JPS5866501A - チヨツパの保護装置 - Google Patents
チヨツパの保護装置Info
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- JPS5866501A JPS5866501A JP16407181A JP16407181A JPS5866501A JP S5866501 A JPS5866501 A JP S5866501A JP 16407181 A JP16407181 A JP 16407181A JP 16407181 A JP16407181 A JP 16407181A JP S5866501 A JPS5866501 A JP S5866501A
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- JP
- Japan
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- thyristor
- chopper
- motor
- current
- commutation
- Prior art date
- 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
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P7/285—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
- H02P7/29—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using pulse modulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (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】
（ａ）技術分野の説明
本発明は、電気車等のば流電動機を制御するチョッパの
過電流保護装置に関する。
過電流保護装置に関する。
＋ｂｌ 従来技術とその問題点
一般にチョッパは、主サイリスタとして逆導通サイリス
タを用いたものが多い。
タを用いたものが多い。
この場合にはサイリスタをターンオフさせるための強制
転流回路が必要であり、その転流周期の制約からチョッ
パ周波数としては３００ｒＨｚ）〜４００ 〔）（ｚ）
が限界である。
転流回路が必要であり、その転流周期の制約からチョッ
パ周波数としては３００ｒＨｚ）〜４００ 〔）（ｚ）
が限界である。
したがって、モータの整流上モータ電流のリップル率を
低瀘させるためには、主平滑リアクトルの挿入が必要で
ある。ところでモータ電流のリップル率の最大値は一般
に下式からもとめられる。
低瀘させるためには、主平滑リアクトルの挿入が必要で
ある。ところでモータ電流のリップル率の最大値は一般
に下式からもとめられる。
γ−Ｉ（、Ｌ、ｆｘ １００ （％）・・・・（１）
但し １１）式において、リップル率γを低液するためには、
チョッパ周波数ｆを大さくするか、リアクトルのインダ
クタンスＬを大きくする必要がある。
但し １１）式において、リップル率γを低液するためには、
チョッパ周波数ｆを大さくするか、リアクトルのインダ
クタンスＬを大きくする必要がある。
しかし、前述の如く一般のサイリスクの場合、周波数１
の大きさには制限があるため、従来では、主平滑リアク
トルを挿入し、インダクタンスを大きくして、リップル
率の低減をはかつている。このリアクトルのインダクタ
ンスは４ｈＴ］１から６（ｒｒＭ］’）程度のものであ
る。
の大きさには制限があるため、従来では、主平滑リアク
トルを挿入し、インダクタンスを大きくして、リップル
率の低減をはかつている。このリアクトルのインダクタ
ンスは４ｈＴ］１から６（ｒｒＭ］’）程度のものであ
る。
前記逆導通サイリスタを用いたときの、カ行および回生
制動時の代表的な回路図を第１図および＠２図に示す。
制動時の代表的な回路図を第１図および＠２図に示す。
第１図はカ行時、第２図は回生制動時の回路図である。
図において、】はパンタグラフ、２は断流器、３は高速
度しゃ断器、４はフィルタコンデンサ充電抵抗器である
。５はフィルタリアクトル、６はフィルタコンデンサ、
７は断流器、８は直流電動１ｇ！Ｍの電機子、９は直流
電動機Ｍの界磁、１０は主平滑リアクトル、１１はフリ
ーホイリングダイオードである。また、１２はチョッパ
で、このチョッパ１２は逆導通サイリスタよりなる主サ
