JPH0821861A - 電力変換装置の故障検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電力変換装置を構成する自己消弧形半導体素
子及びスナバ回路を構成する部品の故障検出。 【構成】 自己消弧形半導体素子７のアノード・カソー
ド間にダイオード９２と抵抗９３の並列回路とコンデン
サ９１の直列接続回路から成るスナバ回路を前記ダイオ
ード９２のアノード側を前記自己消弧形半導体素子７の
アノード側になるように並列接続した自己消弧形半導体
素子を用いた電力変換装置において、前記抵抗９３の電
圧を検出する電圧検出回路２１と該自己消弧形半導体素
子７のオンゲート信号２３が送出された時前記電圧検出
回路２１の電圧検出信号の有無により該自己消弧形半導
体素子及び該スナバ回路の故障を判別する回路２４を具
備した電力変換装置の故障検出回路。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自己消弧形半導体素子
を用いた電力変換装置において、自己消弧形半導体素子
及び該素子に設けられるスナバ回路の故障を検出する故
障検出回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】自己消弧形半導体素子は、ゲートに所定
のゲート電力を与えることにより主回路電流をオン，オ
フでき、インバータ回路やチョッパ回路等のスイッチン
グ素子として用いられている。

【０００３】図６は自己消弧形半導体素子としてゲート
ターンオフサイリスタ（以下単にＧＴＯと記す）を用い
た三相ブリッジ接続の自励変換器の構成例である。同図
において、１は直流電源、２は直流コンデンサ、３は自
励変換器、４は連系リアクトル、５は変圧器、６は負荷
である。

【０００４】直流電力は自励変換器３により交流電力に
変換され連系リアクトル４と変圧器５を介して負荷６に
供給される。図７は、図６の自励変換器３を構成するＧ
ＴＯ１個当りの回路構成である。同図において、７はＧ
ＴＯ、８は帰還ダイオード、９はＧＴＯ７を保護するス
ナバ回路、１０はゲート信号１１に従いＧＴＯ７にゲー
ト電力を供給するゲートユニット、１１はゲートユニッ
ト１０に図示していない制御装置からのゲート信号であ
る。

【０００５】スナバ回路９は図に示すように一般にスナ
バコンデンサ９１、スナバダイオード９２、スナバ抵抗
９３で構成されている。スナバコンデンサ９１はＧＴＯ
７の電流遮断能力を決定する最も重要な回路要素でＧＴ
Ｏ７に印加する過電圧やオフ電圧上昇率の抑制、及びＧ
ＴＯ７がターンオフ（電流遮断）時に発生するＧＴＯ７
のスイッチング損失を軽減している。一般には、ＧＴＯ
７よりその容量が指定される。

【０００６】スナバダイオード９２は図示の極性に接続
しＧＴＯ７のターンオフ時には、スナバコンデンサ９１
をＧＴＯ７と並列接続回路を構成させてスナバコンデン
サ９１の機能を向上させ、ＧＴＯ７がターンオンする時
はスナバコンデンサ９１の充電電荷の放電経路をスナバ
抵抗９３を経由させて放電電流の大きさを抑制してい
る。

【０００７】スナバ抵抗９３は前述のようにＧＴＯ７の
ターンオン時にスナバコンデンサ９１からの放電電流を
抑制して、ＧＴＯ７のターンオン時の電流責務を軽減し
ている。

【０００８】スナバ回路９の定数は自己消弧形半導体素
子により異なるが、ＧＴＯ７の場合には、スナバコンデ
ンサ６μF ，スナバ抵抗５Ωが一般的に用いられてい
る。ＧＴＯ７は、その内部構造が多数並列のエミッタ構
造と言う特殊性から、何等かの原因で故障した場合、ア
ノード・カソード間、ゲート・カソード間が短絡状態と
なり、開放故障は皆無である。

