JPH09205776A - 回生チョッパ装置の保護装置 - Google Patents
回生チョッパ装置の保護装置Info
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- JPH09205776A JPH09205776A JP8011500A JP1150096A JPH09205776A JP H09205776 A JPH09205776 A JP H09205776A JP 8011500 A JP8011500 A JP 8011500A JP 1150096 A JP1150096 A JP 1150096A JP H09205776 A JPH09205776 A JP H09205776A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】回生チョッパ装置の保護に際し、ヒューズの過
電流熔断時に、チョッパ装置の構成部品のみならずコン
バータやインバータ等の構成部品をも破損させることの
ないようにする。 【解決手段】コンバータやインバータ等のスナバ回路の
蓄積エネルギを電源に回生するチョッパ装置の保護装置
で、ヒューズの過電流熔断時に、チョッパリアクトルＬ
ＣＨの蓄積エネルギを、何らかの原因により破損した回
生ダイオードＤＲＣＨを介して還流させるダイオードを
設ける。
電流熔断時に、チョッパ装置の構成部品のみならずコン
バータやインバータ等の構成部品をも破損させることの
ないようにする。 【解決手段】コンバータやインバータ等のスナバ回路の
蓄積エネルギを電源に回生するチョッパ装置の保護装置
で、ヒューズの過電流熔断時に、チョッパリアクトルＬ
ＣＨの蓄積エネルギを、何らかの原因により破損した回
生ダイオードＤＲＣＨを介して還流させるダイオードを
設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回生チョッパ装置
の保護装置に係り、特にインバータやコンバータ等のス
ナバエネルギを電源に回生するのに好適な回生チョッパ
装置の保護装置に関する。
の保護装置に係り、特にインバータやコンバータ等のス
ナバエネルギを電源に回生するのに好適な回生チョッパ
装置の保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自己消弧素子を用いて電力変換装置を構
成し、交流から直流あるいは直流から交流に電力変換す
る装置は、多くの分野で用いられている。特に、トラン
ジスタやＧＴＯサイリスタ等を用いた電圧型コンバータ
・インバータは、一般産業用は勿論、電気鉄道や圧延機
・電力の分野でも実用化が進み、ますます大容量化（高
電圧，大電流）が図られている。
成し、交流から直流あるいは直流から交流に電力変換す
る装置は、多くの分野で用いられている。特に、トラン
ジスタやＧＴＯサイリスタ等を用いた電圧型コンバータ
・インバータは、一般産業用は勿論、電気鉄道や圧延機
・電力の分野でも実用化が進み、ますます大容量化（高
電圧，大電流）が図られている。
【０００３】このような自己消弧素子を用いた電力変換
装置では、自己消弧素子のオン・オフ制御に基づいて自
己消弧素子に印加される電流・電圧のストレスを軽減す
るために、電流スナバ（自己消弧素子に直列接続される
アノードリアクトルや放電抵抗等で構成）回路や電圧ス
ナバ（自己消弧素子に並列接続されるスナバコンデンサ
や放電抵抗等で構成）回路が設けられ、通常は、これら
アノードリアクトルやスナバコンデンサの蓄積エネルギ
がその放電抵抗に消費される。このため、電力変換装置
が大容量化すると共に、スナバ回路の抵抗損失も大きく
なり、電力変換装置の変換効率が低下するという問題が
生じてきた。
装置では、自己消弧素子のオン・オフ制御に基づいて自
己消弧素子に印加される電流・電圧のストレスを軽減す
るために、電流スナバ（自己消弧素子に直列接続される
アノードリアクトルや放電抵抗等で構成）回路や電圧ス
ナバ（自己消弧素子に並列接続されるスナバコンデンサ
や放電抵抗等で構成）回路が設けられ、通常は、これら
アノードリアクトルやスナバコンデンサの蓄積エネルギ
がその放電抵抗に消費される。このため、電力変換装置
が大容量化すると共に、スナバ回路の抵抗損失も大きく
なり、電力変換装置の変換効率が低下するという問題が
生じてきた。
【０００４】このため、最近は、スナバ回路の蓄積エネ
ルギを電源側に回生する種々の方式が提案，実用化され
てる。例えば、特開平1−198280 号公報『３点インバー
タ』がその一例で、自己消弧素子のオン・オフ制御に対
