JPS60121919A - ゲ−トタ−ンオフサイリスタを用いたインバ−タの故障検出装置 - Google Patents
ゲ−トタ−ンオフサイリスタを用いたインバ−タの故障検出装置Info
- Publication number
- JPS60121919A JPS60121919A JP58228005A JP22800583A JPS60121919A JP S60121919 A JPS60121919 A JP S60121919A JP 58228005 A JP58228005 A JP 58228005A JP 22800583 A JP22800583 A JP 22800583A JP S60121919 A JPS60121919 A JP S60121919A
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- Inverter Devices (AREA)
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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〕
この発明はゲートクーンオフサイリスク(以下GTOと
称す)を使用するインバータ装置の故障検出装置に関す
るものである。
称す)を使用するインバータ装置の故障検出装置に関す
るものである。
負荷電流を転流させるスイッチング素子としてGTOを
使用するインバータ装置は、従来から用いられているブ
イリスクインバータ装置と比較して転流回路を形成する
転流リアクトル及び転流コンデンサが省略出来るために
装置の小型、怪事化がはかれる利点が知られている。し
かしその半面、半導体素子自体に消弧機能を持たせてい
るために素子の構造がサイリスクと大きく異なり、サー
ジ的な過電流耐量がサイリスクと比較してかなり小さい
ばかりでなくゲートしゃ断可能電流をこえた電流をゲー
トしゃ断しようとすると素子が破損するという欠点を有
する。このような特性をもった素子をインバータ装置に
適用する場合、もっとも問題と考えられる点はインパー
ク回路−おいて転流、失敗が生じた時に流れる事故電流
に対して半導体素子の保護が可能か否かということであ
る。
使用するインバータ装置は、従来から用いられているブ
イリスクインバータ装置と比較して転流回路を形成する
転流リアクトル及び転流コンデンサが省略出来るために
装置の小型、怪事化がはかれる利点が知られている。し
かしその半面、半導体素子自体に消弧機能を持たせてい
るために素子の構造がサイリスクと大きく異なり、サー
ジ的な過電流耐量がサイリスクと比較してかなり小さい
ばかりでなくゲートしゃ断可能電流をこえた電流をゲー
トしゃ断しようとすると素子が破損するという欠点を有
する。このような特性をもった素子をインバータ装置に
適用する場合、もっとも問題と考えられる点はインパー
ク回路−おいて転流、失敗が生じた時に流れる事故電流
に対して半導体素子の保護が可能か否かということであ
る。
従来この種の装置として第1図に示すものがあった。図
において(1)は直流電源、(2)はコンデンサ(3)
と共に直流、電源Illから入ってくるリンプルを平滑
化するだめの直流リアクトル、(4)はインバータ回路
で(4−1)乃至(4−6)はGTOl(4−7)乃至
(4−12)は出力波形を安定するための帰還用ダイオ
ード、f51d出カドランス、(6)は負荷(7)はコ
ンデンサ(3)に直列に入れられた電流検出手段(以下
CTと称す)であり、この出力は保樽回路(図示しない
)に入力されインバータ回路(4)を保護している。
において(1)は直流電源、(2)はコンデンサ(3)
と共に直流、電源Illから入ってくるリンプルを平滑
化するだめの直流リアクトル、(4)はインバータ回路
で(4−1)乃至(4−6)はGTOl(4−7)乃至
(4−12)は出力波形を安定するための帰還用ダイオ
ード、f51d出カドランス、(6)は負荷(7)はコ
ンデンサ(3)に直列に入れられた電流検出手段(以下
CTと称す)であり、この出力は保樽回路(図示しない
)に入力されインバータ回路(4)を保護している。
第2図は時間とCT[7)で検出される電流、との関係
を示したもので1.はインバータ回路(4)が正常に動
作している時の電流波形、I、R虜圧器(6)の負荷側
