JPS6188723A

JPS6188723A - インバ−タの入力過電圧保護回路

Info

Publication number: JPS6188723A
Application number: JP59206341A
Authority: JP
Inventors: 俊彦石田; 相沢　英俊
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-10-03
Filing date: 1984-10-03
Publication date: 1986-05-07

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】〔発明の利用分野〕本発明は、インバータの過電圧保護に係り、特に、イン
バータの運転を停止する事なく負荷急変時・電源電圧急
変時の過電圧からインバータを保護する回路に関する。

〔発明の背景〕

インバータの直流入力側平滑コンデンサに並列に挿入さ
れる制限抵抗とサイリスタの直列回路よシ構成される第
５図に示す従来の保護回路では、負荷急変、電源電圧急
変によシ、インバータに過電圧が印加されると、サイリ
スタを点弧し、入力平滑コンデンサに過充電された電荷
を放心する事によシ、インバータを保護する。この保護
回路が用いられている一例としては、日立評論第６３巻
（１９８１年）７７５頁、ｒＧＴｏインバータによる車
輛用誘導電動機の制御」坪井孝他著があるうこの保護回
路では、過電圧が発生し、一度保護回路が動作すると、
保護回路の働きで入力電圧が正常に戻った場合にも、保
護回路側ではサイリスタの電流を遮断する手段がない。

このＭ！、流を遮断するには主回路の遮断器を開くため
、インバータは継続して運転する事ができなかった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、保護回路作後も、インバータの継続運
転を可能とする過電圧保護装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、過電圧保護動作完了後は、インバータ
の主回路電流を遮断する事なく保護回路の電流を遮断し
得るような回路および素子を、保護回路のスイッチとし
て用いたことにある。

〔発明の実施例〕

第１図をζ本発明の一実施例を示す。今、電圧検出装置
１０で、インバータｌの入力側平滑コンデンサ２の両端
の電圧を監視する。インバータの負荷３の急変、または
、インバータの入力電源４の電圧急変により、コンデン
サ２０両端の電圧が、比較器１１で設定した電圧を超え
ると、１１は異常電圧検出パルスをゲートパルス発電器
１２に送９．１２は、このパルスによ）ゲートパルスヲ
発生じ、逆導通丈イリスタフを点弧する。逆導通サイリ
スタ７が点弧すると、過充電されたコンデンサ２の電荷
が、制限抵抗６と逆導通サイリスタ７を通して放電され
、コンデンサ２の両端の電圧、すなわち、インバータ１
の入力電圧は降下していく。同時に、逆導通サイリスタ
７には、入力電源４を直流リアクトル５と制限抵抗６を
通して短絡した電流が流れる。また、転流コンデンサ９
には、逆導通サイリスタ７の点弧前には第１図に示す極
性に電荷が蓄えられておシ、ティリスタフの点弧によシ
、サイリスタ７に転流リアクトル８との間で決まる周期
の振動電流を流す。コンデンサ２の放電々流１１、電源
４の短絡電流ｉ１、転流コンデンｆ９の放電々流、さら
に、逆導通サイリスタに流れる１Ｉ−ｉ３の合成電流ｉ
４の概形を第２図に示す。

第２図のｉ４の波形に示すｔ、ｘｔｌの期間に過充電さ
れたインバータ入力平滑コンデンサ２のエネルギが、制
限抵抗によシｔｌ　、２・／　　　ｔｌＲｄｔｔ。

で表される量消費され、これによシ、インバータ２は過
電圧よシ保護される。さらに、ｔｌ〜ｔ！の期間に、逆
導通サイリスタ７は、外部よシ制御する事なく、自動的
に消弧する。これら一連の動作は、Ｌ、Ｃ凰、Ｒ，Ｌｔ
＋Ｃｒを適当な値に選ぶ事で可能となる。−回の点弧で
過電圧保護が不十分な場合は、点弧を複数回繰り返す事
によシ、保護領域を広げる事ができる。

