JPS5915263Y2 - 周波数変換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は周波数変換器に関するもので、特にサイリス
タを用いたインバータ回路が含まれる周波数変換器の改
良に関するものである。

従来からの周波数変換器は典型的には、交流を一旦直流
に変換してインバータ回路に導びくことによって、もと
の周波数とは異なる周波数を達成する、そのような方式
を有する。

前記インバータ回路はたとえばサイリスタを用いた周知
のトランスセンタタップ形並列インバータである。

このような従来からの周波数変換器によれば、前記イン
バータに含まれるサイリスタの転流ミスが生じ、それの
周波数変換機能が消失する。

そのためサイノスタの転流ミスを防止するための保護回
路は従来から種々提案されているが構成が複雑であり、
それにも拘らず転流ミスを完全に防止することはできな
かった。

またインバータ回路にヒユーズあるいはヒユーズブレー
カを挿入し、インバータ回路のサイリスタに転流ミスが
生じた際その回路に流れる大電流でもって前記ヒユーズ
あるいはヒユーズブレーカにより、インバータ回路をそ
れの駆動用直流電源回路より遮断するように構成したも
のも存在する。

しかしながら、特にこのような周波数変換器を回転陽極
Ｘ線管の陽極回転駆動用電源として用いられる場合にお
いては、このように転流ミスが生じた際電源回路を遮断
することは、Ｘ線管の破壊を招く結果となることからし
て、このような電源回路の遮断は必ず避けられねばなら
ない。

それゆえに、この考案の主な目的は、比較的簡単な構成
によりサイリスタの転流ミスに拘らず確実に作動する周
波数変換器を提供することである。

この考案のその他の目的ならびに特徴は図面を参照して
行なう以下の詳細な説明がら一層間らがとなろう。

図面はこの考案の一実施例の周波数変換器の電気回路図
である。

この周波数変換器は簡単に言えば、交流電源３０と、こ
の交流電源３０を整流し直流に変換する全波整流回路４
０とからなる直流電源回路と、それを任意の周波数に変
換し、負荷２１に供給するサイリスクインバータ回路５
０とを含む。

さらにこの周波数変換器の特徴において、前記整流回路
４０を含む直流電源回路ＤＣと前記インバータ回路５０
との間には、保護回路としての自動復帰回路６０が介装
される。

この自動復帰回路６０はインバータ回路５０に含まれる
サイリスタ１７゜１８の転流ミスに起因する大電流の流
入に応答して電力供給を遮断するとともに、転流ミスを
生じたサイリスタ１７，１８が元の状態に福帰した後に
再び電力を供給する、そのような機能を有す。

全波整流回路４０は、２個のダイオード３，４と２個の
サイリスタ１，２のブリッヂ接続より構成されている。

前記サイリスタ１，２のゲート・陽極間には、それにゲ
ート信号を供給するためのダイオード５，７と抵抗６，
８の直列回路が後述のリレーの常閉接点４１．４２を介
して接続されている。

整流回路４０の出力は、チョークコイル９および平滑コ
ンデンサ１０によって平滑される。

自動復帰回路６０において、前記平滑コンデンサ１０の
充電方向（矢符ａ）に直列にダイオード１１が接続され
る。

ダイオード１１には、分流抵抗１２が並列接続されると
ともに、ダイオード１３およびコンデンサ１４の直列回
路が並列接続される。

ダイオード１３は平滑コンデンサ１０の放電方向（矢符
すの方向）に極決めされる。

コンデンサ１４には並列に過電流検出用リレー１５が接
続される。

インバータ回路５０のサイリスタの転流ミスにより大電
流が流れるとリレー１５が付勢され、前記整流回路４０
に介在する、それの常閉接点４１．４２を開放し、整流
回路４０すなわち直流電源回路ＤＣを遮断する。

自動復帰回路６０とインバータ５０との間には限流リア
クトルが介装される。

サイリスクインバータ５０は、変圧器２０を用いたセン
タタップ形並列インバータである。

変圧器２０の１次側の両端子間には転流コンデンサ１９
が接続されるとともに、サイリスタ１７．１８が同一方
向に極決めされて結合される。

サイリスタ１７．１８のゲート信号に予め定める周期で
ゲート信号発生器ＧＰから供給される。

上記回路の正常状態においては、過電流検出用リレー１
５は消勢しているので、その常閉接点４１゜４２は図示
の状態におかれ、整流回路４０のサイリスタ１，２の整
流器、ダイオードよりなるゲート回路は閉成されている
ので、サイリスタ１，２は交流電源３０の正・負半波毎
に交互にターン・オンし直流電源回路ＤＣより直流電力
がインバータ回路５０に供給され、それのサイリスタ１
７．１８はゲート信号発生器ＧＰよりゲート信号により
交互にターン・オン、り二ン・オフを繰り返し、ゲート
信号周期で定まる周波数に変換された交流電力が負荷２
１に供給される。