で短絡(以下外部短絡と称す)が生じた時の電流。
を示したもので1.はインバータ回路(4)が正常に動
作している時の電流波形、I、R虜圧器(6)の負荷側
で短絡(以下外部短絡と称す)が生じた時の電流。
波形、I、は転流失敗を舎めて直流側で短絡した直流短
絡の場合の電流波形、Ioは故障判別の為の設定電流値
(以下設定電流値と称す)、I、11はGTO(4−1
)〜(4−6)のゲートしゃ断口f能電流、t、け事故
発生時刻、Taは外部短絡の電流I、と設定電流値もが
交わる時刻、Tbは直流短絡電流部と設定電流値I。の
交わる時刻で共に事故発生を検知した時刻である。△T
r/′i事故を検出して回路保護を完了する迄の遅れ時
間、IaはIa十、aT7時刻外部短絡の電流I5の電
流値、TbはTb+AT時刻の直流短絡の電流I。
絡の場合の電流波形、Ioは故障判別の為の設定電流値
(以下設定電流値と称す)、I、11はGTO(4−1
)〜(4−6)のゲートしゃ断口f能電流、t、け事故
発生時刻、Taは外部短絡の電流I、と設定電流値もが
交わる時刻、Tbは直流短絡電流部と設定電流値I。の
交わる時刻で共に事故発生を検知した時刻である。△T
r/′i事故を検出して回路保護を完了する迄の遅れ時
間、IaはIa十、aT7時刻外部短絡の電流I5の電
流値、TbはTb+AT時刻の直流短絡の電流I。
の電流値を示している。
次に動作について説明する。今回路に異常がない場合に
は直流電源(1)から流れる電流は直流リアクトル(2
)、コンデンサ(3)によってリンプルが除かれる。こ
の平滑化された電流はインパーク回路(4)、出カドラ
ンス(5)を介して交流電流、に変換され負荷(6)に
供給される。この場合のCT(7)の出力電流波形(は
第2図のI、に示されるような波形であるがt1時刻に
外部短絡が発生すると外部短絡の電流けI5のように増
大し、T33時刻事故を検知し遅れ時間5時間後のIa
の電流値でGTO(4−1) 〜(4−6)のゲートし
ゃ断により電流をしゃ断し、保護を完了する。
は直流電源(1)から流れる電流は直流リアクトル(2
)、コンデンサ(3)によってリンプルが除かれる。こ
の平滑化された電流はインパーク回路(4)、出カドラ
ンス(5)を介して交流電流、に変換され負荷(6)に
供給される。この場合のCT(7)の出力電流波形(は
第2図のI、に示されるような波形であるがt1時刻に
外部短絡が発生すると外部短絡の電流けI5のように増
大し、T33時刻事故を検知し遅れ時間5時間後のIa
の電流値でGTO(4−1) 〜(4−6)のゲートし
ゃ断により電流をしゃ断し、保護を完了する。
一方t1時にGTO(4−1)〜(4−6)に転流失敗
或いは直流側で短絡した直流短絡が生じた場合には電流
は変圧器(5)の洩れインピーダンス等による電ITf
抑制作用がないため電流の立ちあがりは急峻で、時刻T
bで事故と検知し遅れ時間N時間後に電流をしゃ断しよ
うとするが電流はすでにゲートしゃ断可能電流、Imを
こえておりゲートしゃ断によってインノぐ一夕回路(4
)の保護が出来ないばかりか、デートしゃ断可能電流■
□をこえた電流をゲートしゃ断しようとすると例え過電
流耐量よりしゃ断電流は小さいとしてもGTO(4−1
>−C4−6)を破損してしまう。
或いは直流側で短絡した直流短絡が生じた場合には電流
は変圧器(5)の洩れインピーダンス等による電ITf
抑制作用がないため電流の立ちあがりは急峻で、時刻T
bで事故と検知し遅れ時間N時間後に電流をしゃ断しよ
うとするが電流はすでにゲートしゃ断可能電流、Imを
こえておりゲートしゃ断によってインノぐ一夕回路(4
)の保護が出来ないばかりか、デートしゃ断可能電流■
□をこえた電流をゲートしゃ断しようとすると例え過電
流耐量よりしゃ断電流は小さいとしてもGTO(4−1
>−C4−6)を破損してしまう。
従来の装置は以上のようK CTl71の出力が設定電
流値I。をこえたかどうかで事故の検知を行っているの
で、外部短絡と直流短絡の事故を区別出来ず、後者の事
故の場合にゲートしゃ断では処理しえぬばかりテナく、
GTO(4−1)−(4−6)ノ破損をもたらすという
欠点があった。
流値I。をこえたかどうかで事故の検知を行っているの
で、外部短絡と直流短絡の事故を区別出来ず、後者の事
故の場合にゲートしゃ断では処理しえぬばかりテナく、
