JPS58141683A - Dc/ac power converter - Google Patents
Dc/ac power converterInfo
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- JPS58141683A JPS58141683A JP57023424A JP2342482A JPS58141683A JP S58141683 A JPS58141683 A JP S58141683A JP 57023424 A JP57023424 A JP 57023424A JP 2342482 A JP2342482 A JP 2342482A JP S58141683 A JPS58141683 A JP S58141683A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/505—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M7/515—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、ゲートターンオフサイリスタ（以ド、ｊＧＴ
Ｏサイリスタ」という）を１史用した゛シカ変換装置に
関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a gate turn-off thyristor (hereinafter referred to as jGT).
This invention relates to a power conversion device that uses an O-thyristor.
ＧＴＯサイリスタは自己消弧能力ｔＯＷするので、従来
のサイリスタのように強制転流回路が不安になる。この
究め、素子自身の損失が低減できる上に、装置として回
路構成が簡単になり、小形Ｉ＠！瀘化、効率向上が図れ
る。Since the GTO thyristor has a self-extinguishing ability tOW, the forced commutation circuit becomes unstable like the conventional thyristor. This study not only reduces the loss of the element itself, but also simplifies the circuit configuration of the device, resulting in a compact I@! Filtering and efficiency can be improved.
・・ところ゛で、高電圧入力の電力変換装置にＧＴＯサ
イリスタ、を適用する場合、従来のサイリスタと同様、
素子構成を直列接続する必要がある。...However, when applying a GTO thyristor to a power conversion device with high voltage input, like a conventional thyristor,
It is necessary to connect the element configurations in series.
第１図に、従来のＧＴＯサイリスタを直列接続したイン
バータ回路の代表的な回路図を示す。FIG. 1 shows a typical circuit diagram of an inverter circuit in which conventional GTO thyristors are connected in series.
第１図において、直流電源１よりフィルタリアクトル２
とフィルタコンデンサ３を介して平滑された直流電圧を
得る。In Figure 1, filter reactor 2 is connected to DC power supply 1.
A smoothed DC voltage is obtained through the filter capacitor 3.
図中、上下のＧＴＯサイリスタアーム等における対称部
分の符号は省略して説明を行なう。In the figure, the reference numerals of symmetrical parts in the upper and lower GTO thyristor arms, etc. will be omitted for explanation.
ＧＴＯサイリスタ４ａ、４ｂの導通時間を制御すること
により、負荷１８へ制御された交流電力を供給する。Controlled AC power is supplied to the load 18 by controlling the conduction time of the GTO thyristors 4a and 4b.
並列に抵抗器１３とコンデンサ１４の直列接続をそなえ
るダイオード５は、ＧＴＯサイリスタ４ａ。The diode 5 having a series connection of a resistor 13 and a capacitor 14 in parallel is a GTO thyristor 4a.
４ｂがオフしたときのフライホイール用である０アノー
ドリアクトル６はＧＴＯサイリスタ４ａ。The 0 anode reactor 6 for the flywheel when 4b is turned off is the GTO thyristor 4a.
４ｂがオンした直後の電流の立ち上り （ｄｉ／ｄｔ）
・′４流の時間微分）の抑制のためのものである。Rise of current immediately after 4b turns on (di/dt)
・This is to suppress the time differential of the '4 flow).
可飽和リアクトル７はＧＴＯサイリスタ４ｍ＋４ｂのタ
ーンオン時間のバラツキによる素子間の電圧アンバラン
スを緩和している。ダイオード」お工び抵抗器２１はＧ
ＴＯサイリスタ４ａ、４ｂがオフした直後、アノードリ
アクトル６と可飽和リアクトル７のエネルギがＧＴＯサ
イリスタのスナバ回路（ダイオード９ ａ ｅ ９ ｂ
ｓコンデンサ１０ａ。The saturable reactor 7 alleviates the voltage imbalance between the elements due to variations in turn-on time of the GTO thyristors 4m+4b. Diode” fabricated resistor 21 is G
Immediately after the TO thyristors 4a and 4b turn off, the energy of the anode reactor 6 and saturable reactor 7 is transferred to the snubber circuit of the GTO thyristor (diode 9 a e 9 b
s capacitor 10a.
