JPS62181687A - 次同期および超同期カスケ−ド接続スタチツクコンバ−タおよびその作動方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、特許請求の範囲第１項記載の次同期および超
同期のカスケード接続スタチックコンバータから出発し
ている。また本発明は、この形式のカスケード接続スタ
チックコンバータの作動方法にも関する。

従来の技術および発明が解決しようとする問題点 本発明の上位概念は、例えばＰ、Ｚｉｍｍｅｒｍａｎｎ
著の学位論文、”　ｆｆｂｅｒ　ｕｎｄ　ｕｎｔｅｒｓ
ｙｎｃｈｒｏｎｅＳｔｒｏｍｒｉｃｈｔｅｒｋａｓｋａ
ｄｅ　ａｌｅ　５ｃｈｎｅｌｌｅｒ　Ｒｅｇｅｌａｎ−
ｔｒｉｅｂ　”　、　Ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅ　Ｈｏｃｈ
ｓｈｕｌｅ　Ｄａｒｍｓｔａｄｔ。

１９７９年、第３９−４１頁および第８４−９１頁から
公知でちるような、次同期および超同期のカスケード接
続スタチックコンバータ公知技術に基いている。そこに
おいて、零から同期回転数の２倍までの回転数調整に対
する、直流中間回路を有するＡＣ−ＡＣコンバータにお
いて、中間回路電流、の環流調整が行われる回転数調整
は、電源側のスタチックコンバータによって行われるよ
うになっている。非同期機側のスタチックコンバータは
、電源側のスタチックコンバータから供給される電流ヲ
、雇人トルクが生じるように、回転子回路に加えるとい
う課題を有している。固定子電圧および回転子位置を調
整する点弧時点計算機が、所属のパルスを送出する。同
期回転数の近傍において非同期機のスリップリングから
、十分な転流電圧が取り出せないとき、非同期機側のス
タチックコンバータは中間回路のクロック制御に従って
このようにして実現される電流の流れない休止期間にお
いて引き続いて切換られる。中間回路クロックＩ制御に
対する命令は、中間回路チョークに２ける電圧の零点通
過に基いて同期されかつ中間回路チョークに並列に設け
られている短絡サイリスタが点弧さｎる。中間回路電流
に対する零電流検出器は非同期機側のスタチックコンバ
ータの点弧パルス発生器をトリガする。中間回路網 クロック制御による電源溝無効電力の同時調整は行わｎ
ていない。

西独国特許出願公開第２９３５３２０号公報から、モー
タのロータが、直流中間回路を有するコンバータを介し
て電源網に接続されている、モータ制御装置が公知であ
る。コンバータの配電源側のスタチックコンバータに対
して、電流調整が行われる回転数調整が行われておりか
つ機器側のインバータに対しては無効電力調整が行われ
ており、その際点弧角度は付加的に、モータの２次巻線
に誘起される誘起電力基準位相に依存している。その際
、進み無効電力を発生する移相器を必要とすることは、
不都合である。

非同期機側のスタチックコンバータは、ロータ電圧を用
いて転流され、その結果モータは電源網からの無効電力
にのみ関係していて、電源側に回生ずることはできない
。超同期作動は、駆動側からは不可能である。

西独国の・雑誌：　Ｒｅｇｒｌｕｎｇｓｔｅｃｈｎｉｓ
ｃｈｅ　Ｐｒａｘｉｓｕｎｄ　Ｐｒｏｓｅｓｅ−Ｒｅｃ
ｈｅｎｔｅｃｈｎｉｋ　９　（１９７３年）、第２１７
−２２１頁から、コンバータ給電される非同期機の回転
数調整に対して、座標変換器における直角有効および無
効成分を、電源側のスタチックコンバータに対する電流
絶対値成分および非同期機側のスタチックコンバータに
対する位相角に変喚することが、公知である。その際ス
テータ電流は、トルク全形成する有効成分および流、ｔ
ｔ’＜規定する活動成分においてｈ周整さｎるが、電源
無効電力およびロータ電流は調整されない。その際、１
つのストランドの電流を次のストランドに転流するため
に、消弧サイリスタおよび相応に充電される消弧コンデ
ンサが必要である点は、不都合である。

