JPH0678058U

JPH0678058U - 直流き電電圧補償装置

Info

Publication number: JPH0678058U
Application number: JP1953893U
Authority: JP
Inventors: 正上村; 正幸石橋
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 1993-04-16
Filing date: 1993-04-16
Publication date: 1994-11-01

Abstract

(57)【要約】【目的】定格電流より大きい負荷が取り込まれた時に
応答の遅い電圧フィードバックを使用することなく高速
にき電電圧を補償する。【構成】直流き電線Ｐ，Ｎに出力するシリコン整流器
１に対しサイリスタ整流器２を直列に接続した直流き電
電圧補償装置において、直流電流検出器８からの負荷電
流を定格（１００％）電流設定のコンパレータ９で比較
し、負荷電流が定格電流より大きくなったときリレーＲ
ｙ１を動作させリレーＲｙ２を介して設定器３からの電
圧指令を電圧アンプ１２に入力して回路１３〜１６を介
してサイリスタ整流器２を制御しき電電圧を補償する。
ＣＴ₁，ＣＴ₂及び整流器５により入力電流からサイリス
タ整流器電流を検出しこのサイリスタ整流器電流を３０
０％電流設定のコンパレータ１７で比較し、負荷電流が
定格の３００％な達したらサイリスタ整流器停止指令を
出力してき電電圧の補償を停止させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、直流電気鉄道変電所においてシリコン整流器と直列に使用し、き電線電圧を一定に保つための直流き電電圧補償装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、直流き電電圧補償装置（以下ＤＣＶＲという）の回路を図３に示す。同図において、１は三相変圧器ＴＦ₁の二次出力を整流してき電線Ｐ，Ｎに出力するシリコン整流器、２はシリコン整流器１と直列に接続され負荷電流Ｉによりシリコン整流器１の出力電圧が低下するのを補償するＤＣＶＲのサイリスタ整流器、Ｄ_Bはサイリスタ整流器２と並列に接続されたバイパスダイオードである。

【０００３】サイリスタ整流器２の制御は、電圧設定器３からの電圧指令と直流電圧検出器４からのき電電圧値との偏差を電圧制御アンプ１１で増幅し、位相制御回路１３で位相パルスを作り、ゲート発振回路１４，パルストランス１５，ゲート回路１６を介してサイリスタ整流器２のサイリスタ素子のゲートを制御し、図４に示すように、シリコン整流器出力電圧Ａ＋サイリスタ整流器出力電圧Ｂ、が定格電流範囲において一定となるように制御している。

【０００４】７は電圧制御アンプ１１にリミッタをかける電流リミッタ回路で、変流器ＣＴ ₁ ，ＣＴ₂で検出したサイリスタ整流器２の入力電流を整流器５で整流して検出したサイリスタ整流器電流を１００％電流設定セットのコンパレータ６に入力し、サイリスタ整流器電流が許容最大電流値（定格電流）Ｉ_Sを越えたとき電圧制御アンプ１１に電流リミッタをかけて図４に示すように、定格電流Ｉ_S以上で出力電圧を低下させるようになっている。

【０００５】また、ＤＣＶＲはそのサイリスタ整流器２がシリコン整流器１と直列に接続され、常時通電されているので、サイリスタ整流器２が大形化する。そのサイリスタ整流器２を小形化するため、図５に示すように定格電流より大きい負荷が取り込まれた時にサイリスタ整流器２が動作する方式が考えられている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上記直流き電電圧補償装置は、き電電圧を直流電圧検出器４で検出しフィードバックしているが、この直流電圧検出器４の応答時間は約０．３ｓｅｃとかなり長く電圧制御アンプ１１の時定数も長くせざるを得ない。

【０００７】力行車両が当該変電所のき電区間に入った時、或は当該き電区間にある車両が始動した時、又は惰行から力行に切り換えた時立ち上りの大きい電流が流れる。電圧制御アンプ１１の時定数が長く応答が遅いので、サイリスタ整流器２の出力電圧は負荷電流の動きに追随できずに大きく低下して、出力電圧が先に戻るまでの時間が長くなる。

【０００８】本考案は、従来のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、定格電流より大きい負荷が取り込まれた時に応答の遅いフィードバックを使用することなく電圧制御により高速にき電電圧を補償しうる直流き電圧補償装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案における直流き電電圧補償装置は、負荷電流値を第１の電流設定値と比較し負荷電流値が第１の電流設定値を越えたときサイリスタ整流器の制御回路に電圧指令を入力させる第１のコンパレータと、サイリスタ整流器電流値を第１の電流設定値より２〜４倍大きい第２の電流設定値とを比較しサイリスタ整流器電流値が第２の電流設定値を越えたときサイリスタ整流器停止指令を出力する第２のコンパレータとを設け、電圧フィードバックを使用しないことを特徴とする。

【００１０】

【作用】

負荷電流が第１の電流設定値（定格電流）に達すると第１コンパレータはサイリスタ整流器の制御回路に電圧指令を入力させるので、サイリスタ整流器から補償電圧が出力されき電電圧は補償される。サイリスタ整流器電流が第２の電流設定値に達すると第２のコンパレータはサイリスタ整流器に停止指令を出力し上記電圧の補償を停止させる。

