JPH09233805A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JPH09233805A JPH09233805A JP8033849A JP3384996A JPH09233805A JP H09233805 A JPH09233805 A JP H09233805A JP 8033849 A JP8033849 A JP 8033849A JP 3384996 A JP3384996 A JP 3384996A JP H09233805 A JPH09233805 A JP H09233805A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Abstract
(57)【要約】
【課題】 直流フィルタ回路のサイリスタの誤点弧検出
用の変流器を削減する。 【解決手段】 この発明の電力変換装置は、従来から備
えられているフィルタコンデンサ５に流れる電流を検出
する変流器17によって、フィルタコンデンサ５に流れる
電流と同時にサイリスタ11に流れる電流を合わせて検出
してサイリスタ動作判定手段22に与え、サイリスタ動作
判定手段22は、変流器17がフィルタコンデンサ５の通常
時の向きと逆向きの電流を検出し、その電流値が電圧検
出器16の検出するフィルタコンデンサ５の電圧値を抵抗
12の抵抗値で割った値とほぼ等しく、かつサイリスタ11
にオフ指令が与えられている時にサイリスタの誤点孤と
判定する。これによって、配線パターン20,21 の若干の
変更によって、従来はフィルタコンデンサ用の変流器17
とは別にサイリスタ11の電流検出のために用意していた
変流器を不要にして部品点数を削減する。
用の変流器を削減する。 【解決手段】 この発明の電力変換装置は、従来から備
えられているフィルタコンデンサ５に流れる電流を検出
する変流器17によって、フィルタコンデンサ５に流れる
電流と同時にサイリスタ11に流れる電流を合わせて検出
してサイリスタ動作判定手段22に与え、サイリスタ動作
判定手段22は、変流器17がフィルタコンデンサ５の通常
時の向きと逆向きの電流を検出し、その電流値が電圧検
出器16の検出するフィルタコンデンサ５の電圧値を抵抗
12の抵抗値で割った値とほぼ等しく、かつサイリスタ11
にオフ指令が与えられている時にサイリスタの誤点孤と
判定する。これによって、配線パターン20,21 の若干の
変更によって、従来はフィルタコンデンサ用の変流器17
とは別にサイリスタ11の電流検出のために用意していた
変流器を不要にして部品点数を削減する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力変換回路にイ
ンバータを有し、その直流入力回路に直流フィルタ回路
を備えた電力変換装置に関する。
ンバータを有し、その直流入力回路に直流フィルタ回路
を備えた電力変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に電気車制御装置の主回路構成のよ
うに、直流架線から直流電力を取り込み、これを所定電
圧の直流に変換し、整流してインバータのような電力変
換回路に入力し、そこで直流−交流変換して負荷である
電動機を駆動するのに用いる電力変換装置は、図３に示
すような構成である。この従来の電力変換装置は、直流
架線１の電力をパンタグラフ２によって取り込み、これ
を遮断器３を介してフィルタリアクトル４とフィルタコ
ンデンサ５とで構成される直流入力フィルタ回路６に入
力し、ここでサージ電圧を除去するなどの整流を行い、
インバータのような電力変換回路７に直流電力として供
給する。
うに、直流架線から直流電力を取り込み、これを所定電
圧の直流に変換し、整流してインバータのような電力変
換回路に入力し、そこで直流−交流変換して負荷である
電動機を駆動するのに用いる電力変換装置は、図３に示
すような構成である。この従来の電力変換装置は、直流
架線１の電力をパンタグラフ２によって取り込み、これ
を遮断器３を介してフィルタリアクトル４とフィルタコ
ンデンサ５とで構成される直流入力フィルタ回路６に入
力し、ここでサージ電圧を除去するなどの整流を行い、
インバータのような電力変換回路７に直流電力として供
給する。
【０００３】この直流入力フィルタ回路６のフィルタリ
アクトル４に直列に、ＧＴＯサイリスタ９と抵抗１０と
の並列回路が挿入され、またフィルタコンデンサ５に並
列に、サイリスタ１１と抵抗１２との直列回路が挿入さ
れている。このＧＴＯサイリスタ９は電流供給開始時に
はオフにして突入電流を抵抗１０に通して制限をかけな
がらフィルタコンデンサ５を充電し、フィルタコンデン
サ５の充電が完了すればオンにして直流電力をこのＧＴ
Ｏサイリスタ９を通して電力変換回路７に供給する働き
をする。またサイリスタ１１はフィルタコンデンサ５の
両端電圧、すなわち直流電圧が過電圧になった時にオン
にして抵抗１２に電流を流し、過電圧を防止する働きを
する。
アクトル４に直列に、ＧＴＯサイリスタ９と抵抗１０と
の並列回路が挿入され、またフィルタコンデンサ５に並
列に、サイリスタ１１と抵抗１２との直列回路が挿入さ
れている。このＧＴＯサイリスタ９は電流供給開始時に
はオフにして突入電流を抵抗１０に通して制限をかけな
がらフィルタコンデンサ５を充電し、フィルタコンデン
サ５の充電が完了すればオンにして直流電力をこのＧＴ
Ｏサイリスタ９を通して電力変換回路７に供給する働き
をする。またサイリスタ１１はフィルタコンデンサ５の
両端電圧、すなわち直流電圧が過電圧になった時にオン
にして抵抗１２に電流を流し、過電圧を防止する働きを
する。
