JPS63148872A - インバ−タ装置の保護方法 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、多重インバータ装置の保護方法に関するもの
である。

（従来の技術） 従来より用いられている多重インバータ装置の代表例を
第３図に示す。第３図のブロック図は、交流を直流に変
換する整流回路１０と、この出力を平滑するために直流
リアクトル２１とコンデンサ２２とから成る直流平滑回
路２０と直流を任意の周波数に変換する少なくとも２つ
の逆変換回路３０．３１と、これらの出力を合成する変
圧器４０．４１とこれに接続される負荷５０と、逆変換
回路３０．３１の少なくとも一方が直流短絡したことを
検出するための変流器２３と、この変流器２３の放電電
流レベルが所定値以上になったことを検出する検出器６
０と、この検出器の出力信号により逆変換回路３０．３
１の両方へ全点弧信号を出力する単安定マルチ６１と、
電圧及び周波数基準６２と、発振器６３と、リングカウ
ンタ６４と、この出力パルス信号を増幅する増幅器６５
と、電圧制御回路６６と、位相制御回路６７とから成る
。第３図のインバータ装置のように整流回路１０を１組
備え、直流回路を共通にして複数の逆変換回路を持った
多重インバータでは、容量の大きい直流コンデンサの電
荷を分流させるために、複数の逆変換回路の全ての素子
へ点弧信号を与えている。

インバータ装置が直流短絡故障を起した時、逆変換回路
の全素子へ全点弧指令を出すことは、既に公知であり、
東芝レビュー３６巻９号（１９８１年８月）Ｐ２Ｓ５に
も記述されている。

近年、インバータ装置は、大容量化（〜数ＭＶＡ）、特
に電動機駆動用等、の傾向にあり、高耐圧、大電流の自
己消弧型半導体素子（たとえば、ＧＴＲ，ＧＴＯ，ＳＩ
Ｔ等）の利用により容易に実用化されつつある。第３図
に示すように１組の整流器の場合、インバータ装置の容
量が大きくなると、整流器を構成する半導体素子の容量
が不足したり、複数個並列にする必要が生じてくる。さ
らに、入力系統側の高調波電流が大きくなって問題とな
ったり、交流フィルタ装置等が必要となる。

これらの問題を解決、又軽減するために、整流器の１２
相化又１８相化等が行なわれることがある。

第４図は整流器を１２相化して、２組の単位インバータ
により出力電圧を変圧器で合成した例である。

（発明が解決しようとする問題点） 第３図および第４図の例において、一方の逆変換回路に
直流短絡故障が発生した際、従来のように全点弧保護方
式を採用した場合、逆起電圧等を誘起している負荷（電
動機等）が接続されていると、全点弧した素子には、直
流コンデンサの放電流だけでなく、負荷側の逆起電圧に
よる短絡電流も重畳され素子の電流耐量を超える場合に
は素子が破損する。又、負荷自身へも影響を及ぼす場合
も生じる。

本発明は前述の問題点を解決し、健全側への拡大事故や
、劣化を起こさない安全なインバータ装置の保護方法を
提供するものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、第４図に示す構成の多重インバータにおいて
、直流短絡故障を起した単位インバータの逆変換回路の
素子へは全点弧信号を、健全な単位インバータの同素子
へは全消弧信号を供給するようにしたものである。

（作　用） 多重インバータ装置で直流短絡故障を起した単位インバ
ータを除く、健全な他の単位インバータに接続される出
力変圧器のインピーダンスを下げずにすまされるので、
負荷側からの過電流をおさえることができるだけでなく
、健全な素子に必要以上の過電流を流さずに保護できる
。

（実施例） 以下、本発明の具体的実施例について説明する。第１図
は、本発明の実施例を示したブロック図であり、第３図
と同一符号は同一要素を表わすので、その説明は省略す
る。第３図と異なる点は、整流器１０，１２、直流フィ
ルタ回路用リアクトル２１，２４、コンデンサ２２．２
５、及びそれらに必要な制御回路と直流短絡検出器を持
つことである。

第１図において、例えば逆変換回路３０に直流短絡故障
が発生した場合について、第２図のタイムチャートを用
いて説明する。今、時刻ｔ　−ｔ　１にて直流短絡が発
生した場合、逆変換回路３０の入力電流は、第２図のｌ
ａのように立上り、予め設定されていた検出レベルを超
えたことを検出器６０にて検出する。検出器６０からは
、直流短絡検出信号Ａが発せられリングカウンタ６４に
割り込んで全点弧を行う。一方、健全側の逆変換回路３
１の直流短絡検出信号Ｂは出力されないので、故障検出
信号Ｃにより、リングカウンタ６４を直に停止してオン
ゲート信号りはブロックされる。

ＧＴＯ素子を使用している場合には、オフゲート信号を
発する。こうすることにより、健全な単位インバータの
電流Ｉｂは過電流にならず、零になる。

［発明の効果コ 以上本発明によれば、個別に整流器を持った単位インバ
ータを複数個用いて多重インバータ装置を構成するもの
において、単位インバータに直流短絡故障が発生した際
、故障した単位インバータへは全点弧信号を、他の健全
な単位インバータへは消弧信号を与えることにより健全
な単位インバータの素子や、負荷自身に不必要な過電流
を流すことのないインバータ装置の保護方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
はその実施例の動作を示すタイムチャート、第３図は従
来技術例を示すブロック図、第４図は、本発明の対象と
なるインバータ装置例を示す回路図である。 １０．１１・・・整流器、２０・・・直流フィルタ回路
、２１．２４・・・直流リアクトル、２２．２５・・・
コンデンサ、２３．２６・・・変流器、３０．３１・・
・逆変換回路、４０．４１・・・変圧器、５ｏ・・・負
荷、６０・・・検出器、６１・・・単安定マルチ、６２
・・・基準発生器、６３・・・発振器、６４・・・リン
グカウンタ、６５・・・増幅器、６６・・・電圧制御回
路、６７・・・位相器、６８・・・分周器、６９・・・
電流制御回路。 第１図 第２図 １，２０ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電力を直流に変換する整流回路と、直流平滑回路と
   、直流を交流に変換するために自己消弧型半導体素子に
   て構成された逆変換回路とから成る単位インバータ装置
   を少なくとも２組以上使用し、それぞれの単位インバー
   タ装置の出力を変圧器を用いて合成し、負荷へ電力を供
   給するインバータ装置において、単位インバータ装置の
   １つに直流短絡故障が発生した際、故障した単位インバ
   ータ装置の逆変換回路の自己消弧型素子には、全点弧信
   号を、他の健全な単位インバータ装置の自己消弧型素子
   へは全消弧信号を与えるようにしたことを特徴とするイ
   ンバータ装置の保護方法。