JPS6364573A - インバ−タ装置の保護回路 - Google Patents
インバ−タ装置の保護回路Info
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- JPS6364573A JPS6364573A JP61207554A JP20755486A JPS6364573A JP S6364573 A JPS6364573 A JP S6364573A JP 61207554 A JP61207554 A JP 61207554A JP 20755486 A JP20755486 A JP 20755486A JP S6364573 A JPS6364573 A JP S6364573A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 101100393871 Arabidopsis thaliana GT12 gene Proteins 0.000 description 1
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- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
A、産業上の利用分野
本発明は、例えば無停電電源装置に用いられる多重接続
インバータ装置に係pX特に自己消弧形半導体素子、例
えばゲートターンオフサイリスタを制御要素とするイン
バータ装置の保護回路に関する。
インバータ装置に係pX特に自己消弧形半導体素子、例
えばゲートターンオフサイリスタを制御要素とするイン
バータ装置の保護回路に関する。
B0発明の概要
本発明は、多重接続のインバータ装置の自己消弧形半導
体素子を欠相故障時などのターンオフ破壊から保護す、
るインバータ装置の保i回路において、 各インバータ出力電流の差分をとり、これを設、定位と
比較して自己消弧形半導体素子にゲートオフ信号を出す
か否かを判定することによυ、各インバータ出力電流の
アンバランスを高精度に検出して自己消弧形半導体素子
のターンオフ破壊を確実に防止できるようにしたもので
おる。
体素子を欠相故障時などのターンオフ破壊から保護す、
るインバータ装置の保i回路において、 各インバータ出力電流の差分をとり、これを設、定位と
比較して自己消弧形半導体素子にゲートオフ信号を出す
か否かを判定することによυ、各インバータ出力電流の
アンバランスを高精度に検出して自己消弧形半導体素子
のターンオフ破壊を確実に防止できるようにしたもので
おる。
C1従来の技術
多重接続インバータ装置において、自己消弧形半導体素
子、例えばゲートターンオフサイリスタ(以下、GTO
と称す)の一つがゲートドライブ回路の故障などにより
オンしなくなった場合、そのGTOを含むインバータに
接続されたインバータトランスは直流偏磁によって飽和
し、−次電流が急激に増加する。そして、この−次電流
がGTOの可制御電流を1えると、この時にターンオフ
信号が印加されたGTOは破壊する。
子、例えばゲートターンオフサイリスタ(以下、GTO
と称す)の一つがゲートドライブ回路の故障などにより
オンしなくなった場合、そのGTOを含むインバータに
接続されたインバータトランスは直流偏磁によって飽和
し、−次電流が急激に増加する。そして、この−次電流
がGTOの可制御電流を1えると、この時にターンオフ
信号が印加されたGTOは破壊する。
このため、前記のような欠相を早く検出し、GTOの可
制御電流を超過しないうちに全相をオフさせる保護手段
が講じられる。その−例を第5図及び第6図に示す。
制御電流を超過しないうちに全相をオフさせる保護手段
が講じられる。その−例を第5図及び第6図に示す。
第5図において、6個のGTO1〜6でブリッジ回路を
構成するとともに、各GTOにダイオードID〜6Dを
逆並列接続して第1のインバータ14Aとし、同様に6
個のGT07〜12でブリッジ回路を構成するとともに
、各GTOにダイオード7D〜121)を逆並列接続し
て第2のインバータ14Bとする。両インバータ14A
、14Bは位相差30 で息動するものとする。その入
力端は直流電源13に接続し、出力端にはインバータト
ランス15A、15Bの1次巻線を接続している。トラ
ンス15A、15Bの2次巻線は直列接続(千鳥結線)
とし、これに交流フィルタ16を介して負荷17を接続
している。
構成するとともに、各GTOにダイオードID〜6Dを
逆並列接続して第1のインバータ14Aとし、同様に6
個のGT07〜12でブリッジ回路を構成するとともに
、各GTOにダイオード7D〜121)を逆並列接続し
