JPS60148338A - 電流形インバ−タ - Google Patents
電流形インバ−タInfo
- Publication number
- JPS60148338A JPS60148338A JP59004135A JP413584A JPS60148338A JP S60148338 A JPS60148338 A JP S60148338A JP 59004135 A JP59004135 A JP 59004135A JP 413584 A JP413584 A JP 413584A JP S60148338 A JPS60148338 A JP S60148338A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inverter
- overvoltage
- surge absorber
- voltage
- protection device
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- Pending
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- Protection Of Static Devices (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
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、電流形インバータ、特に共振特性を有する交
流負荷に交流電力を供給する電流形インバータの過電圧
保護装置に関する。
流負荷に交流電力を供給する電流形インバータの過電圧
保護装置に関する。
従来のこの種の装置としては第１図に示すものがある。
同図において、１は位相制御される順変換器、２は直流
リアクトル及び３は逆変換器であって、半導体スイッチ
ング素子であるサイリスク３１〜３４をブリッジ接続し
て成り、これら１〜３により電流形インバータの主回路
が構成されている。４は共振特性を持つ交流負荷、例え
ば高周波誘導炉、５は過電圧保護装置であって、逆変換
器３の交流出力端子ａ−ｂ間に挿入されており、逆並列
サイリスタ５１と５２、及び図示しないがこれらサイリ
スクのゲート回路と過電圧を検出する為の過電圧検出器
を有する制御装置５３を具えている。なお、Ａ、Ｂは逆
変換器３の直流入力端子、また、ＣとＬは交流負荷４の
コンデンサとコイルをそれぞれを示す。
リアクトル及び３は逆変換器であって、半導体スイッチ
ング素子であるサイリスク３１〜３４をブリッジ接続し
て成り、これら１〜３により電流形インバータの主回路
が構成されている。４は共振特性を持つ交流負荷、例え
ば高周波誘導炉、５は過電圧保護装置であって、逆変換
器３の交流出力端子ａ−ｂ間に挿入されており、逆並列
サイリスタ５１と５２、及び図示しないがこれらサイリ
スクのゲート回路と過電圧を検出する為の過電圧検出器
を有する制御装置５３を具えている。なお、Ａ、Ｂは逆
変換器３の直流入力端子、また、ＣとＬは交流負荷４の
コンデンサとコイルをそれぞれを示す。
次に、この装置の動作を第２図に示す各部動作波形を参
照して説明する。第２図において、同図（ａｌは交流負
荷４の両端印加電圧、同図（ｂ）はサイリスク３１．３
４に加わる電圧波形、同図（Ｃ１はサイリスタ３２．３
３に加わる電圧波形、同図（ｄｌは逆変換器３の直流側
入力端子Ａ−Ｂ間に加わる電圧波形であって、サイリス
タ３１．３４とサイリスタ３２．３３とが僅かな重なり
期間を持って交互に導通と通流阻止を繰返して交流負荷
４に所定周波数の交流電力を供給している定常運転時の
動作波形で示されている。
照して説明する。第２図において、同図（ａｌは交流負
荷４の両端印加電圧、同図（ｂ）はサイリスク３１．３
４に加わる電圧波形、同図（Ｃ１はサイリスタ３２．３
３に加わる電圧波形、同図（ｄｌは逆変換器３の直流側
入力端子Ａ−Ｂ間に加わる電圧波形であって、サイリス
タ３１．３４とサイリスタ３２．３３とが僅かな重なり
期間を持って交互に導通と通流阻止を繰返して交流負荷
４に所定周波数の交流電力を供給している定常運転時の
動作波形で示されている。