スイス国の会社報”　Ｂｒｏｗｎ　Ｂｏｖｅｒｉ　Ｍｉ
ｔｔｅｉｌｕ−ｎｇｅｎ４１５（１９８２年）第１４２
−１００頁−にば、山岳地域に９ける玲水に対する大型
うづ巻きポンプおよび２　Ｍ　Ｗ−２０Ｍ　Ｗの電力頭
載に２ける発電所に対する回転数可変駆動部としてスリ
ップリングモータ２よび次同期カスクード接続スタチッ
クコンバータを有する駆動装置が記載さ九ている。その
際直流中間回路部を有するＡＣ−ＡＣコンバータは全部
に対してではなく、モータのスリップ電力に対してのみ
、その定格電力の３０％−５０％に相応して、設計され
ていハばよい。ＡＣ−ＡＣコンバータ′、Ｔ）ｉｔｉ制
御されない、非同期ｉ幾・Ｕｌｌｌのスタチックコンバ
ータは、そのブリッジアームにおいてダイオードを有す
る。直流中間回路に？いて、高速スイッチを用いて橋絡
可能な、電源切換の際中間回路の電流全制限する中間回
路抵抗が設けらｎている。この形式のカスケードは、次
同期の際電動機としてのみ、また超同期の際発電機とし
てのみ作動することができる。更に、所要態動電力に応
じるために、少なくとも１つのｃｏｓφ補償装置が必要
である。

特許請求の範囲第１項Ｐよび第６項に記載されている本
発明の課題は、次同期の作動領賊において発電機として
も作動可能であり、超同期作動に分いて電動機と１．て
も作動可能であり、しかも同時に電源無効電力を調整可
能とした、次同期および超同期カスケード接続スタチッ
クコンバータ並びにその作動方法を提供することである
。

発明の効果 本発明の利点は、次同期および超同期のカスケード接続
スタチックコンバータを、従来のものよりも広範囲に便
用可能であるという点にある。有効電力の他に、無効電
力も調整可能であるので、特別なｃｏｓφ補償装置を省
略することかできる。容量性の無効電力全電源網に回生
ずることによって、コストを低減することができる。転
流コンデンサを必要としない制御可能な交流電流ブリッ
ジを有する簡単な電源側および非同期機側のスタチツク
コンバータ金使用できる点も、有利である。消弧占動回
路等のような強制伝流補助手段も不要である。

重要な公知技術としては加的に、スイス国会社報　”　
　Ｂｒｏｗｎ　　Ｂｏｖｅｒｉ　　Ｍｉｔｔｅｉｌｕｎ
ｇｅｎ　　４　　／　　５（１９８２年）第１５１−１
５６頁”を挙げたい。そこには、回転数可変、ｊ、駆動
装置として、４象限コンバータ２よび励磁機調整素子を
有する同期モータが記載さハている。コンバータは、双
方とも直流電圧側（ｌて分いて直流中間回路を介して平
滑チョークに結合されている、６相ブリッジ回路に２け
る２つの、同形式の制御されるスタチックコンバータか
ら成っている。電動機影作動において、電源ｆｉｌ！ｌ
のスタチックコンバータは整流器として動作し、非同期
機側のスタチックコンバータは、同期モータに可変の周
波数および電圧を供給するインバータとして動作する。

