JPH10178779A - 降圧形コンバータにおける過電圧保護回路 - Google Patents
降圧形コンバータにおける過電圧保護回路Info
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- JPH10178779A JPH10178779A JP8353722A JP35372296A JPH10178779A JP H10178779 A JPH10178779 A JP H10178779A JP 8353722 A JP8353722 A JP 8353722A JP 35372296 A JP35372296 A JP 35372296A JP H10178779 A JPH10178779 A JP H10178779A
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- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
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-
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
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- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
- H02H9/041—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage using a short-circuiting device
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- Power Engineering (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 降圧形コンバータに接続される機器を簡単で
低コストで過電圧から保護する。 【解決手段】 コンバータの出力端子間にＳＣＲ７を接
続する。出力端子間の電圧を電圧検出回路１０で検出す
る。設定された異常電圧以上になると電圧検出回路１０
から出力信号が出され、サイリスタ点弧回路１１によっ
てＳＣＲ７を導通させる。その結果、ＳＣＲ１〜６の内
導通している２つのＳＣＲを介して入力端子が短絡され
ることになり、ヒューズ９Ｒ〜９Ｔのいずれかを溶断
し、電源入力を遮断する。
低コストで過電圧から保護する。 【解決手段】 コンバータの出力端子間にＳＣＲ７を接
続する。出力端子間の電圧を電圧検出回路１０で検出す
る。設定された異常電圧以上になると電圧検出回路１０
から出力信号が出され、サイリスタ点弧回路１１によっ
てＳＣＲ７を導通させる。その結果、ＳＣＲ１〜６の内
導通している２つのＳＣＲを介して入力端子が短絡され
ることになり、ヒューズ９Ｒ〜９Ｔのいずれかを溶断
し、電源入力を遮断する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、降圧形コンバータ
に接続される機器の保護回路に関する。
に接続される機器の保護回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】降圧形コンバータは入力側の高電圧を低
下させ低電圧として出力し、該低電圧を該降圧形コンバ
ータに接続される機器に供給するものとして利用され
る。
下させ低電圧として出力し、該低電圧を該降圧形コンバ
ータに接続される機器に供給するものとして利用され
る。
【０００３】例えば、工作機械の送り軸を駆動する送り
軸モータの駆動装置にあっては、交流の３相商用電源を
降圧形コンバータと、この変換された直流電圧を可変電
圧、可変周波数の交流に変換するインバータを備え、こ
れによって駆動対象であるモータに対して安定な回転制
御を行なっている。
軸モータの駆動装置にあっては、交流の３相商用電源を
降圧形コンバータと、この変換された直流電圧を可変電
圧、可変周波数の交流に変換するインバータを備え、こ
れによって駆動対象であるモータに対して安定な回転制
御を行なっている。
【０００４】一般に装置や部品等の電気機器は定格を超
える過大な電圧が印加されると機器の破損を引き起こ
す。通常ＡＣ２００Ｖ入力のコンバータは３相ダイオー
ドブリッジ回路を用いられたものが多く、その直流電圧
を利用する機器は、４５０Ｖ〜６００Ｖの最大電圧定格
である。そのため、過電圧検出レベルを４００Ｖに設定
すれば、通常動作においてアラームが発生することも、
ましてや機器の部品を破損させることもない。例えば、
モータ減速時のエネルギーの電源回生能力不足や外来サ
