JPS5927183B2 - 電力変換装置制御回路 - Google Patents
電力変換装置制御回路Info
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- JPS5927183B2 JPS5927183B2 JP53095867A JP9586778A JPS5927183B2 JP S5927183 B2 JPS5927183 B2 JP S5927183B2 JP 53095867 A JP53095867 A JP 53095867A JP 9586778 A JP9586778 A JP 9586778A JP S5927183 B2 JPS5927183 B2 JP S5927183B2
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Classifications
-
- 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
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/145—Conversion of ac power input into dc 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
- H02M7/155—Conversion of ac power input into dc 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
- H02M7/162—Conversion of ac power input into dc 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 in a bridge configuration
- H02M7/1623—Conversion of ac power input into dc 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 in a bridge configuration with control circuit
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は一般に電力変換装置、特に多相交流電流源から
負荷へ電力を供給する改善された方式に関するものであ
る。
負荷へ電力を供給する改善された方式に関するものであ
る。
いろんな電力変換装置が知られている。
交流を直流に変換する最も一般的な装置（よいわゆる６
制御整流器ブリッジである。現在最も一般的に使用され
ている制御整流器はサイリスタである。基本的にサイリ
スタは三電極装置（アノード、カソード、ゲート）であ
り、アノードとカソード間に順方向バイアスを加えゲー
トに適切なゲート信号を加えると導通する。サイリスタ
の転流はアノードとカソード間にゼロもしくは負のバイ
アス電圧を加えることにより達成される。６整流器（サ
イリタ）ブリッジは交流電源の各相につながれた一対の
サイリスタを有し、いくつかのサイリスタの点弧角を制
御することによりブリッジの平均出力電圧が制御される
。
制御整流器ブリッジである。現在最も一般的に使用され
ている制御整流器はサイリスタである。基本的にサイリ
スタは三電極装置（アノード、カソード、ゲート）であ
り、アノードとカソード間に順方向バイアスを加えゲー
トに適切なゲート信号を加えると導通する。サイリスタ
の転流はアノードとカソード間にゼロもしくは負のバイ
アス電圧を加えることにより達成される。６整流器（サ
イリタ）ブリッジは交流電源の各相につながれた一対の
サイリスタを有し、いくつかのサイリスタの点弧角を制
御することによりブリッジの平均出力電圧が制御される
。
一般はこれは位相制御と呼ばれる°本発明において使用
し以下に詳説するように点弧角とは電源電圧に関してサ
イリスタを導通させる時点のことである。この種の制御
においては点弧角が大きくなるとブリツジの出力電圧が
低減する。逆に点弧角が小さくなると出力電圧は増大す
る。６サイリスタブリツジの一つの一般的な制御方法は
６個のいわゆる６余弦（ＣＯｓｉｎｅ）点弧波１を発生
し、個々の点弧波が夫々各サイリスタに関連している。
し以下に詳説するように点弧角とは電源電圧に関してサ
イリスタを導通させる時点のことである。この種の制御
においては点弧角が大きくなるとブリツジの出力電圧が
低減する。逆に点弧角が小さくなると出力電圧は増大す
る。６サイリスタブリツジの一つの一般的な制御方法は
６個のいわゆる６余弦（ＣＯｓｉｎｅ）点弧波１を発生
し、個々の点弧波が夫々各サイリスタに関連している。
この既知の制卿方法は更に基準信号の発生を行い、基準
信号をいくつかの余弦点弧波の各々と比較することによ
りブリツジのサイリスタをオン（ターンオン）とするの
に使用される信号を発生する。運転上の観点からは６余
弦点弧波方式はおおむね満足できるものである。
信号をいくつかの余弦点弧波の各々と比較することによ
りブリツジのサイリスタをオン（ターンオン）とするの
に使用される信号を発生する。運転上の観点からは６余
弦点弧波方式はおおむね満足できるものである。
しかしながらそれは相当多量の回路を必要とし、これら
の回路は余弦点弧波と電源の相電圧間の位相変位に一貫
