JPS5991520A - コイル用電源装置 - Google Patents

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】 この発明は、１１３′子あるいは陽子などを高エイ、ル
キーに加速するｔ二めの最終段加速器（シンクロトロン
）用市磁石電源装置の改良に関するものである。

素粒子物理学の分野では、近年その重要な６Ｊｆ’ｔυ
手段として電子あるいは陽子などを高エイ、ルキーに加
速する加速器が用いら口るようになつｔ二。シンクロ１
〜Ｏンは、この加速器における最終段り口Ｅｌｉ器の磁
場を発生さすためのものであり、その主電磁石電源装置
は、負荷電流を一定パターンで急激に幹化させかつ繰返
し運転さｒＬ、しかも高精度・高力稟・高信頼性が要求
される。

このような矩、磁石電源装置としては、従来第１図に示
すものが用いらｒしてきた。

第１図において、（１）は交流電源、（２）は交流を直
流に、あるいは直流を交流に変換する電力変換器、（３
ａ）は石、流平滑用の直流リアクトル、（４）は抵抗（
４ａ）とインタフタンス（４ｂ）から成る電磁石である
。

第１図に基づいて従来の装置の動作を説明する。

第１図において、電力変換器（２）は３相のサイリスタ
フリッジから成り、ブリッジを構成するサイリスタの点
弧角αを制御することにより、交流電源（１）から入力
される交流電圧を正・負任意の１血流電圧に連続的に変
換できることは周知である。

ところで、例えはシンクロトロンにおいて数＊さ０る電
磁石電流１ｍは、第４区（ａ）にボすような三角波であ
る。従って、電磁石（４）の両端（Ｐ−Ｎ　）に印加ず
べきｍ圧Ｖｍは、電流の）γ上げ時にはＶｍ−Ｌｍ９２
＋　Ｒｍｉｍ　　と正極性（Ｎを基準電位とする）ｄ、
ｔ であυ、−ヒ記→アイリスタの制御角αは９０°以下で
運転宴れる。才だ、旬、流の立下げに必要な電圧は、Ｖ
ｍ＝　−Ｌｍ−＋　Ｒｒｎｌｒｎ　　と逆極性となるの
で、サイｔ リスクの制御角Ｇを９０°以上遅らすように運転される
。このように、電力変換器（２）のサイリスクの点弧角
αを：ｂｌｌ　（ｉｌｌすることによシ、電磁石（４）
に三角波電流を供給でさる。なお、１目流リアクトル（
３ａ）は電力変換器（２）のサイリスクの点弧角を制御
することにより発生する電圧リップルを平滑し、電磁石
（４）ヘリソプルの少ない電流を流すことを目的として
いる。

ところで、上述のようなシンクロトロンの電磁石電源は
、’ｔｉｉｐ、”Ｗ石電流の設定値に対して輔精度の制
御１が必要である。例えは、三角波電流の立上は時にお
いて、電磁石電流の最大値に対して約数％〜１００％の
範凹で、軍流設疋値（三角波の電流基準）　ＶＣ対して
±１ｏ　８オーターの粗間が要求される。

こ第１に対して、上記従来の方法では、特に、三角波電
流の立上げ初期の数％付近の電流領域において、電力変
換器（２）の制御遅れ及び電１圧リップルによυ、設定
値に追従した°電磁石電流が得ら口ない。

従って、シンクロトロンへのヒームの入射が不可能とな
る。

電、磁石（４）へ供給される電流のリップルは、直流リ
アクトル（３ａ）を大きくすることで減衰させることは
できるが、電力変換器（２）の制御応答性及び経済性と
相反するものであシ、実質的には不可能である。

この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、電磁石との間でエネルキーを授
受するための主変換器と上記主変換器に直列接続さｎか
つ応答性のすぐれｔ二袖助変換器と、とｌしらの電力変
換器と電磁石との間にスイッチとタイオードから成るブ
リッジを設け、電磁石ｍ流の立上は時以前に、主変換器
は定めらちだ跨、圧を出力しておシ、上記′電流の立上
げ時、スイッチ及び補助変換器を動作させることによシ
、持に電流立上は初期に高精度の出力’ｆ４Ｌ　ｉｉｆ
、が得ら０る電磁石ｒ−：Ｌ源装置全装置することを目
的とする。

