JPS60109760A - 電力変換器の位相制御装置 - Google Patents
電力変換器の位相制御装置Info
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- JPS60109760A JPS60109760A JP58217251A JP21725183A JPS60109760A JP S60109760 A JPS60109760 A JP S60109760A JP 58217251 A JP58217251 A JP 58217251A JP 21725183 A JP21725183 A JP 21725183A JP S60109760 A JPS60109760 A JP S60109760A
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- H02M1/084—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters using a control circuit common to several phases of a multi-phase system
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- 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
- H02M7/66—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
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- H02M7/757—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with 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
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、順変換運転あるいは逆変換運転される電力変
換器の位相制御装置に関するものである。
換器の位相制御装置に関するものである。
制御整流素子で構成された電力変換器は個々の制−御整
流素子の点弧位相を制御することにより順変換運転ある
いは逆変換運転を任意に行わせることができる。例えば
、第１図に示すように、ｉ［ｉｌｌ 御整流素子として
サイリスタＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚを用い、これらを３
相ブリツジ結線してなる電力変換器１は、各サイリスタ
の点弧位相を制御することにより、交流端子Ｒ，Ｓ、Ｔ
から入力された交流電力を直流電力に変換して直流端子
Ｎ、Ｐに出力する順変換運転を行ったり、逆に直流端子
Ｎ。
流素子の点弧位相を制御することにより順変換運転ある
いは逆変換運転を任意に行わせることができる。例えば
、第１図に示すように、ｉ［ｉｌｌ 御整流素子として
サイリスタＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚを用い、これらを３
相ブリツジ結線してなる電力変換器１は、各サイリスタ
の点弧位相を制御することにより、交流端子Ｒ，Ｓ、Ｔ
から入力された交流電力を直流電力に変換して直流端子
Ｎ、Ｐに出力する順変換運転を行ったり、逆に直流端子
Ｎ。
Ｐから入力された直流電力を交流成力に変換して交流端
子Ｒ，Ｓ、Ｔに出力する逆変換運転を行つたつすること
ができる。
子Ｒ，Ｓ、Ｔに出力する逆変換運転を行つたつすること
ができる。
このような電力変換器の各サイリスタの点弧位相を制御
するのに用いられる位相制御装置には。
するのに用いられる位相制御装置には。
従来、アナログ的な又直重畳方式などが用いられてきた
が、近年はディジタル技術の発達が目覚ましく、特にマ
イクロゴ／ピユータキメモリ素子の進歩は位相制御装置
にもディジタル化を促している。第２図はそのようなデ
ィジタル化された位相制御装置の一構成例を示すもので
ある。
が、近年はディジタル技術の発達が目覚ましく、特にマ
イクロゴ／ピユータキメモリ素子の進歩は位相制御装置
にもディジタル化を促している。第２図はそのようなデ
ィジタル化された位相制御装置の一構成例を示すもので
ある。
第２図の位相制御装置は、ディジタル位相検出器１０、
ディジ夛ル演算回路１１、および点弧・ξルス決定回路
１２からなっている。点弧パルス決定回路】２はさらに
ディジタル比較器１３とゲートロジック回路１４とを含
んでいる。位相検出器［０は交流端子Ｒ，Ｓ、Ｔ（第１
図）の電圧と同相の又流電圧信号ｅＲ１ｅｓ、ｅＴを取
込み、その入力信号と位相同期したディジタル位相信号
θを作り出す。この位相信号θは位相同期信号θ、と相
判定信号θ２とで構成されている。演算回路４１は電力
変換器ｌからのフィードバック信号ＦＥＤや設定値信号
ＲＥＦを取込み、ディジタル位相制御信号Ｅ。を作り出
すものであって、通常は後述のごとくコノピユータを用
いて構成される。位相制御ＩＩｆ信号Ｅ。は開側１信号
δ１と角度信号δ２とで構成されている。点弧パルス決
定回路１２に含まれている比較器１３は１位相検出器１
０からの位相同期信号θ、と演算回？５１１からの制御
信号δ、とを比較し、θ□≧δ□となった時点でＡ？ル
スＣＯＭを出力する。抜だゲートロジック回路１４は、
位相検出器１０かもの相判足信号θ２と。
ディジ夛ル演算回路１１、および点弧・ξルス決定回路
１２からなっている。点弧パルス決定回路】２はさらに
