JPS623450B2 - - Google Patents
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- JPS623450B2 JPS623450B2 JP5962978A JP5962978A JPS623450B2 JP S623450 B2 JPS623450 B2 JP S623450B2 JP 5962978 A JP5962978 A JP 5962978A JP 5962978 A JP5962978 A JP 5962978A JP S623450 B2 JPS623450 B2 JP S623450B2
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- Japan
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- rectifier
- current
- thyristor
- phase
- time
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は整流器と組合せ使用するもので、整
流器の直流出力電圧の微調整を行なう電圧調整装
置に関するものである。
流器の直流出力電圧の微調整を行なう電圧調整装
置に関するものである。
整流器を用いた直流電源設備で、直流出力電圧
を例えば５％から10％程度の範囲の微調整を必要
とする場合があるが、かかる場合に、直流電源を
制御整流素子としてのサイリスタ整流器のみで構
成するのは不経済となる。このため従来方式にお
いては、整流器をシリコン整流器とし、整流器の
交流側に逆並列接続したサイリスタ装置を設け、
これの位相制御によつて直流出力電圧の制御を行
なつた。即ち第１図に示す従来装置の如く構成し
た。１はシリコン整流器で、交流側にサイリスタ
装置２を接続する。３は交流電源である。かかる
構成において、必要とする微調整電圧に相当する
値までサイリスタ装置２のサイリスタの位相制御
を行なつていた。この様な従来装置においてはサ
イリスタ装置２のサイリスタには整流器１の主回
路電流が流れるため大電流整流器と組合せる場合
にはサイリスタ装置２のサイリスタを冷却するた
めの大がかりな冷却装置が必要となり電圧調整装
置の大形化とコスト上昇をまねいた。また、この
様な従来装置では負荷電流が大きくなり整流器１
の転流重なり角が電気角で60度以上になると、サ
イリスタの位相制御角の大きさによつては、負荷
電流の大きさにより、電圧調整が不可能になる場
合が生じた。また、転流重なり角が60度以上にな
るとサイリスタ装置２のサイリスタに印加される
電圧が増大し、ごくわずかの電圧調整範囲にもか
かわらずサイリスタ装置２の電圧定格が増大し
た。さらに既設のシリコン整流器設備に電圧調整
機能を追加する必要が生ずる事があるが、かかる
場合に第１図に示すようなサイリスタ装置２を追
設すると、シリコン整流器１と、電源３の間の主
回路接続の改造工事が必要となる。特に大電流整
流器の場合は主回路導体の改造が必要となり工事
が大がかりなものとなつた。
を例えば５％から10％程度の範囲の微調整を必要
とする場合があるが、かかる場合に、直流電源を
制御整流素子としてのサイリスタ整流器のみで構
成するのは不経済となる。このため従来方式にお
いては、整流器をシリコン整流器とし、整流器の
交流側に逆並列接続したサイリスタ装置を設け、
これの位相制御によつて直流出力電圧の制御を行
なつた。即ち第１図に示す従来装置の如く構成し
た。１はシリコン整流器で、交流側にサイリスタ
装置２を接続する。３は交流電源である。かかる
構成において、必要とする微調整電圧に相当する
値までサイリスタ装置２のサイリスタの位相制御
を行なつていた。この様な従来装置においてはサ
イリスタ装置２のサイリスタには整流器１の主回
路電流が流れるため大電流整流器と組合せる場合
にはサイリスタ装置２のサイリスタを冷却するた
めの大がかりな冷却装置が必要となり電圧調整装
置の大形化とコスト上昇をまねいた。また、この
様な従来装置では負荷電流が大きくなり整流器１
の転流重なり角が電気角で60度以上になると、サ
イリスタの位相制御角の大きさによつては、負荷
電流の大きさにより、電圧調整が不可能になる場
合が生じた。また、転流重なり角が60度以上にな
るとサイリスタ装置２のサイリスタに印加される
電圧が増大し、ごくわずかの電圧調整範囲にもか
