JP2003189633A - Power converter - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、2レベルインバー
タ装置または3レベルインバータ装置等の電圧型電力変
換装置に関し、特にその短絡故障時の保護ヒューズに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage-type power conversion device such as a two-level inverter device or a three-level inverter device, and more particularly to a protective fuse for a short circuit failure.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の電圧型電力変換装置において、図
7は2レベルインバータ装置の構成図であり、2レベル
インバータ装置の場合は、図7に示すように、例えばU
相については、保護ヒューズ11が、平滑コンデンサ1
6と正側スイッチング素子12の間に挿入される形で設
置されていた。なお、V相、W相についても同様であ
る。2. Description of the Related Art In a conventional voltage type power conversion device, FIG. 7 is a block diagram of a two-level inverter device. In the case of a two-level inverter device, as shown in FIG.
Regarding the phase, the protective fuse 11 is the smoothing capacitor 1
It was installed in the form inserted between 6 and the positive side switching element 12. The same applies to the V phase and the W phase.
【0003】また、図8は3レベルインバータ装置の概
略構成図であり、図9は3レベルインバータ装置のU相
単位ブロック44の内部構成図であり、3レベルインバ
ータ装置の場合も、図8および図9に示すように、例え
ばU相単位ブロック44については、保護ヒューズ1
1、保護ヒューズ19が、それぞれ平滑コンデンサとス
イッチング素子の間に挿入される形で設置されていた。
なお、V相単位ブロック45、W相単位ブロック46に
ついても同様である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a three-level inverter device, FIG. 9 is an internal configuration diagram of a U-phase unit block 44 of the three-level inverter device, and in the case of the three-level inverter device, FIG. As shown in FIG. 9, for the U-phase unit block 44, for example, the protective fuse 1
1. The protective fuse 19 was installed in such a manner that it was inserted between the smoothing capacitor and the switching element.
The same applies to the V-phase unit block 45 and the W-phase unit block 46.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、短絡
故障が発生した場合に、故障発生相の平滑コンデンサか
ら流れる短絡電流でヒューズが溶断できるという利点が
ある反面、平滑コンデンサとスイッチング素子の間にヒ
ューズがあるために、その分、回路インダクタンスが増
加し、スイッチング素子が電流を遮断するときに発生す
るサージ電圧が高くなるという欠点をもっていた。In the prior art, when a short-circuit fault occurs, the fuse can be blown by the short-circuit current flowing from the smoothing capacitor in the fault occurrence phase, but on the other hand, the smoothing capacitor and the switching element are Due to the presence of the fuse, the circuit inductance increases correspondingly, and the surge voltage generated when the switching element cuts off the current increases.
【0005】本発明では、短絡故障が発生した場合に、
故障発生相の平滑コンデンサから流れる短絡電流ではヒ
ューズを溶断できないが、他の相の平滑コンデンサなど
からの短絡電流でヒューズを溶断でき、かつ、平滑コン
デンサとスイッチング素子で構成される回路のインダク
タンスを小さくできるため、サージ電圧を小さくできる
という特徴をもつ電力変換装置を提供することを目的と
する。According to the present invention, when a short circuit fault occurs,
The fuse cannot be blown by the short-circuit current flowing from the smoothing capacitor of the failure phase, but the fuse can be blown by the short-circuit current of the smoothing capacitor of the other phase, and the inductance of the circuit composed of the smoothing capacitor and the switching element is reduced. Therefore, it is an object of the present invention to provide a power conversion device having a feature that the surge voltage can be reduced.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、直流電力を三相交流電力に変換する電圧
型の電力変換装置において、各相毎に平滑コンデンサを
設置し、平滑コンデンサの正極と正側スイッチング素子
の正側直流母線側の電極および正側逆導通ダイオードの
正側直流母線側の電極とを接続するとともに、平滑コン
デンサの負極と負側スイッチング素子の負側直流母線側
の電極および負側逆導通ダイオードの負側直流母線側の
電極とを接続した構成の相単位ブロックを各相毎に備
え、各相単位ブロックの正側または負側と直流母線との
間のどちらか一方または両方にヒューズを設けたことを
特徴とする。In order to solve the above problems, the present invention relates to a voltage type power converter for converting DC power into three-phase AC power, in which a smoothing capacitor is installed for each phase and smoothing is performed. Connect the positive electrode of the capacitor to the positive side DC bus side electrode of the positive side switching element and the positive side DC bus side electrode of the positive side reverse conducting diode, and connect the negative electrode of the smoothing capacitor and the negative side DC bus line of the negative side switching element. Side unit and the negative side DC bus side electrode of the negative side reverse conducting diode are provided for each phase, and each phase unit block is provided with a positive side or a negative side and a DC bus line between the positive side and the negative side. It is characterized in that a fuse is provided in either one or both.
