CN110063011A - 电力变换装置 - Google Patents

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Abstract

第1配线(WP1、WN1、WC1)设置在第1变换器单元(U1)与直流母线(PL4、NL4、CL4)之间。第2配线(WP2、WN2、WC2)设置在第2变换器单元(U2)与直流母线(PL4、NL4、CL4)之间。第3配线(WP3、WN3、WC3)设置在第3变换器单元(U3)与直流母线(PL4、NL4、CL4)之间。第1熔断器(FP1、FN1、FC1)分别被夹插在第1配线(WP1、WN1、WC1)中。第2熔断器(FP2、FN2、FC2)分别被夹插在第2配线(WP2、WN2、WC2)中。第3熔断器(FP3、FN3、FC3)分别被夹插在第3配线(WP3、WN3、WC3)中。

Description

电力变换装置
技术领域
本发明涉及电力变换装置。
背景技术
对不间断电源装置等应用的电力变换装置通常具备将来自商用交流电源的交流电力变换为直流电力的变换器(converter)、以及将该直流电力变换为希望的频率及电压的交流电力的逆变器(inverter)。
例如，在国际公开第2010/095241号(专利文献1)中，公开了由具备三电平变换器和三电平逆变器的电力变换装置构成的不间断电源装置。在该电力变换装置中，三电平变换器及三电平逆变器分别包括多个半导体开关元件。
在上述的电力变换装置中，在多个半导体开关元件的某个损坏而成为短路状态的情况下，有可能发生过电流或过电压。在专利文献1中，在各半导体开关元件的一个端子与直流母线(直流正母线、直流负母线或直流中性点母线)之间连接着熔断器。这样，在某个半导体开关元件成为短路状态的情况下，熔断器被熔断，电流流过的路径被切断，所以能够防止过电流或过电压的发生。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2010/095241号
发明内容
发明要解决的课题
但是，在专利文献1所记载的电力变换装置中，由于在半导体开关元件与直流母线之间的电流路径设置有熔断器，所以在三电平变换器及三电平逆变器正常动作的状态下，在熔断器中总是流过电流。在专利文献1中，需要具有比流过变换器及逆变器的电流大的额定电流值的熔断器，以使得在这样的状态下熔断器不会误被熔断。
如上述那样，在使用额定电流值较大的熔断器的情况下，从半导体开关元件成为短路状态到超过额定电流值的短路电流流过之前，熔断器不被熔断。因此，从半导体开关元件的故障到熔断器被熔断之前，在电流路径中流过较大的短路电流，也有可能给其他健全的半导体开关元件及二极管等带来损害。
此外，在专利文献1中，由于对三电平变换器及三电平逆变器分别使用合计9个熔断器，所以通过在各熔断器中使用额定电流值较大的器件，有导致装置的大型化及高成本化的问题。
进而，在专利文献1中，当电力变换装置动作时由各熔断器产生的电力损失变大，结果有可能使电力变换装置的效率降低。
所以，该发明的主要的目的是提供一种能够以简单的结构实现较高的过电流及过电压的防止效果的电力变换装置。
用来解决课题的手段
