JPH06258354A - 三相電流検出回路 - Google Patents
三相電流検出回路Info
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- JPH06258354A JPH06258354A JP5045590A JP4559093A JPH06258354A JP H06258354 A JPH06258354 A JP H06258354A JP 5045590 A JP5045590 A JP 5045590A JP 4559093 A JP4559093 A JP 4559093A JP H06258354 A JPH06258354 A JP H06258354A
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Abstract
電流の検出を2個の変流器により行う。 【構成】三相回路を構成する三相機器の例としてのイン
バータ2のU,V両相出力電流とV,W両相出力電流と
をそれぞれ1次入力とする1次2入力形の変流器3と4
とを設け、各変流器の2次検出電流 *Iu + *Iv と *
Iv + *Iwの両者を用い、3組の演算回路を介して前
記U,V,W各相における保護動作用検出電流として地
絡電流 *Iz を含む各電流 *Iu − *Iz , *Iv + *
Iz , *Iw − *Iz を出力させる如く回路構成を行
い、三相回路における過電流検出と、地絡事故発生相の
如何を問わない地絡検出とを確実に行う。
Description
の三相機器の過電流保護或いは地絡保護等を目的とした
三相各相電流の検出回路に関する。
は、図4ないし図6の各回路図に例示する如きものが知
られている。先ず図4は三相電力変換装置の例としての
三相インバータの主回路図であり、1は直流電源、2は
逆並列ダイオードを有するトランシスタをそのスイッチ
ング素子とするインバータ、U,V,Wは各々インバー
タ2のU相,V相,W相の各出力端子、31はインバー
タ2のU相出力電流を1次側入力電流とし2次側よりそ
の検出電流 *Iu を出力する変流器、同様に41はイン
バータW相出力電流の検出電流 *Iw を出力する変流器
である。
文字の左肩に付した *印を以てそのベクトル表示を行う
ものとし、また関連図面中においては前記表示文字の上
部に付した・印を以てそのベクトル表示を行うものとす
る。従って例えば前記 *Iuは電流Iu のベクトルを示
すものとなる。また図5は、図4に対応し前記の検出電
流 *Iu と *Iw とを用いてV相所要電流の演算推定を
行う電流演算回路図を示すものである。
の3個の抵抗R3 とはそのゲインを1とし,且つ点Gに
おける零電位を基準としてその入出力信号間の位相反転
をなす演算増幅回路を構成するものであり、下記の式
(1)から導かれる式(2)の演算を行うものである。 *Iu + *Iv + *Iw = *Iz ………………(1) ∴ *Iv − *Iz =−( *Iu + *Iw ) ………(2) ここに前記 *Iz は前記三相回路に地絡事故が発生した
場合の地絡電流 *I0の3倍の値を有するものである。
場合には式(1)に示す如く四辺形を形成するベクトル
関係にある4種の電流が存在するものであり、式(2)
に従い前記の検出電流 *Iu と *Iw の和の位相反転信
号として得た *Iv − *Izを以て所要のV相電流とな
すものである。なお前記三相回路の正常時には *Iz =
0となり式(1)の示すベクトル関係は、前記三相回路
の平衡か不平衡かを問わず、閉じた三角形を形成するも
のとなり、前記の式(2)は下記の式(3)の如くな
る。
流器51を設けたものであり、図5に示す前記の演算増
幅回路を用いることなくV相電流の直接検出を行うもの
である。
三相機器の過電流保護又は地絡保護等を目的として図4
と図5とに示す回路構成により得られた各電流 *Iu ,
*Iv − *Iz , *Iwを用いる場合、前記三相回路に
地絡事故が無ければ *Iz =0となって正常な過電流保
護が可能である。
故が発生すれば *Iz ≠0となり、この *Iz に関連す
る前記V相演算電流 *Iv − *Iz の絶対値は地絡事故
発生相如何によっては前記 *Iv 自体のそれより小とな
り、前記V相に関してその過電流保護と共に過電流検出
を介した地絡検出が不能となる恐れがある。従って前記
の如き保護不能の危険性を回避した確実な保護を要する
場合、従来は図6に示す如く三相回路の全相に変流器を
挿入し、演算による推定を行うことなく所要電流の直接
検出を行っていた。
において、三相各相の電流を図4と図5の回路構成に従