【0007】本発明によれば、短絡故障発生時に他相平
滑コンデンサから流れる短絡電流によってヒューズを溶
断でき、かつ、平滑コンデンサとスイッチング素子とか
ら成る回路インダクタンスの極小化が可能な電力変換装
置を提供できる。According to the present invention, there is provided a power conversion device capable of fusing a fuse by a short-circuit current flowing from a smoothing capacitor of another phase when a short-circuit fault occurs and minimizing the circuit inductance composed of a smoothing capacitor and a switching element. it can.
【0008】また、本発明は、直流電力を三相交流電力
に変換する電圧型3レベルの電力変換装置において、各
相毎に正側平滑コンデンサおよび負側平滑コンデンサを
設置し、スイッチング素子を4個直列に接続し、スイッ
チング素子の各々に逆並列にダイオードを接続し、正側
クランプダイオードの一方の極を正側平滑コンデンサと
負側平滑コンデンサの中点に接続するとともに、他方の
極をスイッチング素子の正側直流母線から数えて1番目
の素子と2番目の素子との間に接続し、負側クランプダ
イオードの一方の極を正側平滑コンデンサと負側平滑コ
ンデンサの中点に接続するとともに、他方の極をスイッ
チング素子の負側直流母線から数えて1番目の素子と2
番目の素子との間に接続し、正側平滑コンデンサの正極
とスイッチング素子の正側直流母線から数えて1番目の
素子の正側直流母線側の電極とを接続し、負側平滑コン
デンサの負極とスイッチング素子の負側直流母線から数
えて1番目の素子の負側直流母線側の電極とを接続した
構成の相単位ブロックを各相毎に備え、各相単位ブロッ
クの正側または負側と直流母線との間の両方にヒューズ
を設けたことを特徴とする。Further, according to the present invention, in a voltage type three-level power converter for converting DC power into three-phase AC power, a positive-side smoothing capacitor and a negative-side smoothing capacitor are installed for each phase, and a switching element is 4 Connect in series with each other, connect a diode in anti-parallel to each switching element, connect one pole of the positive side clamp diode to the midpoint of the positive side smoothing capacitor and the negative side smoothing capacitor, and switch the other pole. Connect between the 1st element and the 2nd element counting from the positive side DC bus of the element, and connect one pole of the negative side clamping diode to the middle point of the positive side smoothing capacitor and the negative side smoothing capacitor. , The other pole is the first element counting from the negative side DC bus of the switching element and 2
Connected between the positive side of the positive side smoothing capacitor and the positive side DC bus of the switching element connected to the positive side of the positive side DC bus of the switching element, and the negative side of the negative side smoothing capacitor. And a phase unit block having a configuration in which the electrode on the negative side DC bus side of the first element counting from the negative side DC bus line of the switching element is connected for each phase, and the positive side or the negative side of each phase unit block It is characterized in that a fuse is provided on both sides of the DC bus.
【0009】本発明によれば、短絡故障発生時に他相平
滑コンデンサから流れる短絡電流によってヒューズを溶
断でき、かつ、平滑コンデンサとスイッチング素子とか
ら成る回路インダクタンスの極小化が可能な3レベル電
力変換装置を提供できる。According to the present invention, when a short-circuit fault occurs, the fuse can be blown by the short-circuit current flowing from the other-phase smoothing capacitor, and the circuit inductance composed of the smoothing capacitor and the switching element can be minimized. Can be provided.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について詳細に説明する。なお、以下の図におい
て、従来例の図を含めて、同符号は同一部分または対応
部分を示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the following drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts including the drawings of the conventional example.