ディジタル比較器１３とゲートロジック回路１４とを含
んでいる。位相検出器［０は交流端子Ｒ，Ｓ、Ｔ（第１
図）の電圧と同相の又流電圧信号ｅＲ１ｅｓ、ｅＴを取
込み、その入力信号と位相同期したディジタル位相信号
θを作り出す。この位相信号θは位相同期信号θ、と相
判定信号θ２とで構成されている。演算回路４１は電力
変換器ｌからのフィードバック信号ＦＥＤや設定値信号
ＲＥＦを取込み、ディジタル位相制御信号Ｅ。を作り出
すものであって、通常は後述のごとくコノピユータを用
いて構成される。位相制御ＩＩｆ信号Ｅ。は開側１信号
δ１と角度信号δ２とで構成されている。点弧パルス決
定回路１２に含まれている比較器１３は１位相検出器１
０からの位相同期信号θ、と演算回？５１１からの制御
信号δ、とを比較し、θ□≧δ□となった時点でＡ？ル
スＣＯＭを出力する。抜だゲートロジック回路１４は、
位相検出器１０かもの相判足信号θ２と。
比較器１３かもの・ぐルスＣＯＭと、演算回路ＩＪから
の角度信号δ２と４入力し、一連の点弧・ぐルス列を形
成してそれを電力変換器１の各サイリスタに点弧ノＲル
スＴＰとして送出する。
の角度信号δ２と４入力し、一連の点弧・ぐルス列を形
成してそれを電力変換器１の各サイリスタに点弧ノＲル
スＴＰとして送出する。
第３図は、第２図の位相検出器［Ｏの詳細構成馨示すも
のである。第３図の位相検出器１０は公知のＰＬＬ （
フェーズロックドループ）回路を構成しており、′電圧
制御発振器（ＶＣＯ） ２２の出力・ぞルスを力進カウ
／タムにより１の分周が行われる。カラ／り潤の計数値
はデコーダ謳に入力され、３相の出力ｅ１ｎ ＋ ｅ□
Ｓ ｌ ｅＩＴが形成される。この３相出力は交流電圧
信号ｅＲ２ｅ８．ｅＴとそれぞれ各相別に位相比較器１
７ 、１８ 、１９で位相比較され、その偏差が加算益
田により加算され、さらにループフィルタ２１によりそ
の直流分が取出され、その直流分により電圧制御発振器
２２が駆動される。
のである。第３図の位相検出器１０は公知のＰＬＬ （
フェーズロックドループ）回路を構成しており、′電圧
制御発振器（ＶＣＯ） ２２の出力・ぞルスを力進カウ
／タムにより１の分周が行われる。カラ／り潤の計数値
はデコーダ謳に入力され、３相の出力ｅ１ｎ ＋ ｅ□
Ｓ ｌ ｅＩＴが形成される。この３相出力は交流電圧
信号ｅＲ２ｅ８．ｅＴとそれぞれ各相別に位相比較器１
７ 、１８ 、１９で位相比較され、その偏差が加算益
田により加算され、さらにループフィルタ２１によりそ
の直流分が取出され、その直流分により電圧制御発振器
２２が駆動される。
以上の構成により、カウ／タオ、２４およびデコーダδ
からの出力は３相欠′ｍ電圧信号ｅＲ２ｅＳ。
からの出力は３相欠′ｍ電圧信号ｅＲ２ｅＳ。
ｅＴ に同期した信−号となる。カウノタ乙の出力信号
は８ビツト２進の位相同期信号θ□ であり、電源賦圧
の電気角６０°に同期してＯかも２５５までのカウント
を繰返す。カラ／り冴の出力信号は相判定信号θ２ で
ある。カウ／クク１にはカラ／り乙から桁上り信号５Ｙ
ＮＣが加えられる。
は８ビツト２進の位相同期信号θ□ であり、電源賦圧
の電気角６０°に同期してＯかも２５５までのカウント
を繰返す。カラ／り冴の出力信号は相判定信号θ２ で
ある。カウ／クク１にはカラ／り乙から桁上り信号５Ｙ
ＮＣが加えられる。
第４図は、第２図の演算回路１１の詳細構成を示すもの
である。この演算回＠１１はコ／ピユータ：幻とサンシ
リ／グツＲルス発生器３５とからなっている。
である。この演算回＠１１はコ／ピユータ：幻とサンシ
リ／グツＲルス発生器３５とからなっている。
コノピユータ３０は、中央処理装ｗ （ＣＰＵ） ３１
、メモリ（ＭＥＭ） ３２ 、入力ポート３３．およ
び出力ポート調からなっている。中央処理装置３１はす
／プリフグパルス発生器３５からのす／シリ／グツξル
スＳＭＰが入力される度ごとに設定値信号ＲＥＦやフィ
ートノ９ツク信号ＦＥＤを取込み、メモリ３２に記憶さ
れてＶ）るプログラムやデータに基づいて所定の演算を
行Ｖ）、その結果を位相制御信号Ｅ。とじて出力、Ｉセ
ード調から出力する。
、メモリ（ＭＥＭ） ３２ 、入力ポート３３．およ
び出力ポート調からなっている。中央処理装置３１はす
／プリフグパルス発生器３５からのす／シリ／グツξル
スＳＭＰが入力される度ごとに設定値信号ＲＥＦやフィ
ートノ９ツク信号ＦＥＤを取込み、メモリ３２に記憶さ
れてＶ）るプログラムやデータに基づいて所定の演算を
行Ｖ）、その結果を位相制御信号Ｅ。とじて出力、Ｉセ
ード調から出力する。
この位相側ｆｆ１ＨｉＮ号ＥＣを１０ビツトとすれば、
上位２ビツトが角度信号δ２、下位８ビットが制（卸信
号δ□として用いられる。この制ω１１信号δ１と。
上位２ビツトが角度信号δ２、下位８ビットが制（卸信
号δ□として用いられる。この制ω１１信号δ１と。
位相検出器１０からの位相同期信号θ□とが比較器１３
で比較され、θ□≧δ□になった時点で出力信号ＣＯＭ
が出力される。
で比較され、θ□≧δ□になった時点で出力信号ＣＯＭ
が出力される。
カウンタＵからの相判定信号０゜は６進行号であり１位
相制御信号ＥＣの上位２ビツトの角度信号δ２は３進符
号であって、表にすれば第１表σ）ようになる。
相制御信号ＥＣの上位２ビツトの角度信号δ２は３進符
号であって、表にすれば第１表σ）ようになる。
第 １ 表
相別定信号θ２の１カウ／トは相電圧ｅＲ＋ ｅｓを有
する又部電源の線間゛電圧ｅＲ８の電気角の６０゜に相
当している。電力変換器１の各サイリスタＵ〜２は、電
源電圧の電気角で１８０°の期間にわたって制御が可能
であり、相別定信号θ２は位相制御信号Ｅ６が、上記１
