JPS59156023A - ゲ−トタ−ンオフサイリスタの保護装置 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ゲートターンオフサイリスタ・をしゃ断失敗
から保護するために設：げられるゲートターンオフサイ
リスタの保撞装置に１４する。

ｃ発明の技術的背景とその問題点〕 一般に、イオン加速器等に用いられるプラズマを得るの
にアークが利用されていることは周知であり、このアー
クを安定させるものとしてアーク安定化電源装置がある
。このような鑞流装置としては、ゲートターンオアサイ
リスタ（以下ＧＴＯと称す）をオン・オフすることによ
り直流ｔ、を圧をパルス状にして負荷に与えるものがあ
る。また、このＧＴＯにより負荷短絡時に負荷電流をし
ゃ断することが行なわれている。負荷短絡時の負荷電流
をしゃ断するために、シャント抵抗、レベル検出器、磁
流制御回路を設置プて、シャント抵抗により負荷電流を
検出し、レベル検出器で負荷礒流ｄｉ過磁流となったと
きに過１流検出（言号を出力し、オ）　　７指令回路で
ＧＴＯ′ｔ−ターンオフさする指令全出力するようにし
てハる。

しかし、このような構成においては、負荷電流がＧＴＯ
のしゃ断可能１流以上のときに、ＧＴＯにターンオフさ
せる指令が与えられると、ＧＴＯがしゃ断失敗して、破
壊さ几る２それがあつｌと。

〔発明の目的〕

本発明は上記欠点全除去するためになされたもので、ゲ
ートターンオフサイリスタをしゃ断失敗なくターンオフ
し、しゃ断失敗による破壊から保護し得るゲートターン
オフサイリスタの保護装置を提供することを目的とする
。

〔発明の概要〕

本発明では上記目的を達成するために、ゲートターンオ
フサイリスタに流れる電流が過１流として検出すべき電
流喧以上であってしゃ断可能電流値以下となって・のる
ときに、ゲートターンオフサイリスタにターンオフさせ
る指令を与えるようにしている。

〔発明の実権例〕

本発明の第１の実施例を第１図乃至第３図を参照して説
明する。

ｌは直流１源、２はリアクトルであり、１流の急激な変
化を抑制する。３はαｒｏであり、図示しなめゲート回
路によりオン・オフする。４は負荷、５は１流検出手段
としての７ヤント抵抗であり、負荷１流Ｉｉ検出する。

６はダイオードであり、リアクトル２と並列接続されて
、Ｇ’ｌ’０３　をオフしたときにリアクトル２を流れ
る磁流を循環さする。

７は回路に存在する浮遊容量回路に設けられるコンデン
サ等の静鑞容涜である。８はレベル検出器であり、シャ
ント抵抗５により検出された磁流検出信号９を入力して
、この゛１流検出言号９が過電流として判定すべき設定
値以上となったときに過１流検出直号１０全出力する。

１１は遅延回路であり過電流検出１言号１０全設定時間
遅延さ２すだ信号を遅延回路出力信号１２として出力す
る、１３１は或流制御回路であり、遅延回路出力信号１
２に応じて、ＧＴＯ３’ｉｉターンオフするオフ指令１
４を出力する。

次に本実施例の作用について説明する。

第２図にしいて、イ）は直流４源】から流れ出るシ流工
、金、（ロ）は静電容置７から流れ出る（流Ｉ２を、ヒ
埼は負荷１４に流れる負荷礁流工の時間的経違を示すも
のである。

直流シ源■ρ為ら流ル出る峨流工、は負荷短絡時ｔ。

まで一定値であり、ＩＩ後は、ある傾きで増加する。

この傾きは、直流１源１の電圧６ｖ、リアクトル２のイ
ンダクタンス全りとするとｄＩ、／ｄｚ　＝Ｖ／Ｌであ
る。

また、静磁ｆｌｔ７から流れ出る゛磁流工、は負荷短絡
時ｔ、までは零であり、ｔｌからｔ２の間は静電容置７
の族１１流が流れ、ｔ２後はまた零である。

負荷這流工はＩ、と工、との和であり、ｔｌまでは一定
値であり、ＩＩと１２の間で増加してピーク値ＩＰとな
り減少する。ｔ２後はＶＡの傾きで増加する。

負荷１流Ｉが過電流として判定すべき過１流値Ｉ、とな
ったとき、第３図中の過電流検出１号１゜全時刻１．で
レベル検出器８が出力する。この過電流検出１号１０ｉ
設定時間１ｄ遅延さｔたものを遅延回路出力１ｄ号１２
として遅延回路１１が出力する。磁流制御卸回路］３は
遅延回路出力［δ号１２ｔ−人力して、時刻ｔ４でＧＴ
Ｏ３１ターンオフさせるオフ指令１４・と出力する。