て第2のインバータ14Bとする。両インバータ14A
、14Bは位相差30 で息動するものとする。その入
力端は直流電源13に接続し、出力端にはインバータト
ランス15A、15Bの1次巻線を接続している。トラ
ンス15A、15Bの2次巻線は直列接続(千鳥結線)
とし、これに交流フィルタ16を介して負荷17を接続
している。
このような主回路構成とした場合、直流電力はインバー
タ14A、14Bの動作で位相が30’ずれた矩形波状
の三相交流に変換され、インバータトランス15A 、
15Bで合成される。この合成によって第5次、第7
次の高調波成分は除去され、交流出力に含まれる高調波
電圧は11次が主なものとなる。
タ14A、14Bの動作で位相が30’ずれた矩形波状
の三相交流に変換され、インバータトランス15A 、
15Bで合成される。この合成によって第5次、第7
次の高調波成分は除去され、交流出力に含まれる高調波
電圧は11次が主なものとなる。
一方、保訛回路は次のような構成となっている。
一方のインバータトランス15Aの二つの相の一次電流
を変流器18A 、 19Aにより各々検出し、これを
電流検出回路2OAに入力して電圧信号に変換する。
を変流器18A 、 19Aにより各々検出し、これを
電流検出回路2OAに入力して電圧信号に変換する。
また、他方のインバータトランス15Bの二つの相の一
次電流を変流器18B 、 19Bに:り検出し、これ
を電流検出回路20Bに入力して電圧信号に変換する。
次電流を変流器18B 、 19Bに:り検出し、これ
を電流検出回路20Bに入力して電圧信号に変換する。
そして、両投出値をそれぞれコンパレータ21A、21
Bで設定値と比較し、その出力をオア回路乙の入力とし
て、検出値が設定値より大きい時にすべてのGTOゲー
トにオフ指令を出すようにしている。
Bで設定値と比較し、その出力をオア回路乙の入力とし
て、検出値が設定値より大きい時にすべてのGTOゲー
トにオフ指令を出すようにしている。
前記電流検出回路20’A(20B)は第6図のように
構成される。すなわち、6個のダイオード23UA〜Z
3ZA(Z3UB−23ZB) テブリッジ回路を構成
りテtの出力端間に抵抗24A (24B )を接続し
た構成とし、入力端に変流器18A (18B )、1
9A(19B)の二次電流を供給している。
構成される。すなわち、6個のダイオード23UA〜Z
3ZA(Z3UB−23ZB) テブリッジ回路を構成
りテtの出力端間に抵抗24A (24B )を接続し
た構成とし、入力端に変流器18A (18B )、1
9A(19B)の二次電流を供給している。
D0発明が解決しようとする問題点
しかし、各インパータトIA、14Bの出力電流を変流
器で検出し、その値と設定値とをフンバレータ21A、
21Bで比較、判定してGTOにオフ信号を出すのでは
、インバータの出力電流に高調波が多く含まれるため該
高調波によって誤動作する恐れがある。特に故障検出を
早くしようとして設定値を小さくすると、誤動作すると
いう問題があった。
器で検出し、その値と設定値とをフンバレータ21A、
21Bで比較、判定してGTOにオフ信号を出すのでは
、インバータの出力電流に高調波が多く含まれるため該
高調波によって誤動作する恐れがある。特に故障検出を
早くしようとして設定値を小さくすると、誤動作すると
いう問題があった。
E1問題点を解決するための手段
本発明は、自己消弧形半導体素子を制御数素とする2台
の3相インバータ出力をインバータトランスによって合
成し、3相交流出力を得るインバータ装置において、前
記2台の3相インバータを30 の位相差で駆動し、 前記2台の3相インバータの出力電流を各々検出する検
出部と、 この検出部で得られた各検出電気量の差を求める電流差
検出部と、 この電流差検出部で得られた偏差を気量の絶対値と設定
値を比較し、前記絶対値が前記設定仔より太きいときに
前記2台の3相インバータにオフ制御信号を供給する判
定部とを備えたことを特徴としている。
の3相インバータ出力をインバータトランスによって合
成し、3相交流出力を得るインバータ装置において、前
記2台の3相インバータを30 の位相差で駆動し、 前記2台の3相インバータの出力電流を各々検出する検
出部と、 この検出部で得られた各検出電気量の差を求める電流差
検出部と、 この電流差検出部で得られた偏差を気量の絶対値と設定
値を比較し、前記絶対値が前記設定仔より太きいときに
前記2台の3相インバータにオフ制御信号を供給する判
定部とを備えたことを特徴としている。
20作用
前記2台の3相インバータの出力電流が検出部によって
各々検出される。
各々検出される。
これら検出電流は電流差検出部においてその差分が求め