かわらずサイリスタ装置２の電圧定格が増大し
た。さらに既設のシリコン整流器設備に電圧調整
機能を追加する必要が生ずる事があるが、かかる
場合に第１図に示すようなサイリスタ装置２を追
設すると、シリコン整流器１と、電源３の間の主
回路接続の改造工事が必要となる。特に大電流整
流器の場合は主回路導体の改造が必要となり工事
が大がかりなものとなつた。
この発明は上記欠点を解消するためになされた
もので、制御整流素子の逆並列接続体を直接また
は変圧器を介して非制御整流器の交流側線間に接
続して直流出力電圧制御を行なうことによつて、
小形化されるとともに、既設の整流器への追設工
事が容易にできる電圧調整装置を提供することを
目的とするものである。
もので、制御整流素子の逆並列接続体を直接また
は変圧器を介して非制御整流器の交流側線間に接
続して直流出力電圧制御を行なうことによつて、
小形化されるとともに、既設の整流器への追設工
事が容易にできる電圧調整装置を提供することを
目的とするものである。
以下、第２図に示すこの発明の実施例にもとづ
いて説明する。１はシリコン整流器でダイオード
D1，D2，D3，D4，D5，D6の３相全波結線で構成
されている。２はサイリスタT1〜T6を有するサ
イリスタ装置で、サイリスタT1とT2，T3とT4及
びT5とT6はそれぞれ逆並列接続体TD1〜TD3を構
成し、ｕ相とｖ相間、ｖ相とｗ相間、ｗ相とｕ相
間にそれぞれ接続されている。３は交流電源でｕ
相、ｖ相、ｗ相にそれぞれXcなる電源リアクタ
ンスを有している。４はサイリスタT1からT6の
ゲート回路で、整流器１の転流開始前αなる制御
角で、転流する２相間に接続されたサイリスタに
点弧信号を送るように構成されている。サイリス
タT1〜T6の点弧制御角αの大きさは、制御角指
令回路５からの信号により決定されるように構成
する。制御角指令回路５は外部からの信号によつ
てゲート回路４に制御角指令を発するが、制御角
指令回路５の入力信号として例えば整流器１の直
流出力電圧と基準電圧信号を比較した結果の信号
を制御角指令回路５の入力として制御すれば整流
器１は定電圧運転する事が出来るし、また整流器
１の直流出力電流と基準電流信号を比較した結果
の信号を制御角指令回路５の入力として制御すれ
ば整流器１は定電流運転する事が出来る。その他
制御角指令回路５の入力信号の与え方により各種
の制御を行なう事が出来るが、これらは本発明の
本質ではないので、第２図の実施例においても制
御角指令回路５の入力側は図示されていない。６
は線間電圧零点検出回路で、その出力信号はゲー
ト回路４に送られ、点弧制御角αの基点を設定す
る。
いて説明する。１はシリコン整流器でダイオード
D1，D2，D3，D4，D5，D6の３相全波結線で構成
されている。２はサイリスタT1〜T6を有するサ
イリスタ装置で、サイリスタT1とT2，T3とT4及
びT5とT6はそれぞれ逆並列接続体TD1〜TD3を構
成し、ｕ相とｖ相間、ｖ相とｗ相間、ｗ相とｕ相
間にそれぞれ接続されている。３は交流電源でｕ
相、ｖ相、ｗ相にそれぞれXcなる電源リアクタ
ンスを有している。４はサイリスタT1からT6の
ゲート回路で、整流器１の転流開始前αなる制御
角で、転流する２相間に接続されたサイリスタに
点弧信号を送るように構成されている。サイリス
タT1〜T6の点弧制御角αの大きさは、制御角指
令回路５からの信号により決定されるように構成
する。制御角指令回路５は外部からの信号によつ
てゲート回路４に制御角指令を発するが、制御角
指令回路５の入力信号として例えば整流器１の直
流出力電圧と基準電圧信号を比較した結果の信号
を制御角指令回路５の入力として制御すれば整流
器１は定電圧運転する事が出来るし、また整流器
１の直流出力電流と基準電流信号を比較した結果
の信号を制御角指令回路５の入力として制御すれ
ば整流器１は定電流運転する事が出来る。その他
制御角指令回路５の入力信号の与え方により各種
の制御を行なう事が出来るが、これらは本発明の
本質ではないので、第２図の実施例においても制
御角指令回路５の入力側は図示されていない。６
は線間電圧零点検出回路で、その出力信号はゲー
ト回路４に送られ、点弧制御角αの基点を設定す
る。
次に第２図の実施例の動作を第３図の動作波形
図を用いて説明する。ｅu，ｅv，ｅwはそれぞれ
ｕ相、ｖ相、ｗ相の相電圧を、ｅpは整流器１の
正極側直流端子ｐの中性点Ｍに対する電位を、ｅ
Nは負極側直流端子Ｎの中性点Ｍに対する電位を