【0011】(第1の実施形態)図1を参照して、本発
明による電力変換装置の第1の実施形態を説明する。(First Embodiment) A first embodiment of the power converter according to the present invention will be described with reference to FIG.
【0012】電圧型2レベル電力変換装置を構成するこ
の第1の実施形態において、図1に示すように、直流電
源1から供給される直流電力が正側直流母線、負側直流
母線を通じて、U相単位ブロック41、V相単位ブロッ
ク42、W相単位ブロック43に、それぞれU相ヒュー
ズ11、V相ヒューズ21、W相ヒューズ31を介して
供給される。ここでは、ヒューズを正側直流母線と各相
単位ブロックとの間に挿入しているが、負側直流母線と
各相単位ブロックとの間に挿入しても良い。また、上記
の両方に入れても構わない。In the first embodiment constituting the voltage type two-level power converter, as shown in FIG. 1, the DC power supplied from the DC power source 1 is supplied to the U side through the positive side DC bus and the negative side DC bus. It is supplied to the phase unit block 41, the V phase unit block 42, and the W phase unit block 43 via the U phase fuse 11, the V phase fuse 21, and the W phase fuse 31, respectively. Here, the fuse is inserted between the positive side DC bus and each phase unit block, but it may be inserted between the negative side DC bus and each phase unit block. Also, it may be included in both of the above.
【0013】各相単位ブロック41、42、43の内部
構成は、図1に示すように、例えばU相単位ブロック4
1については、平滑コンデンサ16、正側スイッチング
素子12、負側スイッチング素子13、および正側逆導
通ダイオード14、負側逆導通ダイオード15から成
る。そして、平滑コンデンサ16の正極と正側スイッチ
ング素子12の正側直流母線側の電極であるコレクタお
よび正側逆導通ダイオード14の正側直流母線側の電極
であるカソードとを接続し、平滑コンデンサ16の負極
と負側スイッチング素子13の負側直流母線側の電極で
あるエミッタおよび負側逆導通ダイオード15の負側直
流母線側の電極であるアノードとを接続した構成となっ
ている。V相単位ブロック42、W相単位ブロック43
についても同様である。The internal structure of each phase unit block 41, 42, 43 is, for example, as shown in FIG.
1 includes a smoothing capacitor 16, a positive side switching element 12, a negative side switching element 13, a positive side reverse conducting diode 14 and a negative side reverse conducting diode 15. Then, the positive electrode of the smoothing capacitor 16 and the collector which is the positive side DC bus side electrode of the positive side switching element 12 and the cathode which is the positive side DC bus side electrode of the positive side reverse conducting diode 14 are connected, and the smoothing capacitor 16 is connected. Of the negative side switching element 13 is connected to the negative side DC bus side electrode of the negative side switching element 13 and the negative side reverse conducting diode 15 is connected to the negative side DC bus side electrode of the anode. V-phase unit block 42, W-phase unit block 43
Is also the same.
【0014】図2に、V相のスイッチング素子22、お
よび23において短絡故障が発生した場合の動作を示
す。まず、V相平滑コンデンサ26から短絡電流AがV
相スイッチング素子22、23を介して流れる。この電
流はV相ヒューズ21を通過しないので、ヒューズ21
は溶断されない。FIG. 2 shows the operation when a short-circuit fault occurs in the V-phase switching elements 22 and 23. First, the short-circuit current A is V from the V-phase smoothing capacitor 26.
It flows through the phase switching elements 22 and 23. Since this current does not pass through the V-phase fuse 21, the fuse 21
Is not blown.
【0015】次に、U相平滑コンデンサ16から短絡電
流Bが、U相ヒューズ11、V相ヒューズ21、V相ス
イッチング素子22、23を介して流れる。同時にW相
平滑コンデンサ36から短絡電流CがW相ヒューズ3
1、V相ヒューズ21、V相スイッチング素子22、2
3を介して流れる。Next, the short-circuit current B flows from the U-phase smoothing capacitor 16 through the U-phase fuse 11, the V-phase fuse 21, and the V-phase switching elements 22 and 23. At the same time, the short-circuit current C from the W-phase smoothing capacitor 36 causes the W-phase fuse 3
1, V-phase fuse 21, V-phase switching element 22, 2
Flow through 3.
