JPS601832B2 - 電力変換装置の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はサィリスタ変換器とダイオード変換器を直流側
でカスケード接続した電力変換装置の制御装置にかかり
、特にダイオード変換器をバイパス運転に切換えた直後
の直流出力電圧の急変を抑制する装置に関するものであ
る。

第１図に１組以上のサィリスタ変換器ＴＨと１組以上の
ダイオード変換器Ｄを直流側でカスケード接続して構成
された電力変換装置を示す。

第２図はダイオード変換器Ｄをバイパス運転したときの
状態を示す。バイパス運転は、例えばしや断器ＣＢを開
極して転流電圧Ｖａｃを零にすることによって行なわれ
、これによってダイオード変換器Ｄは零電圧で運転され
る。時定数が大きいコイルを第３図ａに示すように急速
に所定の電流値まで励磁するには、第３図ｂに示すよう
に励磁初期には高い電圧を印加する必要があるが、所定
の電流値に達してからはコイルへの印加電圧は低電圧で
済む。このような印加電圧と電力変換装置から供給する
場合に、第３図のｔコ０からｔ＝ｔ３までのすべての範
囲にわたってダイオード変換器Ｄを通常運転（バイパス
運転ではなく、ダィオ−ド変換器が直流電圧を発生する
運転を通常運転と呼ぶ。）してサィリスタ変換器ＴＨだ
けで直流電圧Ｖｄｃを制御しようとすると、第３図ｃに
示すように定常状態ｔ，〜上２ではサィリスタ変換器Ｔ
Ｈのゲート制御率ｃｏｓＱが小さくなりＬサィリスタ変
換器ＴＨの交流側の力率が悪くなるという欠点がある。
そこで、第３図のｔ，時点近くになり必要な直流電圧Ｖ
ｄｃが小さくなったら第１図のダイオード変換器○をバ
イパス運転にしてその直流電圧を零にし、必要な直流電
圧をすべてサィＩＪスタ変換器ＴＨでまかなうようにし
てサィリスタ変換器ＴＨの力率を第３図ｄのように改善
する方式が知られている。第４図に、上記のような運転
をするための従来の制御装置の構成の一例を示す。第４
図において電流制御部１からは電流基準信号ｉｏと電流
検出信号Ｌとの差ｅｏに対応した信号ｅ，がサィリスタ
変換器ＴＨの位相制御装置３への入力となり、サィリス
タ変換器ＴＨのゲート制御角Ｑが制御され、サィリスタ
変換器ＴＨの直流電圧Ｖｔｈが制御される。負荷コイル
２には前記サィリスタ変換器ＴＨの直流電圧Ｖ比とダイ
オード変換器Ｄの直流電圧Ｖｄとの和Ｖｄｃが印加され
る。いま、ダイオード変換器○をバイパス運転にすると
その直流電圧Ｖｄは零に急変し、従って、負荷コイル２
の端子電圧はＶｄ＋ＶｔｈからＶｔｈに急変する。この
ような直流電圧の急変があると当然負荷コイル２の電流
ｉ，も変動する。従来の方式では電流ｉ，の変動を検出
してから電流制御部１によってその変動を打消すように
サィリスタ変換器ＴＨのゲート制御角Ｑをフィードバッ
ク制御していた。即ち、従来の制御装置では、ダイオー
ド変換器Ｄをバイパス運転にしたとき‘こ直流側に変動
が生じてからそれを検出してフィードバック制御によっ
てその変動を回復するようにサィリスタ変換器ＴＨのゲ
ート制御角Ｑを制御していた。本発明はダイオード変換
器Ｄをバイパス運転にする瞬間に生ずる直流電圧の変動
分Ｖｄだけ余分の直流電圧をサィリスタ変換器ＴＨが発
生するように、サィリスタ変換器ＴＨのゲート制御角Ｑ
をダイオード変換器Ｄのバイパス運転と同期させて動か
すことにより負荷コイル２の端子電圧が急変しないよう
にすることを特徴とする制御装置を提供するものである
。

