JPS6277067A - 電流形インバ−タ装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、電流形インバータ装置の主回路構成の改良に
関する。

〔発明の背景〕

従来の電流形インバータ装置は、富士時報第５３巻第９
号（１９８０年）における白木及び上村著による「電流
形インバータ」に記載のように、交流電源に接続された
電圧制御可能な整流回路と、直流平滑回路（直流中間回
路を成す）と、可変周波数の交流に再変換するインバー
タ回路および交流負荷とによって構成されているのが普
通である。

そして、直流平滑回路としては、この直流中間回路の正
のラインあるいは負のラインのいずれか一方に挿入され
た直流リアクトル（ＤＣＬと略称される）であり、電流
源を構成する。

ところで、この電流形インバータにおいて、整流回路や
インバータ回路内の素子が電圧破壊することがある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、整流回路やインバータ回路内の素子の
破壊の機会を軽減できる電流形インバータ装置を提供す
ることにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴とするところは、直流中間回路の正、負荷
ラインに直流リフトルを接続したことである。

電流形インバータ装置の電源側中性点が接地されている
場合、又は電源側の漂遊容量が大きい場合等に、電流形
インバータ装置の負荷側の１線に地絡事故が発生した際
には、電流形インバータ装置を通し地絡電流が発生する
。ここで発生する地絡電流の大きさは、電源側のインピ
ーダンス、電流形インバータ装置のインピーダンス、負
荷側地絡点のインピーダンス、及び回路の対地電位で決
り、電源電圧位相によって、あるいは対地漂遊容量と回
路インダクタンスとのＬＣ電気振動の結果として、導通
中の素子に逆方向電流を流す。この逆方向電流が正方向
電流を越えると、素子はターンオフする。このため、次
の瞬間、ターンオフした素子の順方向に過電圧が印加さ
れ、素子が破壊してしまうという現象が判った。しかも
、地絡が一旦発生すると、地絡異常電流は整流回路及び
インバータ回路の転流の度に発生することになり、電流
形インバータ装置に悪影響を及ぼす。

ここで、地絡電流路は、大地を共通の１線として、直流
中間回路の正と負を夫々他の１線とする２径路に分れる
。直流正側を流れる地絡電流に対しては正側ラインの直
流リアクトルが地絡電流制御素子として動作するが、直
流負側を流れる地絡電流を抑制するものは何もない。電
流形インバータ装置への影響を避けるためには、いかな
る場合でも地絡電流を電流形インバータ装置の制御範囲
内に抑え、かつ正常運転時には何ら支障をきたさない回
路構成が必要である。

そこで、本発明は、電流形インバータ装置の電流源とし
て必須の直流平滑回路の直流リアクトル（ＤＣＬ）を正
側及び負側各々に分割することにより、いかなる地絡電
流でも抑制できる様にしたものである。

具体的には、両直流リアクトルを、は・・同一インダク
タンス、望ましくは、同一定格のものとすれば、経済的
である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図により説明する。図において
、１は交流電源であり、電流形インバータ装置は整流回
路２、正側直流リアクトル３、負側直流リアクトル４、
インバータ回路５で構成され、負荷６に任意の電力を供
給している。

さて、交流電源１の中性点は接地インピーダンス７で、
又電流形インバータ装置の電源側は対地漂遊容ｉｔ８で
それぞれ接地されている。ここで、負荷６に地絡が生じ
た場合を考えると、電流形インバータ装置の負荷側１線
（Ｕ相）は地絡を仮想して示すスイッチ９で地絡される
。

