JPH08251937A - 電流型インバータの過電圧保護装置 - Google Patents

電流型インバータの過電圧保護装置

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JPH08251937A
JPH08251937A JP7046986A JP4698695A JPH08251937A JP H08251937 A JPH08251937 A JP H08251937A JP 7046986 A JP7046986 A JP 7046986A JP 4698695 A JP4698695 A JP 4698695A JP H08251937 A JPH08251937 A JP H08251937A
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JP
Japan
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voltage
circuit
overvoltage
inverter
converter
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Withdrawn
Application number
JP7046986A
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English (en)
Inventor
Naoshi Shibata
直志 柴田
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Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンバータに接続されたインバータで、容量
性負荷を定電流制御する場合において、軽負荷時あるい
は負荷開放時に生じる過電圧から機器を保護する。 【構成】 インバータに供給される電圧を電圧検出器で
検出し、これを過電圧判定回路で所定の基準電圧と比較
する。過電圧が検出されると定電流制御の目標電圧を低
下させるか、インバータの短絡等の過電流に対する保護
を行なう。上記電圧の検出は、コンバータの出力側に設
けた、コンバータ起動時の電流通路を確保する回路内に
設けた放電回路を、分圧抵抗回路の構成とし、この分圧
電圧に対して行なう。,

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、コンバータから供給
される直流電流を受けるインバータに容量性負荷を接続
して、定電流制御を行なう電流型インバータに関し、特
に軽負荷時あるいは負荷開放時に発生する電圧の過上昇
から機器を保護する過電圧保護装置に関する。
【0002】
【従来の技術】放電装置等の容量性負荷を定電流制御す
ることを目的として、図4に示すようなコンバータに電
流型インバータを接続した電源装置1が使用されてい
る。
【0003】図4において、2は2直列6パルスの多重
コンバータで、商用電源に接続する三相変圧器3とし
て、Y結線とΔ結線の2種の2次巻線を持つものを用い
て30°の位相差を持つ二次電圧を作り出し、これらを
3相ブリッジ接続のサイリスタ位相制御回路4a,4b
で出力制御を行ないながら整流し、その出力を加算合成
して、リップル分の少ない直流電圧を得ている。5は直
流リアクトルである。
【0004】6はブリッジ接続したサイリスタ位相制御
回路6aを用いたインバータで、多重コンバータ2から
供給される直流電流を、所定周波数の交流に変換してコ
ンデンサ成分を主体とする容量性負荷7に供給してい
る。このインバータ6の転流は、容量性負荷7のチャー
ジ電圧を利用して行われる。
【0005】なお、上記サイリスタ位相制御回路4a,
4b、6aは、各々GTO等の他のゲート制御整流素子
によって構成することもできる。
【0006】8は定電流制御回路で、インバータ6に供
給される電流を電流検出器9によって検出し、負荷7に
定電流が流れるように、コンバータ2を位相制御する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記構成では、負荷変
動等により容量性負荷7が軽負荷状態になった場合は、
定電流制御のため負荷電圧(インバータ出力電圧)及び
インバータ6の入力側の直流電圧が高くなってしまい、
定格値を超えてしまうことがあった。
【0008】また、負荷7のヒューズ溶断等の負荷開放
時には、これに対して定電流を維持しようとして、イン
バータ6の出力側及び入力側(コンバータ2の出力)に
急激な電圧上昇が発生し、インバータ6の構成素子であ
る高速サイリスタ等を破損することがあった。
【0009】そこで、本発明は、このような場合に、過
