JPS6231589B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、２組のサイリスタブリツジを逆並
列接続して成るサイリスタブリツジ回路における
サイリスタ保護回路に関するものである。

たとえば、一般に大きなインダクタンスを有す
る直流電動機の界磁回路に直流電力を供給する回
路接続図の例を第１図に示す。図において、１は
交流電源、２は交流しや断器、３は変圧器、４は
サイリスタ４１〜４４及びＣ−Ｒアブゾーバ４５
〜４８からなるサイリスタブリツジ回路、５は直
流電動機の界磁回路、６は直流電動機の電機子回
路、７は電機子回路６用の直流電源である。

サイリスタブリツジ回路４はたとえばサイリス
タ４１，４２および４３，４４が交互に180゜ず
つ点弧するゲートパルスで駆動され、このゲート
パルスの位相角αを制御することにより出力電圧
平均値が制御され、結局所望の界磁電流が供給さ
れることとなる。ここで第１図に破線で示す界磁
電流が流れている状態で交流しや断器２を開放す
ると、界磁電流は変圧器３の２次巻線を経由して
流れ続けやがて減衰して無電流状態となる。この
ときサイリスタ４１〜４４のゲートパルスがオフ
されていなければ、最初に点弧していた２個のサ
イリスタ（たとえば４１，４２）に加えてその後
点弧されるサイリスタ（たとえば４３，４３）で
変圧器３の２次巻線を経由しない短絡回路が構成
されるが、いずれにしてもサイリスタに有害な過
電圧は発生しない。

第１図に示す回路構成では変圧器３が用いられ
ているが、種々の理由により変圧器３が使用でき
ない場合がある。このときの主回路接続図の例を
第２図に示す。図において２１はサイリスタブリ
ツジ回路の光流側を設けられた交流しや断器、３
１は交流リアクトルで第１図と同一符号は相当す
る部分を示す。

ここで第２図に破線で示す界磁電流が流れてい
る状態で交流しや断器２１を開放しても界磁回路
に貯えられている電流エネルギーが大きいのでし
や断不可能となり、このとき発生するアーク電圧
がサイリスタ４１〜４４の中で消弧しているサイ
リスタ（たとえば４１，４２が点弧中であればサ
イリスタ４３，４４）にほとんどすべて印加さ
れ、サイリスタが過電圧にさらされる危険があ
る。

この時の過電圧の発生を防止する方法として、
サイリスタブリツジ回路４の正負端子間にスイツ
チを経由して抵抗器を設け、交流しや断器２１を
開放する直前にこのスイツチをオンして抵抗器を
投入する方法、あるいは交流しや断器２１を開放
する直前にサイリスタ４１〜４４を一斉点弧し
て、サイリスタブリツジ回路４を短絡してやる方
法等が考えられている。抵抗器投入の方法は電流
減衰の時定数を低減できる長所があるが、主回路
機器の増加及びスイツチ動作の高速化の考慮が必
要であり、サイリスタ一斉点弧の適用の方が経済
的である。

なおサイリスタ一斉点弧時には見かけ上サイリ
スタブリツジは位相角０゜（出力電圧最大の状
態）で制御された状態に等価となるが、負荷のリ
アクタンスが大きく電流の増加分が制限され特に
有害な動作とはならない。

そこで第３図に示す２組のサイリスタブリツジ
を逆並列接続して成るサイリスタブリツジ回路に
上記サイリスタ一斉点弧の適用を考える。この逆
並列接続ブリツジ回路は直流電動機の力行、回生
運転切換えあるいは正転、逆転運転切換え用等に
使用される。図において４ａはサイリスタ４１ａ
〜４４ａ及びＣ−Ｒアブゾーバ４５ａ〜４８ａか
らなりサイリスタブリツジ回路４と逆極性に接続
されたサイリスタブリツジ回路、８はシヤントそ
の他の電流検出器、８１は電流検出器用絶縁アン
プ、８２は電流コントローラ、８３はゲートパル
ス発生器、８４はゲートパルス発生器８３用同期
電源、８５は正側サイリスタブリツジ回路４用ゲ
ートアンプ、８６は負側サイリスタブリツジ回路
４ａ用ゲートアンプ、８７は交流しや断器２１開
放指令によりゲートアンプ８５，８６から全ての
サイリスタを一斉点弧させるゲートパルスを出力
させる機能を有する一斉点弧指令回路で第２図と
同一符号は相当する部分を示す。

第３図における制御回路動作を簡単に説明する
と次の通りである。電流コントローラ８２は一般
に１次遅れ要素あるいは積分要素で構成され電流
指令と電流検出器用絶縁アンプ８１の出力とを比
較し比較結果を出力し、ゲートパルス発生器８３
はこの出力と同期電源８４とから電流指令に応じ
た電流を流すために必要な位相制御角を有するゲ
ートパルスを発生し、ゲートアンプ８５，８６は
正側、負側ゲートオン指令に応じてそのゲートパ
ルスを増巾して該当するサイリスタに供給する。