以下この発明の一実施例について説明する。

第２図において、（１）は交流市原、（２ｄ）は交流を
１１′−１流に変換するｊｌい変換器、（２ｂ）は血流
を交流に変換する通計換器、（３）は上記順変換器より
出力さｒＬる♀’（＜圧リップルの吸収と電流の立上げ
時に必要な６１・、圧を初期充電し７ておくためのフィ
ルターであシ、第ｓ　ｒ’−ｎてンＴくすように血流リ
アクトル（３ａ）　、　　コンデンサ（ａｈ）、　（３
ｃ）　、抵抗（３ｄ）ニジ成る。０８）は、上記逆変換
器（２ｂ）に接続づわる直流リアクトルであり、これら
（２ａ）〜（３ｄ）、θ８・によす土製換器は陶成さ丁
しる。

Ｃｌ２１１は例えは、１２相タイオードフリツジで（構
成される整が−ｔ（熔、（イ）は上記整流器の出力フィ
ルターでをノリ、第３［ン］でンＩべすように「１流リ
アクトル（２２ａ）とコンデンサ（２２ｂ）及び（２２
ｃ）と抵抗（２２ｄ）から成る。＠は、トランジスタあ
るいはＧａｔｅ　ｔｕｒｎＱ］゛イ′Ｉ’ｈｙｒｉｐｔ
ｏｒなとより１戊る高’ｆｉ′Ｉｎ！ｊ−チョッパであ
り、」二１；己Ｃυ〜乙うによって袖月カダ２換技９か
ｔ抗酸される。

（４ａ）、　（４ｂ）はそｔしそれ電磁石（４）の抵抗
、インダクタンスである。（５）、（６）は電磁石電流
の立上げ時に点弧され電流の立下は時に消弧する例えば
Ｇａｔθｔｕｒｎ　ｏｆｆ　Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒのよう
なスイッチ、（７，１、（８）は、上記電磁石電流の立
下げ時に導通ずるタイオード、（９）は電磁石電流を検
出する例えばＤＣＣＴ　。

シャントのような電流センサで、１、以上（１）〜（９
）。

（２］）〜翰によυ本市、磁石電源装置の主回路が開成
される。

００は、主重力変換器の出力電圧を検出するために分圧
器などで構成される電圧センサ、０］）は図示し々い外
部コントローラによって与えられろＴＲＩ　ＧＧＥＲ信
号により付勢されスイッチ（５）、（６）の点弧及び消
弧タイミングと電圧基準回路＠を付勢して三角波電流基
準Ｊｒｅｆを発生きせるだめの制御タイミング発生回路
である。＊：＊　、　Ｑ６）は制曲ｊ信号の加減算を行
なうための加算器、０勺は、電流コントローラ、０旬は
市、磁石電圧■ｍを定める電圧基準回路であり、出力き
れる基準電圧Ｖｒｅｆは予め推定した負荷特性と市、流
基串１　ｒｅｆによって発生する。

（１７Ｊは電圧コン１−ｏ−ラ、（１９）は上記順変換
器（２ａ）及び逆技換器（２１））の制仰角αを定める
位相回路、翰は上記順変換器（２ａ）及び逆変換器（２
ｂ）へ送る点弧パルスを発生させるためのケート回路で
ある。

（財）は、電流基準Ｊｒｅｆと電磁石電流１ｍの差によ
って付勢されるｒれ流コントローラであシ、位相回路（
ハ）及びベース駆動回路（ホ）を通して、加算器へ東の
出力が０になるようチョッパ漫の出力電圧を制御する。

上記（Ｊ３〜０９）、（２）＠は演算増巾器を用いたア
ナロク回路、あるいはマイクロプロセッサ、ミニコンな
どを用いたテイジタル回路により構成できる。

以上００〜（イ）、（２４〜（イ）は本電磁石電源装置
の制御回路を構成する。

第２図は本発明の一実施例を示す図であり、第４図は本
発明の詳細な説明する図である。第２図及び第４図に基
ついて本発明の作用・動作の説明を行なう。

九も磁石電源装置よし出力さ０る箪、流の精度を決定す
る装置として、順変換器（２ａ）よυ発生する電圧リッ
プルと制御回路による電流基準１　ｒｅｆへの追随性（
応答性ンとがある。