以上の動作は従来のサイリスクインバータ回路よりなる
周波数変換器の動作と何等変わるところはない。

この状態において、インバータ５０のサイリスタ１７．
１８に転流ミスが生ずると、サイリスタ１７．１８は共
に導通状態におかれるのでインバータ５０には矢符すの
方向に平滑コンデンサ１０が放電されて、異常な大電流
が流れる。

この大電流はリレー１５を付勢すると共にコンデンサ１
４を充電する。

そのためリレー１５はコンデンサ１４の作用により、そ
れとリレー１５のコイルとの時定数により定まる所定時
間を経過後、元の消勢状態に復帰する。

したがってリレースイッチはリレー１５の付勢により直
流電源回路ＤＣを構成する整流回路４０のサイリスタ１
，２のゲート回路に介在するそれの常閉接点４１．４２
が開放し、直流電源回路ＤＣは遮断され、インバータ回
路５０への直流電力の供給が断たれる。

一方平滑コンデンサ１０の電荷はインバータ回路５０の
サイリスタ１７、１８を通じて放電し、サイリスタ１７
．１８は共にターン・オフする。

したがって、リレー１５が復帰する所定時間ｔをインバ
ータ回路５０のサイリスタ１７．１８がターン・オフす
るに要する時間と同等あるいは僅かに長くなるように前
記コンデンサ１４等の回路定数を適宜設定しておけば、
インバータ回路のサイリスタ１７．１８が共に完全にタ
ーン・オフした後、リレー１５は消勢状態に復帰する。

リレー１５の消勢状態の復帰に１・より、整流回路４０
を構成するサイリスタ１，２のゲート回路は完結され、
直流電源回路ＤＣは再投入され、図示の回路は周波数変
換器として機能する。

以上の動作はインバータ５０のサイリスタ１７．１８の
転流ミスが解消するまで何回も繰返される。

しかして以上の電源回路の遮断・電源回路の再投入動作
はきわめて短時間に行なわれるため、たとえば回転陽極
Ｘ線管の陽極回転動用電源として用いてもインバータ回
路のサイリスタの転流ミスにより、それが遮断されるこ
とがなく何等支障をきたすことがない。

この考案の他の実施例として過電流検出用リレー１５は
変圧器２０のセンタタップへの接続線上（たとえば点Ａ
）に直列に介装されてもよい。

また、直流電源回路を構成する全波整流回路４０も、ダ
イオードとサイリスタのブリッヂ回路に限定されるもの
ではない。

さらに、過電流検出用リレー１５により、整流回路を構
成するサイリスタのゲート回路を開放し、電源回路を遮
断するようにしたが、整流回路の直流出力側あるいは整
流回路の入力としての交流源３０を開放するようにして
もよい。

そのためサイリスタ１，２はダイオード３゜４と同一の
ダイオードが用いられうる。

以上のように、この考案によれば、転流ミスを生じたと
き、整流回路からサイリスクインバータに与える直流電
源を１個のリレーによって遮断するようにしているため
、構成を簡単にすることができる。

また、サイリスタの転流ミスが生じた場合、一時直流電
源回路を遮断し、平滑コンデンサおよびリレーに並列接
続されたコンデンサが十分放電された所定時間後目動的
に電源が再投入されるので、周波数変換器は正常の動作
態様に戻り、確実かつ安定な動作を有する周波数変換器
が得られるという効果がある。

また実施例のように自動復帰回路のインバータ回路の転
流ミスによる過電流検出用リレーを負荷に並列に介在さ
せれば、直列に接続する場合に比し、平滑コンデンサの
脈動電流が定常電流であるので異常時の電流との弁別比
が大きく検出感度が向上すると共に、リレーの動作電力
は上記コンテ゛ンサの放電エネルギーを使用するので、
それの駆動用電源を別に設ける必要がなく、回路構成が
簡単となる効果を呈する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例ゑ電気回路図であるｂ 図において、３０は交流源、４０は全波整流回路、６０
は自動復帰回路、５０はサイリスクインバータ回路、１
７および１８はサイリスタ、１０は平滑コンデンサ、１
５は過電流検出用リレー、４１および４２はリレー１５
の常閉接点、ＤＣは直流電源回路を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 入力交流電圧を所望の周波数に変換する周波数変換器で
   あって、 前記交流電圧を整流する整流回路と、前記整流回路出力
   を平滑する平滑コンデンサとを含む直流電源回路、 前記直流電源回路出力を所望の周波数の交流出力に変換
   するサイリスクインバータ回路、前記直流電源回路と前
   記インバータ回路との間に介挿され、該インバータ回路
   の転流ミス時に前記平滑コンデンサの放電電流で充電さ
   れるコンテ゛ンサ、および 前記平滑コンデンサの前記放電電流で付勢され、かつ前
   記コンテ゛ンサの放電により消勢されるリレーを備え、 前記リレーの付勢によって前記直流電源回路の前記平滑
   コンデンサの入力側を開放し、前記コンデンサの放電に
   基づく該リレーの消勢により該直流電源回路を再投入す
   るようにしたことを特徴とする周波数変換器。