GTO(4−1)−(4−6)ノ破損をもたらすという
欠点があった。
〔発1y]の概要〕
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、故障判定の第1の電流設定値のほ
かに第2の電流設定値を設はコンデンサを流れる電流の
立ちあがりの差によって第1の電流設定値をこえてから
第2の電流設定値をこえる迄の時間を利用して直流短絡
を検出出来る装置けを提供することを目的とV;ている
。
めになされたもので、故障判定の第1の電流設定値のほ
かに第2の電流設定値を設はコンデンサを流れる電流の
立ちあがりの差によって第1の電流設定値をこえてから
第2の電流設定値をこえる迄の時間を利用して直流短絡
を検出出来る装置けを提供することを目的とV;ている
。
以下この発明の一実施例を第3図乃至第6図によって説
明する。第3図において11は故障判定の第1の電流設
定値(以下第1の電流設定値と称す)、I2は故障判定
の第2の電流設定値(以下第2の電流設定値と称す)、
Imはゲートしゃ断1lli]′能電流値、tlは事故
発生時刻、TCは外部短絡の電流Isと第1の電流設定
値11が交わる時刻、Tdは直流短絡の電流Ipと第1
の電流設定値1.が交かる時刻、Teは外部短絡の電流
Isと第2の電流設定値I2が交わる時刻、Tfは直流
短絡の電流1pと第2の電流設定値I2が交わる時刻、
5.はTcからTC迄に経過する時間、5□はTdから
Tf迄に経過する時間二は所定の時間である。従来方式
と異なるのは故障判定の為の設定電流値を1つだけでな
く 11< I2<1mの関係にある2つの故障判定の
為の電流設定値I、 I、を設けたことである。t1時
刻で事故が発生したとすると外部短絡の場合には時刻T
Cでコンデンサ(3)に流れる電流が第1の電流設定値
■1をこえ時刻Teで第2の電流設定値12をこえたこ
とを検出する。同様に直流短絡の場合には時刻Tdで第
1の電流設定値!、をこえ、時刻Tfで第2の亜流設定
値I2をこえたことを検出する。上記両者の事故の場合
時刻TcからTeK至る迄に罪した時間5□け時刻Td
からTfに至る迄に惨した時間△万よりもかなり大きい
。従ってこの関係を利用して漏@山〈バr1 となるよ
うな所定の時間△Lを興ぶと外部短絡した事故の場合は
時刻Tcがら鵬時間経過しても事故電流は第2の電流設
定値I2をこえることはないのに反し、直流短絡の事故
の場合は時刻Tdから△L時間経過すると第2の電流。
明する。第3図において11は故障判定の第1の電流設
定値(以下第1の電流設定値と称す)、I2は故障判定
の第2の電流設定値(以下第2の電流設定値と称す)、
Imはゲートしゃ断1lli]′能電流値、tlは事故
発生時刻、TCは外部短絡の電流Isと第1の電流設定
値11が交わる時刻、Tdは直流短絡の電流Ipと第1
の電流設定値1.が交かる時刻、Teは外部短絡の電流
Isと第2の電流設定値I2が交わる時刻、Tfは直流
短絡の電流1pと第2の電流設定値I2が交わる時刻、
5.はTcからTC迄に経過する時間、5□はTdから
Tf迄に経過する時間二は所定の時間である。従来方式
と異なるのは故障判定の為の設定電流値を1つだけでな
く 11< I2<1mの関係にある2つの故障判定の
為の電流設定値I、 I、を設けたことである。t1時
刻で事故が発生したとすると外部短絡の場合には時刻T
Cでコンデンサ(3)に流れる電流が第1の電流設定値
■1をこえ時刻Teで第2の電流設定値12をこえたこ
とを検出する。同様に直流短絡の場合には時刻Tdで第
1の電流設定値!、をこえ、時刻Tfで第2の亜流設定
値I2をこえたことを検出する。上記両者の事故の場合
時刻TcからTeK至る迄に罪した時間5□け時刻Td
からTfに至る迄に惨した時間△万よりもかなり大きい
。従ってこの関係を利用して漏@山〈バr1 となるよ
うな所定の時間△Lを興ぶと外部短絡した事故の場合は
時刻Tcがら鵬時間経過しても事故電流は第2の電流設
定値I2をこえることはないのに反し、直流短絡の事故
の場合は時刻Tdから△L時間経過すると第2の電流。
設定値■2をこえることになる。第4図はこの発明の一
実施例を示した回路図で(8)は判定手段、(s−1)
、(8−2)はコンパレータ、(8−3)は反転回路、
(8−4)は抵抗とフィルタ回路用コンデンサからなる
フィルタ回路であり第3図における所定の時間ニを作成