８０°期間を６０°ごとに３等分したときにいずれの期
間にあるかを表わすものである。
する又部電源の線間゛電圧ｅＲ８の電気角の６０゜に相
当している。電力変換器１の各サイリスタＵ〜２は、電
源電圧の電気角で１８０°の期間にわたって制御が可能
であり、相別定信号θ２は位相制御信号Ｅ６が、上記１
８０°期間を６０°ごとに３等分したときにいずれの期
間にあるかを表わすものである。
第１表の値に基づいて電力変換器ｌのサイリスタの点弧
相を第２表のようにゲートロジック回路１４で判定する
。
相を第２表のようにゲートロジック回路１４で判定する
。
第２表
ゲートロジック回路潤は次に点弧すべき点弧相を判断し
て該当するサイリスタに点弧パルスを送出する。
て該当するサイリスタに点弧パルスを送出する。
第５図は点弧ノソルス決定回路１２０点弧相決定過程を
説明する図である。位相同期信号θ１は電源電圧の１周
期ごとに、すなわち電気角で６０°ごとに５電源の線間
′電圧ｅＲｓに同期してＯかも２−１までのカウントを
繰返す。一方、相別定信号θ２は８ビツト２進のカラ／
りおの桁上り信号をカウ／トシているので、第５図の三
角波は相別定信号θ２で番号付げされていると考えるこ
とができ、相別定信号θ２の値を三角波の符号として示
している。因に、位相信号θは２点鎖線のようになる。
説明する図である。位相同期信号θ１は電源電圧の１周
期ごとに、すなわち電気角で６０°ごとに５電源の線間
′電圧ｅＲｓに同期してＯかも２−１までのカウントを
繰返す。一方、相別定信号θ２は８ビツト２進のカラ／
りおの桁上り信号をカウ／トシているので、第５図の三
角波は相別定信号θ２で番号付げされていると考えるこ
とができ、相別定信号θ２の値を三角波の符号として示
している。因に、位相信号θは２点鎖線のようになる。
位相制御信号ＥＣは、角度信号δ２を第５図左側に示す
ようにすると、実線ＥＣのように変化すると考えること
ができる。
ようにすると、実線ＥＣのように変化すると考えること
ができる。
ここで、第１図の電力変換器１の各サイリスクの点弧ノ
Ｒルスは次のようにして得ればよいことが分かる。例え
ば、サイリスタＵの点弧ノ々ルスは、三角波０，１．２
のいずれかの期間に、すなわち電源電圧ｅＲＳの１８０
°期間に、位相制御信号ＥＣに応じて出力すればよい。
Ｒルスは次のようにして得ればよいことが分かる。例え
ば、サイリスタＵの点弧ノ々ルスは、三角波０，１．２
のいずれかの期間に、すなわち電源電圧ｅＲＳの１８０
°期間に、位相制御信号ＥＣに応じて出力すればよい。
これは、位相制御信号ＥＣの下位８ピツトである制御信
号δ、を８ビツト２進カウ／り羽の位相同期信号θ１
と３ビツトの比較器１３で比較して出力される信号ＣＯ
Ｍにより、角度信号δ２と相別定信号θ２の状態により
点弧相を判定するものである。この様子を第５図では１
６１Ｊ御信号δ□ を破線で示すことにより表わしてお
り、この破線で表わされた制御基準δ□ と実、直の三
角波で表わされた位相同期信号０□ との叉点で出力さ
れるパルス信号ＣＯＭにより、サイリスタＵ〜２のうち
のどれに点弧／ｅルスを送出するかを判定する。ゲート
ロジック回路１４は、この判定結果と、次に点弧すべき
相との比較を行い、点弧パルスＴＰを出力すべき時点で
あると判断すればその時点で当該点弧相に点弧パルスＴ
Ｐを出力する。
号δ、を８ビツト２進カウ／り羽の位相同期信号θ１
と３ビツトの比較器１３で比較して出力される信号ＣＯ
Ｍにより、角度信号δ２と相別定信号θ２の状態により
点弧相を判定するものである。この様子を第５図では１
６１Ｊ御信号δ□ を破線で示すことにより表わしてお
り、この破線で表わされた制御基準δ□ と実、直の三
角波で表わされた位相同期信号０□ との叉点で出力さ
れるパルス信号ＣＯＭにより、サイリスタＵ〜２のうち
のどれに点弧／ｅルスを送出するかを判定する。ゲート
ロジック回路１４は、この判定結果と、次に点弧すべき
相との比較を行い、点弧パルスＴＰを出力すべき時点で
あると判断すればその時点で当該点弧相に点弧パルスＴ
Ｐを出力する。
以上、第１〜５図を参照して説明した従来の位相制御装
置においては、例えば演算回路１１から出力される位相
制御信号ＥＣが位相検出器ＩＯに入力される前にノイズ
等で誤まった信号となっても点弧ノξルス決定回路１２
からの点弧パルスＴＰは砿力変換詣１の各相サイリスク
に所定の順序で出力される。このため見かげ上、演算回
路１１が位相制御信号Ｅ。を正しく出力した結果、点弧
・ぐルスＴＰが適切に出力されたものとして電力変換器
１が駆動される。そのため１位相検出器１０の異常は電
力変換器１がひき起こす過電圧・過電流といった主回路
現象でしか検出することができないので、電力変換器１
を組込んで構成されている装置全体。
置においては、例えば演算回路１１から出力される位相
制御信号ＥＣが位相検出器ＩＯに入力される前にノイズ
等で誤まった信号となっても点弧ノξルス決定回路１２
からの点弧パルスＴＰは砿力変換詣１の各相サイリスク
に所定の順序で出力される。このため見かげ上、演算回
路１１が位相制御信号Ｅ。を正しく出力した結果、点弧
・ぐルスＴＰが適切に出力されたものとして電力変換器
１が駆動される。そのため１位相検出器１０の異常は電
力変換器１がひき起こす過電圧・過電流といった主回路
現象でしか検出することができないので、電力変換器１
を組込んで構成されている装置全体。
例えば周波数変換装置や、電動機もしくはそれを介して
駆動される機械的負荷装置が重大な事故を起こして初め
て位相制御装置の異常が検出されるという不都合があっ
た。例えば１位相検出器１０が故障して位相信号θが異
常となっても、あるＶ・は点弧・ぐルス決定回路１２が
