JPS59178925A - 電力変換装置の故障検出方式 - Google Patents
電力変換装置の故障検出方式Info
- Publication number
- JPS59178925A JPS59178925A JP58050545A JP5054583A JPS59178925A JP S59178925 A JPS59178925 A JP S59178925A JP 58050545 A JP58050545 A JP 58050545A JP 5054583 A JP5054583 A JP 5054583A JP S59178925 A JPS59178925 A JP S59178925A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thyristor
- connection
- power converter
- potential
- resistor
- 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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- Protection Of Static Devices (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】
近年、サイリスク、トランジスタ等の半導体類の高耐圧
化、大電流化が進み、これに伴い、これらの制御整流素
子を応用した電力変換装置が広く用いられるようになっ
た。本発明は制御整流素子を用いた電力変換装置の故障
検出方式に関するものである。
化、大電流化が進み、これに伴い、これらの制御整流素
子を応用した電力変換装置が広く用いられるようになっ
た。本発明は制御整流素子を用いた電力変換装置の故障
検出方式に関するものである。
まず本発明に適用される制御整流素子を用いた電力変換
装置について説明する。第１図は三相他励インパークに
より同期電動機を制御する回路例を示したもので、図中
、１は直流電源、２はリアクトル、３はグレッツ結線さ
れたサイリスクインバータ、３１〜３６はサイリスタ、
４は同期電動機であり、４Ｕ、４Ｖ、４Ｗはその三相電
機子コイルである。
装置について説明する。第１図は三相他励インパークに
より同期電動機を制御する回路例を示したもので、図中
、１は直流電源、２はリアクトル、３はグレッツ結線さ
れたサイリスクインバータ、３１〜３６はサイリスタ、
４は同期電動機であり、４Ｕ、４Ｖ、４Ｗはその三相電
機子コイルである。
なお同期電動機の界磁は図示を省略した。
サイリスクインバータ３が正常な場合の各部の電力波形
を第２図、第３図に示す。第２図は同期電動機４の中性
点を基準に見た各部の電圧波形であり、Ｅ４Ｕ ｒ Ｅ
４Ｖ ＊ Ｅ４Ｗはそれぞれ三相電機子コイル４Ｕ、４
Ｖ、４Ｗに発生する逆起電力である。第２図中の太線実
線は第１図中のＥＰの電位を中性点基準で示したもので
あり、同様に太線点線はＢＮの電位を示す。第３図は電
位ＢＮを基準にしたＥＰの電位である。第２図、第３図
の波形から明らかなようにＥ、に対するＢＰ電位は同期
電動機４の６倍の周波数が基準波となる。
を第２図、第３図に示す。第２図は同期電動機４の中性
点を基準に見た各部の電圧波形であり、Ｅ４Ｕ ｒ Ｅ
４Ｖ ＊ Ｅ４Ｗはそれぞれ三相電機子コイル４Ｕ、４
Ｖ、４Ｗに発生する逆起電力である。第２図中の太線実
線は第１図中のＥＰの電位を中性点基準で示したもので
あり、同様に太線点線はＢＮの電位を示す。第３図は電
位ＢＮを基準にしたＥＰの電位である。第２図、第３図
の波形から明らかなようにＥ、に対するＢＰ電位は同期
電動機４の６倍の周波数が基準波となる。
次にサイリスタインバータ３を構成するサイリスタ３１
〜３６のうちの１個、例えばサイリスタ３５が何らかの
原因で点弧しない場合の同期電動機４の中性点を基準に
した各部の電圧波形を第４図に示す０ 他励インバータは周知のように逆起電力により転流する
ものであり、サイリスタインパーク３が正常な場合は時
間ｔ１の時点でサイリスタ３３が点弧すると、逆起電力
Ｅ４Ｖの方が逆起電力Ｅ４Ｕよりも電位が低いためサイ