交流負荷４が高周波誘導炉である場合、炉内で溶解した
鉄等の溶融金属を他の容器に移す為に上記炉を傾倒させ
るが、この傾倒作業時、加熱コイルに高周波電力を供給
する水冷ケーブルが断線する事故が発生する場合がある
。
鉄等の溶融金属を他の容器に移す為に上記炉を傾倒させ
るが、この傾倒作業時、加熱コイルに高周波電力を供給
する水冷ケーブルが断線する事故が発生する場合がある
。
運転中にこの種の事故が発生すると、コイルし及び配線
径路のインダクタンスにより非常にレヘルの高い過電圧
が発生する。過電圧保護装置５の上記過電圧検出器はこ
の過電圧が第２図ｔｅｌに示す定格電圧■１より大きい
が逆変換器３の耐電圧Ｖ３より小さい検出レベル■２ま
で上昇すると検出信号を上記ゲート回路に送出し、該ゲ
ート回路は上記検出信号を受けるとゲート信号をサイリ
スタ５１．５２に供給してこれを導通させる。この結果
、交流出力端子ａ−ｂ間が短絡状態となって逆変換器３
のサイリスク３１〜３４に加わる過電圧は抑制される。
径路のインダクタンスにより非常にレヘルの高い過電圧
が発生する。過電圧保護装置５の上記過電圧検出器はこ
の過電圧が第２図ｔｅｌに示す定格電圧■１より大きい
が逆変換器３の耐電圧Ｖ３より小さい検出レベル■２ま
で上昇すると検出信号を上記ゲート回路に送出し、該ゲ
ート回路は上記検出信号を受けるとゲート信号をサイリ
スタ５１．５２に供給してこれを導通させる。この結果
、交流出力端子ａ−ｂ間が短絡状態となって逆変換器３
のサイリスク３１〜３４に加わる過電圧は抑制される。
この時、順変換器１の過電流破壊を防ぐ為に制御装置５
３から順変換器１の動作を停止させる為の信号を発生せ
しめる。
３から順変換器１の動作を停止させる為の信号を発生せ
しめる。
従来の過電圧保護装置５は以上のようにして逆変換器３
の過電圧保護を行うが、上記過電圧検出器−上記ゲート
回路−サイリスタ５１．５２間に制御配線を要し、制御
装置５３の上記過電圧検出器、上記ゲート回路等が動作
したのちサイリスタ５１．５２が動作して保護動作が行
われるので、各部での応答遅れが不可避となり、上記過
電圧の立上りが急峻な場合には、過電圧保護装置５が機
能した時には既に上記過電圧のレベルが電圧■３を超え
てしまっているような事態が生ずる場合が起こり、また
、過電圧保護装置５が機能した時には上記のようにイン
バータ運転が停止されるので、過電圧状態が経過しても
そのまま運転を続行させることができない上、上記過電
圧検出器の誤動作を防ぐための処置を要すると云う問題
があった。
の過電圧保護を行うが、上記過電圧検出器−上記ゲート
回路−サイリスタ５１．５２間に制御配線を要し、制御
装置５３の上記過電圧検出器、上記ゲート回路等が動作
したのちサイリスタ５１．５２が動作して保護動作が行
われるので、各部での応答遅れが不可避となり、上記過
電圧の立上りが急峻な場合には、過電圧保護装置５が機
能した時には既に上記過電圧のレベルが電圧■３を超え
てしまっているような事態が生ずる場合が起こり、また
、過電圧保護装置５が機能した時には上記のようにイン
バータ運転が停止されるので、過電圧状態が経過しても
そのまま運転を続行させることができない上、上記過電
圧検出器の誤動作を防ぐための処置を要すると云う問題
があった。
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、コンデンサとサージアブソーバの並列回路にタイオ
ード整流器を通して過電圧が加わる構成とすることによ
り、動作時間遅れがなく、構成素子が単純な機能部品で
ある為に従来に比して安価となり、過電圧状態の経過後
はそのままインバータ運転を継続可能にする過電圧保護
装置を有する電流形インバータを提案するものである。
で、コンデンサとサージアブソーバの並列回路にタイオ
ード整流器を通して過電圧が加わる構成とすることによ
り、動作時間遅れがなく、構成素子が単純な機能部品で
ある為に従来に比して安価となり、過電圧状態の経過後
はそのままインバータ運転を継続可能にする過電圧保護
装置を有する電流形インバータを提案するものである。
第３図は本発明の一実施例を示したもので、以下、これ
について詳述する。
について詳述する。
同図において、５４〜５７はダイオードであって、全波
