JPH10112983A - 電力変換器の保護装置 - Google Patents
電力変換器の保護装置Info
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- JPH10112983A JPH10112983A JP8266958A JP26695896A JPH10112983A JP H10112983 A JPH10112983 A JP H10112983A JP 8266958 A JP8266958 A JP 8266958A JP 26695896 A JP26695896 A JP 26695896A JP H10112983 A JPH10112983 A JP H10112983A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】スナバ回路蓄積エネルギを電源に回生する手段
を備えた電力変換器の保護装置で、スナバ回路蓄積エネ
ルギを電源に回生する手段が故障した場合、十分な信頼
性をもって速やかに放電抵抗に接続替えを行う電力変換
器の保護装置を提供する。 【解決手段】スナバ回路蓄積エネルギを電源に回生する
手段を備えた電力変換器で、スナバ回路蓄積エネルギを
電源に回生する手段の故障時に、ヒューズによってスナ
バ回路蓄積エネルギを電源に回生する手段を切り離すと
共にブレイクオーバ素子を介してスナバ回路蓄積エネル
ギの放電抵抗を接続することにある。
を備えた電力変換器の保護装置で、スナバ回路蓄積エネ
ルギを電源に回生する手段が故障した場合、十分な信頼
性をもって速やかに放電抵抗に接続替えを行う電力変換
器の保護装置を提供する。 【解決手段】スナバ回路蓄積エネルギを電源に回生する
手段を備えた電力変換器で、スナバ回路蓄積エネルギを
電源に回生する手段の故障時に、ヒューズによってスナ
バ回路蓄積エネルギを電源に回生する手段を切り離すと
共にブレイクオーバ素子を介してスナバ回路蓄積エネル
ギの放電抵抗を接続することにある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電力変換器の保護装
置に係り、特に、スナバエネルギを電源に回生する電力
変換器に好適な保護装置に関する。
置に係り、特に、スナバエネルギを電源に回生する電力
変換器に好適な保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自己消弧素子を用いて電力変換器を構成
し、交流から直流（直流から交流）、或いは直流から直
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
チョッパ装置や電圧型コンバータ，インバータ装置など
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。
し、交流から直流（直流から交流）、或いは直流から直
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
チョッパ装置や電圧型コンバータ，インバータ装置など
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
器では、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などで構成）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
放電抵抗などで構成）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。そして、電力変換器が大
容量化するに従い、スナバ回路の抵抗損失も大きくな
り、電力変換器の変換効率が低下するという問題が生じ
てきた。
器では、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などで構成）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