１０ｂ、抵抗器１１ ａ ｍ １１ ｂ ）において、
ダイオード９ｇ、９ｂを介してコンデンサｌＯａ、ｌＯ
ｂに流入させないよう、アノードリアクトル６→０Ｔ飽
和リアクトル７→抵抗器２１→ダイオード加→アノード
リアクトル６のループでエネルギー管還流させるもので
ある。力お１００ 、１００’はともに従来の直流−交
流電力変換装置で同一の回路構成をとる。10b, resistor 11 a m 11 b),
Capacitors lOa and lO via diodes 9g and 9b
The energy tube is circulated through the loop of anode reactor 6 -> 0T saturation reactor 7 -> resistor 21 -> diode addition -> anode reactor 6 so as not to flow into the energy tube. Power sources 100 and 100' are both conventional DC-AC power converters and have the same circuit configuration.
ここで、ＧＴＯサイリスタ４ａ、４ｂＱ１１Ｑ（ｚ程度
でスイッチングして５００Ａ程度の゛電流をターンオフ
する場合、直流電源１１を１５００ Ｖとすると、抵抗
器１１ｍ、１１ｂは各々ｓｏｏｗ＠度となる、また抵抗
器２］は２に％Ｖ程度の損失となり、効率の低下及び抵
抗器容量の増大となり、装置構成上好ましくない。Here, when the GTO thyristors 4a, 4bQ11Q (switching at about z and turning off a current of about 500A), if the DC power supply 11 is set to 1500 V, the resistors 11m and 11b each become sow@ degree, and the resistors 2] results in a loss of about 2% V, resulting in a decrease in efficiency and an increase in resistor capacity, which is not preferable in terms of device configuration.
ここにおいて、本発明は、直列接続され＊ＧＴＯサイリ
スタを使用した電力変換装置のりアクドルに蓄積される
エネルギーを直流変流器で直流電源へ帰還することによ
り効率向上を図るとともに、ＧＴＯサイリスタがターン
オフした直後にリアクトルに蓄積されたエネルギーを一
時的にサージ吸収回路で吸収する直流−交流電力変換装
置を提供することを、その目的とする０
〔発明の概要〕
本発明は、直列接続されたＧＴＯサイリスタの上下アー
ムからなる電力変換装置において、上アームＧＴＯサイ
リスタのアノード側と下アームＧＴＯサイリスタのカソ
ード側との間にサージ吸収回路を設け、かつＧＴＯサイ
リスタに並列に接続されたスナバ回路に逆方向極性のダ
イオードを有し、さらにＧＴＯサイリスタの直列接続に
直列に挿入されたりアクドルの蓄積エネルギーの大半を
直流電源へ帰還するように接続された直流変流器を備え
る直流−交流電力変換装置である。Here, the present invention improves efficiency by feeding back the energy stored in the accelerator of a power converter using GTO thyristors connected in series to the DC power source using a DC current transformer, and also improves efficiency when the GTO thyristor is turned off. An object of the present invention is to provide a DC-AC power converter that temporarily absorbs energy accumulated in a reactor immediately after using a surge absorption circuit. In a power conversion device consisting of upper and lower arms, a surge absorption circuit is provided between the anode side of the upper arm GTO thyristor and the cathode side of the lower arm GTO thyristor, and a reverse polarity is provided in the snubber circuit connected in parallel to the GTO thyristor. This is a DC-AC power converter device having a diode, and further comprising a DC transformer inserted in series with the series connection of GTO thyristors or connected to feed back most of the energy stored in the accelerator to the DC power source.