【０００４】制御ユニット１３はフィルタリアクトル４
を通じて流れる電流を検出する変流器１４、サイリスタ
１１の両端電圧を検出する直流電圧検出器１５、直流入
力フィルタ回路６の出力電圧を検出する直流電圧検出器
（ＤＣＰＴ）１６及びフィルタコンデンサ５に流れる電
流を検出する変流器１７それぞれからの電流、電圧検出
信号を取込み、これらに基づいてサイリスタ９，１１の
ターンオン／オフ制御を行って一定の電圧の直流を電力
変換回路７に供給できる制御をなし、同時に電力変換回
路７のゲートスイッチング制御を行い、電力変換回路７
からの交流出力を制御する。これに加えて、制御ユニッ
ト１３は直流電圧検出器１５によってサイリス１１の誤
点弧を検出し、異常発生時には遮断器３を動作させる働
きもなす。
を通じて流れる電流を検出する変流器１４、サイリスタ
１１の両端電圧を検出する直流電圧検出器１５、直流入
力フィルタ回路６の出力電圧を検出する直流電圧検出器
（ＤＣＰＴ）１６及びフィルタコンデンサ５に流れる電
流を検出する変流器１７それぞれからの電流、電圧検出
信号を取込み、これらに基づいてサイリスタ９，１１の
ターンオン／オフ制御を行って一定の電圧の直流を電力
変換回路７に供給できる制御をなし、同時に電力変換回
路７のゲートスイッチング制御を行い、電力変換回路７
からの交流出力を制御する。これに加えて、制御ユニッ
ト１３は直流電圧検出器１５によってサイリス１１の誤
点弧を検出し、異常発生時には遮断器３を動作させる働
きもなす。
【０００５】また従来、図４に示す構成の電力変換装置
も知られている。この従来の電力変換装置は図３に示し
たものとほぼ同様の構成であるが、サイリスタ１１の誤
点弧を検出するために図３に示した従来例で用いられて
いる直流電圧検出器１５に代えて、サイリスタ１１と抵
抗１２との直列回路に直流電流を検出するための変流器
１８を設け、この検出信号を制御ユニット１３に出力し
てサイリスタ１１の誤点弧を判定するようにしている。
も知られている。この従来の電力変換装置は図３に示し
たものとほぼ同様の構成であるが、サイリスタ１１の誤
点弧を検出するために図３に示した従来例で用いられて
いる直流電圧検出器１５に代えて、サイリスタ１１と抵
抗１２との直列回路に直流電流を検出するための変流器
１８を設け、この検出信号を制御ユニット１３に出力し
てサイリスタ１１の誤点弧を判定するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところがこのような従
来の電力変換装置では、図３に示したものであっても図
４に示したものであっても、サイリスタ１１の誤点弧を
検出するために電力変換回路７の制御に直接必要ではな
い直流電圧検出器１５あるいは変流器１８を必要とし、
部品点数が多くなる問題点があった。
来の電力変換装置では、図３に示したものであっても図
４に示したものであっても、サイリスタ１１の誤点弧を
検出するために電力変換回路７の制御に直接必要ではな
い直流電圧検出器１５あるいは変流器１８を必要とし、
部品点数が多くなる問題点があった。
【０００７】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、サイリスタの誤点弧検出をそれ用の特
別な電圧検出器あるいは変流器を用いることなく、配線
パターンの若干の変更によって直流入力フィルタ回路に
通常必ず用いられる変流器を援用し、その変流器の検出
する電流値に対する論理処理によって判断できるように
して部品点数の削減を図る電力変換装置を提供すること
を目的とする。
なされたもので、サイリスタの誤点弧検出をそれ用の特
別な電圧検出器あるいは変流器を用いることなく、配線
パターンの若干の変更によって直流入力フィルタ回路に
通常必ず用いられる変流器を援用し、その変流器の検出
する電流値に対する論理処理によって判断できるように
して部品点数の削減を図る電力変換装置を提供すること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、フィ
ルタリアクトルとフィルタコンデンサとによって構成さ
れた直流入力フィルタ回路を備えた電力変換装置におい
て、フィルタコンデンサに並列に接続されるサイリスタ
と抵抗との直列回路と、フィルタコンデンサに電流を流
す配線とサイリスタに電流を流す配線とにまたがり、そ
れらの配線に流れる電流を同時に検出する変流器と、フ
ィルタコンデンサの両端電圧を検出する電圧検出器と、
サイリスタのオン／オフ制御信号の状態、変流器の検出
信号及び電圧検出器の検出信号に基づきサイリスタの動
作状態を判定するサイリスタ動作判定手段とを備えもの
である。
ルタリアクトルとフィルタコンデンサとによって構成さ
れた直流入力フィルタ回路を備えた電力変換装置におい
て、フィルタコンデンサに並列に接続されるサイリスタ
と抵抗との直列回路と、フィルタコンデンサに電流を流
す配線とサイリスタに電流を流す配線とにまたがり、そ
れらの配線に流れる電流を同時に検出する変流器と、フ
ィルタコンデンサの両端電圧を検出する電圧検出器と、
サイリスタのオン／オフ制御信号の状態、変流器の検出
信号及び電圧検出器の検出信号に基づきサイリスタの動
作状態を判定するサイリスタ動作判定手段とを備えもの
である。
【０００９】また請求項２の発明は、請求項１の電力変
換装置において、サイリスタ動作判定手段が、変流器が
フィルタコンデンサの通常時の向きと逆向きの電流を検
出し、かつサイリスタにオフ指令が与えられている時に
サイリスタの誤点孤と判定するようにしたものである。
換装置において、サイリスタ動作判定手段が、変流器が
フィルタコンデンサの通常時の向きと逆向きの電流を検