放電抵抗などで構成）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。そして、電力変換器が大
容量化するに従い、スナバ回路の抵抗損失も大きくな
り、電力変換器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
ている。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、この蓄電エネルギをチョッパなど
で電源に回生するものである。
ルギを電源側に回生する種々の方式が提案，実用化され
ている。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、この蓄電エネルギをチョッパなど
で電源に回生するものである。
【０００５】ここで、図７に具体的なスナバ回生チョッ
パ回路を備えた電力変換器を示し、新たに生じた問題に
ついて簡単に述べる。
パ回路を備えた電力変換器を示し、新たに生じた問題に
ついて簡単に述べる。
【０００６】図７は電力変換器として直流から直流に電
力変換するチョッパ装置を示す物で、ＧはＧＴＯサイリ
スタ、ＣＳとＲＳとＤＳはその電圧スナバ回路を構成す
るもので、それぞれスナバコンデンサとスナバ抵抗とス
ナバダイオードを示す。また、ＬＡとＤＬＡとＣＬＡは
ＧＴＯサイリスタの電流スナバ回路を構成するもので、
それぞれアノードリアクトルと放電ダイオードと蓄積コ
ンデンサを示す。更に、Ｒはチョッパの負荷、ＤＦは負
荷の還流ダイオード（これのスナバ回路については省
略）、そしてＶＳは直流電源を示すものである。
力変換するチョッパ装置を示す物で、ＧはＧＴＯサイリ
スタ、ＣＳとＲＳとＤＳはその電圧スナバ回路を構成す
るもので、それぞれスナバコンデンサとスナバ抵抗とス
ナバダイオードを示す。また、ＬＡとＤＬＡとＣＬＡは
ＧＴＯサイリスタの電流スナバ回路を構成するもので、
それぞれアノードリアクトルと放電ダイオードと蓄積コ
ンデンサを示す。更に、Ｒはチョッパの負荷、ＤＦは負
荷の還流ダイオード（これのスナバ回路については省
略）、そしてＶＳは直流電源を示すものである。
【０００７】チョッパによる電力変換動作は周知なので
その詳細は省略するが、電流スナバのアノードリアクト
ルＬＡはＧＴＯサイリスタＧがオン時に直流電源ＶＳか
ら負荷回路に流れる電流の上昇率やピーク値を抑制し、
また電圧スナバのスナバコンデンサＣＳはＧＴＯサイリ
スタＧのオフ時に配線インダクタンス（特に図示してい
ない）などのためにＧＴＯサイリスタＧに印加される電
圧の上昇率やピーク値を抑制する。
その詳細は省略するが、電流スナバのアノードリアクト
ルＬＡはＧＴＯサイリスタＧがオン時に直流電源ＶＳか
ら負荷回路に流れる電流の上昇率やピーク値を抑制し、
また電圧スナバのスナバコンデンサＣＳはＧＴＯサイリ
スタＧのオフ時に配線インダクタンス（特に図示してい
ない）などのためにＧＴＯサイリスタＧに印加される電
圧の上昇率やピーク値を抑制する。
【０００８】図７は電流スナバのアノードリアクトルＬ
Ａの蓄積エネルギを、スナバ回生チョッパにより電源に
回収する従来例で、ＣＨはスナバ回生チョッパ装置を示
し、それぞれＧＣＨはチョッパＧＴＯサイリスタ、ＬＣ
Ｈはチョッパリアクトル、ＤＦＣは回生ダイオードを示
すものである。なお、ＧＣＨとＤＦＣのスナバ回路は省
略してある。図７で、ＧＴＯサイリスタＧがオン時には
アノードリアクトルＬＡの電流がピーク値から負荷電流
に減少する際の蓄積エネルギが、またＧＴＯサイリスタ
Ｇのオフ時にはアノードリアクトルＬＡの電流が負荷電
流からゼロに減少する際の蓄積エネルギが、それぞれ放
電ダイオードＤＬＡを介して蓄積コンデンサＣＬＡに蓄
積される。そして、この蓄積コンデンサＣＬＡの蓄積エ
ネルギを、スナバ回生チョッパＣＨのオンオフ制御によ
り、直流電源ＶＳに回生するものである。すなわち、チ
ョッパＧＴＯサイリスタＧＣＨのオンでＣＬＡ−ＧＣＨ
−ＬＣＨ−ＣＬＡの閉回路で電流を流して、蓄積コンデ
ンサＣＬＡの蓄積エネルギをチョッパリアクトルＬＣＨ
に蓄積し、チョッパＧＴＯサイリスタＧＣＨのオフでＬ