電圧を検出して回路を保護する電流型インバータの過電
圧(OV)保護装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明が提供する電流型
インバータの過電圧保護装置は、商用交流を直流化する
コンバータに接続したインバータに容量性負荷を接続
し、この負荷に定電流を供給すべくコンバータとインバ
ータを制御する装置において、
【0011】インバータに供給される電圧を検出する電
圧検出器と、検出した電圧を所定の基準電圧と比較する
過電圧判定回路と、過電圧判定回路が基準電圧を超える
電圧を検出したとき電圧上昇を防止する保護回路とを具
備したことを特徴とする。
【0012】上記構成における過電圧の検出は、例え
ば、コンバータの出力側に、コンバータ起動時の電流通
路を確保するダイオードとコンデンサの直列回路を接続
するとともに、このコンデンサと並列に放電回路として
分圧抵抗回路を接続し、ここで分圧した電圧を上記電圧
検出器が検出するという構成によって行うことができ
る。
【0013】
【作用】電圧検出器と過電圧判定回路によって、過電圧
が検出されると、保護回路が、例えば定電流制御目標値
の低下、又はインバータ短絡等の過電圧防止対策を行
い、機器を過電圧から保護する。
【0014】また、過電圧の検出を、コンバータ起動時
の電流通路を確保するために設けた回路の一部を分圧回
路として利用することにより、コンバータの起動を確保
しながら装置のコンパクト化が図れる。
【0015】
【実施例】本発明を、実施例について説明する。
【0016】図1において、図4で説明したものは、同
一ないし同等物を示し、説明を省略する。
【0017】図1で、図4から付加又は改良された部分
について説明する。
【0018】8aは定電流制御回路で、過電圧発生時
に、これを過電圧判定回路で検出して保護回路で電圧上
昇を抑える機能を、図4で説明した回路8に付加して構
成されている。この定電流制御回路8aの基本機能は、
図4の回路8と同様に、電流検出器9によってインバー
タ6に供給される電流を検出し、負荷7に定電流が流れ
るように、コンバータ2を位相制御するものである。
【0019】10はコンバータの起動電流通電回路で、
コンバータの出力側にダイオード11とコンデンサ12
の直列回路に接続し、さらにコンデンサ12と並列に、
放電回路として分圧抵抗回路13を接続している。
【0020】14は電圧検出器である絶縁アンプで、分
圧抵抗回路13によって分圧されたインバータ6の入力
電圧を検出する。
【0021】定電流制御回路8a内には、検出した直流
電圧を所定の基準電圧と比較する過電圧判定回路15
と、過電圧判定回路15が基準電圧を超える電圧を検出
したとき電圧上昇を防止する保護回路(例えば、定電流
制御の目標値を小さくし、あるいはインバータ6を短絡
状態とする回路)が設けられている。
【0022】この過電圧判定回路15は、例えば図2に
示すように構成される。
【0023】図2において、16は入力回路、17a,
17bはポテンショメータ等によって構成された第1及
び第2の基準電圧発生器、18a,18bは第1及び第
2のコンパレータ、19,20はNOT回路、21,2
2はANDゲートである。
【0024】この回路15は、17aで電流制限の開始
レベル(例えば定格の120%)を設定し、対応するコ
ンパレータ18aで,インバータ6の入力電圧がこれを
超えたときハイレベル出力させ、また、17bでインバ
ータ短絡の動作レベル(例えば定格の150%)を設定
し、対応するコンパレータ18bに,インバータ6の入
力電圧がこれを超えたときハイレベル出力させるもので
ある。
【0025】これによって、インバータ6の入力電圧が
120%未満のとき、ANDゲート21からハイレベル
の通常運転の指令信号Aが出力され、同電圧が120%
以上150%未満のとき、ANDゲート22からハイレ
ベルの目標電流値低下の指令信号Bが出力され、同電圧
が150%以上のとき、コンパレータ18bからハイレ
ベルのインバータ6の短絡指令信号Cが出力されること
になる。
【0026】上記装置の動作を説明する。
【0027】起動の際には、容量性負荷7が放電を開始
していないので、コンバータ2の出力側に電流通路を確
保する必要がある。これは起動電流通電回路10のコン
デンサ12にダイオード11を通して電流が流れ込むこ
とによって確保される。この動作は、起動前に分圧抵抗
回路13を通してコンデンサ電荷が放電されていること
によって確保される。
【0028】定電流制御回路8aは、電流検出器9で検
出したインバータ6への流入電流を検出し、これが所定
の設定値に従うように、コンバータ2に点弧パルスを供
給して、容量性負荷7の定電流制御を行なう。
【0029】そして、容量性負荷が軽負荷状態になった
