KR900007797Y1

KR900007797Y1 - Abnomal state detector for dc condenser

Info

Publication number: KR900007797Y1
Application number: KR2019900009942U
Authority: KR
Inventors: 미찌오 가다오까; 시게노리 하기시노
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤; 시키모리야
Priority date: 1986-04-22
Filing date: 1990-07-06
Publication date: 1990-08-23

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Abnormality detection device of DC capacitor

제1도는 이 고안의 한실시예에 의한 직류콘덴서의 이상검출기를 나타내는 회로도.1 is a circuit diagram showing an abnormality detector of a direct current capacitor according to an embodiment of the present invention.

제2도는 종래의 직류콘덴서의 이상검출기를 나타내는 회로도.2 is a circuit diagram showing an abnormality detector of a conventional DC capacitor.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

11a, 12a 및 11b, 12b : 직류콘덴서 20 : 비교수단11a, 12a and 11b, 12b: DC capacitor 20: comparison means

a, b : 직렬접속점 Va, Vb : 접속점전압a, b: Serial connection point Va, Vb: Connection point voltage

이 고안은 반도체소자를 사용하여 직류를 교류로 변화시키는 인버터회로의 직류콘덴서의 이상을 검출하는 이상검출기에 관한 것이다.The present invention relates to an abnormality detector for detecting an abnormality of a DC capacitor of an inverter circuit which changes a direct current into an alternating current using a semiconductor element.

일반적으로 직류콘덴서의 이상으로서는 콘덴서내부의 단락과 경시적( 時的)변화에 의한 용량의 저하등이 있는 것이다.In general, abnormalities of the DC capacitor include a short circuit in the capacitor and a decrease in capacity due to time-dependent change.

이들중, 전자의 콘덴서내부의 단락에 관하여는 인버터회로의 직류전압의 변동에 관계되는 기기 및 전로의 보호를 목적으로 퓨즈가 사용되고 있었다.Among them, a fuse has been used for the purpose of protecting equipment and converters related to variations in the DC voltage of the inverter circuit with respect to the short circuit in the former capacitor.

제2도는 전력과 철도 라는 일본국의 책자(Vol 28 No, 6(278) P29-31)에 표시된 종래의 인버터에 있어서의 직류콘덴서의 이상검출회로의 회로도인데, 1, 2는 직렬접속된 직류콘덴서, 3,4는 상기 직류콘덴서(1), (2)의 분압을 균일화하는 분압저항, 5는 상기 직류콘덴서(1), (2)의 단락에 의하여 용단되어 단락전류를 차단하는 퓨즈, 6은 퓨즈(5)의 용단을 검출하는 퓨즈용단검출기, 7, 7은 인버터회로(8)의 직류모선이고, 이 인버터회로(8)는 직류콘덴서(1), (2) 및 퓨즈(5)를 주구성으로 하는 회로가 복수열로 상기 모선(7), (7)에 병렬접속되어 있다.2 is a circuit diagram of a fault detection circuit of a DC capacitor in a conventional inverter shown in a Japanese booklet (Vol 28 No, 6 (278) P29-31) of power and railroad, where 1 and 2 are DC connected in series. Capacitors 3 and 4 are divided resistors for equalizing the divided voltages of the DC capacitors 1 and 2, and 5 are fuses melted by a short circuit of the DC capacitors 1 and 2 to cut off the short circuit current. Is a fuse short detector for detecting blown fuse 5, and 7 is a DC bus of the inverter circuit 8, and the inverter circuit 8 is connected to the DC capacitors 1, 2 and fuse 5; A circuit having a main configuration is connected in parallel to the bus lines 7 and 7 in a plurality of rows.

다음에 동작에 대하여 설명한다.Next, the operation will be described.