応して、スナバ回路の蓄積エネルギを、一旦、別設した
コンデンサに蓄電し、この蓄積エネルギを自己消弧素子
で構成されるチョッパで電源側に回生する。
ルギを電源側に回生する種々の方式が提案，実用化され
てる。例えば、特開平1−198280 号公報『３点インバー
タ』がその一例で、自己消弧素子のオン・オフ制御に対
応して、スナバ回路の蓄積エネルギを、一旦、別設した
コンデンサに蓄電し、この蓄積エネルギを自己消弧素子
で構成されるチョッパで電源側に回生する。
【０００５】ここで、図５に具体的な回生チョッパ回路
を示し、この回生チョッパ回路に必要な保護について図
６を用いて簡単に述べる。
を示し、この回生チョッパ回路に必要な保護について図
６を用いて簡単に述べる。
【０００６】図５で、ＩＮＶはその構成が公知（特開参
照）であるインバータ，ＣＣＨはインバータＩＮＶのス
ナバ回路の蓄積エネルギを蓄電するコンデンサで、その
充電電圧は回生チョッパ回路の入力電圧となる。ＧＴＯ
ＣＨはチョッピング動作を行う自己消弧素子で、ここで
はＧＴＯサイリスタで示してある。ＤＦＣＨは自己消弧
素子ＧＴＯＣＨの逆並列ダイオード、それに自己消弧素
子ＧＴＯＣＨの電圧スナバを構成するスナバコンデンサ
ＣＳＣＨとスナバダイオードＤＳＣＨと放電抵抗ＲＳＣ
Ｈ、及び自己消弧素子ＧＴＯＣＨの電流スナバを構成す
るアノードリアクトルＬＡＣＨと還流ダイオードＤＬＡ
ＣＨと放電抵抗ＲＬＡＣＨとがそれぞれ図示のように接
続される。また、ＬＣＨは自己消弧素子ＧＴＯＣＨのオ
ン・オフ制御により電源側に流れるチョッピング電流を
平滑するリアクトル、ＤＲＣＨは自己消弧素子ＧＴＯＣ
Ｈのオフ時にチョッピング電流の一部を電源への回生電
流として流す回生ダイオード、それに回生ダイオードの
スナバを構成するスナバコンデンサＣＲＣＨと抵抗ＲＲ
ＣＨとがそれぞれ図示のように接続される。更に、イン
バータＩＮＶの電源となるフイルタコンデンサＣＦ（コ
ンバータ・インバータシステムでは、コンバータの出力
電圧が充電される）が図示のように接続される。
照）であるインバータ，ＣＣＨはインバータＩＮＶのス
ナバ回路の蓄積エネルギを蓄電するコンデンサで、その
充電電圧は回生チョッパ回路の入力電圧となる。ＧＴＯ
ＣＨはチョッピング動作を行う自己消弧素子で、ここで
はＧＴＯサイリスタで示してある。ＤＦＣＨは自己消弧
素子ＧＴＯＣＨの逆並列ダイオード、それに自己消弧素
子ＧＴＯＣＨの電圧スナバを構成するスナバコンデンサ
ＣＳＣＨとスナバダイオードＤＳＣＨと放電抵抗ＲＳＣ
Ｈ、及び自己消弧素子ＧＴＯＣＨの電流スナバを構成す
るアノードリアクトルＬＡＣＨと還流ダイオードＤＬＡ
ＣＨと放電抵抗ＲＬＡＣＨとがそれぞれ図示のように接
続される。また、ＬＣＨは自己消弧素子ＧＴＯＣＨのオ
ン・オフ制御により電源側に流れるチョッピング電流を
平滑するリアクトル、ＤＲＣＨは自己消弧素子ＧＴＯＣ
Ｈのオフ時にチョッピング電流の一部を電源への回生電
流として流す回生ダイオード、それに回生ダイオードの
スナバを構成するスナバコンデンサＣＲＣＨと抵抗ＲＲ
ＣＨとがそれぞれ図示のように接続される。更に、イン
バータＩＮＶの電源となるフイルタコンデンサＣＦ（コ
ンバータ・インバータシステムでは、コンバータの出力
電圧が充電される）が図示のように接続される。
【０００７】この図５に示される回生チョッパ回路で、
回生ダイオードＤＲＣＨが何らかの原因により破損した
場合を考えると、リアクトルＬＣＨを介して過電流が流
れ込むと共に、自己消弧素子ＧＴＯＣＨのオン時に、イ
ンバータＩＮＶからも過電流が流れ込むことになる。そ
こで、これら過電流を遮断して回生チョッパ回路やイン
バータ回路を保護するヒューズＦＵは、図５に図示され
るように回生ダイオードＤＲＣＨに直列接続されること
が考えられる。
回生ダイオードＤＲＣＨが何らかの原因により破損した
場合を考えると、リアクトルＬＣＨを介して過電流が流
れ込むと共に、自己消弧素子ＧＴＯＣＨのオン時に、イ
ンバータＩＮＶからも過電流が流れ込むことになる。そ
こで、これら過電流を遮断して回生チョッパ回路やイン
バータ回路を保護するヒューズＦＵは、図５に図示され
るように回生ダイオードＤＲＣＨに直列接続されること
が考えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図５のヒュ
ーズＦＵによる保護装置では、回生チョッパ回路の保護
として、図６に示すような問題がある。すなわち、ヒュ
ーズＦＵが図６（イ）に示すように、回生チョッパ回路
やインバータ回路の過電流によって熔断すると、それま
