JPS6013277Y2 - チヨツパ回路の点弧装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はサイリスタチョッパ回路の点弧装置に関する
ものである。

例えば電気車の速度可変手段としてチョッパ回路を制御
し、電気車走行用電動機の端子電圧を可変することが行
なわれているが、この種装置に用いられている従来のチ
ョッパ回路は、その−例を挙げると第３図で示すように
主サイリスタＳＣＲ□と補助サイリスタ５ＣＲ２，５Ｃ
Ｒ３の３個のサイリスクと、転流コンデンサＣ１リアク
トルＬより構成され、その点弧装置としては、オンパル
ス発振器Ｏ８Ｃ，とオフパルス発振器０３Ｃ２及び夫々
の増巾器等を備えている。

このため回路構成が複雑となり、且つ高価なものとなっ
ている。

この考案はかかる点に鑑み、発振器を１個省略すること
によって簡単小形で安価な装置を提供せんとするもので
以下図に基にて本考案を詳述する。

第１図は電気車に適用した場合の一実施例を示したもの
で、１は直流電源、３は直流電動機で、アーマチュアＭ
１フィールドＦ１フリーホイーリングダイオードＤＦを
有する。

３はチョッパ回路で、このチョッパ回路３は放電阻止用
ダイオードＤＲ，主サイリスタＳＭ、反転用リアクトル
Ｌ□、コンデンサＣ１及び前記リアクトルＬ１と並列に
、接続された転流用サイリスタＳＳより構成される。

４は点弧装置で、ダイオードＤ１〜Ｄ３、抵抗Ｒ１゜Ｒ
２、コンデンサＣ２及びトランジスタＴｒ工より構成さ
れる。

５はパルス発振器である。以上の如く構成された本考案
において次にその動作を説明する。

全図示省略したスイッチが投入され、コンデンサＣ１に
は図示極性の電荷が充電されていたとする。

そして発振器５よりオンパルスが発振され、主サイリス
タＳＭが導通されると、負荷電流は直流電源１、電動機
２、ダイオードＤＲ，主サイリスクＳＭ、直流電源１へ
のルートにて流れるが、コンデンサＣ□にて充電されて
いる電荷は、主サイリスクＳＭの導通によって反転用リ
アクトル杭、主サイリスタＳＭ、コンデンサＣ１のルー
トにて放電され、その充電極性を反転する。

反転完了すると、その電荷は直流電源１、電動機２を通
って再度図示極性に充電されるが、前記主サイリスタＳ
Ｍが導通した瞬間をｔ”ｊｏ秒とし、その後における反
転用リアクトル島の両端電圧Ｖ Ｌ １の変化状態を示
したものが第２図ａで、転流用サイリスタＳＳのアノー
ド側を正極十に示している。

即ち第２図ａにおいて、時刻ちからち迄が図示極性に充
電されていた電荷が反転する期間で、その間リアクトル
Ｌ１の端子電圧が時々刻々変化し、この電圧変化中のり
アクドルＬ１電圧によって抵抗Ｒ４、コンデンサＣ２よ
りなる微分回路に微分電流が流れる。

ここで抵稙Ｂ１、コンデンサＣ２の値を前もって微分電
流によってトランジスタＴｒ１が飽和され得る値に選ん
でおけば、微分電流が流れる時刻ｔ。

からｔｌの間はトランジスタＴｒ１が導通し、したがっ
てこの期間中は転流用サイリスタＳＳのゲートには電流
が流れずサイリスタＳＳは導通されない。

時刻りとなり反転用リアクトルＬ１の端子電圧がピーク
値になって電圧変化が生じなくなると、微分電流は流れ
なくなり、したがってトランジスタＴｒ１はカットオフ
する。

この瞬間よりリアクトルＬ□のエネルギーによって抵抗
Ｒ２、ダイオードＤ２．Ｄ１を介してサイリスタＳＳの
ゲートに第２図すて示すように電流が流れ込みサイリス
タＳＳを導通する。

サイリスタＳＳが導通ずると、これまで主サイリスタＳ
Ｍに流れていた電流は総てサイリスクＳＳ側に転流され
、主サイリスクＳＭは消弧すると同時に、コンデンサＣ
１は再度図示極性方向に充電され、以下同様にして前記
動作が繰返される。

第１図の回廊によれば主サイリスタＳＭが導通されコン
デンサＣ□が放電されて再度図示極性方向に充電される
迄の時間は一定であるので電動機２の速度制御は発振器
５より発生されるオンパルスの周期を可変することによ
り可能となる。

以上のように本考案は、チョッパ回路の反転用リアクト
ルの微分電圧を検出し、微分信号がなくなったことを条
件に転流用サイリフ、夕を点弧するようにしたものであ
るから、微分回路にてチョッパ回路との同期をとること
ができ、そのため転流コンデンサの充電電圧がピーク値
となってとき転流用サイリスクを点弧させることが可能
となって主サイリスクの転流が容易となる。

また転流用サイリスタの点弧は、従来のような発振器で
はなく単なる微分回路と、微分信号発生中、転流用サイ
リスタを短絡する素子のみでよいので部品数（素子数）
が少なくて回路構成が簡単小形化され且つ安価となるも
のである。

また転流用サイリスタ短絡用のトランジスタには、ダイ
オードＤ□〜Ｄ８を設けて、このトランジスタには高電
圧が印加されないような回路構成とされているので、ト
ランジスタは低耐圧用の使用が可能となっている。

更にまた本考案によれば、微分回路を構成する抵拐Ｂ１
コンデンサＣ２は、転流用サイリスタＳＳのサージアブ
ソーバをも兼ねらすことが可能となる等の優れた利点を
有するものである。

尚、チョッパ回路と点弧装置の同期を可飽和リアクトル
を用いて行うものがあるが、可飽和リアクトルを用いた
場合には大形で高価になるとともに、反転用リアクトル
の電圧ピーク時に積度飽和状態にする方式であるが可飽
和リアクトルの特性上所定の時期に飽和状態にすること
はかなり困難であり、主サイリスクの転流失敗を生じ易
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す回路構成図、第２図は
説明用波形図で、同図ａはリアクトルの両端電圧波形図
、同図すは本考案の要部の特性線図、第３図は従来のチ
ョッパ回路図である。 ３・・・・・・チョッパ回路、４・・・・・・点弧装置
、５・・・・・・パルス発振器、ＤＲ・・・・・・ダイ
オード、ＳＭ・・・・・・主サイリスタ、ＳＳ・・・・
・・補助サイリスタ、Ｄｌ・・・・・・ダイオード、Ｌ
ｌ・・・・・・反転用リアクトル、５ＢＳ１・・・・・
・双方向スイッチング素子、Ｒ１，Ｒ２・・・・・・抵
抗、Ｃ□。 Ｃ２・・・・・・コンデンサ、′ｌＤ１・・・・・・ゼ
ナーダイオード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 主サイリスタと、この主サイリスタのアノード・カソー
   ド間に並列接続された反転用リアクトルと転流コンデン
   サの直列回路と、前記反転用リアクトルに並列接続され
   た転流用サイリスタと、前記転流コンデンサの電荷が反
   転する期間、前記反転用リアクトルの端子電圧変化を検
   出する微分回路と、この微分回路の微分信号が供給され
   ている期間中は導通しており、その微分信号の供給がな
   くなったとき不導通となるスイッチング素子とよりなり
   、前記スイッチング素子が不導通となったときに、前記
   転流用サイリスタを前記反転用リアクトルのエネルギー
   で点弧させるようにしたことを特徴とするチョッパ回路
   の点弧装置。