本発明の構成例を第５図に示す。

第５図において枠で囲った部分４が本発明の制御装置が
従来の制御装置と異なる部分である。枠で囲った部分４
において、接点５ａはダイオード変換器○が通常運転中
は関で、ダイオード変換器Ｄがバイパス運転中は閉にな
るように動作する継電器５の接点である。バイパス運転
用補助継電器５はしや断器ＣＢへのしや断指令接点ＴＣ
と同期して動作するよう構成されている。信号ｅ２はダ
イオード変換器Ｄの通常運転時の直流電圧Ｖｄに等しい
直流電圧をサィリスタ変換器ＴＨに生じさせるに必要な
値に設定されたバイアス入力信号である。即ち、接点５
ａが閉じて信号ｅ２が加算部６を通って位相制御装置３
へ印加されるとサィリスタ変換器ＴＨは接点５ａが閉じ
る直前の直流電圧よりもＶｄだけ高い直流電圧を発生す
るようになる。従って、ダイオード変換器Ｄがバイパス
運転になると、ダイオード変換器Ｄの直流電圧Ｖｄは零
になるが、その減少分だけサィリスタ変換器ＴＨは高い
直流電圧を発生するようになるので、負荷コイル２の端
子電圧Ｖｄｃはバイパス運転に入る前後で不変に保たれ
る。このように本発明によれ‘よ、ダイオード変換器Ｄ
をバイパス運転にする前後における負荷コイル２の端子
電圧Ｖｄｃの変動がないようにサィリスタ変換器ＴＨの
位相制御装置３の入力信号ｅ３を自動的に変えるので、
従来の制御装置のように変動が生じてからフィードバッ
ク制御によって変動を回復させるよりも良好な制御特性
を得ることができる。

次に第６図に本発明の他の実施例を示す。

第６図では第５図における継電器５の動作回路にダイオ
ード変換器の零電流検出装置７が追加されている。すな
わち第５図においては、接点５ａはしや断器ＣＢへのし
や断指令とほゞ同期して動作する。しかし、実際には多
くの交流しや断器では、しや断指令ＴＣが入ってから実
際に電流がしや断されるまでに数サイクルか）る。従っ
て接点５ａをしや断器ＣＢへのしや断指令と同期ごせた
のでは、ダイオード変換器Ｄがバイパス運転に入る数サ
イクル前に接点５ａが閉じることになり、従って、サィ
リスタ変換器ＴＨはダイオード変換器Ｄがまだ通常運転
をして直流電圧Ｖｄを発生しているうちにＶｄだけ大き
な直流電圧を発生してしまう恐れがある。第６図は、し
や断器ＣＢへのしや断指令ＴＣと同期した接点ＴＣと、
ダイオード変換器Ｄの交流側電流【ａｃがほとんど零に
なったという条件を検出する零電流検出装置７の接点７
ｂとの論理積によって継電器５を駆動するように構成さ
れている。これによって全体の出力電圧Ｖｄｃをより安
定に制御することができる。尚、以上の説明では論理回
路は接点を用いて構成しているが、半導体論理回路を用
いても全く同様の機能が得られ、更に、これら及び電流
制御部１、加算部６等に制御用計算機を使用して同様の
機能が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用する主回路の一例を示す回路図、
第２図はダイオード変換器のバイパス運転の説明図、第
３図は第１図の動作を説明するための図、第４図は従来
の制御装置の構成図、第５図は本発明の一実施例を示す
構成図、第６図は本発明の他の実施例を示す構成図であ
る。 ＴＨ・・・・・・サィリスタ変換器、Ｄ・・・・・・ダ
イオード変換器、１・・・・・・電流制御部、２・・・
・・・負荷コイル、３・・・・・・位相制御装置、５・
・・・・・バイパス運転用補助継電器、７・・…・雫電
流検出装置。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれ交流電圧を整流するサイリスタ変換器とダ
   イオード変換器の直流出力側がカスケード接続され、サ
   イリスタ変換器の位相制御によって直流出力を制御する
   と共に直流出力電圧の低い範囲でダイオード変換器をバ
   イパス運転する電力変換装置において、通常のカスケー
   ド運転からバイパス運転に切換えたときサイリスタ変換
   器の位相制御入力にダイオード変換器の直流電圧に対応
   する一定のバイアス入力を附加することを特徴とする電
   力変換装置の制御装置。 ２ バイパス運転に切換えたとき、ダイオード装置の入
   力電流が零になったことを検知して上記バイアス入力を
   附加するようにした特許請求の範囲第１項記載の電力変
   換装置の制御装置。