JPS63121473A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JPS63121473A JPS63121473A JP26655186A JP26655186A JPS63121473A JP S63121473 A JPS63121473 A JP S63121473A JP 26655186 A JP26655186 A JP 26655186A JP 26655186 A JP26655186 A JP 26655186A JP S63121473 A JPS63121473 A JP S63121473A
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- power converter
- temperature
- cooling fan
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
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- 238000005192 partition Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、電力変換装置に関する。
（従来の技術）
従来の電力変換装置について、図面を用いて説明する。
第５図に示すように、半導体素子群であるサイリスタス
タック１はエアフィルタ２を取付けた扉３と、側面カバ
ー４と、背面カバー５と、冷却ファン６を有する天井カ
バー７と、底面カバー８から成る外部箱体枠９の内部の
仕切板１０に取付けられている。
タック１はエアフィルタ２を取付けた扉３と、側面カバ
ー４と、背面カバー５と、冷却ファン６を有する天井カ
バー７と、底面カバー８から成る外部箱体枠９の内部の
仕切板１０に取付けられている。
さらに、サイリスタスタック１は第６図に示すように、
半導体素子であるサイリスタ１１が冷却フィン１２によ
り挟持され、締付具１３でその挟持力を調整している。
半導体素子であるサイリスタ１１が冷却フィン１２によ
り挟持され、締付具１３でその挟持力を調整している。
以上のように構成された電力変換装置では、外部箱体枠
９の内部に設けられた仕切板１０と、外部箱体枠９を構
成している側面カバー４、背面カバー５、天井カバー７
により風洞を形成し、天井カバー７灸こ取付けられてい
る冷却ファン６によりサイリスタスタック１の冷却フィ
ン１２を冷却してぃる、また、仕切板１０には冷却フィ
ン１２に対応する部位に通風口１５を形成しているので
、Ｘ方向（矢印Ｘで図示）に風が通る。また、第７図に
示すように、電力変換装置の定格出力電流は冷却フィン
１２の冷却能力と、冷却ファン６の送風能力及び電力変
換装置内部に取入れられる冷却風の温度すなわち周囲温
度により決定されるので、何らかの理由で冷却ファン６
が停止した場合、状態検出器１６からの冷却ファン停止
信号Ｃ３〒を主制御回路１４が検出し、それにより電力
変換装置を停止させる装置停止信号ＳＳｔを出力し、即
窓カ変換装置も停止させていた。
９の内部に設けられた仕切板１０と、外部箱体枠９を構
成している側面カバー４、背面カバー５、天井カバー７
により風洞を形成し、天井カバー７灸こ取付けられてい
る冷却ファン６によりサイリスタスタック１の冷却フィ
ン１２を冷却してぃる、また、仕切板１０には冷却フィ
ン１２に対応する部位に通風口１５を形成しているので
、Ｘ方向（矢印Ｘで図示）に風が通る。また、第７図に
示すように、電力変換装置の定格出力電流は冷却フィン
１２の冷却能力と、冷却ファン６の送風能力及び電力変
換装置内部に取入れられる冷却風の温度すなわち周囲温
度により決定されるので、何らかの理由で冷却ファン６
が停止した場合、状態検出器１６からの冷却ファン停止
信号Ｃ３〒を主制御回路１４が検出し、それにより電力
変換装置を停止させる装置停止信号ＳＳｔを出力し、即
窓カ変換装置も停止させていた。
（発明が解決しようとする問題点）
上記従来の電力変換装置を鉄鋼設備の圧延機の電動機に
用いた場合、冷却ファンが停止した場合。
用いた場合、冷却ファンが停止した場合。
即電力変換装置も停止させていたのでは、操業効率が悪
化する。また、圧延材の圧延途中の電力変換装置の停止
の際発生する圧延材の損傷を圧延終了直前の圧延材に対
しても与えてしまう。
化する。また、圧延材の圧延途中の電力変換装置の停止
の際発生する圧延材の損傷を圧延終了直前の圧延材に対
しても与えてしまう。
そこで、本発明の目的は上記問題点に鑑み、冷却異常が
発生しても、即停止させず連続運転可能範囲を考慮し、
そのまま連続運転させることが可能である電力変換装置
を提供することである。
発生しても、即停止させず連続運転可能範囲を考慮し、
そのまま連続運転させることが可能である電力変換装置
