JPS5812502A - 車両用変換装置の保護回路 - Google Patents
車両用変換装置の保護回路Info
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- JPS5812502A JPS5812502A JP11044581A JP11044581A JPS5812502A JP S5812502 A JPS5812502 A JP S5812502A JP 11044581 A JP11044581 A JP 11044581A JP 11044581 A JP11044581 A JP 11044581A JP S5812502 A JPS5812502 A JP S5812502A
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- JP
- Japan
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- current
- converter
- contactor
- thyristor
- circuit
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電車線からダイオード整流器を介して直流が
供給される車両用変換装置の保護回路に関するものであ
る。
供給される車両用変換装置の保護回路に関するものであ
る。
かかる変換装置での短絡事故に対する保護回路の従来例
を第１図、第２図について説明しよって本発明の目的を
明らかにする。
を第１図、第２図について説明しよって本発明の目的を
明らかにする。
第１図は交流電車線の場合の従来例を示す回路図で、電
車線１に過電流リレー（０°ＣＲ）２及び高速度遮断器
（ＨＢ ）３を介してダイオード整流器４を接続し、こ
の整流器４に接触器５、及びフィルタリアクトル６とフ
ィルタコンデンサ７からなるフィルタ回路を介して変換
装置８を接続しているものである。
車線１に過電流リレー（０°ＣＲ）２及び高速度遮断器
（ＨＢ ）３を介してダイオード整流器４を接続し、こ
の整流器４に接触器５、及びフィルタリアクトル６とフ
ィルタコンデンサ７からなるフィルタ回路を介して変換
装置８を接続しているものである。
次に動作を説明すると、正常状態での装置の運転、停止
は接触器５の投入、遮断によシ行なわれ、変換装置８が
発生する高調波及び外来サージはりアクドル６及びコン
デンサ７のフィルタ回路で抑制される。
は接触器５の投入、遮断によシ行なわれ、変換装置８が
発生する高調波及び外来サージはりアクドル６及びコン
デンサ７のフィルタ回路で抑制される。
今、変換装置８内で短絡が起きると第２図の動作説明図
が示すように遮断器３への電流１１、接触器５への電流
１２は急速に増加する。１１の値が過電流リレー２の設
定値以上になるとリレー２が動作する。リレー２の動作
にょシ遮断器３へのトリップ指令が出され、時間ｔｌ後
に遮断器３の接点が開極を始める。遮断器３が開極を始
めると整流器４の交流入力側に電圧が印加されなくなる
ので、フィルタリアクトル６の電流が整流器４のダイオ
ードを通してフリーホイルされることになる。このフリ
ーホイルが始まると１１は第２図に示すように急速に減
衰しＯＡとなる。フリーホイルはフィルタリアクトル６
と変換装置８内の短絡ルートの抵抗分を通して行なわれ
るので、第２図に示すように１２はＬ ／ Ｒの時定数
でゆつ〈シと減。
が示すように遮断器３への電流１１、接触器５への電流
１２は急速に増加する。１１の値が過電流リレー２の設
定値以上になるとリレー２が動作する。リレー２の動作
にょシ遮断器３へのトリップ指令が出され、時間ｔｌ後
に遮断器３の接点が開極を始める。遮断器３が開極を始
めると整流器４の交流入力側に電圧が印加されなくなる
ので、フィルタリアクトル６の電流が整流器４のダイオ
ードを通してフリーホイルされることになる。このフリ
ーホイルが始まると１１は第２図に示すように急速に減
衰しＯＡとなる。フリーホイルはフィルタリアクトル６
と変換装置８内の短絡ルートの抵抗分を通して行なわれ
るので、第２図に示すように１２はＬ ／ Ｒの時定数
でゆつ〈シと減。
少する。（ただし、Ｌはフィルタリアクトル６のインダ
クタンス、Ｒは短・絡ルートの抵抗分である。）一方、
接触器５は遮断器３の開極動作の信号をうけて、ｔ２後
に開極を始める。なお、上記接触器５が開極を始める時
点では１２の値はほとんど減衰していないので、接触器
５は遮断器３が遮断した電流とほぼ同程度の電流を遮断
しなければならない。接触器５が開極を始めると１２は
図示のように減少し、時間ｔ３後に０１となシ、保護・
動作は完了する。
クタンス、Ｒは短・絡ルートの抵抗分である。）一方、
接触器５は遮断器３の開極動作の信号をうけて、ｔ２後