ここで第３図に破線で示す界磁電流が流れてい
る状態で交流しや断器２１の開放指令が出て、交
流しや断器２１を開放する前直に一斉点弧指令回
路８７を経由してサイリスタ４１，４４，４１ａ
〜４４ａの全てを点弧してやると一点鎖線で示す
電流エネルギーをバイパスしてやる回路が構成さ
れ過電圧は発生しないが、加えて実線で示す交流
短絡回路も構成され、サイリスタ一斉点弧と交流
しや断器開放との時間間隔によつては大きな短絡
電流が流れることになる。

以上述べたように逆並列接続ブリツジ回路にお
いては従来のサイリスタ一斉点弧ではサイリスタ
ブリツジ回路を短絡して電流エネルギーを逃して
やることはできるが合せて交流短絡回路も構成し
てしまうという欠点がある。

この発明はこのような上記欠点に鑑み、サイリ
スタブリツジ回路を選択的に点弧して交流短絡回
路を構成することなく、電流エネルギーの放出回
路を構成するようにしたサイリスタ保護回路を提
供することを目的としている。

以下この発明の一実施例を図について説明す
る。第４図はこの発明の一実施例を示すサイリス
タ保護回路を備えたサイリスタブリツジ逆並列接
続回路で、図において９は正側、負側のゲートオ
ン指令が有るときには、交流しや断器開放指令が
出た時にそのゲートオン指令の有る側のサイリス
タブリツジ回路側のみを選択的に短絡し、正側、
負側のゲートオン指令が無い時には交流しや断器
開放指令が出た時にそれまでゲートオン指令が有
つた側のサイリスタブリツジ回路側のみを選択的
に短絡するようにゲートアンプ８５，８６を駆動
する機能を有するサイリスタ保護回路で、第３図
と同一符号は同一又は相当する部分を示す。なお
本発明の要部であるサイリスタ保護回路９の具体
的回路の一実施例を第５図に、そしてその動作説
明図のタイムチヤートを第６図に示す。第６図に
示した〓〜〓及び〜の番号は第５図の回路中
に付記した各節点の番号に対応している。

第６図のタイムチヤートの左半分は交流しや断
器開放指令が無い場合の各節点の動作状態を示し
ており、交流しや断器開放指令が無い場合にはサ
イリスタブリツジ回路４及び４ａの一斉点弧指令
〓、〓はオフとなる。

また右半分は交流しや断器開放指令が有る場合
を示し、このときにはゲートオン指令の有る側の
サイリスタブリツジ回路あるいはゲートオン指令
を無い場合にはそれまでゲートオン指令が有つた
側のサイリスタブリツジ回路を一斉点弧するよう
に一斉点弧指令〓、〓が指令される。

なお、上記実施例では単相サイリスタブリツジ
回路について示したが３相サイリスタブリツジ回
路等においても同様の効果があることは勿論であ
る。

以上のようにこの発明によれば逆並列接続サイ
リスタブリツジ回路の交流しや断器を開放する直
前に現在電流が流れている側のサイリスタブリツ
ジ回路のみを選択的に短絡させることができ、交
流短絡回路を構成することなく、容易に電流エネ
ルギーの放出回路を構成することができる効果を
有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は直流電動機の界磁回路に直流電力を供
給する回路で交流側に変圧器を有する場合の回路
接続図、第２図は交流側に変圧器が無い場合の同
じく回路接続図、第３図はサイリスタブリツジが
逆並列接続された場合の同じく回路接続図、第４
図はこの発明のサイリスタ保護回路を備えたサイ
リスタブリツジ逆並列接続回路図、第５図はこの
発明の要部であるサイリスタ保護回路の一実施例
で、第６図は本発明のサイリスタ保護回路の各部
の動作を説明するためのタイムチヤートである。 ２１……交流しや断器、４，４ａ……サイリス
タブリツジ回路、４１〜４４，４１ａ〜４４ａ…
…サイリスタ、５……界磁回路、８５，８６……
ゲートアンプ、９……サイリスタ保護回路、なお
図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 大きなインダクタンスを有する負荷に正負両
   極性の直流電力を供給するために２組のサイリス
   タブリツジを逆並列接続して成るサイリスタブリ
   ツジ回路において、交流側にそう入された交流し
   や断器の開放時に、現在ゲートパルス印加中にあ
   つてはそのゲートパルス印加中のサイリスタブリ
   ツジ側のみ、そして現在ゲートパルス印加中でな
   ければそれまでゲートパルスが印加されていたサ
   イリスタブリツジ側のみの全てのサイリスタをゲ
   ートオンしていずれか一方のサイリスブリツジの
   みを選択的に短絡してやるようにしたことを特徴
   とするサイリスタ保護回路。