設定時１ｊｊｔｄは、オフ指令１４ｔ−出力する時刻ｔ
４が、靜（容置７　、／）族４４流が減衰した後になる
ように設定すれば良い。

従来は時刻ｔ３からレベル検出器８の遅れ時間経過後に
オフ指令１４ｔ−出力して、ＧＴＯ３４ターンオフして
いたので、ＧＴＯ３がターンオフする時点での負荷電施
工が静電容置７の放這磁流によって、ＧＴＯ３のしゃ断
可能電流値ＩＯ以上となってＧＴＯ３がしゃ断失敗する
おそれがあった０ 本実施列によれば、静（容量７の放礒磁流が減衰した後
の時刻ｔ４でＧＴＯ３をターンオフするようにしている
ので、負荷電流ＩがＧＴＯ３のしセ断可能１流値■ｏ以
上であることはなく、Ｇ’Ｉ’０３　’ｔ”しゃ断失敗
さすることなくターンオフできる。

次に本発明の第２の実名列を第４図を参照して説明する
。

第５図に−おいて、４０はレベル検出器であり、磁流検
出１号９がＧＴＯ３のしゃ断可拒４流値ＩＯを超よると
論理レベル「１」、ＧＴＯ３のしゃ断可能礁流値ＩＯ以
ドで論理レベル「０」のし−ｅ断可能１流検出直号４１
ｔ−出力する。レベル検出器８は（流検出１ｇ号９が過
電流として判定すべき過砿流値ＩＬ以上で論理レベル「
１」、過電流値ＩＬ未満で論理Ｖぺル「０」の過４流検
出１８号ｌＯを出力する。遅延回路１１は、過礒流検出
信号１０を設定時間ｔｄ遅延させたものを遅延回路出力
信号１２を出力する。

４２はノット回路であシ、しゃ断可能成流検出言号４１
ｔ−反転した１号４３を出力する。４４はアンド回路で
あり、遅延回路出力信号１２と、ノット回路４２の出力
１号４３との論理積をとったものをアンド回路出力信号
４５として出力する。オフ指令回路１３はアンド回路出
力信号４５が論理レベル「１」となったと＠、ＧＴＯ３
をターンオフさせるオフ指令１４を出力する。

このような構成にすることにより、第５図に示すように
仮に設定時間１ｄが短かすぎて、磁流検出１号９がしゃ
断可能４流値Ｉｏよシ大きいときに論理レベルｒｌＪの
遅延回路出力＋７１号１２がアンド回路４４に入力され
たとしても、ノット回路４２の出力１号４３が論理レベ
ル「０」であるため、アンド回路出力信号４５は論理レ
ベル「０」である。その後、１寵流検出１言号９がしゃ
断可惰磁流値Ｉｏ以ドとなったときにノット回路４２の
出力言−号４３が論理レベル「１」と、上り、アンド回
路出力信号４５は論理レベル「１」となる。このとき、
オフ指令回路１３はＧＴＯＢをターンオフさせるオフ指
令１４を出力する。

従って本実施例によれば、設定時間ｔｄが短かすぎる場
合ても、磁流検出１言号９がしゃ断可能４流［直ＩＯ以
ドのときにＧＴＯ３ｔターンｔ）さ亡るようにしている
ので、ＧＴＯ３がしゃ断失敗することはなＡ。また、こ
の浩果設定時間１ｄの決定が容易になる。

次に本発明の第３の処施例ｔ−第６図及び第７図を参照
して説凋する。

第６図において、６０はノット回路であり、過鷹流検出
信号１０ｔ−反舐させた信号６１を出力する。６２はフ
リップ・７０ツブごあり、しゃ断可能踵流信号４１全セ
ット入力端子Ｓに、ノット回路６０の出力信号６１　ｅ
　ＩＪセット入力端子Ｂに入力して、Ｑ４子出力６３を
出力する。このＱ４子出力６３とノット回路４２の出力
信号４３とは共にアンド回路４４に入力さルている。

このような構成にすることにより％第７図に示すように
、ｔｌとｔ、の間では、負荷短絡により、静填容１７の
族４々流Ｉ、が流れてＧＴＯ３Ｋ流れる電流Ｉは急増し
ている。このとき、ＧＴＯ３に流れる４流は過（流逼り
、以上で、しゃ断可能心流直Ｎｏ以下であるが、Ｇ’ｌ
’０３にはオフ指令１４ｔ−与えない。