【０００９】ＧＴＯ７の故障検出はこの現象を用いてい
る。一例は、アノード・カソード間の電圧を監視する方
法である。アノード・カソード間電圧はゲート信号と同
期し、オフ期間中は直流回路電圧が印加しオン期間中は
“０”となる。このような状態でＧＴＯ７が故障すると
アノード・カソード間は短絡状態となるのでオフ期間中
も直流回路電圧が印加されず“０”となる。図８のアノ
ード・カソード間電圧検出回路１２は、例えば図に示す
ようにフォトカプラなどの光結合素子を用いて構成され
ている。

【００１０】電圧検出回路１２の出力信号“Ａ”はＧＴ
Ｏ７が健全の時はゲート信号と同期して１，０を繰り返
し、又、ＧＴＯ７が故障すると“１”を連続出力するこ
とになる。

【００１１】従って、ゲート信号との論理回路又は
“１”信号の連続検出等によりＧＴＯ７の故障を検出し
ている。ＧＴＯ７の故障を検出する他の方法は、ＧＴＯ
７のゲート・カソード間の電圧を監視する方法である。
ＧＴＯ７のオフ期間のゲート・カソード間電圧は、ゲー
トユニット１０のオフ用ゲート出力電圧（概略１０〜２
０Ｖ）が現われる。ＧＴＯ７が故障すると前述のように
ゲート・カソード間は短絡状態となるので１〜２Ｖ程度
の電圧に低下する。従って、ＧＴＯ７のゲート・カソー
ド間の電圧を検出し、ゲート信号との論理回路又は１〜
２Ｖの連続検出等によりＧＴＯの故障を検出している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ＧＴＯ７の故障原因と
しては何等かの原因による定格電圧以上の電圧印加、定
格遮断電流以上の電流遮断及びスナバ回路９の故障など
が考えられる。スナバ回路９の故障例としては、例えば
スナバ回路９のスナバダイオード９２が短絡故障した時
は、前記スナバ回路の動作説明で述べた如くターンオン
時のスナバコンデンサ９１からの放電電流はスナバ抵抗
９３で抑制しているがスナバダイオード９２の短絡故障
により短絡故障したスナバダイオード９２を経由して過
大な放電電流がＧＴＯ７に流入し、ＧＴＯ７の電流責務
が過大となり、ついにはＧＴＯ７を故障に至らしめるこ
とになる。

【００１３】又、スナバ抵抗９３が断線故障した場合
は、ターンオン時にスナバコンンデンサ９１の電荷が放
電されず次いでターンオフした時、スナバコンデンサ９
１のサージ電圧吸収能力が低下しておりＧＴＯ７を故障
に至らしめることになる。

【００１４】スナバ回路９の故障がＧＴＯ７の故障につ
ながる例を述べたがＧＴＯにとってスナバ回路９は最も
重要な回路要素であり、その他スナバ抵抗９３の短絡故
障、スナバコンデンサ９１の故障などいづれもＧＴＯ７
を故障に至らしめることになる。

【００１５】ＧＴＯの故障要因に対して定格電圧以上の
電圧印加に対しては、図示していない制御装置により直
流電圧一定制御、直流電圧の監視、又、外来サージ電圧
に対してはアレスタ等による保護など種々の対策を施し
ている。ＧＴＯ７の定格遮断電流以上の電流遮断に対し
ては、前記制御装置による通電電流の制御、過電流保護
等の種々の対策を施している。

【００１６】しかしながら、スナバ回路９の故障に対し
ては現状ではスナバ回路９を構成している各部品の信頼
性に期待し、何等故障検出回路を設けていないのが実状
である。

【００１７】従って、現状はスナバ回路９が故障した場
合、スナバ回路９の故障に引続いてＧＴＯ７が故障する
可能性が高いがＧＴＯ７の故障を防止することはできな
い。従来技術のＧＴＯ７の故障検出回路はＧＴＯ７が故
障したと言う結果の検出であり、スナバ回路９の故障で
引続いて起こるＧＴＯ７の故障を防止することはできな
い。