点弧・ξルスＴＰを出力しなかった９点弧パルスを正し
い位相あるいは正しい１Ｋに出力しなかったりしても、
位相制御装置の異常は電力変換器１のひき起こす主回路
現象によってしか検出することができない。さらに従来
の制御装置においては、位相制御装置の故障が具体的に
どの部分に生じたかな主回路現象から検知するのは１位
相制御装置の回路構成が俵雑であるため非常に困難であ
る。
駆動される機械的負荷装置が重大な事故を起こして初め
て位相制御装置の異常が検出されるという不都合があっ
た。例えば１位相検出器１０が故障して位相信号θが異
常となっても、あるＶ・は点弧・ぐルス決定回路１２が
点弧・ξルスＴＰを出力しなかった９点弧パルスを正し
い位相あるいは正しい１Ｋに出力しなかったりしても、
位相制御装置の異常は電力変換器１のひき起こす主回路
現象によってしか検出することができない。さらに従来
の制御装置においては、位相制御装置の故障が具体的に
どの部分に生じたかな主回路現象から検知するのは１位
相制御装置の回路構成が俵雑であるため非常に困難であ
る。
したがって本発明の目的は、上記従来装置の不都合を除
去し、内部故障の検出を装置内部で迅速に行うことの可
能な、信頼性の高い、保守の容易なディジタル型の位相
制御装置を提供することである。
去し、内部故障の検出を装置内部で迅速に行うことの可
能な、信頼性の高い、保守の容易なディジタル型の位相
制御装置を提供することである。
この目的を達成するために本発明は、電力変換器の交流
側電圧の特定位相点を検出する位相検出器と、前記電力
変換器を構成する制御整流素子の点弧位相を演算する演
算回路と、前記位相検出器の検出出力と前記演算回路の
演算出力とから前記制御整流素子に与える点弧ノＲルス
を決定して出力する点弧パルス決定回路と、この点弧・
ぞルス決定回路から点弧パルスが出力された時点で前記
位相検出器の検出出力と前記演算回路の演算出力−とを
比較し、両者が等しくなｒときに第１の故障表示信号を
出力する第１の監視手段と、前記点弧ノソルス決定回路
から出力される点弧／Ｊ？ルスを監視し、点弧パルスが
所定時間出力されないときに第２の故障表示信号を出力
する第２の監視手段とを備えた電力変換器の位相制御装
置を構成したものである。
側電圧の特定位相点を検出する位相検出器と、前記電力
変換器を構成する制御整流素子の点弧位相を演算する演
算回路と、前記位相検出器の検出出力と前記演算回路の
演算出力とから前記制御整流素子に与える点弧ノＲルス
を決定して出力する点弧パルス決定回路と、この点弧・
ぞルス決定回路から点弧パルスが出力された時点で前記
位相検出器の検出出力と前記演算回路の演算出力−とを
比較し、両者が等しくなｒときに第１の故障表示信号を
出力する第１の監視手段と、前記点弧ノソルス決定回路
から出力される点弧／Ｊ？ルスを監視し、点弧パルスが
所定時間出力されないときに第２の故障表示信号を出力
する第２の監視手段とを備えた電力変換器の位相制御装
置を構成したものである。
第６図および第７図は本発明の一実施例を示すものであ
る。
る。
第６図において位相検出器ＩＯ１演算回路１１．および
点弧ノＲルス決定回ｗ！ｒ１２は、すでに述べた第２図
および第４図に示したものと同一である。この装置は、
本発明に従い、第１の監視回路４１と、第２の監視回路
４２を設けたことが特徴である。第１の監視回路４１は
１点弧パルス決定回路１２からの点弧パルスＴＰのうち
電力変換器１のＵ相に与える点弧パルスＴＰＵが出力さ
れた時点ごとに１位イ（］検出器１０からの位相信号θ
と演算回路１１からの位相制御信号ＥＣとの比較を行い
、その比較結果として故障表示信号Ｆ１を出力する。第
２の監視回路４２は点弧パルスが正常に出力されている
かどうかを監視する回路であって、点弧パルスＴＰＵに
よってリセットされながら例えば１周期で１５３５まで
のカウントを繰返すカラ／りからなっており、カウント
値が１５３５よりも大きな所定値に達することにより第
２の故障表示信号Ｆ２を出力する。
点弧ノＲルス決定回ｗ！ｒ１２は、すでに述べた第２図
および第４図に示したものと同一である。この装置は、
本発明に従い、第１の監視回路４１と、第２の監視回路
４２を設けたことが特徴である。第１の監視回路４１は
１点弧パルス決定回路１２からの点弧パルスＴＰのうち
電力変換器１のＵ相に与える点弧パルスＴＰＵが出力さ
れた時点ごとに１位イ（］検出器１０からの位相信号θ
と演算回路１１からの位相制御信号ＥＣとの比較を行い
、その比較結果として故障表示信号Ｆ１を出力する。第
２の監視回路４２は点弧パルスが正常に出力されている
かどうかを監視する回路であって、点弧パルスＴＰＵに
よってリセットされながら例えば１周期で１５３５まで
のカウントを繰返すカラ／りからなっており、カウント
値が１５３５よりも大きな所定値に達することにより第
２の故障表示信号Ｆ２を出力する。
第７図は第１の監視回路４１の具体構成例を示すもので
ある。位相制御信号ＥＣと位相信号θは比較器４１１で
比較され、内入力が等しくない時にＨ信号を出力するＡ
ＮＤ回路４１３の第１の入力端に入力される。ＡＮＤ回
路４１３の第２の入力端には、点弧パルスＴＰＯにより
一定時間オンとなる信号を出力するワ／クヨット回路４
１２からの信号が入力される。ＡＮＤ回路４１３の出力
信号はラッチ回路４１４に入力され、ここで保持される
。
ある。位相制御信号ＥＣと位相信号θは比較器４１１で
比較され、内入力が等しくない時にＨ信号を出力するＡ
ＮＤ回路４１３の第１の入力端に入力される。ＡＮＤ回
路４１３の第２の入力端には、点弧パルスＴＰＯにより
一定時間オンとなる信号を出力するワ／クヨット回路４