発電機影作動（制動作動）に寂いて、双方のスタチック
コンバータはその役割を交換する。

２つのスタチックコンバータは、即ち電源側のスタチッ
クコンバータが電源電圧によって、非同期機側のスタチ
ックコンバータは非円ＩｔＩ１機゛電圧によって、外部
転流さ、ンＬる。電流調整器が配属されている回転数調
整器から成る第１０カスケード調整器は、調整される電
源側のスタチックコンバータであるとする。励磁機電流
調整器が配属されている固定子電圧調整器から成る第２
のカスケード端整器は、接輪励磁の調整素子を制御する
。非常に低い周波数においては十分でない機器電圧によ
る機器側のスタチックコンバータの自己始動のため、０
ないし数Ｈｚの領域のスタートのために、中間回路にお
ける直流電流のパルスが使用される。− 雑誌Ｎｅｕｅ　Ｔｅｃｈｎｉｋ（ＮＴ）　Ｎｒ、　６　
（１９７４年）第２１５−２２７頁から、機器側の制御
装置の基準電圧が、近傍に取シ付けらｎたロータ回転磁
界発生器において機器回転数および電源電圧かう計算さ
れる、コンバータカスケードを有する電源結合変換器５
０／　Ｌ６　２１５　Ｈｚの有効および無効電力調整が
公知である。ロータ電流の振幅および位相を前以て決め
ることによって、機器の有効電力、回転数および無効電
力ないしＣＯ８φが調整される。電源結合変換器は、次
同期作動においても超同期作動においても動作すること
ができる。ロータスクチックコンバータとして、電源転
流される、制御可能な直接形ＡＣ−ＡＣコンバータが使
用される。

実施例 次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳絹に説
明する。

第１図において、１は、電源電圧ＵＮおよび電源周波数
ｆＮを有する６相の配電梠である。そ八は、電源スィッ
チ２２よび変流器ないし電係電流検出？３３を介して、
一方において６相のステータリードを介して非同期モー
タないしスリップリングロータを有する非同期機５のス
テータまたは界磁巻線に接続されており、他方において
３相の電力変換器トランスないしコンバータトランス１
７の１次巻線に接続されている。

入力側において電源電流検出器３に接続されているシュ
ミットトリガないし前以て決めることができる過電流限
界値を有する過電流＃断器４は、過電流限界値を上回る
過電流に依存して、過電流による次同期および超同期の
カスケード接続スタチックコンバータの損傷を回避する
ために、電源スィッチ２を開放する。

コンバータトランス１７０２次巻線は、一方においてコ
ンバータ電流検出器１６を介して、コンバータ３６の電
源側のスタチックコンバータ１２の交流電圧出力側に接
続さｎておジ、他方において補助ないし制御回路トラン
ス１８の１次巻線に接続されている。電源電圧ＵＮに比
例する電圧が取り出し可能である、制御回路トランス１
８０２次巻線は、ロータ回転磁界発生器２２、電源側の
スタチックコンバータ１２に対する点弧パルスを発生す
る電源側の点弧パルス発生器２４と、有効および無効電
流実際値検出装置２５に接続されている。例えば、上述
の雑誌Ｎ−Ｔ６（１９７４）第２２０頁、図６、から公
知である有効および無効電流実際値検出装置２５は、入
力側において更に、実際値電流に比例する電流信号が増
シ出し可能である、電源電流検出器３０出力仰）に接続
されている。出力側において有効および無効電流実際値
検出装置２５は、無効電流実際直に比例する無効電流実
際値信号工　を減算素子２９の”−″入力側ｘ に送出する。

直流電流中間回路を有するコンバータ３６は、電源側の
スタチックコンバータ１２の他に更に、機器側のスタチ
ックコンバータ１０、中間回路チョーク１１、中間回路
抵抗１３および中間回路スイッチ１４ｔ−有する。

２つのスタチックコンバータは、ブリッジアームにサイ
リスタを備えた３相のブリッジ回路として構成されてい
る。機器側のスタチックコンバータ１０のサイリスタの
直流側のカソードは、中間回路抵抗工、が流れる中間回
路チョーク１１を介して電源側のスタチックコンバータ
１２の直流側のアノードに接続されている。スタチック
コンバータ１０のサイリスタの直流側のアノードは、中
間回路抵抗１３を介してスタチックコンバータ１２のサ
イリスタのＭＫ側のカソードに接続されている。中間回
路抵抗１３に並列に、保護および制御回路３４の出力信
号に依存して制御される中間回路スイッチ１４、有利に
は、ターンオフ可能な、所謂ＧＴＯサイリスタが設けら
ｎている。

