JPS61227638A - 電力変換装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は複数個の単位電力変換器を並列運転して、電力
変換を行なう電力変換装置の保護の信頼性を向上させる
ことができる電力変換装置に関する本のである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

本発明が適用される電力変換装置としては１整流装置、
インバータ装置、サイリスタモータドライブ装置など種
々のものがあるが、ここではインバータ装置を例にとり
説明する。従来例は東芝しビエー３９巻５号Ｐ４６１〜
４６９などに示されている。

第３図に従来のインバータ装置の例を示す〇このインバ
ータ装置は１２／４ルス方式の構成で、単位インバータ
回路を並列運転するものである。

この図において、１１は入力交流電源、１２は入力変圧
器、１３１と１３．は整流器、１４１と１４＝は直流リ
アクトル、１５１と１５．はインバータ、ＪｌＦは電動
機、１７は制御回路、１８１と１１１１は整流器１３１
と１３２のノ譬ルス増幅器、１９１と１９２はインバー
タ１５１と１５３のパルス増幅器である。

第３図において、入力交流電源１１の交流電力は入力変
圧器１２を介して整流器１３１と１３！により直流電力
に変換され、この直流電力を直流リアクトル１４．と１
４２で平滑化した後、インバータ１５１と１５２で交流
電力に逆変換する。この逆変換した交流電力を電動機１
６に供給し、電動機１６０回転数を制御するが、この制
御は制御回路１７によって行なわれ介して、整流器７３
．．１３ｇやイン／く一タ１５１ｅ１５ｚに供給される
Ｏ 第３図に示す従来のインバータ装置の詳細な動作原理は
公知である念め詳述をさけるが、これらの保護方式につ
いて、従来の問題点を以下述べる。第３図に示す従来の
インバータ装置は種々の故障に対する保護が実施されて
おり、それぞれの事故は最終的に過電流や過負荷として
検出、保護されている。一般に過電流となる事故は速や
かに保護停止されるが、過負荷となる事故は一般に所定
時間後（例えば３０秒〜６０秒後）にしか検出されず、
しかも駆動する電動機１６の負荷条件によっては、故障
が発生しているにもかかわらず検出できないケースも発
生することがある。

この例としては、第３図において、パルス増幅器１８１
　　ｍ　１８　！　　？　１９　ｔ　　ｔ　１９　ｚの
断線や整流器１３１ｒ１３２のサイリスタダート回路の
断線などが発生した時、電動機１６の出力ｋＷが５０％
以下でよければ過負荷検出できず、運転を継続してしま
う。従ってこの状態より負荷が増加するまで保護がされ
ず、システム保映が遅れてしまう問題点があった。この
例としては、従来の保護方式を採用したインバータ装置
によってゲインの給水ポンプなどゲイン補機を駆動すれ
ば、前記のような事故時に保護が不充分で、保護回路が
動作した時点ではゲインの水不足、失火などシステムの
重大事故に発展する危険性があった。

他方前記する回路構成要素の断線などの事故は、個々の
回路構成要素に検出回路を設ければ、検出することは技
術的に可能であるが、非常に多数の検出回路を必要とし
、装置の構成や経済性の面で冥用化が困難であった。

〔発明の目的〕

本発明は前記の従来の欠点に鑑みてなされたもので、各
回路構成要素の断線や不動作などの内部故障を簡単な検
出回路で保護できる信頼性の高い電力変換装置を提供す
ることを目的としている。

〔発明の概要〕

本発明は、前述目的を達成するために複数個の単位電力
変換器の入力電流や出力電流のそれぞれを検出し、その
検出電気信号を比較して、その検出電気信号に所定値以
上の差が発生した時に、単位電力変換器の何れかに構成
要素の断線や不動作などの内部故障が発生したと判断し
て保護するもので、本発明の保ａ方法を採用すれば、簡
単な検出回路で信頼性の高い保護を行なう電力変換装置
を提供することができる。

〔発明の実施例〕

本発明の実施例を第１図に示す。この図において、前述
の第３図と同一番号を符した各回路構成要素は同一機能
の回路構成要素であり、説明を省く。２０．と２０２は
電流検出器、２１は差電流検出器である。