イリスタ１２Ａと、補助サイリスタ１２Ｂと、転流リア
クトル１２Ｃと、転流コンデンサ１２Ｄとを含む。この
図かられかる様に、リップル率を低減するため、主平滑
リアクトル１０を挿入している。
度しゃ断器、４はフィルタコンデンサ充電抵抗器である
。５はフィルタリアクトル、６はフィルタコンデンサ、
７は断流器、８は直流電動１ｇ！Ｍの電機子、９は直流
電動機Ｍの界磁、１０は主平滑リアクトル、１１はフリ
ーホイリングダイオードである。また、１２はチョッパ
で、このチョッパ１２は逆導通サイリスタよりなる主サ
イリスタ１２Ａと、補助サイリスタ１２Ｂと、転流リア
クトル１２Ｃと、転流コンデンサ１２Ｄとを含む。この
図かられかる様に、リップル率を低減するため、主平滑
リアクトル１０を挿入している。
ここで、チョッパ１２の転流失敗ｔ「どの理由により、
過電流になった場合、例えば第２図においては、直流電
動機Ｍ−主平滑リすクドルｌ〇−チョッパ１２−高速度
しゃ断器１：う−直流電動機ム４を通して、短絡回路が
構成される。このとき流れる過電流は高速度し・やｌ′
ｌｌｉ器１；３にｌ ＋、１開路され、素子の破壊及び
モークフラツシオーバに至る目↑１に減流される。又、
主平滑リアクトル１０が挿入され”でいるため、過電流
が過Ｈ５的に抑制され、高速度しゃ断ｐｇ １３のしゃ
断時間との協調がとられている。
過電流になった場合、例えば第２図においては、直流電
動機Ｍ−主平滑リすクドルｌ〇−チョッパ１２−高速度
しゃ断器１：う−直流電動機ム４を通して、短絡回路が
構成される。このとき流れる過電流は高速度し・やｌ′
ｌｌｉ器１；３にｌ ＋、１開路され、素子の破壊及び
モークフラツシオーバに至る目↑１に減流される。又、
主平滑リアクトル１０が挿入され”でいるため、過電流
が過Ｈ５的に抑制され、高速度しゃ断ｐｇ １３のしゃ
断時間との協調がとられている。
以上のように、従来のチョッパでは、回路に充分なイン
ダクタンスが挿入されているため、過電流からのチョッ
パ素子の保護に対しては、高速度しゃ断器１３のしゃ断
による保護で充分であった。第１図におけるカ行の場合
も同様に高速度しゃ断器３で保護されている。
ダクタンスが挿入されているため、過電流からのチョッ
パ素子の保護に対しては、高速度しゃ断器１３のしゃ断
による保護で充分であった。第１図におけるカ行の場合
も同様に高速度しゃ断器３で保護されている。
しかし、チョッパＩ２にゲー！・ターンオフサイリスク
を用いた場合は、ゲート電流によりサイリスタをターン
オフできるため、＋）ｉＩ記したような転流回路は不要
となる。したがって、転流回路からくる転流時間が必要
ないため、非常に高周波でチョッパ動作を行なうことが
可能である。一般に前記サイリスタを用いた場合、チョ
ッパ間波数はｌｒＭｌＨ以上まで可能である。
を用いた場合は、ゲート電流によりサイリスタをターン
オフできるため、＋）ｉＩ記したような転流回路は不要
となる。したがって、転流回路からくる転流時間が必要
ないため、非常に高周波でチョッパ動作を行なうことが
可能である。一般に前記サイリスタを用いた場合、チョ
ッパ間波数はｌｒＭｌＨ以上まで可能である。
すなわち、従来のサイリスクを用いた場合に比べ、３倍
以上の高周波にすることが可能である。したがって、（
１）式に示したように、従来のチョッパと同程度のリッ
プル率にするには、インダクタンスが１／３程度であり
、主平滑リアクトルが全く不要か挿入するにしても１
（ｍＷＪ度で充分である。しかしこのインダクタンスが
小さく ｔ、ｃると、前記したように過電流に対する電
流抑制効果が少なくなる。
以上の高周波にすることが可能である。したがって、（
１）式に示したように、従来のチョッパと同程度のリッ
プル率にするには、インダクタンスが１／３程度であり
、主平滑リアクトルが全く不要か挿入するにしても１
（ｍＷＪ度で充分である。しかしこのインダクタンスが
小さく ｔ、ｃると、前記したように過電流に対する電
流抑制効果が少なくなる。
又、ゲートターンオフサイリスタは、従来のサイリスク
に比べ過電流耐１１１２ｔは小さいため、高速度しゃ断
器３あるいは１：うのしゃ断時間をかなり高速にしなけ
れば、サイリスタのＩ”を以上の電流が流れ、破壊する
恐れがある。
に比べ過電流耐１１１２ｔは小さいため、高速度しゃ断
器３あるいは１：うのしゃ断時間をかなり高速にしなけ
れば、サイリスタのＩ”を以上の電流が流れ、破壊する
恐れがある。
（ｃｌ 発明の目的
本発明は、前述した欠点を除去するためになされたもの
で、過電流を極めて高速に検知して素子の破壊を防ぐよ
うにしたチョッパの保護回路を提供することを目的とす
る。
