JPH06205587A - 枝路対に対する接続回路網及びその使用方法 - Google Patents
枝路対に対する接続回路網及びその使用方法Info
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- JPH06205587A JPH06205587A JP5274927A JP27492793A JPH06205587A JP H06205587 A JPH06205587 A JP H06205587A JP 5274927 A JP5274927 A JP 5274927A JP 27492793 A JP27492793 A JP 27492793A JP H06205587 A JPH06205587 A JP H06205587A
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- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/538—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a push-pull configuration
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- H03K17/08148—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit in composite switches
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- H02M1/348—Passive dissipative snubbers
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- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 多パルス変換装置‐ブリッジ回路に使用され
る枝路対に対するＲＣＤ2 枝路対接続回路を、中間回路
母線上の脈動する電圧過上昇がほぼ回避されるように構
成する。 【構成】 ２つのターンオフ可能な電力用半導体Ｔ１、
Ｔ２；Ｔ３、Ｔ４；Ｔ５、Ｔ６から成る１つの枝路対３
６に対し、２つのＲＣＤ接続回路４０、４２を含むＲＣ
Ｄ枝路対接続回路３８を設け、それぞれＲＣＤ接続回路
４０、４２の抵抗Ｒ１、Ｒ２；Ｒ３、Ｒ４；Ｒ５、Ｒ６
に別のダイオードＤ１´、Ｄ２´；Ｄ３´、Ｄ４´；Ｄ
５´、Ｄ６´を、一方の別のダイオードＤ２´、Ｄ４
´、Ｄ６´の陽極が導電的に枝路対３６の正の直流電圧
端子４８と、また他方の別のダイオードＤ１´、Ｄ３
´、Ｄ５´の陰極が導電的に枝路対３６の負の直流電圧
端子４６と接続されるように電気的に並列に接続する。
る枝路対に対するＲＣＤ2 枝路対接続回路を、中間回路
母線上の脈動する電圧過上昇がほぼ回避されるように構
成する。 【構成】 ２つのターンオフ可能な電力用半導体Ｔ１、
Ｔ２；Ｔ３、Ｔ４；Ｔ５、Ｔ６から成る１つの枝路対３
６に対し、２つのＲＣＤ接続回路４０、４２を含むＲＣ
Ｄ枝路対接続回路３８を設け、それぞれＲＣＤ接続回路
４０、４２の抵抗Ｒ１、Ｒ２；Ｒ３、Ｒ４；Ｒ５、Ｒ６
に別のダイオードＤ１´、Ｄ２´；Ｄ３´、Ｄ４´；Ｄ
５´、Ｄ６´を、一方の別のダイオードＤ２´、Ｄ４
´、Ｄ６´の陽極が導電的に枝路対３６の正の直流電圧
端子４８と、また他方の別のダイオードＤ１´、Ｄ３
´、Ｄ５´の陰極が導電的に枝路対３６の負の直流電圧
端子４６と接続されるように電気的に並列に接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２つのターンオフ可能
な電力用半導体素子から成る枝路対に対する、２つのＲ
ＣＤ接続回路を含むＲＣＤ枝路対接続回路から成る接続
回路網および多パルス変換装置ブリッジ回路に対する使
用方法に関する。
な電力用半導体素子から成る枝路対に対する、２つのＲ
ＣＤ接続回路を含むＲＣＤ枝路対接続回路から成る接続
回路網および多パルス変換装置ブリッジ回路に対する使
用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高速スイッチング絶縁ゲートバイポーラ
トランジスタ（ＩＧＢＴ）に対するＲＣＤ接続回路は雑
誌“ｅｔｚ”、第１１０巻、１９８９年、第１０号、第
４６４〜４７１頁から、また高速スイッチング‐バイポ
ーラパワートランジスタ（ＬＴＲ）に対するＲＣＤ接続
回路は雑誌“ｅｔｚ”、第１０９巻、１９８９年、第１
９号、第８９４〜８９９頁から知られている。これらの
ＲＣＤ接続回路はターンオフ可能な電力用半導体素子を
ターンオンまたはターンオフの際の過電圧または過負荷
から保護する。
トランジスタ（ＩＧＢＴ）に対するＲＣＤ接続回路は雑
誌“ｅｔｚ”、第１１０巻、１９８９年、第１０号、第
４６４〜４７１頁から、また高速スイッチング‐バイポ
ーラパワートランジスタ（ＬＴＲ）に対するＲＣＤ接続
回路は雑誌“ｅｔｚ”、第１０９巻、１９８９年、第１
９号、第８９４〜８９９頁から知られている。これらの
ＲＣＤ接続回路はターンオフ可能な電力用半導体素子を
ターンオンまたはターンオフの際の過電圧または過負荷
から保護する。
【０００３】スイッチング過程で変換装置の電力部のイ