での過電流で蓄積されたリアクトルＬＣＨのエネルギが
図６(ロ)に示すように、回生チョッパの入力コンデンサ
ＣＣＨに充電され、入力コンデンサＣＣＨが過充電され
る。その結果、入力コンデンサＣＣＨは勿論のこと、自
己消弧素子ＧＴＯＣＨや、場合によってはインバータＩ
ＮＶ側部品等を破損する問題がある。
ーズＦＵによる保護装置では、回生チョッパ回路の保護
として、図６に示すような問題がある。すなわち、ヒュ
ーズＦＵが図６（イ）に示すように、回生チョッパ回路
やインバータ回路の過電流によって熔断すると、それま
での過電流で蓄積されたリアクトルＬＣＨのエネルギが
図６(ロ)に示すように、回生チョッパの入力コンデンサ
ＣＣＨに充電され、入力コンデンサＣＣＨが過充電され
る。その結果、入力コンデンサＣＣＨは勿論のこと、自
己消弧素子ＧＴＯＣＨや、場合によってはインバータＩ
ＮＶ側部品等を破損する問題がある。
【０００９】本発明の目的は、コンバータやインバータ
等のスナバ回路の蓄積エネルギを電源に回生するチョッ
パ装置の保護装置で、ヒューズの過電流熔断時に、チョ
ッパ装置の構成部品のみならずコンバータやインバータ
等の構成部品をも破損させることのないチョッパ装置の
保護装置を提供することにある。
等のスナバ回路の蓄積エネルギを電源に回生するチョッ
パ装置の保護装置で、ヒューズの過電流熔断時に、チョ
ッパ装置の構成部品のみならずコンバータやインバータ
等の構成部品をも破損させることのないチョッパ装置の
保護装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、コンバータや
インバータ等のスナバ回路の蓄積エネルギを電源に回生
するチョッパ装置の保護装置で、ヒューズの過電流熔断
時に、リアクトルLCHの蓄積エネルギを、何らかの原因
により破損した回生ダイオードＤＲＣＨを介して還流さ
せるダイオードを設けることにある。
インバータ等のスナバ回路の蓄積エネルギを電源に回生
するチョッパ装置の保護装置で、ヒューズの過電流熔断
時に、リアクトルLCHの蓄積エネルギを、何らかの原因
により破損した回生ダイオードＤＲＣＨを介して還流さ
せるダイオードを設けることにある。
【００１１】このため、ヒューズの過電流熔断時に、回
生チョッパの入力コンデンサＣＣＨを過充電することな
く、よってチョッパ装置の構成部品のみならずコンバー
タやインバータ等の構成部品をも破損させることのない
特徴がある。
生チョッパの入力コンデンサＣＣＨを過充電することな
く、よってチョッパ装置の構成部品のみならずコンバー
タやインバータ等の構成部品をも破損させることのない
特徴がある。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による回生チョッ
パ装置の保護装置の一実施例で、図５の従来例に対応し
て示してある。すなわち、図１では、図５の従来例回路
におけるリアクトルＬＣＨと回生ダイオードＤＲＣＨの
直列接続回路にダイオードＤＰを並列接続してある。図
５の従来例で説明したと同様に、回生ダイオードＤＲＣ
Ｈが何らかの原因により破損すると、図６（ａ）のよう
に過電流が流れてヒューズＦＵが熔断する。このとき、
リアクトルＬＣＨに流れていた過電流により蓄積された
エネルギは、図２に示すように、破損した回生ダイオー
ドＤＲＣＨと新たに設けたダイオードＤＰを還流する。
なお、新たに設けたダイオードＤＰには、通常のチョッ
パ制御では電流が流れることはなく、電流容量の小さな
ダイオードつまり安価なダイオードを使用できるもので
ある。
パ装置の保護装置の一実施例で、図５の従来例に対応し
て示してある。すなわち、図１では、図５の従来例回路
におけるリアクトルＬＣＨと回生ダイオードＤＲＣＨの
直列接続回路にダイオードＤＰを並列接続してある。図
５の従来例で説明したと同様に、回生ダイオードＤＲＣ
Ｈが何らかの原因により破損すると、図６（ａ）のよう
に過電流が流れてヒューズＦＵが熔断する。このとき、
リアクトルＬＣＨに流れていた過電流により蓄積された
エネルギは、図２に示すように、破損した回生ダイオー
ドＤＲＣＨと新たに設けたダイオードＤＰを還流する。
なお、新たに設けたダイオードＤＰには、通常のチョッ
パ制御では電流が流れることはなく、電流容量の小さな
ダイオードつまり安価なダイオードを使用できるもので
ある。
【００１３】図１の実施例によれば、回生チョッパの入
力コンデンサＣＣＨを過充電することなく、よって回生
チョッパ装置の構成部品のみならずコンバータやインバ
ータ等の構成部品をも破損させることのない効果があ
る。
力コンデンサＣＣＨを過充電することなく、よって回生
