JPS58154345A - コイル間エネルギ−転送回路 - Google Patents

コイル間エネルギ−転送回路

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JPS58154345A
JPS58154345A JP57038914A JP3891482A JPS58154345A JP S58154345 A JPS58154345 A JP S58154345A JP 57038914 A JP57038914 A JP 57038914A JP 3891482 A JP3891482 A JP 3891482A JP S58154345 A JPS58154345 A JP S58154345A
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coil
energy
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circuit
diode
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重紀 東野
鹿野 義郎
甲木 完爾
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F6/00Superconducting magnets; Superconducting coils
    • H01F6/006Supplying energising or de-energising current; Flux pumps
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10S505/00Superconductor technology: apparatus, material, process
    • Y10S505/825Apparatus per se, device per se, or process of making or operating same
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 仁の発明は、コイルに貯蔵されたエネルギーをコンデン
サを介して、別のコイルに転送する、コイル間エネルギ
ー転送回路に関するものである。
この種の先行技術として第1図に示すものがあった0図
において(1)は単一極性で使用されるコンデンサ、な
り幹はダイオード、111)はエネルギー放出用コイル
、仲はエネルギー吸収用コイル、(4)岡は自己開閉制
御1可能なスイッチ、fJυはコンデンサ(1)の電圧
を一定に保つよう、スイッチ釦υを開閉制御するための
通流率制御回路、−はエネルギー吸収コイル輔に転送さ
れるエネルギー量をスイッチ−の開閉によシ制御するた
めに設けた通流率制御回路である。
次に、第1図の動作について説明する。92図Φ〜@は
、スイッチ拘−の動作モードと回路に流れる電流方向を
示した図で、動作モードがΦ〜0の4種類あることを示
している。第3図(−〜(→はΔtを一つの制御時間間
隔とした場合の各部の動作波形の例である。図中Vcは
コンデンサ(1)の端子間電圧i msはダイオード(
2)の通電々原波形、又はコイル・珍の端子間電圧、1
8關はスイッチ−の通電々原波形、7層はコイル(2)
の端子1f$、を示す。
第1図において、スイッチ−は、コンデンサ(1)の端
子間電圧を一定に制御するために制御回路−によ)通流
率が制御され、一定周期毎に開閉制御される。一方スイ
ッチーは制御回路−によル、通流率が制御され、一定周
期毎に開閉制御され、コイル■へ転送されるエネルギー
瀧に応じてコイル輔に印加される電圧を制御する働きを
する。
この第1図′の回路は、以上のように輪成専れているた
め、コイル間のエネルギー転送方向が一方向しかなく、
超電導コイルなど、エネルギー損失の少ないコイルを負
荷とした場合、コイル輔の動作を終了する毎に図に示さ
ないエネルギー放出回路によシエネルギーを消費しなけ
ればならない欠点や、コイルに施れる電流方向が一方向
しかとれないなどの問題があった。
この発明は、上記のような点に−みてなされたもので、
ダイオードと自己間に3IllI1wJ能なスイッチで
構成されたブリッジ回路に、コイルを接続することによ
ル、コイル間のエネルギー転送が、コイル間で相互に行
な□うことができる回路を提供すゐことを目的とするほ
か、さらにコイルに流れる電流方向も可逆に制卸するこ
とがで麹る新たな回路を提供することを目的としている
以下この発明の一実施例を第4図について説明する。図
において、(1)は単一極性で使用するコンデンサ、D
C,(2)は自己開閉制御可能なスイッチとして用いた
ゲートターンオフサイリスタ、(2)(2)はダイオー
ド、に)はエネルギー転送を行なうコイルである。
@υは自己開閉制御可能なスイッチa1(2)の通流率
を制御する回路である。
(201)は、エネルギー転送回路の主回路部分である
次に実施例における回路の動作を説明する。即ち、コイ
ルに)からエネルギーを放出する動作は、スイッチoI
l同時にOFFすることによ)行なう、コイル曽がエネ