【0016】以上のことから、故障発生相であるV相の
ヒューズ21には、U相ヒューズ11、W相ヒューズ3
1に流れる電流の2倍の電流が流れることになり、2倍
程度の電流で溶断する特性のヒューズを選定しておくこ
とで、V相ヒューズ21だけを溶断することが可能とな
る。From the above, the U-phase fuse 11 and the W-phase fuse 3 are included in the V-phase fuse 21 which is the failure occurrence phase.
A current that is twice as large as the current flowing in 1 flows, and by selecting a fuse having a characteristic of being blown by about twice the current, it becomes possible to blow only the V-phase fuse 21.
【0017】また、この回路構成においては、平滑コン
デンサとスイッチング素子から成る回路に余分な用品が
存在しないため(例えばU相については、U相ヒューズ
11がU相平滑コンデンサ16とスイッチング素子14
との間に存在する従来例のような構成となっていないた
め)、回路インダクタンスを極小にできる。これによ
り、電流遮断時に発生するサージ電圧を小さくできるた
め、最大遮断電流を大きくできたり、直流電圧を増加さ
せたりすることが可能となり、装置容量の拡大が可能な
電力変換装置を提供できる。Further, in this circuit configuration, there is no extra component in the circuit composed of the smoothing capacitor and the switching element (for example, for the U phase, the U-phase fuse 11 includes the U-phase smoothing capacitor 16 and the switching element 14).
The circuit inductance can be minimized because it does not have the configuration of the conventional example that exists between and. As a result, the surge voltage generated at the time of current interruption can be reduced, so that the maximum interruption current can be increased or the DC voltage can be increased, and a power conversion device capable of expanding the device capacity can be provided.
【0018】(第2の実施形態)次に図3を参照して、
本発明による電力変換装置の第2の実施形態を説明す
る。(Second Embodiment) Next, referring to FIG.
A second embodiment of the power conversion device according to the present invention will be described.
【0019】この実施形態は、図3に示すように、上記
第1の実施形態の構成に加えて、正側直流母線と負側直
流母線との間に一括平滑コンデンサ3を設けたものであ
る。このような構成とすることにより、例えばV相のス
イッチング素子22、および23において短絡故障が発
生した場合、V相ヒューズ21に流れる短絡電流とし
て、一括平滑コンデンサ3からの短絡電流Dが加算され
ることになるため、V相ヒューズ21をより高速に、よ
り容易に溶断することが可能となる。In this embodiment, as shown in FIG. 3, in addition to the structure of the first embodiment, a collective smoothing capacitor 3 is provided between the positive side DC bus and the negative side DC bus. . With such a configuration, for example, when a short-circuit failure occurs in the V-phase switching elements 22 and 23, the short-circuit current D from the collective smoothing capacitor 3 is added as the short-circuit current flowing in the V-phase fuse 21. Therefore, the V-phase fuse 21 can be blown at a higher speed and more easily.
【0020】(第3の実施形態)次に図4および図5を
参照して、本発明による電力変換装置の第3の実施形態
を説明する。なお、図4は、次の第4の実施形態の説明
にも用いるため、一括正側平滑コンデンサ4、および一
括負側平滑コンデンサ5が表示されているが、この第3
の実施形態においては、これらの部分はないものとす
る。(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the power converter according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. Note that FIG. 4 also shows the collective positive-side smoothing capacitor 4 and the collective negative-side smoothing capacitor 5 for use in the description of the following fourth embodiment, but this third embodiment is shown.
In these embodiments, these parts are absent.