られ判定部に送出される。そして判定部において設定値
と比較され、差分の絶対値が設定値より大きいと、異常
あυと判定され、自己消弧形半導体素子にゲートオフ信
号が出力される。この結果、自己消弧形半導体素子がタ
ーンオフ破壊から裸眼される。
られ判定部に送出される。そして判定部において設定値
と比較され、差分の絶対値が設定値より大きいと、異常
あυと判定され、自己消弧形半導体素子にゲートオフ信
号が出力される。この結果、自己消弧形半導体素子がタ
ーンオフ破壊から裸眼される。
前記検出電流に含まれる高層波成分は、電流差検出部に
より各検出電気量の偏差がとられるので打ち消される。
より各検出電気量の偏差がとられるので打ち消される。
このため判定部において設定値と比較判定する場合高調
波成分による影響は無く、正犯な判定材料となり誤動作
は生じない。これによって自己消弧形半導体素子のター
ンオフ破壊を確実に防止できる。
波成分による影響は無く、正犯な判定材料となり誤動作
は生じない。これによって自己消弧形半導体素子のター
ンオフ破壊を確実に防止できる。
G、実胞例
第1図は本発明の一実施例を示すもので、各々6個のダ
イオード25U−25Z 、 26U〜26Zよ、りな
る2つのブリッジ回路の出力端間に抵抗27 A 、
27 Bをそれぞれ接続し、一方のブリッジ回路の入力
端に変流器18A、19Aの二次巻線を、他方のブリッ
ジ回路の入力端に変流器18B、19Bの二次巻線をそ
れぞれ接続している。前記両ブリッジ回路の負極側どう
しを接続するとともに、一方のブリッジ回路の正極側を
接地して電流差検出回路あを構、成していBoこのよう
に接続することにより両ブリッジ回路の出力電圧MA
、 VB O差電圧VO(=VA−VB )が得られる
。
イオード25U−25Z 、 26U〜26Zよ、りな
る2つのブリッジ回路の出力端間に抵抗27 A 、
27 Bをそれぞれ接続し、一方のブリッジ回路の入力
端に変流器18A、19Aの二次巻線を、他方のブリッ
ジ回路の入力端に変流器18B、19Bの二次巻線をそ
れぞれ接続している。前記両ブリッジ回路の負極側どう
しを接続するとともに、一方のブリッジ回路の正極側を
接地して電流差検出回路あを構、成していBoこのよう
に接続することにより両ブリッジ回路の出力電圧MA
、 VB O差電圧VO(=VA−VB )が得られる
。
この電流差検出回路関の出力電圧Voは判定回路39に
加え、設定値との比較結果よりGTOゲートオフ信号を
出すか否かを判定するようにしている。
加え、設定値との比較結果よりGTOゲートオフ信号を
出すか否かを判定するようにしている。
判定回路39は、前記検出回路あの出力電圧Voを抵抗
28を介してオペアンプ34の入力端に加えるとともに
、芯型を源32の設定電圧を抵抗29を介して同人力り
1に加える一方、出力電圧Voを抵抗30を介してオペ
アンプ35の入力端に加えるとともに、基準電シ33の
設定電圧を抵抗31を介して同人力端に加え、このオペ
アンプ葛の出力を反転アンプ36で反転した後、前記オ
ペアンプ加の出力と共にオア回路rに入力してその出力
側にGTOゲートオフ信号を得るように構成している。
28を介してオペアンプ34の入力端に加えるとともに
、芯型を源32の設定電圧を抵抗29を介して同人力り
1に加える一方、出力電圧Voを抵抗30を介してオペ
アンプ35の入力端に加えるとともに、基準電シ33の
設定電圧を抵抗31を介して同人力端に加え、このオペ
アンプ葛の出力を反転アンプ36で反転した後、前記オ
ペアンプ加の出力と共にオア回路rに入力してその出力
側にGTOゲートオフ信号を得るように構成している。
次に、動作について述べる。主回路(第5図)のインバ
ータ14A、14Bの出力電流は変流器18A。
ータ14A、14Bの出力電流は変流器18A。
18B 、 19A 、 19Bで検出されて電流差検
出回路間に入力される。ここで、両インバータの出力電
流の検出値は電圧信号vA、VBに変換され、その差分
Vo (=VA−Vi+ )が得られる。その波形は第
2図(a)。
出回路間に入力される。ここで、両インバータの出力電
流の検出値は電圧信号vA、VBに変換され、その差分
Vo (=VA−Vi+ )が得られる。その波形は第
2図(a)。
(b)に示すようになる。インバータの出力電流に含ま
れる高調波は主として11次であり、それは、360
/11= 32.7■周期を持つため、インバータ14
Aの出力電流とインバータ14Bの出力電流の位相差3
0’に極めて近いものとなり、差分には11次高調波は
殆ど含まれなくなる。
れる高調波は主として11次であり、それは、360
/11= 32.7■周期を持つため、インバータ14