を提供することである。
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するために、本発明においては電力変換
装置内の冷却フィン部と冷却風取入部とに温度検出手段
を設け、この温度検出手段からの検出信号を基に、冷却
風取入部の一部である冷却ファンが故障停止した場合に
即電力変換装置を停止させるのではなく、電力変換装置
が許容できる範囲まで運転を継続する制御手段を具備す
る電力変換装置を提供する。
装置内の冷却フィン部と冷却風取入部とに温度検出手段
を設け、この温度検出手段からの検出信号を基に、冷却
風取入部の一部である冷却ファンが故障停止した場合に
即電力変換装置を停止させるのではなく、電力変換装置
が許容できる範囲まで運転を継続する制御手段を具備す
る電力変換装置を提供する。
（作 用）
このように構成された電力変換装置では、制御手段にお
いて予め設定されているサイリスタの電力損失特性及び
過渡熱抵抗特性を基に、この過渡熱抵抗特性を冷却フィ
ン部の温度に換算し、冷却フィン部に設けた温度検出手
段と冷却風取入部に設けた温度検出手段との検出信号が
らサイリスタの接合温度を算出し、その算出値と予め設
定されているサイリスタの定格接合温度とを比較し、冷
却異常が生じた場合においても比較値に応じて。
いて予め設定されているサイリスタの電力損失特性及び
過渡熱抵抗特性を基に、この過渡熱抵抗特性を冷却フィ
ン部の温度に換算し、冷却フィン部に設けた温度検出手
段と冷却風取入部に設けた温度検出手段との検出信号が
らサイリスタの接合温度を算出し、その算出値と予め設
定されているサイリスタの定格接合温度とを比較し、冷
却異常が生じた場合においても比較値に応じて。
電力変換装置を連続運転する。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
まず、第１図に本発明の一実施例の概略構成図を示す。
半導体素子群で構成されるサイリスタスタック２０は、
エアフィルタ２１を取付けた扉２２と、側面カバー２３
と、背面カバー２４と、冷却ファン２５を有する天井カ
バー２６と、底面カバー２７から成る外部箱体枠２８の
内部の仕切板２９に取付けられている。また、エアフィ
ルタ２１には取入風の温度を検出する温度検出器３３が
設けられている。サイリスタスタック２０は、サイリス
タ３０が冷却フィン３１により挟持され締付具３２で、
その挟持力を調整している。
エアフィルタ２１を取付けた扉２２と、側面カバー２３
と、背面カバー２４と、冷却ファン２５を有する天井カ
バー２６と、底面カバー２７から成る外部箱体枠２８の
内部の仕切板２９に取付けられている。また、エアフィ
ルタ２１には取入風の温度を検出する温度検出器３３が
設けられている。サイリスタスタック２０は、サイリス
タ３０が冷却フィン３１により挟持され締付具３２で、
その挟持力を調整している。
このように構成された電力変換装置では、通風方向Ｙの
ように風洞を形成し、冷却ファン２５にょす冷却フィン
３１を冷却している。
ように風洞を形成し、冷却ファン２５にょす冷却フィン
３１を冷却している。
次に、第２図により、本発明の一実施例である温度制御
について説明する。
について説明する。
制御回路５０にはエアフィルタ２１に設けられた駄度検
出器３３からの検出信号Ｔｈｘと、冷却ファン２５の運
転期間中、状態検出器３４から発信される冷却ファン運
転信号ＣＲυＮとによりサイリスタ３０の接合温度ＴＪ
を算出する。以下にその算出方法について述べる。
出器３３からの検出信号Ｔｈｘと、冷却ファン２５の運
転期間中、状態検出器３４から発信される冷却ファン運
転信号ＣＲυＮとによりサイリスタ３０の接合温度ＴＪ
を算出する。以下にその算出方法について述べる。
一般にサイリスタの接合温度ＴＪは次式により求められ
る。
る。
ＴＪ＝ＷＢＸＲＪＡ（−）＋（ＷＰ−Ｗ、）ＸＲＪＡ（
ｔ、＋Ｔ。
ｔ、＋Ｔ。
ここで、ＷＲはベース負荷に対するサイリスタの電力損
失（Ｗ）（矩形波１２０°通電時） ＷＰは過負荷に対するサイリスタの電力損失（Ｗ）（矩
形波１２０°通電時） ＲＪＡ（〜）は接合と周囲温度間の飽和した熱抵抗（’
Ｃ／Ｗ） ＲＪＡ（ｔ）は接合と周囲温度間のｔ秒後における過渡
熱抵抗（Ｔ：／Ｗ）、Ｔａは周囲温度（’Ｃ）である。
失（Ｗ）（矩形波１２０°通電時） ＷＰは過負荷に対するサイリスタの電力損失（Ｗ）（矩
形波１２０°通電時） ＲＪＡ（〜）は接合と周囲温度間の飽和した熱抵抗（’
Ｃ／Ｗ） ＲＪＡ（ｔ）は接合と周囲温度間のｔ秒後における過渡
熱抵抗（Ｔ：／Ｗ）、Ｔａは周囲温度（’Ｃ）である。
したがって、サイリスタの電力損失特性と、冷却フィン
の熱抵抗特性とは第５図及び第６図に示すように予め定
められているため、周囲温度を測定することにより、サ
イリスタの接合温度は算出できる。