Ｕよ、は、中間回路抵抗１３における電圧降下全示し、
Ｕ□、は、中間回路チョーク１１を介する電圧降下を示
し、ＵｄＭは、機器側のスタチックコンバータ１０にお
ける直流電圧を示し、ＵｄＮは、電源側のスタチックコ
ンバータ１２における直流電圧を示している。その際次
の式が成り立つ： ＵｄＭ−ＵｄＮ＋Ｕ１３＋Ｕ１１ １５で示されているのは、零電流検知器２６の信号入力
側に通じてお９かつスタチックコンバータ１２の個別サ
イリスタに加わる電圧に比例しているサイリスタ電圧信
号Ｓ１５’！ｉ＝導くサイリスタ電圧信号線である。零
電流検知器２６の別の信号入力側は、コンバータ電流検
出器１６の、コンバータ電流に比例するコンバータ電流
信号ｓ１６が現れる信号出力側に接続されている。

非同期機５のロータ巻線は、ロータ電圧ＵＲを有する６
相のロータリードａ！を介して機器側のスタチックコン
バータ１０の交流電圧出力側に接続されている。ロータ
の軸に連結されている回転数発生器６は、回転数パルス
検出器７ｔ−介してロータの回転数に比例する信号を回
転数電圧変換器２０に送出する。この変換器は出力側に
て、回転数実際値信号ｎｘを減算素子２７の”−”入力
側］に送出する。”＋”入力Ｊｌｉ　を介して減算素子
には、中央制御部または装置゛訟視部３５から回転数目
標値信号ｎＷが、供給される。

減算素子２９には“＋”入力側を介して、この中央制御
部３５から無効電流目標値信号よりｗが供給さｎる。減
算素子２７の出力側は、出力側において調整信号ａが増
ジ出し可能である回転数調整器２８を介して直角座標全
極座標に変換する座標変換器３１の第１入力端に接続さ
ｔている。減算素子２９の出力側は、出力惧ｊにおいて
調整君号すが取り出し可能である無効電流調整器３０ｆ
：介して座標変換器３１の第２入力端に接続されている
。出力側において座標変換器３１は、減算素子３２の“
＋”入力側に供給される絶対値ないし電流目漂値信号エ
フ＝φフ５ておよび機器側の点弧パルス発生器２３の信
号入力側に供給される位相信号φ＝　ａｒｃ　ｔａｎ　
ｂ／ａを送出する。

減算素子３２は、コンバータ電流検出器１６の出力側に
接続されている“−″入力側を有する。減算素子３２の
出力側は、電流調整器３３を介して点弧パルス発生器２
４の信号入力側に接続されている。中央制御部３５に接
続されている保護および制御装置３４は出力側において
、６つの調整器２８．３０および３３，２つの点弧発生
器２３および２４、中間回路スイッチ１４および電源ス
ィッチ２に、次のように制御接続されている。即ち、パ
ルス作動に対する最小ロータ回転数ｎｍｉユの到達、安
全監視、半導体素子の過温度、冷却装置の故障、トラン
スの過負荷保護等に依存して、作動接続または遮断命令
を被制御装置に送出する。

ロータ回転磁界発生器２２の入力側は、一方において回
転数パルス検出器７の出力側に接続されており、他方に
おいてロータ軸の回転当た！１１１パルスを送出する同
期パルス検出器８の出力側に接続されている。ロータ回
転磁界発生器２２の出力側は、機器側の点弧パルス発生
器２３の信号入力側に接続されている。点弧パルス発生
器２３の別の信号入力側は、零電流検知器２６の出力側
に接続されている。

２０〜３４が付されている装置は、ＡＣ−ＡＣコンバー
タ３６に対する制御および調整回路１９を形成する。

第１図の次同期および超同期のカスケード接続スタチッ
クコンバータの動作について、以下第２図〜第６図に基
いて説明する。第２図において縦軸には、一方において
中間回路電流工□の、中間回路定格電流工ｄＮに対する
比、他方においてロータ電圧ＵＲの、ロータ停止時電圧
ＵＲ８に対する比ないしスタチックコンバータ１２にお
ける中間回路電圧Ｕ（ｌＮの、ＵＲｏに対する比が示さ
九ておシ、横軸にはロータ回転数ｎの、同期回転数ｎｓ
に対する比が示されている。解りやすくするために、物
理−量およびその信号は同じに示されている。