인버터(8)의 직류콘덴서(1), (2)에서 단락이 발생하지 않고 있다면 퓨즈용단검출기(5)는 동작하지 않는다. 이와같은 상태에서 우선 직류콘덴서(1) 혹은(2)의 어느한쪽이 단락하였다면 직렬접속된 다른쪽은 직류 모선(7), (7)의 전압, 즉 직렬시의 2배의 전압이 인가되어 직류콘덴서의 정격전압을 초과하는 전압이 가해지는 경우도 있게 된다.If a short circuit has not occurred in the DC capacitors 1 and 2 of the inverter 8, the fuse short detector 5 does not operate. In this state, if one of the DC capacitors (1) or (2) is short-circuited, the other side connected in series is applied with the voltages of the DC bus lines (7) and (7), that is, twice the voltage in series. In some cases, a voltage exceeding the rated voltage of the capacitor may be applied.

그래서, 최종적으로 직류콘덴서(1), (2)의 양쪽이 단락되는 경우도 있으며 직류콘덴서(1), (2) 및 퓨즈(5)에 과전류가 흘러 퓨즈(5)가 용단됨으로써 전로가 차단된다. 이때 인버터회로(8)에서는 퓨즈용단검출기(6)가 퓨즈(5)의 용단을 검출하게 된다. 종래 직류콘덴서의 이상검출기는 이상과 같이 구성되어 있으므로 인버터 회로(8)의 직류모선(7), (7)이 단락되어 퓨즈가 용단되고 퓨즈용단검출기(6)가 동작하기 까지 수 10mse-수 100msec의 검출지연이 있으므로 순간적으로 대응할 수 없다는 문제점이 있었다.Therefore, in some cases, both of the DC capacitors 1 and 2 are short-circuited at last, and overcurrent flows to the DC capacitors 1 and 2 and the fuse 5, and the fuse 5 is blown to cut off the converter. . At this time, in the inverter circuit 8, the fuse blow detector 6 detects the blow of the fuse 5. Since the abnormality detector of the conventional DC capacitor is configured as described above, the DC buses 7 and 7 of the inverter circuit 8 are short-circuited until the fuse is blown and the fuse short detector 6 is operated several 10 mse to several 100 msec. There was a problem in that it could not be instantaneously responded due to the detection delay of.

또 상술한 이상검출기는 어디까지나 직류콘덴서 내부의 단락에 관하여서만이 대응수단이었고, 직류콘덴서의 또하나의 이상인 경시적변화에 바탕을 둔 직류콘덴서의 용량변화에 관하여는 검출할 수 없으며 하등의 대응책도 강구되지 않고 있다는 문제점이 있었다.In addition, the above-described abnormality detector was only a countermeasure for the short circuit inside the DC capacitor, and cannot detect the capacity change of the DC capacitor based on the change over time, which is another abnormality of the DC capacitor. There was also a problem that has not been taken.

이 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 직류콘덴서 내부의 단락을 신속하게 검출할 수 있음과 동시에 직류콘덴서의 경시적 사용에 의한 용량의 저하도 검출할 수 있는 직류콘덴서의 이상검출기를 얻는데 그 목적이 있는 것이다.This invention is designed to solve the above problems, and can detect a short circuit inside the DC capacitor quickly and at the same time detect an abnormality of the DC capacitor capable of detecting a drop in capacity caused by the use of the DC capacitor over time. The purpose is to gain.

이 고안의 직류콘덴서의 이상검출기는 직류콘덴서의 직렬접속점의 전위차를 병렬접속의 각열마다 검출 비교하는 비교수단을 설치한 것에 있는 것이다.The abnormality detector of the DC capacitor of this invention is provided with the comparison means which detects and compares the potential difference of the serial connection point of a DC capacitor for every column of parallel connection.

이 고안의 직류콘덴서의 이상검출기는 직류콘덴서의 직렬접속점의 전위차를 병렬접속의 각열마다 비교하여 각열의 전위차가 다를때에 인버터회로의 직류측에 이상이 있는 것으로 하여 검출할 수가 있다.The abnormality detector of the DC capacitor of this invention compares the potential difference of the series connection point of the DC capacitor for each column of the parallel connection, and can detect that there is an error in the DC side of the inverter circuit when the potential difference of each column is different.