性をもたせるために適度によく整合していなければなら
ない。本発明の目的は交流電源の各相に対して一対の制
御整流器を用いる電力変換装置を提供し、更にこれらの
各制御整流器を導通させる改善された制御を行うことで
ある。
の回路は余弦点弧波と電源の相電圧間の位相変位に一貫
性をもたせるために適度によく整合していなければなら
ない。本発明の目的は交流電源の各相に対して一対の制
御整流器を用いる電力変換装置を提供し、更にこれらの
各制御整流器を導通させる改善された制御を行うことで
ある。
従つて本発明は多相交流電源から負荷へ電力を供給する
電力変換装置内に、電源に接続されていて電源の各相に
対する点弧波信号を発生する装置を設けている。
電力変換装置内に、電源に接続されていて電源の各相に
対する点弧波信号を発生する装置を設けている。
点弧波信号は電源の相間電圧に対して位相変位されてい
る。更に点弧波信号の特定関係を定めるステアリング（
Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）信号を発生する装置が設けられてお
り、これらのステアリング信号は点弧波信号および電力
変換装置の所望出力に比例する基準信号と組合わされて
ブリツジのいくつかの整流器を導通させる実際のゲート
信号を発生する。以下、図面について好ましい実施例を
説明する所から本発明が一層明らかになろう。
る。更に点弧波信号の特定関係を定めるステアリング（
Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）信号を発生する装置が設けられてお
り、これらのステアリング信号は点弧波信号および電力
変換装置の所望出力に比例する基準信号と組合わされて
ブリツジのいくつかの整流器を導通させる実際のゲート
信号を発生する。以下、図面について好ましい実施例を
説明する所から本発明が一層明らかになろう。
第１図には三相交流電源から負荷へ可変直流電力を供給
する標準的な従来の方式が示されている。
する標準的な従来の方式が示されている。
第１図において参照符号１０はサイリスタ１１〜１６か
らなる６サイリスタブリツジを全体的に示す。交流電源
はＡｎ，ｂｎ及びＣｎ巻線を有するＹ結線変圧器２次側
１８で表わされ、端子Ａ，ｂ，Ｃは夫々サイリスタ対１
１と１４、１２と１５、１３と１６の接続点へ接続され
ている。ブリツジ１０の出力は負荷２０へ接続されてお
り、良く知られているようにブリツジ内のいくつかのサ
イリスタの各゛々の点弧角を制御することにより負荷に
かかる電圧ＶＬを変えることができる。前記したように
これも良く知られていることであるが、各サイリスタ１
１〜１６はアノードとカソード間に正のバイアス電圧を
加え同時にゲートに適切なゲート信号を加えることによ
り導通する。第２ａ図は第１図の電源１８の対中性点三
相電圧を示す。これらを夫々ＶａＯ，ＶｂＯ．。。と名
付ける。通常３個の正弦波を有する正弦波で表わされる
これらの電圧の夫々は互いに１２０度の電気角だけ相対
的に変位している。一つのサイリスタの点弧角も第２ａ
図に例示する。第２ａ図の左側の太線は４５度の点弧角
ｄを有する第１図のサイリスス１１の導通期間を表わす
。第２ａ図の太い破線は同じ点弧角を有する第１図のサ
イリスタ１４の導通期間を例示する。点弧角ａは２つの
相の対中性点相電圧の交点から測定される。良く知られ
ているように点弧角を変えることによりブリツジの平均
電圧出力を変えることができ、点弧角ｄがＯ度の時ブリ
ツジが最大電圧を出力することが容易に判る。点弧角α
が増大すると負荷への平均電圧が低下し、負荷に加えら
れる電圧Ｌは次式で定められる。ここにＶは電源の尖頭
相電圧である。
らなる６サイリスタブリツジを全体的に示す。交流電源
はＡｎ，ｂｎ及びＣｎ巻線を有するＹ結線変圧器２次側
１８で表わされ、端子Ａ，ｂ，Ｃは夫々サイリスタ対１
１と１４、１２と１５、１３と１６の接続点へ接続され
ている。ブリツジ１０の出力は負荷２０へ接続されてお
り、良く知られているようにブリツジ内のいくつかのサ
イリスタの各゛々の点弧角を制御することにより負荷に
かかる電圧ＶＬを変えることができる。前記したように
これも良く知られていることであるが、各サイリスタ１
１〜１６はアノードとカソード間に正のバイアス電圧を
加え同時にゲートに適切なゲート信号を加えることによ
り導通する。第２ａ図は第１図の電源１８の対中性点三
相電圧を示す。これらを夫々ＶａＯ，ＶｂＯ．。。と名
付ける。通常３個の正弦波を有する正弦波で表わされる
これらの電圧の夫々は互いに１２０度の電気角だけ相対
的に変位している。一つのサイリスタの点弧角も第２ａ
図に例示する。第２ａ図の左側の太線は４５度の点弧角
ｄを有する第１図のサイリスス１１の導通期間を表わす
。第２ａ図の太い破線は同じ点弧角を有する第１図のサ
イリスタ１４の導通期間を例示する。点弧角ａは２つの
相の対中性点相電圧の交点から測定される。良く知られ
ているように点弧角を変えることによりブリツジの平均
電圧出力を変えることができ、点弧角ｄがＯ度の時ブリ
ツジが最大電圧を出力することが容易に判る。点弧角α
が増大すると負荷への平均電圧が低下し、負荷に加えら
れる電圧Ｌは次式で定められる。ここにＶは電源の尖頭
相電圧である。
第２ｂ図は前記した従来の点弧方法を示す。
第２ｂ図に示すように夫々符号２１〜２６で示す６個の
点弧波信号が発生する。谷波は大体正弦状をなしており
、第２ａ図と較べて示す様にその尖頭値は点弧角αがＯ