非同期機５の始動の際、電源スィッチ２が閉成されかつ
中間回路スイッチ１４が開放されている。中間回路抵抗
１３において電圧Ｕ工３が降下する。電源側のスタチッ
クコンバーター２は、調整領域の最低回転数に相応して
、そのインバータ終位置に制御される。非同期機５の加
速が大キクなるに従って、スタチックコンバーター２は
、始動電流および従ってＡＣ−ＡＣコンバータ３６の中
間回路電流工、が、前以て決めることができる値、例え
ば中間回路定格電流工ｄＮに一定に保持されるように、
調整される。

その際、スタチックコンバーター２は徐々に、ＵｄＮ／
　Ｉ　ＵＲｏ　ｌ　ｆ示す破線が表しているように、整
流器作動の方向に移行していく。

スタチックコンバーター２の始動領域は、ｎ／ｎ　＝０
，７−ｎｍ１゜の所で終了する。この値に相応するロー
タ回転数ｎ　Ｋ　＞いて、中間回路抵抗１３は中間回路
スイッチ１４の閉成（図示されていないＧＴＯサイリス
タの点弧）によって短絡され、その結果電圧降下Ｕ１３
は消失する。

同時にスタチックコンバーター２は再び、そのインバー
タの終位置に制御される。引き続く、０．７≦ｎ／ｎｓ
≦ｎＩｎａｘの領域において回転数調整は、パルス作動
およびＣＯ８φ補償を伴うスタチックコンバータ１２を
介してのみ打わ、する。

工□の経過は要求されるトルクと必要な無効電力によっ
て与えられる。

ロータ電圧ＵＲの値は、０≦ｎ／ｎｓ≦１の領域におい
て低下しかつその後再び上昇する。

領域０≦ｎ　／　ｎ８≦０，３５および０，７≦ｎ／ｎ
ｓ≦１において、スタチックコンバータ１２はインバー
タ作動に訃いて動作し、その際スタチックコンバータ１
７を介するエネルギーは、給電網１に供給される。領域
０，６５≦ｎ／ｎｓ≦０，７および１≦ｎ　／　ｎ８≦
ｎエエにおいて、スタチックコンバータ１２は、整流器
作動において動作し、その際付加的な電流は給電網から
取ジ出される。

１つの中間回路抵抗１３の代わりに、直列接続された、
２つまたは複数の個別に短絡可能な中間回路抵抗を使用
することができるのは自明であり、その際その場合切換
領域は相応に短縮される。

第６図ａ）および第４１ｇａ）に訃いて、そのパルス形
態が電源側のスタチックコンバータ１２によって発生さ
れる、中間回路電流工４の時間的な経過が示されている
。第３図ｂ）・・・ｄ）および第４図ｂ）・・・ｄ）に
は、６つの同じパルス形態のロータ位相電流エ　　エ　
および工ＲＷが、第ＲＵ−ＲＶ ６図ａ）ないし第４図ａ）に２ける中間回路電流工□と
の関連において時間ｔに依存して示されている。この場
合、パルス列は機器側のスタチックコンバータ１０に対
する座標変換器３１の位相信号φによって前以て決めら
れる。第６図ｂ）・・・ｄ）および第４図ｂ）・・・ｄ
）において付加的にロータ位相電圧Ｕ　　　ＵＰよび”
ＲＷおよびＲＵ−ＲＶ それらの位相位置が所属のロータ位相電流工ＲＵ、工　
および工ＲＷに対して図示されている。

ＲＶ 第６図ｂ）・・・ｄ）に訃けるパルス列は、列Ｕ１ｖＸ
ｗ２有する次同期発電機形作動または列Ｗ１Ｖ、Ｕを有
する超同期電動機形作動に相応する。

第４図ｂ）・・・ｄ）に２けるパルス列は、列Ｕ、Ｖ。

ｗ’ｌ有する次同期動機形作動または列Ｗ、Ｖ、Ｕを有
する超同期発電機形作動に相応する。

機器側のスタチックコンバータ１ｏが電源側のスタチッ
クコンバータ１２を介してパルス作動に強制転流される
ことが、重要である。そのために、中間回路電流工、は
短期間、即ち１゜μＳ〜６００μｓの領域において、有
利には２０μ８の期間、値零を取らなければならない。