【0021】電圧型3レベル電力変換装置を構成するこ
の第3の実施形態において、図4に示すように、直流電
源1から供給される直流電力が正側直流母線、中性点、
負側直流母線を通じて、U相単位ブロック44、V相単
位ブロック45、W相単位ブロック46に、それぞれU
相ヒューズ11、19、およびV相ヒューズ21、2
9、およびW相ヒューズ31、39を介して供給され
る。In the third embodiment constituting the voltage type three-level power converter, as shown in FIG. 4, the DC power supplied from the DC power supply 1 is a positive DC bus, a neutral point,
The U-phase unit block 44, the V-phase unit block 45, and the W-phase unit block 46 are respectively connected to the U-phase through the negative side DC bus.
Phase fuses 11, 19 and V phase fuses 21, 2
9 and W-phase fuses 31 and 39.
【0022】各相単位ブロックの内部構成は、図5に示
すように、正側平滑コンデンサ、負側平滑コンデンサ、
4個直列に接続したスイッチング素子および個々のスイ
ッチング素子に逆並列に接続されるダイオード、正側ク
ランプダイオードおよび負側クランプダイオードから成
る。そして、正側クランプダイオードの一方の極である
アノードを正側平滑コンデンサと負側平滑コンデンサの
中点に接続するとともに、他方の極であるカソードをス
イッチング素子の正側直流母線から数えて1番目の素子
と2番目の素子との間に接続し、負側クランプダイオー
ドの一方の極であるカソードを正側平滑コンデンサと負
側平滑コンデンサの中点に接続するとともに、他方の極
であるアノードをスイッチング素子の負側直流母線から
数えて1番目の素子と2番目の素子との間に接続する。
また、正側平滑コンデンサの正極とスイッチング素子の
正側直流母線から数えて1番目の素子の正側直流母線側
の電極であるコレクタとを接続し、負側平滑コンデンサ
の負極とスイッチング素子の負側直流母線から数えて1
番目の素子の負側直流母線側の電極であるエミッタとを
接続した構成となっている。The internal structure of each phase unit block is, as shown in FIG. 5, a positive side smoothing capacitor, a negative side smoothing capacitor,
It consists of four switching elements connected in series and a diode connected in anti-parallel to each switching element, a positive side clamping diode and a negative side clamping diode. Then, connect the anode, which is one pole of the positive side clamp diode, to the midpoint of the positive side smoothing capacitor and the negative side smoothing capacitor, and the cathode that is the other pole is the first counting from the positive side DC bus of the switching element. Connected between the element of No. 2 and the second element, and connect the cathode, which is one pole of the negative side clamp diode, to the midpoint of the positive side smoothing capacitor and the negative side smoothing capacitor, and the other pole anode. It is connected between the first element and the second element counting from the negative side DC bus of the switching element.
Also, the positive electrode of the positive side smoothing capacitor and the collector, which is the electrode on the positive side DC bus side of the first element counting from the positive side DC bus of the switching element, are connected, and the negative electrode of the negative side smoothing capacitor and the negative side of the switching element are connected. 1 counting from the side DC bus
The third element is connected to the emitter, which is the electrode on the negative DC bus side.
【0023】次に、この第3の実施形態の動作を、図6
を参照して説明する。図6も、次の第4の実施形態の動
作の説明にも用いるため、一括正側平滑コンデンサ4、
および一括負側平滑コンデンサ5が存在し、短絡電流D
が表示されているが、この第3の実施形態の動作におい
ては、これらの部分はないものとする。Next, the operation of the third embodiment will be described with reference to FIG.
Will be described with reference to. Since FIG. 6 is also used for the description of the operation of the next fourth embodiment, the collective positive-side smoothing capacitor 4,
And the collective negative side smoothing capacitor 5 exists, and the short circuit current D
Are displayed, it is assumed that these parts do not exist in the operation of the third embodiment.
【0024】図6に示すように、V相のスイッチング素
子の正側直流母線から1、2、3番目の素子において短
絡故障が発生した場合、まず、V相正側平滑コンデンサ
から短絡電流AがV相スイッチング素子の3個、および
V相負側クランプダイオードを介して流れる。この電流
はV相正側ヒューズ21を通過しないのでヒューズ21
は溶断されない。As shown in FIG. 6, when a short circuit failure occurs in the first, second and third elements from the positive side DC bus of the V phase switching element, first, the short circuit current A is output from the V phase positive side smoothing capacitor. It flows through three V-phase switching elements and the V-phase negative side clamp diode. Since this current does not pass through the V-phase positive side fuse 21, the fuse 21
Is not blown.