度の時に生じる。それゆえこれらの点弧波信号はしばし
ば６余弦波０と呼ばれる。符号２１〜２６の点弧波は夫
々第１図の６個のサイリスタ１１〜１６と関連して使用
される。ブリツジの所望出力に比例する値を有する基準
信号Ｒも供給される。第２ａ図と共に第２ｂ図に示した
ようにＶＲの値は４５度の点弧角αに対応している。
点弧波信号が発生する。谷波は大体正弦状をなしており
、第２ａ図と較べて示す様にその尖頭値は点弧角αがＯ
度の時に生じる。それゆえこれらの点弧波信号はしばし
ば６余弦波０と呼ばれる。符号２１〜２６の点弧波は夫
々第１図の６個のサイリスタ１１〜１６と関連して使用
される。ブリツジの所望出力に比例する値を有する基準
信号Ｒも供給される。第２ａ図と共に第２ｂ図に示した
ようにＶＲの値は４５度の点弧角αに対応している。
余弦波２１と信号ＶＲとの交点はサイリスタ１１のゲー
ト信号の発生に使用される。導通後サイリスタ１１は１
正０側サイリスタ１１，１２，１３の内の次のサイリス
タが点弧されるまで導通状態を継続する。本実施例にお
いてサイリスタ１２が次に点弾する正のサイリスタであ
り、信号ＶＲと余弦波２２が交差する時に点弧する。同
様にブリツジの”負”側では第２ａ図および第２ｂ図の
太い破線で示すように、余弦波２４と信号ＶＲが交差す
る時サイリスタ１４が点弧される。こうして第１図のブ
リツジの各サイリスタが制御されて出力電圧を供給する
。前記したようにこの従来の制御は満足に動作はするが
６個の点弧波（第２ｂ図）を発生する必要があるため相
当量の回路を必要としそれらを適度に良く整合させなけ
ればならない。第３ａ図から第３ｅ図は本発明の全体動
作モードを示す。
ト信号の発生に使用される。導通後サイリスタ１１は１
正０側サイリスタ１１，１２，１３の内の次のサイリス
タが点弧されるまで導通状態を継続する。本実施例にお
いてサイリスタ１２が次に点弾する正のサイリスタであ
り、信号ＶＲと余弦波２２が交差する時に点弧する。同
様にブリツジの”負”側では第２ａ図および第２ｂ図の
太い破線で示すように、余弦波２４と信号ＶＲが交差す
る時サイリスタ１４が点弧される。こうして第１図のブ
リツジの各サイリスタが制御されて出力電圧を供給する
。前記したようにこの従来の制御は満足に動作はするが
６個の点弧波（第２ｂ図）を発生する必要があるため相
当量の回路を必要としそれらを適度に良く整合させなけ
ればならない。第３ａ図から第３ｅ図は本発明の全体動
作モードを示す。
第３ａ図は明りようにするため２つの相の対中性点相電
圧３。，。。のみを示している点を除けば第２ａ図と同
じである。第２ａ図の説明と同様ここでも４５度の点弧
角αを例として使用すれば、第３ａ図の太い実線が第１
図のブリツジのサイリスタ１１の導通期間を定める。４
５度の点弧角の場合サイリスタ１１は時刻Ｔ２からＴ，
まで導通する。
圧３。，。。のみを示している点を除けば第２ａ図と同
じである。第２ａ図の説明と同様ここでも４５度の点弧
角αを例として使用すれば、第３ａ図の太い実線が第１
図のブリツジのサイリスタ１１の導通期間を定める。４
５度の点弧角の場合サイリスタ１１は時刻Ｔ２からＴ，
まで導通する。
時刻Ｔ３は次の正のサイリスタ即ちサイリスタ１２を点
弧する時刻である。第３ａ図の太い破線で示すようにサ
イリスタ１４は時刻Ｔ５からＴ６まで導通する。時刻Ｔ
６においてサイリスタ１５が点弧する。第３ｂ図は第１
図のサイリスタ対１１，１４に適用できる６修正余弦１
点弧波（ＡＣＯＳ）を示す。
弧する時刻である。第３ａ図の太い破線で示すようにサ
イリスタ１４は時刻Ｔ５からＴ６まで導通する。時刻Ｔ
６においてサイリスタ１５が点弧する。第３ｂ図は第１
図のサイリスタ対１１，１４に適用できる６修正余弦１
点弧波（ＡＣＯＳ）を示す。
本実施例においてこの波は第２ｂ図に示す従来技術に較
ベ本質的に１８０度位相変位している点が異なる。第３
ｂ図の太い実線はサイリスタ１１の点弧に利用できる全
期間を示し、太い破線はサイリスタ１４の点弧に利用出
来る割当てられた時間を示す。これは第３ｃ図に別の方
法で示されており、時刻ｔ１とＴ４の間ではサイリスタ
１１は点弧することができ、サイリスタ１４は点弧阻止
される。逆に時刻Ｔ４からＴ，までの間はサイリスタ１
４は点弧可能とされサイリスタ１１は点弧阻止される。
第３ｂ図には更に２値信号＋ＶＲ，−ＶＲが示されて
いる。これらの２値信号は後記する方法で発生されブリ
ツジ動作の所望値を表わす。第３ａ図、第３ｂ図、第３
ｄ図を較べると、基準値が４５度の点弧角（ｄ）に対応
して設定されている場合サイリスタ１１は時刻Ｔ２から
次に予定された正のサイリスタの点弧時刻Ｔ３まで導通
することが判る。次に第３ａ図、第３ｂ図、第３ｅ図を
見れば、本例においてサイリスタ１４は実際には時刻Ｔ
５において導通を開始し時刻Ｔ６において導通を終了す
ることが判る。第１図の他のサイリスタ１２，１３，１
５，１６についても同様の分析を行うことができるが、
第３ｂ図に示すものに対しおよそ１２０度の位相変位を
有して同様のパターンに従うため分析する必要はないで
あろう。このような誘導方法は本技術に習熟した者には
明白である。第４図は本発明の好ましい実施例を示す。
ベ本質的に１８０度位相変位している点が異なる。第３
ｂ図の太い実線はサイリスタ１１の点弧に利用できる全
期間を示し、太い破線はサイリスタ１４の点弧に利用出
来る割当てられた時間を示す。これは第３ｃ図に別の方
