JPS60213270A - 電力変換装置の転流回路 - Google Patents
電力変換装置の転流回路Info
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- JPS60213270A JPS60213270A JP59065846A JP6584684A JPS60213270A JP S60213270 A JPS60213270 A JP S60213270A JP 59065846 A JP59065846 A JP 59065846A JP 6584684 A JP6584684 A JP 6584684A JP S60213270 A JPS60213270 A JP S60213270A
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- JP
- Japan
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- converter
- commutation
- converters
- capacitor
- reactor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- 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
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/505—Conversion of dc power input into ac power output without 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
- H02M7/515—Conversion of dc power input into ac power output without 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (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】
〔発明の属する技術分野〕
この発明線、２台或いは複数台の他励ブリッジコンバー
タの交流側を全て同一のコンデンサに接続し、コンバー
タを動作させることによってコンデンサに確立する交流
電圧をもとにしてコンバータ自身が転流動作を行ない、
１つのコンバータの直流側からこのコンデンサが設けら
れている交流中間回路を介して他のコンバータの直流側
へエネルギーを転送する電力変換装置（以下、ＩＣＢと
もいう。）、特に、その転流保諜を図るための回路構成
に関する。
タの交流側を全て同一のコンデンサに接続し、コンバー
タを動作させることによってコンデンサに確立する交流
電圧をもとにしてコンバータ自身が転流動作を行ない、
１つのコンバータの直流側からこのコンデンサが設けら
れている交流中間回路を介して他のコンバータの直流側
へエネルギーを転送する電力変換装置（以下、ＩＣＢと
もいう。）、特に、その転流保諜を図るための回路構成
に関する。
かかるＩＣＢａ、上記の通り、コンバータの交流側を一
括してコンデンサ（単相または多相）に直接接続した回
路構成であり、コンバータを動作させることによってコ
ンデンサに電圧を確立し、このコンデンサ電圧によって
各々のコンバータの転流動作を行なう。この場合のコン
デンサは、いわゆるサイリスタ強制転流回路の転流コン
デンサとは異なり、コンバータ間のエネルギー授受にも
寄与するため、通常の転流コンデンサよりも大きなエネ
ルギーを持つものである。このコンデンサの電圧によっ
て転流を行なうとき、転流エネルギーに余裕があるため
、転流電流の変化率（”／ｄｔ）が過大となってサイリ
スタ素子を破壊するおそれがある。ただし、これまでは
ＩＣＢが小容量であったためサイリスタ素子にも余裕が
あり、特にｄｉ／、ｔの抑制を目的とした回路構成をと
らず、単に配線のインダクタンス分のみで素子破壊を防
止していたが、今後大容量のＩＣＥを製作する際には、
ｄｉ／、ｔの抑制を考慮する必要がある。そこで、これ
を達成するために、サイリスタの各アームにアノードリ
アクトルを挿入することが考えられる。しかし、この場
合、各アームにリアクトルが挿入されるため回路構成が
複雑となり、また、転流エネルギー源側（コンデンサ＠
）のインダクタンスは非常に小さく 、ｄ ｓ ／６
ｔ の抑制をこのアームリアクトルのみに持たせるので