出し、かつサイリスタにオフ指令が与えられている時に
サイリスタの誤点孤と判定するようにしたものである。
【００１０】この請求項１及び請求項２の発明の電力変
換装置では、従来から備えられているフィルタコンデン
サに流れる電流を検出する変流器によって、フィルタコ
ンデンサに流れる電流と同時にサイリスタに流れる電流
を合わせて検出してサイリスタ動作判定手段に与え、サ
イリスタ動作判定手段は、上記変流器がフィルタコンデ
ンサの通常時の向きと逆向きの電流を検出し、かつサイ
リスタにオフ指令が与えられている時にサイリスタの誤
点孤と判定する。
換装置では、従来から備えられているフィルタコンデン
サに流れる電流を検出する変流器によって、フィルタコ
ンデンサに流れる電流と同時にサイリスタに流れる電流
を合わせて検出してサイリスタ動作判定手段に与え、サ
イリスタ動作判定手段は、上記変流器がフィルタコンデ
ンサの通常時の向きと逆向きの電流を検出し、かつサイ
リスタにオフ指令が与えられている時にサイリスタの誤
点孤と判定する。
【００１１】これによって、配線パターンの若干の変更
によって、従来はフィルタコンデンサ用の変流器とは別
にサイリスタの電流検出のために用意していた変流器や
サイリスタの両端電圧を検出する直流電圧検出器を不要
にして部品点数を削減する。
によって、従来はフィルタコンデンサ用の変流器とは別
にサイリスタの電流検出のために用意していた変流器や
サイリスタの両端電圧を検出する直流電圧検出器を不要
にして部品点数を削減する。
【００１２】請求項３の発明は、請求項１の電力変換装
置において、サイリスタ動作判定手段によって、変流器
がフィルタコンデンサの通常時の向きと逆向きの電流を
検出し、その電流値が電圧検出器の検出するフィルタコ
ンデンサの電圧値をサイリスタに直列に接続されている
抵抗の抵抗値で割った値にほぼ等しく、かつサイリスタ
にオフ指令が与えられている時にサイリスタの誤点孤と
判定するようにしたものである。
置において、サイリスタ動作判定手段によって、変流器
がフィルタコンデンサの通常時の向きと逆向きの電流を
検出し、その電流値が電圧検出器の検出するフィルタコ
ンデンサの電圧値をサイリスタに直列に接続されている
抵抗の抵抗値で割った値にほぼ等しく、かつサイリスタ
にオフ指令が与えられている時にサイリスタの誤点孤と
判定するようにしたものである。
【００１３】この請求項１及び請求項３の発明の電力変
換装置では、従来から備えられているフィルタコンデン
サに流れる電流を検出する変流器によって、フィルタコ
ンデンサに流れる電流と同時にサイリスタに流れる電流
を合わせて検出してサイリスタ動作判定手段に与え、サ
イリスタ動作判定手段は、上記変流器がフィルタコンデ
ンサの通常時の向きと逆向きの電流を検出し、その電流
値が電圧検出器の検出するフィルタコンデンサの電圧値
をサイリスタに直列に接続されている抵抗の抵抗値で割
った値にほぼ等しく、かつサイリスタにオフ指令が与え
られている時にサイリスタの誤点孤と判定する。
換装置では、従来から備えられているフィルタコンデン
サに流れる電流を検出する変流器によって、フィルタコ
ンデンサに流れる電流と同時にサイリスタに流れる電流
を合わせて検出してサイリスタ動作判定手段に与え、サ
イリスタ動作判定手段は、上記変流器がフィルタコンデ
ンサの通常時の向きと逆向きの電流を検出し、その電流
値が電圧検出器の検出するフィルタコンデンサの電圧値
をサイリスタに直列に接続されている抵抗の抵抗値で割
った値にほぼ等しく、かつサイリスタにオフ指令が与え
られている時にサイリスタの誤点孤と判定する。
【００１４】これによって請求項１及び請求項２の発明
と同様に、配線パターンの若干の変更によって、従来は
フィルタコンデンサ用の変流器とは別にサイリスタの電
流検出のために用意していた変流器やサイリスタの両端
電圧を検出する直流電圧検出器を不要にして部品点数を
削減し、その上、サイリスタの誤点弧の判定をより正確
に行う。
と同様に、配線パターンの若干の変更によって、従来は
フィルタコンデンサ用の変流器とは別にサイリスタの電
流検出のために用意していた変流器やサイリスタの両端
電圧を検出する直流電圧検出器を不要にして部品点数を
削減し、その上、サイリスタの誤点弧の判定をより正確
に行う。
【００１５】請求項４の発明は、フィルタリアクトルと
フィルタコンデンサとによって構成された直流入力フィ
ルタ回路を備えた電力変換装置において、フィルタコン
デンサに並列に接続されるサイリスタと抵抗との直列回
路と、フィルタリアクトルに電流を流す配線とサイリス
タに電流を流す配線とにまたがり、それらの配線に流れ
る電流を同時に検出する変流器と、フィルタコンデンサ
の両端電圧を検出する電圧検出器と、サイリスタのオン
／オフ制御信号の状態、変流器の検出信号及び電圧検出
器の検出信号に基づきサイリスタの動作状態を判定する
サイリスタ動作判定手段とを備えたものである。
フィルタコンデンサとによって構成された直流入力フィ
ルタ回路を備えた電力変換装置において、フィルタコン
デンサに並列に接続されるサイリスタと抵抗との直列回
路と、フィルタリアクトルに電流を流す配線とサイリス
タに電流を流す配線とにまたがり、それらの配線に流れ
る電流を同時に検出する変流器と、フィルタコンデンサ
の両端電圧を検出する電圧検出器と、サイリスタのオン
／オフ制御信号の状態、変流器の検出信号及び電圧検出
器の検出信号に基づきサイリスタの動作状態を判定する
サイリスタ動作判定手段とを備えたものである。
【００１６】また請求項５の発明は、請求項４の電力変
換装置において、サイリスタ動作判定手段が、変流器が
フィルタリアクトルの通常時の向きと逆向きの電流を検
出し、かつサイリスタにオフ指令が与えられている時に