根据本发明的一技术方案的电力变换装置构成为，将从交流电源供给的第1～第3相的交流电压变换为第4～第6相的交流电压并向负载供给。电力变换装置具备第1～第3电力变换器。第1电力变换器构成为将第1相的交流电压变换为第4相的交流电压。第2电力变换器构成为将第2相的交流电压变换为第5相的交流电压。第3电力变换器构成为将第3相的交流电压变换为第6相的交流电压。第1电力变换器包括第1相变换器、第4相逆变器、和第1直流正母线及第1直流负母线。第1相变换器构成为将第1相的交流电压变换为第1直流电压。第4相逆变器构成为将从第1相变换器供给的第1直流电压变换为第4相的交流电压。第1直流正母线及第1直流负母线连接在第1相变换器与第4相逆变器之间。第2电力变换器包括第2相变换器、第5相逆变器和第2直流正母线及第2直流负母线。第2相变换器构成为将第2相的交流电压变换为第2直流电压。第5相逆变器构成为将从第2相变换器供给的第2直流电压变换为第5相的交流电压。第2直流正母线及第2直流负母线连接在第2相变换器与第5相逆变器之间。第3电力变换器包括第3相变换器、第6相逆变器、和第3直流正母线及第3直流负母线。第3相变换器构成为将第3相的交流电压变换为第3直流电压。第6相逆变器构成为将从第3相变换器供给的第3直流电压变换为第6相的交流电压。第3直流正母线及第3直流负母线连接在第3相变换器与第6相逆变器之间。电力变换装置还具备第4直流正母线、第4直流负母线和第1～第6熔断器。在第4直流正母线上，共同地连接第1～第3直流正母线。在第4直流负母线上，共同地连接第1～第3直流负母线。第1～第3熔断器分别连接在第1～第3直流正母线与第4直流正母线之间。第4～第6熔断器分别连接在第1～第3直流负母线与第4直流负母线之间。
发明效果
根据本发明，能够提供能以简单的结构实现防止较高的过电流及过电压的效果的电力变换装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的电力变换装置的主电路结构的概略框图。
图2是详细地说明图1所示的单相变换器及单相逆变器的结构的电路图。
图3是用来说明图2所示的IGBT元件的开启/关闭的定时的波形图。
图4是表示图2所示的熔断器的功能的电路图。
图5是表示图2所示的熔断器的功能的电路图。
图6是表示图2所示的熔断器的功能的电路图。
图7是说明比较例的电力变换装置的结构的电路图。
图8是表示本发明的实施方式的变形例的电力变换装置的主电路结构的概略框图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。另外，以下对图中的相同或对应的部分赋予相同的标号，在原则上不重复其说明。
图1是表示本发明的实施方式的电力变换装置100的主电路结构的概略框图。将本发明的实施方式的电力变换装置100例如对不间断电源装置应用。交流电源1将商用频率的三相交流电力向电力变换装置100供给。负载4被从电力变换装置100供给的商用频率的三相交流电力驱动。
参照图1，电力变换装置100具备并联连接在交流电源1与负载4之间的3台变换器单元U1～U3和控制电路7。电力变换装置100还具备配线WP1～WP3、WN1～WN3、WC1～WC3、直流正母线PL4、直流负母线NL4、直流中性点母线CL4及双向斩波器5。
第1变换器单元U1包括R相变换器2R、U相逆变器3U、直流正母线PL1、直流负母线NL1、直流中性点母线CL1、以及电容器C1R、C2R、C1U、C2U。
对于R相变换器2R，从交流电源1经由R相线RL供给R相电压。R相变换器2R将R相电压VR变换为直流电压，经由直流母线PL1、CL1、NL1向U相逆变器3U供给该直流电压。U相逆变器3U将来自R相变换器2R的直流电压变换为U相电压VU。由U相逆变器3U生成的U相电压VU经由U相线UL被向负载4供给。电容器C1R、C1U并联连接在直流正母线PL1及直流中性点母线CL1之间。电容器C2R、C2U并联连接在直流中性点母线CL1及直流负母线NL1之间。
第2变换器单元U2包括S相变换器2S、V相逆变器3V、直流正母线PL2、直流负母线NL2、直流中性点母线CL2及电容器C1S、C2S、C1V、C2V。