【００１８】本発明の目的は、ＧＴＯ７の故障検出は勿
論、スナバ回路９の故障を検出し、引続いて起こるＧＴ
Ｏ７の故障を防止できる電力変換装置の故障検出回路を
提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、スナバ回路９のスナバ抵抗９３
の電圧を検出する電圧検出回路とオンゲート信号が送出
された時に前記電圧検出回路の電圧検出信号の有無によ
り、ＧＴＯ７及びスナバ回路９の故障を判別する回路を
具備したことを特徴とするものである。

【００２０】又、請求項２の発明は、スナバ回路９のス
ナバ抵抗９３に流れる電流を検出する電流検出回路と、
オンゲート信号が送出された時に前記電流検出回路の電
流検出信号の有無によりＧＴＯ７及びスナバ回路９の故
障を判別する回路を具備したことを特徴とするものであ
る。

【００２１】更に、請求項３の発明は、スナバ回路９の
スナバコンデンサ９１の電圧を検出する電圧検出回路
と、オンゲート信号、オフゲート信号が送出された時に
前記電圧検出回路の電圧検出信号有無によりＧＴＯ７及
びスナバ回路９の故障の有無を判別する回路を具備した
ことを特徴とするものである。

【００２２】更に又、請求項４の発明は、スナバ回路９
のスナバコンデンサ９１の電流を検出する電流検出回路
と、オンゲート信号、オフゲート信号が送出された時
に、前記電流検出回路の電流検出信号の有無によりＧＴ
Ｏ７及びスナバ回路９の故障の有無を判別する回路及び
検出電流の大きさよりＧＴＯ７及びスナバ回路９の故障
の有無を判別する回路を具備したことを特徴とするもの
である。

【００２３】

【作用】本発明のＧＴＯ７の故障及びスナバ回路９の故
障を検出する方法を理解するためにスナバ回路９の各部
の電圧、電流波形を図９乃至図１２を用いて説明する。
図中の記号ＶA-K はＧＴＯ７のアノード・カソード間電
圧、ＩR はスナバ抵抗９３に流れる電流、ＶR はスナバ
抵抗９３の電圧、ＩC はスナバコンデンサ９１に流れる
電流、ＶC はスナバコンデンサ９１の電圧を示す。

【００２４】図９は、故障の無い正常の場合のスナバ回
路９の各部の電圧及び電流波形である。ＧＴＯ７がオフ
期間中はスナバコンデンサ９１には回路の直流電圧が充
電されている。次いでＧＴＯ７がターンオンすると、ス
ナバコンデンサ９１、スナバ抵抗９３、ＧＴＯ７の経路
でスナバコンデンサ９１より放電電流が流れる。この放
電電流の大きさはスナバコンデンサ９１の充電電圧ＶC
をスナバ抵抗９３で除した値であり、先に説明したよう
にスナバ抵抗９３で放電電流を抑制してＧＴＯ７タ―ン
オン時のスナバコンデンサ９１からの電流責務を軽減し
ている。放電電流は概略スナバコンデンサ９１の容量と
スナバ抵抗９３の抵抗値で決まる時定数で減衰する。
又、スナバコンデンサの充電電圧ＶC も前記時定数で低
下して行く。先に説明したように、スナバコンデンサ９
１とスナバ抵抗９３は６μＦと５Ωを用いるのが一般的
であり、従って時定数として３０μｓ程度となる。スナ
バ抵抗９３には当然放電電流とスナバ抵抗値の乗算値が
電圧ＶR として現われる。

【００２５】次いでＧＴＯ７がターンオフした時の動作
を説明する。ＧＴＯ７がタ―ンオフすると、主回路直流
電源１よりスナバダイオ―ド９２、スンバコンデンサ９
１の経路でスナバコンデンサ９１に充電電流が流れる。
スナバコンデンサ９１の充電電圧ＶC は回路の漂遊イン
ダクタンスの電磁エネルギ分も吸収するため主回路直流
電圧より若干高く充電されるが、直に放電し主回路直流
電圧となる。