サイリスタの誤点孤と判定するようにしたものである。
換装置において、サイリスタ動作判定手段が、変流器が
フィルタリアクトルの通常時の向きと逆向きの電流を検
出し、かつサイリスタにオフ指令が与えられている時に
サイリスタの誤点孤と判定するようにしたものである。
【００１７】この請求項４及び請求項５の発明の電力変
換装置では、従来から備えられているフィルタリアクト
ルに流れる電流を検出する変流器によって、フィルタリ
アクトルに流れる電流と同時にサイリスタに流れる電流
を合わせて検出してサイリスタ動作判定手段に与え、サ
イリスタ動作判定手段は、上記変流器がフィルタリアク
トルの通常時の向きと逆向きの電流を検出し、かつサイ
リスタにオフ指令が与えられている時にサイリスタの誤
点孤と判定する。
換装置では、従来から備えられているフィルタリアクト
ルに流れる電流を検出する変流器によって、フィルタリ
アクトルに流れる電流と同時にサイリスタに流れる電流
を合わせて検出してサイリスタ動作判定手段に与え、サ
イリスタ動作判定手段は、上記変流器がフィルタリアク
トルの通常時の向きと逆向きの電流を検出し、かつサイ
リスタにオフ指令が与えられている時にサイリスタの誤
点孤と判定する。
【００１８】これによって、配線パターンの若干の変更
によって、従来はフィルタリアクトル用の変流器とは別
にサイリスタの電流検出のために用意していた変流器や
サイリスタの両端電圧を検出する直流電圧検出器を不要
にして部品点数を削減する。
によって、従来はフィルタリアクトル用の変流器とは別
にサイリスタの電流検出のために用意していた変流器や
サイリスタの両端電圧を検出する直流電圧検出器を不要
にして部品点数を削減する。
【００１９】請求項６の発明は、請求項４の電力変換装
置において、サイリスタ動作判定手段が、変流器がフィ
ルタリアクトルの通常時の向きと逆向きの電流を検出
し、その電流値が電圧検出器の検出するフィルタコンデ
ンサの電圧値をサイリスタに直列に接続されている抵抗
の抵抗値で割った値にほぼ等しく、かつサイリスタにオ
フ指令が与えられている時にサイリスタの誤点孤と判定
するようにしたものである。
置において、サイリスタ動作判定手段が、変流器がフィ
ルタリアクトルの通常時の向きと逆向きの電流を検出
し、その電流値が電圧検出器の検出するフィルタコンデ
ンサの電圧値をサイリスタに直列に接続されている抵抗
の抵抗値で割った値にほぼ等しく、かつサイリスタにオ
フ指令が与えられている時にサイリスタの誤点孤と判定
するようにしたものである。
【００２０】この請求項４及び請求項６の発明の電力変
換装置では、従来から備えられているフィルタリアクト
ルに流れる電流を検出する変流器によって、フィルタリ
アクトルに流れる電流と同時にサイリスタに流れる電流
を合わせて検出してサイリスタ動作判定手段に与え、サ
イリスタ動作判定手段は、上記変流器がフィルタリアク
トルの通常時の向きと逆向きの電流を検出し、その電流
値が電圧検出器の検出するフィルタコンデンサの電圧値
をサイリスタに直列に接続されている抵抗の抵抗値で割
った値にほぼ等しく、かつサイリスタにオフ指令が与え
られている時にサイリスタの誤点孤と判定する。
換装置では、従来から備えられているフィルタリアクト
ルに流れる電流を検出する変流器によって、フィルタリ
アクトルに流れる電流と同時にサイリスタに流れる電流
を合わせて検出してサイリスタ動作判定手段に与え、サ
イリスタ動作判定手段は、上記変流器がフィルタリアク
トルの通常時の向きと逆向きの電流を検出し、その電流
値が電圧検出器の検出するフィルタコンデンサの電圧値
をサイリスタに直列に接続されている抵抗の抵抗値で割
った値にほぼ等しく、かつサイリスタにオフ指令が与え
られている時にサイリスタの誤点孤と判定する。
【００２１】これによって請求項４及び請求項５の発明
と同様に、配線パターンの若干の変更によって、従来は
フィルタリアクトル用の変流器とは別にサイリスタの電
流検出のために用意していた変流器やサイリスタの両端
電圧を検出する直流電圧検出器を不要にして部品点数を
削減し、その上、サイリスタの誤点弧の判定をより正確
に行う。
と同様に、配線パターンの若干の変更によって、従来は
フィルタリアクトル用の変流器とは別にサイリスタの電
流検出のために用意していた変流器やサイリスタの両端
電圧を検出する直流電圧検出器を不要にして部品点数を
削減し、その上、サイリスタの誤点弧の判定をより正確
に行う。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図１は本発明の第１の実施の形態を
示している。この実施の形態において図３に示した従来
例と共通する部分については同一の符号を付すことによ
ってその詳しい説明を省略する。この実施の形態の特徴
は、サイリスタ１１とこれに直列に接続されている抵抗
１２との間の配線２０を、直流入力フィルタ回路６のフ
ィルタコンデンサ５の配線２１に近づけたパターンに
し、従来はもっぱらフィルタコンデンサ５の電流検出を
行っていた変流器１７によってこれらの配線２０，２１
に流れる電流を同時に検出する回路構成とした点であ
る。
基づいて詳説する。図１は本発明の第１の実施の形態を
示している。この実施の形態において図３に示した従来
例と共通する部分については同一の符号を付すことによ
ってその詳しい説明を省略する。この実施の形態の特徴
は、サイリスタ１１とこれに直列に接続されている抵抗
１２との間の配線２０を、直流入力フィルタ回路６のフ
ィルタコンデンサ５の配線２１に近づけたパターンに
し、従来はもっぱらフィルタコンデンサ５の電流検出を
行っていた変流器１７によってこれらの配線２０，２１