ＣＨ−ＶＳ−ＤＦＣ−ＬＣＨの閉回路で電流を流して、
チョッパリアクトルＬＣＨの蓄積エネルギを直流電源Ｖ
Ｓに回生する。
Ａの蓄積エネルギを、スナバ回生チョッパにより電源に
回収する従来例で、ＣＨはスナバ回生チョッパ装置を示
し、それぞれＧＣＨはチョッパＧＴＯサイリスタ、ＬＣ
Ｈはチョッパリアクトル、ＤＦＣは回生ダイオードを示
すものである。なお、ＧＣＨとＤＦＣのスナバ回路は省
略してある。図７で、ＧＴＯサイリスタＧがオン時には
アノードリアクトルＬＡの電流がピーク値から負荷電流
に減少する際の蓄積エネルギが、またＧＴＯサイリスタ
Ｇのオフ時にはアノードリアクトルＬＡの電流が負荷電
流からゼロに減少する際の蓄積エネルギが、それぞれ放
電ダイオードＤＬＡを介して蓄積コンデンサＣＬＡに蓄
積される。そして、この蓄積コンデンサＣＬＡの蓄積エ
ネルギを、スナバ回生チョッパＣＨのオンオフ制御によ
り、直流電源ＶＳに回生するものである。すなわち、チ
ョッパＧＴＯサイリスタＧＣＨのオンでＣＬＡ−ＧＣＨ
−ＬＣＨ−ＣＬＡの閉回路で電流を流して、蓄積コンデ
ンサＣＬＡの蓄積エネルギをチョッパリアクトルＬＣＨ
に蓄積し、チョッパＧＴＯサイリスタＧＣＨのオフでＬ
ＣＨ−ＶＳ−ＤＦＣ−ＬＣＨの閉回路で電流を流して、
チョッパリアクトルＬＣＨの蓄積エネルギを直流電源Ｖ
Ｓに回生する。
【０００９】このようにして、従来抵抗に消費されてい
た（蓄積コンデンサＣＬＡの代わりに抵抗ＲＬＡを接
続）アノードリアクトルＬＡの蓄積エネルギが直流電源
ＶＳに回生され、電力変換器としての変換効率を大幅に
アップしていた。
た（蓄積コンデンサＣＬＡの代わりに抵抗ＲＬＡを接
続）アノードリアクトルＬＡの蓄積エネルギが直流電源
ＶＳに回生され、電力変換器としての変換効率を大幅に
アップしていた。
【００１０】なお、図７の従来例では、スナバ回路の蓄
積エネルギを直流電源側に回生する手段としてスナバ回
生チョッパＣＨで説明したが、これに限定されるもので
はなく、例えば図８に示すインバータＩＮＶ（動作につ
いては周知なので省略）回路としてもよいことは勿論
で、更にインバータＩＮＶで交流電源に回生するように
してもよい。
積エネルギを直流電源側に回生する手段としてスナバ回
生チョッパＣＨで説明したが、これに限定されるもので
はなく、例えば図８に示すインバータＩＮＶ（動作につ
いては周知なので省略）回路としてもよいことは勿論
で、更にインバータＩＮＶで交流電源に回生するように
してもよい。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図７の従来
例では、電力変換器としての変換効率を大幅にアップで
きる効果はあるが、その一方で電力変換器としての信頼
性が損なわれると言う問題がある。すなわち、スナバ回
生チョッパＣＨが故障した場合、スナバ回路の蓄積エネ
ルギにより蓄積コンデンサＣＬＡの電圧が過大となり、
本体のＧＴＯサイリスタＧをも破損させることになる。
電力変換器の信頼性は、放電抵抗ＲＬＡを設けて、スナ
バ回路の蓄積エネルギは抵抗に消費させるほうがはるか
に良い。
例では、電力変換器としての変換効率を大幅にアップで
きる効果はあるが、その一方で電力変換器としての信頼
性が損なわれると言う問題がある。すなわち、スナバ回
生チョッパＣＨが故障した場合、スナバ回路の蓄積エネ
ルギにより蓄積コンデンサＣＬＡの電圧が過大となり、
本体のＧＴＯサイリスタＧをも破損させることになる。
電力変換器の信頼性は、放電抵抗ＲＬＡを設けて、スナ
バ回路の蓄積エネルギは抵抗に消費させるほうがはるか
に良い。
【００１２】そこで、例えば、スナバ回生チョッパＣＨ
が故障した場合には、一時的に放電抵抗ＲＬＡに接続替
えすることが考えられる。ただし、この場合でも、放電
抵抗ＲＬＡへの接続替えは、十分に信頼性のある方法で
行う必要がある。
が故障した場合には、一時的に放電抵抗ＲＬＡに接続替
えすることが考えられる。ただし、この場合でも、放電
抵抗ＲＬＡへの接続替えは、十分に信頼性のある方法で
行う必要がある。
【００１３】本発明の目的は、電力変換器のスナバ回路
蓄積エネルギを電源に回生する装置が故障した場合、十