Aの出力電流とインバータ14Bの出力電流の位相差3
0’に極めて近いものとなり、差分には11次高調波は
殆ど含まれなくなる。
電圧VoがVo<0の場合、IVolが基準電源32の
設定電圧より大きいとオペアンプ詞の出力は”H”レベ
ルとなり、またVo>Oの場合、IVOIが基準電源あ
の設定電圧より大きいと、オペアンプ蕊の出力は@L”
レベルでその後段の反転アンプ36の出力は″H”レベ
ルとなる。この場合にはオア回路37の入力のいずれか
一方が@H”レベルとなり、GTOゲートオフ信号が出
る。つまり、IVolが設定値より大きい時のみGTO
にオフ信号が付与されることになる。
設定電圧より大きいとオペアンプ詞の出力は”H”レベ
ルとなり、またVo>Oの場合、IVOIが基準電源あ
の設定電圧より大きいと、オペアンプ蕊の出力は@L”
レベルでその後段の反転アンプ36の出力は″H”レベ
ルとなる。この場合にはオア回路37の入力のいずれか
一方が@H”レベルとなり、GTOゲートオフ信号が出
る。つまり、IVolが設定値より大きい時のみGTO
にオフ信号が付与されることになる。
なお、上記実施例では変流器18A 、 19Aによっ
てインバータ14Aの出力電流を検出したが、第3図に
示すように変流器18A’ 、 19A’によりインバ
ータトランス15Aの相電流を検出してもよく、それに
より検出精度が一眉高いものとなる。即ち、第4図に示
すように相電流工ら、工(、ルは綜を流IU、 Iv。
てインバータ14Aの出力電流を検出したが、第3図に
示すように変流器18A’ 、 19A’によりインバ
ータトランス15Aの相電流を検出してもよく、それに
より検出精度が一眉高いものとなる。即ち、第4図に示
すように相電流工ら、工(、ルは綜を流IU、 Iv。
IWよりも位相が306遅れ、その大きさはしβとなる
。従って、変流器18A’ 、 19A’の巻V比を変
流器18A、19AC1β倍とすることにより、大きさ
が同じで位相が30遅nたものが得られる。これを整流
しfc場合の電圧波形7人は、30遅れたものとなり、
電圧VBと同じ波形となる(インバータのアンバランス
がない時)から、その差分け;となシ、検出精度がよく
なる。特に、この場合に1−i11次以外の高調波を含
んでいてもよい。
。従って、変流器18A’ 、 19A’の巻V比を変
流器18A、19AC1β倍とすることにより、大きさ
が同じで位相が30遅nたものが得られる。これを整流
しfc場合の電圧波形7人は、30遅れたものとなり、
電圧VBと同じ波形となる(インバータのアンバランス
がない時)から、その差分け;となシ、検出精度がよく
なる。特に、この場合に1−i11次以外の高調波を含
んでいてもよい。
H0発明の効果
以上のように本発明によれば、各インバータ出力電流の
差分が設定値を越えた場合に自己消弧形半導体素子、例
えばGTO素子をターンオフするようにしたので、欠相
数は時などのインバータ出力電流のアンバランスに基づ
(GTOの過電流を早期に検出でき、ターンオフ破壊防
止に有効でちる。また、高調波成分を除去できるので誤
動作を防止することができる。さらにインバータの出力
電流は30°の位相差を持つので、一方のインバータの
検出電流としてインバータトランスの線電流を用い、他
方を相電流とすることにより、位相差を零とすることが
でき、電流差分検出レベルの設定値を小さくすることが
可能となって、それだけ過電流を早期に検出でき、保護
が適確となる。
差分が設定値を越えた場合に自己消弧形半導体素子、例
えばGTO素子をターンオフするようにしたので、欠相
数は時などのインバータ出力電流のアンバランスに基づ
(GTOの過電流を早期に検出でき、ターンオフ破壊防
止に有効でちる。また、高調波成分を除去できるので誤
動作を防止することができる。さらにインバータの出力
電流は30°の位相差を持つので、一方のインバータの
検出電流としてインバータトランスの線電流を用い、他
方を相電流とすることにより、位相差を零とすることが
でき、電流差分検出レベルの設定値を小さくすることが
可能となって、それだけ過電流を早期に検出でき、保護
が適確となる。
第1図は本発明に係るインバータ装置の保護回路の一実
施例を示す回路図、第2図は同実施例の動作説明のため
の電圧波形図、第3図は本発明の他の実施例の要部を示
す回路図、第4図は笑施例の動作を説明するための電流
ベクトル図、第5図は多重接続GTOインバータ装置の
主回路とその従来の保護回路の一例を示す回路図、第6
図は第5図の保護回路における電流検出回路図である。 1〜12・・・ケートターンオフサイリスタ、ID−1
2D・・・ダイオード、13・・・直流電源、14A、