对于S相变换器2S，从交流电源1经由S相线SL供给S相电压VS。S相变换器2S将S相电压VS变换为直流电压，经由直流母线PL2、CL2、NL2向V相逆变器3V供给该直流电压。V相逆变器3V将来自S相变换器2S的直流电压变换为V相电压VV。由V相逆变器3V生成的V相电压VV经由V相线VL被向负载4供给。电容器C1S、C1V并联连接在直流正母线PL2及直流中性点母线CL2之间。电容器C2S、C2V并联连接在直流中性点母线CL2及直流负母线NL2之间。
第3变换器单元U3包括T相变换器2T、W相逆变器3W、直流正母线PL3、直流负母线NL3、直流中性点母线CL3及电容器C1T、C2T、C1W、C2W。
对于T相变换器2T，从交流电源1经由T相线TL供给T相电压。T相变换器2T将T相电压VT变换为直流电压，经由直流母线PL3、CL3、NL3向W相逆变器3W供给该直流电压。W相逆变器3W将来自T相变换器2T的直流电压变换为W相电压VW。由W相逆变器3W生成的W相电压VW经由W相线WL被向负载4供给。电容器C1T、C1W并联连接在直流正母线PL3及直流中性点母线CL3之间。电容器C2T、C2W并联连接在直流中性点母线CL3及直流负母线NL3之间。
这样，变换器单元U1～U3分别包括1台单相变换器、1台单相逆变器、3条直流母线(直流正母线、直流负母线、直流中性点母线)及4个电容器而构成。
配线WP1、WN1、WC1设置在第1变换器单元U1及直流母线PL4、NL4、CL4之间。具体而言，配线WP1连接在直流正母线PL1及PL4之间。配线WN1连接在直流负母线NL1及NL4之间。配线WC1连接在直流中性点母线CL1及CL4之间。
配线WP2、WN2、WC2设置在第2变换器单元U2及直流母线PL4、NL4、CL4之间。具体而言，配线WP2连接在直流正母线PL2及PL4之间。配线WN2连接在直流负母线NL2及NL4之间。配线WC2连接在直流中性点母线CL2及CL4之间。
配线WP3、WN3、WC3设置在第3变换器单元U3及直流母线PL4、NL4、CL4之间。具体而言，配线WP3连接在直流正母线PL3及PL4之间。配线WN3连接在直流负母线NL3及NL4之间。配线WC3连接在直流中性点母线CL3及CL4之间。
双向斩波器5连接在直流正母线PL4、直流负母线NL4及直流中性点母线CL4与直流电源6之间。双向斩波器5构成为，在直流母线PL4、NL4、CL4与直流电源6之间双向地进行直流电压变换。
如图2所示，配线WP1、WP2、WP3共同地连接在直流正母线PL4上。通过经由直流正母线PL4将配线WP1、WP2、WP3相互连接，将直流正母线PL1，PL2，PL3相互连接。由此，能够使直流正母线PL1、PL2、PL3的电压一致。
此外，配线WN1、WN2、WN3共同地连接在直流负母线NL4上。通过经由直流负母线NL4将配线WN1、WN2、WN3相互连接，将直流负母线NL1、NL2、NL3相互连接。由此，能够使直流负母线NL1、NL2、NL3的电压一致。
进而，配线WC1、WC2、WC3共同地连接在直流中性点母线CL4上。通过经由直流中性点母线CL4将配线WC1、WC2、WC3相互连接，将直流中性点母线CL1、CL2、CL3相互连接。由此，能够使直流中性点母线CL1、CL2、CL3的电压一致。
通过形成这样的结构，能够使变换器单元U1～U3的单相逆变器3U、3V、3W的输入电压一致。因而，能够使从单相逆变器3U、3V、3W输出的相电压的振幅一致。
接着，对本实施方式的电力变换装置100的动作进行说明。