零電流検知器２６を用いて、ＡＣ−ＡＣコンバータ電流
検出器１６によって検出される中間回路電流工ｄが、〈
１０Ａ・・・５０　Ａｓ有利には＜１ＯＡであるかどう
かが、検出される。同時に、零電流検知器２６を用いて
、スタチックコンバータ１２のサイリスタに分ける電圧
が、＞１０Ｖ・・・５０ｖ１有利には〉２０ｖであるが
どうがが、検査される。最小持続時間、最大電流（下回
っているか）および最小電圧（上回っているか）に対す
る６つすべての条件を満足しているとき、零電流検知器
２６によって点弧パルス発生器２３にｐいてスタチック
コンバータ１０に対スる点弧パルスが新しい点弧位置に
おいてトリガされ、その結果ロータ電流はスタチックコ
ンバータ１０全介して流れ、耶ち転流さｎる。

その際ロータ電流工　、■　および工ＲＷの擾ＲＵ　　
　　　ＲＶ 幅は、スタチックコンバータ１２にお−ける電源電流調
整部を介して前以て決めらｎかっロータ電流の位相は機
器側の制御装遣ないし点弧パルス発生器２３およびスタ
チックコンバータ１０金介して前以て決めら九る。機器
側の点弧パルス発生器２３の基準電圧は、計算装置ない
しロータ回転磁界発生器２２において機器回転数および
電源電圧から計算さ九る。

ロータ電流強の撮幅および位相を前以て決めることによ
って、第５図から解るように、非同期機５のトルクＭに
比例する有効電力Ｐないし回転数ｎおよび活動電力Ｑな
いし非同期機５のｃｏｓφが、調整される。回転数ｎは
例えば、同期回転数ｎ８の７５％〜１２５％の領域に訃
いて調整可能である。

第５図において、工　は磁化電流であり、工′、（工′
ＲＡ１　ＲＢ、■箸。）は非同期機器５のステー工′ りに基いて換算されるロータ電流相であジ、”Ｓｔ　（
１ＳｔＡ’　　ＳｔＢ・　”５ｔＣ）は７テー′電流で
あり、Ｕｓｔは、ステータ電圧である。点Ａは、誘導性
Ｃ０１３φを有する非同期機５のモータ作動を示してい
る。点Ｂは、容量性のＣＯ８φを有する非同期（幾のモ
ータ作動全示している。点Ｃは、容量性のＣ○日φを有
する非同期機器５の発電機作動を示している。

制御回路変換器１８は勿論、場合によっては省略するこ
とができる。回転数発生器６に代わって、ロータ軸に連
結されている（破線で示されている）６相のタコーメー
タ形発電機９を設けることができ、その場合その６つの
出力仰］は整流器装置２１を介して、回転数電圧変換器
２０の出力側における回転数実際値信号ｎ、ｘに代わっ
て、回転数実際値信号ｎｘ＊とじて、減算素子２Ｔの−
”入力側に供給さ詐る。そゎがらタコーメータ形発電機
９の６つの出力信号が、回転数パルス検出器７および同
期パルス検出器８の出力信号に代わって、ロータ回転磁
界２２にも供給される。

既述の次同期および超同期のカスケード接続スタチック
コンバータ並びにその作動に対する方法は、６相の回路
に限定さ九ない。というのは、意図的に行わ九る、中間
回路電流工、の短時間の消失は、給電網１および非同期
機５の相数には無関係であるからである。