順変換器（２ａ）は、前述のようにサイリスクの点弧角
αを制御することによシ任意の直流電圧を発生できるが
、点弧角αにより、直流電圧に重畳する電圧リップルΔ
Ｖの大きさも変化する。また、この電圧リップルの周波
数ｆｒは、３相フリツジの場合、交流電源の周波数をｆ
ｓとすれば、ｆｒ＝６ｆｓとなる。この電圧リップルに
よシ発生する電磁石電流のリップルΔ１ｍは、電磁石（
４）のインダクタンス（４ｂ）の値をＬｍ　、抵抗（４
ａ）の値をＲｍとすると、一般的に電磁石では、２πｆ
　ｒ−Ｌｒｎ＞）Ｒｍであるために、Δ１ｒｎ＝ＪＶ／
２ｙｒｆｒ−Ｌｍで表わさゎる。

従って、電圧リップルに対しては、電磁石に印加される
リップル値Δ■そのものを小さくすることと、リップル
周波数ｆｒを大きくすることにょυ、要求される電流精
度を得ることができる。そのために、主電力変換器を＠
成するＪｌｌＡ変換器（２ａ）及び逆変換器（２ｂ）は
、３相フリツジを複数台組合せて、リップル値Δ■を小
、リップル周波数ｆｒを大としている。例えば、３相ブ
リツジを２台組合せた１２相茨換器、４台組合せた２４
相変換器では、リツブルイ１−１ΔＶはそ不りそれ相数
が多くなる（・１ど減少するのはもちろんであるが、リ
ップル周波数ｆｒは、そ「ｔそれ、ｆｒ＝１２”　、　
　ｊｉｒ＝２４ｆとなる。このように主電力変換器の相
数を増すことにより、電磁石電流に発生するリップル電
流Δ１ｍをある程度減衰でせることはできるが、更にリ
ップル電流Δ１ｍを小さくし電流精度上無視できるよう
にするためには順変換器（２ａ）の出方端にフィルター
（３）を設ける必要がある。第２図に示すフィルター（
３）を構成ずイ直流リアクトル（３ａ）の値をＬｆとし
コンデンサ（３ｂ）の如をＣｆｆとすると、順変換器（
２ａ）がら出力さτしるｒｉ、□１．圧リップルΔ■は
、フィルター（３）の出ノｊ端すなわちｍ磁石（４）の
！ｉｌｉ！端で次の式で表わされる値ΔＶｍとなる。

ΔＶｍ−ΔＶｘ（ｆＯ／ｆｒ）２ 但し、ｆｏ−１／２ｙｒｆ「ｉ〒 従って、・例えば２４相変換器の場合、交流電源の周波
数ｆｓを６０Ｈｚとずろとリップル周波数ｆｒは１．４
４．ｏｆ−１ｚとなり、フィルターの共振周波数ｆｏを
ｆｒの１／１１）Ｏ以下に選ぶと、順変換器（２ａ）に
より発生した電圧リップルは、電磁石（４）の両端では
１０−４以下となシ、要求さ口る電磁石電流の精度を十
分満足できる。ところが、上記のようなＬｃのフィルタ
ーは、ｆｏの周波数に対して共振点をもつきわめて不安
定な回路であり、交流電源の急激な変動など何らかの原
因でその出力端すなわち電磁石（４）の両端の電圧が振
動し、要求されるｍ磁石（４）の電流精度を得ることは
できない。従って、第２図に示すようにフィルター（３
）を構成する要素とし２て、更に、コンデンサ（３ｃ）
　Ｑ、と抵抗（，８ｄ、）　Ｒｏを追加Ｌ７、Ｑ及びＲ
Ｏの値が、ｉ＜、　、４πｆ６　Ｌｆ　、　Ｒ６Ｃ６’
ｈ　１／ｆｏを満足するように選ぶことにより共振点を
なくし、ｍ磁石（４）へ印加さｌしる１ｕ圧は非振動的
にすることができる。

同様に、補助電力変換器の整流器も、例えば１２相ダイ
オード整流器で＋ｊｔｉ　ＪＭさゎ、その出力電圧のリ
ップルが電磁石電流の精度に悪影響を及ぼすので、第３
図に示すようなＬＣ及びＲＣがら成るフィルターが必要
でるる。ＬＣフィルターの値を、Ｌｆ。