あらわしている。Iu0は電圧調整装置２と整流器
１のｕ相の合成電流を、Iu1は整流器１のｕ相の
交流側電流を、またＩT1はサイリスタT1の電流
を、ＩD1及びＩD3は夫々ダイオードD1，D3の電流
を、Idは整流器１の直流電流をそれぞれあらわし
ている。今時刻t0の直前の状態についてみると、
ダイオードD1が通電しており、電流Iu0，Iu1，Ｉ
D1はいずれも直流電流Idに等しい。時刻t1になる
と整流器１はｕ相からｖ相への転流を行なう事に
なるので、ｕ相とｖ相の電圧が等しくなる時刻t1
から制御角αだけ前の時刻t0に、ｕ相、ｖ相間の
サイリスタT1に点弧信号を送る。即ち時刻t0にな
るとゲート回路４からの点弧信号によりサイリス
タT1を点弧させる。その結果、電圧ｅu−ｅvによ
り、サイリスタT1−ｖ相Xc−ｅv−Ｍ−ｅu−ｕ
相Xc−サイリスタT1の閉回路に電源リアクタン
スXcにより決る電流が流れ始めサイリスタT1の
電流ＩT1は次第に上昇し始める。時刻t1になると
電圧ｅuとｅvは等しくなり、以後電圧ｅu−ｅvの
極性は反転するので電流ＩT1は減少し始める。時
刻t1から制御角αに等しい時刻t2になると、サイ
リスタの電流ＩT1は零となる。一方、電流Iu1及
びＩD1は時刻t0からt1の間は直流電流Idに等しい
値を保つ。電流Iu0は時刻t0からt2の間は電流Iu1
とＩT1の和となる。また、正極端子の電位ｅpは
サイリスタT1の点弧によつて時刻t0からt2の間は
ｕ相とｖ粗の中間電位に等しい（ｅu＋ｅv）／２
となる。このため整流器１の直流無負荷電圧を
Ed0とするとき、直流出力電圧はEd0（１−cos
α）だけ制御された事になる。時刻t2になるとサ
イリスタT1の電流ＩT1は零になり、電流Iu0，
Iu1，ＩD1はいずれも直流電流Idに等しくなり、
ダイオードD1からダイオードD3に転流が始ま
る。時刻t2から転流重なり角ｕに等しい時間が経
過し時刻t3になるとＩD1＝０、ＩD3＝Idとなりダ
イオードD1からD3への転流が完了する。次にｕ
相とｗ相の電圧が等しくなる時刻t6より電気角で
αなる前の時刻t5でサイリスタT6に点弧信号を送
り導通せしめる。その結果時刻t5から電気角２α
経過した時刻t7までの間サイリスタT6に電流が流
れ、Iu0はサイリスタT6の電流と等しくなる。そ
の結果、時刻t5から時刻t7の間は整流器負極端子
の電位ｅNは（ｅu＋ｅw）／２に等しくなる。時
刻t7からt8の間は、ダイオードD6からD2へ転流重
なり角ｕで転流が行なわれる。以上の様に制御す
る事により、整流器１の直流出力電圧に関して
は、サイリスタ整流器によつて位相制御角αで制
御した場合と等しい効果が得られる。一方、サイ
リスタT1には電源３の周波数における１サイク
ル中に２α（時刻t0からt2）の間しか電流が流れな
いので素子の電流定格は小さなものでよい。
図を用いて説明する。ｅu，ｅv，ｅwはそれぞれ
ｕ相、ｖ相、ｗ相の相電圧を、ｅpは整流器１の
正極側直流端子ｐの中性点Ｍに対する電位を、ｅ
Nは負極側直流端子Ｎの中性点Ｍに対する電位を
あらわしている。Iu0は電圧調整装置２と整流器
１のｕ相の合成電流を、Iu1は整流器１のｕ相の
交流側電流を、またＩT1はサイリスタT1の電流
を、ＩD1及びＩD3は夫々ダイオードD1，D3の電流
を、Idは整流器１の直流電流をそれぞれあらわし
ている。今時刻t0の直前の状態についてみると、
ダイオードD1が通電しており、電流Iu0，Iu1，Ｉ
D1はいずれも直流電流Idに等しい。時刻t1になる
と整流器１はｕ相からｖ相への転流を行なう事に
なるので、ｕ相とｖ相の電圧が等しくなる時刻t1
から制御角αだけ前の時刻t0に、ｕ相、ｖ相間の
サイリスタT1に点弧信号を送る。即ち時刻t0にな
るとゲート回路４からの点弧信号によりサイリス
タT1を点弧させる。その結果、電圧ｅu−ｅvによ
り、サイリスタT1−ｖ相Xc−ｅv−Ｍ−ｅu−ｕ
相Xc−サイリスタT1の閉回路に電源リアクタン
スXcにより決る電流が流れ始めサイリスタT1の
電流ＩT1は次第に上昇し始める。時刻t1になると
電圧ｅuとｅvは等しくなり、以後電圧ｅu−ｅvの
極性は反転するので電流ＩT1は減少し始める。時
刻t1から制御角αに等しい時刻t2になると、サイ
リスタの電流ＩT1は零となる。一方、電流Iu1及
びＩD1は時刻t0からt1の間は直流電流Idに等しい
値を保つ。電流Iu0は時刻t0からt2の間は電流Iu1
とＩT1の和となる。また、正極端子の電位ｅpは