、インダクタンスの大きなものが必要となって、装置が
大きくなってしまう。また、回路構成を簡略化するため
に、コンデンサに直列に”／ａｔ抑制用リアクトルを挿
入する方式も考えられるが、この場合は、複数のコンバ
ータの点弧タイミングによって転流干渉が生ずるおそれ
がある。
括してコンデンサ（単相または多相）に直接接続した回
路構成であり、コンバータを動作させることによってコ
ンデンサに電圧を確立し、このコンデンサ電圧によって
各々のコンバータの転流動作を行なう。この場合のコン
デンサは、いわゆるサイリスタ強制転流回路の転流コン
デンサとは異なり、コンバータ間のエネルギー授受にも
寄与するため、通常の転流コンデンサよりも大きなエネ
ルギーを持つものである。このコンデンサの電圧によっ
て転流を行なうとき、転流エネルギーに余裕があるため
、転流電流の変化率（”／ｄｔ）が過大となってサイリ
スタ素子を破壊するおそれがある。ただし、これまでは
ＩＣＢが小容量であったためサイリスタ素子にも余裕が
あり、特にｄｉ／、ｔの抑制を目的とした回路構成をと
らず、単に配線のインダクタンス分のみで素子破壊を防
止していたが、今後大容量のＩＣＥを製作する際には、
ｄｉ／、ｔの抑制を考慮する必要がある。そこで、これ
を達成するために、サイリスタの各アームにアノードリ
アクトルを挿入することが考えられる。しかし、この場
合、各アームにリアクトルが挿入されるため回路構成が
複雑となり、また、転流エネルギー源側（コンデンサ＠
）のインダクタンスは非常に小さく 、ｄ ｓ ／６
ｔ の抑制をこのアームリアクトルのみに持たせるので
、インダクタンスの大きなものが必要となって、装置が
大きくなってしまう。また、回路構成を簡略化するため
に、コンデンサに直列に”／ａｔ抑制用リアクトルを挿
入する方式も考えられるが、この場合は、複数のコンバ
ータの点弧タイミングによって転流干渉が生ずるおそれ
がある。
〔発明の目的〕
この発明は上記の問題点を鑑みてなされたもので、転流
電流の変化率ｄＩ／ｄｔを抑制するとともに、転流干渉
も防止することが可能なエネルギー転送用コンバータ回
路を提供することを目的とする。
電流の変化率ｄＩ／ｄｔを抑制するとともに、転流干渉
も防止することが可能なエネルギー転送用コンバータ回
路を提供することを目的とする。
この発明は、ｄｉ／ｄｔ抑制のためにコンデンサと各コ
ンバータのサイリスタの間の電路の何処かにリアクトル
が必要であるが、挿入場所によっては転流干渉を助長し
次り、或いは回路構成が複雑となるので、これらの問題
が生じないように、各コンバータの交流入力側の各相に
リアクトルを挿入するようにしたものである。要するに
、コンデンサを通常の交流電源と同様に見なし、これを
共通の電源として複数のコンバータを動作させるとき、
転流干渉防止用として挿入する位置にリアクトルＬを設
け、このＬによって”／ｄｔをも抑制しようというもの
である。
ンバータのサイリスタの間の電路の何処かにリアクトル
が必要であるが、挿入場所によっては転流干渉を助長し
次り、或いは回路構成が複雑となるので、これらの問題
が生じないように、各コンバータの交流入力側の各相に
リアクトルを挿入するようにしたものである。要するに
、コンデンサを通常の交流電源と同様に見なし、これを
共通の電源として複数のコンバータを動作させるとき、
転流干渉防止用として挿入する位置にリアクトルＬを設
け、このＬによって”／ｄｔをも抑制しようというもの
である。
ところで、ＩＣＢは超電導コイルのエネルギー転送用の
電力変換装置として多く用いられつつある。これは、Ｉ
ＣＢが他の電力変換装置に比べて交流電源にフリッカの
ような悪影響をおよぼすことが少ないためである。第１
図に、このような工ＣＢを超電導コイル用の電源として
用いた場合の回路例を示す。ここで、ＩＣＥは符号１に
よって示されている。これは、２台の三相全波サイリス
タブリッジ２とその交流側に接続された三相コンデンサ
３とから構成されている。また、６は入力整流器、５は
直流リアクトルであり、４は超電導コイルである。
電力変換装置として多く用いられつつある。これは、Ｉ
ＣＢが他の電力変換装置に比べて交流電源にフリッカの
ような悪影響をおよぼすことが少ないためである。第１
図に、このような工ＣＢを超電導コイル用の電源として
用いた場合の回路例を示す。ここで、ＩＣＥは符号１に
よって示されている。これは、２台の三相全波サイリス
タブリッジ２とその交流側に接続された三相コンデンサ
３とから構成されている。また、６は入力整流器、５は
直流リアクトルであり、４は超電導コイルである。