ンダクタンスがたいてい、高さおよび継続時間に応じて
電気的構成部分の損傷を生じ得る高いエネルギーの過電
圧を惹起する。なかんずく比較的高速でスイッチングす
るＩＧＢＴモジュール自体がその際危険にさらされてい
る。このような過電圧に対して保護するため、先ず主電
流回路の寄生的インダクタンスを好都合な配線により最
小化することが有利である。さらに種々の形式の接続回
路網が利用され、また最短の仕方で保護すべきターンオ
フ可能な電力用半導体素子と接続される。これにはさら
に、許容された逆方向動作範囲“ＲＢＳＯＡ”内での作
動を保証し、また時としてターンオフ損失電力を減ずる
という課題が与えられる。
ンダクタンスがたいてい、高さおよび継続時間に応じて
電気的構成部分の損傷を生じ得る高いエネルギーの過電
圧を惹起する。なかんずく比較的高速でスイッチングす
るＩＧＢＴモジュール自体がその際危険にさらされてい
る。このような過電圧に対して保護するため、先ず主電
流回路の寄生的インダクタンスを好都合な配線により最
小化することが有利である。さらに種々の形式の接続回
路網が利用され、また最短の仕方で保護すべきターンオ
フ可能な電力用半導体素子と接続される。これにはさら
に、許容された逆方向動作範囲“ＲＢＳＯＡ”内での作
動を保証し、また時としてターンオフ損失電力を減ずる
という課題が与えられる。
【０００４】公知のＲＣＤ単一接続回路は、並列抵抗を
有するダイオードに直列に接続されているコンデンサか
ら成っている。このＲＣＤ単一接続回路はモジュールの
各トランジスタに対応付けられている。ＩＧＢＴのター
ンオフの際に主電流は先ずダイオードを通って流れ、コ
ンデンサを充電する。その電圧はＩＧＢＴのコレクタ‐
エミッタ間電圧とほぼ同一であり、また時間に関係し
て、負荷回路内の付属のフリーホィーリングダイオード
が導通状態になるまで増大する。その結果として制限さ
れる電圧急峻度は、ターンオフの際にＩＧＢＴ内に生ず
る損失電力を減じ、このことはパルス周波数の増大と共
に有意義になり得る。コンデンサのなかに蓄積されたエ
ネルギーはすぐ次のターンオンの際に接続抵抗を介して
消散される。しかし、このことは基本的に望ましくな
い。なぜならば、たとえばより高いパルス周波数の際に
接続抵抗において熱に変換される損失電力がかなりの値
にあるからである。従って、時として、コンデンサから
のエネルギーの有用な返還を可能にする高価な接続回路
網が使用される。
有するダイオードに直列に接続されているコンデンサか
ら成っている。このＲＣＤ単一接続回路はモジュールの
各トランジスタに対応付けられている。ＩＧＢＴのター
ンオフの際に主電流は先ずダイオードを通って流れ、コ
ンデンサを充電する。その電圧はＩＧＢＴのコレクタ‐
エミッタ間電圧とほぼ同一であり、また時間に関係し
て、負荷回路内の付属のフリーホィーリングダイオード
が導通状態になるまで増大する。その結果として制限さ
れる電圧急峻度は、ターンオフの際にＩＧＢＴ内に生ず
る損失電力を減じ、このことはパルス周波数の増大と共
に有意義になり得る。コンデンサのなかに蓄積されたエ
ネルギーはすぐ次のターンオンの際に接続抵抗を介して
消散される。しかし、このことは基本的に望ましくな
い。なぜならば、たとえばより高いパルス周波数の際に
接続抵抗において熱に変換される損失電力がかなりの値
にあるからである。従って、時として、コンデンサから
のエネルギーの有用な返還を可能にする高価な接続回路
網が使用される。
【０００５】より安価な措置は枝路対またはモジュール
に対するＲＣＤ電圧制限器または直流側での和接続回路
である。ただしその代わりにこれらはあまり効率的でな
い。
に対するＲＣＤ電圧制限器または直流側での和接続回路
である。ただしその代わりにこれらはあまり効率的でな
い。
【０００６】枝路対に対するＲＣＤ電圧制限器として雑
誌“ｅｔｚ”、第１１０巻、１９８９年、第１０号、第
４６４〜４７１頁から公知の、いわゆるＲＣＤ交叉接続
回路としても知られているＲＣＤ枝路対接続回路が使用
され得る。このＲＣＤ枝路対接続回路は、接続回路網に
おけるより短い導線長さを可能にするので、特により高
い出力電流を有する変換装置において有利である。ＩＧ
ＢＴのターンオフの際に寄生的なインダクタンスに起因
して生ずるエネルギーは、それぞれ当該のダイオードを
経て相応に対応付けられているコンデンサに到達する。
このエネルギー部分のみがすぐ次のターンオフ過程まで
に関与する抵抗において消散されればよく、コンデンサ
のなかに蓄積された全エネルギーが消散されなくてよ
い。コンデンサの極端な放電はその際に回路により条件
付けられて回避される。従って、この接続回路方法の結
果として生ずる損失電力は比較的小さい。その代わりに
ここでは、ＲＣＤ単一接続回路と異なり、ターンオフの
際の電圧急峻度、従ってまたターンオフ損失電力も減ぜ
られず、従ってＩＧＢＴはパルス周波数の増大と共にい
くらかより強く温度上昇する。
誌“ｅｔｚ”、第１１０巻、１９８９年、第１０号、第
４６４〜４７１頁から公知の、いわゆるＲＣＤ交叉接続
回路としても知られているＲＣＤ枝路対接続回路が使用
され得る。このＲＣＤ枝路対接続回路は、接続回路網に
おけるより短い導線長さを可能にするので、特により高
い出力電流を有する変換装置において有利である。ＩＧ
ＢＴのターンオフの際に寄生的なインダクタンスに起因
して生ずるエネルギーは、それぞれ当該のダイオードを