サイリスタT1の点弧によつて時刻t0からt2の間は
ｕ相とｖ粗の中間電位に等しい（ｅu＋ｅv）／２
となる。このため整流器１の直流無負荷電圧を
Ed0とするとき、直流出力電圧はEd0（１−cos
α）だけ制御された事になる。時刻t2になるとサ
イリスタT1の電流ＩT1は零になり、電流Iu0，
Iu1，ＩD1はいずれも直流電流Idに等しくなり、
ダイオードD1からダイオードD3に転流が始ま
る。時刻t2から転流重なり角ｕに等しい時間が経
過し時刻t3になるとＩD1＝０、ＩD3＝Idとなりダ
イオードD1からD3への転流が完了する。次にｕ
相とｗ相の電圧が等しくなる時刻t6より電気角で
αなる前の時刻t5でサイリスタT6に点弧信号を送
り導通せしめる。その結果時刻t5から電気角２α
経過した時刻t7までの間サイリスタT6に電流が流
れ、Iu0はサイリスタT6の電流と等しくなる。そ
の結果、時刻t5から時刻t7の間は整流器負極端子
の電位ｅNは（ｅu＋ｅw）／２に等しくなる。時
刻t7からt8の間は、ダイオードD6からD2へ転流重
なり角ｕで転流が行なわれる。以上の様に制御す
る事により、整流器１の直流出力電圧に関して
は、サイリスタ整流器によつて位相制御角αで制
御した場合と等しい効果が得られる。一方、サイ
リスタT1には電源３の周波数における１サイク
ル中に２α（時刻t0からt2）の間しか電流が流れな
いので素子の電流定格は小さなものでよい。
第４図は第２図に示す本発明の実施例において
電源リアクタンスXc＝10％時に、サイリスタ装
置２によつて制御される直流電圧の大きさと、そ
の時サイリスタ装置２のサイリスタに流れる電流
の大きさの関係を示したものである。横軸は直流
制御電圧△Edで、整流器１の直流無負荷電圧Ed0
に対する比で示している。たて軸はサイリスタ装
置２のサイリスタT1〜T6に流れる平均電流ＩTH
で、整流器１のダイオードD1〜D6に流れる平均
電流ＩDDに対する比で示している。第４図から
明らかなように整流器１の直流電圧を５％制御す
る場合には、サイリスタT1〜T6の電流定格は、
ダイオードD1〜D6の電流定格の約12％でよい事
になる。換言すればサイリスタ装置２の電流定格
は、整流器１の電流定格の約12％でよい事にな
り、サイリスタ装置２の冷却装置は小形のもので
よい事になる。また、第３図の動作説明から明ら
かなようにサイリスタT1の電流ＩT1及び直流制
御電圧△Edは整流器１の負荷電流の大きさに影
響を受けない。
電源リアクタンスXc＝10％時に、サイリスタ装
置２によつて制御される直流電圧の大きさと、そ
の時サイリスタ装置２のサイリスタに流れる電流
の大きさの関係を示したものである。横軸は直流
制御電圧△Edで、整流器１の直流無負荷電圧Ed0
に対する比で示している。たて軸はサイリスタ装
置２のサイリスタT1〜T6に流れる平均電流ＩTH
で、整流器１のダイオードD1〜D6に流れる平均
電流ＩDDに対する比で示している。第４図から
明らかなように整流器１の直流電圧を５％制御す
る場合には、サイリスタT1〜T6の電流定格は、
ダイオードD1〜D6の電流定格の約12％でよい事
になる。換言すればサイリスタ装置２の電流定格
は、整流器１の電流定格の約12％でよい事にな
り、サイリスタ装置２の冷却装置は小形のもので
よい事になる。また、第３図の動作説明から明ら
かなようにサイリスタT1の電流ＩT1及び直流制
御電圧△Edは整流器１の負荷電流の大きさに影
響を受けない。
第５図はこの発明の他の実施例を示すもので、
サイリスタ装置２のサイリスタの各逆並列接続体
TD1〜TD3を交流電源３に対して星形に接続して
も同様の効果が期待できる。
サイリスタ装置２のサイリスタの各逆並列接続体
TD1〜TD3を交流電源３に対して星形に接続して
も同様の効果が期待できる。
第６図及び第７図は、さらに他の実施例を示す
もので、第６図は整流器用変圧器７の１次側にサ
イリスタ装置２を接続した場合を示している。ま
た、第７図はサイリスタ装置２が変圧器７を介し
て交流電源３に接続された場合を示している。第
６図及び第７図の接続によつても同様の効果が期
待できる。
もので、第６図は整流器用変圧器７の１次側にサ
イリスタ装置２を接続した場合を示している。ま
た、第７図はサイリスタ装置２が変圧器７を介し
て交流電源３に接続された場合を示している。第
６図及び第７図の接続によつても同様の効果が期
待できる。
この発明によると、逆並列接続体を直接または