本装置は、交流入力側のエネルギーを整流器６によって
直流エネルギーに変換し、これを２台のコンバータ２に
よって直流−交流−直流変換して、超電導コイル４にエ
ネルギーを供給するものである。また、本装置は、超電
導コイル４のエネルギーを上記とは逆の経路をたどって
、入力交流電源側に回生ずることも可能である。
直流エネルギーに変換し、これを２台のコンバータ２に
よって直流−交流−直流変換して、超電導コイル４にエ
ネルギーを供給するものである。また、本装置は、超電
導コイル４のエネルギーを上記とは逆の経路をたどって
、入力交流電源側に回生ずることも可能である。
さて、このエネルギー転送を行なう上記２台のコンバー
タ２は、いわゆる他励式の回路であり、との転流はコン
デンサ３に確立する電圧により行なわれる。このコンデ
ンサ電圧は、コンバータ２を点弧動作させることによっ
て確立するものであり、通常、この周波数は電源のそれ
よりもかなり高くとられる。本装置が安定に動作してい
るときは、このコンデンサ３はあたかも２台のコンバー
タ２の高周波交流電源として考えることができ、いわゆ
る転流コンデンサと杜性格が異なっており、この２台の
コンバータ２の転流は、ｉ！源転流と同様であると考え
られる。ところで、通常、コンバータを交流電源に接続
して動作させたとき、電源とサイリスタ間に社電源自身
のインピーダンス、トランスのもれリアクタンス等の回
路リアクタンスが存在する。従って、転流時の”／ｄｔ
抑制のために回路に追加するりアクドルは小さくて良（
、また、無くても良い場合が多い。しかし、本装置では
交流電源であるコンデンサと、２台のコンバータ間には
配線のＬ （ＩＪアクドル）分のみが有るだけである。
タ２は、いわゆる他励式の回路であり、との転流はコン
デンサ３に確立する電圧により行なわれる。このコンデ
ンサ電圧は、コンバータ２を点弧動作させることによっ
て確立するものであり、通常、この周波数は電源のそれ
よりもかなり高くとられる。本装置が安定に動作してい
るときは、このコンデンサ３はあたかも２台のコンバー
タ２の高周波交流電源として考えることができ、いわゆ
る転流コンデンサと杜性格が異なっており、この２台の
コンバータ２の転流は、ｉ！源転流と同様であると考え
られる。ところで、通常、コンバータを交流電源に接続
して動作させたとき、電源とサイリスタ間に社電源自身
のインピーダンス、トランスのもれリアクタンス等の回
路リアクタンスが存在する。従って、転流時の”／ｄｔ
抑制のために回路に追加するりアクドルは小さくて良（
、また、無くても良い場合が多い。しかし、本装置では
交流電源であるコンデンサと、２台のコンバータ間には
配線のＬ （ＩＪアクドル）分のみが有るだけである。
小容量の装置ではサイリスタにも余裕がとれ、また、配
線も通常のケーブルで引き回すので、あえてｄｉ／ａｔ
抑制用のりアクドルを追加する必要は無かった。しかし
、大容量の装置とするときには、サイリスタを比較的ク
リティカルな定格で使用する場合が多くなり、また、配
線もブスバーとなるため１、配線のＬ分だけではサイリ
スタにストレスがかかつてしまうことになる。従って、
コンデンサとサイリスタの間の何処かに、リアクトルを
挿入することが必要となる。
線も通常のケーブルで引き回すので、あえてｄｉ／ａｔ
抑制用のりアクドルを追加する必要は無かった。しかし
、大容量の装置とするときには、サイリスタを比較的ク
リティカルな定格で使用する場合が多くなり、また、配
線もブスバーとなるため１、配線のＬ分だけではサイリ
スタにストレスがかかつてしまうことになる。従って、
コンデンサとサイリスタの間の何処かに、リアクトルを
挿入することが必要となる。
そとで、ブリッジ各アームに第２Ａ図の様にアノードリ
アクトル１１を設ける方法が考えられるが、この場合、
リアクトルの数が多くなって回路構成が複雑になるとと
もに、アノードリアクトル１１のインダクタンス値も比
較的大きなものが要求されるため、コンバータの外形寸
法が大きくなってしまう。そこで、この問題を解決する
ための別の方法として、第２Ｂ図の如くリアクトル１２
を設けることが考えられる。しかしながら、このように
すると、回路構成は確かに簡易と表るが、２台のコンバ
ータの転流干渉を助長する結果となってしまう。このこ
とは、コンデンサを交流電源とみなして考えたとき、リ
アクトルによる電源インピーダンスを持つ電源に２台の
コンバータを直接並列接続して運転する場合を想定すれ
ば容易にわかることである。
アクトル１１を設ける方法が考えられるが、この場合、