【００２６】以下ＧＴＯ７のオン・オフ動作により前記
現象が繰り返される。次に、ＧＴＯ７が故障した場合を
図１０を参照して説明する。前述のように、ＧＴＯ７の
アノード・カソード間の抵抗が“０”即ち短絡故障とな
ることが一般的である。従って、スナバ回路９には電
圧、電流が印加されず電圧、電流が“０”の状態とな
る。

【００２７】次に、スナバ回路９が故障した場合につい
て説明する。スナバ回路９はスナバコンデンサ９１、ス
ナバ抵抗９３、スナバダイオ―ド９２で構成されてい
る。これら用品の故障として考えられるのは、スナバコ
ンデンサ９１は短絡故障と開放故障、スナバ抵抗９３は
巻線の断線等による開放故障そしてスナバダイオード９
２は短絡故障である。

【００２８】以下スナバ回路の用品が故障した場合、ス
ナバ回路９の各部の電圧、電流波形について説明する。
まず、スナバ回路９のスナバダイオード９２が故障した
場合のスナバ回路９の各部の電圧、電流波形を図１２に
示す。尚、スナバダイオード９２の故障は前述より短絡
故障とする。

【００２９】ＧＴＯ７がオフ期間中はスナバコンデンサ
９１には回路の直流電圧が充電されている。この状態よ
りＧＴＯ７がターンオンするとスナバコンデンサ９１の
充電電荷は、故障ダイオード９２、ＧＴＯ７の経路で放
電される。スナバダイオード９２が健全な場合はスナバ
抵抗９３を経由してスナバ抵抗９３で抑制された電流が
ＧＴＯ７に流入していたがスナバダイオード９２の短絡
故障によりスナバ抵抗９３を経由しないでスナバダイオ
ード９２を経由して過大な電流がＧＴＯ７に流入するこ
とになる。

【００３０】次いでＧＴＯ７がターンオフすると、故障
したスナバダイオード９２を経由してスナバコンデンサ
９１は充電されるが回路現象としては図９に示す健全時
の回路現象と同じである。

【００３１】次に、スナバ抵抗９３が断線し、スナバ抵
抗９３が開放状態になった場合のスナバ回路９の各部の
電圧、電流波形を図１１に示す。ＧＴＯ７がオフ期間中
はスナバコンデンサ９１には回路の直流電圧が充電され
ている。このような状態でスナバ抵抗９３が開放状態に
なったと仮定する。ＧＴＯ７がターンオンすると本来な
らスナバ抵抗９３を通してスナバコンデンサ９１の充電
電荷は放電されるがスナバ抵抗９３が開放状態であるの
でスナバコンデンサ９１の電荷は放電されずそのままの
状態となる。一方スナバ抵抗９３の両端の電圧はＧＴＯ
７がターンオンして短絡状態であるのでスナバコンデン
サ９１の充電電圧が現われる。この状態でＧＴＯ７がタ
ーンオフすると、正常時の動作と同様スナバダイオード
９２を通してスナバコンデンサ９１には回路のインダク
タンスの電磁エネルギ分が上乗せされ、充電電圧が上昇
する。以下、ターンオフの度にスナバコンデンサの充電
電圧はステップ的に上昇して行く。

【００３２】以上の如く、ＧＴＯ７及びスナバ回路９の
スナバダイオード９２、スナバ抵抗９３、等が故障する
とスナバ回路９の各部の電圧、電流波形は正常時と異な
った様相を示す。

【００３３】以上より、前述のように構成された請求項
１の発明によれば、スナバ回路９のスナバ抵抗９３には
ＧＴＯ７のターンオンの度に電圧ＶR が現われるので、
オンゲート信号が送出された時に電圧の有無を監視する
ことによりＧＴＯ７やスナバ回路９の故障を検出でき
る。