法で示されており、時刻ｔ１とＴ４の間ではサイリスタ
１１は点弧することができ、サイリスタ１４は点弧阻止
される。逆に時刻Ｔ４からＴ，までの間はサイリスタ１
４は点弧可能とされサイリスタ１１は点弧阻止される。
第３ｂ図には更に２値信号＋ＶＲ，−ＶＲが示されて
いる。これらの２値信号は後記する方法で発生されブリ
ツジ動作の所望値を表わす。第３ａ図、第３ｂ図、第３
ｄ図を較べると、基準値が４５度の点弧角（ｄ）に対応
して設定されている場合サイリスタ１１は時刻Ｔ２から
次に予定された正のサイリスタの点弧時刻Ｔ３まで導通
することが判る。次に第３ａ図、第３ｂ図、第３ｅ図を
見れば、本例においてサイリスタ１４は実際には時刻Ｔ
５において導通を開始し時刻Ｔ６において導通を終了す
ることが判る。第１図の他のサイリスタ１２，１３，１
５，１６についても同様の分析を行うことができるが、
第３ｂ図に示すものに対しおよそ１２０度の位相変位を
有して同様のパターンに従うため分析する必要はないで
あろう。このような誘導方法は本技術に習熟した者には
明白である。第４図は本発明の好ましい実施例を示す。
第４図において電源を表わす変圧器１８の２次側は再び
線Ｌｌ，Ｌ２，Ｌ３により整流器ブリツジ（第１図）に
接続されているものとして示されている。 線Ｌｌ，Ｌ
２，Ｌ，はまた破線プロツク２０，２２，２４内に示さ
れた３個の点弧波発生器にも接続されている。各プロツ
ク２０，２２，２４は線２６，２８，３０上に夫々出力
を出す。線２６上のプロツク２０の出力は第３ｂ図に示
す波形ＡＣＯＳとなり、後に詳説する。線Ｌ２（電源１
８のｂ端子）は２個の直列接続抵抗器４０，４２を介し
て差動接続された演算増幅器４４の非反転入カへ接続さ
れている。
線Ｌｌ，Ｌ２，Ｌ３により整流器ブリツジ（第１図）に
接続されているものとして示されている。 線Ｌｌ，Ｌ
２，Ｌ，はまた破線プロツク２０，２２，２４内に示さ
れた３個の点弧波発生器にも接続されている。各プロツ
ク２０，２２，２４は線２６，２８，３０上に夫々出力
を出す。線２６上のプロツク２０の出力は第３ｂ図に示
す波形ＡＣＯＳとなり、後に詳説する。線Ｌ２（電源１
８のｂ端子）は２個の直列接続抵抗器４０，４２を介し
て差動接続された演算増幅器４４の非反転入カへ接続さ
れている。
この入力は更に抵抗器４６を介して接地されている。コ
ンデンサ４８と抵抗器５０の並列構成の一端は抵抗器４
０，４２の接続点に接続されており、他端は直列接続抵
抗器５２を介して増幅器４４の反転入カへ接続されてい
る。反転入力は更に帰還抵抗器５４を介して増幅器の出
力へ接続されている。コンデンサ４８と抵抗器５０，５
２との接続点は線５６と抵抗器５８を介して線Ｌ３に接
続されている。 前記したようにプロツク２０内の発生
器回路の機能は線２６上に出力として点弧波信号ＡＣＯ
Ｓ（第３ｂ図に関して説明）を供給することである。
即ち従来技術の用語では信号ＡＣＯＳば修正余弦点弧波
であり関連する相の対中性点相電圧より１２０度遅れて
いる、即ちＡＣＯＳは電圧Ｂｎと同相である。しかしな
がら信号ＡＣＯＳは、しばしば得ることが困難でありた
とえ得ることができても使用に耐えない雑音を含むこと
がある対中性点相電圧から導き出すのではなく、実際に
は相間電圧ＶｂＯから導き出される。即ち信号ＡＣＯＳ
は相間電圧Ｖｂｃに対して３０度遅れている。前記した
ように線２８，３０上に出された更に２つの点弧波信号
発生器２２，２４の出力を夫々ＢＣＯＳ，ＣＣＯＳで示
す。 これらの信号は図面に詳しく示されていないが、
ＢＣＯＳはＡＣＯＳに対して１２０度遅れ、ＣＣＯＳは
ＢＣＯＳに対して１２０度遅れていることが認められよ
う。２個の発生器２２，２４とＢＣＯＳ，ＣＣＯＳ信号
の発生方法は発生器２０に関して説明したものと本質的
に同じであるため詳細に説明する必要はないであろう。
ンデンサ４８と抵抗器５０の並列構成の一端は抵抗器４
０，４２の接続点に接続されており、他端は直列接続抵
抗器５２を介して増幅器４４の反転入カへ接続されてい
る。反転入力は更に帰還抵抗器５４を介して増幅器の出
力へ接続されている。コンデンサ４８と抵抗器５０，５
２との接続点は線５６と抵抗器５８を介して線Ｌ３に接
続されている。 前記したようにプロツク２０内の発生
器回路の機能は線２６上に出力として点弧波信号ＡＣＯ
Ｓ（第３ｂ図に関して説明）を供給することである。
即ち従来技術の用語では信号ＡＣＯＳば修正余弦点弧波
であり関連する相の対中性点相電圧より１２０度遅れて
いる、即ちＡＣＯＳは電圧Ｂｎと同相である。しかしな
がら信号ＡＣＯＳは、しばしば得ることが困難でありた
とえ得ることができても使用に耐えない雑音を含むこと
がある対中性点相電圧から導き出すのではなく、実際に
は相間電圧ＶｂＯから導き出される。即ち信号ＡＣＯＳ
は相間電圧Ｖｂｃに対して３０度遅れている。前記した
ように線２８，３０上に出された更に２つの点弧波信号
発生器２２，２４の出力を夫々ＢＣＯＳ，ＣＣＯＳで示
す。 これらの信号は図面に詳しく示されていないが、
ＢＣＯＳはＡＣＯＳに対して１２０度遅れ、ＣＣＯＳは
ＢＣＯＳに対して１２０度遅れていることが認められよ
う。２個の発生器２２，２４とＢＣＯＳ，ＣＣＯＳ信号
の発生方法は発生器２０に関して説明したものと本質的
に同じであるため詳細に説明する必要はないであろう。
発生器２２の演算増幅器６０に加えられる電源電圧は電
圧源線Ｌ３，Ｌｌから導き出される信号であり、発生器