来自交流电源1的三相交流电力经由R相线RL、S相线SL及T相线TL被向R相变换器2R、S相变换器2S及T相变换器2T分别供给。R相变换器2R、S相变换器2S及T相变换器2T构成三相变换器。三相变换器将从交流电源1供给的三相交流电力变换为直流电力，经由直流正母线、直流负母线及直流中性点母线向U相逆变器3U、V相逆变器3V及W相逆变器3W分别供给。U相逆变器3U、V相逆变器3V及W相逆变器3W构成三相逆变器。三相逆变器将经由直流正母线、直流负母线及直流中性点母线供给的直流电力变换为三相交流电力。由三相逆变器生成的三相交流电力经由U相线UL、V相线VL及W相线WL被向负载4供给。
双向斩波器5在从交流电源1供给三相交流电力的通常时，通过将直流母线PL4、CL4间的直流电压及直流母线CL4、NL4间的直流电压分别降压并向直流电源6供给，将直流电源6充电。双向斩波器5在来自交流电源1的三相交流电压的供给被切断的停电时，通过将直流电源6的端子间电压升压，向直流母线PL4、CL4间及直流母线CL4、NL4间分别供给，使直流电源6放电。
控制电路7基于从交流电源1供给的三相交流电压、直流母线PL4、NL4、CL4各自的直流电压、直流电源6的端子间电压、从三相逆变器(单相逆变器3U、3V、3W)输出的三相交流电压及流到负载4中的三相交流电流(负载电流)等，对三相变换器(单相变换器2R、2S、2T)、三相逆变器(单相逆变器3U、3V、3W)及双向斩波器5的动作进行控制。
图2是详细地说明图1所示的单相变换器2R、2S、2T及单相逆变器3U、3V、3W的结构的电路图。
参照图2，R相变换器2R包括IGBT元件Q1R～Q4R及二极管D1R～D4R。S相变换器2S包括IGBT元件Q1S～Q4S及二极管D1S～D4S。T相变换器2T包括IGBT元件Q1T～Q4T及二极管D1T～D4T。U相逆变器3U包括IGBT元件Q1U～Q4U及二极管D1U～D4U。V相逆变器3V包括IGBT元件Q1V～Q4V及二极管D1V～D4V。W相逆变器3W包括IGBT元件Q1W～Q4W及二极管D1W～D4W。
这里，为了总括地说明单相变换器2R、2S、2T及单相逆变器3U、3V、3W的结构，将标号R、S、T、U、V、W一起表示为标号“x”。此外，将直流正母线PL1、PL2、PL3一起表示为“PLi”，将直流负母线NL1、NL2、NL3一起表示为“NLi”，将直流中性点母线CL1、CL2、CL3一起表示为“CLi”。
IGBT元件Q1x的发射极连接在x相线xL上，其集电极连接在直流正母线PLi上。IGBT元件Q2x的集电极连接在x相线xL上，其发射极连接在直流负母线NLi上。IGBT元件Q3x的发射极连接在x相线xL上，其集电极连接在IGBT元件Q4x的集电极上。IGBT元件Q4x的发射极连接在直流中性点母线CLi上。二极管D1x、D2x作为回流二极管发挥功能，二极管D3x、D4x作为钳位二极管发挥功能。IGBT元件Q3x、Q4x及二极管D3x、D4x构成交流开关。
接着，对单相变换器2R、2S、2T及单相逆变器3U、3V、3W的动作进行说明。图3是表示R相电压VR与IGBT元件Q1R～Q4R的开启/关闭的关系的波形图。将R相电压VR与参照信号Φ1R、Φ2R的高低比较，基于其比较结果来决定IGBT元件Q1R～Q4R的开启/关闭的组合。
参照信号Φ1R、Φ2R具有R相电压VR的5倍的频率，是与R相电压VR同步的三角波信号。参照信号Φ2R是与参照信号Φ1R同相的三角波信号。
