る直流電圧源と、該直流電源に出力側
が接続され入力側に直列に直流リアクトルが接続された
ダブルチョッパ回路と、前記直流リアクトルに流れる電
流が一定になるように前記ダブルチョッパ回路を制御す
る制御回路で構成されたことを特徴とする請求項1に記
載のスナバ回生装置。
3. The DC constant current source, wherein the AC side is an AC power source.
Voltage type P connected and equipped with a DC smoothing capacitor on the DC side
DC voltage source consisting of WM converter and output side to the DC power source
And <br/> double chopper circuit but DC reactor is connected in series connected to the input side, that the current flowing through the DC reactor is composed of a control circuit for controlling said double chopper circuit to be constant The snubber regeneration device according to claim 1, which is characterized in that.
【請求項4】チョッパ回路を構成する少くとも2個の同
時にゲ―ト信号が与えられる自己消弧素子の直列回路
と、該直列回路に直列接続されたアノ―ドリアクトル
と、前記それぞれの自己消弧素子に並列接続されたスナ
バダイオ―ドとスナバコンデンサとの直列回路と、該各
スナバコンデンサの電圧を放電させる向で前記スナバダ
イオ―ドとスナバコンデンサとの接続点に一方の端子が
接続され、かつ各々が直列接続された少くとも2個の回
生用ダイオ―ドと、前記アノ―ドリアクトルを介して前
回生用ダイオ―ドのもう一方の最終端子との間に接続
され、前記回生用ダイオ―ドを介して流れる電流がほぼ
一定になるように制御される回生機能を備えた直流定電
流源とを具備したスナバ回生装置。
4. A chopper circuit comprising at least two identical circuits.
A series circuit of self-extinguishing elements sometimes given a gate signal
A series circuit of an anodic reactor connected in series to the series circuit, a series circuit of a snubber diode and a snubber capacitor connected in parallel to the respective self-extinguishing elements, and a direction for discharging the voltage of each snubber capacitor. At one terminal is connected to the connection point between the snubber diode and the snubber capacitor, and at least two regenerative diodes each connected in series are connected to the front end via the anodic reactor.
Serial regenerative diode - connected between the other end terminal of de, the regenerating diodes - a DC constant current source for current flowing through the soil with a regeneration function which approximately is controlled to be constant Snubber regeneration device equipped with.
【請求項5】両端がそれぞアノ―ドリアクトルを介して
正負母線間に接続される少なくとも2個の直列接続され
た正負一対の自己消弧素子と、該自己消弧素子にそれぞ
れ逆並列接続されたフリ―ホイリングダイオ―ドと、前
記正負一対の自己消弧素子に夫々並列接続されたれたス
ナバダイオ―ドとスナバコンデンサとの直列回路を具備
し、前記正負一対の自己消弧素子の直列接続点から交流
端子を導出した電力変換器において、前記スナバコンデ
ンサの電圧を放電させる向で前記スナバダイオ―ドとス
ナバコンデンサとの接続点に一方の端子が接続された正
負一対の回生用ダイオ―ドと、前記正側回生用ダイオ―
ドのもう一方の端子と、前記正側母線間に接続され、前
記正側回生用ダイオ―ドを介して流れる電流がほぼ一定
になるように制御される回生機能を備えた正側の直流定
電流源と、前記負側回生用ダイオ―ドのもう一方の端子
と、前記負側母線間に接続され、前記負側回生用ダイオ
―ドを介して流れる電流がほぼ一定になるように制御さ
れる回生機能を備えた負側の直流定電流源とを具備した
スナバ回生装置。
5. Both ends are through anodic reactors.
At least two series-connected between positive and negative buses
A pair of positive and negative self-extinguishing elements, and
And a freewheeling diode connected in reverse parallel
A pair of positive and negative self-extinguishing elements are connected in parallel.
Equipped with series circuit of Nava diode and snubber capacitor
AC from the series connection point of the pair of positive and negative self-extinguishing elements
In the power converter with the terminal derived, the snubber capacitor
The snubber diode and the switch to discharge the voltage of the sensor.
Positive with one terminal connected to the connection point with the capacitor
A pair of negative regeneration diodes and the positive regeneration diode
Connected between the other terminal and the positive bus.
The current flowing through the regenerative diode is almost constant.
Positive side DC constant with regenerative function controlled to
Current source and the other terminal of the negative side regeneration diode
Is connected between the negative side busbar and the negative side regenerative diode.
-Controlled so that the current flowing through the
Snubber regenerative device including a negative side DC constant current source having a regenerative function .
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