【００１１】従って、き電電圧は負荷電流が第１と第２の設定電流の間にある時補償される。この制御には応答の遅い電圧フィードバックが使用されていないので、早い応答でき電電圧を補償できる。

【００１２】

【実施例】

図１について、従来図３に示したものと同一構成部分は同一の符号を付してその重複する説明を省略する。８は負荷電流Ｉを検出する直流電流検出器、９は直流電流検出器８で検出した負荷電流が定格の１００％を越えると出力する１００％電流設定のコンパレータ、Ｒｙ１はコンパレータ９の出力によりオンするリレー、Ｒｙ２はリレーＲｙ２により付勢されその接点Ｒｙ１によりき電電圧設定器３からの電圧指令を電圧アンプ１２に入力させる電圧設定値入力用リレー。

【００１３】１７はサイリスタ整流器２の入力電流を検出する変流器ＣＴ₁，ＣＴ₂の出力を整流器５で整流して検出したサイリスタ整流器電流が定格電流の３００％を越えると出力する３００％電流設定のコンパレータ、Ｒｙ３はコンパレータ１６の出力によりオンするサイリスタ整流器停止指令用リレー。その他の構成は従来図３と同じである。

【００１４】上記実施例の動作を図２を参照して説明する。負荷電流が０〜定格（１００％）の範囲では１００％電流設定のコンパレータ９が出力しないので、リレーＲｙ１，Ｒｙ２はオンせず、電圧アンプ１２に設定器３から電圧指令が入力しない。従ってサイリスタ整流器２は動作しないので、き電線には電圧補償されないシリコン整流器１からの出力電圧ＡがバイパスダイオードＤ_Bを介して出力される。

【００１５】負荷電流が定格を越えると、１００％電流設定のコンパレータ９が出力しリレーＲｙ１をオンさせリレーＲｙ２を動作させて設定器３からの電圧指令を電圧アンプ１２に入力させる。電圧制御アンプ１２はこの電圧指令を増幅し、回路１３〜１６を介してサイリスタ整流器２を制御する。従ってサイリスタ整流器２は電圧指令に基づいた一定の出力電圧Ｂを出力しき電電圧を補償する。

【００１６】直流き電電圧補償装置は定格電流を越えると定電圧制御の領域から外れることから、サイリスタ整流器を定格電流以上の範囲で使用する場合電圧フィードバックを使用しなくとも支障はない。

【００１７】サイリスタ整流器電流が定格の３００％を越えると、３００％電流設定のコンパレータ１７が出力しサイリスタ整流器停止指令用リレーＲｙ３をオンさせてサイリスタ整流器２を停止させる。従ってサイリスタ整流器２の出力電圧Ｂはなくなり、シリコン整流器１による出力電圧Ａのみになる。即ち、サイリスタ整流器２は定格電流の１００％〜３００％の範囲において電圧Ｂは出力しシリコン整流器の出力電圧Ａの低下を補償する。

【００１８】なお、実施例では定格電流の１００％〜３００％の範囲でき電電圧の補償をしているが、この範囲に限定されるものでない。また回路についても適宜変更しうることはいうまでもない。

【００１９】

【考案の効果】

本考案の直流き電電圧補償装置は上述のように構成されているので、次に記載する効果を奏する。

【００２０】（１）応答の遅い直流電圧検出器を用いた電圧フィードバックを使用しない電圧指令のみによる、電圧制御方式となっているので早い応答でのき電電圧補償が可能になる。

【００２１】（２）直流電圧検出器等の部品が不要となり、制御回路を少ない部品で構成することができる。

【００２２】（３）サイリスタ整流器は負荷電流が増加したとき動作するので、小形化が可能である。

【００２３】（４）従って装置は小形でローコストにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す回路図。

【図２】実施例における負荷電流−出力電圧特性図。

【図３】従来例を示す回路図。

【図４】従来例における負荷電流−出力電圧特性図。

【図５】他のき電電圧補償例を示す特性図。

【符号の説明】

１…シリコン整流器２…サイリスタ整流器３…電圧設定器４…直流電圧検出器（ＤＣＰＴ）５…整流器６，９，１７…コンパレータ７…電流リミッタ回路８…直流電流検出器（ホールＣＴ）１１…電圧制御アンプ１２…電圧アンプ１３…位相制御回路１４…ゲート発振回路１５…パルストランス１６…ゲート回路

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】直流き電線に出力するシリコン整流器に
対しサイリスタ整流器を直列に接続し、このサイリスタ
整流器を電圧指令により制御し直流き電電圧を補償する
ものにおいて、負荷電流値を第１の電流設定値とを比較し負荷電流値が
第１の電流設定値を越えたとき前記サイリスタ整流器の
制御回路へ電圧指令を入力させる第１のコンパレータ
と、サイリスタ整流器電流値を前記第１の電流設定値の２〜
４倍大きい第２の電流設定値とを比較しサイリスタ整流
器電流値が第２の電流設定値を越えたときサイリスタ整
流器停止指令を出力する第２のコンパレータを設け、電圧フィードバックを使用することなくき電電圧を補償
することを特徴とした直流き電電圧補償装置。