KR900007797Y1 - 직류콘덴서의 이상 검출장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

직류콘덴서의 이상 검출장치

제1도는 이 고안의 한실시예에 의한 직류콘덴서의 이상검출기를 나타내는 회로도.

제2도는 종래의 직류콘덴서의 이상검출기를 나타내는 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11a, 12a 및 11b, 12b : 직류콘덴서 20 : 비교수단

a, b : 직렬접속점 Va, Vb : 접속점전압

이 고안은 반도체소자를 사용하여 직류를 교류로 변화시키는 인버터회로의 직류콘덴서의 이상을 검출하는 이상검출기에 관한 것이다.

일반적으로 직류콘덴서의 이상으로서는 콘덴서내부의 단락과 경시적( 時的)변화에 의한 용량의 저하등이 있는 것이다.

이들중, 전자의 콘덴서내부의 단락에 관하여는 인버터회로의 직류전압의 변동에 관계되는 기기 및 전로의 보호를 목적으로 퓨즈가 사용되고 있었다.

제2도는 전력과 철도 라는 일본국의 책자(Vol 28 No, 6(278) P29-31)에 표시된 종래의 인버터에 있어서의 직류콘덴서의 이상검출회로의 회로도인데, 1, 2는 직렬접속된 직류콘덴서, 3,4는 상기 직류콘덴서(1), (2)의 분압을 균일화하는 분압저항, 5는 상기 직류콘덴서(1), (2)의 단락에 의하여 용단되어 단락전류를 차단하는 퓨즈, 6은 퓨즈(5)의 용단을 검출하는 퓨즈용단검출기, 7, 7은 인버터회로(8)의 직류모선이고, 이 인버터회로(8)는 직류콘덴서(1), (2) 및 퓨즈(5)를 주구성으로 하는 회로가 복수열로 상기 모선(7), (7)에 병렬접속되어 있다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

인버터(8)의 직류콘덴서(1), (2)에서 단락이 발생하지 않고 있다면 퓨즈용단검출기(5)는 동작하지 않는다. 이와같은 상태에서 우선 직류콘덴서(1) 혹은(2)의 어느한쪽이 단락하였다면 직렬접속된 다른쪽은 직류 모선(7), (7)의 전압, 즉 직렬시의 2배의 전압이 인가되어 직류콘덴서의 정격전압을 초과하는 전압이 가해지는 경우도 있게 된다.

그래서, 최종적으로 직류콘덴서(1), (2)의 양쪽이 단락되는 경우도 있으며 직류콘덴서(1), (2) 및 퓨즈(5)에 과전류가 흘러 퓨즈(5)가 용단됨으로써 전로가 차단된다. 이때 인버터회로(8)에서는 퓨즈용단검출기(6)가 퓨즈(5)의 용단을 검출하게 된다. 종래 직류콘덴서의 이상검출기는 이상과 같이 구성되어 있으므로 인버터 회로(8)의 직류모선(7), (7)이 단락되어 퓨즈가 용단되고 퓨즈용단검출기(6)가 동작하기 까지 수 10mse-수 100msec의 검출지연이 있으므로 순간적으로 대응할 수 없다는 문제점이 있었다.

또 상술한 이상검출기는 어디까지나 직류콘덴서 내부의 단락에 관하여서만이 대응수단이었고, 직류콘덴서의 또하나의 이상인 경시적변화에 바탕을 둔 직류콘덴서의 용량변화에 관하여는 검출할 수 없으며 하등의 대응책도 강구되지 않고 있다는 문제점이 있었다.

이 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 직류콘덴서 내부의 단락을 신속하게 검출할 수 있음과 동시에 직류콘덴서의 경시적 사용에 의한 용량의 저하도 검출할 수 있는 직류콘덴서의 이상검출기를 얻는데 그 목적이 있는 것이다.

이 고안의 직류콘덴서의 이상검출기는 직류콘덴서의 직렬접속점의 전위차를 병렬접속의 각열마다 검출 비교하는 비교수단을 설치한 것에 있는 것이다.

이 고안의 직류콘덴서의 이상검출기는 직류콘덴서의 직렬접속점의 전위차를 병렬접속의 각열마다 비교하여 각열의 전위차가 다를때에 인버터회로의 직류측에 이상이 있는 것으로 하여 검출할 수가 있다.

또 비교수단의 입력측의 한쪽과 상기 직렬접속점을 접속하고 다른쪽에는 기준전위를 입력시켜 양자를 비교하여 직류콘덴서의 이상을 검출할 수 있는 것이다. 이하, 이 고안의 실시예를 도면에 의하여 설명한다.