リアクトルの数が多くなって回路構成が複雑になるとと
もに、アノードリアクトル１１のインダクタンス値も比
較的大きなものが要求されるため、コンバータの外形寸
法が大きくなってしまう。そこで、この問題を解決する
ための別の方法として、第２Ｂ図の如くリアクトル１２
を設けることが考えられる。しかしながら、このように
すると、回路構成は確かに簡易と表るが、２台のコンバ
ータの転流干渉を助長する結果となってしまう。このこ
とは、コンデンサを交流電源とみなして考えたとき、リ
アクトルによる電源インピーダンスを持つ電源に２台の
コンバータを直接並列接続して運転する場合を想定すれ
ば容易にわかることである。
第３図はこの発明の実施例を示す構成図である。
上述の如き問題点を解決すべく、この実施例は各コンバ
ータ２の交流入力側にリアクトル１３を設けた点が特徴
である。つまり、このようにすることにより、第２Ａ図
の如く各アーム毎にリアクトルを設けて回路を複雑化す
ることもなく、また、第２Ｂ図の如く２台のコンバータ
を直接々続して転流干渉を助長させることもな（、転流
時の電流変化率ｄｉ／ａｔを抑え、かつ２台のコンバー
タ相互の転流干渉を防止するようにしたものである。
ータ２の交流入力側にリアクトル１３を設けた点が特徴
である。つまり、このようにすることにより、第２Ａ図
の如く各アーム毎にリアクトルを設けて回路を複雑化す
ることもなく、また、第２Ｂ図の如く２台のコンバータ
を直接々続して転流干渉を助長させることもな（、転流
時の電流変化率ｄｉ／ａｔを抑え、かつ２台のコンバー
タ相互の転流干渉を防止するようにしたものである。
なお、上記では他励コンバータを２台用いた回路方式に
ついて説明したが、この発明は、複数台の他励コンバー
タの交流側を共通のコンデンサに接続する回路方式に対
しても、同様にして適用することができる。
ついて説明したが、この発明は、複数台の他励コンバー
タの交流側を共通のコンデンサに接続する回路方式に対
しても、同様にして適用することができる。
この発明によれば、２台或いは複数台の他励コンバータ
の交流側をコンデンサに接続し、コンバータを動作させ
ることによってコンデンサに確立するコンデンサ電圧を
もとに、コンバータ自身が転流を行なう電力変換装置に
おいて、転流電流を抑制するりアクドルをコンデンサと
コンバータのサイリスタ間の電路に取り入れたため、サ
イリスタに加わるストレスを低減することができ、これ
により、装置の大容量化が可能となる。このりアクドル
は各コンバータの交流入力側に取り付けるものであり、
サイリスタの各アームに取り付けるアノードリアクトル
に対して、回路構成が簡易となる利点を有するものであ
る。さらに、各コンバータに分割して配置されるため、
コンバータ間の転流干渉も抑制することができ、装置の
より安定な動作を期待することができる。
の交流側をコンデンサに接続し、コンバータを動作させ
ることによってコンデンサに確立するコンデンサ電圧を
もとに、コンバータ自身が転流を行なう電力変換装置に
おいて、転流電流を抑制するりアクドルをコンデンサと
コンバータのサイリスタ間の電路に取り入れたため、サ
イリスタに加わるストレスを低減することができ、これ
により、装置の大容量化が可能となる。このりアクドル
は各コンバータの交流入力側に取り付けるものであり、
サイリスタの各アームに取り付けるアノードリアクトル
に対して、回路構成が簡易となる利点を有するものであ
る。さらに、各コンバータに分割して配置されるため、
コンバータ間の転流干渉も抑制することができ、装置の
より安定な動作を期待することができる。
第１図はいわゆるエネルギー転送用コンバータ（ＩＣＢ
）を用いた超電導コイル駆動システムを示す構成図、第
２Ａ図はＩＣＢにおけるコンバータ相互の転流干渉を抑
制するとともに転流電流の変化率を抑制する方法の一例
を説明するための説明図、第２Ｂ図は特に転流電流の変
化率を抑制する方法の他の例を説明するための説明図、
第３図はこの発明の実施例を示す構成図である。 符号説明 １・・・・・・エネルギー転送用コンバータ（ＩＣＢ）
、２・・・・・・他励ブリッジコンバータ、３・・・・
・・コンデンサ、４・・・・・・超電動コイル、５・・
・・・・直流リアクトル、６・・・・・・整流器、１１
，１２，１３・・・・・−リアクトル。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人弁理士 松 崎 清 １ＪＩＩｅ 第２Ａ図 第 ３ 図
）を用いた超電導コイル駆動システムを示す構成図、第
２Ａ図はＩＣＢにおけるコンバータ相互の転流干渉を抑