ルギーを吸収する動作はスイッチ(ロ)@を同時にωけ
ることによシ行なわれる。コイルエネルギーを保持する
動作は、スイッチ(ロ)(2)を交互に0はたはOFF
を行なうことによ〕行なわれる。
なお、各動作におけるエネルギー転送量の制御はスイッ
チop(6)の通流率を制御することによ〕行なう。
第6図は、動作説明に使用する回路電流方向を示す図で
I’ll l1iluはスイッチ01(2)を流れる電
流IDllID、はダイオード(2)に)を汎れる電流
を示す、  Idl虞回路よ〕コンデンサ(1)の方向
へ流れる電流である。
第6図はlI4図の左側の回路で説明しているが第4図
の右側の回路も同様である。
第一図は、コイル曽からエネルギーを放出するモードの
電流路を示し、第7図−)〜a)は、スイッチ(2)(
2)の通流率を6峰以下に制御した場合の第6図の各部
の電流波形を示す。
wi3図Φ〜■は、コイル員にエネルギーを保持するモ
ードの電流路を示し、ms図ω〜(f)は、スイッチ(
ロ)に)の通流率を60%に制卸した場合の各部の電流
波形を示す。
110Sは、コイル輔にエネルギーを吸収するモードの
電流路を示し、lI1図は、スイッチ(ロ)(至)の通
流率を6峰以上に制御した場の各部の電流波形を示す。
なお、エネルギー放出を行なうコイルに接続されたスイ
ッチ(ロ)(2)は、コンデンサ(1)の端子閤電圧が
一定値となるように通流率が制御回路―劾によ)制御さ
れる。
また、玉ネルギー吸収を行なうコイルに接続されたスイ
ッチ(11(ロ)は転送すべきエネルギー蓋に応じて通
流率が制御回路−によ〕制御される。
エネルギー保持モードの場合は、スイッチ(ロ)斡は墨
096の通流率で交互に開閉′を繰返す動作を行う。
以上のように、@4図の回路はエネルギー放出。
保持、吸収のいずれの動作も一種の回路構成で実現でき
る回路である。
なお、以上の説明はli!4図の左側の回路に2いて述
べたが、右側の回路についても同様の動作を行ないコイ
ル■間でエネルギーの授受がなされる。
また第1図に、コイルに流れる電流方向も可逆に制御す
ることができる新たな回路の一実施例を示す。
同図において、(201)は先に説明したエネルギー転
送回路の実施例、 (801)はコイルに流れる電流方
向が可逆に制御することができる新たな回路の実施例で
ある。
同図に示すQυ(6)(2)−は自己開閉制御可能なス
イッチとして用いたゲートターンオフサイリスタ、@@
−一はダイオード、軸はエネルギー転送を行なうコイル
、m1llは自己開閉制御可能なスイッチ曽(ロ)ti
nvIJの通流率を制御するための制御回路、−日−よ
コイルの電流方向によ)、自己開閉制御可能なスイッチ
へ送る制御信号を切換る切換回路である。
次に動作について説明する。第1mの回路(Hl)にお
いて、コイル■に流れる電流ILの方向カ5図示の方向
の場合には、コイル@0エネルギー放出。
保持、吸収動作は、に示す自己開閉制御可能なスイッチ
(ロ)(6)の開閉による通流制御によル行なわれ。
動作時の各部の電流簀の波形は、回路(g−01)の場
杏と同様である。この時、のスイッチーーおよびのダイ
オード細−は電流路の一部を構成す回路要素としては動
作せず、スイッチQiリーは切換回路@υによ)開状態
に制御帯れる。
また、コイル員に流れる電流“の方向が図示と逆の場合
には、回路(801)のスイッチ(ロ)(至)および、
ダイオード彰■帽よ、電流路の一部を構成する構成要素
としては動作せず、スイッチ111−およびダイオード
@−が電流路を構成する様に動作し、スイッチaeoa
は切#!I4回路−υによ)開状態に制卸されている。
なお、この時のスイッチ151)−はコイルエネルギー
放出、保持、吸収動作の場合に、スイッチ(ハ)輪が行
なうと同じ通流率tIg御によル開閉される。
以上のようにして、第1咽の回路(Set)は、−10
回路構成によ〕、エネルギー放出、保持、吸収およびコ
イル電流方向の反転が可能な回路動作を行なう。
なお、実施例においては、自己開閉制御可能なスイッチ
(ハ)(2)としてゲートターンオフサイリスタを用い
たが、ゲートターンオフサイリスタ以外に、サイリスタ
、トランジスタ、逆導通サイリスタ等1こより構成され
たチ票ツバー回路など自己開閉制御可能な同等スイッチ
機能によ〕同様な効果を得ることがでする。1Ila図
は、逆導通サイリスタを用いた別な実施例で、(101
)(10り(1G11)(104)は逆導通サイリスタ
、(otXllg)(txll)([4)は転流用逆導
通サイリスタ、(lj!IX11m)(118)(11
4遠転良用:j :/ f :/ サ、(xstXxs
g)Osg)(ts4)+よ転流用1アクドルである。
その他の構成は他の実施例と同じである。
なお、上述の各実施例は、エネルギー放出用およびエネ
ルギー吸収用のコイルが共に1個のみを示しているが、
いずれもまたは一方のみを複数個設けてコンデンサを共
通に使用することも可能である。
以上のように、この発明による、コイル間のエネルギー
転送回路は、コイル間でいずれの方向にもエネルギー転
送が可能となるほか、回路O動作周波が、自己開閉制御
可能σスイッチの開閉Il腋数8倍となるため、コンデ
ンサの端子間電圧リップルが小さくなル、コンデンサの
容態を小さく運曳。