に開極を始める。なお、上記接触器５が開極を始める時
点では１２の値はほとんど減衰していないので、接触器
５は遮断器３が遮断した電流とほぼ同程度の電流を遮断
しなければならない。接触器５が開極を始めると１２は
図示のように減少し、時間ｔ３後に０１となシ、保護・
動作は完了する。
しかし、上記のごとき従来の保護回路では、接触器は正
常状態におけろ定格電流の遮断のみならず、短絡時に高
速度遮断器が遮断すべき電流と同程度の電流を遮断でき
る能力を必要とし、接触器自体が大形でかつ重くな゛つ
てしまう。
常状態におけろ定格電流の遮断のみならず、短絡時に高
速度遮断器が遮断すべき電流と同程度の電流を遮断でき
る能力を必要とし、接触器自体が大形でかつ重くな゛つ
てしまう。
また、接触器による事故電流の遮断が完了するまで変換
装置内に電流１２が流れ、その１２ｔ′の値は非常に大
きなものとなるため変換装置内の半導体貴子の許容量を
越えて健全な素子を破壊する恐れがある。
装置内に電流１２が流れ、その１２ｔ′の値は非常に大
きなものとなるため変換装置内の半導体貴子の許容量を
越えて健全な素子を破壊する恐れがある。
本発明の目的は上記不都合を解消し、遮断能力・の小さ
な小形の接触器を用いることができ、しかも確実に変換
装置内の半導体素子を保護することが可能な車両用変換
装置の保護回路を提供すＡことにある。
な小形の接触器を用いることができ、しかも確実に変換
装置内の半導体素子を保護することが可能な車両用変換
装置の保護回路を提供すＡことにある。
し′かしてこの目的は本発明によれば、電車署から高速
度遮断器、ダイオード整流器及び接触器を介して直流が
供給さ、れる変換装置において、変換装置入力側に接続
したフィルタ回路のフィルタリアクトルに、上記高速度
遮断器の開極時に遅くとも接触器開極開始時に導通制御
されるサイリスタをリアクトル電流環流方向に並列接続
することによシ達成される。
度遮断器、ダイオード整流器及び接触器を介して直流が
供給さ、れる変換装置において、変換装置入力側に接続
したフィルタ回路のフィルタリアクトルに、上記高速度
遮断器の開極時に遅くとも接触器開極開始時に導通制御
されるサイリスタをリアクトル電流環流方向に並列接続
することによシ達成される。
以下、図面に°ついて本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
第５図は交流電車線の場合の本発明の一実施例を示す回
路図で、電車線１に過電流リレー（ＯＣＲ）２及び高速
度遮断器（ＨＢ ）３を介してダイオード整流器４を接
続し、この整流器４に接触器５、及びフィルタリアクト
ル６とフィルタコンデンサ７からなる°フィルタ回路を
介して変換装置８を接続した点は上記第１図の従来例と
同じである。
路図で、電車線１に過電流リレー（ＯＣＲ）２及び高速
度遮断器（ＨＢ ）３を介してダイオード整流器４を接
続し、この整流器４に接触器５、及びフィルタリアクト
ル６とフィルタコンデンサ７からなる°フィルタ回路を
介して変換装置８を接続した点は上記第１図の従来例と
同じである。
図中１１は短絡時の短絡、ルートのインピーダンスを示
す。
す。
本発明では、相互に直列接続した抵抗９とサイリスタ１
０とを、フィルタリアクトル６に並列接続した。なお、
このサイリスタｌＯはフィルタリアクトル６からの電流
に対して環流方向に置かれ、過電流リレー２が過電流を
検知したとき、または高速度遮断器３が開極したときに
点弧信号が与えられるものである。
０とを、フィルタリアクトル６に並列接続した。なお、
このサイリスタｌＯはフィルタリアクトル６からの電流
に対して環流方向に置かれ、過電流リレー２が過電流を
検知したとき、または高速度遮断器３が開極したときに
点弧信号が与えられるものである。
また、上記抵抗９は必須要素となるものではない。
次に短絡事故時の動作について説明する。第４図は短絡
ルートのインピーダンス１１が非常に小さくて、９の抵
抗値ｒ ＞＞（１１の抵抗値Ｒ）という条件のとき各部
電流の動作波形図、第５図はｒ ＜、 Ｒという条件の
時の各部電流の動作波形図である。変。
ルートのインピーダンス１１が非常に小さくて、９の抵
抗値ｒ ＞＞（１１の抵抗値Ｒ）という条件のとき各部
電流の動作波形図、第５図はｒ ＜、 Ｒという条件の
時の各部電流の動作波形図である。変。
換装置８において何らかの原因で短絡が起きると、高速
度遮断器３への電流１１、及び接触器５への電流１ａは
第４，５図に示すように急速に上昇する。電流１１の値
が過電流リレー２の設定値を越える゛と、サイリスタ１
０に点弧信号が与えられるが、この時点ではサイリスタ
１０のアノード、カソード間に逆方向電力が印加されて
いるのでサイリスタ１０は、導通しない。その後ｔｌ後
に遮断器３が開極を始めると、整流器４を通してフィル