に流れる電流を同時に検出する回路構成とした点であ
る。
【００２３】また制御ユニット２２は、フィルタリアク
トル４の電流を検出する変流器１４、直流入力フィルタ
回路６の出力電圧を検出する直流電圧検出器（ＤＣＰ
Ｔ）１６及び変流器１７それぞれからの電流、電圧検出
信号を取込み、これらに基づいてＧＴＯサイリスタ９及
びサイリスタ１１のオン／オフ制御を行い、一定電圧の
直流を電力変換回路７に供給し、同時に電力変換回路７
のゲートスイッチング制御を行い、電力変換回路７から
の交流出力を制御する。
トル４の電流を検出する変流器１４、直流入力フィルタ
回路６の出力電圧を検出する直流電圧検出器（ＤＣＰ
Ｔ）１６及び変流器１７それぞれからの電流、電圧検出
信号を取込み、これらに基づいてＧＴＯサイリスタ９及
びサイリスタ１１のオン／オフ制御を行い、一定電圧の
直流を電力変換回路７に供給し、同時に電力変換回路７
のゲートスイッチング制御を行い、電力変換回路７から
の交流出力を制御する。
【００２４】この制御ユニット２２が実行するサイリス
タ１１の誤点弧の判定処理は次のように設定されてい
る。サイリスタ１１が誤点弧した場合、変流器１７が検
出する電流は、電力変換回路７が過電流となった場合と
は逆向きに流れる。またその電流値はフィルタコンデン
サ５の電圧を抵抗１２の抵抗値で割った値となる。また
誤点弧の際には、サイリスタ１１に制御ユニット２２か
ら点弧信号は出力されていないはずである。そこで、制
御ユニット２２はこれらの条件からサイリスタ１１の誤
点弧を判断し、遮断器４を動作させる設定にする。
タ１１の誤点弧の判定処理は次のように設定されてい
る。サイリスタ１１が誤点弧した場合、変流器１７が検
出する電流は、電力変換回路７が過電流となった場合と
は逆向きに流れる。またその電流値はフィルタコンデン
サ５の電圧を抵抗１２の抵抗値で割った値となる。また
誤点弧の際には、サイリスタ１１に制御ユニット２２か
ら点弧信号は出力されていないはずである。そこで、制
御ユニット２２はこれらの条件からサイリスタ１１の誤
点弧を判断し、遮断器４を動作させる設定にする。
【００２５】つまり、いま変流器１７が検出する電流を
Ｉctとし、電力変換回路７のアーム短絡判定基準電流を
Ｉoc、直流電圧検出器（ＤＣＰＴ）１６が検出するフィ
ルタコンデンサ両端電圧Ｖｃ、抵抗１２の抵抗値Ｒとす
る時、 １） 検出電流Ｉct＞Ｉocならば：電力変換回路７のア
ーム短絡と判定して遮断器４を作動させる。 ２） 検出電流Ｉct＜０Ａ、｜Ｉct｜＝Ｖｃ／Ｒ、かつ
点弧信号なしならば：サイリスタ１１の誤点弧と判定し
て遮断器４を作動させる。
Ｉctとし、電力変換回路７のアーム短絡判定基準電流を
Ｉoc、直流電圧検出器（ＤＣＰＴ）１６が検出するフィ
ルタコンデンサ両端電圧Ｖｃ、抵抗１２の抵抗値Ｒとす
る時、 １） 検出電流Ｉct＞Ｉocならば：電力変換回路７のア
ーム短絡と判定して遮断器４を作動させる。 ２） 検出電流Ｉct＜０Ａ、｜Ｉct｜＝Ｖｃ／Ｒ、かつ
点弧信号なしならば：サイリスタ１１の誤点弧と判定し
て遮断器４を作動させる。
【００２６】という判定を行うのである。
【００２７】これによって、従来のようにサイリスタ１
１の誤点弧検出のために別途にサイリスタ電流を検出す
るための変流器やサイリスタの両端電圧を検出する直流
電圧検出器を設けずとも、配線パターンの若干の変更と
制御ユニット内の論理演算式のソフトウェア的な変更に
よってサイリスタ１１の誤点弧を確実に検出することが
できるようになり、部品点数の削減によるサイズの小型
化とコストダウンが図れることになる。
１の誤点弧検出のために別途にサイリスタ電流を検出す
るための変流器やサイリスタの両端電圧を検出する直流
電圧検出器を設けずとも、配線パターンの若干の変更と
制御ユニット内の論理演算式のソフトウェア的な変更に
よってサイリスタ１１の誤点弧を確実に検出することが
できるようになり、部品点数の削減によるサイズの小型
化とコストダウンが図れることになる。
【００２８】なお、この実施の形態において、サイリス
タの誤点弧の判定の厳密さが要求されない場合には上記
の２）の判別条件のうち、｜Ｉct｜＝Ｖｃ／Ｒの条件は
判定せず、変流器１７が検出する電流方向がフィルタコ
ンデンサ５に通常流れる電流の方向と逆向きであり、サ
イリスタ１１に点弧信号が与えられていないことを条件
にして誤点弧判定をするようにしてもよい。
タの誤点弧の判定の厳密さが要求されない場合には上記
の２）の判別条件のうち、｜Ｉct｜＝Ｖｃ／Ｒの条件は
判定せず、変流器１７が検出する電流方向がフィルタコ
ンデンサ５に通常流れる電流の方向と逆向きであり、サ
イリスタ１１に点弧信号が与えられていないことを条件
にして誤点弧判定をするようにしてもよい。
【００２９】次に、本発明の第２の実施の形態を図２に
基づいて説明する。図２は本発明の第２の実施の形態を
示している。この実施の形態において図４に示した従来
例と共通する部分については同一の符号を付すことによ
ってその詳しい説明を省略する。この実施の形態の特徴
は、サイリスタ１１とこれに直列に接続されている抵抗
１２との間の配線２０を、直流入力フィルタ回路６のフ
ィルタリアクトル４の配線２３に近づけたパターンに
し、従来はもっぱらフィルタリアクトル４の電流検出を
行っていた変流器１４によってこれらの配線２０，２３
に流れる電流を同時に検出する回路構成とした点であ
る。
基づいて説明する。図２は本発明の第２の実施の形態を
示している。この実施の形態において図４に示した従来
例と共通する部分については同一の符号を付すことによ
ってその詳しい説明を省略する。この実施の形態の特徴
は、サイリスタ１１とこれに直列に接続されている抵抗