如图3所示，在R相电压VR的电平处于参照信号Φ1R、Φ2R的电平之间的期间(t1、t3、t5、t7、t9、t11、t13)中，IGBT元件Q3R、Q4R被开启，IGBT元件Q1R、Q2R被关闭。在R相电压Vr的电平比参照信号Φ1R、Φ2R的电平高的期间(t2、t4、t10、t12)中，IGBT元件Q1R、Q3R被开启，IGBT元件Q2R、Q4R被关闭。在R相电压Vr的电平比参照信号Φ1R、Φ2R的电平低的期间(t6、t8)中，IGBT元件Q2R、Q4R被开启，IGBT元件Q1R、Q3R被关闭。另外，其他的相S、T、U、V、W的电路也与R相的电路同样地动作。
再次参照图1及图2，电力变换装置100还具备熔断器FP1～FP3、FN1～FN3、FC1～FC3。
熔断器FP1被夹插到配线WP1中，在配线WP1中流过了过电流的情况下被熔断。熔断器FN1被夹插在配线WN1中，在配线WN1中流过了过电流的情况下被熔断。熔断器FC1被夹插在配线WC1中，在配线WC1中流过了过电流的情况下被熔断。
熔断器FP2被夹插在配线WP2中，在配线WP2中流过了过电流的情况下被熔断。熔断器FN2被夹插在配线WN2中，在配线WN2中流过了过电流的情况下被熔断。熔断器FC2被夹插在配线WC2中，在配线WC2中流过了过电流的情况下被熔断。
熔断器FP3被夹插在配线WP3中，在配线WP3中流过了过电流的情况下被熔断。熔断器FN3被夹插在配线WN1中，在配线WN3中流过了过电流的情况下被熔断。熔断器FC3被夹插在配线WC3中，在配线WC3中流过了过电流的情况下被熔断。
以下，对熔断器FP1～FP3、FN1～FN3、FC1～FC3的功能进行说明。
图4是表示在IGBT元件Q1R、Q3S开启的期间中、IGBT元件Q4R故障而成为短路状态的情况的图。在此情况下，如在图中用虚线箭头表示那样，在从R相线RL经由二极管D3R、IGBT元件Q4R、配线WC1、配线WC2、二极管D4S、IGBT元件Q3S到S相线SL的路径中流过短路电流，熔断器FC1、FC2被熔断。此外，如在图中用实线箭头表示那样，在从电容器C1S的正侧电极经由配线WP2、配线WP1、IGBT元件Q1R、二极管D3R、IGBT元件Q4R、配线WC1及配线WC2到电容器C1S的负侧电极的路径中流过短路电流，熔断器FP1、FP2、FC1、FC2被熔断。
图5是表示在IGBT元件Q2R、Q4S开启的期间中IGBT元件Q3R故障而成为短路状态的情况的图。在此情况下，如在图中用虚线箭头表示那样，在从S相线SL经由二极管D3S、IGBT元件Q4S、配线WC2、配线WC1、二极管D4R及IGBT元件Q3R到R相线RL的路径中流过短路电流，熔断器FC1、FC2被熔断。此外，在从电容器C2S的正侧电极经由配线WC2、配线WC1、二极管D4R、IGBT元件Q3R、IGBT元件Q2R、配线WN1及配线WN2到电容器C2S的负侧电极的路径中流过短路电流，熔断器FC1、FC2、FN1、FN2被熔断。
图6是表示IGBT元件Q3R、Q4R故障而成为短路状态的情况的图。如图4及图5所示，由于熔断器FP1、FP2、FC1、FC2、FN1、FN2被熔断，所以R相和S相被完全切离。由此，防止流过过电流或发生过电压。另外，在图4至图6中，以R相及S相为例进行了说明，但在其他的相(T相、U相、V相、W相)中也是同样的。
[本实施方式的作用效果]
接着，一边与比较例的电力变换装置对比，一边对本实施方式的电力变换装置的作用效果进行说明。
图7是说明比较例的电力变换装置1000的结构的电路图。比较例的电力变换装置1000相当于上述的专利文献1中表示的电力变换装置。比较例的电力变换装置1000由变换器及逆变器构成的基本构造基本上与图1所示的本实施方式的电力变换装置100相同，但变换器单元的结构不同。
参照图7，比较例的电力变换装置1000具备连接在交流电源1及负载4(都未图示)之间的1台变换器单元U。变换器单元U包括三相变换器2、三相逆变器3、直流正母线PL、直流负母线NL及直流中性点母线CL。