２４の増幅器６２へ送出されるものは夫々線Ｌｌ，Ｌ２
から導き出されると云えば充分であろう。他の２つの発
生器の抵抗器４０，５８に対応する適切な入力抵抗器６
１が発生器２４に関連して設けられている。３個の点弧
波信号ＡＣＯＳ，ＢＣＯＳ，ＣＣＯＳが、比較モードで
動作する６個の演算増幅器６６〜Ｔ１への入力を形成す
る。
圧源線Ｌ３，Ｌｌから導き出される信号であり、発生器
２４の増幅器６２へ送出されるものは夫々線Ｌｌ，Ｌ２
から導き出されると云えば充分であろう。他の２つの発
生器の抵抗器４０，５８に対応する適切な入力抵抗器６
１が発生器２４に関連して設けられている。３個の点弧
波信号ＡＣＯＳ，ＢＣＯＳ，ＣＣＯＳが、比較モードで
動作する６個の演算増幅器６６〜Ｔ１への入力を形成す
る。
具体的に云うと、ＡＣＯＳ信号（線２６）は抵抗器７
２を介して増幅器６６の反転入カへ印加され、また抵抗
器７４を介して増幅器６７の非反転入カへ印加される。
ＢＣＯＳ信号は抵抗器７６を介して増幅器６８の反転入
カへ印加され、抵抗器７８を介して増幅器６９の非反転
入カへ印加される。 同様にＣＣＯＳ信号は抵抗器８０
を介して増幅器ＴＯの反転入力へ印加され、抵抗器８２
を介して増幅器ｒ１の非反転入カへ印加される。後に詳
説するように増幅器６６〜７１の出力は第１図のブリツ
ジのサイリスタ１１〜１６のゲートに印加されるゲート
信号の発生に使用される。増幅器６６〜７１の各々は更
に入力を有し、それは第３ｂ図に示され簡単に説明した
＋Ｒもしくは−ＶＲ信号の中の一つである。
２を介して増幅器６６の反転入カへ印加され、また抵抗
器７４を介して増幅器６７の非反転入カへ印加される。
ＢＣＯＳ信号は抵抗器７６を介して増幅器６８の反転入
カへ印加され、抵抗器７８を介して増幅器６９の非反転
入カへ印加される。 同様にＣＣＯＳ信号は抵抗器８０
を介して増幅器ＴＯの反転入力へ印加され、抵抗器８２
を介して増幅器ｒ１の非反転入カへ印加される。後に詳
説するように増幅器６６〜７１の出力は第１図のブリツ
ジのサイリスタ１１〜１６のゲートに印加されるゲート
信号の発生に使用される。増幅器６６〜７１の各々は更
に入力を有し、それは第３ｂ図に示され簡単に説明した
＋Ｒもしくは−ＶＲ信号の中の一つである。
前記したようにこれらの信号は交換ブリツジの所望出力
に比例する直流値であることが好ましい。典型的な方法
として信号＋ＶＲ，−ＶＲはポテンシヨメータを使用し
て発生され、ブリツジの所望出力に従つて大きさが変り
得るものとして示してある（第４図）。こうしてポテン
シヨメータ８４は＋で示された正の電圧源と大地間に接
続され、このポテンシヨメータのワイパーアームが＋Ｖ
Ｒで示す信号を供給する。この信号の反転信号−ＶＲが
一定利得を有する簡単な反転回路網８６によつて得られ
る。第４図に示すように信号＋Ｖ′Ｒは抵抗器８８を介
して演算増幅器９０の反転入カへ印加され、その非反転
入力は接地されている。簡単な帰還抵抗器９２が増幅器
９０の出力とその反転入力間に接続されて反転回路網８
６から出力を出しそれが−ＶＲ信号となる。従つて信号
十Ｒと一Ｒは実質的に大きさが等しく互に極性が反対と
なる。前記したようにこれは＋ＶＲと−ＶＲの発生を典
型的に示したに過ぎない。 実際には基本的基準信号の
発生は前記ポテンシヨメータよりも遥かに複雑であり、
例えば良く知られた全速度制御装置の出力がそうである
。しかしながら基本的基準信号の実際の導き方の詳細は
本発明に関して重要ではなく、簡単化するため図示する
ようなものを選定した。更に第４図に示すように＋Ｒ信
号は夫々抵抗器９４，９６，９８を介して増幅器６６，
６８，Ｔ０の谷々の非反転入力となる。
に比例する直流値であることが好ましい。典型的な方法
として信号＋ＶＲ，−ＶＲはポテンシヨメータを使用し
て発生され、ブリツジの所望出力に従つて大きさが変り
得るものとして示してある（第４図）。こうしてポテン
シヨメータ８４は＋で示された正の電圧源と大地間に接
続され、このポテンシヨメータのワイパーアームが＋Ｖ
Ｒで示す信号を供給する。この信号の反転信号−ＶＲが
一定利得を有する簡単な反転回路網８６によつて得られ
る。第４図に示すように信号＋Ｖ′Ｒは抵抗器８８を介
して演算増幅器９０の反転入カへ印加され、その非反転
入力は接地されている。簡単な帰還抵抗器９２が増幅器
９０の出力とその反転入力間に接続されて反転回路網８
６から出力を出しそれが−ＶＲ信号となる。従つて信号
十Ｒと一Ｒは実質的に大きさが等しく互に極性が反対と
なる。前記したようにこれは＋ＶＲと−ＶＲの発生を典
型的に示したに過ぎない。 実際には基本的基準信号の
発生は前記ポテンシヨメータよりも遥かに複雑であり、
例えば良く知られた全速度制御装置の出力がそうである
。しかしながら基本的基準信号の実際の導き方の詳細は
本発明に関して重要ではなく、簡単化するため図示する
ようなものを選定した。更に第４図に示すように＋Ｒ信
号は夫々抵抗器９４，９６，９８を介して増幅器６６，
６８，Ｔ０の谷々の非反転入力となる。
同様に一Ｒ信号は夫々抵抗器１００，１０２，１０４
を介して増幅器６７，６９，ｒ１の反転入カへ印加され
る。こうして適切なＡＣＯＳ，ＢＣＯＳ，ＣＣＯＳ信号
と適切な基準値＋Ｒもしくは−ＶＲ間に所定の関係が成
立する時、各比較増幅器６６〜Ｔ１は信号を出力するこ
とができる。しかしながらブリツジの谷相脚内の２つの
サイリスタの同時点弧防止の問題が残る。