”　’　ｆｏ′＝　２ｙｒ、７７とすると、ＲＣフィル
ターは、」二記主ｗＩ力変換器の場合と同様、ＲＣフィ
ルターの値Ｒｏ’乙πｆｏ′Ｉ７ｆ′及びｈ′←ｏ’　
ｈ　１／ｆＯ’を満足するように療ぶ必要がある。

一万、電磁石電流の釦流基準１ｒｅｆへの追随性は、Ｉ
ｌ制御によシ解決する必要がある。第４図は、本発明に
よる電磁石電源装置の定常動作について示したものであ
り、時刻ｔ１にて前サイクルが完了し次の新しいサイク
ルが始−ｉＪ、この新しいサイクルは時刻ｔ４で完了す
るものとする。

一般に加速器における電磁石電源装置は他の装置と４′
の制御とも辺月助さ旧ておυ、第２図に示すように主コ
ントローラより第４図（ｅ）に示すような一定周期τの
ＴＲＩ　ＧＧＥＲ信号ｔｇが供給き口る。この信号ｔｇ
に基つき本電磁石電源装置は周期的に定められた動作を
行なう。すなわち、上記ＴＲＩ　ＧＧＥＲ信号ｔｇによ
υ伺勢される制御タイミング発生回路（１１＋は、第４
図（ｆ）及び（−に示すような信号を発生し、串、流−
７Ｊ〜準回路０２に供給する。演算増巾器を用いた＋１
Ａ分器あるいはＲＯＭ々とを用いたテイジタル回路でＦ
ｉＡ成さ口る電流基準回路（２）は、制御タイミング発
生回路α］）から供給される信号ｆ（第４図ｆ）の二進
論理゛１”の場合、出力０で、信号ｇ（第４図（ｇ））
の“１”により時刻ｔ１よシ立上セ、時刻ｔ２でＩｍａ
ｘに相当する一７流基準を発生し、また信伺ｇの二進論
理“０″にょシ時刻ｔ２でＩｍａｘであ゛った電流基へ
ξを時刻ｔ３で０に立下げる。このようにして電流基準
回路ｑカから三角波の紙磁石電流基準が発生される。

第４図時刻ｔｏにおいて、前サイクルの′小磁石電流１
ｍの立下げが完了するが、この時点においてはタイオー
ド（７）　、　（８）はＯＦＦ　ｊ、、スイッチ（５）
、（６）もＯＦＦの状態であシ、フィルター」ンテンサ
（８’ｏ）。

（３Ｃ）の電圧ＶＲは、第４図（Ｃ）に示すようにＮ′
３であり一般的にｍ磁石め；流ｉｍに必要な電圧■ｏと
は異なるが、はぼ近い値である。このような時、’５ｏ
−１、で示す第１モードは、主変換器が一定の電圧を保
持している期間である。

時刻ｊ＋になると、制御タイミング発生回路０］）よシ
、第４区（１）にボすよつなスイッチ（５）　、　（６
）のＯＮ信号ｇｏｎが発生し、＜５）　、　Ｃ６）及び
チョッパ脅を［ｐ′、成了る［・ランジスタのベース駆
動回路（ホ）に供給される。従って、スイッチ（５）　
、　（６）は導通し、チョッパＱ、）は動作を開始する
。時刻１．−１．、の間の電流立上りＩＣ要求きれる電
磁石の電流を得るためには、第４、　Ｕ＜＋　（ｃ）の
破線で示すような電圧を電磁石（４）に印加する必要が
ある。