本発明の一実施例のブロック図を第２図に示−ｔ０第２
図において、帰還用直流変流器１５により、ＧＴＯサイ
リスタ４ａ、４ｂがオフした時の７ノードリアクトル６
お７．よび可飽和リアクトル７の蓄積エネルギーを直流
電＃１側へ帰還させる構成としている。″１１定ダイオ
ード１７は帰這用である、ダイオードｎ・抵抗器２４お
工びコンデンサ田は、ＧＴＯサイリスタ４＠、４ｂがオ
フした直後、アノードリアクトル６および可飽和リアク
トル７の蓄積エネルギーを一時的に吸収させる。A block diagram of an embodiment of the present invention is shown in FIG.
In the figure, when the GTO thyristors 4a and 4b are turned off by the feedback DC current transformer 15, the 7-node reactor 6
7. The energy stored in the saturable reactor 7 is fed back to the DC current #1 side. ``11 Constant diode 17 is for returning, and diode n and resistor 24 are used to temporarily store the energy stored in the anode reactor 6 and saturable reactor 7 immediately after the GTO thyristors 4 and 4b are turned off. absorb into.
なお、２５＆ 、 ２５ｂも８ａ、８ｂと同じダイオー
ド、２００．２００”は本発明になる直流−変流電力変
１１１！装置である。Note that 25&, 25b are the same diodes as 8a and 8b, and 200.200'' is the DC-DC power converter 111! device according to the present invention.
図面において同一符号は同一もしくは相当部分とする。In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
本発明の作用を第３図、第４図？用いて説明する０
第３図でＧＴＯサイリスタ４ｈ、４ｂがターンオフしｔ
直後、アノードリアクトル６と可飽和リアクトル７の蓄
積エネルギーは、帰還用直流変流器５が動作するまで、
ダイオード９ｍ、９ｂとコンデンサ１０ａ、１０ｂＱ介
して電流量、のループ（６−＋７−＋９ ａ−＋１０ｍ
−＋９ ｂ−＋１０ｂ−＋１８）で負荷１８ＩＩｌｌへ
放出されるとともに、ダイオードＺ！、２５ｍ。Figures 3 and 4 show the operation of the present invention? 0 In Fig. 3, GTO thyristors 4h and 4b turn off.
Immediately after, the energy stored in the anode reactor 6 and the saturable reactor 7 remains until the feedback DC transformer 5 operates.
The loop (6-+7-+9 a-+10m
-+9 b-+10b-+18) to the load 18IIll, and the diode Z! , 25m.
２５ｂとコンデンサ田を介して電流−のループ（６→７
→ρ→田→２５ｂ→５ａ→１８）で負荷１８側へ放出さ
れる。コンデンサ１０ａ、１０ｂは、それに充電され比
電荷がＧＴＯサイリスタ４ａ、４ｂがターンオンする際
に完全に放電するので、放電抵抗器１１ａ、ｌｌｂの損
失の点から２μＦ程度に抑えられる。コンデンサ田は、
アノードリアクトル６および可飽和リアクトル７の蓄積
エネルギーによる過充成分のみ充放電するので、容量は
例えば１０μＦ程度に大きくできる。25b and the current - loop (6→7
→ρ → field → 25b → 5a → 18) and is released to the load 18 side. The capacitors 10a, 10b are charged and the specific charge is completely discharged when the GTO thyristors 4a, 4b are turned on, so that the specific charge can be suppressed to about 2 μF in view of the loss of the discharge resistors 11a, llb. The capacitor field is
Since only the overcharged components due to the energy stored in the anode reactor 6 and the saturable reactor 7 are charged and discharged, the capacitance can be increased to about 10 μF, for example.
次に、第４図は帰還用直流変流器が働いている状態図で
ある。Next, FIG. 4 is a state diagram in which the feedback DC transformer is in operation.