또 비교수단의 입력측의 한쪽과 상기 직렬접속점을 접속하고 다른쪽에는 기준전위를 입력시켜 양자를 비교하여 직류콘덴서의 이상을 검출할 수 있는 것이다. 이하, 이 고안의 실시예를 도면에 의하여 설명한다.In addition, an abnormality of the DC capacitor can be detected by connecting the serial connection point to one of the input means of the comparison means and inputting the reference potential to the other side. Hereinafter, an embodiment of this invention will be described with reference to the drawings.

제1도에 있어서, 11a, 12a 및 11b, 12b는 각각 직렬 접속된 직류콘덴서, 13a, 14a는 직류콘덴서(11a), (12a)의 분압을 균일화하는 분압저항, 13b, 14b는 직류 콘덴서(11a), (12a)의 분압을 균일화하는 분압콘덴서, 15는 상기 직류콘덴서(11a), (12a)의 직렬접속점 a와 직류콘덴서(11b), (12b)의 직렬접속점 b와의 전위차를 비교하는 비교 회로, 16은 비교회로(15)의 주요소로서의 자동증폭기, 17a, 17b는 차동증폭기(16)의 입력저항, 19는 차동증폭기(16)의 출력과 미리 설정된 기준전위를 초과하였는지의 여부를 검출하는 윈드컴파레이터(Wind comparator)인데, 비교수단(20)은 비교회로(15)와 윈드컴파레이터(19)으로 구성되어 있다.In Fig. 1, 11a, 12a, 11b, and 12b are DC capacitors connected in series, respectively, 13a and 14a are divided resistors for equalizing the partial pressures of DC capacitors 11a and 12a, and 13b and 14b are DC capacitors 11a. Is a comparison circuit for comparing the potential difference between the series connection point a of the DC capacitors 11a and 12a and the series connection point b of the DC capacitors 11b and 12b. 16 is an automatic amplifier as a main element of the comparison circuit 15, 17a and 17b are input resistances of the differential amplifier 16, 19 is a wind detector for detecting whether the output of the differential amplifier 16 and the preset reference potential are exceeded. A comparator, the comparator 20 is composed of a comparator circuit 15 and a wind comparator 19.

다음에 동작에 관하여 설명한다.Next, the operation will be described.

상기와 같이 구성된 인버터직류콘덴서의 이상검출기에 있어서, 직류콘덴서(11a), (12a)의 직렬접속점 a와, 직류콘덴서(11b), (12b)의 직렬접속점 b와의 전위차는 직류콘덴서가 정상적일 경우에는 수 V이하이다.In the fault detector of the inverter DC capacitor configured as described above, the potential difference between the series connection points a of the DC capacitors 11a and 12a and the series connection points b of the DC capacitors 11b and 12b is normal when the DC capacitor is normal. Is less than a few V.

그런데, 직류콘덴서(11a)가 단락하였다고 하면, 양접속점 a, b의 전위 Va-Vb는 회로의 전압 V_E의 약 절반, 즉 약로 되며 차동증폭기(16)에는 여기에 걸맞는 전압이 발생하여 윈드컨파레이터(19)에 의하여 직류콘덴서에 이상이 발생한 것을 검출할 수 있다.However, if the DC capacitor 11a is short-circuited, the potentials Va-Vb at both connection points a and b are about half of the voltage V _E of the circuit, that is, about In the differential amplifier 16, a voltage suitable for this is generated, and the wind capacitor 19 can detect that an abnormality has occurred in the DC capacitor.

또, 직류콘덴서(11a), (12a) 및 (11b), (12b)중, 어느것에 결시적 사용에 의하여 그 용량에 큰 변화가 발생한 경우에도 Va-Vb의 전위차가 증대하기 때문에 차동증폭기(16)에 전압이 발생하여 출력되므로 직류콘덴서중, 어느것에 이상이 발생한 것을 검출할 수 있다.In addition, even if any of the DC capacitors 11a, 12a, 11b, and 12b causes a large change in capacity due to deterministic use, the differential amplifier 16 increases because the potential difference of Va-Vb increases. ), The voltage is generated and output so that any abnormality in the DC capacitor can be detected.