経て相応に対応付けられているコンデンサに到達する。
このエネルギー部分のみがすぐ次のターンオフ過程まで
に関与する抵抗において消散されればよく、コンデンサ
のなかに蓄積された全エネルギーが消散されなくてよ
い。コンデンサの極端な放電はその際に回路により条件
付けられて回避される。従って、この接続回路方法の結
果として生ずる損失電力は比較的小さい。その代わりに
ここでは、ＲＣＤ単一接続回路と異なり、ターンオフの
際の電圧急峻度、従ってまたターンオフ損失電力も減ぜ
られず、従ってＩＧＢＴはパルス周波数の増大と共にい
くらかより強く温度上昇する。
【０００７】二パルスまたは六パルスブリッジ回路のな
かのインバータでは比較的高速でスイッチングするＩＧ
ＢＴモジュールに対して場合によっては特に安価な和接
続回路が直流側に使用され得る。この接続回路措置の機
能経過および作用は枝路対に対するＲＣＤ電圧制限器の
それらに類似している。
かのインバータでは比較的高速でスイッチングするＩＧ
ＢＴモジュールに対して場合によっては特に安価な和接
続回路が直流側に使用され得る。この接続回路措置の機
能経過および作用は枝路対に対するＲＣＤ電圧制限器の
それらに類似している。
【０００８】必要な場合に補足的に挿入される比較的小
さいキャパシタンスの制動コンデンサはそのつどの枝路
接続線のなかの残留する寄生的インダクタンスの影響を
減ずる。接続回路損失電力におけるその割合はわずかで
ある。
さいキャパシタンスの制動コンデンサはそのつどの枝路
接続線のなかの残留する寄生的インダクタンスの影響を
減ずる。接続回路損失電力におけるその割合はわずかで
ある。
【０００９】ドイツ実用新案第 9012147号明細書から２
つの高速スイッチング‐バイポーラトランジスタを有す
る回路装置に対する、ＲＣＤ接続回路から成る接続回路
網は公知である。さらにこの枝路対はＴ形回路を形成す
る２つのコンデンサおよび１つの抵抗から成るＲＣ2 接
続回路を設けられており、その端子は回路装置の端子
と、それぞれコンデンサ端子が入力端子と、また抵抗端
子が回路装置交流出力端と接続されているように電気的
に接続されている。前記ＲＣ2 接続回路によるＲＣＤ接
続回路（ＲＣＤ交叉接続回路またはＲＣＤ和接続回路）
の補足により、高速スイッチング‐バイポーラトランジ
スタを有する回路装置に対する、周波数の高い電圧振動
および狭い電圧ピークを制動または平滑化する接続回路
網が得られる。その際に、直列に接続されているコンデ
ンサは回路装置の正‐負端子の間の電圧ピークを平滑化
する。抵抗は中間回路‐コンデンサによる振動を制動す
る。同様にモジュール出力端の振動が制動される。
つの高速スイッチング‐バイポーラトランジスタを有す
る回路装置に対する、ＲＣＤ接続回路から成る接続回路
網は公知である。さらにこの枝路対はＴ形回路を形成す
る２つのコンデンサおよび１つの抵抗から成るＲＣ2 接
続回路を設けられており、その端子は回路装置の端子
と、それぞれコンデンサ端子が入力端子と、また抵抗端
子が回路装置交流出力端と接続されているように電気的
に接続されている。前記ＲＣ2 接続回路によるＲＣＤ接
続回路（ＲＣＤ交叉接続回路またはＲＣＤ和接続回路）
の補足により、高速スイッチング‐バイポーラトランジ
スタを有する回路装置に対する、周波数の高い電圧振動
および狭い電圧ピークを制動または平滑化する接続回路
網が得られる。その際に、直列に接続されているコンデ
ンサは回路装置の正‐負端子の間の電圧ピークを平滑化
する。抵抗は中間回路‐コンデンサによる振動を制動す
る。同様にモジュール出力端の振動が制動される。
【００１０】より大きい電力の多パルス変換装置‐ブリ
ッジ回路にＲＣＤ交叉接続回路とも呼ばれる公知のＲＣ
Ｄ枝路対接続回路を使用する際には下記の問題が確認さ
れている。
ッジ回路にＲＣＤ交叉接続回路とも呼ばれる公知のＲＣ
Ｄ枝路対接続回路を使用する際には下記の問題が確認さ
れている。
【００１１】転流過程で、転流する変換装置弁に生ずる
過電圧の結果として、多パルス変換装置‐ブリッジ回路
を含んでいる周波数変換装置の中間回路母線上に電圧過
上昇が生ずる。この電圧過上昇は、多パルス変換装置‐
ブリッジ回路または周波数変換装置の多くの枝路が同時
に大きい電流を転流するぼど大きい。中間回路母線上の
この電圧過上昇の結果として、転流しない枝路のなかに
大きい電流がＲＣＤ枝路対接続回路のコンデンサおよび
ダイオードを経て流れる。出力電流に重畳されるこれら
の電流は、障害（過電流／過負荷または短絡）が生じて
いないにもかかわらず、ＵCE監視回路の使用の際に誤報
知を発し、または周波数変換装置の遮断を生じさせ得
る。
過電圧の結果として、多パルス変換装置‐ブリッジ回路
を含んでいる周波数変換装置の中間回路母線上に電圧過
上昇が生ずる。この電圧過上昇は、多パルス変換装置‐
ブリッジ回路または周波数変換装置の多くの枝路が同時
に大きい電流を転流するぼど大きい。中間回路母線上の
この電圧過上昇の結果として、転流しない枝路のなかに
大きい電流がＲＣＤ枝路対接続回路のコンデンサおよび
ダイオードを経て流れる。出力電流に重畳されるこれら
の電流は、障害（過電流／過負荷または短絡）が生じて
いないにもかかわらず、ＵCE監視回路の使用の際に誤報
知を発し、または周波数変換装置の遮断を生じさせ得
る。
【００１２】別の問題は、ＲＣＤ接続回路の接続ダイオ