ージによって直流電圧部分が充電された結果、過電圧ア
ラーム発生レベルに達するような場合でも、電圧は徐々
に増加するため、過電圧を検出し数十ｍｓｅｃ後に入力
電源を電磁接触器で切断する方式で十分に装置や部品等
の機器を保護することができる。
える過大な電圧が印加されると機器の破損を引き起こ
す。通常ＡＣ２００Ｖ入力のコンバータは３相ダイオー
ドブリッジ回路を用いられたものが多く、その直流電圧
を利用する機器は、４５０Ｖ〜６００Ｖの最大電圧定格
である。そのため、過電圧検出レベルを４００Ｖに設定
すれば、通常動作においてアラームが発生することも、
ましてや機器の部品を破損させることもない。例えば、
モータ減速時のエネルギーの電源回生能力不足や外来サ
ージによって直流電圧部分が充電された結果、過電圧ア
ラーム発生レベルに達するような場合でも、電圧は徐々
に増加するため、過電圧を検出し数十ｍｓｅｃ後に入力
電源を電磁接触器で切断する方式で十分に装置や部品等
の機器を保護することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一方、欧米のように、
商用入力電圧が高く（例えばＡＣ４６０Ｖ）、これを位
相角制御等を用いたコンバータで降圧するような場合、
例えば、ＡＣ入力電圧が４６０ＶでＤＣ３００Ｖに降圧
するコンバータを用い、該コンバータに上述した電圧定
格が４５０Ｖ〜６００ＶのＡＣ２００Ｖ系の機器（イン
バータ）を接続し使用する場合には、上述したような不
具合によって入力の高い電圧６５０Ｖ（４６０Ｖａｃ×
（２）1/2 ）が瞬時の内に低圧部分の機器（インバー
タ）に印加される恐れがある。
商用入力電圧が高く（例えばＡＣ４６０Ｖ）、これを位
相角制御等を用いたコンバータで降圧するような場合、
例えば、ＡＣ入力電圧が４６０ＶでＤＣ３００Ｖに降圧
するコンバータを用い、該コンバータに上述した電圧定
格が４５０Ｖ〜６００ＶのＡＣ２００Ｖ系の機器（イン
バータ）を接続し使用する場合には、上述したような不
具合によって入力の高い電圧６５０Ｖ（４６０Ｖａｃ×
（２）1/2 ）が瞬時の内に低圧部分の機器（インバー
タ）に印加される恐れがある。
【０００６】このような場合、従来のように電圧検出を
行ない電磁接触器で入力を遮断する方式を用いると、最
低数十ｍｓｅｃ間高い電圧がコンバータに接続された機
器（インバータ等）に印加されることになり、機器（イ
ンバータ等）の保護が困難である。またこの対策とし
て、低圧部分の機器（インバータ）を構成する部品の耐
圧を上げるようにすると、コストが高くなるという問題
がある。そこで、本発明の目的は、簡単で低コストで低
圧部分の機器を保護できる降圧形コンバータにおける過
電圧保護回路を提供することにある。
行ない電磁接触器で入力を遮断する方式を用いると、最
低数十ｍｓｅｃ間高い電圧がコンバータに接続された機
器（インバータ等）に印加されることになり、機器（イ
ンバータ等）の保護が困難である。またこの対策とし
て、低圧部分の機器（インバータ）を構成する部品の耐
圧を上げるようにすると、コストが高くなるという問題
がある。そこで、本発明の目的は、簡単で低コストで低
圧部分の機器を保護できる降圧形コンバータにおける過
電圧保護回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、降圧形コンバ
ータの出力側電圧を検出する電圧検出回路と、該出力側
を短絡する短絡回路とを設け、上記電圧検出回路が過電
圧として設定された電圧以上の電圧を検出すると、上記
短絡回路を作動させて該出力側を短絡し、入力側に設け
られた保護継電器を作動させ入力を遮断させるようにし
た。
ータの出力側電圧を検出する電圧検出回路と、該出力側
を短絡する短絡回路とを設け、上記電圧検出回路が過電
圧として設定された電圧以上の電圧を検出すると、上記
短絡回路を作動させて該出力側を短絡し、入力側に設け
られた保護継電器を作動させ入力を遮断させるようにし
た。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、位相角制御方式サイリス
タブリッジ降圧コンバータに本発明を適用した一実施形
態の要部回路図である。この実施形態では、該コンバー
タをインバータに接続しインバータによってモータを回
転駆動制御する例を示している。
タブリッジ降圧コンバータに本発明を適用した一実施形
態の要部回路図である。この実施形態では、該コンバー
タをインバータに接続しインバータによってモータを回
転駆動制御する例を示している。
【０００９】サイリスタ（以下ＳＣＲという）１のアノ
ードはＳＣＲ２のカソードに接続され、ＳＣＲ１のカソ
ードは一方の出力端子１４に、ＳＣＲ２のアノードは他
方の出力端子１５に接続されている。同様に、ＳＣＲ