【００３４】又、前述のように構成された請求項２の発
明によれば、スナバ回路９のスナバ抵抗９３にはＧＴＯ
７のターンオンの度に電流ＩR が流れるので、オンゲー
ト信号が送出された時に電流の有無を監視することによ
りＧＴＯ７やスナバ回路９の故障を検出できる。

【００３５】更に、請求項３の発明によれば、スナバ回
路９のスナバコンデンサ９１の電圧はＧＴＯ７のターン
オン・ターンオフの度に放電，充電を繰り返すのでオン
ゲート信号及びオフゲート信号が送出された時にすなば
コンデンサ９１の放電電圧、充電電圧を監視することに
よりＧＴＯ７やスナバ回路９の故障を検出できる。

【００３６】更に又、請求項４の発明によれば、スナバ
回路９のすなばコンデンサ９１にはＧＴＯ７のターンオ
ン・ターンオフの度に放電、充電電流が流れるので、オ
ンゲート信号、オフゲートが送出された時に充放電電流
の有無及びその電流の大きさを監視することによりＧＴ
Ｏ７やスナバ回路９の故障を検出できる。

【００３７】

【実施例】図１は請求項１に記載の発明の一実施例を示
す構成図である。図１において既に説明したＧＴＯ１個
当りの回路構成例図７と同じ用品については同一記号を
付してその説明を省略する。２１はスナバ抵抗９３の電
圧を検出する電圧検出回路であり、例えば図５に示すよ
うなフォトカプラなどの光結合素子を用いて構成され
る。図１の回路構成では図示の方向に電圧が印加される
と出力信号Ａは“０”、印加電圧“０”で“１”とな
る。２２は１ショット回路で前記制御装置からのＧＴＯ
７のオン・オフ制御信号の内オン信号２３の立上りを検
出し１ショット信号を送出する回路である。２４は論理
積回路（ＡＮＤ）回路である。

【００３８】前述のように構成することにより、正常状
態では図９のスナバ回路９の動作説明において示したよ
うにオンゲート信号が与えられるとスナバ抵抗９３には
電圧ＶR が現われる。従って、電圧検出回路２１の出力
信号Ａは“０”となり論理積回路２４の出力は“０”と
なる。スナバ回路９が故障した場合、図１０乃至図１２
に示すようにオンゲート信号が与えられた時、スナバ抵
抗９３には電圧が印加されない。従って、電圧検出回路
２１の出力信号Ａは“１”の状態であり、一方、１ショ
ット回路２２によりオンゲート信号が与えられた瞬間出
力信号は“１”となる。故に論理積回路２４の入力信号
は“１”，“１”となり故障が検出される。

【００３９】図２は請求項２に記載の発明の一実施例を
示す構成図である。同図において、２５はスナバ抵抗９
３に流れる電流を検出する電流検出器、２６は“１”，
“０”信号を反転させるインバータ回路、２２はオンゲ
ート信号２３の立上りを検出して１ショット信号を出力
する１ショット回路、２３は前記制御装置からのＧＴＯ
７をオン・オフ制御する信号の内のオンゲート信号、２
４は論理積回路である。

【００４０】前記のように構成することにより、正常状
態では図９のスナバ回路９の動作説明において示したよ
うにオンゲート信号が与えられるとスナバ抵抗９３には
電流ＩR が流れる。従って、電流検出器２５の出力信号
は“１”、インバータ回路２６で信号が“０”に反転、
故に論理積回路２４の出力は“０”となる。

【００４１】次に、ＧＴＯ７やスナバ回路９が故障した
場合図１０乃至図１２に示すように、オンゲート信号が
与えられた時、スナバ抵抗９３には電流が流れない。故
に電流検出器２５の出力信号は“０”、インバータ回路
２６により論理積回路２４の入力信号は“１”となる。
一方、１ショット回路２２の出力はオンゲート信号２３
が与えられた瞬間“１”となり、論理積回路２４の入力
信号は“１”，“１”となり故障が検出される。