の熱抵抗特性とは第５図及び第６図に示すように予め定
められているため、周囲温度を測定することにより、サ
イリスタの接合温度は算出できる。
ただし、それらの値は適宜設定変更可能である。
このとき、熱抵抗特性には、冷却ファン正常状態時の特
性と、冷却ファン故障停止時の特性との２つの特性が考
慮されている。
性と、冷却ファン故障停止時の特性との２つの特性が考
慮されている。
よって、サイリスタの接合温度ＴＪの算出は。
冷却ファンの運転時間又は停止時間と、周囲温度を測定
することによりなされる。
することによりなされる。
以上のことより、制御回路５０では、温度検出器３３か
らの検出信号Ｔｈｔと、状態検出器３４からの冷却ファ
ン２５の運転信号Ｃ＊Ｕ＋Ｖにより、この回路５０に予
め設定されているサイリスタの電力損失特性と、冷却フ
ィンの熱抵抗特性を用いて、接合温度ＴＪ を算出し、
また、この算出値Ｔｊと予めこの回路５０に設定されて
いる定格接合温度ＴＸを比較し、Ｔ ｊ＜Ｔにの場合は
、そのまま電力変換装置の運転を継続させ、ｒｊ４ｒに
になった時には運転停止信号ＰＳＴを主制御回路５１へ
出力し、電力変換装置の運転を停止させる。ただし、そ
の際、すでに圧延を終了した場合は、圧延検出器５２か
らの圧延終了信号ＡＳＴを制御回路５０が検出し、主制
御回路５１へ運転停止信号ＰＳＴを出力する。
らの検出信号Ｔｈｔと、状態検出器３４からの冷却ファ
ン２５の運転信号Ｃ＊Ｕ＋Ｖにより、この回路５０に予
め設定されているサイリスタの電力損失特性と、冷却フ
ィンの熱抵抗特性を用いて、接合温度ＴＪ を算出し、
また、この算出値Ｔｊと予めこの回路５０に設定されて
いる定格接合温度ＴＸを比較し、Ｔ ｊ＜Ｔにの場合は
、そのまま電力変換装置の運転を継続させ、ｒｊ４ｒに
になった時には運転停止信号ＰＳＴを主制御回路５１へ
出力し、電力変換装置の運転を停止させる。ただし、そ
の際、すでに圧延を終了した場合は、圧延検出器５２か
らの圧延終了信号ＡＳＴを制御回路５０が検出し、主制
御回路５１へ運転停止信号ＰＳＴを出力する。
次に、第３図及び第４図により、他の実施例を説明する
。
。
ここでは、先の実施例の冷却フィン３１の熱抵抗特性を
冷却フィンの温度に変換したデータを用いることにより
、冷却フィン部に設けられた温度検出器４０からの検出
信号Ｔｈ２と、エアフィルタ２１に設けられた温度検出
Ｉ／！ＩＦ５３からの検出信号Ｔｈｉと冷却ファン２５
の状態検出器４２からの検出信号Ｐ ＩＦＵＮとを基に
、サイリスタの接合温度を算出する。
冷却フィンの温度に変換したデータを用いることにより
、冷却フィン部に設けられた温度検出器４０からの検出
信号Ｔｈ２と、エアフィルタ２１に設けられた温度検出
Ｉ／！ＩＦ５３からの検出信号Ｔｈｉと冷却ファン２５
の状態検出器４２からの検出信号Ｐ ＩＦＵＮとを基に
、サイリスタの接合温度を算出する。
そこで１本実施例では冷却フィン３１の温度を検出する
温度検出器４０を冷却フィン３１のボスト部４１に設け
、制御回路６０では冷却フィン３１のポスト部４１に設
けた温度検出器４０からの検出信号Ｔｈｚと状態検出器
４２からの検出信号ＰＦＩＵＮとエアフィルタ２１に設
けた温度検出器３３からの検出信号Ｔｈ３によ 。
温度検出器４０を冷却フィン３１のボスト部４１に設け
、制御回路６０では冷却フィン３１のポスト部４１に設
けた温度検出器４０からの検出信号Ｔｈｚと状態検出器
４２からの検出信号ＰＦＩＵＮとエアフィルタ２１に設
けた温度検出器３３からの検出信号Ｔｈ３によ 。
リサイリスタ３０の接合温度ＴＪｚを算出し、予め設定
されているサイリスタ３０の定格接合温度Ｔ ＪＲＩＩ
Ｆと、算出値ＴＪｉを比較し、Ｔ ＪＲａｙｒ≧Ｔｊｔ
になった時点で主制御回路６１へ運転停止信号Ｑｓｔを
出力し、電力変換装置の運転を停止させる。また、先の
実施例と同様にすでに圧延を終了した場合、圧延検出器
６２からの圧延終了信号ＡｓＴを制御回路６０が検出し
、運転停止信号ＰＳ丁を主制御回路６１へ出力する。
されているサイリスタ３０の定格接合温度Ｔ ＪＲＩＩ
Ｆと、算出値ＴＪｉを比較し、Ｔ ＪＲａｙｒ≧Ｔｊｔ
になった時点で主制御回路６１へ運転停止信号Ｑｓｔを
出力し、電力変換装置の運転を停止させる。また、先の
実施例と同様にすでに圧延を終了した場合、圧延検出器
６２からの圧延終了信号ＡｓＴを制御回路６０が検出し
、運転停止信号ＰＳ丁を主制御回路６１へ出力する。
また、本発明は前述の接合温度の算出式に用いる係数に
換算できるデータを検出する手段を用いればすべて適用
できることは言うまでもない。
換算できるデータを検出する手段を用いればすべて適用
できることは言うまでもない。
以上述べてきたように、本発明によれば温度による電力
変換装置の運転制御が可能であるので、操業効率の安定
化をはかることができる。また。
変換装置の運転制御が可能であるので、操業効率の安定