３、ＳＣＲ５のアノードとＳＣＲ４、ＳＣＲ６のカソー
ドがそれぞれ接続され、ＳＣＲ３、ＳＣＲ５のカソード
は一方の出力端子１４に接続され、ＳＣＲ４、ＳＣＲ６
のカソードは他方の出力端子１５に接続されている。交
流の商用３相電源のＲ相、Ｓ相、Ｔ相はそれぞれ保護継
電器としてのヒューズ９Ｒ，９Ｓ，９Ｔを介してＳＣＲ
１とＳＣＲ２、ＳＣＲ３とＳＣＲ４、ＳＣＲ５とＳＣＲ
６の接続点にそれぞれ接続されている。また、両出力端
子１４，１５間には平滑コンデンサ８が接続されてい
る。なお、ＳＣＲ１〜ＳＣＲ６の各ゲートとサイリスタ
点弧制御回路１１は接続されているが図１では省略して
いる。
ードはＳＣＲ２のカソードに接続され、ＳＣＲ１のカソ
ードは一方の出力端子１４に、ＳＣＲ２のアノードは他
方の出力端子１５に接続されている。同様に、ＳＣＲ
３、ＳＣＲ５のアノードとＳＣＲ４、ＳＣＲ６のカソー
ドがそれぞれ接続され、ＳＣＲ３、ＳＣＲ５のカソード
は一方の出力端子１４に接続され、ＳＣＲ４、ＳＣＲ６
のカソードは他方の出力端子１５に接続されている。交
流の商用３相電源のＲ相、Ｓ相、Ｔ相はそれぞれ保護継
電器としてのヒューズ９Ｒ，９Ｓ，９Ｔを介してＳＣＲ
１とＳＣＲ２、ＳＣＲ３とＳＣＲ４、ＳＣＲ５とＳＣＲ
６の接続点にそれぞれ接続されている。また、両出力端
子１４，１５間には平滑コンデンサ８が接続されてい
る。なお、ＳＣＲ１〜ＳＣＲ６の各ゲートとサイリスタ
点弧制御回路１１は接続されているが図１では省略して
いる。
【００１０】以上の構成が、位相角制御方式サイリスタ
ブリッジ降圧コンバータの構成であるが、さらに、本実
施形態では、両出力端子１４，１５間に出力端子間の電
圧を検出する電圧検出回路１０が接続され、さらに短絡
回路を形成するＳＣＲ７のアノードが出力端子１４にカ
ソードが出力端子１５に接続されている。また、上記電
圧検出回路１０の出力はサイリスタ点弧回路１１に接続
され、該サイリスタ点弧回路１１はＳＣＲ７のゲートに
接続され、該ＳＣＲ７を点弧できるようになっている。
ブリッジ降圧コンバータの構成であるが、さらに、本実
施形態では、両出力端子１４，１５間に出力端子間の電
圧を検出する電圧検出回路１０が接続され、さらに短絡
回路を形成するＳＣＲ７のアノードが出力端子１４にカ
ソードが出力端子１５に接続されている。また、上記電
圧検出回路１０の出力はサイリスタ点弧回路１１に接続
され、該サイリスタ点弧回路１１はＳＣＲ７のゲートに
接続され、該ＳＣＲ７を点弧できるようになっている。
【００１１】なお、上記降圧形コンバータの構成は従来
の位相角制御方式サイリスタブリッジ降圧コンバータの
構成と同一であるが、ＳＣＲ７、電圧検出回路１０及び
サイリスタ点弧回路１１によってＳＣＲ７を点弧できる
ようにした点が従来と異なる。また、コンバータの出力
端子１４，１５はインバータ１２の入力端子に接続さ
れ、インバータ１２の出力はモータの各相の端子に接続
されている。
の位相角制御方式サイリスタブリッジ降圧コンバータの
構成と同一であるが、ＳＣＲ７、電圧検出回路１０及び
サイリスタ点弧回路１１によってＳＣＲ７を点弧できる
ようにした点が従来と異なる。また、コンバータの出力
端子１４，１５はインバータ１２の入力端子に接続さ
れ、インバータ１２の出力はモータの各相の端子に接続
されている。
【００１２】コンバータの入力端子にＲ，Ｓ，Ｔ相の３
相交流電源が接続され、従来と同様にＳＣＲ１〜ＳＣＲ
６の点弧を制御してＳＣＲ１〜６で整流し位相角制御を
行なって所定の直流電圧を両端子１４，１５間に出力す
る。例えば、三相入力電圧が４６０Ｖで、位相角制御に
より出力する直流電圧が３００Ｖに制御している場合
に、入力のＳＣＲ１〜ＳＣＲ６が誤点弧すると、最大６
５０Ｖ（交流４６０Ｖのピーク値）の電圧がコンバータ
から出力されインバータ１２に印加されることになる。
相交流電源が接続され、従来と同様にＳＣＲ１〜ＳＣＲ
６の点弧を制御してＳＣＲ１〜６で整流し位相角制御を
行なって所定の直流電圧を両端子１４，１５間に出力す
る。例えば、三相入力電圧が４６０Ｖで、位相角制御に
より出力する直流電圧が３００Ｖに制御している場合
に、入力のＳＣＲ１〜ＳＣＲ６が誤点弧すると、最大６
５０Ｖ（交流４６０Ｖのピーク値）の電圧がコンバータ
から出力されインバータ１２に印加されることになる。
【００１３】そこで、この過電圧からインバータ（低圧
回路）の各部品（スイッチング素子等）を保護するため
に、本発明においては、上記コンバータの出力電圧を電
圧検出回路１０で検出し、設定電圧（例えば４００Ｖ）
以上になると、出力信号をサイリスタ点弧回路１１に出
力し、サイリスタ点弧回路１１は、この信号を受けてＳ
ＣＲ７のゲートにゲート電流を流し、該ＳＣＲ７を導通
させ、コンバータの出力端子を短絡する。その結果、そ