制するとともに転流電流の変化率を抑制する方法の一例
を説明するための説明図、第２Ｂ図は特に転流電流の変
化率を抑制する方法の他の例を説明するための説明図、
第３図はこの発明の実施例を示す構成図である。 符号説明 １・・・・・・エネルギー転送用コンバータ（ＩＣＢ）
、２・・・・・・他励ブリッジコンバータ、３・・・・
・・コンデンサ、４・・・・・・超電動コイル、５・・
・・・・直流リアクトル、６・・・・・・整流器、１１
，１２，１３・・・・・−リアクトル。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人弁理士 松 崎 清 １ＪＩＩｅ 第２Ａ図 第 ３ 図
Claims (1)
- 被数の他励変換器の各交流側をそれぞれ同一のコンデン
サに接続し該変換器の動作によって確立するコンデンサ
電圧を交流電源として各変換器自身が転流動作を行なう
電力変換装置において、前記変換器における転流時の電
流変化率および変換器相互の転流干渉を抑制するために
、各変換器の交流入力側の各相にそれぞれリアクトルを
設けてなることを特徴とする電力変換装置の転流回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59065846A JPS60213270A (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | 電力変換装置の転流回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59065846A JPS60213270A (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | 電力変換装置の転流回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60213270A true JPS60213270A (ja) | 1985-10-25 |
| JPH039708B2 JPH039708B2 (ja) | 1991-02-12 |
Family
ID=13298779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59065846A Granted JPS60213270A (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | 電力変換装置の転流回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60213270A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5311418A (en) * | 1989-11-20 | 1994-05-10 | Magnus Lalander | HVDC DC to DC converter with commutating transformer |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5780269A (en) * | 1980-11-04 | 1982-05-19 | Mitsubishi Electric Corp | Thyristor converting device |
-
1984
- 1984-04-04 JP JP59065846A patent/JPS60213270A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5780269A (en) * | 1980-11-04 | 1982-05-19 | Mitsubishi Electric Corp | Thyristor converting device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5311418A (en) * | 1989-11-20 | 1994-05-10 | Magnus Lalander | HVDC DC to DC converter with commutating transformer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH039708B2 (ja) | 1991-02-12 |
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