ードの導通相の間に付属の変換装置弁の電流も転流する
ときに生ずる。それにより付属のＲＣＤ接続回路の接続
コンデンサがターンオンする変換装置弁および導通する
接続ダイオードを経て短絡される。この接続ダイオード
はこの作動状態で非常に大きい逆電流に耐えなければな
らず、また中間回路電圧に抗してターンオフできなけれ
ばならない。このことは、より大きい電力の接続ダイオ
ードの使用により容易に対処し得ない異常な、場合によ
っては過大な負荷を意味する。
ードの導通相の間に付属の変換装置弁の電流も転流する
ときに生ずる。それにより付属のＲＣＤ接続回路の接続
コンデンサがターンオンする変換装置弁および導通する
接続ダイオードを経て短絡される。この接続ダイオード
はこの作動状態で非常に大きい逆電流に耐えなければな
らず、また中間回路電圧に抗してターンオフできなけれ
ばならない。このことは、より大きい電力の接続ダイオ
ードの使用により容易に対処し得ない異常な、場合によ
っては過大な負荷を意味する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、多パ
ルス変換装置‐ブリッジ回路にＲＣＤ枝路対接続回路を
使用する際のこれらの問題を簡単かつ安価な仕方で解消
することである。
ルス変換装置‐ブリッジ回路にＲＣＤ枝路対接続回路を
使用する際のこれらの問題を簡単かつ安価な仕方で解消
することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明においては、それぞれＲＣＤ接続回路の抵抗
に別のダイオードが、一方の別のダイオードの陽極が導
電的に枝路対の正の直流電圧端子と、また他方の別のダ
イオードの陰極が導電的に枝路対の負の直流電圧端子と
接続される。
め、本発明においては、それぞれＲＣＤ接続回路の抵抗
に別のダイオードが、一方の別のダイオードの陽極が導
電的に枝路対の正の直流電圧端子と、また他方の別のダ
イオードの陰極が導電的に枝路対の負の直流電圧端子と
接続される。
【００１５】ＲＣＤ枝路対接続回路のそれぞれＲＣＤ接
続回路を１つの別のダイオードにより補足することによ
って、これらの別のダイオードにより枝路対の接続回路
網の各コンデンサが各転流の際に共同作用するので、転
流過程における中間回路母線上の電圧過上昇を確実に減
ずるＲＣＤ2 枝路対接続回路とも呼ばれる接続回路網が
得られる。すなわち中間回路母線の電圧がそれぞれ枝路
対あたりＲＣＤ接続回路の２つの接続コンデンサにより
保護され、または中間回路電圧にクランプされる。
続回路を１つの別のダイオードにより補足することによ
って、これらの別のダイオードにより枝路対の接続回路
網の各コンデンサが各転流の際に共同作用するので、転
流過程における中間回路母線上の電圧過上昇を確実に減
ずるＲＣＤ2 枝路対接続回路とも呼ばれる接続回路網が
得られる。すなわち中間回路母線の電圧がそれぞれ枝路
対あたりＲＣＤ接続回路の２つの接続コンデンサにより
保護され、または中間回路電圧にクランプされる。
【００１６】中間回路母線上の電圧過上昇が小さくなる
結果として、より小さい電流が転流に関与していない変
換装置弁のＲＣＤ接続回路の接続コンデンサおよび接続
ダイオードを通って流れる。ＲＣＤ接続回路あたりの別
のダイオードによりこの電流はほぼ接続ダイオードから
遠ざけられ、従って、負荷電流がこの接続ダイオードの
導通相の間に所属の変換装置弁に転流するとき、この接
続ダイオードはもはや過大に負荷されない。それにより
変換装置の信頼性が、個々の構成要素をオーバーディメ
ンジョニングする必要なしに向上する。同じく、使用さ
れるＵCE監視回路の誤報知が防止され、従ってこの監視
回路が課題通りに動作し得る。
結果として、より小さい電流が転流に関与していない変
換装置弁のＲＣＤ接続回路の接続コンデンサおよび接続
ダイオードを通って流れる。ＲＣＤ接続回路あたりの別
のダイオードによりこの電流はほぼ接続ダイオードから
遠ざけられ、従って、負荷電流がこの接続ダイオードの
導通相の間に所属の変換装置弁に転流するとき、この接
続ダイオードはもはや過大に負荷されない。それにより
変換装置の信頼性が、個々の構成要素をオーバーディメ
ンジョニングする必要なしに向上する。同じく、使用さ
れるＵCE監視回路の誤報知が防止され、従ってこの監視
回路が課題通りに動作し得る。
【００１７】こうして、それぞれＲＣＤ枝路対接続回路
のＲＣＤ接続回路を別のダイオードにより補足すること
によって、簡単かつ安価な仕方で、冒頭に記載した種類
の問題がもはや生じないＲＣＤ2 枝路対接続回路とも呼
ばれる枝路対に対する接続回路網が得られる。
のＲＣＤ接続回路を別のダイオードにより補足すること
によって、簡単かつ安価な仕方で、冒頭に記載した種類
の問題がもはや生じないＲＣＤ2 枝路対接続回路とも呼
ばれる枝路対に対する接続回路網が得られる。
【００１８】さらに、本発明により既存の枝路対の接続
回路網を大きな費用なしに本発明によるＲＣＤ2 枝路対
接続回路に拡張し得る。その際に、これらの別のダイオ
ードがそれぞれ低インダクタンスで所属の接続コンデン
サを経て導電的に枝路対の直流電圧端子と接続されるこ
とは有利である。すなわち、別のダイオードを経ての電
流経路は枝路対の接続コンデンサおよび電力用半導体素
子を経ての電流経路よりも低インダクタンスでなければ
ならない。
回路網を大きな費用なしに本発明によるＲＣＤ2 枝路対