電源側のスタチックコンバータも、機器側のスタチック
コンバータも１２極に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、次同期および超同期カスケード接続スタチッ
クコンバータの回路図であり、第２図は、第１図のカス
ケード接続スタチックコンバータの電流および電圧ｖｆ
性曲線全示す線Ｎであり、第６図は、電源側１のスタチ
ックコンバータによるパルス作動における電流経過を示
す信号線図および次同期の発電機形または超同期電動機
形作動に対する第１図のカスケード接続スタチックコン
バータの機器側のスタチックコンバータによる角度設定
を示す図であジ、第４図は、電源側のスタチックコンバ
ータによるパルス作動における電流経過を示す信号線図
２よび次同期の電動機形または超同期の発電機影作動に
対する第１図のカスケード接続スタチックコンバータの
機器側のスタチックコンバータによる角度設定を示す図
であり、第５図は、有効電力および無効電力の、第１図
のカスケード接続スタチックコンバータの非同期機器の
前以て決めら九たロータ電流に対する依存を示す特性図
である。 ３・・・電源電流検出器、５・・・非同期機、６・・・
回転数発生器、９・・・タコメータ形発電機、１０゜１
２・・・スタチックコンバータ、１７・・・コンバータ
トランス、１９・・制御回路、２２・・・ロータ回転磁
界発生器、２３，２４・・点弧パルス発生器、２５・・
・無効電流実際値検出装置、２６・・・零電流検知器、
２８・・・回転数発生器、３ｏ・・無効電流調整器、３
１・・・座標変換器、３３・・・電流調整器、３６・・
ＡＣ！−ＡＣコンバータ、ｎｗ・・・回転数実際値、ｎ
Ｘ・・・回転数目標値、−７・・・無効電流目標値、■
　・・・無効電流実際値、工□・・・中間回路電流、ｘ Ｓ１５・・・サイリスタ電圧信号、Ｓ１６・・・コンバ
ータ電流信号。 ＦＩＧ、１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ａ）ＡＣ−ＡＣコンバータ（３６）に接続された、
   スリップリングロータを有する非同期機（５）を備え、 ｂ）前記ＡＣ−ＡＣコンバータは、直流電 流中間回路を介して非同期機側のスタチックコンバータ
   （１０）に接続されている電源側のスタチックコンバー
   タ（１２）を有し、 ｃ）前記電源側のスタチックコンバータ （１２）の弁を切換るための制御回路（１９）を備え、 ｄ）該制御回路は、電源側のスタチックコンバータに対
   する電源側の点弧パルス発生器 （２４）を有しかつ ｅ）入力側において、回転数目標値（ｎ＿ｗ）と回転数
   実際値（ｎ＿ｘ）との差に比例する回転数差信号が供給
   される回転数調整器（２８）を備え、 ｆ）入力側が前記回転数調整器（２８）の 出力側に制御接続されており、出力側が配電源側の前記
   点弧パルス発生器（２４）に制御接続されている電流調
   整器（３３）を備え、ｇ）入力側に、電源側のスタチッ
   クコンバ ータ（１２）の弁の遮断状態を表わす少なくとも１つの
   信号が供給される零電流検知器 （２６）を備え、 ｈ）入力側が前記零電流検知器の出力側に作用接続され
   ており、出力側が非同期機側のスタチックコンバータ（
   １０）の制御入力側に接続されている非同期機側の点弧
   パルス発生器 （２３）を備え、 ｉ）入力側が回転数発生器（６）またはタ コメータ形発電機（９）に接続されており、出力が非同
   期機側の点弧パルス発生器（２３）の制御入力側に接続
   されているロータ回転磁界発生器（２２）を備え、かつ ｊ）入力側が一方において、前記回転数調 整器（２８）の出力側に接続されており、他方において
   無効電流調整器（３０）の出力側に接続されている、直
   角座標から極座標に変換するための座標変換器（３１）
   が設けられており、 ｋ）その際該座標変換器の角度信号出力側 は、前記非同期機側の点弧パルス発生器（２３）の制御
   入力側に接続されており、 ｌ）前記座標変換器の絶対値出力側は、前 記電流調整器（３３）の入力側に接続されており、 ｍ）その際更に前記無効電流調整器に入力側において、