で、過電流を極めて高速に検知して素子の破壊を防ぐよ
うにしたチョッパの保護回路を提供することを目的とす
る。
（ｄ）発明の概要
この目的を達成するため本発明は、直流電動機に直列に
サイリスタを接続し、直流電動機の電流が所定値以上に
なったとき上記サイリスクをオフするようにしたもので
ある。
サイリスタを接続し、直流電動機の電流が所定値以上に
なったとき上記サイリスクをオフするようにしたもので
ある。
（ｅｌ 発明の構成
以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。
第３図は本発明の一実施例を示す回路図（回生制動時）
であり、図において１４は過電流保護装置である。１３
Ａはサイリスタ、１３Ｂは転流サイリスタ、１３Ｃは転
流コンデンサ、１３Ｄは転流リアクトル、１３Ｂは転流
コンデンサ用充電抵抗器、１３Ｆはエネルギー吸収器で
ある。１５は直流電動機Ｍに流れる電流を検出する電流
検出器、１６は電流検出器１５によって検出された電流
値が所定値以上のとき転流サイリスタｔ：ｉ１３のゲー
トに点弧信号１６ｇを与え、サイリスタ１３Ａを消弧（
オフ）させるためのゲート制御回路である。
であり、図において１４は過電流保護装置である。１３
Ａはサイリスタ、１３Ｂは転流サイリスタ、１３Ｃは転
流コンデンサ、１３Ｄは転流リアクトル、１３Ｂは転流
コンデンサ用充電抵抗器、１３Ｆはエネルギー吸収器で
ある。１５は直流電動機Ｍに流れる電流を検出する電流
検出器、１６は電流検出器１５によって検出された電流
値が所定値以上のとき転流サイリスタｔ：ｉ１３のゲー
トに点弧信号１６ｇを与え、サイリスタ１３Ａを消弧（
オフ）させるためのゲート制御回路である。
ｆｆｌ 発明の作用
以上の構成において、転流サイリスク１３Ｂが点弧する
とコンデンサ１３Ｃに蓄えられていた′硯荷が転流リア
クトル１３Ｄを通して振動電流として流れ、瞬時サイリ
スタ１３Ａを消弧する。
とコンデンサ１３Ｃに蓄えられていた′硯荷が転流リア
クトル１３Ｄを通して振動電流として流れ、瞬時サイリ
スタ１３Ａを消弧する。
このサイリスタ１３Ａが消弧することによって、回路の
エネルギーは、サイリスタ１３Ａに並列接続されたエネ
ルギー吸収器１３Ｆで消費される。
エネルギーは、サイリスタ１３Ａに並列接続されたエネ
ルギー吸収器１３Ｆで消費される。
過電流を電流検出器１５で検知してから、しゃ断するま
では１００〔μＳ〕以下で処置できるため、従来の高速
度しゃ断器が１０〔ｍＳ：］ 程度要することを考える
と、圧倒的に速くなる。
では１００〔μＳ〕以下で処置できるため、従来の高速
度しゃ断器が１０〔ｍＳ：］ 程度要することを考える
と、圧倒的に速くなる。
また本保護装置は、無接点化となっているため、従来の
高速度しゃ断器に比べ、メンテナンスフリー化小形軽量
化など大きなメリットが期待できる。
高速度しゃ断器に比べ、メンテナンスフリー化小形軽量
化など大きなメリットが期待できる。
［ｇｌ 他の実施例
以上の説明ではチョッパにゲートターンオフサイリスタ
を用いた場合について説明したが、あらゆる半導体素子
を用いたチョッパについても適用されることは言うまで
もない。即ち、本発明は、第２図に示した回路図におい
−Ｃ１高速度しゃ断器１３の代わりに第３図の過電流保
護装置１４に置きかえても前記したように、小形軽量化
、メンテナンスフリー化というメリットを期待できる。
を用いた場合について説明したが、あらゆる半導体素子
を用いたチョッパについても適用されることは言うまで
もない。即ち、本発明は、第２図に示した回路図におい
−Ｃ１高速度しゃ断器１３の代わりに第３図の過電流保
護装置１４に置きかえても前記したように、小形軽量化
、メンテナンスフリー化というメリットを期待できる。
（ｈｌ 総合的な効果
Ｉａ上の様に本発明によれば、チョッパで制御される直
流電動機の過電流を極めて高速度で検知することができ
、素子の破壊を極めて簡単な装置で防止することができ
る。また、ゲートオフサイリスクを用いてチョッパの周
波数を高くし、主平滑リアクトルを除去又は小形化する
ことにより、装置の小形軽量化をはかることが出来る。
流電動機の過電流を極めて高速度で検知することができ
、素子の破壊を極めて簡単な装置で防止することができ
る。また、ゲートオフサイリスクを用いてチョッパの周
波数を高くし、主平滑リアクトルを除去又は小形化する
ことにより、装置の小形軽量化をはかることが出来る。
しかるに、本発明を用いない場合は、過電流保護のため
大型のりアクドルが必要となり、ゲートターンオフサイ
リスタを用いてチョッパ周波数を高周波化し・Ｃも装置