い2個の変流器を用いて行う場合には保護動作の確実性
に難があり、また保護動作の確実性を保つために図6の
如く3個の変流器を用いれば装置全体としての大形化と
高価格化とは避けられなかった。上記に鑑みこの発明
は、三相電力変換装置等の三相機器の過電流保護又は地
絡保護等を目的とする三相各相電流の検出を、保護の確
実性を保持しながら、2個の変流器によって行い得る三
相電流検出回路の提供を目的とするものである。
に、本発明の三相電流検出回路は、三相回路における3
相中の2相の電流を共にその1次入力とする第一の変流
器と、前記3相中の残り1相と前記の如く選択された2
相中の1相の電流を共にその1次入力とする第二の変流
器と、その入出力信号間の位相反転特性を有し前記第一
の変流器の2次出力をその入力とする第一の演算増幅器
と、前記第二の変流器の2次出力をその入力とし且つそ
の位相特性とゲインとに関して前記第一の演算増幅器と
同一特性を有する第二の演算増幅器と、前記の第一と第
二両演算増幅器の出力の和をその入力とし且つその位相
特性とゲインとに関して前記第一の演算増幅器と同一特
性を有する第三の演算増幅器とを備えて成り、前記3組
の演算増幅器の出力を以てそれぞれ前記三相各相電流の
所要の検出値となすものとする。
ルは、前記回路に地絡事故の無い正常時には三角形を、
また地絡事故発生時には四辺形を形成する。図3は、三
相回路における各相電流ベクトルの相互関係を地絡事故
発生時を含めて一般的に示す電流ベクトル図であり、前
記の三相各相をU,V,Wとすれば、四辺形OABCを
形成する各辺AO,BA,CB,COがそれぞれ前記各
電流ベクトル *Iu , *Iv , *Iw , *Iz に対応す
るものとなり、それぞれ前記の式(1)により相互に関
係付けられる。
となり前記四辺形OABCは三角形ABCに変化する。
今、三相中の二相例えばUとV両相の電流と、前記三相
中の残り一相と前記のの如く選択された二相中の一相例
えばWとV両相の電流とをそれぞれの1次入力とする1
次2入力形の2組の変流器を用い、これら各変流器の2
次出力より2組の電流合成ベクトル *Iu + *Iv と *
Iv + *Iw とを検出すれば、これら両検出値を用い前
記の式(1)から導かれる下記の式(4)〜式(6)に
よる演算を行うことができる。
ベクトルの絶対値比較において下記の式(7)〜式
(9)が成り立つ。
おける地絡事故の発生する相如何により変化するが、地
絡事故発生相がどの相であっても少なくも2組の相にお
いて式(7)〜式(9)に示す大小関係が成り立つもの
となる。
とした2相電流からなる2組の電流を2個の変流器のそ
れぞれに通電して得た検出電流を用い式(4)〜式
(6)に従って変成した各電流演算値を以て前記U,
V,Wの三相各相における保護動作用の所要検出電流と
すれば、三相回路正常時の過電流検出と共に、地絡事故
発生相の如何に係わらず地絡検出を確実に行うことが可
能となる。
ータの主回路図と図2の電流演算回路図とに従い説明す
る。なお図1と図2とにおいては、図4と図5とに示す
従来技術の実施例の場合と同一機能の構成要素に対して
は同一の表示符号を付している。
1とに代えて1次2入力形の変流器3と4とを設け、変
流器3の1次側にはインバータ2のU,V両相の電流
を、また変流器4の1次側にはインバータ2のV,W両
相の電流を通電させ、それぞれ検出電流 *Iu + *Iv
と *Iv + *Iw とを出力させる如く回路構成したもの
である。
して同一特性の3組の演算増幅回路を設け、増幅器AM
1 と3個の抵抗R1 とからなる第一の演算増幅回路に対
しては前記の電流 *Iu + *Iv をその入力となし、増
幅器AM2 と3個の抵抗R2とからなる第二の演算増幅
回路に対しては前記の電流 *Iv + *Iw をその入力と
なし、更に増幅器AM3 と3個の抵抗R3 とからなる第
三の演算増幅回路に対しては前記の第一と第二両演算増
幅回路の演算出力の和を入力となす如く構成した電流演
算回路を示すものである。
(6)により決定され図3に示す如くなる三相各相電流
をそれぞれ前記第二,第三,第一の各演算増幅回路の出
力として得ることができ、これら各相電流をU,V,W
の三相各相における保護動作用の所要検出電流となすこ
とにより、過電流検出と共に地絡検出の確実化を図るこ
とができる。
相中の2相(例えばUとV両相)の電流を共にその1次
入力とする第一の変流器と、前記3相中の残り1相と前
記の如く選択された2相中の1相の電流とを(例えばW
とV両相電流)共にその1次入力とする第二の変流器
と、その入出力信号間の位相反転特性を有し前記第一の
変流器の2次出力をその入力とする第一の演算増幅器