とき、あるいはヒューズ溶断等による負荷開放によって
インバータに供給される電圧が過電圧になると、これを
電圧検出器14で検出して、過電圧判定回路15で所定
の基準電圧と比較し、保護回路(定電流制御回路8aの
持つ位相制御回路の点弧制御等が用いられる)によって
電圧上昇を防止する。
【0030】この動作は、図2に示す過電圧判定回路1
5における判定結果によって、次の3種類の場合に分け
られる。
【0031】基準電圧発生器17a,17bの設定を上
述例の大きさとする。検出した電圧が定格の120%未
満の場合は、通常運転の指令信号Aが出力され、過電圧
保護は行なわれない。120%以上150%未満の場合
は、目標電流値低下の指令信号Bが出力され、定電流制
御回路8aは、定電流制御の目標電流を低下させて運転
を継続する。150%を超えて短絡指令信号Cが出力さ
れると、負荷開放の状態とみなし、インバータ6の短絡
を、例えばインバータ6のブリッジを構成する全サイリ
スタの同時導通によって行う。
【0032】上記実施例は、起動電流通電回路10を、
コンデンサ12によって構成しているが、図3に示すよ
うに、コンバータ2の出力側に設けた分圧抵抗回路23
によって、起動電流通路の確保と、電圧検出器14への
入力を行なうようにしても良い。
【0033】また、コンバータ2の起動電流の確保を別
の手段によって行なう場合、あるいは起動電流の確保が
必要ない場合は、単に電圧検出器によってインバータ6
に加わる電圧を検出するようにしてもよい。
【0034】
【発明の効果】この発明によれば、コンバータにつない
だインバータによって容量性負荷を定電流制御する場合
において、容量性負荷が軽負荷状態になったときには、
設定電流値を下げて、運転を継続することができ、また
負荷が開放状態になったときの過電圧から、高速サイリ
スタ等の機器を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の電流型インバータの過電圧保護装置
の構成例を示す図
【図2】図1の定電流制御回路内の過電圧判定回路の構
成例を示す図
【図3】この発明の他の実施例を示す図
【図4】従来の電流型インバータの過電圧保護装置を示
す図
【符号の説明】
2 コンバータ 4a,4b,6b サイリスタ位相制御回路 5 直流リアクトル 6 インバータ 7 容量性負荷 8a 定電流制御回路(保護回路) 9 電流変成器 10 起動電流通電回路 11 ダイオード 12 コンデンサ 14 電圧検出器(絶縁アンプ) 15 過電圧判定回路 17a,17b 基準電圧発生回路 18a,18b コンパレータ 19,20 NOT回路 21,22 AND回路 23 分圧抵抗回路(起動電流通電回路)
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年3月9日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 商用交流を直流化するコンバータに接続
    したインバータに容量性負荷を接続し、この負荷に定電
    流を供給すべくコンバータとインバータを制御する装置
    において、 インバータに供給される電圧を検出する電圧検出器と、
    検出した電圧を所定の基準電圧と比較する過電圧判定回
    路と、過電圧判定回路が基準電圧を超える電圧を検出し
    たとき電圧上昇を防止する保護回路とを具備したことを
    特徴とする電流型インバータの過電圧保護装置。
  2. 【請求項2】 コンバータの出力側に、コンバータ起動
    時の電流通路を確保するダイオードとコンデンサの直列
    回路を接続するとともに、このコンデンサと並列に放電
    回路として分圧抵抗回路を接続し、ここで分圧した電圧
    を上記電圧検出器が検出するようにしたことを特徴とす
    る請求項1に記載した電流型インバータの過電圧保護装
    置。
JP7046986A 1995-03-07 1995-03-07 電流型インバータの過電圧保護装置 Withdrawn JPH08251937A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008533958A (ja) * 2005-03-09 2008-08-21 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 12パルス高圧直流送電
JP2021078309A (ja) * 2019-11-13 2021-05-20 富士電機株式会社 ゲート駆動装置及び電力変換装置

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Effective date: 20020507