今、整流回路２内のサイリスク２１〜２６のうち、正側
サイリスタ２１と負側サイリスタ２５がオンしており、
一方、インバータ回路５内では、サイリスク５１〜５６
のうち、正側サイリスタ５３と負側サイリスタ５４がオ
ンしているものとすると、一方の地絡電流路は、′）、
■　＞２１−３−５３〜６　９　＜”ａｔ目の回路で負
荷６を通るが、他方の地絡電流は、？−、、＋２＞２５
　４　５４　９　＜’−ｅｚ”の回路で、負荷６を通ら
ず、４通中の素子２５と５４を通して正逆両方向へ流れ
うる。この回路中のインダクタンスとキャパシタンスに
よる■、Ｃ振動により、電流が、サイリスク２５．５４
の逆方向となり、しかも、電流制御要素がなければ、順
方向電流を上回り、両サイリスク２５．５４はターンオ
フに向う。その直後反転した振動電圧は、これらのサイ
リスクのうち、ターンオフしたサイリスクに集中的に印
加されてしまい、この素子を破壊する。

しかし、本発明では、直流中間回路の負側ラインに挿入
した直流リアクトル４によって、この地絡電流を抑制す
るため、サイリスク２５．５４をターンオフするような
逆電流を流すことがなく、両サイリスクはオンしたまま
である。従って、これらの素子を電圧破壊する惧れはな
くなる。

なお、この現象は、直流中間回路の正側ラインを通る径
路においても、位相関係によって同様に生じることであ
る。

本実施例によれば、地絡９で地絡事故が発生した際の地
絡電流は、整流回路２の正側サイリスク、正側直流リア
クトル３、インバータ回路５の正側サイリスク、地絡９
、対地漂遊容量８　（かつ接地インピーダンス７、交流
電源１）を通して流れる。

又、地絡電流は整流回路２の負側サイリスク、負側直流
リアクトル４、インバータ回路５の負側サイリスタを通
し前記と同様に流れる。いずれの場合でも、地絡電流は
正側直流リアクトル３、又は負側直流リアクトル４のど
ちらか一方を通し流れるため、電流形インバータ装置の
制御範囲内に地絡電流を抑制することができる。

電流形インバータ装置の電流源として必要な直流リアク
ｌ−ルとしては、直流中間回路の正側ラインと負側ライ
ンのいずれに在ってもよく、必要インダクタンスを、両
ラインに振分ければ、容量的に従来と変りはない。仮に
、両リアクトルの和が、従来の単一のりアクトルのイン
ダクタンスより大きく必要としても、電流形インバータ
としての性能上、有益であるばかりでなく、直流中間回
路以外で、電流制限を行う場合の電力損失（ＤＣＬは電
力損失なく、ＡＣＬは電力損失を伴う）も生じない。

従って、直流平滑回路への直流リアクトル追加で対策が
可能であり、正常運転時の電圧下降を考慮しないで済む
利点もある。

直流リアクトル３と４は、夫々が、地絡電流抑制のため
に十分なインダクタンスを持ち、がっ、両リアクトルの
インダクタンスが、電流インバータとしての必要インダ
クタンスを持つように選択されるが、両者に同一定格の
りアクトルを用いれば、より経済的であり、従来装置と
殆んど変りのない設備で、機器損焼の機会を軽減できる
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、整流回路やインバータ回路内の素子の
破壊の機会を軽減できる電流形インバータ装置を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の電流形インバータ装置の主回路構成図であ
る。 ■・・・・・・交流電源、２・・・・・・整流回路、３
・・・・・・正側直流リアクトル、４・・・・・・負側
直流リアクトル、５・・・・・・インバータ回路、６・
・・・・・負荷、７・・・・・・接地インピーダンス、
８・・・・・・漂遊容量、９・・・・・・地絡。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、交流電源と、その交流を可変電圧直流に変換する制
   御整流回路と、その直流を平滑する直流平滑回路と、そ
   こで得られた直流を可変周波数の交流に変換して負荷に
   供給するインバータ回路とから構成される電流形インバ
   ータ装置において、前記直流平滑回路を構成する直流リ
   アクトルを正側と負側ライン各々に設けたことを特徴と
   する電流形インバータ装置。 ２、前記２つの直流アクトルは、ほゞ同一のインダクタ
   ンスを持つ第１項記載の電流形インバータ装置。