定する仁とが可能である。        。
また、コンデンサ電産が一定となるよう制御が行なわれ
ているため、コイル間エネルギー転送以外の一定電圧を
使用するコイル以外の機器との関°でエネルギー′転送
を行なうことも可能である。
さらに、本発明の新たな変形によ〕、コイルに流れる電
流方向も可逆に制御することが可能であゐ。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の先行技術を示す゛回路構成図、I[
意図゛Φ〜のは第1図の動作を説明するための動作モー
ド図、第8図(a)〜(e)は第1図の各部の電圧また
は電流の推移を示す波形図、第4図はこの発明の一実施
例を示す回路構成図、第5図はt1M4図O電流の流れ
を示す要部回路図、第6図、第8図00、第10図は第
4図の動作を説明するための動作モード図、I!7図(
Jl)〜(f)、Its図−)〜(j)および@11図
(i)〜σ)は夫々異なった通施率制御による第4図の
各部の電圧または電流の推移を示す波形図、第12図お
よび第1@はこの発明の他の実施例を示す回路構成図−
である。 図において、(1)・・・コンデンサ、11・・自己開
閉制御可能なスイッチ、@に)I]J−・・・ダイオー
ド、■・・・コイル、Iυ−・・・通流率制御を行なう
制御回路、@u−・・切換回路、(101)(10gX
1011X104)(111X11g)(11g)(1
14)・・・逆導通サイリスタ、(1冨1)(11m)
(iml)(si!4)・・・転流コンデンサ、(11
1)Clml)(18畠)(114)・・・転流リアク
トル、 (LIOI)・・・コイル電流が一定方向な双
方向エネルギー転送回路、(Sol)・・・コイル電流
が可逆に制御!1可能な双方向エネルギー転送回路、(
401)・・・エネルギー放出用エネルギー転送回路、
(40g)・・・エネルギー吸収用エネルギー転送回路
である。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 葛野信− ・旨、 第1図 第2図 第:3図 第5図 第6図 第9図 第10図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)スイッチおよびダイオードを接続した第1の直列
    体とlI2の直列体をコイルと並列接続した第1の転送
    回路とlI2の転送回路を備え、上記+I[の直列体の
    スイッチとダイオードの接続点をコンデンサの一端側に
    接続し、上記tO2の直列体のスイッチとダイオードを
    コンデンサの他端傭に接続してなp1エネルギーの放出
    はダイオードとコイルの直列体を通して行なうと共にエ
    ネルギーの吸収はスイッチとコイルの直列体を通して行
    ない、且つ上記I11の転送は路のスイッチの開閉制御
    によルコンデンサの電圧および極性を一定に制御し、上
    記第2の転送回路のスイッチの開閉制御によ)コイルに
    転送するエネルギー鳳を制御するようにした仁とを特徴
    とするコイル間エネルギー転送回路。 (2)スイッチはチョッパ回路で構成され、チョッパ回
    路の通流率制御を行なうようにした仁とを特徴とする特
    許請求の範囲111項記載のコイル閲エネルギー転送回
    路。 (Jl)ダイオードには逆極性に別のチョッパ回路を並
    列接続するとともに、上記チョッパ回路には逆極性−ζ
    別のダイオードを並列接続し、コイルに流れる電流方向
    を5:I逆lIlIfMJするようにした仁とを特徴と
    する特許請求6範囲lI愈項記載のコイル間エネルギー
    転送回路。 (4)第10転送回路およびまたはlImの転送回路を
    複数個設け、共通のコンデンサに接続し、複数のコイル
    間で相互にエネルギー転送を行なうことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項〜第8項の何れかに記載のコイル間
    エネルギー転送回路。
JP57038914A 1982-03-09 1982-03-09 コイル間エネルギ−転送回路 Granted JPS58154345A (ja)

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EP83102313A EP0088445B1 (en) 1982-03-09 1983-03-09 Circuit arrangements for transmitting energy to and from coils
DE8383102313T DE3364136D1 (en) 1982-03-09 1983-03-09 Circuit arrangements for transmitting energy to and from coils
US06/473,405 US4584518A (en) 1982-03-09 1983-03-09 Circuit for transmitting energy to and from coils

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