のダイオード整流器を構成し、該ダイオード整流器は逆
変換器３の交流出力端子ａ−ｂ間に挿入されている。こ
のダイオード整流器の直流出力端子間には、コンデンサ
５８と電圧依存特性を持つサージアブソーバ５９とが並
列接続して挿入されており、５４〜５９により過電圧保
護装置５０が構成されている。他の構成は第１図と同じ
であるので、同一構成要素に同一符号を付しである。
のダイオード整流器を構成し、該ダイオード整流器は逆
変換器３の交流出力端子ａ−ｂ間に挿入されている。こ
のダイオード整流器の直流出力端子間には、コンデンサ
５８と電圧依存特性を持つサージアブソーバ５９とが並
列接続して挿入されており、５４〜５９により過電圧保
護装置５０が構成されている。他の構成は第１図と同じ
であるので、同一構成要素に同一符号を付しである。
この構成においては、逆変換器３の出力電圧はダイオー
ド５４〜５７からなるダイオード整流器で整流されてコ
ンデンサ５８とサージアブソーバ５９の並列回路に加わ
えられる。コンデンサ５８は放電回路が無い為に充電電
圧が整流電圧の波高値に達するとその値（第５図に示す
電圧Ｖｌ）を保持し、この充電電圧がサージアブソーバ
５９に加わる。サージアブソーバ５９は第７図に示す電
圧−電流特性を有しており、これに加わる電圧がゼナー
電圧Ｖｚを超えると抵抗が小さくなって電流が急増する
。サージアブソーバ５９としてはそのゼナー電圧Ｖｚが
電圧■１と■３の間にあるものを使用する。
ド５４〜５７からなるダイオード整流器で整流されてコ
ンデンサ５８とサージアブソーバ５９の並列回路に加わ
えられる。コンデンサ５８は放電回路が無い為に充電電
圧が整流電圧の波高値に達するとその値（第５図に示す
電圧Ｖｌ）を保持し、この充電電圧がサージアブソーバ
５９に加わる。サージアブソーバ５９は第７図に示す電
圧−電流特性を有しており、これに加わる電圧がゼナー
電圧Ｖｚを超えると抵抗が小さくなって電流が急増する
。サージアブソーバ５９としてはそのゼナー電圧Ｖｚが
電圧■１と■３の間にあるものを使用する。
従って、交流負荷４側から前記した過電圧が到来すると
、該過電圧がゼナー電圧Ｖｚに達するまではコンデンサ
５８によりそのエネルギーが吸収されるが、ゼナー電圧
Ｖｚに達するとサージアブソーバ５９が動作してそれ以
上の電圧−上昇は抑制されるので、ＶｚとＶ３との差が
充分に適性であれば、逆変換器３の各サイリスク３１〜
３４は確実に過電圧から保護される。過電圧状態が経過
するとサージアブソーバ５９は動作前の状態に復帰する
ので、そのままインバータ運転を続行させることができ
る。
、該過電圧がゼナー電圧Ｖｚに達するまではコンデンサ
５８によりそのエネルギーが吸収されるが、ゼナー電圧
Ｖｚに達するとサージアブソーバ５９が動作してそれ以
上の電圧−上昇は抑制されるので、ＶｚとＶ３との差が
充分に適性であれば、逆変換器３の各サイリスク３１〜
３４は確実に過電圧から保護される。過電圧状態が経過
するとサージアブソーバ５９は動作前の状態に復帰する
ので、そのままインバータ運転を続行させることができ
る。
このように、本実施例では、交流負荷４側に発生した過
電圧そのものによってサージアブソーバ５９が働き、前
記従来のように、過電圧の発生を制御語Ｗ５３で検出し
、これを介してサイリスタ５１．５２を作動させるもの
ではないから、動作遅れは無く、過電圧保護装置５０が
機能する前に上記過電圧が逆変換器３の耐電圧■３を超
えて上昇してしまうといった事態は起こらない。
電圧そのものによってサージアブソーバ５９が働き、前
記従来のように、過電圧の発生を制御語Ｗ５３で検出し
、これを介してサイリスタ５１．５２を作動させるもの
ではないから、動作遅れは無く、過電圧保護装置５０が
機能する前に上記過電圧が逆変換器３の耐電圧■３を超
えて上昇してしまうといった事態は起こらない。
サージアブソーバ５９は、一般に、−上記した特性の他
にコンデンサ的性質をも有しており、このコンデンサ的
性質は電圧・電流に比例して大きくなるので、交流回路
にあるとその充放電電流が流れることになり、この通過
電流によってサージアブソーバ５９自、体が発熱して使
用条件が制約される結果となる。商用周波数の場合には