【0025】次に、U相正側平滑コンデンサから短絡電
流BがU相正側ヒューズ11、V相正側ヒューズ21、
V相スイッチング素子3個、およびV相負側クランプダ
イオードを介して流れる。同時にW相正側平滑コンデン
サからも同様にして短絡電流Cが流れる。Next, the short-circuit current B from the U-phase positive-side smoothing capacitor causes the U-phase positive-side fuse 11, the V-phase positive-side fuse 21, and the
It flows through three V-phase switching elements and the V-phase negative side clamp diode. At the same time, a short-circuit current C similarly flows from the W-phase positive side smoothing capacitor.
【0026】以上のことから、故障発生相であるV相正
側のヒューズ21には、U相正側ヒューズ11、W相正
側ヒューズ31に流れる電流の2倍の電流が流れること
になり、2倍程度の電流で溶断する特性のヒューズを選
定しておくことで、V相正側ヒューズ21だけを溶断す
ることが可能となる。From the above, a current twice as much as the current flowing through the U-phase positive fuse 11 and the W-phase positive fuse 31 flows through the V-phase positive fuse 21 which is the failure occurrence phase, By selecting a fuse having the characteristic of being blown by a current of about twice, it becomes possible to blow only the V-phase positive side fuse 21.
【0027】また、この回路構成においては、平滑コン
デンサとスイッチング素子から成る回路に余分な用品が
存在しないため、回路インダクタンスを極小にできる。
これにより、電流遮断時に発生するサージ電圧を小さく
できるため、最大遮断電流を大きくできたり、直流電圧
を増加させたりすることが可能となり、装置容量の拡大
が可能な電力変換装置を提供できる。Further, in this circuit configuration, since there is no extra component in the circuit composed of the smoothing capacitor and the switching element, the circuit inductance can be minimized.
As a result, the surge voltage generated at the time of current interruption can be reduced, so that the maximum interruption current can be increased or the DC voltage can be increased, and a power conversion device capable of expanding the device capacity can be provided.
【0028】(第4の実施形態)次に図6を参照して、
本発明による電力変換装置の第4の実施形態を説明す
る。(Fourth Embodiment) Next, referring to FIG.
A fourth embodiment of the power conversion device according to the present invention will be described.
【0029】この実施形態は、図6に示すように、上記
第3の実施形態の構成に加えて、正側直流母線と中性点
との間に一括正側平滑コンデンサ4を、そして負側直流
母線と中性点との間に一括負側平滑コンデンサ5を設け
たものである。このような構成とすることにより、V相
のスイッチング素子の正側直流母線から1、2、3番目
の素子において短絡故障が発生した場合、V相正側ヒュ
ーズ21に流れる短絡電流として、一括正側平滑コンデ
ンサ4からの短絡電流Dが加算されることになる。この
ため、V相正側ヒューズ21をより高速に、より容易に
溶断することが可能となる。In this embodiment, as shown in FIG. 6, in addition to the structure of the third embodiment, a collective positive side smoothing capacitor 4 is provided between the positive side DC bus and the neutral point, and a negative side. The collective negative side smoothing capacitor 5 is provided between the DC bus and the neutral point. With such a configuration, when a short-circuit fault occurs in the first, second, and third elements from the positive-side DC bus of the V-phase switching element, a short-circuit current flowing through the V-phase positive-side fuse 21 is collectively positive. The short circuit current D from the side smoothing capacitor 4 will be added. Therefore, it becomes possible to blow the V-phase positive side fuse 21 at a higher speed and more easily.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、回
路インダクタンスを極小にでき、かつ、短絡故障発生時
もヒューズにより保護可能な電力変換装置を提供するこ
とができる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a power converter which can minimize the circuit inductance and can be protected by a fuse even when a short circuit failure occurs.
【図1】 本発明による電力変換装置の第1の実施形態
を説明するための構成図。FIG. 1 is a configuration diagram for explaining a first embodiment of a power conversion device according to the present invention.