タリアクトル６と変換装置８内の短絡ルートの抵抗分を
通してフリーホイルが始まる。この時、電流１１は第４
図および第５図に示すように急速に減衰する。
度遮断器３への電流１１、及び接触器５への電流１ａは
第４，５図に示すように急速に上昇する。電流１１の値
が過電流リレー２の設定値を越える゛と、サイリスタ１
０に点弧信号が与えられるが、この時点ではサイリスタ
１０のアノード、カソード間に逆方向電力が印加されて
いるのでサイリスタ１０は、導通しない。その後ｔｌ後
に遮断器３が開極を始めると、整流器４を通してフィル
タリアクトル６と変換装置８内の短絡ルートの抵抗分を
通してフリーホイルが始まる。この時、電流１１は第４
図および第５図に示すように急速に減衰する。
サイリスタ１０のゲートには点弧信号が与えられておシ
、遮断器３の開極と同時にフィルタリアクトル６の両端
にはりアクドルに蓄積されたエネルギーを放出するため
第３図に示す極性に電圧が発生し、この時点でサイリス
タ１０は導通し、リアクトル６の両端電圧と抵抗９の抵
抗値ｌよって決まる電流１ｂがサイリスタ１０に流れる
。
、遮断器３の開極と同時にフィルタリアクトル６の両端
にはりアクドルに蓄積されたエネルギーを放出するため
第３図に示す極性に電圧が発生し、この時点でサイリス
タ１０は導通し、リアクトル６の両端電圧と抵抗９の抵
抗値ｌよって決まる電流１ｂがサイリスタ１０に流れる
。
この場合、第４図の例ではｒ））Ｒであるため１ｂζ０
となり、１ａはほとんど減少しない。一方、第５図の場
合には抵抗９にかなりの電流が分流するため、接触器、
５を流れる電流１ａは急速に減少し、その値は第２図の
１２と第５図の１ｂの差となる。
となり、１ａはほとんど減少しない。一方、第５図の場
合には抵抗９にかなりの電流が分流するため、接触器、
５を流れる電流１ａは急速に減少し、その値は第２図の
１２と第５図の１ｂの差となる。
第４図、第５図の場合とも、遮断器３の動作後サイリス
タ１０の電流１ｂはｔ第２図の１２と同じ値まで急速に
増加し、抵抗９の抵抗値をｒ、フィルタリアクトル６の
インダクタンスをＬとした時のｔ、 ／ ｒの時定数で
ゆつくシと減衰しなから眞れ続ける。
タ１０の電流１ｂはｔ第２図の１２と同じ値まで急速に
増加し、抵抗９の抵抗値をｒ、フィルタリアクトル６の
インダクタンスをＬとした時のｔ、 ／ ｒの時定数で
ゆつくシと減衰しなから眞れ続ける。
このようにして、高速度遮断器３の開極と同時にフィル
タリアクトル６と並列に接続されたサイリスタ１０を導
通させることによシ、フィルタリアクトル６の電流を抵
抗９の方に分流させ、接触器５が遮断する電流を小さく
することができる。なお、サイリスタｌＯへの点弧信号
は遮断器３または接触器５の開極開始時点で与えてもよ
い。
タリアクトル６と並列に接続されたサイリスタ１０を導
通させることによシ、フィルタリアクトル６の電流を抵
抗９の方に分流させ、接触器５が遮断する電流を小さく
することができる。なお、サイリスタｌＯへの点弧信号
は遮断器３または接触器５の開極開始時点で与えてもよ
い。
また変換装置８には１ａの電流が流れ込むが、従来例の
第２図の１２に較べてかなり小さな値にできる。そこで
１ｔは従来例べ比べて大幅に低減され、変換器８内の半
導体素子の許容１２を以内に抑えることができる。
第２図の１２に較べてかなり小さな値にできる。そこで
１ｔは従来例べ比べて大幅に低減され、変換器８内の半
導体素子の許容１２を以内に抑えることができる。
一方抵抗９の抵抗値はサイリスタｌＯの許容１２ｔ１変
換器８内の半導体素子の許容１２ｔ、接触器５の遮断能
力から制限される電流値となるｆように短絡ルートの全
抵抗値との比から決定されるが、もし、サイリスタ１０
の許容１２を以下に１ｂによる１２ｔがおさまるならば
若しくは短絡ルートのインピーダンス１１が非常に小さ
い場合は抵抗９を削除しても使用できる。
換器８内の半導体素子の許容１２ｔ、接触器５の遮断能
力から制限される電流値となるｆように短絡ルートの全
抵抗値との比から決定されるが、もし、サイリスタ１０
の許容１２を以下に１ｂによる１２ｔがおさまるならば
若しくは短絡ルートのインピーダンス１１が非常に小さ
い場合は抵抗９を削除しても使用できる。
以上述べたように本発明の車両用変換装置の保護回路は
、電車線から高、−速度遮断器、ダイオード整流器及び
接触器を介して直流が供給される変換装置において、変
換製電入力側に接続したフィルタ回路の入力フィルタリ
アクトルにす、イリスタを並列接続し、変換器短絡事故
の際の高速度遮断器の開極時に、サイリスタ側にフィル
タリアクトルの電流を分流するようにしたので、接触器
の遮断する電流を少なくすることができ、その結果、遮
断能力の小さな小形の接触器の使用ですむものである。
、電車線から高、−速度遮断器、ダイオード整流器及び