号−ジアブソーバの容量性リアクタンスが大きく発熱量
も許容限度内にあるが、この実施例の過電圧保護装置５
０のように高周波電力（５００Ｈｚ、ＩＫＨｚといった
高周波数の）を供給するインバータに設けた場合には、
上記容量性リアクタンスが周波数に比例して小さくなる
ものである為に通過電流が増大して発熱量が大きくなり
、サージアブソーバ５９自体が焼損する場合が起こる。
にコンデンサ的性質をも有しており、このコンデンサ的
性質は電圧・電流に比例して大きくなるので、交流回路
にあるとその充放電電流が流れることになり、この通過
電流によってサージアブソーバ５９自、体が発熱して使
用条件が制約される結果となる。商用周波数の場合には
号−ジアブソーバの容量性リアクタンスが大きく発熱量
も許容限度内にあるが、この実施例の過電圧保護装置５
０のように高周波電力（５００Ｈｚ、ＩＫＨｚといった
高周波数の）を供給するインバータに設けた場合には、
上記容量性リアクタンスが周波数に比例して小さくなる
ものである為に通過電流が増大して発熱量が大きくなり
、サージアブソーバ５９自体が焼損する場合が起こる。
本実施例では、この発熱による劣化・事故を防ぐ為にイ
ンバータ出力を、タイオードで整流しコンデンサ５８を
付加して直流成分としてサージアブソーバ５９に与える
構成となっている。
ンバータ出力を、タイオードで整流しコンデンサ５８を
付加して直流成分としてサージアブソーバ５９に与える
構成となっている。
〔発明の第２の実施例〕
第２図は本発明の他の実施例を示したもので、逆変換器
３がトランジスタ３５〜３８をブリッジ接続して成り、
各トランジスタに帰還ダイオード３９が並列接続されて
いる電流形インバータの場合を示している。この構成で
は、交流負資４側に発生した上記過電圧が順変換器１側
に加わるので、過電圧保護装置５０が逆変換器３の直流
回路側に設けられている。直流回路にある為、過電圧保
護装置５０は前記実施例のようなタイオード整流器を有
せず、放電阻止用のダイオード５４と、コンデンサ５８
及びサージアブソーバ５９の並列回路との直列回路から
なる。なお、サージアブソーバ５９のゼナー電圧Ｖｚと
電圧■１、■３との関係を第６図に示す。
３がトランジスタ３５〜３８をブリッジ接続して成り、
各トランジスタに帰還ダイオード３９が並列接続されて
いる電流形インバータの場合を示している。この構成で
は、交流負資４側に発生した上記過電圧が順変換器１側
に加わるので、過電圧保護装置５０が逆変換器３の直流
回路側に設けられている。直流回路にある為、過電圧保
護装置５０は前記実施例のようなタイオード整流器を有
せず、放電阻止用のダイオード５４と、コンデンサ５８
及びサージアブソーバ５９の並列回路との直列回路から
なる。なお、サージアブソーバ５９のゼナー電圧Ｖｚと
電圧■１、■３との関係を第６図に示す。
上記第３図の実施例では、４個のダイオードをブリッジ
接続してなる全波のダイオード整流器を使用しているが
、第４図の上記直列回路を２組用い、互いにダイオード
の極性を逆にして交流出力端子ａ−ｂ間に挿入しても同
様の効果を得ることができる。
接続してなる全波のダイオード整流器を使用しているが
、第４図の上記直列回路を２組用い、互いにダイオード
の極性を逆にして交流出力端子ａ−ｂ間に挿入しても同
様の効果を得ることができる。
本発明は以上説明した通り、コンデンサとサージアブソ
ーバの並列回路に整流用もしくは放電阻止用のタイオー
ドを通して過電圧が加わる構成としたことにより、発生
した過電圧そのものによって上記サージアブソーバが働
いて過電圧保護が行われるので、上記過電圧の立上りが
非常に急峻な場合にも確実に過電圧保護を行わせること
ができ、構成素子が単純な機能部品だけである為に従来
に比して著しく安価となり、過電圧状態の経過後は何等
復帰措置を講することなくそのままインバータ運転の継
続が可能であると云う利点がある。
ーバの並列回路に整流用もしくは放電阻止用のタイオー
ドを通して過電圧が加わる構成としたことにより、発生
した過電圧そのものによって上記サージアブソーバが働
いて過電圧保護が行われるので、上記過電圧の立上りが
非常に急峻な場合にも確実に過電圧保護を行わせること
ができ、構成素子が単純な機能部品だけである為に従来