제1도에 있어서, 11a, 12a 및 11b, 12b는 각각 직렬 접속된 직류콘덴서, 13a, 14a는 직류콘덴서(11a), (12a)의 분압을 균일화하는 분압저항, 13b, 14b는 직류 콘덴서(11a), (12a)의 분압을 균일화하는 분압콘덴서, 15는 상기 직류콘덴서(11a), (12a)의 직렬접속점 a와 직류콘덴서(11b), (12b)의 직렬접속점 b와의 전위차를 비교하는 비교 회로, 16은 비교회로(15)의 주요소로서의 자동증폭기, 17a, 17b는 차동증폭기(16)의 입력저항, 19는 차동증폭기(16)의 출력과 미리 설정된 기준전위를 초과하였는지의 여부를 검출하는 윈드컴파레이터(Wind comparator)인데, 비교수단(20)은 비교회로(15)와 윈드컴파레이터(19)으로 구성되어 있다.

다음에 동작에 관하여 설명한다.

상기와 같이 구성된 인버터직류콘덴서의 이상검출기에 있어서, 직류콘덴서(11a), (12a)의 직렬접속점 a와, 직류콘덴서(11b), (12b)의 직렬접속점 b와의 전위차는 직류콘덴서가 정상적일 경우에는 수 V이하이다.

그런데, 직류콘덴서(11a)가 단락하였다고 하면, 양접속점 a, b의 전위 Va-Vb는 회로의 전압 V_E의 약 절반, 즉 약로 되며 차동증폭기(16)에는 여기에 걸맞는 전압이 발생하여 윈드컨파레이터(19)에 의하여 직류콘덴서에 이상이 발생한 것을 검출할 수 있다.

또, 직류콘덴서(11a), (12a) 및 (11b), (12b)중, 어느것에 결시적 사용에 의하여 그 용량에 큰 변화가 발생한 경우에도 Va-Vb의 전위차가 증대하기 때문에 차동증폭기(16)에 전압이 발생하여 출력되므로 직류콘덴서중, 어느것에 이상이 발생한 것을 검출할 수 있다.

상기 실시예에서는 비교수단으로서 차동증폭기(16)에서 출력된 경우에 일정한 기준전압과 비교하여 이상을 검출하는 윈드컴파레이터(19)를 사용하고 있으므로 어떤 위치에 있는 직류콘덴서(11a), (12a), (11b), (12b)에 이상이 있어도 확실하게 검출할 수 있다.

또한 상술한 것은 이 고안의 한 실시예를 표시한 것 뿐이며 이 고안의 목적, 구성, 효과를 일탈하지 않는한 여하한 변형, 변경도 자유이다.

예컨대, 상기 실시예에서는 2개의 직류콘덴서(11a), (12a) 또는 (11b), (12b)를 직렬접속시킨 것을 표시하였지만, 이 고안은 여기에 한정되지 않으며 3개 이상의 직류콘덴서를 직렬접속한 경우에도 적용할 수 있는 것이다.

또 두개의 직렬접속점 a, b의 전압 Va, Vb의 차이를 검출하는데 차동증폭기(16)를 사용하는 것으로 설명하였으나, 이 고안은 이에 한정되는 것이 아니고 차동증폭기대신 절연앰프를 사용하여도 무방하다. 또한 비교회로(15)의 출력을 윈드컴파레이터(19)에 의하여 기준전압과의 비교에 의하여 검출하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것이 아니며 윈드 컴파레이터대신 (+), (-)의 레벨검출기를 사용하여도 된다.

이상과 같이 이 고안에 의하면 인버터의 직류콘덴서의 이상검출기를 직류콘덴서의 직렬접속점과 접속되어 병렬접속의 각열의 전위차를 비교하는 비교수단에 의하여 구성하였으므로 직렬 및 병렬로 복수개 접속된 직류 콘덴서 중, 어느것이 내부단락 또는 용량변화에 의하여 이상을 초래시켜도 이 이상을 즉시 검출할 수 있어 직류 콘덴서의 이상검출의 신속화와 특히 경시적사용에 의한 열화를 검출하는데 우수한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 반도체소자를 사용하여 직류를 교류로 변환시키는 인버터의 직류측에 설치되고 전압맥동을 저감시키는 콘덴서를 복수개 직렬접속한 직렬회로를 병렬로 복수열 접속한 직류콘덴서회로(1), (2)의 이상을 검출하는 이상 검출기에 있어서, 상기 이상 검출기를 상기 직류콘덴서(11a), (11b), (12a), (12b)의 직렬접속점(a), (b)과 접속되고 병렬접속의 각열의 전위차를 비교하는 비교수단(20)에 의하여 구성한 것을 특징으로 하는 직류콘덴서의 이상 검출기.
2. 청구범위 제1항에 있어서 비교수단(20)은 직류콘덴서(11a), (11b), (12a), (12b)이 각 직렬접속점(a), (b)의 전위차와 설정된 기준전압과를 비교하도록 구성된 직류콘덴서의 이상검출기.