第１図において、電流検出器２０１は入力変圧器１２よ
り整流器１３１．直流リアクトル１４Ｋ、インバータ１
５１ｔ−介して電動１！１６に、また電流検出器２０２
は同様に整流器１３２、直流リアクトル１４２、インバ
ータ１５１を介して電動機１６に供給する゛電流を検出
しており、入力変圧器１２より電動機１６までのそれぞ
れの電流ルートで、パルス増幅器１８１＋１８２＋１９
１．１９．０断線や、整流器１３１ｅ１３２のサイリス
タの不動作などの内部故障が発生すれは、を流検出器２
０１と２０．の検出する検出電気信号に差を生じること
になる。

この検出′眠気信号の差が発生した時、差を流検出器２
１で許容値を越える（所定値以上の）検出電気信号の差
かどうかを判別し、保護を行なう。この様子を第２図を
用いて説明する。

第２図において、（＆）は整流器１３１の出力電流、（
ｂ）は整流器１３．の出力電流、（Ｃ）は差電流検出器
２Ｉの検出信号を示す。時刻ｔ１以前には電流検出器２
０１と２０２が検出する検出電気信号は、整流器１３！
と１３２の電流バランス上許容される電流差しか信号差
がないが、時刻ｔ１の直前に整流器１３２またはインバ
ータ１５２が不動作となるような内部故障が発生す差要
因としては、主回路の断線や制御信号の断線、回路構成
要素そのものの故障による不動作などがある。時刻ｔ１
において、電流検出器２０！と２０．の検出電気信号の
差が所定値以上となると、差電流検出器２１が第２図（
、）に示す如く検出信号を出力し、制御回路１１を停止
させて、時刻ｔ２でインバータ装置を保ｊ停止させるこ
とができる。

以上の如く、それぞれの電流ルートに流れる電流に対応
した検出電気信号を比較して、その差が所定値以上とな
った時にインバータ装置を保護停止するようにすれば、
簡単な保護回路によって速やかに単位電力変換器の不動
作を検出して保護することができる。従って前記するよ
うなボイラ補機などにインバータ装置を適用してもシス
テムの重大事故に発展する前にシステム保護を行なうこ
とができる。

第１図では、電流検出器２０１と２０２を整流器１３１
と１３３の入力側に設けているが、入力変圧器１２より
電動機１６までのｔ流ルートのどの部分に挿入しても、
前記する検層方式を実現することが可能であり、本発明
では電流検出器２０１と２０−の挿入箇所を特に限定す
るものではない。

更に、差電流検出器２１の構成を本発明では特に限定す
るものではなく、演算増幅器（オペレージ雪ンアング）
を使用した比較回路や、ディジタル信号の比較回路とし
て、公知の種々の回路技術によって構成することができ
る比較検出器であれば良い。

差電流検出器２１０入力信号は、単位電力変換器□の電
流に対応した検出信号のみばかりではなく、電力に対応
した検出信号など電流に関連した検出電気信号であれば
良い。

電力変換装置の主回路構成を特に限定するものではなく
、本発明は、複数個の単位電力変換器を使用した電力変
換装置ならばどのようなシステムにも適用できる。

その他、本発明の要旨を変更しない範囲において、実施
できることが明らかである。

〔発明の効果〕

以上説明のように本発明によれば、単位電力変換器を複
数個組み合せて構成された電力変換装置において、１部
の単位電力変換器の出力電力が減少するような単位電力
変換器の内部故障を簡単な検出回路によって速やかに検
出して保護することができる。

従って信頼性の高い電力変換装置を提供することができ
、この電力変換装置を適用したシステムの保護信頼性も
大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電力変換装置の一実施例を示すブロッ
ク図、第２図は第１図の動作を説明するための本発明の
波形例、第３図は従来の電力変換装置のブロック図であ
る。 １１・・・入力交流電源、１２・・・入力変圧器、す １：１１．１３２・・・整流器、１４１，１４．・・・
倉イク１１し 倉幡、１５１．Ｉｓ、・・・インバータ、１６・・・電
動機、１１・・・制御回路、Ｉｌｌ、１１１□・・・ノ
クルス増幅器、１９１．１９．・・・ノタルス増幅器、
２０１．２０．・・・電流検出器（検出器）、２１・・
・差電流検出器（比較検出器）。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 単位電力変換器を複数個組み合せて構成した電力変換装
   置において、それぞれの前記単位電力変換器の入力から
   出力までの電流ルートの何れかに検出器を設け、それぞ
   れの前記単位電力変換器の主回路電流に関連した電気信
   号をそれぞれの前記検出器で検出し、該検出信号を比較
   して所定値以上の信号差が発生した時保護信号を出力す
   る比較検出器を具備したことを特徴とする電力変換装置
   。