接続回路に拡張し得る。その際に、これらの別のダイオ
ードがそれぞれ低インダクタンスで所属の接続コンデン
サを経て導電的に枝路対の直流電圧端子と接続されるこ
とは有利である。すなわち、別のダイオードを経ての電
流経路は枝路対の接続コンデンサおよび電力用半導体素
子を経ての電流経路よりも低インダクタンスでなければ
ならない。
【００１９】
【実施例】以下には、変換装置の枝路対に対する接続回
路網を示す図面を参照して本発明を説明する。
路網を示す図面を参照して本発明を説明する。
【００２０】図１には、６００Ｖまたは７５０Ｖ直流電
圧架線２に接続される近距離鉄道の牽引駆動装置の等価
回路図が示されている。この牽引駆動の強電流設備はた
とえばＩＧＢＴトランジスタを有する２つのトランジス
タ変換装置４および６を含んでいる。トランジスタ変換
装置４および６はインバータ８または１０、中間回路１
２または１４および入力変換装置１６または１８を含ん
でいる。両トランジスタ変換装置４および６は共通の電
源フィルタ２０と接続されている。入力変換装置１６ま
たは１８として昇圧／降圧調整器が設けられており、そ
の構成および機能はヨーロッパ特許出願公開第 0384222
A1号明細書に詳細に記載されている。各インバータ８お
よび１０は、それぞれタコメータ２４と接続されている
２つの三相電動機２２に給電する。制動のために各トラ
ンジスタ変換装置４および６は制動回路を設けられてい
る。この制動回路は電源制動に対して優先性を有する混
合された電源／抵抗制動として動作する。制動の際に生
ずるエネルギーの電源および制動抵抗への分配は制動調
整器２６および２８により行われる。さらにこれらのト
ランジスタ変換装置４および６および電源フィルタ２０
は測定量を検出するための変換器３０を設けられてい
る。
圧架線２に接続される近距離鉄道の牽引駆動装置の等価
回路図が示されている。この牽引駆動の強電流設備はた
とえばＩＧＢＴトランジスタを有する２つのトランジス
タ変換装置４および６を含んでいる。トランジスタ変換
装置４および６はインバータ８または１０、中間回路１
２または１４および入力変換装置１６または１８を含ん
でいる。両トランジスタ変換装置４および６は共通の電
源フィルタ２０と接続されている。入力変換装置１６ま
たは１８として昇圧／降圧調整器が設けられており、そ
の構成および機能はヨーロッパ特許出願公開第 0384222
A1号明細書に詳細に記載されている。各インバータ８お
よび１０は、それぞれタコメータ２４と接続されている
２つの三相電動機２２に給電する。制動のために各トラ
ンジスタ変換装置４および６は制動回路を設けられてい
る。この制動回路は電源制動に対して優先性を有する混
合された電源／抵抗制動として動作する。制動の際に生
ずるエネルギーの電源および制動抵抗への分配は制動調
整器２６および２８により行われる。さらにこれらのト
ランジスタ変換装置４および６および電源フィルタ２０
は測定量を検出するための変換器３０を設けられてい
る。
【００２１】近距離鉄道の運転の際にはインバータ８ま
たは１０および入力調整器１６または１８の複数のトラ
ンジスタが同時に駆動される。すなわち複数の枝路が同
時により大きな電流を転流し、それによって中間回路母
線３２上の電圧過上昇が生ずる。冒頭に既に述べたよう
に、この電圧過上昇の高さは同時に転流する枝路の数に
関係している。
たは１０および入力調整器１６または１８の複数のトラ
ンジスタが同時に駆動される。すなわち複数の枝路が同
時により大きな電流を転流し、それによって中間回路母
線３２上の電圧過上昇が生ずる。冒頭に既に述べたよう
に、この電圧過上昇の高さは同時に転流する枝路の数に
関係している。
【００２２】図２には図１による近距離鉄道の牽引駆動
装置の一方のトランジスタ変換装置４の一部分が示され
ている。この部分は中間回路１２、中間回路母線３２の
一部分、インバータ８および三相電動機２２を含んでい
る。このインバータ８は３つの相モジュール３４から構
成されている。各相モジュール３４は枝路対３６から成
っており、それにＲＣＤ交叉接続回路とも呼ばれるＲＣ
Ｄ枝路対接続回路３８が対応付けられている。この公知
のＲＣＤ枝路対接続回路３８は２つのＲＣＤ接続回路４
０および４２から成っており、それぞれ接続コンデンサ
Ｃ１またはＣ２および接続ダイオードＤ１またはＤ２か
ら成る直列回路は所属のターンオフ可能な電力用半導体
素子Ｔ１またはＴ２に電気的に並列に接続されており、
また所属の接続抵抗Ｒ１またはＲ２はコンデンサＣ１ま
たはＣ２とダイオードＤ１またはＤ２との接続点を中間
回路母線３２の負または正の中間回路母線と導電的に接
続する。
装置の一方のトランジスタ変換装置４の一部分が示され
ている。この部分は中間回路１２、中間回路母線３２の
一部分、インバータ８および三相電動機２２を含んでい
る。このインバータ８は３つの相モジュール３４から構
成されている。各相モジュール３４は枝路対３６から成
っており、それにＲＣＤ交叉接続回路とも呼ばれるＲＣ
Ｄ枝路対接続回路３８が対応付けられている。この公知
のＲＣＤ枝路対接続回路３８は２つのＲＣＤ接続回路４
０および４２から成っており、それぞれ接続コンデンサ
Ｃ１またはＣ２および接続ダイオードＤ１またはＤ２か
ら成る直列回路は所属のターンオフ可能な電力用半導体
素子Ｔ１またはＴ２に電気的に並列に接続されており、