帰還用直流変流器１５が図示の極性で十分励磁され、ア
ノードリアクトル６、可飽和リアクトル７の蓄積エネル
ギーは電流ｉ、のループ（６→７→補助ダイオード１６
→１５→６）１に通して蓄積エネルギーを放出する。The feedback DC current transformer 15 is sufficiently excited with the polarity shown, and the energy stored in the anode reactor 6 and the saturable reactor 7 flows through the loop of current i (6→7→auxiliary diode 16
→15→6) Release the stored energy through 1.
この時、帰還用直流変流器１５の１次側と２次−には図
示の極性で電圧が鰐起し、電源電圧に逆らって電流１４
のループ（３→１７→１５→３）でエネルギーが帰還さ
れる。At this time, a voltage is generated on the primary side and secondary side of the feedback DC current transformer 15 with the polarity shown in the figure, and a current 14 is generated against the power supply voltage.
Energy is fed back through the loop (3→17→15→3).
可飽和リアクトル７は蓄積エネルギーを完全に放出した
時、その磁束はリセットされる。When the saturable reactor 7 completely releases the stored energy, its magnetic flux is reset.
かくして本発明によれば、ＧＴＯサイリスタを直列接続
しｔ直流交流電力変換装置において、０１つサイリスタ
がターンオフしｔ直後、アノードリアクトル６および可
飽和リアクトル７の蓄積エネルギー放出によるＧＴＯサ
イリスタに印加される過電圧をサージ吸収回路（η、器
、２４）で抑制するとともに、前記リアクトルの蓄積エ
ネルギーを帰還用直流変流器１５で直流電源１側へ帰還
させるようにし九ので、無駄なエネルギーを抵抗器で消
費することなく効率の向上を計ることができる。また５
、装置を小形化する副次的な効果もある。Thus, according to the present invention, in a DC/AC power converter in which GTO thyristors are connected in series, immediately after one thyristor is turned off, the overvoltage applied to the GTO thyristor due to the release of stored energy in the anode reactor 6 and the saturable reactor 7 is reduced. is suppressed by the surge absorption circuit (η, device 24), and the energy accumulated in the reactor is returned to the DC power supply 1 side by the feedback DC transformer 15. Therefore, wasted energy is consumed by the resistor. Efficiency can be improved without having to do anything. Also 5
This also has the secondary effect of making the device more compact.
第１図は従来装置のブロック図、第２図は本発明の一実
施例の構成を示すブロック図、第３図はそのサージ吸収
回路などの動作説明図、第４図はその帰還用直流変流器
の動作説明図である。
ｌ・・・直流電源、２・・・フィルタリアクトル、３・
・・フィルタコンデンサ、＋ａ、４ｂ・・・ＧＴＯサイ
リスタ、５・・・フライホイールダイオード、６・・・
アノードリアクトル、７・・・可飽和リアクトル、８ａ
、８ｂ、２５ａ、２Ｓｂ・・・補助ダイオード、９ａ、
９ｂ、２２・・・サージ吸収用ダイオード、１０ａ 、
１０ｂ 、 ２’ｌ・・・サージ吸収用コンデンサ、
１１ ａ 、 １１ ｂ 、 ”ｌＡ・・・放電抵抗器
、１２ａ、１２ｂ・・・分圧抵抗器、
１３・・・サージ吸収抵抗器、１４・・・サージ吸収コ
ンデンサ、１５・・・帰還用直流変流器、１６・・・補
助ダイオード、１７・・・帰還ダイオード、１８・・・
負荷、１００ 、１００”・・・従来の直流−交流電力
変換装置、２００ 、２００”・・・本発明になる直流
−交流変換装置。Fig. 1 is a block diagram of the conventional device, Fig. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, Fig. 3 is an explanatory diagram of the operation of the surge absorption circuit, etc., and Fig. 4 is the DC feedback transformer. It is an explanatory diagram of the operation of the flow vessel. l...DC power supply, 2...filter reactor, 3.
...Filter capacitor, +a, 4b...GTO thyristor, 5...flywheel diode, 6...