一般にＭＬｉ石（４）のインタフタンスは、数百ｍＨ〜
ｖＪ、Ｉ（であシ、小磁石電流を立上げるためには、数
百−１００ＣＶ以上のめ、圧か必要である。そのため市
；イ分石’＋ＬＵ′源装置１りｔとしては、前述の主変
換器のような→ノイリスタを用いた変換器が使用これる
が、このような変換器は、変換器自身の持つむだ時間に
よりあ剪りに“答を上は乙ことはできない。従って、時
刻ｊ１　　ｊ２で示す第１ｉモードにおいて、主変換器
のみでは、第４ン１（Ｃ）破線で示す重圧を電磁石（４
）に印加することは不「ｊＩ能である。このため、本発
明では、上記主要（９！器よりも数倍以上の応答性をも
つ７．：：、周波チョッパ（纜〕・・ら成る補助変換器
を設け、持ＶＣ１［・、磁石電流立上、り初期のようＶ
こ主変換器が追’ｒｉ１：できないようｔ−速い２：化
をカバーできるように構成している。このような補助変
換器を構成する高周波チョッパは、トランジスタなどの
高速スイッチング素子で構成されるｔコめ、１０〜２０
　ＫＨｚ　程Ｊｌの高周波でも動作可能であるので高速
に出力電圧を制御できる。しかも、前記第１モードで、
主変換器は要求される電磁石電圧に近い電圧を保持して
いるので、補助変換器の容量としては、主変換器容置の
１０９６前後でよい。

このように、第］モードすなわち、電磁石電流の立上げ
期間は時刻ｔ２壕で継続するが、この期間本装置は次の
ように動作する。

時刻１．でスイッチＣＦ））　、　！６）が導通すると
電磁石（４）には第４図（ａ、）に示すような電流１ｍ
が流れ始める。

この電流は電流センサ（９ンによシ検出さｒＬ　７Ｊｌ
ｌ算器Ｏａ　　、で定流基準１　ｒｅｆと比較さ口、ｍ
０者の差εがＯになるよう電流コントローラ０４）→加
算器（］ｆ’Ｎ−＋７に汁コンｉ−ローラα力→位相回
路０９→ゲート回路（イ）を通して順変換器（２ａ）を
伺勢する。一方加算器０６１には、石１斤基準回路ＯＱ
から発生する電圧基準Ｖｒｅｆが人力さｎ重圧センサａ
りにより検出さｎたＳ（ｔイみ石（４）の７ｊｆ。

圧と比較され、その差が０になるように加算器叫→ｎ−
圧コントローラｑ′７）−位相回路０９）→ケート回路
翰→順変換器（２ａ）が動作するので上記電流基準Ｉｒ
ｅｆに対する電流ループよりも速い制御で電磁石（４）
の電圧Ｖｍを定めるととができる。しかし、電流立上げ
初期や立上げ時間（ｔ２ｔｌ）の短い場合などは、前述
のように主変換器は、電磁石電流基準に対して十分追従
できず、１ｔコ電圧基準Ｖｒｅｆも電磁石の特性が飽和
などにより非線形となるｔ二め正確には推定できず、加
算器α３から出力さ０る′ｒｉ丸流基準Ｉｒｅｆと実亀
拐石電流ｉｍの差εは、十分少きくならない。ところが
本書、磁石電源装置は、上記誤差εが、チョッパ鮨、流
コントローラ（ハ）−位相回路（ハ）→ベース駆動回路
（イ）を通して高周波チョッパーを付勢する。従って、
高周波チョッパ翰は、主変換器よりはるかに速（゛動作
で、第４図（Ｃ）の破線で示す理想電磁石電圧波形にな
るよう第４図（ａｌにボずように出力旬、圧を傅１舊１
できる。第４図（ａｌに７］＼ずチョッパりの出力？Ｊ
ｉ圧敦形は、第４図（Ｃ１の実線で４（ず主変換器出力
電圧ＶＲと同図破線で示す理想電磁石電圧波形との差を
示す同図斜線部と同じである。

本電磁石電源装置は、第■モードによって上述のように
定流基準に対して高精度に電磁石電流を立上けることが
できる。

上記電圧基準回路α司は、演算増巾器あるいはマイクロ
プロセッサ、ミニコンなどを用いた関数発生器によシ構
成できる。

時刻ｔ２で電磁石電流１ｍが定められた最大値１ｍａｘ
に達すると制御タイミング発生回路０υから第４図（ｊ
）に示すようなスイッチ（５）、（６）をターンオフさ
せる信号ｇｏｆｆ　）、’）：発生される。スイッチ（
５）、（６）は、トランジスタ、　Ｇａｔｅ　ｔｕｒｎ
　ｏｆｆ　Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ　、　５ＩＴｈｙｒｉｓ
ｔｏｒなど自己消弧能力を有する半導体素子あるいは転
流回路を有するサイリスタ素子などを適用できる。