の時導通しているＳＣＲ１〜ＳＣＲ６を介して過大電流
が流れヒューズ９Ｒ〜９Ｔのいずれかを溶断する。
回路）の各部品（スイッチング素子等）を保護するため
に、本発明においては、上記コンバータの出力電圧を電
圧検出回路１０で検出し、設定電圧（例えば４００Ｖ）
以上になると、出力信号をサイリスタ点弧回路１１に出
力し、サイリスタ点弧回路１１は、この信号を受けてＳ
ＣＲ７のゲートにゲート電流を流し、該ＳＣＲ７を導通
させ、コンバータの出力端子を短絡する。その結果、そ
の時導通しているＳＣＲ１〜ＳＣＲ６を介して過大電流
が流れヒューズ９Ｒ〜９Ｔのいずれかを溶断する。
【００１４】例えば、ＳＣＲ１とＳＣＲ６が導通してい
るときに、異常電圧が検出されＳＣＲ７が導通すると、
ＳＣＲ１、ＳＣＲ７、ＳＣＲ６を介してＲ相とＴ相の入
力端子が短絡されることになり、ヒューズ９Ｒ，９Ｔが
溶断されることになり過電圧がインバータ（低圧回路）
に印加されるのを防止する。なお、コンバータの出力を
短絡させる素子としては、ＳＣＲ７以外のトランジスタ
やＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラ形トランジスタ）、
ＧＴＯ（ゲートターンオフサイリスタ）等のパワースイ
ッチング素子を用いてもよい。
るときに、異常電圧が検出されＳＣＲ７が導通すると、
ＳＣＲ１、ＳＣＲ７、ＳＣＲ６を介してＲ相とＴ相の入
力端子が短絡されることになり、ヒューズ９Ｒ，９Ｔが
溶断されることになり過電圧がインバータ（低圧回路）
に印加されるのを防止する。なお、コンバータの出力を
短絡させる素子としては、ＳＣＲ７以外のトランジスタ
やＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラ形トランジスタ）、
ＧＴＯ（ゲートターンオフサイリスタ）等のパワースイ
ッチング素子を用いてもよい。
【００１５】
【発明の効果】本発明においては、過電圧がコンバータ
から出力された場合、即時にコンバータの入力を遮断す
るので、コンバータの出力側に接続された低電圧系のイ
ンバータ等の機器の破壊を防止することができる。
から出力された場合、即時にコンバータの入力を遮断す
るので、コンバータの出力側に接続された低電圧系のイ
ンバータ等の機器の破壊を防止することができる。
【図１】本発明の一実施形態の要部回路図である。
１〜７ サイリスタ（ＳＣＲ） ８ コンデンサ ９Ｒ，９Ｓ，９Ｔ ヒューズ １４，１５ 出力端子
Claims (1)
- 【請求項１】 降圧形コンバータの出力側電圧を検出す
る電圧検出回路と、該出力側を短絡する短絡回路とを設
け、上記電圧検出回路が過電圧として設定された電圧以
上の電圧を検出すると、上記短絡回路を作動させて該出
力側を短絡し、入力側に設けられた保護継電器を作動さ
せ入力を遮断させる降圧形コンバータにおける過電圧保
護回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8353722A JPH10178779A (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 降圧形コンバータにおける過電圧保護回路 |
| PCT/JP1997/004685 WO1998027641A1 (fr) | 1996-12-18 | 1997-12-18 | Circuit de protection contre les surtensions pour convertisseur abaisseur |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8353722A JPH10178779A (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 降圧形コンバータにおける過電圧保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10178779A true JPH10178779A (ja) | 1998-06-30 |
Family
ID=18432783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8353722A Pending JPH10178779A (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 降圧形コンバータにおける過電圧保護回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10178779A (ja) |