【００４２】図３は請求項３に記載の発明の一実施例を
示す構成図である。図において、２１はスナバコンデン
サ９１の電圧を検出する電圧検出回路で、例えば図８に
示すようなフォトカプラなどの光結合素子を用いて構成
される。電圧検出回路２１に図示の方向に電圧が印加さ
れると出力信号Ａは“０”、印加電圧“０”で出力は
“１”となる。２６はインバータ回路、２４，２７，２
８は論理積回路、２９，３０はスナバコンデンサ９１、
スナバ抵抗９３の放電時定数により決定される遅延回
路、２２は前記制御装置からのＧＴＯ７へのオンゲート
信号２３の立上りを検出して１ショット信号を出力する
１ショット回路、３１は論理積回路２７の出力信号のパ
ルス幅を監視し規定パルス幅以下の時信号“１”を出力
するパルス幅検出回路、３２は論理和回路、２３はオン
ゲート信号、３３はオフゲート信号である。

【００４３】前述のように構成することにより、オン・
オフゲート信号に同期してスナバコンデンサ電圧は
“１”、“０”を繰り返している。オフゲート期間はス
ナバコンデンサ電圧は“１”したがって電圧検出器２１
の出力信号は“０”であり、論理積回路２８の出力信号
も“０”となる。（故障無し）又、オンゲート信号期間
はスナバコンデンサ電圧は“０”、従って、電圧検出器
２１の出力信号は“１”であり、インバータ回路２６に
より信号が反転し、論理積回路２４，２７の入力信号は
“０”となり、従って、各々の出力信号も“０”とな
る。（故障無し）、尚、遅延回路２９，３０はスナバコ
ンデンサ９１の電圧がスナバコンデンサ９１とスナバ抵
抗９３の放電時定数に基づき電圧の充電、放電特性を示
し、オン・オフゲート信号に対して若干の時間が遅れが
あるのを補正する為に設けられている。

【００４４】次に、ＧＴＯ７の短絡故障及びスナバ回路
９の故障の場合について説明する。図１０に示すように
ＧＴＯ７が短絡故障した場合はスナバコンデンサ９１の
電圧は“０”となる。故障の時は電圧検出器２１の出力
信号が“１”、オフゲート信号３３が送出され遅延回路
２９が“１”となった時に論理積回路２８の出力信号が
“１”となり故障を検出する。

【００４５】図１１に示すように、スナバ抵抗９３が断
線した場合はスナバコンデンサ９１の電圧は充電状態が
継続する。この時は電圧検出器２１の出力が“０”、イ
ンバータ回路２６の出力が“１”となる。オンゲート信
号２３が送出され遅延回路３０が“１”となった時に論
理積回路２４の出力信号が“１”となり故障を検出す
る。

【００４６】図１２に示すようにスナバダイオード９２
が短絡故障た場合は、スナバコンデンサ９１の充電電圧
の放電はスナバコンデンサ９１、スナバ抵抗９３の放電
時定数に基づき低下して行く。しかるにスナバダイオー
ド９２が短絡故障するとスナバ抵抗９３を経由せず、短
絡したスナバダイオード９２を経由して放電するためコ
ンデンサ電圧は瞬時に“０”に低下する。論理積回路２
７においてオフゲート期間中は、インバータ回路２６の
出力は“１”である。オンゲート信号２３が発生すると
１ショット回路２２の出力信号は“１”となり論理積回
路２７の出力は“１”となる。スナバ回路９の放電時定
数に従いコンデンサ電圧は低下して行くのでインバータ
回路２６の出力は“０”となる。即ち、論理積回路２７
の出力はＧＴＯ７がターンオンする時スナバ回路９の放
電時定数に基づきパルス的に信号“１”が出力される。
従ってこのパルス的信号をパルス幅検出回路３１で監視
し故障の有無を監視し故障を検出する。