【図2】 本発明による電力変換装置の第1の実施形態
の動作を説明するための図。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the first embodiment of the power conversion device according to the present invention.
【図3】 本発明による電力変換装置の第2の実施形態
を説明するための構成図。FIG. 3 is a configuration diagram for explaining a second embodiment of a power conversion device according to the present invention.
【図4】 本発明による電力変換装置の第3および第4
の実施形態を説明するための構成図。FIG. 4 is a third and a fourth power conversion device according to the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram for explaining an embodiment of FIG.
【図5】 図4における各単位ブロックの内部構成図。5 is an internal configuration diagram of each unit block in FIG.
【図6】 本発明による電力変換装置の第3および第4
の実施形態の動作を説明するための図。FIG. 6 is a third and a fourth power conversion device according to the present invention.
For explaining the operation of the embodiment of FIG.
【図7】 従来の電力変換装置の構成図。FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional power conversion device.
【図8】 従来の3レベル電力変換装置の構成図。FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional three-level power conversion device.
【図9】 図8におけるU相単位ブロックの内部構成
図。9 is an internal configuration diagram of a U-phase unit block in FIG.
【符号の説明】
1…直流電源
2…電動機
3…一括平滑コンデンサ
4…一括正側平滑コンデンサ(3レベル用)
5…一括負側平滑コンデンサ(3レベル用)
11…U相ヒューズ、またはU相正側ヒューズ(3レベ
ル用)
12…U相正側スイッチング素子
13…U相負側スイッチング素子
14…U相正側ダイオード
15…U相負側ダイオード
16…U相平滑コンデンサ
19…U相負側ヒューズ(3レベル用)
21…V相ヒューズ、またはV相正側ヒューズ(3レベ
ル用)
22…V相正側スイッチング素子
23…V相負側スイッチング素子
24…V相正側ダイオード
25…V相負側ダイオード
26…V相平滑コンデンサ
29…V相負側ヒューズ(3レベル用)
31…W相ヒューズ、またはW相正側ヒューズ(3レベ
ル用)
32…W相正側スイッチング素子
33…W相負側スイッチング素子
34…W相正側ダイオード
35…W相負側ダイオード
36…W相平滑コンデンサ
39…W相負側ヒューズ(3レベル用)
41…U相単位ブロック
42…V相単位ブロック
43…W相単位ブロック
44…3レベルU相単位ブロック
45…3レベルV相単位ブロック
46…3レベルW相単位ブロック[Explanation of symbols] 1 ... DC power supply 2 ... Motor 3 ... Collective smoothing capacitor 4 ... Collective positive side smoothing capacitor (for 3 levels) 5 ... Collective negative side smoothing capacitor (for 3 levels) 11 ... U phase fuse or U phase Positive side fuse (for 3 levels) 12 ... U phase positive side switching element 13 ... U phase negative side switching element 14 ... U phase positive side diode 15 ... U phase negative side diode 16 ... U phase smoothing capacitor 19 ... U phase negative side Fuse (for 3 levels) 21 ... V phase fuse or V phase positive side fuse (for 3 levels) 22 ... V phase positive side switching element 23 ... V phase negative side switching element 24 ... V phase positive side diode 25 ... V phase Negative side diode 26 ... V phase smoothing capacitor 29 ... V phase negative side fuse (for 3 levels) 31 ... W phase fuse or W phase positive side fuse (for 3 levels) 32 ... W phase positive side switch Pitching element 33 ... W phase negative side switching element 34 ... W phase positive side diode 35 ... W phase negative side diode 36 ... W phase smoothing capacitor 39 ... W phase negative side fuse (for 3 levels) 41 ... U phase unit block 42 ... V-phase unit block 43 ... W-phase unit block 44 ... 3-level U-phase unit block 45 ... 3-level V-phase unit block 46 ... 3-level W-phase unit block
Claims (4)
の電力変換装置において、 各相毎に平滑コンデンサを設置し、 前記平滑コンデンサの正極と正側スイッチング素子の正
側直流母線側の電極および正側逆導通ダイオードの正側
直流母線側の電極とを接続するとともに、前記平滑コン
デンサの負極と負側スイッチング素子の負側直流母線側
の電極および負側逆導通ダイオードの負側直流母線側の
電極とを接続した構成の相単位ブロックを各相毎に備
え、 各相単位ブロックの正側または負側と直流母線との間の
どちらか一方または両方にヒューズを設けたことを特徴
とした電力変換装置。1. A voltage type power converter for converting DC power into three-phase AC power, wherein a smoothing capacitor is provided for each phase, and the positive electrode of the smoothing capacitor and the positive side DC bus side of the positive side switching element are connected. An electrode and a positive side DC bus side electrode of the positive side reverse conducting diode, and a negative electrode of the smoothing capacitor and a negative side DC bus side electrode of the negative side switching element and a negative side DC bus side of the negative side reverse conducting diode. Each phase is provided with a phase unit block configured to connect to a side electrode, and a fuse is provided on either or both of the positive or negative side of each phase unit block and the DC busbar. Power converter.