に比して著しく安価となり、過電圧状態の経過後は何等
復帰措置を講することなくそのままインバータ運転の継
続が可能であると云う利点がある。
第１図は従来の過電圧保護装置を具えた電流形インバー
タの回路図、第２図は上記電流形インバータの各部動作
波形図、第３図は本発明の一実施例を示す回路図、第４
図は本発明の他の実施例を示す回路図、第５図及び第６
図は上記実施例にお゛ けるサージアブソーバのゼナー
電圧と逆変換器の耐電圧との関係を示す図、第７図は上
記サージアブソーバの電圧−電流特性図である。 図において、１−順変換器、２−直流リアクトル、３−
逆変換器、３１〜３４−・サイリスク、３５〜３８・・
−トランジスタ、３９−帰還ダイオード、５０・−・過
電圧保護装置、５４〜５７・−・−ダイオード、５８−
・コンデンサ、５９−サージアブソーバ。 ｌお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大岩増雄
タの回路図、第２図は上記電流形インバータの各部動作
波形図、第３図は本発明の一実施例を示す回路図、第４
図は本発明の他の実施例を示す回路図、第５図及び第６
図は上記実施例にお゛ けるサージアブソーバのゼナー
電圧と逆変換器の耐電圧との関係を示す図、第７図は上
記サージアブソーバの電圧−電流特性図である。 図において、１−順変換器、２−直流リアクトル、３−
逆変換器、３１〜３４−・サイリスク、３５〜３８・・
−トランジスタ、３９−帰還ダイオード、５０・−・過
電圧保護装置、５４〜５７・−・−ダイオード、５８−
・コンデンサ、５９−サージアブソーバ。 ｌお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大岩増雄
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１順変換器、直流リアクトル、逆変換器を具える電
流形インバータが、コンデンサとサージアブソーバの並
列回路、上記インバータの交流出力を整流して上記並列
回路に加えるダイオード竪流器を有する過電圧保護装置
を具えていることを特徴とする電流形インバータ。 （２）順変換器、直流リアクトル、逆変換器を具え、該
逆変換器を構成する半導体スイッチング素子が帰還ダイ
オードを並列に有する電流形インバータにおいて、上記
逆変換器の直流入力端子間に、コンデンサとサージアブ
ソーバの並列回路及び該並列回路に直列接続されたダイ
オードを有する過電圧保護装置が挿入されていることを
特徴とする電流形インバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59004135A JPS60148338A (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | 電流形インバ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59004135A JPS60148338A (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | 電流形インバ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60148338A true JPS60148338A (ja) | 1985-08-05 |
Family
ID=11576334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59004135A Pending JPS60148338A (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | 電流形インバ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60148338A (ja) |
-
1984
- 1984-01-12 JP JP59004135A patent/JPS60148338A/ja active Pending
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