三相变换器2通过将图1及图2所示的R相变换器2R、S相变换器2S及T相变换器2T并联连接在直流正母线PL及直流负母线NL之间而构成。在该结构中，各相变换器的直流中性点母线共同地连接在直流中性点母线CL上。
三相逆变器3通过将图1及图2所示的U相逆变器3U、V相逆变器3V及W相逆变器3W并联连接在直流正母线PL及直流负母线NL之间而构成。在该结构中，各相逆变器的直流中性点母线共同地连接在直流中性点母线CL上。另外，三相变换器2及三相逆变器3的动作与在图3中说明的单相变换器2R、2S、2T及单相逆变器3U、3V、3W的动作实质上相同。
比较例的电力变换装置1000还具备熔断器F1R～F3R、F1S～F3S、F1T～F3T、F1U～F3U、F1V～F3V、F1W～F3W。为了总括地说明这些熔断器的结构，将标号R、S、T、U、V、W一起表示为标号“x”。
熔断器F1x连接在IGBT元件Q1x的集电极与直流正母线PL之间。熔断器F2x连接在IGBT元件Q2x的发射极与直流负母线NL之间。熔断器F3x连接在IGBT元件Q4x的发射极与直流中性点母线CLx之间。
如专利文献1所示，在比较例的电力变换装置1000中，例如在IGBT元件Q1R、Q3S开启的期间中，在IGBT元件Q4R故障而成为短路状态的情况下，在从R相线RL经由二极管D3R、IGBT元件Q4R、熔断器F3R、F3S、二极管D4S及IGBT元件Q3S到S相线SL的路径中流过短路电流，熔断器F3R、F3S被熔断。此外，在从电容器C1S的正侧电极经由熔断器F1S、F1R、IGBT元件Q1R、二极管D3R、IGBT元件Q4R、及熔断器F3R、F3S到电容器C1S的负侧电极的路径中流过短路电流，熔断器F1S、F1R、F3R、F3S被熔断。
这样，在比较例的电力变换装置1000中，也在IGBT元件故障而成为短路状态的情况下，通过熔断器被熔断，故障的相与正常的相被切离，所以防止了流过过电流或发生过电压。
但是，在比较例的电力变换装置1000中，各熔断器被夹插在三相变换器2及三相逆变器3动作时的电流路径中。因此，需要使用具有比流过上述电流路径的电流的最大值高的额定电流值的熔断器，以使三相变换器2及三相逆变器3在正常动作时熔断器不会被熔断。另外，在本申请的说明书中，熔断器的额定电流值是指在恒常地流到熔断器中的情况下不会发生熔断的电流值。
在比较例的电力变换装置1000中，关于9个熔断器的全部，必须使用额定电流值较高的熔断器。在使用额定电流值较高的熔断器的情况下，在流过超过额定电流值的过电流之前熔断器不被熔断，所以有从发生故障到熔断器被熔断之前在上述电流路径中流过过电流的问题。通过在到熔断器熔断之前的时间中发生的过电流或过电压，有可能对其他的健全的IGBT元件带来损害。
此外，由于使用多个额定电流值较高的熔断器，所以有可能导致变换器单元U的大型化及高成本化。
进而，在比较例的电力变换装置1000中，IGBT元件和熔断器被电气地串联连接，所以在IGBT元件的开关动作时，有可能因熔断器具有的电抗成分而在IGBT元件上被施加较高的浪涌电压。因此，需要用来避免因浪涌电压带来的故障的对策。
此外，因为在三相变换器2及三相逆变器3动作时的电流路径中夹插着各熔断器，由各熔断器具有的电阻成分发生电力损失，结果有电力变换装置1000的效率下降的问题。