リスタ３１に流れていた電流がサイリスタ３３に転流し
、サイリスタ３１が消弧するＯところがサイリスタ３５
が何らかの原因で点弧しない場合、サイリスタ３３が点
弧し続けるため、す、イリスタ３１も点弧しなくなる（
時間ｔ３にてサイリスタ３１にゲートパルスが与えられ
ても逆起電力Ｅ４Ｖの方が逆起電力Ｂ４Ｕより鳥電位が
低いため、サイリスタ３１は点弧せず、サイリスタ３３
が点弧状態を保つ）。このためＥＰの電位は太線実線に
示すように、常に三相電機子コイル４■相の電位に等し
くなる。ＥＮの電位は太線点線に示すように第２図と同
一である。
〜３６のうちの１個、例えばサイリスタ３５が何らかの
原因で点弧しない場合の同期電動機４の中性点を基準に
した各部の電圧波形を第４図に示す０ 他励インバータは周知のように逆起電力により転流する
ものであり、サイリスタインパーク３が正常な場合は時
間ｔ１の時点でサイリスタ３３が点弧すると、逆起電力
Ｅ４Ｖの方が逆起電力Ｅ４Ｕよりも電位が低いためサイ
リスタ３１に流れていた電流がサイリスタ３３に転流し
、サイリスタ３１が消弧するＯところがサイリスタ３５
が何らかの原因で点弧しない場合、サイリスタ３３が点
弧し続けるため、す、イリスタ３１も点弧しなくなる（
時間ｔ３にてサイリスタ３１にゲートパルスが与えられ
ても逆起電力Ｅ４Ｖの方が逆起電力Ｂ４Ｕより鳥電位が
低いため、サイリスタ３１は点弧せず、サイリスタ３３
が点弧状態を保つ）。このためＥＰの電位は太線実線に
示すように、常に三相電機子コイル４■相の電位に等し
くなる。ＥＮの電位は太線点線に示すように第２図と同
一である。
なお時間ｔ２から時間ｔ３の間はＥＮの電位もＥＰの電
位も同一である。すなわちこの間はサイリスタ３３゜３
６が同時に点弧している。第４図より明らかなように、
この波形には同期電動機４と同一の周波数成分（Ｈｐの
電位波形）と３倍の周波数成分（ＥＮの電位波形）を含
んでいる。このことは非常に重要な問題を含んでいる。
位も同一である。すなわちこの間はサイリスタ３３゜３
６が同時に点弧している。第４図より明らかなように、
この波形には同期電動機４と同一の周波数成分（Ｈｐの
電位波形）と３倍の周波数成分（ＥＮの電位波形）を含
んでいる。このことは非常に重要な問題を含んでいる。
たとえば電気車の場合、レールに商用周波の微少交流を
流し、信号保安設備の制御を行っているが、サイリスタ
ネ点弧現象が生じると信号保安設備に誤動作を生じさせ
る可能性がある。たとえば同期電動機４を６０Ｈｚで駆
動している場合、正常時には３６０Ｈ２であるはずのり
アクドル２を流れる脈動電流の脈動の基本波が、サイリ
スク不点弧により６０Ｈ２になってしまい、その電流脈
動幅も大きいため信号障害を招く可能性がある。
流し、信号保安設備の制御を行っているが、サイリスタ
ネ点弧現象が生じると信号保安設備に誤動作を生じさせ
る可能性がある。たとえば同期電動機４を６０Ｈｚで駆
動している場合、正常時には３６０Ｈ２であるはずのり
アクドル２を流れる脈動電流の脈動の基本波が、サイリ
スク不点弧により６０Ｈ２になってしまい、その電流脈
動幅も大きいため信号障害を招く可能性がある。
本発明はこのような不具合を解消するもので、以下本発
明を実施例図面によって説明する０第５図は前述した第
１図の三相他励式インバータにより同期電動機を制御す
る回路例に、本発明を適用した一実施例の回路構成図で
ある。第５図において抵抗１１〜１５．リレー１６が第
１図に追加された部分であり、その他は第１図と同一で
ある。
明を実施例図面によって説明する０第５図は前述した第
１図の三相他励式インバータにより同期電動機を制御す
る回路例に、本発明を適用した一実施例の回路構成図で
ある。第５図において抵抗１１〜１５．リレー１６が第
１図に追加された部分であり、その他は第１図と同一で
ある。
図示のようにサイリスタインバータ３の直流側の端子間
に抵抗値の等しい抵抗１１と抵抗１２とを直列に接続し
、サイリスクインバータ３の交流側の端子には、互いに
抵抗値が等しくそれぞれがＹ結線に接続された３個の抵
抗１３，１４．１５の一端が接続されている。そのＹ結
線の中性点ａと抵抗１１およト び抵抗１２の接続点用・との間に、リレー１６が接続さ
れている。
に抵抗値の等しい抵抗１１と抵抗１２とを直列に接続し