상기 실시예에서는 비교수단으로서 차동증폭기(16)에서 출력된 경우에 일정한 기준전압과 비교하여 이상을 검출하는 윈드컴파레이터(19)를 사용하고 있으므로 어떤 위치에 있는 직류콘덴서(11a), (12a), (11b), (12b)에 이상이 있어도 확실하게 검출할 수 있다.In the above embodiment, since the wind comparator 19 which detects an abnormality in comparison with a constant reference voltage when it is output from the differential amplifier 16 is used as the comparison means, the DC capacitors 11a and 12a in a certain position are used. Even if there is an abnormality in (11b) and (12b), it can reliably detect.

또한 상술한 것은 이 고안의 한 실시예를 표시한 것 뿐이며 이 고안의 목적, 구성, 효과를 일탈하지 않는한 여하한 변형, 변경도 자유이다.In addition, the above-mentioned only shows one embodiment of this invention, and any modification and change are free unless it deviates from the objective, structure, and effect of this invention.

예컨대, 상기 실시예에서는 2개의 직류콘덴서(11a), (12a) 또는 (11b), (12b)를 직렬접속시킨 것을 표시하였지만, 이 고안은 여기에 한정되지 않으며 3개 이상의 직류콘덴서를 직렬접속한 경우에도 적용할 수 있는 것이다.For example, the above embodiment shows that two DC capacitors 11a, 12a, or 11b, 12b are connected in series, but the present invention is not limited thereto, and three or more DC capacitors are connected in series. It can also be applied.

또 두개의 직렬접속점 a, b의 전압 Va, Vb의 차이를 검출하는데 차동증폭기(16)를 사용하는 것으로 설명하였으나, 이 고안은 이에 한정되는 것이 아니고 차동증폭기대신 절연앰프를 사용하여도 무방하다. 또한 비교회로(15)의 출력을 윈드컴파레이터(19)에 의하여 기준전압과의 비교에 의하여 검출하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것이 아니며 윈드 컴파레이터대신 (+), (-)의 레벨검출기를 사용하여도 된다.In addition, the differential amplifier 16 is used to detect the difference between the voltages Va and Vb of the two series connection points a and b. However, the present invention is not limited thereto, and an isolation amplifier may be used instead of the differential amplifier. In addition, the output of the comparison circuit 15 is detected by the wind comparator 19 as a comparison with the reference voltage. However, the present invention is not limited thereto. You may use it.

이상과 같이 이 고안에 의하면 인버터의 직류콘덴서의 이상검출기를 직류콘덴서의 직렬접속점과 접속되어 병렬접속의 각열의 전위차를 비교하는 비교수단에 의하여 구성하였으므로 직렬 및 병렬로 복수개 접속된 직류 콘덴서 중, 어느것이 내부단락 또는 용량변화에 의하여 이상을 초래시켜도 이 이상을 즉시 검출할 수 있어 직류 콘덴서의 이상검출의 신속화와 특히 경시적사용에 의한 열화를 검출하는데 우수한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the abnormality detector of the DC capacitor of the inverter is connected to the series connection point of the DC capacitor and constituted by a comparison means for comparing the potential difference of each column of the parallel connection. Even if this causes an abnormality due to an internal short circuit or a change in capacity, the abnormality can be detected immediately, which is excellent in speeding up the abnormality detection of the DC condenser and in particular, detecting the deterioration due to the chronological use.

Claims

Abnormalities of DC capacitor circuits (1) and (2), which are provided on the DC side of an inverter for converting DC into AC using a semiconductor element and connected in series with a series circuit in which a plurality of capacitors connected in series are connected in series. In the abnormality detector for detecting the error detection, the abnormality detector is connected to the series connection points (a) and (b) of the DC capacitors 11a, 11b, 12a, and 12b, and the potential difference of each column of the parallel connection is An abnormality detector of a direct current capacitor, which is constituted by a comparing means 20 for comparing.

According to claim 1, the comparison means 20 compares the direct current capacitors 11a, 11b, 12a, and 12b with the potential difference between the series connection points a and b and the set reference voltage. The fault detector of the DC capacitor.