接触器を介して直流が供給される変換装置において、変
換製電入力側に接続したフィルタ回路の入力フィルタリ
アクトルにす、イリスタを並列接続し、変換器短絡事故
の際の高速度遮断器の開極時に、サイリスタ側にフィル
タリアクトルの電流を分流するようにしたので、接触器
の遮断する電流を少なくすることができ、その結果、遮
断能力の小さな小形の接触器の使用ですむものである。
また、変換装置に流れる電流の１２ｔを著しく減少させ
ることもできるので、変換装置内の半導体素子を確実に
保護することができるものである。
ることもできるので、変換装置内の半導体素子を確実に
保護することができるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の車両用変換装置の保護回路図、第２図は
第１図での短絡時の動作波形図、第３図は本発明の保護
回路の実施例を示す回路図、第４図、第５図は第３図で
の短絡時の動作波形図である。 １・・・・・・電車線 ２・・・・・・過電流リレー
３・・・高速度遮断器 ４・・・・・・ダイオー
ド整流器５・・・・・・接触器 ６・・・・・・フィ
ルタリアクトル７・・・・・・フィルタコンデンサ
８・・・・・・変換装置９・・・・・・抵抗 １０・
・・・・・、サイリスタ１１・・・・・・短絡ルートの
インピーダンス出願人 富士電機製造株式会社
第１図での短絡時の動作波形図、第３図は本発明の保護
回路の実施例を示す回路図、第４図、第５図は第３図で
の短絡時の動作波形図である。 １・・・・・・電車線 ２・・・・・・過電流リレー
３・・・高速度遮断器 ４・・・・・・ダイオー
ド整流器５・・・・・・接触器 ６・・・・・・フィ
ルタリアクトル７・・・・・・フィルタコンデンサ
８・・・・・・変換装置９・・・・・・抵抗 １０・
・・・・・、サイリスタ１１・・・・・・短絡ルートの
インピーダンス出願人 富士電機製造株式会社
Claims (1)
- 電車線から高速度遮断器、ダイオード整流器及び接触器
を介して直流が供給される変換装置において、変換装置
入力側に接続したフィルタ回路のフィルタリアクトルに
上記高速度遮断器の開極時に遅くとも接触品開極開始時
に導通制御されるサイリスタをリアクトル電流環流方向
に並列接続したことを特徴とする車両用変換装置の保護
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11044581A JPS5812502A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 車両用変換装置の保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11044581A JPS5812502A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 車両用変換装置の保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5812502A true JPS5812502A (ja) | 1983-01-24 |
Family
ID=14535891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11044581A Pending JPS5812502A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 車両用変換装置の保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5812502A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6239174U (ja) * | 1985-08-24 | 1987-03-09 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4216482Y1 (ja) * | 1965-01-02 | 1967-09-23 |
-
1981
- 1981-07-15 JP JP11044581A patent/JPS5812502A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4216482Y1 (ja) * | 1965-01-02 | 1967-09-23 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6239174U (ja) * | 1985-08-24 | 1987-03-09 |
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