| WO (1) | WO1998027641A1 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1239573A1 (en) * | 2001-03-05 | 2002-09-11 | Fujitsu Limited | Overvoltage-protective device for power system, AC/DC converter and DC/DC converter constituting the power system |
| JP2007236108A (ja) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Toshiba Corp | 超電導限流装置および電力システム |
| JP2009268347A (ja) * | 2008-04-21 | 2009-11-12 | Aeg Power Solutions Bv | 直流負荷を有する少なくとも１つの直流網を過電圧に対して保護する回路 |
| EP2378656A1 (en) * | 2009-01-14 | 2011-10-19 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Protection circuit used in wind power generation system including double-fed induction generator |
| JP2019009915A (ja) * | 2017-06-26 | 2019-01-17 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電圧異常検出装置 |
| JP6513293B1 (ja) * | 2017-12-15 | 2019-05-15 | 三菱電機株式会社 | モータ駆動システム及びインバータ装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69912276T2 (de) * | 1998-04-27 | 2004-07-22 | Essex Specialty Products, Inc., Auburn Hills | Verfahren zur fixierung eines fensters an einem substrat unter verwendung von einer silanfunktionellen klebstoffzusammensetzung |
| GB0311013D0 (en) * | 2003-05-13 | 2003-06-18 | Newage Int Ltd | An electrical power generating system and a permanent magnet generator for such a system |
| EP2065993B1 (de) * | 2007-11-28 | 2016-09-28 | Siemens Schweiz AG | Spannungswandleranordnung |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5510343U (ja) * | 1978-07-03 | 1980-01-23 | ||
| JPH02179219A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-12 | Canon Inc | 電源装置 |
-
1996
- 1996-12-18 JP JP8353722A patent/JPH10178779A/ja active Pending
-
1997
- 1997-12-18 WO PCT/JP1997/004685 patent/WO1998027641A1/ja active Application Filing
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| US6674657B2 (en) | 2001-03-05 | 2004-01-06 | Fujitsu Limited | Overvoltage-protective device for power system, AC/DC converter and DC/DC converter constituting the power system |
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| JP6513293B1 (ja) * | 2017-12-15 | 2019-05-15 | 三菱電機株式会社 | モータ駆動システム及びインバータ装置 |
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