を介して増幅器６７，６９，ｒ１の反転入カへ印加され
る。こうして適切なＡＣＯＳ，ＢＣＯＳ，ＣＣＯＳ信号
と適切な基準値＋Ｒもしくは−ＶＲ間に所定の関係が成
立する時、各比較増幅器６６〜Ｔ１は信号を出力するこ
とができる。しかしながらブリツジの谷相脚内の２つの
サイリスタの同時点弧防止の問題が残る。
従つて適切な制御動作を保証するためステアリング（Ｓ
ｔ一Ｅｅｒｉｎｇ）信号が発生される。ステアリング信
号は同じく比較モードで動作する更に３個の演算増幅器
１１０，１１２，１１４の出力である。これらの増幅器
の機能は３個の点弧波信号ＡＣＯＳ，ＢＣＯＳ，ＣＣＯ
Ｓ間に所定の関係を定めることである。このためＡＣＯ
Ｓ信号が増幅器１１２の反転入力と増幅器１１４の非反
転入カへ供給される。ＢＣＯＳ信号は増幅器１１０の非
反転入力おょび増幅器１１４の反転入力となる。ＣＣＯ
Ｓ信号は増幅器１１２の非反転入力および増幅器１１０
の反転入力となる。３個の演算増幅器１１０，１１２，
１１４の出力は夫々ＰＳＡ，ＰＳＢ，ＰＳＣで示されて
いる。
ｔ一Ｅｅｒｉｎｇ）信号が発生される。ステアリング信
号は同じく比較モードで動作する更に３個の演算増幅器
１１０，１１２，１１４の出力である。これらの増幅器
の機能は３個の点弧波信号ＡＣＯＳ，ＢＣＯＳ，ＣＣＯ
Ｓ間に所定の関係を定めることである。このためＡＣＯ
Ｓ信号が増幅器１１２の反転入力と増幅器１１４の非反
転入カへ供給される。ＢＣＯＳ信号は増幅器１１０の非
反転入力おょび増幅器１１４の反転入力となる。ＣＣＯ
Ｓ信号は増幅器１１２の非反転入力および増幅器１１０
の反転入力となる。３個の演算増幅器１１０，１１２，
１１４の出力は夫々ＰＳＡ，ＰＳＢ，ＰＳＣで示されて
いる。
第４図に示すようにＰＳＡはＣＣＯＳ信号がＢＣＯＳ信
号よりも負である時に正となり、ＢＣＯＳがＣＣＯＳよ
りも負の時に負となる。同様にＰＳＢはＡＣＯＳがＣＣ
ＯＳよりも負の時に正となり、ＣＣＯＳがＡＣＯＳより
も負の時に負となる。
号よりも負である時に正となり、ＢＣＯＳがＣＣＯＳよ
りも負の時に負となる。同様にＰＳＢはＡＣＯＳがＣＣ
ＯＳよりも負の時に正となり、ＣＣＯＳがＡＣＯＳより
も負の時に負となる。
ＰＳＣはＢＣＯＳがＡＣＯＳよりも負の時に正となり、
ＡＣＯＳがＢＣＯＳよりも負の時に負となる。更に第４
図において、前右したように、演算増幅器６６〜７１の
出力はブリツジ（第１図）のサイリスタ１１〜１６への
ゲート信号を発生するのに役立つ。即ち、これらの信号
は通常サィリスタのゲートへ直接印加されずに例えば良
く知られたパルス列点弧回路網等の従来のゲート回路を
適切に作動するのに使用される。それゆえここで使用す
るゲート信号という言葉はそういう意味で使用される。
増幅器６６の出力Ｇｌ４はサイリスタ１４のゲート信号
として役立ち、増幅器６７は出力Ｇｌｌを出しそれがサ
イリスタ１１のゲート信号として役立つ。同様に増幅器
６８，６９の出力は夫々サイリスタ１５，１２のゲート
信号として役立ち、増幅器ＲＯ，ｒｌが２つのサイリス
タ１６，１３のゲート信号を出力する。こうして増幅器
６６〜Ｔ１の隣接する対はブリツジのサイリスタ対に対
応する増幅器対とみなすことができる。増幅器１１０，
１１２，１１４からのステアリング信号は演算増幅器対
の動作を適切に制御するために印加される。
ＡＣＯＳがＢＣＯＳよりも負の時に負となる。更に第４
図において、前右したように、演算増幅器６６〜７１の
出力はブリツジ（第１図）のサイリスタ１１〜１６への
ゲート信号を発生するのに役立つ。即ち、これらの信号
は通常サィリスタのゲートへ直接印加されずに例えば良
く知られたパルス列点弧回路網等の従来のゲート回路を
適切に作動するのに使用される。それゆえここで使用す
るゲート信号という言葉はそういう意味で使用される。
増幅器６６の出力Ｇｌ４はサイリスタ１４のゲート信号
として役立ち、増幅器６７は出力Ｇｌｌを出しそれがサ
イリスタ１１のゲート信号として役立つ。同様に増幅器
６８，６９の出力は夫々サイリスタ１５，１２のゲート
信号として役立ち、増幅器ＲＯ，ｒｌが２つのサイリス
タ１６，１３のゲート信号を出力する。こうして増幅器
６６〜Ｔ１の隣接する対はブリツジのサイリスタ対に対
応する増幅器対とみなすことができる。増幅器１１０，
１１２，１１４からのステアリング信号は演算増幅器対
の動作を適切に制御するために印加される。
こうして第４図に示すように増幅器１１０からのＰＳＡ
信号は抵抗器１１６を介して、増幅器６６の非反転入力
と増幅器６ｒの反転入力間に接続された直列接続ダイオ
ード対１２２，１２４の接続点へ印加される。同様にＰ
ＳＢ信号は増幅器６８の非反転入力と増幅器６９の反転
入力間に接続されたダイオード対１２６，１２８の接続
点に抵抗器１１８を介して印加される。ＰＳＣ信号は増
幅器ＲＯの非反転入力と増幅器ｒ１の反転入力間に接続
されたダイオード対１３０，１３２の接続点へ抵抗器１
２０を介して接続される。次に第４図の回路の動作を全
体的に眺めサイリスタ対１１，１４のゲート駆動を例と
して使用すると、−ＶＲ信号が増幅器６ｒの反転入カへ
印加されＡＣＯＳ信号がこの増幅器の非反転入カへ印加
され、ＡＣＯＳ信号が一Ｒよりも正である時、ＰＳＡ信
号が負であれば出力Ｇｌｌは正に切換りサイリスタ１１
をオンとする。
信号は抵抗器１１６を介して、増幅器６６の非反転入力
と増幅器６ｒの反転入力間に接続された直列接続ダイオ
ード対１２２，１２４の接続点へ印加される。同様にＰ