チョッパ装置の構成部品のみならずコンバータやインバ
ータ等の構成部品をも破損させることのない効果があ
る。
【００１４】図３は、本発明による回生チョッパ装置の
保護装置の他の一実施例を示すもので、新たに設けたダ
イオードＤＰと直列に放電抵抗ＲＰを接続してある。図
１の実施例では、リアクトルＬＣＨに流れていた過電流
の大きさによってはその蓄積エネルギも大きなものにな
り、この蓄積エネルギを還流させるダイオードＤＰは熱
的容量の大きなものつまり高価なダイオードを必要とす
る。このため、図２の実施例では、蓄積エネルギの一部
を放電抵抗ＲＰに消費させることで、ダイオードＤＰの
熱的容量を軽減させて安価なダイオードを使用できるよ
うにしたものである。
保護装置の他の一実施例を示すもので、新たに設けたダ
イオードＤＰと直列に放電抵抗ＲＰを接続してある。図
１の実施例では、リアクトルＬＣＨに流れていた過電流
の大きさによってはその蓄積エネルギも大きなものにな
り、この蓄積エネルギを還流させるダイオードＤＰは熱
的容量の大きなものつまり高価なダイオードを必要とす
る。このため、図２の実施例では、蓄積エネルギの一部
を放電抵抗ＲＰに消費させることで、ダイオードＤＰの
熱的容量を軽減させて安価なダイオードを使用できるよ
うにしたものである。
【００１５】図４は、本発明による回生チョッパ装置の
保護装置のさらに他の一実施例を示すもので、図２の実
施例で述べた放電抵抗ＲＰをアノードリアクトルＬＡＣ
Ｈの放電抵抗ＲＬＡＣＨと兼用したものである。このた
め、図３の実施例では、図１におけるアノードリアクト
ルＬＡＣＨの回路を、回生ダイオードＤＲＣＨとヒュー
ズＦＵの間に接続してある。このため、放電抵抗ＲＬＡ
ＣＨを新たに設ける必要がなく、回生チョッパ装置を安
価なものにできる効果がある。
保護装置のさらに他の一実施例を示すもので、図２の実
施例で述べた放電抵抗ＲＰをアノードリアクトルＬＡＣ
Ｈの放電抵抗ＲＬＡＣＨと兼用したものである。このた
め、図３の実施例では、図１におけるアノードリアクト
ルＬＡＣＨの回路を、回生ダイオードＤＲＣＨとヒュー
ズＦＵの間に接続してある。このため、放電抵抗ＲＬＡ
ＣＨを新たに設ける必要がなく、回生チョッパ装置を安
価なものにできる効果がある。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、コンバータやインバー
タ等のスナバ回路の蓄積エネルギを電源に回生するチョ
ッパ装置の保護装置で、ヒューズの過電流熔断時に、チ
ョッパ装置の構成部品のみならずコンバータやインバー
タ等の構成部品をも破損させることがない。
タ等のスナバ回路の蓄積エネルギを電源に回生するチョ
ッパ装置の保護装置で、ヒューズの過電流熔断時に、チ
ョッパ装置の構成部品のみならずコンバータやインバー
タ等の構成部品をも破損させることがない。
【図１】本発明による回生チョッパ装置の保護装置の一
実施例の回路図。
実施例の回路図。
【図２】本発明による回生チョッパ装置の保護装置にお
ける保護動作の説明図。
ける保護動作の説明図。
【図３】本発明による回生チョッパ装置の保護装置の第
二の実施例の説明図。
二の実施例の説明図。
【図４】本発明による回生チョッパ装置の保護装置の第
三の実施例の回路図。
三の実施例の回路図。
【図５】チョッパ装置の保護装置の従来例の回路図。
【図６】チョッパ装置の保護装置の従来実施例における
保護動作の説明図。
保護動作の説明図。
ＩＮＶ…インバータ、ＣＣＨ…チョッパ入力コンデン
サ、ＧＴＯＣＨ…ＧＴＯサイリスタ、ＤＦＣＨ…逆並列
ダイオード、ＣＳＣＨ，ＣＲＣＨ…スナバコンデンサ、
ＤＳＣＨ…スナバダイオード、ＲＳＣＨ，ＲＲＣＨ…ス
ナバ放電抵抗、ＬＡＣＨ…アノードリアクトル、ＤＬＡ
ＣＨ…還流ダイオード、ＲＬＡＣＨ…放電抵抗、ＬＣＨ
…チョッパリアクトル、ＤＲＣＨ…回生ダイオード、Ｆ
Ｕ…ヒューズ、ＣＦ…フイルタコンデンサ、ＤＰ…エネ
ルギ還流ダイオード。
サ、ＧＴＯＣＨ…ＧＴＯサイリスタ、ＤＦＣＨ…逆並列
ダイオード、ＣＳＣＨ，ＣＲＣＨ…スナバコンデンサ、
ＤＳＣＨ…スナバダイオード、ＲＳＣＨ，ＲＲＣＨ…ス
ナバ放電抵抗、ＬＡＣＨ…アノードリアクトル、ＤＬＡ
ＣＨ…還流ダイオード、ＲＬＡＣＨ…放電抵抗、ＬＣＨ
…チョッパリアクトル、ＤＲＣＨ…回生ダイオード、Ｆ
Ｕ…ヒューズ、ＣＦ…フイルタコンデンサ、ＤＰ…エネ
ルギ還流ダイオード。
Claims (3)
- 【請求項１】第一の電圧スナバが並列接続され、また電
流スナバが直列接続された自己消弧素子とリアクトルと
第二の電圧スナバが並列接続されダイオード，前記ダイ