分な信頼性をもって速やかに放電抵抗に接続替えを行う
電力変換器の保護装置を提供することにある。
蓄積エネルギを電源に回生する装置が故障した場合、十
分な信頼性をもって速やかに放電抵抗に接続替えを行う
電力変換器の保護装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、スナバ回路蓄
積エネルギを電源に回生する手段を備えた電力変換器
で、スナバ回路蓄積エネルギを電源に回生する手段の故
障時に、ヒューズによってスナバ回路蓄積エネルギを電
源に回生する手段を切り離すと共にブレイクオーバ素子
を介してスナバ回路蓄積エネルギの放電抵抗を接続する
ことにある。
積エネルギを電源に回生する手段を備えた電力変換器
で、スナバ回路蓄積エネルギを電源に回生する手段の故
障時に、ヒューズによってスナバ回路蓄積エネルギを電
源に回生する手段を切り離すと共にブレイクオーバ素子
を介してスナバ回路蓄積エネルギの放電抵抗を接続する
ことにある。
【００１５】このため、スナバ回路蓄積エネルギを電源
に回生する手段の故障時に、速やかにスナバ回路蓄積エ
ネルギの放電抵抗を接続できるので、電力変換器本体の
ＧＴＯサイリスタなどを破損させることなく、また電力
変換器の運転を継続できる特徴がある。
に回生する手段の故障時に、速やかにスナバ回路蓄積エ
ネルギの放電抵抗を接続できるので、電力変換器本体の
ＧＴＯサイリスタなどを破損させることなく、また電力
変換器の運転を継続できる特徴がある。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は本発明による電力変換器の
保護装置の一実施例を示すもので、図７の従来例に対応
して示してある。すなわち、図１の本発明実施例回路で
は、図７の従来回路にヒューズＦ，ブレークオーバ素子
ＢＯ、及びアノードリアクトルＬＡの蓄積エネルギ放電
抵抗ＲＬＡを図示のように接続してある。
保護装置の一実施例を示すもので、図７の従来例に対応
して示してある。すなわち、図１の本発明実施例回路で
は、図７の従来回路にヒューズＦ，ブレークオーバ素子
ＢＯ、及びアノードリアクトルＬＡの蓄積エネルギ放電
抵抗ＲＬＡを図示のように接続してある。
【００１７】図１の本発明実施例回路では、チョッパの
ＧＴＯサイリスタＧのオンオフ制御中に、何らかの原因
でスナバ回生チョッパＣＨが導通故障を起こすと、まず
ヒューズＦが熔断してスナバ回生チョッパＣＨを切り離
し、その結果アノードリアクトルＬＡの蓄積エネルギの
蓄積コンデンサＣＬＡの電圧が増加する。次に、この蓄
積コンデンサＣＬＡの電圧増加によって、ブレークオー
バ素子ＢＯがブレークオーバして導通状態となり、放電
抵抗ＲＬＡが蓄積コンデンサＣＬＡに並列接続される。
このため、アノードリアクトルＬＡの蓄積エネルギは、
蓄積コンデンサＣＬＡを介した状態で放電抵抗ＲＬＡに
消費されることになる。この時、ブレークオーバ素子Ｂ
Ｏのブレークオーバ電圧をチョッパのＧＴＯサイリスタ
Ｇに印加される電圧が過電圧とならない値にすることに
より、チョッパのＧＴＯサイリスタＧなどを破損させる
ことなく、またチョッパ本体を運転継続できることにな
る。
ＧＴＯサイリスタＧのオンオフ制御中に、何らかの原因
でスナバ回生チョッパＣＨが導通故障を起こすと、まず
ヒューズＦが熔断してスナバ回生チョッパＣＨを切り離
し、その結果アノードリアクトルＬＡの蓄積エネルギの
蓄積コンデンサＣＬＡの電圧が増加する。次に、この蓄
積コンデンサＣＬＡの電圧増加によって、ブレークオー
バ素子ＢＯがブレークオーバして導通状態となり、放電
抵抗ＲＬＡが蓄積コンデンサＣＬＡに並列接続される。
このため、アノードリアクトルＬＡの蓄積エネルギは、
蓄積コンデンサＣＬＡを介した状態で放電抵抗ＲＬＡに
消費されることになる。この時、ブレークオーバ素子Ｂ
Ｏのブレークオーバ電圧をチョッパのＧＴＯサイリスタ
Ｇに印加される電圧が過電圧とならない値にすることに
より、チョッパのＧＴＯサイリスタＧなどを破損させる
ことなく、またチョッパ本体を運転継続できることにな
る。
【００１８】従って、実施例の回路では、ブレークオー