Anode reactor, 7... Saturable reactor, 8a
, 8b, 25a, 2Sb... Auxiliary diode, 9a,
9b, 22... surge absorption diode, 10a,
10b, 2'l... Surge absorption capacitor,
11a, 11b, 1A...Discharge resistor, 12a, 12b...Voltage dividing resistor, 13...Surge absorption resistor, 14...Surge absorption capacitor, 15...Feedback DC Current transformer, 16... Auxiliary diode, 17... Feedback diode, 18...
Load, 100, 100''...Conventional DC-AC power converter, 200, 200''...DC-AC converter according to the present invention.
Claims (1)
スタの上下アームからなる電力変換装置と、前記上下ア
ームの中点に接続されｔ負荷と、前記直流電源と前記電
力変換装置の間に直列接続されたアノードリアクトルお
工び可飽和リアクトルと、 前ａａＧＴｏサイリスタの上下アームの上アームのアノ
ード側と下アームのカソード側の間に順方同極性にした
第５１のダイオードおよび抵抗器の並列ｌ！２回路にコ
ンデンサを直列接続したサージ吸収回路と、 前記ＧＴＯサイリスタの各々に並列で逆方向極性に接続
された第２のダイオードと、 一方の前記可飽和リアクトルの前記電力変換装置との接
続点から編方向極性にした第３のダイオードが接続され
た第１の端子ならびに他方の前記アノードリアクトルと
前記直流′電源との接続点から逆方向極性にした＃！４
のダイオードが接続された８１Ｎ２の端子ならびに一方
の前記アノードリアクトルと前記直流゛電源との接続点
から接続された中性端子からなる直流変流器と、 を具備することを特徴とする直流−交流・電力変換装置
。[Claims] A power conversion device consisting of a DC power supply, upper and lower arms of *GTO thyristors connected in series to the DC power supply, a t load connected to the middle point of the upper and lower arms, and a t load connected to the DC power supply in series; An anode reactor connected in series between the power converter and a saturable reactor, and a 51st thyristor having the same forward polarity between the anode side of the upper arm and the cathode side of the lower arm of the upper and lower arms of the front aaGTo thyristor. A diode and a resistor in parallel l! A surge absorption circuit having two capacitors connected in series; a second diode connected in parallel to each of the GTO thyristors with opposite polarity; and a connection point between one of the saturable reactors and the power conversion device. The first terminal connected to the third diode polarized in the knitting direction, and the #! terminal polarized in the opposite direction from the connection point between the other anode reactor and the DC' power supply. 4
a DC-AC transformer comprising an 81N2 terminal to which a diode is connected and a neutral terminal connected from a connection point between one of the anode reactors and the DC power source.・Power converter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57023424A JPS58141683A (en) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | Dc/ac power converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57023424A JPS58141683A (en) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | Dc/ac power converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58141683A true JPS58141683A (en) | 1983-08-23 |
| JPH0324152B2 JPH0324152B2 (en) | 1991-04-02 |
Family
ID=12110114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57023424A Granted JPS58141683A (en) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | Dc/ac power converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58141683A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5953086A (en) * | 1982-09-21 | 1984-03-27 | Toshiba Corp | Dc/ac power converter |
| JPS60166292U (en) * | 1984-04-13 | 1985-11-05 | 三洋電機株式会社 | Inverter device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5388124A (en) * | 1977-01-13 | 1978-08-03 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Protecting inverter with gate turn-off thyristor applied |
| JPS576571A (en) * | 1980-06-10 | 1982-01-13 | Yuasa Battery Co Ltd | Protection for inverter device |
-
1982
- 1982-02-16 JP JP57023424A patent/JPS58141683A/en active Granted
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| JPS60166292U (en) * | 1984-04-13 | 1985-11-05 | 三洋電機株式会社 | Inverter device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0324152B2 (en) | 1991-04-02 |
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