化をはかることができる。また。
その上冷却ファンが停止と同時に電力変換装置を停止さ
せることがないので、生産性の向上を図ることができる
。
せることがないので、生産性の向上を図ることができる
。
第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図は
第１図の制御系統を示す概略構成図、第３図は本発明の
他の実施例を示す概略構成図、第４図は第３図の制御系
統を示す概略構成図、第５図は本発明の一実施例に使用
するサイリスタの電力損失特性図、第６図は本発明の一
実施例に使用する冷却フィンの熱抵抗特性図、第７図は
従来の電力変換装置を示す概略構成図、第８図は第７図
のサイリスタスタックの示す構成図、第９図は第７図の
制御系統を示す概略構成図である。 １．２０・・・サイリスタスタック ２．２１・・・エアフィルタ ６．２５・・・冷却ファン １２．３１・・・冷却フィン ３３．４０．４３・・・温度検出器 ３４．４２・・・状態検出器 ５０．６０・・・制御回路 第１図 第３図 第５図 第８図 第９図
第１図の制御系統を示す概略構成図、第３図は本発明の
他の実施例を示す概略構成図、第４図は第３図の制御系
統を示す概略構成図、第５図は本発明の一実施例に使用
するサイリスタの電力損失特性図、第６図は本発明の一
実施例に使用する冷却フィンの熱抵抗特性図、第７図は
従来の電力変換装置を示す概略構成図、第８図は第７図
のサイリスタスタックの示す構成図、第９図は第７図の
制御系統を示す概略構成図である。 １．２０・・・サイリスタスタック ２．２１・・・エアフィルタ ６．２５・・・冷却ファン １２．３１・・・冷却フィン ３３．４０．４３・・・温度検出器 ３４．４２・・・状態検出器 ５０．６０・・・制御回路 第１図 第３図 第５図 第８図 第９図
Claims (1)
- 半導体素子群を有し、電力の変換を行なう電力変換装置
において、前記半導体素子を冷却する冷却フィン部と、
この冷却フィン部を冷却する冷却風を取入れる冷却風取
入部と、前記冷却風取入部の運転状態を検出する状態検
出手段と少なくとも前記冷却フィン部の温度及び前記冷
却風取入部からの冷却風の温度のどちらか一方を検出す
る温度検出手段と、この温度検出手段からの検出信号と
前記状態検出手段からの検出信号とにより、前記冷却風
取入部に異常が生じた場合、前記半導体素子の接合温度
が定格接合温度に達するまで運転状態を保持する制御手
段を具備することを特徴とする電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26655186A JPS63121473A (ja) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26655186A JPS63121473A (ja) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | 電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63121473A true JPS63121473A (ja) | 1988-05-25 |
Family
ID=17432418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26655186A Pending JPS63121473A (ja) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63121473A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02202372A (ja) * | 1989-01-27 | 1990-08-10 | Hitachi Ltd | インバータ冷却制御装置 |
| JP2012120393A (ja) * | 2010-12-03 | 2012-06-21 | Fuji Electric Co Ltd | Ｄｃ／ｄｃコンバータ装置 |
-
1986
- 1986-11-11 JP JP26655186A patent/JPS63121473A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02202372A (ja) * | 1989-01-27 | 1990-08-10 | Hitachi Ltd | インバータ冷却制御装置 |
| JP2012120393A (ja) * | 2010-12-03 | 2012-06-21 | Fuji Electric Co Ltd | Ｄｃ／ｄｃコンバータ装置 |
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