バ素子ＢＯを用いることにより、電圧検出，比較などの
必要がなく、十分な信頼性をもって速やかに放電抵抗へ
の接続替えができる効果がある。なお、ブレークオーバ
素子ＢＯの代わりに、一般のダイオードを用いて蓄積コ
ンデンサＣＬＡの電圧増加でダイオードをブレイクダウ
ンさせてもよい。この場合には、ダイオードのブレイク
ダウンは、ほぼ抵抗分のない導通状態となるので、ダイ
オード自身の冷却などが不要となる効果がある。また、
破損したヒューズやダイオードは、スナバ回生チョッパ
ＣＨの修理，交換時に取り替えることにすればよい。こ
の時、ヒューズとダイオードはペアで一体収納しておく
と、取り替えに便利である。
バ素子ＢＯを用いることにより、電圧検出，比較などの
必要がなく、十分な信頼性をもって速やかに放電抵抗へ
の接続替えができる効果がある。なお、ブレークオーバ
素子ＢＯの代わりに、一般のダイオードを用いて蓄積コ
ンデンサＣＬＡの電圧増加でダイオードをブレイクダウ
ンさせてもよい。この場合には、ダイオードのブレイク
ダウンは、ほぼ抵抗分のない導通状態となるので、ダイ
オード自身の冷却などが不要となる効果がある。また、
破損したヒューズやダイオードは、スナバ回生チョッパ
ＣＨの修理，交換時に取り替えることにすればよい。こ
の時、ヒューズとダイオードはペアで一体収納しておく
と、取り替えに便利である。
【００１９】図２は本発明による電力変換器の保護装置
の第二実施例を示すもので、チョッパのＧＴＯサイリス
タＧのスナバコンデンサＣＳの蓄積エネルギを電源に回
生する場合への適用例である。図２で、ＣＣＳはスナバ
コンデンサＣＳの蓄積エネルギを蓄電する蓄積コンデン
サ、ＬＣＳとＤＣＳはチョッパのＧＴＯサイリスタＧの
オン時にスナバコンデンサＣＳの蓄積エネルギを蓄積コ
ンデンサＣＣＳに転送する転送リアクトルと転送ダイオ
ードである。また、ＩＮＶは蓄積コンデンサＣＣＳの蓄
積エネルギを電源に回生するためのインバータ（図８）
である。他は、図１の実施例回路と同じなので説明は省
略する。
の第二実施例を示すもので、チョッパのＧＴＯサイリス
タＧのスナバコンデンサＣＳの蓄積エネルギを電源に回
生する場合への適用例である。図２で、ＣＣＳはスナバ
コンデンサＣＳの蓄積エネルギを蓄電する蓄積コンデン
サ、ＬＣＳとＤＣＳはチョッパのＧＴＯサイリスタＧの
オン時にスナバコンデンサＣＳの蓄積エネルギを蓄積コ
ンデンサＣＣＳに転送する転送リアクトルと転送ダイオ
ードである。また、ＩＮＶは蓄積コンデンサＣＣＳの蓄
積エネルギを電源に回生するためのインバータ（図８）
である。他は、図１の実施例回路と同じなので説明は省
略する。
【００２０】チョッパのＧＴＯサイリスタＧがオンする
毎に、スナバコンデンサＣＳの蓄積エネルギは、ＣＳ−
Ｇ−ＣＣＳ−ＬＣＳ−ＤＣＳ−ＣＳの閉回路で蓄積コン
デンサＣＣＳに転送され、スナバ回生インバータＩＮＶ
によって電源に回生される。そして、この図２の実施例
回路でも図１の実施例と同様に、スナバ回生インバータ
ＩＮＶが導通故障を起こすと、ヒューズ熔断→ブレーク
オーバ素子ＢＯのブレークオーバ→放電抵抗ＲＳの接続
が行われ、チョッパのＧＴＯサイリスタＧの破損防止や
運転継続の効果がある。
毎に、スナバコンデンサＣＳの蓄積エネルギは、ＣＳ−
Ｇ−ＣＣＳ−ＬＣＳ−ＤＣＳ−ＣＳの閉回路で蓄積コン
デンサＣＣＳに転送され、スナバ回生インバータＩＮＶ
によって電源に回生される。そして、この図２の実施例
回路でも図１の実施例と同様に、スナバ回生インバータ
ＩＮＶが導通故障を起こすと、ヒューズ熔断→ブレーク
オーバ素子ＢＯのブレークオーバ→放電抵抗ＲＳの接続
が行われ、チョッパのＧＴＯサイリスタＧの破損防止や
運転継続の効果がある。
【００２１】図３は本発明による電力変換器の保護装置
の第三実施例を示すもので、チョッパのＧＴＯサイリス
タＧが２素子直列接続され、それぞれのスナバコンデン
サＣＳの蓄積エネルギを電源に回生する場合への適用例
である。図３では、ＧＴＯサイリスタＧの２素子直列接
続に対応して、それぞれのスナバコンデンサＣＳの蓄積
エネルギを転送するリアクトルＬＣＳとダイオードＤＣ