１２との間の配線２０を、直流入力フィルタ回路６のフ
ィルタリアクトル４の配線２３に近づけたパターンに
し、従来はもっぱらフィルタリアクトル４の電流検出を
行っていた変流器１４によってこれらの配線２０，２３
に流れる電流を同時に検出する回路構成とした点であ
る。
【００３０】また制御ユニット２４は、上記変流器１
４、直流入力フィルタ回路６の出力電圧を検出する直流
電圧検出器（ＤＣＰＴ）１６及びフィルタコンデンサ５
の電流を検出する変流器１７それぞれからの電流、電圧
検出信号を取込み、これらに基づいてＧＴＯサイリスタ
９、サイリスタ１１のオン／オフ制御を行って一定電圧
の直流を電力変換回路７に供給し、同時に電力変換回路
７のゲートスイッチング制御を行い、電力変換回路７か
らの交流出力を制御する。
４、直流入力フィルタ回路６の出力電圧を検出する直流
電圧検出器（ＤＣＰＴ）１６及びフィルタコンデンサ５
の電流を検出する変流器１７それぞれからの電流、電圧
検出信号を取込み、これらに基づいてＧＴＯサイリスタ
９、サイリスタ１１のオン／オフ制御を行って一定電圧
の直流を電力変換回路７に供給し、同時に電力変換回路
７のゲートスイッチング制御を行い、電力変換回路７か
らの交流出力を制御する。
【００３１】この制御ユニット２４が実行するサイリス
タ１１の誤点弧の判定処理は次のように設定されてい
る。サイリスタ１１が誤点弧した場合、変流器１４が検
出する電流は、電力変換回路７が過電流となった場合と
は逆向きに流れる。またその電流値はフィルタコンデン
サ５の電圧を抵抗１２の抵抗値で割った値となる。また
誤点弧の際には、サイリスタ１１に制御ユニット２４か
ら点弧信号は出力されていないはずである。そこで、制
御ユニット２４はこれらの条件からサイリスタ１１の誤
点弧を判断し、遮断器４を動作させる設定にする。
タ１１の誤点弧の判定処理は次のように設定されてい
る。サイリスタ１１が誤点弧した場合、変流器１４が検
出する電流は、電力変換回路７が過電流となった場合と
は逆向きに流れる。またその電流値はフィルタコンデン
サ５の電圧を抵抗１２の抵抗値で割った値となる。また
誤点弧の際には、サイリスタ１１に制御ユニット２４か
ら点弧信号は出力されていないはずである。そこで、制
御ユニット２４はこれらの条件からサイリスタ１１の誤
点弧を判断し、遮断器４を動作させる設定にする。
【００３２】つまり、いま変流器１４が検出する電流Ｉ
ct′とし、直流電圧検出器（ＤＣＰＴ）１６が検出する
フィルタコンデンサ両端電圧Ｖｃ、抵抗１２の抵抗値Ｒ
とする時、 ３） 検出電流Ｉct′＜０Ａ、｜Ｉct′｜＝Ｖｃ／Ｒ、
かつ点弧信号なしならば：サイリスタ誤点弧と判定して
遮断器４を作動させる。
ct′とし、直流電圧検出器（ＤＣＰＴ）１６が検出する
フィルタコンデンサ両端電圧Ｖｃ、抵抗１２の抵抗値Ｒ
とする時、 ３） 検出電流Ｉct′＜０Ａ、｜Ｉct′｜＝Ｖｃ／Ｒ、
かつ点弧信号なしならば：サイリスタ誤点弧と判定して
遮断器４を作動させる。
【００３３】という判定を行うのである。
【００３４】これによって、従来のようにサイリスタ１
１の誤点弧検出のために別途にサイリスタ電流を検出す
るための変流器やサイリスタの両端電圧を検出する直流
電圧検出器を設けずとも、配線パターンの若干の変更と
制御ユニット内の論理演算式のソフトウェア的な変更に
よってサイリスタ１１の誤点弧を確実に検出することが
できるようになり、部品点数の削減によるサイズの小型
化とコストダウンが図れることになる。
１の誤点弧検出のために別途にサイリスタ電流を検出す
るための変流器やサイリスタの両端電圧を検出する直流
電圧検出器を設けずとも、配線パターンの若干の変更と
制御ユニット内の論理演算式のソフトウェア的な変更に
よってサイリスタ１１の誤点弧を確実に検出することが
できるようになり、部品点数の削減によるサイズの小型
化とコストダウンが図れることになる。
【００３５】なお、この第２の実施の形態においても、
サイリスタ１１の誤点弧の判定の厳密さが要求されない
場合には上記の３）の判別条件のうち、｜Ｉct′｜＝Ｖ
ｃ／Ｒの条件は判定せず、変流器１４が検出する電流方
向がフィルタリアクトル４に通常流れる電流の方向と逆
向きであり、サイリスタ１１に点弧信号が与えられてい
ないことを条件にして誤点弧判定をするようにしてもよ
い。
サイリスタ１１の誤点弧の判定の厳密さが要求されない
場合には上記の３）の判別条件のうち、｜Ｉct′｜＝Ｖ
ｃ／Ｒの条件は判定せず、変流器１４が検出する電流方
向がフィルタリアクトル４に通常流れる電流の方向と逆
向きであり、サイリスタ１１に点弧信号が与えられてい
ないことを条件にして誤点弧判定をするようにしてもよ
い。
【００３６】
【発明の効果】以上のように請求項１及び請求項２によ
れば、従来から備えられているフィルタコンデンサに流
れる電流を検出する変流器によって、フィルタコンデン
サに流れる電流と同時にサイリスタに流れる電流を合わ
せて検出してサイリスタ動作判定手段に与え、サイリス
タ動作判定手段は、変流器がフィルタコンデンサの通常
時の向きと逆向きの電流を検出し、かつサイリスタにオ
フ指令が与えられている時にサイリスタの誤点孤と判定
するようにしたので、配線パターンの若干の変更によっ
て、従来はフィルタコンデンサ用の変流器とは別にサイ
リスタの電流検出のために用意していた変流器やサイリ
スタの両端電圧を検出するために用意していた直流電圧
検出器を不要とすることができ、部品点数を削減するこ
とができる。
れば、従来から備えられているフィルタコンデンサに流
れる電流を検出する変流器によって、フィルタコンデン
サに流れる電流と同時にサイリスタに流れる電流を合わ