が大形化してしまう。
大型のりアクドルが必要となり、ゲートターンオフサイ
リスタを用いてチョッパ周波数を高周波化し・Ｃも装置
が大形化してしまう。
なお本発明の効果は、回生制動時により大きく得られ、
カ行時は、前記した第１図に示すように、フィルタリア
クトル５が挿入されているため、高速度しゃ断器３で保
護することが可能である。
カ行時は、前記した第１図に示すように、フィルタリア
クトル５が挿入されているため、高速度しゃ断器３で保
護することが可能である。
第１図は従来のカ行時のチョッパ回路図、第２図は従来
の回生制動時のチョッパ回路図、第３図は本発明の一実
施例を示す回生制動時の回路図である。 Ｍ：直流電動機、 ８：モータ電機子、９：モー
タ界磁、 １２：チョッパ、１２Ｅ：主サイリス
タ、 １３Ａ：サイリスタ、１３Ｂ：転流サイリスク
、 １３Ｃ：転流コンデンサ、１３Ｄ：転流リアクトル
、 １３Ｅ二転流コンデンサ用充電抵抗器、１；うＩ、＋
、、エネルギー吸収器（ＺＮＲ）、１４：過電流保護装
置、 １５ニア１！流検出器、１６：ゲート制御回路、 １６ｇ＝ゲート点弧信号。 （７３１７）代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１
名）
の回生制動時のチョッパ回路図、第３図は本発明の一実
施例を示す回生制動時の回路図である。 Ｍ：直流電動機、 ８：モータ電機子、９：モー
タ界磁、 １２：チョッパ、１２Ｅ：主サイリス
タ、 １３Ａ：サイリスタ、１３Ｂ：転流サイリスク
、 １３Ｃ：転流コンデンサ、１３Ｄ：転流リアクトル
、 １３Ｅ二転流コンデンサ用充電抵抗器、１；うＩ、＋
、、エネルギー吸収器（ＺＮＲ）、１４：過電流保護装
置、 １５ニア１！流検出器、１６：ゲート制御回路、 １６ｇ＝ゲート点弧信号。 （７３１７）代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１
名）
Claims (1)
- チョッパによって制御される直流電動機に流れる電流を
電流検出器で検出するもの；二おいて、上記直流電動機
に直列にサイリスタを接続すると共に上記サイリスクに
並列に転流回路を接続し、さらに上記直流電動機に流れ
る電流が所定値１以上に達したとき上記転流回路の転流
サイリスクに点弧信号を与えるゲート制御回路を設けた
ことを特徴とするチョッパの保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16407181A JPS5866501A (ja) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | チヨツパの保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16407181A JPS5866501A (ja) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | チヨツパの保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5866501A true JPS5866501A (ja) | 1983-04-20 |
Family
ID=15786224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16407181A Pending JPS5866501A (ja) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | チヨツパの保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5866501A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115923586A (zh) * | 2021-09-28 | 2023-04-07 | 宇通客车股份有限公司 | 一种电池系统过电流保护方法及车辆 |
-
1981
- 1981-10-16 JP JP16407181A patent/JPS5866501A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115923586A (zh) * | 2021-09-28 | 2023-04-07 | 宇通客车股份有限公司 | 一种电池系统过电流保护方法及车辆 |
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