と、前記第二の変流器の2次出力をその入力とし且つそ
の位相特性とゲインとに関して前記第一の演算増幅器と
同一特性を有する第二の演算増幅器と、前記第一と第二
両演算増幅器の出力の和をその入力とし且つその位相特
性とゲインとに関して前記第一の演算増幅器と同一特性
を有する第三の演算増幅器とを設け、前記3組の演算増
幅器の出力を以て前記三相回路を構成する三相電力変換
装置等三相機器の過電流保護或いは地絡保護等を目的と
する三相各相電流の所要の検出値となすことにより、所
要の変流器を2個として三相回路における過電流検出と
共に地絡検出を確実に行うことができ、前記変換装置等
の装置全体としての小形低廉化と共にその保護の確実性
を保つことが可能となる。
図
路図(その1)
路図(その2)
Claims (1)
- 【請求項1】三相回路における3相中の2相の電流を共
にその1次入力とする第一の変流器と、前記3相中の残
り1相と前記の如く選択された2相中の1相の電流を共
にその1次入力とする第二の変流器と、その入出力信号
間の位相反転特性を有し前記第一の変流器の2次出力を
その入力とする第一の演算増幅器と、前記第二の変流器
の2次出力をその入力とし且つその位相特性とゲインと
に関して前記第一の演算増幅器と同一特性を有する第二
の演算増幅器と、前記の第一と第二両演算増幅器の出力
の和をその入力とし且つその位相特性とゲインとに関し
て前記第一の演算増幅器と同一特性を有する第三の演算
増幅器とを備えて成り、前記3組の演算増幅器の出力を
以てそれぞれ前記三相各相電流の所要の検出値となすこ
とを特徴とする三相電流検出回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05045590A JP3097375B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 三相電流検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05045590A JP3097375B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 三相電流検出回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06258354A true JPH06258354A (ja) | 1994-09-16 |
JP3097375B2 JP3097375B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=12723570
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05045590A Expired - Lifetime JP3097375B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 三相電流検出回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3097375B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102749492A (zh) * | 2012-06-19 | 2012-10-24 | 江苏科技大学 | 环形船舶电网的短路电流计算方法 |
CN103364683A (zh) * | 2013-07-01 | 2013-10-23 | 东南大学 | 一种逆变电路开路故障检测方法 |
-
1993
- 1993-03-08 JP JP05045590A patent/JP3097375B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102749492A (zh) * | 2012-06-19 | 2012-10-24 | 江苏科技大学 | 环形船舶电网的短路电流计算方法 |
CN103364683A (zh) * | 2013-07-01 | 2013-10-23 | 东南大学 | 一种逆变电路开路故障检测方法 |
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Publication number | Publication date |
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JP3097375B2 (ja) | 2000-10-10 |
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