JPS5819919A - 直流給電装置の制御装置 - Google Patents

直流給電装置の制御装置

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JPS5819919A
JPS5819919A JP56119748A JP11974881A JPS5819919A JP S5819919 A JPS5819919 A JP S5819919A JP 56119748 A JP56119748 A JP 56119748A JP 11974881 A JP11974881 A JP 11974881A JP S5819919 A JPS5819919 A JP S5819919A
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electric valve
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Chihiro Okatsuchi
千尋 岡土
Takatomo Izume
井爪 孝友
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12Conversion 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
    • H02M7/145Conversion 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 using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/155Conversion 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 using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、直流給電装置の制御装置、より詳細には、交
流電源から可制御電気弁から成ゐ電流調整器および整流
回路を介して得られた制御された直流電力を直流負荷に
供給すゐ直流給電装置の制御装置に関すbものである。
この種の装置の一例として、従来行われて−る直流式S
*機の電流制御装置の回路構成を第1図に示す、交流電
源lからサイリスタ等や可制御電気弁から成る電流調整
器1を介して変圧器Jの一次側に位相制御され九交流電
力を供給し、変圧器Jの二次側に整流回路参を接続し、
その整流出力を負荷すなわち溶接機電極部zK供給する
#接機電極部sK流れる直流電流を電流検出器6により
検出し、その検出信号を増幅器9により増幅する。この
ようKして検出された負荷電流実際値は電流基準−と比
較され、その偏差が増幅器rを介して位相制御器vK供
給される。この位相制御器!は、偏差が零になるように
、すなわち電流実際値か電流基準xIIk等しくなるよ
うに、電流調整!S1の通電位相を制御する。
この従来装置には次のような欠点がありた。
/)溶接直流電流は一般KI−、X)1cA程度の大電
流となるので、電流検出器6の挿入場所の確保か困難で
ありたり、電流検出器が大形となり経済的に不利になり
九りする。
1)電流制御回路中電気弁を収納した制御装置の投置場
所と変圧器および整流回路を収納した溶接機本体の設置
場所との間の距離は数十1m1Kも達することが多く(
変圧器二次側には数十iの電流が流れるので一短距離の
配線Eする必要がある喪→、直流側電流を検出する方式
では配線距離が長くなり、ノイズ勢のトラブル中、工事
が高価になる等の欠点があった。
したがって本発明の目的は、このような欠点のなめ直流
給電装置の制御装置を提供することにある。
この目的を達成するために本発明は、交流側電流からシ
々、レージ嘗yにより直流側電流を算出してそれを電f
IL実際値傭号として用いることKより%経済的な装置
を実現できるようにしたものである。
以下、一実施例を示す第1図を参照して本発明の詳細な
説明する。第1図の主回路部分は機能的には第1図のも
のと実質的に同一であ石が、説明の都合上、部分的に等
価回路で示されている。すなわち、ここでは変圧器の図
示は省略され、その分をも含めて交流側インダクタンス
10が交流電流回路に挿入され、また負荷を含めて直流
側回路は直流側インダクタンスitおよび直流側負荷抵
抗12で示されている。インダクタンス//の値をり、
負荷抵抗12の値をRとすれば、直流側時定数TII′
i。
T−L/Rで表わされる。
この装ftの負荷電流は交流側で変流器等の電流検出器
/3、整流器/Iおよびその負担として接続された抵抗
15を介して、交流電流xacK比例した直流の電圧信
号1acとして検出される。この電圧信号iaCは負荷
シ電、レージ璽/回路/jKより溶接機直流側電流1d
aと等価な電流波形に変換され、その出力は電流値演算
回路l)により電流の奏効値(または平均値)K変換さ
れ、電流基準x!lと比較され、その偏差が零になるよ
うに増幅器Iを介して位相制御器vKより電流調整器−
を制御する。
位相制御器9から電気弁のオン信号に同期して出力され
るパルスPによりタイマー回路を駆動し、その出力信号
PmePaKより後述の電流値”l*4を比較演算回路
A!J−←−÷杏−七^◆比較して。
アップダウンカウンタJOKより、時定数選択回路コl
の時定数が直流側主回路の時定数と一致するよう選択し
、切換回路−により負荷シャーレージ嘗ン回路16の時
定数を切換えゐよう構成している。
第1図の制御回路の動作を第3図に従って説明する、 −VaFi直流側出力電圧、xeLけ直流側電流1da
をシ電、レージ嘗ンした負荷シミ、ワーフ1フ回路16
の出力電圧、iaOは交流側電流1aOを整流して得た
工10に比例す愚電圧、マgは電流調整器1の電気弁を
オンさせ石点弧パルスを示す。
時刻t1で電流調整器1の電気弁を点弧パルスVgでオ
ンさせ石と、直流側には正電EE−が出力され。
交流電流11゜が流れ始める(信号taa参照)、il
l横機装置おけゐ交流側インダクタンス10け直流側イ
ンダクタンス//に比較して著しく小さめので、電流は
整流回路参の循環電流から交流側へ急速に転流する。
直流電流Xdas交流側電流xacは比例関係をもって
共に増加し、時刻t、6cおφて直流電圧−が零になる
と、交流側電流Ia@は急速に減少す、11が、直流側
電流1acFi、直流側インダクタンス//のため、交