するものである。(8−5) 、 (8−6)はNAN
D回路■回路第1の亜流設定値11に対応した電圧、V
2け第2の電流設定値I2に対応した電圧、Vinけコ
ンデンサ(3)に流れる電流に対応した電圧、Vo u
t f−I NAND回路(8−6)の出力信号、A
けコンパレータ(8−1)の出力信号、Bは反転量M(
8−3)の出力信号、Cけフイルク回1M(8−4)の
出力信号、DはNANr)回路(8−5)の出力信号、
Eはコンパレーク(8−2)の出力信号である。第5図
、第6図はそれぞれ外部短絡事故と直流短絡事故の場合
の動作波形を示すもので、第5図によると時刻Tcまで
コンパレーク(8−1)は出力信号があるのでAに示さ
れる出力信号にカリ反転回路(8−3)によってBの出
力信号に反転される。またフィルタ回路(8−4)の出
力値けCけ時刻Tcから△−待時間所定の高レベルに至
るのでNAND回路(8−5)の出力値り・Dけ時刻T
cゼ悲で低レベルに変る。一方コンパレータ(8−2)
の出力信号Eは時刻Teから高レベルに変るが、その時
にはすでにNAND回路(8−5)の出力信号りは低レ
ベルにあるのでNAND回路(8−6’)の出力信号V
ou’tけ高レベルのま\で変化はない。第6図の直流
短絡の場合はNAND回路(8−5)の出力信号りまで
は上記と同様であるがコンパレータ(8−2)の出力信
号Eは時刻Td懺よりも早い時刻Tfで高レベルの出力
信号に変るので、NAND回路(8−6)によって出力
信号Voutけ時刻Tfから時刻Td塙まで低レベルに
変り直流短絡を検出することが出来る。
実施例を示した回路図で(8)は判定手段、(s−1)
、(8−2)はコンパレータ、(8−3)は反転回路、
(8−4)は抵抗とフィルタ回路用コンデンサからなる
フィルタ回路であり第3図における所定の時間ニを作成
するものである。(8−5) 、 (8−6)はNAN
D回路■回路第1の亜流設定値11に対応した電圧、V
2け第2の電流設定値I2に対応した電圧、Vinけコ
ンデンサ(3)に流れる電流に対応した電圧、Vo u
t f−I NAND回路(8−6)の出力信号、A
けコンパレータ(8−1)の出力信号、Bは反転量M(
8−3)の出力信号、Cけフイルク回1M(8−4)の
出力信号、DはNANr)回路(8−5)の出力信号、
Eはコンパレーク(8−2)の出力信号である。第5図
、第6図はそれぞれ外部短絡事故と直流短絡事故の場合
の動作波形を示すもので、第5図によると時刻Tcまで
コンパレーク(8−1)は出力信号があるのでAに示さ
れる出力信号にカリ反転回路(8−3)によってBの出
力信号に反転される。またフィルタ回路(8−4)の出
力値けCけ時刻Tcから△−待時間所定の高レベルに至
るのでNAND回路(8−5)の出力値り・Dけ時刻T
cゼ悲で低レベルに変る。一方コンパレータ(8−2)
の出力信号Eは時刻Teから高レベルに変るが、その時
にはすでにNAND回路(8−5)の出力信号りは低レ
ベルにあるのでNAND回路(8−6’)の出力信号V
ou’tけ高レベルのま\で変化はない。第6図の直流
短絡の場合はNAND回路(8−5)の出力信号りまで
は上記と同様であるがコンパレータ(8−2)の出力信
号Eは時刻Td懺よりも早い時刻Tfで高レベルの出力
信号に変るので、NAND回路(8−6)によって出力
信号Voutけ時刻Tfから時刻Td塙まで低レベルに
変り直流短絡を検出することが出来る。
なお今迄は故障判定の第1の電流設定値11をインバー
タ回路(4)が正常に動作している時のコンデンサ(3
1の電流Itよりも大きな電流、値によって説明したが
、Itのピーク値よりも小さい値に■。を設定しても所
定の時間二を適切に選ぶことによって同様に直流短絡か
否かを検出することが出来ることはいうまでもない。
タ回路(4)が正常に動作している時のコンデンサ(3
1の電流Itよりも大きな電流、値によって説明したが
、Itのピーク値よりも小さい値に■。を設定しても所
定の時間二を適切に選ぶことによって同様に直流短絡か
否かを検出することが出来ることはいうまでもない。
〔発1夕1の効巣〕
以上のようにこの発明によれば、故障判定の第1の電流
、設定値のほかに第2の電流設定値を設け、コンデンサ
を流れる電流の立ちあがりの差によって第1の電流設定
値をこえてから第2の電流設定値をこえる迄の時間を利