、サイリスクインバータ３の交流側の端子には、互いに
抵抗値が等しくそれぞれがＹ結線に接続された３個の抵
抗１３，１４．１５の一端が接続されている。そのＹ結
線の中性点ａと抵抗１１およト び抵抗１２の接続点用・との間に、リレー１６が接続さ
れている。
このように抵抗１３〜１５は同一抵抗値でしかもＹ結線
されており、サイリスタ３１〜３６が正常であればその
中性点ａは平均的にはＢＰ （！： ＥＮの中点電位に
保たれる。一方、抵抗１１ 、１２も同一抵抗値である
ので、その接続点すも同じようにＥＰとＥＮの中点電位
に保たれている。
されており、サイリスタ３１〜３６が正常であればその
中性点ａは平均的にはＢＰ （！： ＥＮの中点電位に
保たれる。一方、抵抗１１ 、１２も同一抵抗値である
ので、その接続点すも同じようにＥＰとＥＮの中点電位
に保たれている。
すなわち、サイリスタインバータ３を構成するサイリス
タ３１〜３６が正常であればリレー１６は消磁されてい
るが、６個のサイリスク３１〜３６のいずれか１個が不
点弧現象を発生すると、抵抗１３ 、１４ 。
タ３１〜３６が正常であればリレー１６は消磁されてい
るが、６個のサイリスク３１〜３６のいずれか１個が不
点弧現象を発生すると、抵抗１３ 、１４ 。
１５が接続される中性点ａの電位が片寄るため、リレー
１６が直流的に励磁される。リレー１６が動作すること
により電源スィッチ（図示せず）によりサイリスタイン
バータ３を直流電源１と切離すようにすれば、低周波交
流成分が電源（電気車の場合は架線およびレール）に流
れるのは一瞬ですみ、実質上、信号保安設備に対する影
響はなくなる。
１６が直流的に励磁される。リレー１６が動作すること
により電源スィッチ（図示せず）によりサイリスタイン
バータ３を直流電源１と切離すようにすれば、低周波交
流成分が電源（電気車の場合は架線およびレール）に流
れるのは一瞬ですみ、実質上、信号保安設備に対する影
響はなくなる。
第６図は本発明の他の実施例を示す回路構成図で、図中
第５図と同一の部分には同一符号を付して示しである。
第５図と同一の部分には同一符号を付して示しである。
第６図は第５図のリレー１６の代りに磁気増巾器などの
無接点電流検出器２１、交流会フィルタ回路２２、比較
器２３、リレー２４により高感度で検出する本発明の他
の１例、である０２２ａはコンデンサ、２２ｂはりアク
ドルを宗し、２３ａはアンプ、２３ｂ 、 ２３ｃは抵
抗である。
無接点電流検出器２１、交流会フィルタ回路２２、比較
器２３、リレー２４により高感度で検出する本発明の他
の１例、である０２２ａはコンデンサ、２２ｂはりアク
ドルを宗し、２３ａはアンプ、２３ｂ 、 ２３ｃは抵
抗である。
なお、本発明は主として制御整流素子の不点弧検出を目
的としたものであるが、素子の誤点弧あるいは永久短絡
破壊も検知できることは言うまでもない。
的としたものであるが、素子の誤点弧あるいは永久短絡
破壊も検知できることは言うまでもない。
第１図は三相他励インバータによる同期電動機を制御す
る回路例を示す図、第２図、第３図はインバータが正常
な場合の各部の電圧波形図、第４図はインバータが異常
な場合の各部の電圧波形図、第５図は本発明の一実施例
を示す回路構成図、第６図は本発明の他の実施例を示す
回路構成図である０ １−・・・直流電源、２・ リアクトル、３ ・・サイ
リスクインパーク、４−・ ・同期電動機、１１〜１５
・−抵抗、１６ 、２４ ・ リレー、２１− 無接
点電流検出器、２２・・交流会フィルタ回路、２３・
比較器Ｏ 特許出願人 東洋電機製造株式会社 代表者 土 井 厚 栗 １ 図 Ｉ：Ｎ 拓２図 葛４図 Ａ７ 第 Ｓ 図 毛６図 手続補正書（自発） 昭和５８年４月、Ｊ、Ｐ日 特許庁長官 殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第５０５４５号 ２、発明の名称 電力変換装置の故障検出方式 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 郵便番号 １０４ 東京都中央区八重洲二丁目７番２号 （３１１） 東洋電機製造株式会社 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ５、補正の内容 （至）明細書第４頁第２行目「時間ｔ３ Ｊを「時間ｔ