相对于此，在本实施方式的电力变换装置100中，在变换器单元U1～U3的各自中单相变换器及单相逆变器正常地动作的情况下，在变换器单元U1～U3之间，直流正母线PL1、PL2、PL3的电压一致。同样，直流负母线NL1、NL2、NL3的电压一致，并且直流中性点母线CL1、CL2、CL3的电压一致。此外，在通过单相变换器及单相逆变器的动作的稍稍的抖动而直流正母线PL1、PL2、PL3的电压稍稍不同的情况下，也通过在配线WP1、WP2、WP3中流过稍许的电流(不超过熔断器的额定电流值的程度的较小的电流)，直流正母线PL1、PL2、PL3的电压一致。在直流负母线NL1、NL2、NL3及直流中性点母线CL1、CL2、CL3中也是同样的。
另一方面，在变换器单元U1～U3的某个中IGBT元件故障而成为短路状态的情况下，如图4及图5所示，在配线WP1、WP2、WP3、WN1、WN2、WN3、WC1、WC2、WC3中流过电流。在此情况下，通过熔断器被熔断，避免过电流及过电压的发生。
即，在本实施方式的电力变换装置100中，关于熔断器，不需要考虑在正常动作时流过的电流，只要形成当通过故障发生而在配线中流过电流时可靠地熔断的结构就可以。由此，与在比较例的电力变换装置1000中使用的熔断器相比，可以使用具有更低的额定电流值的熔断器。
由此，从发生故障起在流过比正常时流过变换器及逆变器等的电流大的电流之前，熔断器被熔断，所以能够保护电力变换装置100不受过电流及过电压影响。
进而，根据本实施方式的电力变换装置100，与比较例的电力变换装置1000相比能够减少熔断器的个数。根据本实施方式，能够将熔断器的个数减半。由此，根据本实施方式的电力变换装置100，能够实现电力变换装置的小型化及低成本化。
此外，由于在变换器单元U1～U3分别正常动作的情况下在熔断器中不流过电流，所以能够消除由熔断器带来的电力损失。由此，根据本实施方式的电力变换装置100，能够使效率提高。
另外，在上述的实施方式中，将单相变换器2R、2S、2T做成三电平变换器，并将单相逆变器3U、3V、3W做成三电平逆变器，但也可以将单相变换器做成二电平变换器，并将单相逆变器做成二电平逆变器。图8是说明实施方式的变形例的电力变换装置100A的结构的电路图。如图8所示，各变换器单元包括2条直流母线(直流正母线及直流负母线)和并联连接在该2条直流母线之间的2个电容器而构成。在本变形例中，也在单相变换器及单相逆变器的某个中IGBT元件故障而成为短路状态的情况下，熔断器被熔断，所以能得到与实施方式同样的效果。
此外，在上述的实施方式及其变形例中，与“第1～第3电力变换器”分别对应。R相变换器、S相变换器、T相变换器与该发明中的“第1相变换器”、“第2相变换器”、“第3相变换器”分别对应，U相逆变器、V相逆变器、W相逆变器与该发明中的“第4相逆变器”、“第5相逆变器”、“第6相逆变器”分别对应。直流正母线PL1～PL4与该发明中的“第1～第4直流正母线”分别对应，直流负母线CL1～CL4与该发明中的“第1～第4直流负母线”分别对应，直流中性点母线NL1～NL4与该发明中的“第1～第4直流中性点母线”分别对应。
此次公开的实施方式在全部的方面都是例示，而不应被认为是限制性的。本发明的范围不是由上述的说明、而是由权利要求书表示，意味着包含与权利要求书等价的意义及范围内的全部变更。
标号说明
2变换器；2R R相变换器；2S S相变换器；2T T相变换器；3逆变器；3U U相逆变器；3V V相逆变器；3W W相逆变器；5双向斩波器；6直流电源；Q1R～Q4R、Q1S～Q4S、Q1T～Q4T、Q1U～Q4U、Q1V～Q4V、Q1W～Q4W IGBT元件、D1R～D4R、D1S～D4S、D1T～D4T、D1U～D4U、D1V～D4V、D1W～D4W二极管；100、1000电力变换装置；PL、PL1～PL4直流正母线；NL、NL1～NL4直流负母线；CL、CL1～CL4直流中性点母线；C1R、C1S、C1T、C2R、C2S、C2T、C3R、C3S、C3T、C1U、C1V、C1W、C2U、C2V、C2W、C3U、C3V、C3W电容器；WP1～WP3、WN1～WN3、WC1～WC3配线；FP1～FP3、FN1～FN3、FC1～FC3熔断器。