用し、判定手段で直流短絡か外部短絡わを検出し、各々
の事故に適応した保護方式を採用してGTOの破損を防
げるという効果がある。
、設定値のほかに第2の電流設定値を設け、コンデンサ
を流れる電流の立ちあがりの差によって第1の電流設定
値をこえてから第2の電流設定値をこえる迄の時間を利
用し、判定手段で直流短絡か外部短絡わを検出し、各々
の事故に適応した保護方式を採用してGTOの破損を防
げるという効果がある。
第1図は従来のインバータ装置を示す図、第2図は従来
の保護方式による時間と電流の関係を示す図、第3図は
この発明の一実施例の保護方式による時間と電流の関係
を示す図、第4図はこの発明の一実施例による判定手段
、第5図、第6図は動作波形を示す図である。 図において(7)は検出手段、(8)は判定手段である
。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 憎 雄 第5図 Wn 第6図 Td Tf
の保護方式による時間と電流の関係を示す図、第3図は
この発明の一実施例の保護方式による時間と電流の関係
を示す図、第4図はこの発明の一実施例による判定手段
、第5図、第6図は動作波形を示す図である。 図において(7)は検出手段、(8)は判定手段である
。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 憎 雄 第5図 Wn 第6図 Td Tf
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ゲートターンオプサイリスタをスイッチング素子として
使用するインバータ装置忙おいて、直線。 電流側に配設されたコンデンサに流れる電流を検出する
検出手段と、上記コンデンサに流れる電流が故障判別の
第1の電流設定値をこえた時点から所定の時間を経過す
るまでに上記コンデンサに流れる電流が故障判別の第2
の電流配定値をこえたことを検出することKよって直流
短絡と判定する判定平膜とを備えたことを特徴とするゲ
ートクーンオフサイリスタを用いたインバータの故障検
出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58228005A JPS60121919A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタを用いたインバ−タの故障検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58228005A JPS60121919A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタを用いたインバ−タの故障検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60121919A true JPS60121919A (ja) | 1985-06-29 |
Family
ID=16869683
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58228005A Pending JPS60121919A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタを用いたインバ−タの故障検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60121919A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61173677A (ja) * | 1985-01-26 | 1986-08-05 | Hitachi Ltd | インバ−タ装置の保護方式 |
-
1983
- 1983-11-30 JP JP58228005A patent/JPS60121919A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61173677A (ja) * | 1985-01-26 | 1986-08-05 | Hitachi Ltd | インバ−タ装置の保護方式 |
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