各相毎に設置した前記平滑コンデンサとは別の一括平滑
コンデンサを設けたことを特徴とした電力変換装置。2. The power conversion device according to claim 1, wherein:
A power conversion device comprising a collective smoothing capacitor different from the smoothing capacitor installed for each phase.
3レベルの電力変換装置において、 各相毎に正側平滑コンデンサおよび負側平滑コンデンサ
を設置し、 スイッチング素子を4個直列に接続し、前記スイッチン
グ素子の各々に逆並列にダイオードを接続し、正側クラ
ンプダイオードの一方の極を前記正側平滑コンデンサと
負側平滑コンデンサの中点に接続するとともに、他方の
極を前記スイッチング素子の正側直流母線から数えて1
番目の素子と2番目の素子との間に接続し、負側クラン
プダイオードの一方の極を前記正側平滑コンデンサと負
側平滑コンデンサの中点に接続するとともに、他方の極
を前記スイッチング素子の負側直流母線から数えて1番
目の素子と2番目の素子との間に接続し、前記正側平滑
コンデンサの正極と前記スイッチング素子の正側直流母
線から数えて1番目の素子の正側直流母線側の電極とを
接続し、前記負側平滑コンデンサの負極と前記スイッチ
ング素子の負側直流母線から数えて1番目の素子の負側
直流母線側の電極とを接続した構成の相単位ブロックを
各相毎に備え、 各相単位ブロックの正側または負側と直流母線との間の
両方にヒューズを設けたことを特徴とした電力変換装
置。3. A voltage type 3-level power converter for converting DC power into 3-phase AC power, wherein a positive-side smoothing capacitor and a negative-side smoothing capacitor are provided for each phase, and four switching elements are connected in series. Then, a diode is connected in antiparallel to each of the switching elements, one pole of the positive side clamp diode is connected to the midpoint of the positive side smoothing capacitor and the negative side smoothing capacitor, and the other pole is connected to the switching element. 1 from the positive side DC bus of
Is connected between the second element and the second element, one pole of the negative side clamp diode is connected to the midpoint of the positive side smoothing capacitor and the negative side smoothing capacitor, and the other pole is connected to the switching element. Connected between the first element and the second element counting from the negative side DC bus, the positive side DC of the first element counting from the positive side of the positive side smoothing capacitor and the positive side DC bus of the switching element. A phase unit block having a configuration in which an electrode on the busbar side is connected and the negative electrode of the negative side smoothing capacitor and the electrode on the negative side DC busbar side of the first element counting from the negative side DC busbar of the switching element are connected. A power conversion device, characterized in that a fuse is provided for each phase and provided both between the positive or negative side of each phase unit block and the DC bus.
各相毎に設置した前記正側平滑コンデンサおよび負側平
滑コンデンサとは別の一括正側平滑コンデンサおよび一
括負側平滑コンデンサを設けたことを特徴とした電力変
換装置。4. The power conversion device according to claim 3,
A power converter comprising a collective positive side smoothing capacitor and a collective negative side smoothing capacitor, which are different from the positive side smoothing capacitor and the negative side smoothing capacitor installed for each phase.
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