また所属の接続抵抗Ｒ１またはＲ２はコンデンサＣ１ま
たはＣ２とダイオードＤ１またはＤ２との接続点を中間
回路母線３２の負または正の中間回路母線と導電的に接
続する。
【００２３】枝路対３６は電気的に直列に接続されてい
る２つのターンオフ可能な電力用半導体素子Ｔ１、Ｔ２
またはＴ３、Ｔ４またはＴ５、Ｔ６から成っている。タ
ーンオフ可能な電力用半導体素子Ｔ１…Ｔ６としてはた
とえば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）
が設けられている。さらに、変換装置弁とも呼ばれるタ
ーンオフ可能な電力用半導体素子Ｔ１…Ｔ６としてバイ
ポーラ電力用トランジスタ（ＬＴＲ）が設けられていて
もよい。
る２つのターンオフ可能な電力用半導体素子Ｔ１、Ｔ２
またはＴ３、Ｔ４またはＴ５、Ｔ６から成っている。タ
ーンオフ可能な電力用半導体素子Ｔ１…Ｔ６としてはた
とえば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）
が設けられている。さらに、変換装置弁とも呼ばれるタ
ーンオフ可能な電力用半導体素子Ｔ１…Ｔ６としてバイ
ポーラ電力用トランジスタ（ＬＴＲ）が設けられていて
もよい。
【００２４】トランジスタ変換装置４のこの部分の寄生
的なインダクタンスは、たとえば等価回路図として正の
中間回路母線にまとめられているインダクタンスＬp に
よりまとめられている。負の中間回路母線にはインバー
タ８の保護のためにヒューズ４４が挿入されており、そ
れによってこの構成の寄生的なインダクタンスＬp の値
が上昇する。
的なインダクタンスは、たとえば等価回路図として正の
中間回路母線にまとめられているインダクタンスＬp に
よりまとめられている。負の中間回路母線にはインバー
タ８の保護のためにヒューズ４４が挿入されており、そ
れによってこの構成の寄生的なインダクタンスＬp の値
が上昇する。
【００２５】枝路対３６のターンオフ可能な電力用半導
体素子Ｔ１、Ｔ２またはＴ３、Ｔ４またはＴ５、Ｔ６が
保護されるべき過電圧はブリッジ枝路の負荷転流の間に
生ずる。この過電圧は公知のＲＣＤ接続回路により制限
される。接続抵抗Ｒ１ないしＲ６を通じてインバータ８
の相モジュール３４の接続回路網３８の接続コンデンサ
Ｃ１ないしＣ６は中間回路１２の中間回路電圧ＵZ の値
に充電される。ターンオフ可能な電力用半導体素子Ｔ１
ないしＴ６のターンオフの際に寄生的なインダクタンス
Ｌp に起因して生ずるエネルギーは、それぞれ当該のダ
イオードＤ１、Ｄ３、Ｄ５またはＤ２、Ｄ４、Ｄ６を経
て相応のコンデンサＣ１、Ｃ３、Ｃ５またはＣ２、Ｃ
４、Ｃ６に到達する。それによりそれぞれコンデンサＣ
１、Ｃ３、Ｃ５またはＣ２、Ｃ４、Ｃ６における電圧が
上昇する。この電圧上昇は中間回路母線３２上の脈動す
る電圧過上昇として現れる。多くの相モジュールが同時
により大きい電流を転流するほど、この電圧過上昇の値
は高い。その際に電圧過上昇の値は中間回路電圧ＵZ の
四分の一まで上昇し得る。それにより負荷電流に重畳す
る電流が生ずる。電圧過上昇の結果として流れる電流の
高さは負荷電流の５０％にまで達し得る。それによっ
て、ここには詳細に示されていないＵCE監視回路が誤報
知をしがちである。
体素子Ｔ１、Ｔ２またはＴ３、Ｔ４またはＴ５、Ｔ６が
保護されるべき過電圧はブリッジ枝路の負荷転流の間に
生ずる。この過電圧は公知のＲＣＤ接続回路により制限
される。接続抵抗Ｒ１ないしＲ６を通じてインバータ８
の相モジュール３４の接続回路網３８の接続コンデンサ
Ｃ１ないしＣ６は中間回路１２の中間回路電圧ＵZ の値
に充電される。ターンオフ可能な電力用半導体素子Ｔ１
ないしＴ６のターンオフの際に寄生的なインダクタンス
Ｌp に起因して生ずるエネルギーは、それぞれ当該のダ
イオードＤ１、Ｄ３、Ｄ５またはＤ２、Ｄ４、Ｄ６を経
て相応のコンデンサＣ１、Ｃ３、Ｃ５またはＣ２、Ｃ
４、Ｃ６に到達する。それによりそれぞれコンデンサＣ
１、Ｃ３、Ｃ５またはＣ２、Ｃ４、Ｃ６における電圧が
上昇する。この電圧上昇は中間回路母線３２上の脈動す
る電圧過上昇として現れる。多くの相モジュールが同時
により大きい電流を転流するほど、この電圧過上昇の値
は高い。その際に電圧過上昇の値は中間回路電圧ＵZ の
四分の一まで上昇し得る。それにより負荷電流に重畳す
る電流が生ずる。電圧過上昇の結果として流れる電流の
高さは負荷電流の５０％にまで達し得る。それによっ
て、ここには詳細に示されていないＵCE監視回路が誤報
知をしがちである。
【００２６】図３による枝路３６に対する本発明による
ＲＣＤ2 枝路対接続回路ではそれぞれ公知のＲＣＤ枝路
対接続回路３８のＲＣＤ接続回路４０および４２の接続
抵抗Ｒ１またはＲ２に別のダイオードＤ１´またはＤ２
´が電気的に並列に接続されている。その際に第１の別
のダイオードＤ１´は、その陽極が接続コンデンサＣ１
と接続ダイオードＤ１との接続点と、またその陰極が枝
路対３６または相モジュール３４の負の直流電圧端子４
６と導電的に接続されているように接続抵抗Ｒ１に電気
的に並列に接続されている。第２の別のダイオードＤ２
´は、その陽極が枝路対３６または相モジュール３４の
正の直流電圧端子４８と、またその陰極が接続コンデン
サＣ２と接続ダイオードＤ２との接続点と導電的に接続
されているように接続抵抗Ｒ２に電気的に並列に接続さ