   無効電流目標値（Ｉ＿Ｂ＿ｗ）と無効電流実際値（Ｉ＿
   Ｂ＿ｘ）との差に比例する無効電流差信号が供給される
   ことを特徴とする、次同期および超同期カスケード接続
   スタチックコンバータ。 ２、ａ）座標変換器（３１）の絶対値信号は、減算素子
   （３２）の“＋”入力側を介して電流調整器（３３）の
   入力側に接続されておりｂ）その際前記減算素子の“−
   ”入力側は ＡＣ−ＡＣコンバータ電流検出器（１６）の出力側に接
   続されており、該検出器の出力側にＡＣ−ＡＣコンバー
   タ電流信号（ｓ１６）が現れる特許請求の範囲第１項記
   載の次同期および超同期カスケード接続スタチックコン
   バータ。 ３、ａ）無効電流実際値検出装置（２５）が設けられて
   おり、 ｂ）該検出装置の入力側は一方において、電源電流検出
   器（３）の出力側に接続されており、 ｃ）他方においてコンバータトランス（１７）の出力側
   に接続されておりかつ ｄ）前記検出装置の出力側（Ｉ＿Ｂ＿ｘ）は、減算素子
   （２９）の“−”入力側を介して無効電流調整器（３０
   ）に接続されており、 ｅ）その際前記減算素子の“＋”入力側に 無効電流目標値信号（Ｉ＿Ｂ＿Ｗ）が供給される特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の次同期および超同期
   カスケード接続スタチックコンバータ。 ４、ロータ回転磁界発生器（２２）は入力側が、一方に
   おいて同期回転パルス検出器（８）に接続されており、
   他方において回転数発生器（６）の回転数パルス検出器
   （７）に接続されている特許請求の範囲第１項から第３
   項までのいずれか１項記載の次同期および超同期カスケ
   ード接続スタチックコンバータ。 ５、ａ）電源側のスタチックコンバータ（１２）の弁の
   遮断状態を表わす信号は少なくとも１つのサイリスタ電
   圧信号（ｓ１５）を含んでおり、かつ ｂ）前記信号は付加的にコンバータ電流信 号（ｓ１６）を含んでいる特許請求の範囲第１項から第
   ４項までのいずれか１項記載の次同期および超同期カス
   ケード接続スタチックコンバータ。 ６、ａ）ＡＣ−ＡＣコンバータ（３６）に接続されてい
   る非同期機（５）によって次同期および超同期のカスケ
   ード接続スタチックコンバータを作動する方法であって
   、その際 ａ）カスケード接続されたスタチックコン バータの中間回路部をパルス方法において駆動し、 ｂ）更に中間回路部電流（Ｉ＿ｄ）を配電源側のスタチ
   ックコンバータ（１２）を介して電流を遮断することに
   よって短時間消失させ、その結果非同期機側のスタチッ
   クコンバータ（１０）の弁の転流を可能ならしめる方法
   において、 ｃ）中間回路部電流（Ｉ＿ｄ）の振幅および位相を目標
   無効電力（Ｉ＿Ｂ＿ｗ）に依存して、調整することを特
   徴とする次同期および超同期のカスケード接続スタチッ
   クコンバータの作動方法。 ７、ａ）非同期機側のスタチックコンバータ（１０）の
   弁の次の切換を、少なくとも１０μｓの期間、中間回路
   部電流（Ｉ＿ｄ）が＜５０Ａでありかつ同時に電源側の
   スタチックコンバータ（１２）の弁の電圧が１０Ｖより
   大きくなったとき始めて、行い、 ｂ）非同期機側のスタチックコンバータ （１０）のターンオンを、少なくとも２０μｓの期間、
   中間回路部電流（Ｉ＿ｄ）が＜１０Ａでありかつ同時に
   電源側のスタチックコンバータ（１２）の弁の電圧が２
   ０Ｖより大きくなったとき始めて、行う特許請求の範囲
   第６項記載の次同期および超同期のカスケード接続スタ
   チックコンバータの作動方法。 ８、非同期機（５）のロータ電流を、次同期および超同
   期作動領域において絶対値（Ｉ）および角度（φ）に従
   って前以て定める特許請求の範囲第６項または第７項記
   載の次同期および超同期のカスケード接続スタチックコ
   ンバータの作動方法。