本実施例によれば、サイリスタの消弧のために、制御回
路を必要とせず、回路を複雑化する事なく過電圧保護装
置を同上させる事ができる。また、過電圧の度毎に、遮
断器１３を動作させる必要がないため、遮断器の長寿命
化インバータ運転の簡易化が期待できる。

この他に、第２図の逆導通サイリスタ７及び転流回路８
，９をＧＴＯ１４に置き換えた第３図の回路、及び第２
図の逆４通サイリスタを逆阻止サイリスタ１５とダイオ
ード１６の逆並列回路で置き換えた第４区の回路が本発
明の実施例として考えられる。ＧＴＯ１４を用いた第３
図の回路では、消弧ゲート信号を作る必要があるが、第
２図の回路に比較し、設計の自由度は犬きくなる。逆阻
止サイリスタ１５とダイオード１６を用いた第４図の回
路は基本的に第２図の回路と等価である。

また、以上いずれの実施例も、ゲート点弧回路は入力平
滑コンデンサ１２の両端の電圧を測定する事によって動
作するが、第１図および第４図で示す実施例では、その
変形として、スイッチング素子自身に印加される電圧に
よってゲートを点弧する方法が考えられる。第１図の実
施例の変形と第４図の実施例の変形とは、基本的に等価
であるから、ここでは第１図の実施例の変形を示す。第
１図の実施例の変形として、逆導通サイリスタ７に印加
される電圧によってゲートを点弧する方法には、第６図
及び第７図に示す二連シの方法が考えられる。第６図の
実施例では、逆導通サイリスタ７のＡＫ間を電圧検出回
路１７で監視し、この電圧が比較器１８で設定した電圧
を超えると、比較器１８は異常電圧検出パルスをゲート
パルス発生器１９に送り、逆導通サイリスタ７を点弧し
、インバータ入力の過電圧保護動作を始めるウサイリス
タ７の点弧以後の動作は実施例１と同様である。一方、
第７図の実施例は、逆導通サイリスタ７に自己点弧回路
２０を設けた過電圧保護回路である。この実施例では、
ゲート回路に制御電源を用意する必要がなく、回路が単
純なものとなる。

第６図及び第７図の実施例は、逆導通サイリスタ７のか
わシに、逆阻止サイリスタとダイオードの逆並列接続を
置く事により、第４図の変形実施例とする事ができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、インバータの運転を停止する事なく、
負荷急変時・電源電圧変動時の過電圧から、インバータ
を保護する事ができるので、過電圧設定値を下げる事に
より、過電圧保護機能を向上する事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は、第４啄
悼、本発明の他の実施例の回路図、第５凶は、従来の公
知何回である。１・・・インバータ本体（但し、直流入力側平滑コンデ
ンサを除く）、２・・・インバータ直流入力側平滑コン
デンサ、３・・・インバータ負荷、４・・・直流ｉ源、
５・・・Ｄ（ｌアクドル、６・・・制限抵抗、７・・・
逆導通サイリスタ、８・・・転流リアクトル、９・・・
転流コンデンサ、１０．１７・・・電圧検出装置、１１
．１８・・・比較器、１２．１９・・・ゲートパルス発
生器、１３・・・直流遮断器、１４・・・ＧＴｏ、１５
・・・サイリスタ、１６・・・ダイオード、２０・・・
自己点弧回路。・　　代理人　弁理士　高橋明夫箸１図第２図りＩＬ・”ｗ二二第６図

Claims

【特許請求の範囲】１、インバータと、インバータの直流入力側平滑コンデ
ンサに並列に挿入される抵抗とスイッチの直列回路より
構成され、前記スイッチが、逆導通サイリスタと、このサイリスタ
に並列に挿入されるリアクトルとコンデンサの直列接続
による強制転流回路よりなることを特徴とするインバー
タの入力過電圧保護回路。２、前記スイッチが、ＧＴＯよりなることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のインバータ入力過電圧保護
回路。３、前記スイッチが、逆阻止サイリスタと、これに並列
に接続されるリアクトルとコンデンサの直列接続による
強制転流回路、さらに前記サイリスタに逆並列に接続さ
れるダイオードよりなることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のインベータの入力過電圧保護回路。