Ｓ、及び蓄積コンデンサＣＣＳとスナバ回生インバータ
ＩＮＶが二組設けられる。そして、スナバ回生インバー
タＩＮＶの故障時のためにヒューズＦとブレークオーバ
素子ＢＯも二組設けられる。ここで、当然、放電抵抗Ｒ
Ｓも二組設けてよいが、二組のスナバ回生インバータＩ
ＮＶが同時に故障することは非常に稀であることを考慮
して、図３の本発明実施例では図示のように一組として
ある。
の第三実施例を示すもので、チョッパのＧＴＯサイリス
タＧが２素子直列接続され、それぞれのスナバコンデン
サＣＳの蓄積エネルギを電源に回生する場合への適用例
である。図３では、ＧＴＯサイリスタＧの２素子直列接
続に対応して、それぞれのスナバコンデンサＣＳの蓄積
エネルギを転送するリアクトルＬＣＳとダイオードＤＣ
Ｓ、及び蓄積コンデンサＣＣＳとスナバ回生インバータ
ＩＮＶが二組設けられる。そして、スナバ回生インバー
タＩＮＶの故障時のためにヒューズＦとブレークオーバ
素子ＢＯも二組設けられる。ここで、当然、放電抵抗Ｒ
Ｓも二組設けてよいが、二組のスナバ回生インバータＩ
ＮＶが同時に故障することは非常に稀であることを考慮
して、図３の本発明実施例では図示のように一組として
ある。
【００２２】このため、図３の本発明実施例では、図
１，図２の実施例での効果のほかに、保護装置を小型，
安価にできる効果がある。
１，図２の実施例での効果のほかに、保護装置を小型，
安価にできる効果がある。
【００２３】図４は本発明による電力変換器の保護装置
の第四実施例を示すもので、アノードリアクトルＬＡの
蓄積エネルギとスナバコンデンサＣＳの蓄積エネルギを
一組の蓄積コンデンサＣＬＡに蓄電（この動作について
は周知なので説明は省略）し、スナバ回生チョッパＣＨ
により電源に回生する場合への適用例である。この図４
の実施例では、アノードリアクトルＬＡとスナバコンデ
ンサＣＳの蓄積エネルギを、一組のスナバ回生チョッパ
ＣＨや放電抵抗ＲＬで処理できるので、図３の実施例回
路と同様の効果がある。
の第四実施例を示すもので、アノードリアクトルＬＡの
蓄積エネルギとスナバコンデンサＣＳの蓄積エネルギを
一組の蓄積コンデンサＣＬＡに蓄電（この動作について
は周知なので説明は省略）し、スナバ回生チョッパＣＨ
により電源に回生する場合への適用例である。この図４
の実施例では、アノードリアクトルＬＡとスナバコンデ
ンサＣＳの蓄積エネルギを、一組のスナバ回生チョッパ
ＣＨや放電抵抗ＲＬで処理できるので、図３の実施例回
路と同様の効果がある。
【００２４】図５は本発明による電力変換器の保護装置
の第五実施例を示すもので、アノードリアクトルＬＡの
蓄積エネルギと２素子直列接続されたＧＴＯサイリスタ
のスナバコンデンサＣＳの蓄積エネルギを一組の蓄積コ
ンデンサＣＣＳに蓄電（この動作についても周知なので
説明は省略）し、スナバ回生インバータＩＮＶにより電
源に回生する場合への適用例である。この図５の実施例
でも、多数のスナバ回路蓄積エネルギを一組のスナバ回
生インバータＩＮＶや放電抵抗ＲＳで処理できるので、
図４の実施例回路と同様の効果がある。
の第五実施例を示すもので、アノードリアクトルＬＡの
蓄積エネルギと２素子直列接続されたＧＴＯサイリスタ
のスナバコンデンサＣＳの蓄積エネルギを一組の蓄積コ
ンデンサＣＣＳに蓄電（この動作についても周知なので
説明は省略）し、スナバ回生インバータＩＮＶにより電
源に回生する場合への適用例である。この図５の実施例
でも、多数のスナバ回路蓄積エネルギを一組のスナバ回
生インバータＩＮＶや放電抵抗ＲＳで処理できるので、
図４の実施例回路と同様の効果がある。
【００２５】図６は本発明による電力変換器の保護装置
の第六実施例を示すもので、２レベルインバータにおけ
るスナバ回路蓄積エネルギをスナバ回生インバータＩＮ
Ｖにより電源に回生する場合への適用例である。２レベ
ルインバータは、図示のように、ＧＴＯサイリスタＧと
アノードリアクトルＬＡが直列接続されてそれぞれ上，
下アームを構成する。従って、図４の実施例のように、
アノードリアクトルＬＡとスナバコンデンサＣＳの蓄積
エネルギを一組のスナバ回生インバータＩＮＶや放電抵