オードに直列接続されたヒューズ等から構成されるチョ
ッパ，前記チョッパの入力エネルギを受けるコンデン
サ，前記チョッパが入力されたエネルギを回生する直流
電源から成る回生チョッパ装置において、前記ダイオー
ドの破損によって生じる過電流で前記ヒューズが熔断し
た時、前記リアクトルの蓄積エネルギを前記破損したダ
イオードを介して還流させる還流ダイオードを設けたこ
とを特徴とする回生チョッパ装置の保護装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記還流ダイオードと
直列に抵抗を接続した回生チョッパ装置の保護装置。 - 【請求項３】請求項２において、前記抵抗は、前記電流
スナバを構成する抵抗と共用する回生チョッパ装置の保
護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8011500A JPH09205776A (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | 回生チョッパ装置の保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8011500A JPH09205776A (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | 回生チョッパ装置の保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09205776A true JPH09205776A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=11779753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8011500A Pending JPH09205776A (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | 回生チョッパ装置の保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09205776A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007336794A (ja) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Hipro Electronic Co Ltd | 半ブリッジ共振変換器 |
| US20160164280A1 (en) * | 2014-12-03 | 2016-06-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Electrical Facility and Arrangement for Protecting the Electrical Facility |
-
1996
- 1996-01-26 JP JP8011500A patent/JPH09205776A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007336794A (ja) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Hipro Electronic Co Ltd | 半ブリッジ共振変換器 |
| JP4521574B2 (ja) * | 2006-06-19 | 2010-08-11 | 高效電子股▲ふん▼有限公司 | 半ブリッジ共振変換器 |
| US20160164280A1 (en) * | 2014-12-03 | 2016-06-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Electrical Facility and Arrangement for Protecting the Electrical Facility |
| US10074974B2 (en) * | 2014-12-03 | 2018-09-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Electrical facility and arrangement for protecting the electrical facility |
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