１２からの信号が入力される。ＡＮＤ回路４１３の出力
信号はラッチ回路４１４に入力され、ここで保持される
。
以上、第６図および第７図を参照して述べた装置の動作
を、再び第５図を用いて説明する。
を、再び第５図を用いて説明する。
位相検出器１０からの位相信号θは交流寧圧ｅＲＳに同
期して零から直線的に上昇する一次関数の形で出力され
る。この位相信号θが位相制御信号ＥＣとの関係でθ＝
ＥＣになった時点Ａで電力変換器１のサイリスタＵに対
して出力される点弧パルスＴＰＵが点弧ノ！ルス決定回
路１２から出力される。このとき、第１の監視回路４１
は矢のように動作する。
期して零から直線的に上昇する一次関数の形で出力され
る。この位相信号θが位相制御信号ＥＣとの関係でθ＝
ＥＣになった時点Ａで電力変換器１のサイリスタＵに対
して出力される点弧パルスＴＰＵが点弧ノ！ルス決定回
路１２から出力される。このとき、第１の監視回路４１
は矢のように動作する。
すなわち１点弧・ぞルスＴＰＵの発生時点から所定時間
内にθ＝ＥＣとなれば％ＭΦ回路４１３およびラッチ回
路４１４の出力はＬ信号になり、正常動作であることを
意味する。上記時間内にθ＝Ｅ、とならなければ遍回路
４１３がＨ出力となり、ラッチ回路４１４からＨ信号が
故障表示信号Ｆ１として出力される。第５図のＡ点は前
者の正常動作の場合であり、故障表示信号Ｆ１は出力さ
れない。
内にθ＝ＥＣとなれば％ＭΦ回路４１３およびラッチ回
路４１４の出力はＬ信号になり、正常動作であることを
意味する。上記時間内にθ＝Ｅ、とならなければ遍回路
４１３がＨ出力となり、ラッチ回路４１４からＨ信号が
故障表示信号Ｆ１として出力される。第５図のＡ点は前
者の正常動作の場合であり、故障表示信号Ｆ１は出力さ
れない。
第２の監視回路４２は、すでに述べた通り、通常は又流
電圧ｅＲ８の零位相点に同期して１周期ごとに０から１
５３５までのカウントを繰返し、故障表示信号を出力す
ることはない。このため、Ａ点で点弧ノＲルスＴＰＵが
出力された後１位相制呻信号Ｅ。
電圧ｅＲ８の零位相点に同期して１周期ごとに０から１
５３５までのカウントを繰返し、故障表示信号を出力す
ることはない。このため、Ａ点で点弧ノＲルスＴＰＵが
出力された後１位相制呻信号Ｅ。
が変化しても反流電圧の１．５周期（５４０°）以内に
は同一サイリスタＵに対する矢のサイクルの点弧・々ル
スＴＰＵが出力されるように関係回路部分相互間の定数
を決定しておく。因に、周波数５０にの場合、５４０°
というのは３０ｍ５に相当する。第５図では第１の点弧
パルスＴＰＵ ７！ｌ’−Ａ点で発生された後、同−サ
イリスタに対する第２０点弧）ＲルスがＢ点で発生され
ている。しかし、第１０点弧ノソルスが出力された後、
上記５４ｏ０ 以内に第２０点弧・ぞルスが出力されな
ければ１位相制御装置が故障を起こしたものと判断して
第２の監視回路４２が故障表示信号Ｆ２を出方する。
は同一サイリスタＵに対する矢のサイクルの点弧・々ル
スＴＰＵが出力されるように関係回路部分相互間の定数
を決定しておく。因に、周波数５０にの場合、５４０°
というのは３０ｍ５に相当する。第５図では第１の点弧
パルスＴＰＵ ７！ｌ’−Ａ点で発生された後、同−サ
イリスタに対する第２０点弧）ＲルスがＢ点で発生され
ている。しかし、第１０点弧ノソルスが出力された後、
上記５４ｏ０ 以内に第２０点弧・ぞルスが出力されな
ければ１位相制御装置が故障を起こしたものと判断して
第２の監視回路４２が故障表示信号Ｆ２を出方する。
以上述べたように位相検出器１０が故障して位相信号θ
が異常になるか、あるいは位相制御信号ＥＣが異常にな
った場合、それらの異常は第１の監視回路４１によって
検出され、点弧・ぞルス決定回路Ｉ２が故障した場合の
異常は第２の監視回路４２によって検出される。上記の
実施例では又流電源電圧の１．５サイクルごとにリセッ
トを繰返しながら監視動作を行わせるため、迅速な保膿
動作を行わせることができ、主回路装置全体の重大な事
故を未然に防止することができる。
が異常になるか、あるいは位相制御信号ＥＣが異常にな
った場合、それらの異常は第１の監視回路４１によって
検出され、点弧・ぞルス決定回路Ｉ２が故障した場合の
異常は第２の監視回路４２によって検出される。上記の
実施例では又流電源電圧の１．５サイクルごとにリセッ
トを繰返しながら監視動作を行わせるため、迅速な保膿
動作を行わせることができ、主回路装置全体の重大な事
故を未然に防止することができる。
上述の実施例における両監視装置４１ 、４２はコノピ
ユータのソフトウェアによって実現することもできる。
ユータのソフトウェアによって実現することもできる。
すなわち、第８図に示すように、第６図の装置から第１
の監視回路４１および第２の監視回路４２を除去し、そ
れらの機能な演算回路］１を構成するコノピユータのソ
フトウェアによって実現するものである。したがって、
第６図の装置において監視口Ｗ！＆４１ 、４２に導入
されていた信号θ、 Ｅｏ。
の監視回路４１および第２の監視回路４２を除去し、そ
れらの機能な演算回路］１を構成するコノピユータのソ
フトウェアによって実現するものである。したがって、
第６図の装置において監視口Ｗ！＆４１ 、４２に導入
されていた信号θ、 Ｅｏ。
ＴＰＵは、第８図の装置では演算回路１１に導入され、
出力信号Ｆｌ 、 Ｆ２も演算回路１１から出方される
。
出力信号Ｆｌ 、 Ｆ２も演算回路１１から出方される
。
他の部分は第６図の装置と同様である。ここで第６図に
おける第１の監視回路４１の機能は次のようにして行わ
れる。演算回路１１は点弧・ぞルスＴＰＵを割込信号と
して受取ることにより位相検出器１０からの位相信号θ