輸と１４の間では、ＧＴＯ３に流れる踵流工はしゃ断可
、走峨流直ＩＯ以上であるので、Ｇ’ｌ’０３　Ｋはナ
フ指令１４１ｃ与えない。ｔ４以後ではＧＴｏ　３　Ｋ
流れる１流Ｉはしゃ断可能成流直ｒｏ以下であシ、減少
している。このとき、ＧＴＯ３にオフ指令１４ｔ−与え
る。

従って本実施例によれば、ＧＴＯａをしゃ断失敗さする
ことなぐターン十７できる。また遅延回路１１を用いて
＾ないので、設定時間１ｄを決定することが不要であり
回路の設計が容易となる。

なお不−ｊ！１例ではクリップ・７０ツブ６２を使用し
ているが、７リツブ・７０ツブ６２は論理回路全組み訃
ｂｔて構成しても良い。またクリップフロツブ６２０代
わりに他の記憶回路を用いて、ｔ３とｔ、の間ではＧＴ
Ｏ３にオフ指令１４を与えずにｔ４以後でＧＴＯ３にオ
フ指令を与えるようにしても良いＯ 以上、アーク安定化１源装置に用＾られるＧＴｏ３の保
護装置について説明したが、ＧＴＯ３は過１流をしゃ断
するためにターンオフさせるもＤであれば良い。

次に本発明の第４の実施例？：第８図を参照して脱力す
る。

窮８図におＡて、８０は単相交流電源、８１はコンデン
サである。リアクトル２とコンデンサ８１とは交流フィ
ルタを構成しており、逆並列接続さルたＧＴＯ３は交流
スイッチである。このような回　・路にお贋でも、遅延
回路出力信号］２により′成流制、卸回路１３で各ＧＴ
Ｏ３にオフ指令１４金与えてターンオフすれば、しや新
失敗ｉｚ　＜　ＧＴｏ　３　ｋターンオフすることがで
きる。

〔発携の効果〕

本発明によれば以上説明したように、ゲートターンオア
サイリスタとしゃ断失敗なくターンオフし、しゃ断失敗
による破壊から保護し得るグートターンオフサイリスタ
の保護装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の傳１の実施例を示す構成図、Ｊ２図は
短絡電流の時間的変化を示す特性図、第３図は第１図の
装置の動作を示すタイム・チャート、第４図は本発明の
第２の実施列を示す構成図、篤５図は第４図の装置の動
作を示すタイムチャート、第６図は本発明の第３の実施
例を示す構成図、第７図は８６図の装置の動作を示すタ
イムチャート、第８図は本発明のｓ３の実施列を示す構
成図である。 ３　ゲートターンオフサイリスタ ５　・電流検出手段（シャント抵抗） ８　・ノベル検出器 １３・オフ指令回路。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑　（ばか１名）第１図 第２図 第３図 ３　ａａ 第４図 １ ｒＪ　　　ｊａ 第６図 第７図 手続補正書（自発） 昭和　５胃、　８．’！９　　日 特許庁長官　殿 １、事件の表示 特願昭　５８−２９５０９号 ２、発明の名称 ゲートターンオフサイリスタの保護装置３、補正をする
者 事件との関係　特許出願人 （３０７）東京芝浦電気株式会社 ４、代理人 〒１００ 東京都千代田区内幸町１−１−６ 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 α）　本願明細書第２頁第１行乃至第４行に記載の「プ
ラズマを得るのに〜安定化電源装置がある。」を「加速
電源装置が知られている。」に訂正する。 Ｑ）　同第４頁第３行に記載の「浮遊容量回路」を「浮
遊容量や、回路」に訂正する。 （３）同第６頁第１行乃至第２行に記載の「レベル検出
器８の〜出力して、」ヲ「レベル検出器８、オフ指令回
路１３を介してオフ指令１４を出力し、」に訂正する。 （４）　　同第６頁第１２行に記載の「第４図を参照し
て」を「第４図、第５図を参照して」に訂正する。 （５）　　同第６頁第１４行に記載の「第５図」を「第
４図」に訂正する。 （６）　　同第１０頁第３行に記載の「アーク安定化電
源装置」を「加速電源装置」に訂正する。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ゲートターンオフサイリスタと、このゲートターンオフ
   サイリスタを流れる電流音検出する磁流検出手段と、こ
   の磁流検出手段により検出された４流が過鷹流と判定す
   べき過電流値以上となったことを検出するレベル検出器
   と、前記ゲートターンオフサイリスタを流れる電流が前
   記過電流値以上であって、しゃ断可能電流値以下のとき
   に前記ゲートターンオアサイリスタをターンオフするよ
   うに指令するオフ指令回路とを具備することを特徴とす
   るゲートターンオアサイリスタの保護装置。