【００４７】図４は請求項４に記載の発明の一実施例を
示す構成図である。図において、２５はスナバコンデン
サ９１の充放電電流を検出する電流検出器、３４は前記
スナバコンデンサ９１の充放電電流のレベル検出器、２
６はインバータ回路、２２，３５はオンゲート信号２
３、オフゲート信号３３の夫々の１ショット回路、３
６，３７は論理和回路、２４は論理積回路である。

【００４８】図４において、正常状態では、図９に示す
ようにオン・オフゲート信号に同期してスナバコンデン
サ９１には充放電電流が流れる。レベル検出器３４は正
常時の充放電電流以上に設定することにより、正常の充
放電電流では動作しない。またオンゲート・オフゲート
信号が与えられた時、スナバコンデンサ９１に充放電電
流が流れるので、インバータ回路２６の出力はオン・オ
フゲート信号送出時は“０”となる。従って、論理積回
路２４の出力は“０”となる。（故障で無い）ＧＴＯ７
が短絡故障した場合及びスナバ回路９が故障した場合
は、図１０乃至図１２に示すように、充放電電流が
“０”、充放電電流のどちらかが“０”、及び過大な放
電電流等の現象が現われる。過大な放電電流はレベル検
出器３４で検出、又オン・オフゲート信号送出時の充放
電電流の“０”又は一方の“０”は論理積回路４９で検
出する。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、スナバ回路のスナバ抵抗の電圧を監視すること
により、自己消弧形半導体素子及びスナバ回路の故障を
検出でき、更にスナバ回路の故障検出によりスナバ回路
の故障により引続いて発生する恐れのある自己消弧形半
導体素子の故障を未然に防止する必要な処置が可能とな
る。

【００５０】又、請求項２の発明によれば、スナバ回路
のスナバ抵抗の電流を監視することにより、自己消弧形
半導体素子及びスナバ回路の故障を検出でき、更にスナ
バ回路の故障検出によりスナバ回路の故障により引続い
て発生する恐れのある自己消弧形半導体素子の故障を未
然に防止する必要な処置が可能となる。

【００５１】更に、請求項３の発明によれば、スナバ回
路のスナバコンデンサの電圧を監視することにより、自
己消弧形半導体素子及びスナンバ回路の故障を検出で
き、更にスナバ回路の故障検出によりスナバ回路の故障
により引続いて発生する恐れのある自己消弧形半導体素
子の故障を未然に防止する必要な処置が可能となる。

【００５２】更に又、請求項４の発明によれば、スナバ
回路のスナバコンデンサの電流を監視することにより、
自己消弧形半導体素子及びスナンバ回路の故障を検出で
き、更にスナバ回路の故障検出によりスナバ回路の故障
により引続いて発生する恐れのある自己消弧形半導体素
子の故障を未然に防止する必要な処置が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明の一実施例を示す構成
図。