14B・・・インバータ、15A、15B・・・インバ
ータトランス、16・・・交流フィルタ、17・・・負
荷、18A 、 18A’ 、 18B 、 19A
。 19 A’ 、 19 B ・・・変流器、25U−2
5Z 、26U 〜26Z・・・ダイオード、27A、
27B・・・抵抗、32 、33・・・基準電源、詞、
35・・・オペアンプ、あ・・・反転アンプ、37・・
・オア回路、あ・・・電流差検出回路、39・・・判定
回路。
施例を示す回路図、第2図は同実施例の動作説明のため
の電圧波形図、第3図は本発明の他の実施例の要部を示
す回路図、第4図は笑施例の動作を説明するための電流
ベクトル図、第5図は多重接続GTOインバータ装置の
主回路とその従来の保護回路の一例を示す回路図、第6
図は第5図の保護回路における電流検出回路図である。 1〜12・・・ケートターンオフサイリスタ、ID−1
2D・・・ダイオード、13・・・直流電源、14A、
14B・・・インバータ、15A、15B・・・インバ
ータトランス、16・・・交流フィルタ、17・・・負
荷、18A 、 18A’ 、 18B 、 19A
。 19 A’ 、 19 B ・・・変流器、25U−2
5Z 、26U 〜26Z・・・ダイオード、27A、
27B・・・抵抗、32 、33・・・基準電源、詞、
35・・・オペアンプ、あ・・・反転アンプ、37・・
・オア回路、あ・・・電流差検出回路、39・・・判定
回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 自己消弧形半導体素子を制御要素とする2台の3相イン
バータ出力をインバータトランスによって合成し、3相
交流出力を得るインバータ装置において、 前記2台の3相インバータを30°の位相差で駆動し、 前記2台の3相インバータの出力電流を各々検出する検
出部と、 この検出部で得られた各検出電気量の差を求める電流差
検出部と、 この電流差検出部で得られた偏差電気量の絶対値と設定
値を比較し、前記絶対値が前記設定値より大きいときに
前記2台の3相インバータにオフ制御信号を供給する判
定部とを備えたことを特徴とするインバータ装置の保護
回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61207554A JPS6364573A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | インバ−タ装置の保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61207554A JPS6364573A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | インバ−タ装置の保護回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6364573A true JPS6364573A (ja) | 1988-03-23 |
Family
ID=16541656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61207554A Pending JPS6364573A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | インバ−タ装置の保護回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6364573A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0354502U (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-27 | ||
JP2013255330A (ja) * | 2012-06-06 | 2013-12-19 | Okuma Corp | 電動機の制御システム |
-
1986
- 1986-09-03 JP JP61207554A patent/JPS6364573A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0354502U (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-27 | ||
JP2013255330A (ja) * | 2012-06-06 | 2013-12-19 | Okuma Corp | 電動機の制御システム |
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