抗ＲＳで処理でき、これが図６に図示されるように上，
下アームに設けられる。このため、図３の実施例のよう
に、放電抵抗ＲＳを上，下アームに共通に一組設けるこ
とができ、図３の実施例と同様の効果が期待できる。
の第六実施例を示すもので、２レベルインバータにおけ
るスナバ回路蓄積エネルギをスナバ回生インバータＩＮ
Ｖにより電源に回生する場合への適用例である。２レベ
ルインバータは、図示のように、ＧＴＯサイリスタＧと
アノードリアクトルＬＡが直列接続されてそれぞれ上，
下アームを構成する。従って、図４の実施例のように、
アノードリアクトルＬＡとスナバコンデンサＣＳの蓄積
エネルギを一組のスナバ回生インバータＩＮＶや放電抵
抗ＲＳで処理でき、これが図６に図示されるように上，
下アームに設けられる。このため、図３の実施例のよう
に、放電抵抗ＲＳを上，下アームに共通に一組設けるこ
とができ、図３の実施例と同様の効果が期待できる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、スナバ回路蓄積エネル
ギを電源に回生する手段を備えた電力変換器で、スナバ
回路蓄積エネルギを電源に回生する手段の故障時に、十
分な信頼性をもって速やかにスナバ回路蓄積エネルギの
放電抵抗を接続できるので、電力変換器本体のＧＴＯサ
イリスタなどを破損させることなく、また電力変換器の
運転を継続できる効果がある。また、放電抵抗を共用す
ることで、保護装置を小型，安価にできる。
ギを電源に回生する手段を備えた電力変換器で、スナバ
回路蓄積エネルギを電源に回生する手段の故障時に、十
分な信頼性をもって速やかにスナバ回路蓄積エネルギの
放電抵抗を接続できるので、電力変換器本体のＧＴＯサ
イリスタなどを破損させることなく、また電力変換器の
運転を継続できる効果がある。また、放電抵抗を共用す
ることで、保護装置を小型，安価にできる。
【図１】本発明による電力変換器の保護装置の一実施例
の回路図。
の回路図。
【図２】本発明による電力変換器の保護装置の第二実施
例の回路図。
例の回路図。
【図３】本発明による電力変換器の保護装置の第三実施
例の回路図。
例の回路図。
【図４】本発明による電力変換器の保護装置の第四実施
例の回路図。
例の回路図。
【図５】本発明による電力変換器の保護装置の第五実施
例の回路図。
例の回路図。
【図６】本発明による電力変換器の保護装置の第六実施
例の回路図。
例の回路図。
【図７】電力変換器の保護装置の従来例の回路図。
【図８】スナバ回路蓄積エネルギの回生手段の回路図。
Ｇ…ＧＴＯサイリスタ、ＣＳ…スナバコンデンサ、ＤＳ
…スナバダイオード、ＲＳ…スナバ抵抗、ＬＡ…アノー
ドリアクトル、ＤＬＡ…放電ダイオード、ＣＬＡ…蓄積
コンデンサ、ＲＬ…負荷、ＤＦ…フリーホイールダイオ
ード、ＣＨ…スナバ回生チョッパ、ＧＣＨ…チョッパＧ
ＴＯサイリスタ、ＬＣＨ…チョッパリアクトル、ＤＦＣ
…回生ダイオード、ＶＳ…直流電源。
…スナバダイオード、ＲＳ…スナバ抵抗、ＬＡ…アノー
ドリアクトル、ＤＬＡ…放電ダイオード、ＣＬＡ…蓄積
コンデンサ、ＲＬ…負荷、ＤＦ…フリーホイールダイオ
ード、ＣＨ…スナバ回生チョッパ、ＧＣＨ…チョッパＧ
ＴＯサイリスタ、ＬＣＨ…チョッパリアクトル、ＤＦＣ
…回生ダイオード、ＶＳ…直流電源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｍ 7/515 Ｈ０２Ｍ 7/515 Ｄ
Claims (3)
- 【請求項１】電源とアノードリアクトルからなる電流ス
ナバやスナバコンデンサからなる電圧スナバを備えた自
己消弧素子及び前記電圧，前記電流スナバの蓄積エネル
ギを前記電源に回生する手段とから構成された電力変換
器において、前記電圧，前記電流スナバの蓄積エネルギ
を前記電源に回生する手段の故障時に、前記電圧，前記
電流スナバの蓄積エネルギを前記電源に回生する手段を
ヒューズによって切り離すと共に、ブレークオーバ素子
のブレークオーバ動作によって前記電圧，前記電流スナ
バの蓄積エネルギを放電抵抗に消費させることを特徴す