を読込む。次に、この位相信号と演算回路ｌｌ内で演算
している位相制御信号Ｅ との比較を行い、両信号が大
幅に異なるときには位相検出器ＩＯあるいは点弧パルス
決定回路１２が故障であると判断して故障表示信号Ｆ１
な出方する。
おける第１の監視回路４１の機能は次のようにして行わ
れる。演算回路１１は点弧・ぞルスＴＰＵを割込信号と
して受取ることにより位相検出器１０からの位相信号θ
を読込む。次に、この位相信号と演算回路ｌｌ内で演算
している位相制御信号Ｅ との比較を行い、両信号が大
幅に異なるときには位相検出器ＩＯあるいは点弧パルス
決定回路１２が故障であると判断して故障表示信号Ｆ１
な出方する。
このような故障検出動作は演算回路ｌＩ内のメモリに組
込まれているプログラムに従って行われる。
込まれているプログラムに従って行われる。
第２の監視回路４２０機能は矢のように行われる。
成る時点で点弧パルスＴＰＵを受げてから（ＩＧび点弧
・ξルスＴＰＵを受げるまでの間１例えば第４図りサツ
シリングパルス発生器あからのサンプリングＡルスの数
をカウントしておき、このカウント値が例えば電源電圧
の１．５サイクル相当分の値を超えたときには点弧・ξ
ルス決定回路１２の異常と判断して故障表示信号Ｆ２を
出力する。第８図の装置構成はハードウェアが簡略にな
るという利点がある。
・ξルスＴＰＵを受げるまでの間１例えば第４図りサツ
シリングパルス発生器あからのサンプリングＡルスの数
をカウントしておき、このカウント値が例えば電源電圧
の１．５サイクル相当分の値を超えたときには点弧・ξ
ルス決定回路１２の異常と判断して故障表示信号Ｆ２を
出力する。第８図の装置構成はハードウェアが簡略にな
るという利点がある。
第９図は故障表示信号Ｆ１をより迅速に出方し得るよう
にした実施例を示すものである。ここでは、第８図の装
置を基本としてそれにＯＲ回路５１および２組のラッチ
５２ 、５３が追加されている。
にした実施例を示すものである。ここでは、第８図の装
置を基本としてそれにＯＲ回路５１および２組のラッチ
５２ 、５３が追加されている。
ＯＲ回路５１は各相合針６組の点弧／’？ルス信号ＴＰ
の論理和をとり、それをＩＮＴ信号として出方する。
の論理和をとり、それをＩＮＴ信号として出方する。
ラッチ５２は位相信号θを信号ＩＮＴにより保持し、ラ
ッチ５３は点弧・ぞルス信号を保持する。演算回路１１
は、ＯＲ回路５１から信号ＩＮＴを割込信号として受け
ると、信号ＩＮＴによりラッチ５２ 、５３によって保
持された位相信号θおよび点弧パルス信号ＴＰを読込み
１点弧）々ルスＴＰの内容に応じて、演算回路ｌｌ内で
演算した位相制御信号ＥＣと位相信号θとを比較するこ
とにより、位相検出器１ｏに異常があるかどうかを判断
し、異常ありと判断すれば故障表示信号Ｆ１を出力する
。この構成によれば。
ッチ５３は点弧・ぞルス信号を保持する。演算回路１１
は、ＯＲ回路５１から信号ＩＮＴを割込信号として受け
ると、信号ＩＮＴによりラッチ５２ 、５３によって保
持された位相信号θおよび点弧パルス信号ＴＰを読込み
１点弧）々ルスＴＰの内容に応じて、演算回路ｌｌ内で
演算した位相制御信号ＥＣと位相信号θとを比較するこ
とにより、位相検出器１ｏに異常があるかどうかを判断
し、異常ありと判断すれば故障表示信号Ｆ１を出力する
。この構成によれば。
故障検出時間を電源電圧の半サイクル（５０Ｈｚで１０
ｍ５）以下にすることができるのみならず、故障発生時
には故障発生後の最初の点弧・ξルスによって故障検出
を行うことができ、したがって、屯力変換器工ないしは
それを含む装置全体の事故を未然ないしは最小にとどめ
ることができる。なお、故障表示信号Ｆ２の発生は第８
図の実施ｆｌｌと同様に行われる。
ｍ５）以下にすることができるのみならず、故障発生時
には故障発生後の最初の点弧・ξルスによって故障検出
を行うことができ、したがって、屯力変換器工ないしは
それを含む装置全体の事故を未然ないしは最小にとどめ
ることができる。なお、故障表示信号Ｆ２の発生は第８
図の実施ｆｌｌと同様に行われる。
以上いくつかの実施例について述べたが、位相検出器Ｌ
Ｏ１演算回路［１１点点弧パルス信号路ｊ２はすでに述
べた機能を持っていさえすればよく、その一部または全
部を変形して実現することもできる。さらに、それらの
一部または全部をアナログ回路で実現することもできる
。
Ｏ１演算回路［１１点点弧パルス信号路ｊ２はすでに述
べた機能を持っていさえすればよく、その一部または全
部を変形して実現することもできる。さらに、それらの
一部または全部をアナログ回路で実現することもできる
。
以上述べたように本発明によれば、装置の故障を迅速に
検出することができ、位相１１ｉｌＪ Ｚｌ装置ａの故
障により電力変換器もしくはそれを含む主回路に波及す
る事故の影響を最小限にくい止めることができる。しか
も本発明によれば、装置構成も簡単であって、ここに高
倍＄Ｊ４性で保守の容易な位相制御装置を提供すること
ができる。
検出することができ、位相１１ｉｌＪ Ｚｌ装置ａの故
障により電力変換器もしくはそれを含む主回路に波及す
る事故の影響を最小限にくい止めることができる。しか
も本発明によれば、装置構成も簡単であって、ここに高
倍＄Ｊ４性で保守の容易な位相制御装置を提供すること
ができる。
第１図は３相電力変換器の内部結線図、第２図は従来の
ディジタル位相制御装置のブロック図、 第３図は第２図における位相検出器の詳細構成を示すブ
ロック図、 第４図は第２図における演算回路の詳細構成を示すブロ
ック図、 請５図は点弧・ぐルス決定回路の動作を説明するための
タイムチャート。 第６図は本発明の一実施例として構成された位相制御装