せて検出してサイリスタ動作判定手段に与え、サイリス
タ動作判定手段は、変流器がフィルタコンデンサの通常
時の向きと逆向きの電流を検出し、かつサイリスタにオ
フ指令が与えられている時にサイリスタの誤点孤と判定
するようにしたので、配線パターンの若干の変更によっ
て、従来はフィルタコンデンサ用の変流器とは別にサイ
リスタの電流検出のために用意していた変流器やサイリ
スタの両端電圧を検出するために用意していた直流電圧
検出器を不要とすることができ、部品点数を削減するこ
とができる。
【００３７】また請求項１及び請求項３の発明によれ
ば、従来から備えられているフィルタコンデンサに流れ
る電流を検出する変流器によって、フィルタコンデンサ
に流れる電流と同時にサイリスタに流れる電流を合わせ
て検出してサイリスタ動作判定手段に与え、サイリスタ
動作判定手段は、変流器がフィルタコンデンサの通常時
の向きと逆向きの電流を検出し、その電流値が電圧検出
器の検出するフィルタコンデンサの電圧値をサイリスタ
に直列に接続されている抵抗の抵抗値で割った値にほぼ
等しく、かつサイリスタにオフ指令が与えられている時
にサイリスタの誤点孤と判定するようにしたので、請求
項１及び請求項２の発明の効果に加えて、サイリスタの
誤点弧の判定をより正確に行うことができる。
ば、従来から備えられているフィルタコンデンサに流れ
る電流を検出する変流器によって、フィルタコンデンサ
に流れる電流と同時にサイリスタに流れる電流を合わせ
て検出してサイリスタ動作判定手段に与え、サイリスタ
動作判定手段は、変流器がフィルタコンデンサの通常時
の向きと逆向きの電流を検出し、その電流値が電圧検出
器の検出するフィルタコンデンサの電圧値をサイリスタ
に直列に接続されている抵抗の抵抗値で割った値にほぼ
等しく、かつサイリスタにオフ指令が与えられている時
にサイリスタの誤点孤と判定するようにしたので、請求
項１及び請求項２の発明の効果に加えて、サイリスタの
誤点弧の判定をより正確に行うことができる。
【００３８】請求項４及び請求項５によれば、従来から
備えられているフィルタリアクトルに流れる電流を検出
する変流器によって、フィルタリアクトルに流れる電流
と同時にサイリスタに流れる電流を合わせて検出してサ
イリスタ動作判定手段に与え、サイリスタ動作判定手段
は、変流器がフィルタリアクトルの通常時の向きと逆向
きの電流を検出し、かつサイリスタにオフ指令が与えら
れている時にサイリスタの誤点孤と判定するようにした
もので、配線パターンの若干の変更によって、従来はフ
ィルタリアクトル用の変流器とは別にサイリスタの電流
検出のために用意していた変流器やサイリスタの両端電
圧を検出するために用意していた直流電圧検出器を不要
とすることができ、部品点数を削減することができる。
備えられているフィルタリアクトルに流れる電流を検出
する変流器によって、フィルタリアクトルに流れる電流
と同時にサイリスタに流れる電流を合わせて検出してサ
イリスタ動作判定手段に与え、サイリスタ動作判定手段
は、変流器がフィルタリアクトルの通常時の向きと逆向
きの電流を検出し、かつサイリスタにオフ指令が与えら
れている時にサイリスタの誤点孤と判定するようにした
もので、配線パターンの若干の変更によって、従来はフ
ィルタリアクトル用の変流器とは別にサイリスタの電流
検出のために用意していた変流器やサイリスタの両端電
圧を検出するために用意していた直流電圧検出器を不要
とすることができ、部品点数を削減することができる。
【００３９】また請求項４及び請求項６の発明によれ
ば、従来から備えられているフィルタリアクトルに流れ
る電流を検出する変流器によって、フィルタリアクトル
に流れる電流と同時にサイリスタに流れる電流を合わせ
て検出してサイリスタ動作判定手段に与え、サイリスタ
動作判定手段は、変流器がフィルタリアクトルの通常時
の向きと逆向きの電流を検出し、その電流値が電圧検出
器の検出するフィルタコンデンサの電圧値をサイリスタ
に直列に接続されている抵抗の抵抗値で割った値にほぼ
等しく、かつサイリスタにオフ指令が与えられている時
にサイリスタの誤点孤と判定するようにしたので、請求
項４及び請求項５の発明の効果に加えて、サイリスタの
誤点弧の判定をより正確に行うことができる。
ば、従来から備えられているフィルタリアクトルに流れ
る電流を検出する変流器によって、フィルタリアクトル
に流れる電流と同時にサイリスタに流れる電流を合わせ
て検出してサイリスタ動作判定手段に与え、サイリスタ
動作判定手段は、変流器がフィルタリアクトルの通常時
の向きと逆向きの電流を検出し、その電流値が電圧検出
器の検出するフィルタコンデンサの電圧値をサイリスタ
に直列に接続されている抵抗の抵抗値で割った値にほぼ
等しく、かつサイリスタにオフ指令が与えられている時
にサイリスタの誤点孤と判定するようにしたので、請求
項４及び請求項５の発明の効果に加えて、サイリスタの
誤点弧の判定をより正確に行うことができる。
【図１】本発明の１つの実施の形態の回路ブロック図。
【図２】本発明の他の実施の形態の回路ブロック図。
【図３】従来例の回路ブロック図。
【図４】他の従来例の回路ブロック図。
１ 架線 ２ パンタグラフ ３ 遮断器 ４ フィルタリアクトル ５ フィルタコンデンサ ６ 直流入力フィルタ回路 ７ 電力変換回路 ９ ＧＴＯサイリスタ １０ 抵抗 １１ サイリスタ １２ 抵抗 １４ 変流器 １６ 直流電圧検出器 １７ 変流器 ２０ 配線 ２１ 配線 ２２ 制御ユニット ２３ 配線 ２４ 制御ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｍ 7/48 9181−5Ｈ Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｍ
Claims (6)
- 【請求項１】 フィルタリアクトルとフィルタコンデン
サとによって構成された直流入力フィルタ回路を備えた
電力変換装置において、 前記フィルタコンデンサに並列に接続されるサイリスタ
と抵抗との直列回路と、 前記フィルタコンデンサに電流を流す配線と前記サイリ
スタに電流を流す配線とにまたがり、それらの配線に流
れる電流を同時に検出する変流器と、 前記フィルタコンデンサの両端電圧を検出する電圧検出
器と、 前記サイリスタのオン／オフ制御信号の状態、前記変流
器の検出信号及び前記電圧検出器の検出信号に基づき前
記サイリスタの動作状態を判定するサイリスタ動作判定
手段とを備えて成る電力変換装置。 - 【請求項２】 前記サイリスタ動作判定手段が、前記変
流器が前記フィルタコンデンサの通常時の向きと逆向き
の電流を検出し、かつ前記サイリスタにオフ指令が与え
られている時に、前記サイリスタの誤点孤と判定するこ
とを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。 - 【請求項３】 前記サイリスタ動作判定手段が、前記変
流器が前記フィルタコンデンサの通常時の向きと逆向き
の電流を検出し、前記電流値が前記電圧検出器の検出す
る前記フィルタコンデンサの電圧値を前記抵抗の抵抗値
で割った値とほぼ等しく、かつ前記サイリスタにオフ指
令が与えられている時に、前記サイリスタの誤点孤と判
定することを特徴とする請求項１記載の電力変換装置 - 【請求項４】 フィルタリアクトルとフィルタコンデン
サとによって構成された直流入力フィルタ回路を備えた
電力変換装置において、 前記フィルタコンデンサに並列に接続されるサイリスタ
と抵抗との直列回路と、 前記フィルタリアクトルに電流を流す配線と前記サイリ
スタに電流を流す配線とにまたがり、それらの配線に流
れる電流を同時に検出する変流器と、 前記フィルタコンデンサの両端電圧を検出する電圧検出
器と、 前記サイリスタのオン／オフ制御信号の状態、前記変流
器の検出信号及び前記電圧検出器の検出信号に基づき前
記サイリスタの動作状態を判定するサイリスタ動作判定
手段とを備えて成る電力変換装置。 - 【請求項５】 前記サイリスタ動作判定手段が、前記変
流器が前記フィルタリアクトルの通常時の向きと逆向き
の電流を検出し、かつ前記サイリスタにオフ指令が与え
られている時に、前記サイリスタの誤点孤と判定するこ
とを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。 - 【請求項６】 前記サイリスタ動作判定手段が、前記変
流器が前記フィルタリアクトルの通常時の向きと逆向き
の電流を検出し、前記電流値が前記電圧検出器の検出す
る前記フィルタコンデンサの電圧値を前記抵抗の抵抗値
で割った値とほぼ等しく、かつ前記サイリスタにオフ指
令が与えられている時に、前記サイリスタの誤点孤と判
定することを特徴とする請求項４記載の電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8033849A JPH09233805A (ja) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8033849A JPH09233805A (ja) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | 電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09233805A true JPH09233805A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=12397957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8033849A Pending JPH09233805A (ja) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09233805A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006016438A1 (ja) * | 2004-08-09 | 2006-02-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 電気車制御装置 |
-
1996
- 1996-02-21 JP JP8033849A patent/JPH09233805A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006016438A1 (ja) * | 2004-08-09 | 2006-02-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 電気車制御装置 |
| US7301301B2 (en) | 2004-08-09 | 2007-11-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electric car control apparatus |
| KR100829326B1 (ko) * | 2004-08-09 | 2008-05-13 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 전기차 제어 장치 |
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