流側に関係なく、整流回路参を通りで循環し1時刻1.
〜t4の間は時定数T = L/RK従って減衰する。
位相制御器!から1点弧パルスV、の立上り時刻t4よ
りや−進んだ時刻t、で立上り9時刻t、よりやや遅れ
九時刻t、で立下るパルスPが出力される。
タイマー回路/I#iAルスνの笠上りでパルスP、を
パルスPの立下りでノセルス馬を出力する。パルスP、
 、 P、に基づiて比較演算回路/1は1時刻1.に
おいて電気弁がオンする直前の負荷シミ島し−VHン回
路出カニdの値工、を検出し1時刻t、にシいて点弧パ
ルス−により電気弁をオンさせ、交流側電流I&Oが立
上った時刻t、に′sP%Aで交流側電流I關の1直1
.を検出し、賂らに電流値l、とI、を比較し%I。
−I、になるように負荷シtaaレージ■/回路14の
時定数を切換えるよう動作する0例えばXl’> 1.
の場合は、アップダウンカウンタにをダクンカウ/トさ
せ5時定数選択回路&により時定数が短くなるよう切換
回路−により切換える。逆にx、> I、の場合は、負
荷シis−レージ、y回路14の時定数が長くなるよう
切換える。かくしてI、HX、IICなるよう負荷シt
aレージ璽ン回路14の時定数を合わせると、負荷シt
&レージ曹ン回路/4の時定数と主回路直流側時定数チ
ーしへを一致させることが出来るので、負荷シJ’aレ
ージly回路140出力x4の電流を電流値演算回路t
tKより演算して直流側電流11Gを求める。このよう
Kして直流側主回路電流を直接検出せず、交流側電流か
ら負荷シイ。
レージ1ン回路を通すととKよ抄検出する仁とが出来る
第1図は第3図の信号−の部分を拡大して示した亀ので
あゐ、直流側主回路の時定数と負荷シ建−レーシ曹ン回
路の時定数が一致している場合。
すなわち時定数が図示゛のテ、の場合は、電流値X、は
1点−となり、X、kqX、であ石、負荷シzル−シ■
ン回路の時定数が直流側主回路の時定数より短い場合、
すなわち時定数が!、の場合は、電流値X、はa点とな
り、I8<工、となるので、この場合は時定は時定数が
長くなるよう時定数選択回路lを動作させる。逆Kjl
衛シ電、レージ冒ン回路の時定数が直流主回路の時定数
より長い場合は、電流値工1は0点となり、z、’)x
、となるので、負荷シ々ル−シ嘗ン回路14の時定数が
短くなるように負荷シZ 3Lレ一ジ冒ン回路14の時
定数を切換える。
このようKして負荷シミ、レージ1ノ回路14の時定数
が常に負荷回路の時定数に一致するようなマイナールー
プな設ける仁とくより、交流側電流のみから直流側電流
を算出することが可能となる。
第3図は、第1図の回路装置を、計算機を使って実現し
た一実施例を示すものである。この実施例においては、
負荷シt、レージ嘗ン回路/4C1声力Idを〜Φ変換
器Xを通してディジタル化し、計算機(以下、σGと称
する)J/によ秒このデータを読み取る。、0POJ/
はこのデータから電流値を演算してら4変換器3コを通
して出力する。一方バルスP!sPl出力はOPO3/
への割込み入力として与えられ、第3図の電流値1.と
X、を読み取り、演算して時定数選択回路Vへ出力する
。第S図では電流値I、をシ々島し−ク1ノ回路14の
出力−を読み込む方式を採用して−ゐため、パルス九に
より負衡シ建島し−ジ1ン回路14のフィルターをリセ
ットす、るようにして―る。この様子を第6図に示す。
第6図に第5図の負荷シミ、レージ1ン回路14と切換
回路−の部分の詳細構成を示し、パルスP。
Kよりスイッチ評を動作させてフィルターコンデンサ4
47をリセットする様子を第7図に示す。
ダイオード軸は理想的ダイオード(順方向電圧降下が無
い亀の)か望壕しく、演算増幅器を使用した回路で実現
出来る。コンデンサ弘7は、主回路のインダクタンスl
/をvtmレージ1ンするための素子、抵抗付、 3i
’d 、 3/はコンデンサ4I−7の放電回路を構成
し、時定数を決定する。抵抗419 、 !to[並列
のスイッチ32 、33は切換回路gに相当し、スイッ
チS−,jJのオンオフにより4定数が変化する。
演算増幅器付はバッファ増幅器である。抵抗jjとスイ
ッチ評は時刻t、でコンデンサ弘)をリセットするため
の回路である1例えば、負荷シ建島レーシl/回路は第
7図−のlI!線で示す時定数に、直流主回路は破線で
示す時定数になりていたとすると、時刻t、で正確な電
流値1.を求めるために、=ンデンサ参7を時刻t4で
放電し、負荷シミ暴し−ジ璽/回路を正確な交流側電流
Xao (iao) K一致させるように動作させるも
のである。
以上は巣相の主回路について説明したが1本発明を多相
半波整流口路中多相全波整流回路を有する主回路にも適
用出来ることはもちろんである。
また第S図の回路は計算機で一部分のみを処理している
が、第S図の回路全体を計算機で実現することも可能で
ある。
以上説明したように本発明によれば、直流主回路の大電
流を直接検出することなく、交流側の変圧器−次側の小
電流を変流器のような簡単な電流検出器を使用して検出
し、負荷シtmレージ璽ン回路により直流主回路電流を
間接的に算出することが出来るので、非MK経済的であ
ると同時に、負荷端でなく制御装置側で電流検出が出来
為ので、工事が非常に簡単である。さらに、四ダッF溶
接等の場合、直流側主回路は可動部分が多く配線の断線
等による信頼性の低下が著し−が、本発明では固定側か
ら電流を検出し得るので信頼性が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の制御装置を示す回路図、第1図は本発明
の一実施例を示す回路図、第2図および第参図は第1図
の装置の動作を説明するための線図、第S図は本発明の
他の実施例を示す要部の回路図、第6図i第j図の装置
の要部の詳細を示す回路図、第1図は第6図の回路装置
の動作を説明するための線図であ石。 I・・・交流電源、コ・−電流調整器、J・・・変圧器
、参・・・整流回路、S−@接種電極部、!−位相制御
器、 io 、 //・・・インダクタyス、ノコ・・
・負荷抵抗、 ts・・・電流検出器、/4−=負荷シ
電エレーシ冒ン回路、lフ・・・電流値演算回路%/l
・・・タイマー回路%19・・・比較演算回路、X・・
・アップダウン回路%l・・・時定数選択回路、ツ・・
・切換回路%X・−・〜を変換器、J/・・・イ1算@
 (OPO) 、 3コ・・・弘変換器。 出順人代理人   猪 股   ゛ 清躬 1 口 篤 3 口 括 4 K も 6 に 躬 7 囚