【図２】請求項２に記載の発明の一実施例を示す構成
図。

【図３】請求項３に記載の発明の一実施例を示す構成
図。

【図４】請求項４に記載の発明の一実施例を示す構成
図。

【図５】［図１］の電圧検出回路の具体的一例を示す構
成図。

【図６】請求項１乃至請求項４の発明が適用できる自励
変換器の主回路構成図。

【図７】［図６］の自励変換器を構成する１個の自己消
弧形半導体素子とスナバ回路の接続を示した図。

【図８】自己消弧形半導体素子のアノード・カソード間
電圧を検出する電圧検出回路の一例を示す構成図。

【図９】自己消弧形半導体素子及びスナバ回路がの正常
な場合におけるスナバ回路各部の波形図。

【図１０】自己消弧形半導体素子が短絡故障した場合の
スナバ回路各部の波形図。

【図１１】スナバ回路のスナバ抵抗が断線した場合にお
けるスナバ回路各部の波形図。

【図１２】スナバ回路のスナバダイオードが短絡故障し
た場合におけるスナバ回路各部の波形図。

【符号の説明】

１ …直流電源 ２…
直流コンデンサ ３ …自励変換器 ４…
連系リアクトル ５ …変圧器 ６…
負荷 ７ …自己消弧形半導体素子 ８…
帰還ダイオード ２１ …電圧検出回路 ２２…
１ショット回路 ２３ …オンゲート信号 ２４…
論理積回路 ２５ …電流検出器 ２６…
インハータ回路 ２７ …論理積回路 ２８…
論理積回路 ２９ …遅延回路 ３０…
遅延回路 ３１ …パルス幅検出回路 ３２…
論理和回路 ３３ …オフゲート信号 ３４…
レベル検出器 ３５ …１ショット回路 ３６…
論理和回路 ３７ …論理和回路 ９１…
スナバコンデンサ ９２ …スナバダイオード ９３…
スナバ抵抗

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自己消弧形半導体素子のアノード・
   カソード間にダイオードと抵抗の並列回路と、これにコ
   ンデンサを直列接続して成るスナバ回路を前記ダイオー
   ドのアノード側を前記自己消弧形半導体素子のアノード
   側になるように並列接続した自己消弧形半導体素子を用
   いた電力変換装置において、前記抵抗の電圧を検出する
   電圧検出回路と、前記自己消弧形半導体素子のオンゲー
   ト信号が送出された時前記電圧検出回路の電圧検出信号
   の有無により前記自己消弧形半導体素子及び故日前記ス
   ナバ回路の故障を判別する論理回路を具備した電力変換
   装置の故障検出回路。
2. 【請求項２】 自己消弧形半導体素子のアノード・
   カソード間にダイオードと抵抗の並列回路と、これにコ
   ンデンサを直列接続して成るスナバ回路を前記ダイオー
   ドのアノード側を前記自己消弧形半導体素子のアノード
   側になるように並列接続した自己消弧形半導体素子を用
   いた電力変換装置において、前記抵抗に流れる電流を検
   出する電流検出回路と、前記自己消弧形半導体素子のオ
   ンゲート信号が送出された時前記電流検出回路の電流検
   出信号の有無により前記自己消弧形半導体素子及び前記
   スナバ回路の故障を判別する論理回路を具備した電力変
   換装置の故障検出回路。
3. 【請求項３】 自己消弧形半導体素子のアノード・
   カソード間にダイオードと抵抗の並列回路と、これにコ
   ンデンサを直列接続して成るスナバ回路を前記ダイオー
   ドのアノード側を前記自己消弧形半導体素子のアノード
   側になるように並列接続した自己消弧形半導体素子を用
   いた電力変換装置において、前記コンデンサの電圧を検
   出する電圧検出回路と、前記自己消弧形半導体素子のオ
   ンゲート信号及びオフゲート信号が送出された時前記電
   圧検出回路の電圧検出信号の有無により前記自己消弧形
   半導体素子及び前記スナバ回路の故障を判別する論理回
   路を具備した電力変換装置の故障検出回路。
4. 【請求項４】 自己消弧形半導体素子のアノード・
   カソード間にダイオードと抵抗の並列回路と、これにコ
   ンデンサを直列接続して成るスナバ回路を前記ダイオー
   ドのアノード側を前記自己消弧形半導体素子のアノード
   側になるように並列接続した自己消弧形半導体素子を用
   いた電力変換装置において、前記コンデンサに流れる電
   流を検出する電流検出回路と、この検出電流の大きさを
   判定するレベル検出器及び前記自己消弧形半導体素子の
   オンゲート信号及びオフゲート信号が送出された時前記
   電流検出回路の電流検出信号の有無により前記自己消弧
   形半導体素子及び前記スナバ回路の故障を判別する論理
   回路を具備した電力変換装置の故障検出回路。