置のブロック図、 第７図は第６図における第１の監視回路の詳細構成を示
すブロック図、 第８図および第９図はそれぞれ第６図の実施例に対する
変形実施例として構成された位相ｌ１ｉｌＪφ１ｊ装置
のブロック図である。 １・・・電力変換器、【０・・・位相検出器、 １１・
・・演算回路、１２・・・点弧ノぐルス決定回路、４１
・・・第１の監視回路、４２・・・第２の監視回路、θ
・・・位相信号 ＥＣ・・。 位相側両信号、ＴＰ・・・点弧・ξルス、ＴＰＵ・・・
Ｕ相点弧ノぐルス。 出願人代理人 猪 股 清 第５図 第６図 ７１ 第８図 １θ
ディジタル位相制御装置のブロック図、 第３図は第２図における位相検出器の詳細構成を示すブ
ロック図、 第４図は第２図における演算回路の詳細構成を示すブロ
ック図、 請５図は点弧・ぐルス決定回路の動作を説明するための
タイムチャート。 第６図は本発明の一実施例として構成された位相制御装
置のブロック図、 第７図は第６図における第１の監視回路の詳細構成を示
すブロック図、 第８図および第９図はそれぞれ第６図の実施例に対する
変形実施例として構成された位相ｌ１ｉｌＪφ１ｊ装置
のブロック図である。 １・・・電力変換器、【０・・・位相検出器、 １１・
・・演算回路、１２・・・点弧ノぐルス決定回路、４１
・・・第１の監視回路、４２・・・第２の監視回路、θ
・・・位相信号 ＥＣ・・。 位相側両信号、ＴＰ・・・点弧・ξルス、ＴＰＵ・・・
Ｕ相点弧ノぐルス。 出願人代理人 猪 股 清 第５図 第６図 ７１ 第８図 １θ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電力変換器の交流側電圧の特定位相点を検出する位相検
出器と、 前記電力変換器を構成する制御整流素子の点弧位相を演
算する演算回路と、 前記位相検出器の検出出力と前記演算回路の演算出力と
から前記制御整流素子に与える点弧パルスを決定して出
力する点弧・ぞルス決定回路と、この点弧ノにルス決定
回路から点弧ノクルスが出力された時点で前記位相検出
器の検出出力と前記演算回路の演算出力とを比較し、両
者が等しくないときに第１の故障表示信号を出力する第
１の監視手段と。 前記点弧・ぞルス決定回路から出力される点弧・ぞルス
を監視し１点弧・ぞルスが所定時間出力されないときに
第２の故障表示信号を出力する第２０監視手段と、 を備えた電力変換器の位相制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58217251A JPS60109760A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 電力変換器の位相制御装置 |
| US06/669,373 US4567552A (en) | 1983-11-18 | 1984-11-08 | Phase control device for a power converter |
| CA000467941A CA1222022A (en) | 1983-11-18 | 1984-11-15 | Phase control device for a power converter |
| DE8484307973T DE3481108D1 (de) | 1983-11-18 | 1984-11-15 | Phasenregeleinrichtung fuer einen leistungsumformer. |
| EP84307973A EP0143587B1 (en) | 1983-11-18 | 1984-11-15 | A phase control device for a power converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58217251A JPS60109760A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 電力変換器の位相制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60109760A true JPS60109760A (ja) | 1985-06-15 |
Family
ID=16701216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58217251A Pending JPS60109760A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 電力変換器の位相制御装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4567552A (ja) |
| EP (1) | EP0143587B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60109760A (ja) |
| CA (1) | CA1222022A (ja) |
| DE (1) | DE3481108D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04335000A (ja) * | 1991-05-10 | 1992-11-24 | Aida Eng Ltd | 駆動制御信号発生装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4672448A (en) * | 1985-10-31 | 1987-06-09 | Motorola, Inc. | Phase adjustment circuit for scanning video display |