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、交流電源から可制御電気弁から成る電流調整器およ
    び整流回路を介して得られ九制御1れた直流電流を、イ
    /ダクタンスを有する直流負荷に供給する直流給電装置
    の制御装置にお―て、負荷電流を交流側で検出する電流
    検出装置と、ヒの電流検出装置の検出出力と直流負荷の
    模擬され九時定数とに従りて前記電流調整器のオフ区間
    をも含めて直流負荷に流れる直流電流をシt&レー&、
    ンする負荷シtsレージ諺ン回路と、ζO負荷シ電島レ
    しジ嘗ン回路によりてシ電iレーV■ン−aれた直流電
    流が目標値に一致するように前配電流調**を制御すb
    制御部とを設は九ことを特徴とする直流給電装置の制御
    装置。 コ、交流電源から可制御電気弁から成る電流調整器およ
    び整流回路を介して得られた制御された直流電流を、イ
    /〆クタンスを有する直流負荷に供給する直流給電装置
    の制御装置におiで、負荷電流を交流側で検出する電流
    検出装置と、この電流検出装置の検出出力と直流負荷の
    模擬された時定数とに従りて前記電流調整器のオフ区間
    をも含めて直流負荷に流れる直流電流をシt&レージ冒
    ンする負荷シ(aレータ1フ回路と、この負荷シミx−
    V−V箇)回路によりてシtaレーシーンされ九直流電
    流か目標値に一致するように前記電流調整器を制御す為
    制御部と、電気弁のオン直前の模擬電流値とオy直後の
    交流電流検出値とを比較し、両者がほぼ一致するように
    負荷シ(mレージwy回路の時定数を切換えゐ切換装置
    とを設けたことを特徴とする直流給電装置の制御装置。
JP56119748A 1981-07-30 1981-07-30 直流給電装置の制御装置 Granted JPS5819919A (ja)

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US06/397,779 US4499363A (en) 1981-07-30 1982-07-13 DC Power source
GB08221812A GB2103396B (en) 1981-07-30 1982-07-28 Dc power source and control apparatus therefor
DE19823228564 DE3228564A1 (de) 1981-07-30 1982-07-30 Gleichstromspeisungssystem mit zugehoerigem regelungs- und steuerungssystem

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JPH0211924B2 JPH0211924B2 (ja) 1990-03-16

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6035962A (ja) * 1983-08-05 1985-02-23 Nissin Electric Co Ltd 直流電源装置
JPH01114916A (ja) * 1987-10-29 1989-05-08 Japan Atom Energy Res Inst 電源装置
JPH0378470A (ja) * 1989-08-18 1991-04-03 Mitsubishi Electric Corp サイリスタ変換器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6035962A (ja) * 1983-08-05 1985-02-23 Nissin Electric Co Ltd 直流電源装置
JPH01114916A (ja) * 1987-10-29 1989-05-08 Japan Atom Energy Res Inst 電源装置
JPH0378470A (ja) * 1989-08-18 1991-04-03 Mitsubishi Electric Corp サイリスタ変換器

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