れている。寄生的なインダクタンスＬp の値をそれほど
上昇させないために、各別のダイオードＤ１´…Ｄ６´
は低インダクタンスで所属の接続コンデンサＣ１…Ｃ６
を経て枝路対３６の直流電圧端子４６と接続されなけれ
ばならない。これらの別のダイオードＤ１´…Ｄ６´に
より中間回路母線３２の電位がそれぞれ中間回路電圧Ｕ
Z の値に充電されている接続コンデンサＣ１…Ｃ６によ
り中間回路電圧ＵZ の値にクランプされる。中間回路母
線３２の電位のこれらの多重（六重）のクランプにより
中間回路母線３２上の電圧過上昇の値はかなり減ずる。
すなわちターンオフ可能な電力用半導体素子Ｔ１、…、
Ｔ６のターンオフの際に生ずる過電圧は、中間回路電圧
ＵZ への中間回路母線３２の電位の多重のクランプによ
り、これらの別のダイオードＤ１´、…、Ｄ６´により
中間回路母線３２の電位が非常に安定な電圧に変換され
ているので、はるかにわずかしか認められなくなり得
る。
ＲＣＤ2 枝路対接続回路ではそれぞれ公知のＲＣＤ枝路
対接続回路３８のＲＣＤ接続回路４０および４２の接続
抵抗Ｒ１またはＲ２に別のダイオードＤ１´またはＤ２
´が電気的に並列に接続されている。その際に第１の別
のダイオードＤ１´は、その陽極が接続コンデンサＣ１
と接続ダイオードＤ１との接続点と、またその陰極が枝
路対３６または相モジュール３４の負の直流電圧端子４
６と導電的に接続されているように接続抵抗Ｒ１に電気
的に並列に接続されている。第２の別のダイオードＤ２
´は、その陽極が枝路対３６または相モジュール３４の
正の直流電圧端子４８と、またその陰極が接続コンデン
サＣ２と接続ダイオードＤ２との接続点と導電的に接続
されているように接続抵抗Ｒ２に電気的に並列に接続さ
れている。寄生的なインダクタンスＬp の値をそれほど
上昇させないために、各別のダイオードＤ１´…Ｄ６´
は低インダクタンスで所属の接続コンデンサＣ１…Ｃ６
を経て枝路対３６の直流電圧端子４６と接続されなけれ
ばならない。これらの別のダイオードＤ１´…Ｄ６´に
より中間回路母線３２の電位がそれぞれ中間回路電圧Ｕ
Z の値に充電されている接続コンデンサＣ１…Ｃ６によ
り中間回路電圧ＵZ の値にクランプされる。中間回路母
線３２の電位のこれらの多重（六重）のクランプにより
中間回路母線３２上の電圧過上昇の値はかなり減ずる。
すなわちターンオフ可能な電力用半導体素子Ｔ１、…、
Ｔ６のターンオフの際に生ずる過電圧は、中間回路電圧
ＵZ への中間回路母線３２の電位の多重のクランプによ
り、これらの別のダイオードＤ１´、…、Ｄ６´により
中間回路母線３２の電位が非常に安定な電圧に変換され
ているので、はるかにわずかしか認められなくなり得
る。
【００２７】中間回路母線３２上の電圧安定化、すなわ
ちはるかにわずかな電圧過上昇の結果として、負荷電流
に重畳され得るはるかにわずかな電流しか生じ得ない。
それにより、詳細には示されていないＵCE監視回路が再
びその課題の機能を引き受け、それによってインバータ
８の作動の信頼性が十分に改善される。さらに、生ずる
電流のほとんどの部分がこれらの別のダイオードＤ１
´、…、Ｄ６´により導通可能な接続ダイオードＤ１、
…、Ｄ６から遠ざけられ、従って、負荷電流が導通可能
な接続ダイオードＤ１…Ｄ６に所属の変換装置弁Ｔ１…
Ｔ６に転流するとき、これらの接続ダイオードＤ１、
…、Ｄ６はもはや過度に負荷されない。
ちはるかにわずかな電圧過上昇の結果として、負荷電流
に重畳され得るはるかにわずかな電流しか生じ得ない。
それにより、詳細には示されていないＵCE監視回路が再
びその課題の機能を引き受け、それによってインバータ
８の作動の信頼性が十分に改善される。さらに、生ずる
電流のほとんどの部分がこれらの別のダイオードＤ１
´、…、Ｄ６´により導通可能な接続ダイオードＤ１、
…、Ｄ６から遠ざけられ、従って、負荷電流が導通可能
な接続ダイオードＤ１…Ｄ６に所属の変換装置弁Ｔ１…
Ｔ６に転流するとき、これらの接続ダイオードＤ１、
…、Ｄ６はもはや過度に負荷されない。
【００２８】こうして簡単かつ安価な仕方で、より大き
い電力のインバータ８の枝路対３６に対する公知のＲＣ
Ｄ枝路対接続回路３８から、ＲＣＤ2 枝路対接続回路と
も呼ばれる枝路対３６に対する本発明による接続回路網
が、冒頭に述べた問題を生ずることなしに得られる。
い電力のインバータ８の枝路対３６に対する公知のＲＣ
Ｄ枝路対接続回路３８から、ＲＣＤ2 枝路対接続回路と
も呼ばれる枝路対３６に対する本発明による接続回路網
が、冒頭に述べた問題を生ずることなしに得られる。
【図１】近距離鉄道に対する牽引駆動装置の一例の等価
回路図である。
回路図である。
【図２】六パルス変換装置‐ブリッジ回路における公知
のＲＣＤ枝路対接続回路の一例の接続図である。
のＲＣＤ枝路対接続回路の一例の接続図である。
【図３】六パルス変換装置‐ブリッジ回路における枝路
対に対する本発明によるＲＣＤ2 枝路対接続回路の一実
施例の接続図である。
対に対する本発明によるＲＣＤ2 枝路対接続回路の一実
施例の接続図である。
２ 直流電圧架線 ４、６ トランジスタ変換装置 ８、１０ インバータ １２、１４ 中間回路 １６、１８ 入力変換装置 ２０ 電源フィルタ ２２ 三相電動機 ２４ タコメータ ２６、２８ 制動調整器 ３０ 測定量検出用変換器 ３２ 中間回路母線 ３４ 相モジュール ３６ 枝路対 ３８ ＲＣＤ枝路対接続回路 ４０、４２ ＲＣＤ接続回路 ４４ ヒューズ ４６ 負の直流電圧端子 ４８ 正の直流電圧端子 Ｃ１…Ｃ６ 接続コンデンサ Ｄ１…Ｄ６ 接続ダイオード Ｒ１…Ｒ６ 接続抵抗 Ｔ１…Ｔ６ ターンオフ可能な電力用半導体素子（変