信号ｇｏｆｆによシスイッチ（５）、（６）はただちに
ＯＦＦする。このとき、電磁石（４）のインタフタンス
（４ｂ）に発生する電圧の極性は、上記第Ｈモードと逆
極性となυ、主変換器及び補助変換器の出力電圧の合計
よシ大きくなるのでタイオード（７）　、　（８）が魯
通テる。この時刻ｔ２よシ時刻ｔ３の期間が第ｍモード
であシ、第ロモードで蓄積きれた電磁石（４）のエネル
ギーは、電磁石（４）−タイオード（７）→直流リアク
トルθ８）−逆変換器（２ｂ）→タイオード（８）→電
磁石（４）のループで、交流電源（１）へ回生される。

従って、」−記ＱＩＪ〜（イ）、（至）〜（イ）で構成
される制御回路の動作によシミ磁石電流１ｍを電流基準
Ｉｒθｆに追随泗せて時刻ｔ３で０になるように制御で
きる。なお、チコッパ漫の出力と逆変換器（２ｂ）を直
流リアクトル（１８）で接続しているので、電磁石（４
）の回生工不ルキーは、整流器Ｑυは通過しない。従っ
て、（２１）は順方向の整流器／こけでよい。

時刻ｔ３からは再び第１のモードが始まシ、上述のよう
な第■及び第■１のモードへ移行していく。

このよう（で本ｍ磁石％源装置は、上記動作を周期τで
繰返し運転される。

表お、上記例では、チョッパ翰の動作周波数が十分高く
かつ電磁石（４）のインダクタンス（４ｂ）の値が十分
大きく、チョッパの出力する電圧リップルは無視できる
ものとしてチョッパの出力端にフィルターを設けていな
いが、電圧リップルが無視できない場合には、第５因の
弼で７１＜すようなフィルターを設けることができる。

上記フィルターは、第６図（ａ）で示す抵抗（２７ｔｉ
）　、コンデンサ（２７σ）あルイハ（ｂ）で示す血流
リアクトル（２７ａ）　、　コンデンサ（２７ｂ）、　
（２７ｃ）　、抵抗（２７ａ）で構成できる。

以上この発明によると、 （１）　　サイリスタで構成される主変換器と直列にト
ランジスタのような高速素子で構成される補助変換器を
設け、かっこ２’Ｌらの変換器と電、磁石との間にスイ
ッチを設け、第１モードでは、スイッチをＯＦＦ　した
ま丑、フィルターコンデンサの電圧を一定値に保持し、
第１モードでは、上記スイッチをＯＮ　Ｌ、同時に応答
性のすぐオ′シた補助変換器を動作させることによシ、
電流基準１ｒｅｆに対して高精度の電磁石電流が得られ
る。

（２）電流立下けの画用モードでは、上記第ｍモードで
導通しているスイッチを０ＦＦ−Ｊせ、主及び補助変換
器と電磁石門に設けられたタイオードによし第ｍモード
で蓄積さちた電磁石のエネルギーを電源へ返すようにし
たので、高効率の装置が可能である。