| JPS62268366A (ja) * | 1986-04-29 | 1987-11-20 | モジユラ−・パワ− コ−ポレ−シヨン | 電子的電源装置 |
| US5198972A (en) * | 1992-01-03 | 1993-03-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Turn-off switch phase control with improved ripple and power factor |
| US5319514A (en) * | 1992-03-03 | 1994-06-07 | Voltage Control, Inc., A Montana Corporation | Digital voltage and phase monitor for AC power line |
| JP4325284B2 (ja) * | 2003-06-04 | 2009-09-02 | トヨタ自動車株式会社 | 電圧変換装置 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS523773B2 (ja) * | 1972-12-25 | 1977-01-29 | ||
| JPS5314457A (en) * | 1976-07-24 | 1978-02-09 | Takeuchi Tekko Kk | Vehicles dring apparatus |
| JPS573573A (en) * | 1980-06-05 | 1982-01-09 | Toshiba Corp | Digital phase control device |
| JPS5717005A (en) * | 1980-07-02 | 1982-01-28 | Toshiba Corp | Digital phase control device |
| JPS5752784A (en) * | 1980-09-16 | 1982-03-29 | Masatoshi Morita | Freon gas recovery |
| JPS57126269A (en) * | 1981-01-28 | 1982-08-05 | Toshiba Corp | Phase controlling device |
| 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 |
| US4468724A (en) * | 1981-04-08 | 1984-08-28 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for controlling load current |
| JPS57193966A (en) * | 1981-05-19 | 1982-11-29 | Mitsubishi Electric Corp | Gate pulse phase device |
| JPS5831418A (ja) * | 1981-08-19 | 1983-02-24 | Mitsubishi Electric Corp | デイジタル移相回路 |
| US4490780A (en) * | 1983-02-02 | 1984-12-25 | Allen-Bradley Company | Digital power converter |
| US4489323A (en) * | 1983-02-07 | 1984-12-18 | Sundstrand Corporation | Control for electrical power conversion system |
-
1983
- 1983-11-18 JP JP58217251A patent/JPS60109760A/ja active Pending
-
1984
- 1984-11-08 US US06/669,373 patent/US4567552A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-11-15 DE DE8484307973T patent/DE3481108D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1984-11-15 CA CA000467941A patent/CA1222022A/en not_active Expired
- 1984-11-15 EP EP84307973A patent/EP0143587B1/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04335000A (ja) * | 1991-05-10 | 1992-11-24 | Aida Eng Ltd | 駆動制御信号発生装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3481108D1 (de) | 1990-02-22 |
| EP0143587A3 (en) | 1986-05-07 |
| US4567552A (en) | 1986-01-28 |
| EP0143587B1 (en) | 1990-01-17 |
| CA1222022A (en) | 1987-05-19 |
| EP0143587A2 (en) | 1985-06-05 |
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