ＳＢ信号は増幅器６８の非反転入力と増幅器６９の反転
入力間に接続されたダイオード対１２６，１２８の接続
点に抵抗器１１８を介して印加される。ＰＳＣ信号は増
幅器ＲＯの非反転入力と増幅器ｒ１の反転入力間に接続
されたダイオード対１３０，１３２の接続点へ抵抗器１
２０を介して接続される。次に第４図の回路の動作を全
体的に眺めサイリスタ対１１，１４のゲート駆動を例と
して使用すると、−ＶＲ信号が増幅器６ｒの反転入カへ
印加されＡＣＯＳ信号がこの増幅器の非反転入カへ印加
され、ＡＣＯＳ信号が一Ｒよりも正である時、ＰＳＡ信
号が負であれば出力Ｇｌｌは正に切換りサイリスタ１１
をオンとする。
ＰＳＡ信号が正であると増幅器６７の反転入力は常に非
反転入力よりも正であり、Ｇｌｌの正出力を阻止する。
サイリスタ１４のゲート信号Ｇｌ４はこれと反対に動作
する。従つて正の基準信号＋ＶＲが増幅器６６の非反転
入カへ印加され、ＡＣＯＳ信号が反転入カへ印加される
。＋ＲがＡＣＯＳよりも正となる時点において、ＰＳＡ
信号が正であれば増幅器６６の出力は正となりゲート信
号Ｇｌ４を供給する。この例で負のＰＳＡ信号が増幅器
６６の非反転入力に印加されていれば、増幅器が正に切
換わるのを阻止する。サイリスタ１２，１３，１５，１
６の夫々のゲート信号が第４図に示したのと実質的に同
様の方法で発生されるので、それについては詳細に説明
しない。第４図の説明では演算増幅器を使用したがその
他の比較器を使用できることは明りようである。
反転入力よりも正であり、Ｇｌｌの正出力を阻止する。
サイリスタ１４のゲート信号Ｇｌ４はこれと反対に動作
する。従つて正の基準信号＋ＶＲが増幅器６６の非反転
入カへ印加され、ＡＣＯＳ信号が反転入カへ印加される
。＋ＲがＡＣＯＳよりも正となる時点において、ＰＳＡ
信号が正であれば増幅器６６の出力は正となりゲート信
号Ｇｌ４を供給する。この例で負のＰＳＡ信号が増幅器
６６の非反転入力に印加されていれば、増幅器が正に切
換わるのを阻止する。サイリスタ１２，１３，１５，１
６の夫々のゲート信号が第４図に示したのと実質的に同
様の方法で発生されるので、それについては詳細に説明
しない。第４図の説明では演算増幅器を使用したがその
他の比較器を使用できることは明りようである。
更に点弧波はプロツク２０，２２，２４内に示した差動
接続演算増幅器以碍のもので発生することもできる。後
者の可能な変更例として変圧器を使用することができ、
分離する必要のない場合はＲＣ回路網を使用することも
可能である。
接続演算増幅器以碍のもので発生することもできる。後
者の可能な変更例として変圧器を使用することができ、
分離する必要のない場合はＲＣ回路網を使用することも
可能である。
第１図は三相交流電源から負荷へ給電する典型的な６サ
イリスタブリツジの回路図、第２ａ図は従来の対中性点
三相電圧の関係と点弧角の概念を示す波形、第２ｂ図は
従来技術に従つてブリツジサイリスタの点弧制御に典型
的に使用される余弦点弧波を例示する図、第３ａ図乃至
第３ｅ図は本発明の理解に役立つ波形図、第４図は本発
明の好ましい実施例の制御回路を示す回路図である。
イリスタブリツジの回路図、第２ａ図は従来の対中性点
三相電圧の関係と点弧角の概念を示す波形、第２ｂ図は
従来技術に従つてブリツジサイリスタの点弧制御に典型
的に使用される余弦点弧波を例示する図、第３ａ図乃至
第３ｅ図は本発明の理解に役立つ波形図、第４図は本発
明の好ましい実施例の制御回路を示す回路図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 多相交流電源から負荷へ電力を供給する電力変換ブ
リッジを構成する複数個の制御整流器の各各を導通させ
る時点を制御する回路において、前記電源に接続されて
いて、前記電源の各相毎に、前記電源の対応する相電圧
に対して所定量だけ位相変位された１つの修正余弦点弧
波信号を夫夫発生する第１装置と、前記ブリッジの所望
の出力を表わす、実質的に同じ大きさの相対的に正およ
び負の基準信号を供給する第２装置と、前記点弧波信号
に応答して、前記電源の各相毎に、その相に関連した制
御整流器の点弧に利用できる期間を定める１つのステア
リング信号を夫々発生する第３装置と、前記点弧波信号
、前記基準信号及び前記ステアリング信号に応答して、
各相の前記点弧波信号をその相の対応する前記ステアリ
ング信号に従つて前記基準信号と比較することにより、
ブリッジの各制御整流器を導通させる様に作用する信号
を選択的に発生する第４装置とを有する前記制御回路。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の制御回路において、前
記第２装置は直流レベルの基準信号を供給する前記制御
回路。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の制御回路において、前
記第３、第４装置は夫々比較装置で構成される前記制御
回路。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の制御回路において、前
記第１装置は前記電源に接続された差動接続演算増幅器
を有する前記制御回路。 ５ 特許請求の範囲第１項から第４項のいずれかに記載
の制御回路において、前記ブリッジは電源の各相に関連