換装置弁） Ｌp 寄生的インダクタンス Ｄ１´…Ｄ６´ ダイオード ＵZ 中間回路電圧
換装置弁） Ｌp 寄生的インダクタンス Ｄ１´…Ｄ６´ ダイオード ＵZ 中間回路電圧
Claims (4)
- 【請求項１】 ２つのターンオフ可能な電力用半導体素
子（Ｔ１、Ｔ２；Ｔ３、Ｔ４；Ｔ５、Ｔ６）から成る枝
路対（３６）に対する、２つのＲＣＤ接続回路（４０、
４２）を含んでいるＲＣＤ枝路対接続回路（３８）から
成る接続回路網において、それぞれＲＣＤ接続回路（４
０、４２）の抵抗（Ｒ１、Ｒ２；Ｒ３、Ｒ４；Ｒ５、Ｒ
６）に別のダイオード（Ｄ１´、Ｄ２´；Ｄ３´、Ｄ４
´；Ｄ５´、Ｄ６´）が、一方の別のダイオード（Ｄ２
´、Ｄ４´、Ｄ６´）の陽極が導電的に枝路対（３６）
の正の直流電圧端子（４８）と、また他方の別のダイオ
ード（Ｄ１´、Ｄ３´；Ｄ５´）の陰極が導電的に枝路
対（３６）の負の直流電圧端子（４６）と接続されてい
るように電気的に並列に接続されることを特徴とする枝
路対に対する接続回路網。 - 【請求項２】 それぞれ別のダイオード（Ｄ１´、Ｄ２
´；Ｄ３´、Ｄ４´；Ｄ５´、Ｄ６´）が低インダクタ
ンスでＲＣＤ接続回路（４０、４２）の所属の接続コン
デンサ（Ｃ１、Ｃ２；Ｃ３、Ｃ４；Ｃ５、Ｃ６）を介し
て枝路対（３６）の直流電圧端子（４８、４６）と接続
されていることを特徴とする請求項１記載の接続回路
網。 - 【請求項３】 それぞれ請求項１による接続回路網を設
けられている２つの枝路対（３６）を二パルス変換装置
‐ブリッジ回路として使用することを特徴とする接続回
路網の使用方法。 - 【請求項４】 それぞれ請求項１による接続回路網を設
けられている３つの枝路対（３６）を六パルス変換装置
‐ブリッジ回路として使用することを特徴とする接続回
路網の使用方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP92117216A EP0592696A1 (de) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | Beschaltungsnetz für ein Zweigpaar |
| AT92117216.9 | 1992-10-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06205587A true JPH06205587A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=8210108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5274927A Withdrawn JPH06205587A (ja) | 1992-10-08 | 1993-10-06 | 枝路対に対する接続回路網及びその使用方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0592696A1 (ja) |
| JP (1) | JPH06205587A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19507408A1 (de) * | 1995-03-03 | 1996-09-05 | Kiepe Bahn Elektrik Gmbh | Schaltungsanordnung zur Begrenzung von Schaltüberspannungen an Leistungshalbleiterschaltern |
| US5982646A (en) * | 1998-06-30 | 1999-11-09 | General Electric Company | Voltage clamp snubbers for three level converter |
| CN109149918A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-01-04 | 广东电网有限责任公司 | 一种lcl滤波并网逆变器保护电路 |
| DE102020123346A1 (de) | 2020-09-08 | 2022-03-10 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Leistungselektronische Einrichtung mit einem Spannungsteiler und Kraftfahrzeug |
-
1992
- 1992-10-08 EP EP92117216A patent/EP0592696A1/de not_active Ceased
-
1993
- 1993-10-06 JP JP5274927A patent/JPH06205587A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0592696A1 (de) | 1994-04-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001226 |