Claims (4)

1.一种电力变换装置，用来将从交流电源供给的第1～第3相的交流电压变换为第4～第6相的交流电压并向负载供给，其特征在于，
具备：
第1电力变换器，构成为将上述第1相的交流电压变换为上述第4相的交流电压；
第2电力变换器，构成为将上述第2相的交流电压变换为上述第5相的交流电压；以及
第3电力变换器，构成为将上述第3相的交流电压变换为上述第6相的交流电压；
上述第1电力变换器包括：
第1相变换器，将上述第1相的交流电压变换为第1直流电压；
第4相逆变器，将从上述第1相变换器供给的上述第1直流电压变换为上述第4相的交流电压；以及
第1直流正母线及第1直流负母线，连接在上述第1相变换器与上述第4相逆变器之间；
上述第2电力变换器包括：
第2相变换器，将上述第2相的交流电压变换为第2直流电压；
第5相逆变器，将从上述第2相变换器供给的上述第2直流电压变换为上述第5相的交流电压；以及
第2直流正母线及第2直流负母线，连接在上述第2相变换器与上述第5相逆变器之间；
上述第3电力变换器包括：
第3相变换器，将上述第3相的交流电压变换为第3直流电压；
第6相逆变器，将从上述3相变换器供给的上述第3直流电压变换为上述第6相的交流电压；以及
第3直流正母线及第3直流负母线，连接在上述第3相变换器与上述第6相逆变器之间；
上述电力变换装置还具备：
第4直流正母线，上述第1～第3直流正母线共同地连接至该第4直流正母线；
第4直流负母线，上述第1～第3直流负母线共同地连接至该第4直流负母线；
第1～第3熔断器，分别连接在上述第1～第3直流正母线与上述第4直流正母线之间；以及
第4～第6熔断器，分别连接在上述第1～第3直流负母线与上述第4直流负母线之间。
2.如权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，
还具备直流电压变换器，该直流电压变换器设置在上述第4直流正母线及上述第4直流负母线与直流电源之间，并且构成为在上述第4直流正母线及上述第4直流负母线与上述直流电源之间双向地进行直流电压变换。
3.如权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，
上述第1相～第3相变换器分别是三电平变换器；
上述第4相～第6相逆变器分别是三电平逆变器；
上述第1电力变换器还包括连接在上述第1相变换器与上述第4相逆变器之间的第1直流中性点母线；
上述第2电力变换器还包括连接在上述第2相变换器与上述第5相逆变器之间的第2直流中性点母线；
上述第3电力变换器还包括连接在上述第3相变换器与上述第6相逆变器之间的第3直流中性点母线；
上述电力变换装置还具备：
第4直流中性点母线，上述第1～第3直流中性点负母线共同地连接至该第4直流中性点母线；以及
第7～第9熔断器，分别连接在上述第1～第3直流中性点母线与上述第4直流中性点母线之间。
4.如权利要求3所述的电力变换装置，其特征在于，
还具备直流电压变换器，该直流电压变换器设置在上述第4直流正母线、上述第4直流负母线、上述第4直流中性点母线与直流电源之间，并且构成为在上述第4直流正母线、上述第4直流负母线、上述第4直流中性点母线与上述直流电源之间双向地进行直流电压变换。
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