する少くとも２つの制御整流器を有する前記制御回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/823,606 US4156275A (en) | 1977-08-11 | 1977-08-11 | Power conversion unit |
| US000000823606 | 1977-08-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5449527A JPS5449527A (en) | 1979-04-18 |
| JPS5927183B2 true JPS5927183B2 (ja) | 1984-07-04 |
Family
ID=25239216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53095867A Expired JPS5927183B2 (ja) | 1977-08-11 | 1978-08-08 | 電力変換装置制御回路 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4156275A (ja) |
| JP (1) | JPS5927183B2 (ja) |
| GB (1) | GB2002600B (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4286222A (en) * | 1979-07-27 | 1981-08-25 | Westinghouse Electric Corp. | Timing waveform generator |
| FR2499333A1 (fr) * | 1981-02-04 | 1982-08-06 | Cii Honeywell Bull | Dispositif automatique de compensation des variations de tension du secteur alternatif polyphase applique a un convertisseur alternatif continu |
| US4797833A (en) * | 1986-09-30 | 1989-01-10 | Louisiana State University | Microprocessor based controller for a three phase bridge rectifier |
| CA1313219C (en) * | 1988-10-07 | 1993-01-26 | Boon-Teck Ooi | Pulse width modulation high voltage direct current transmission system and converter |
| US4875149A (en) * | 1988-12-16 | 1989-10-17 | Sundstrand Corporation | Phase separation control |
| US4864487A (en) * | 1988-12-29 | 1989-09-05 | York International Corporation | Control for three terminal power semiconductor devices |
| JPH04140941A (ja) * | 1990-10-01 | 1992-05-14 | Nakanishi Kinzoku Kogyo Kk | 多重送受信装置 |
| KR101698275B1 (ko) * | 2015-09-08 | 2017-01-19 | 엘에스산전 주식회사 | 정적 무효전력 보상 장치 및 그의 동작 방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3849719A (en) * | 1973-12-14 | 1974-11-19 | Allis Chalmers | Power rectifier having phase control angle of firing signals independent of supply frequency variation |
| US4028607A (en) * | 1974-04-22 | 1977-06-07 | Hitachi, Ltd. | Inverter control system |
-
1977
- 1977-08-11 US US05/823,606 patent/US4156275A/en not_active Expired - Lifetime
-
1978
- 1978-07-13 GB GB7829698A patent/GB2002600B/en not_active Expired
- 1978-08-08 JP JP53095867A patent/JPS5927183B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2002600B (en) | 1982-02-03 |
| JPS5449527A (en) | 1979-04-18 |
| US4156275A (en) | 1979-05-22 |
| GB2002600A (en) | 1979-02-21 |
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