変圧器を介して非制御整流器の交流側線間に接続
して直流出力電圧制御を行なうことによつて、サ
イリスタに流れる電流を小さくできるので、サイ
リスタ装置の冷却が容易になる。また、従来装置
のように負荷電流の大きさにより影響を受けるこ
とがないので、直流電圧の制御が不能になるのを
防止できる。さらに、交流電源と整流器間の主回
路接続を開放して接続する必要がなく、各線間に
接続すればよいので、既設の整流器設備に追加す
る場合などにおいて工事が簡単である。
変圧器を介して非制御整流器の交流側線間に接続
して直流出力電圧制御を行なうことによつて、サ
イリスタに流れる電流を小さくできるので、サイ
リスタ装置の冷却が容易になる。また、従来装置
のように負荷電流の大きさにより影響を受けるこ
とがないので、直流電圧の制御が不能になるのを
防止できる。さらに、交流電源と整流器間の主回
路接続を開放して接続する必要がなく、各線間に
接続すればよいので、既設の整流器設備に追加す
る場合などにおいて工事が簡単である。
第１図は従来の電圧調整装置の構成図、第２図
はこの発明の一実施例を示す構成図、第３図は第
２図の要部の動作波形を示す説明図、第４図は第
２図の実施における直流制御電圧とサイリスタ電
流との関係を示す説明図、第５図〜第７図はそれ
ぞれ他の実施例を示す構成図である。図におい
て、T1〜T6は制御整流素子、TD1〜TD3は逆並列
接続体、D1〜D6は非制御整流器である。なお各
図中同一符号は夫々同一又は相当部分を示す。
はこの発明の一実施例を示す構成図、第３図は第
２図の要部の動作波形を示す説明図、第４図は第
２図の実施における直流制御電圧とサイリスタ電
流との関係を示す説明図、第５図〜第７図はそれ
ぞれ他の実施例を示す構成図である。図におい
て、T1〜T6は制御整流素子、TD1〜TD3は逆並列
接続体、D1〜D6は非制御整流器である。なお各
図中同一符号は夫々同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 電源リアクタンスを有する３相交流電源と、
この３相交流電源の出力を整流して直流出力を生
ずる非制御整流器の交流側線間に直接または変圧
器を介して接続した半導体制御整流素子の逆並列
接続体と、上記非制御整流器の転流が行なわれる
２相間の線間電圧零点を検出する線間電圧零点検
出回路と、制御角指令回路の信号と上記線間電圧
零点検出回路の信号を入力して、上記非制御整流
器の転流が行なわれる２相間の線間電圧が零にな
り前記非制御整流器が転流を開始する時刻より所
定の制御角だけ前に対応する時刻に該２相間に接
続された逆並列接続体を通弧せしめるゲート回路
とを備えた電圧調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5962978A JPS54150664A (en) | 1978-05-18 | 1978-05-18 | Voltage regulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5962978A JPS54150664A (en) | 1978-05-18 | 1978-05-18 | Voltage regulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54150664A JPS54150664A (en) | 1979-11-27 |
| JPS623450B2 true JPS623450B2 (ja) | 1987-01-24 |
Family
ID=13118710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5962978A Granted JPS54150664A (en) | 1978-05-18 | 1978-05-18 | Voltage regulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54150664A (ja) |
-
1978
- 1978-05-18 JP JP5962978A patent/JPS54150664A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54150664A (en) | 1979-11-27 |
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