（３）　　また、補助変換器の出力と逆変換器を直流リ
アクトル０８）で接続することにより、補助変換器の整
流器は順方向のものだけでよい。

（４）　　主変換器及び補助変換器に、（３）、弼、＠
で丁ずそ第１ぞれＬＣ及びＲＣから成るフィルターを設
け、上記ＬＣの共振周波数をｆｏとするとＲＣフィルタ
ーは、ＲイπｆｏＬ、ＲＣ谷１／ｆｏの関係を満足する
ように選ぶことにより、上記フィルターの共振点をなく
し、かつ主及び補助電力変換器の発生する７ｔＬ圧リツ
プルを極小に減衰させることができるので高精１廷の電
磁石ｎ電流が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のη′ｌ：磁石電源装置を示す図、第２
図は、この発明の一実施例による電磁石電源製箔を示す
図、第３図は、この発明におけるフィルターの構成を示
す図、第４図は、この発明の詳細な説明する図、第５図
は、この発明の他の実施例であり、第６図（ａｌ　、　
（ｂｌは他の実施例におけるフィルターの構成を示す図
である。 図において、（１）は又流宿源、（２ａ）は順変換器、
（２ｂ）は逆変換器、（３ａ）は直流リアクトル、（８
ｂ）。 （３ｃ）はコンデンサ、（３ｄ）は抵抗であシフイルタ
ー（３）を構成する。（４）は電磁石、（４ａ）は電ω
石抵抗、（４ｂ）は電磁石インダクタンス、Ｃ５Ｊ　、
　（Ｇ）はスイッチ、（７）、（８）はタイオード、（
９）は電流センサ、０αは旬、圧センサ、０υは制御タ
イミング発生回路、＠は電流基準回ｈ’８、α３．αＱ
は加算器、Ｑ４ノは電流コントローラ、Ｑ５１は比圧基
準回路、０７）は電圧コントローラ、ａ物は直流リアク
トル、ｏ鵠は位相回路、翰はケート回路、（２υは整流
器、（イ）はフィルター、（２２ａ）は直流リアクトル
、（２２ｂ）、　（２２ｃ）はコンデンサ、（２Ｍ）は
抵抗、（ハ）はチョッパ、（財）はチョッパの電流コン
トローラ、＠は向じ〈位相回路、（ホ）はベース駆動回
路である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　　　葛　野　信　− 第４図 第５図 第６図 ”　　　　　　　　（＋）’）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）？ｊ４源と、上記電源に接続される順変換器及び
   逆変換器、上記順変換器に接続されるＬＣ，ＲＣから成
   るフィルターこ口らによ多構成される主変換器と、上記
   電源に接続さ口る整流器、上記整流器に接続されるＬＣ
   ，ＲＣから成るフィルター、上記フィルターに接続され
   るチョッパ回路これらによ多構成される補助変換器と、
   電磁石と、上記主変換器と神助変換器は１頁列に接続さ
   れかつ上記電磁石との間に接続されるスイッチ及びタイ
   オードから成るフリツレと、上記電磁石に直列に接続さ
   れる電流センサとによシ主回路が構成され、上記電磁石
   の電流基準回路及び電圧基準回路、上記電磁石のｔ重圧
   を検出する電圧センサ、上記電流基準と電流センサの出
   力信号によって付勢される主変換器の飴：流コントロー
   ラ及び神助変換器の電流コントローラ、″重圧基準回路
   と上記主変換器の電流コントローラと重圧センサの出力
   によシ付勢さ口る上記主変換器の位相回路、上記主変換
   器位相回路の出力に応じて上記電力変換器の出力重圧を
   定めるケート回路、上記補助変換器の電流コントローラ
   によって伺勢される上記補助変換器の位相回路、上記補
   助変換器位相回路の出力に応じて上記神助変換器の出力
   電圧を定めるケート回路及び上記電流基準回路とチョッ
   パ回路とスイッチの導通状態を制御する制御タイミング
   発生回路とわらによυ制御回路が構成さＩ、定常運転動
   作において、第１モートでは、上記スイッチをＯＦＦさ
   せ、上記主変換器の出力重圧を一定値に保持しておき、
   第■モードでは、上記スイッチ及びチョッパ回路を導通
   させかつ上記制御回路のそ口ぞｆ′シの動作によシミ磁
   石電流を電流基準に追随するように＄制御し、線用モー
   ドでは、スイ′ンチをＯＦＦさせることにより、上記第
   ■モードで蓄積された電磁石のエネルキーを上記タイオ
   ードを通して電動へ回生するようにしたことを特徴とす
   る′気磁石電＃ｉ装置。
2. （２）補助変換器の出力と上記逆変換器を直流リアクト
   ルで接続し、第■モードにおける回生エネルキーが、チ
   ョッパ回路を通らずに、電源へ回生するようにしたこと
   を特徴とする特許請求の飾１囲第１項記載の電磁石電源
   装置。
3. （３）上記順変換器及びチヨ・ノ、Ｎ６回路の入出カフ
   イルターを構成するそれ七〇のＲＣＣフィルター（よ、
   ＲＣ槓が、上記上〇それのフィルターのＬＣＣフィルタ
   ー共振周波数の逆数以下であり、かつ、Ｒ（よ、上記Ｌ
   Ｃフィルターの共振周波数、Ｌの値及びπの稍以下の値
   を持つ特許請求の範囲第１項記載の電磁石市、源装置。