４ Ｊζこ訂正する。
る回路例を示す図、第２図、第３図はインバータが正常
な場合の各部の電圧波形図、第４図はインバータが異常
な場合の各部の電圧波形図、第５図は本発明の一実施例
を示す回路構成図、第６図は本発明の他の実施例を示す
回路構成図である０ １−・・・直流電源、２・ リアクトル、３ ・・サイ
リスクインパーク、４−・ ・同期電動機、１１〜１５
・−抵抗、１６ 、２４ ・ リレー、２１− 無接
点電流検出器、２２・・交流会フィルタ回路、２３・
比較器Ｏ 特許出願人 東洋電機製造株式会社 代表者 土 井 厚 栗 １ 図 Ｉ：Ｎ 拓２図 葛４図 Ａ７ 第 Ｓ 図 毛６図 手続補正書（自発） 昭和５８年４月、Ｊ、Ｐ日 特許庁長官 殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第５０５４５号 ２、発明の名称 電力変換装置の故障検出方式 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 郵便番号 １０４ 東京都中央区八重洲二丁目７番２号 （３１１） 東洋電機製造株式会社 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ５、補正の内容 （至）明細書第４頁第２行目「時間ｔ３ Ｊを「時間ｔ
４ Ｊζこ訂正する。
Claims (1)
- 制御整流素子を三相グレッツ結線ζこ接続した電力変換
装置において、該電力変換装置の直流側の２個の端子間
に、抵抗値の等しい第１の抵抗と第２の抵抗を直列に接
続し、かつ前記電力変換装置の３個の交流側端子には、
互いに抵抗値が等しくそれぞれがＹ結線に接続された３
個の抵抗の一端が接続され、そのＹ結線の中性点き前記
第１および第２の抵抗の接続点との間に、継電器または
直流分を検出する無接点式電流検出器を設けて成る電力
変換装置の故障検出方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58050545A JPS59178925A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 電力変換装置の故障検出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58050545A JPS59178925A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 電力変換装置の故障検出方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59178925A true JPS59178925A (ja) | 1984-10-11 |
Family
ID=12861977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58050545A Pending JPS59178925A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 電力変換装置の故障検出方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59178925A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61224877A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | インバ−タの制御装置 |
-
1983
- 1983-03-28 JP JP58050545A patent/JPS59178925A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61224877A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | インバ−タの制御装置 |
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