る電力変換器の保護装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記ブレークオーバ素
子をダイオードとした電力変換器の保護装置。 - 【請求項３】請求項１または請求項２において、複数の
前記電圧，前記電流スナバの蓄積エネルギを前記電源に
回生する手段が二組設けられる場合に、複数の前記電
圧，前記電流スナバの蓄積エネルギを一組の放電抵抗に
消費させる電力変換器の保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8266958A JPH10112983A (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | 電力変換器の保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8266958A JPH10112983A (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | 電力変換器の保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10112983A true JPH10112983A (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17438066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8266958A Pending JPH10112983A (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | 電力変換器の保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10112983A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011109775A (ja) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Toyota Motor Corp | コンバータ制御装置 |
| JP2013070539A (ja) * | 2011-09-24 | 2013-04-18 | Shiga Sekkei Co Ltd | 絶縁型双方向ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| CN113471937A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-10-01 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种适用于大功率电压源型变流器的快速保护电路 |
-
1996
- 1996-10-08 JP JP8266958A patent/JPH10112983A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011109775A (ja) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Toyota Motor Corp | コンバータ制御装置 |
| JP2013070539A (ja) * | 2011-09-24 | 2013-04-18 | Shiga Sekkei Co Ltd | 絶縁型双方向ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| CN113471937A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-10-01 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种适用于大功率电压源型变流器的快速保护电路 |
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