JP4279640B2 - Power converter - Google Patents
Power converter Download PDFInfo
- Publication number
- JP4279640B2 JP4279640B2 JP2003336186A JP2003336186A JP4279640B2 JP 4279640 B2 JP4279640 B2 JP 4279640B2 JP 2003336186 A JP2003336186 A JP 2003336186A JP 2003336186 A JP2003336186 A JP 2003336186A JP 4279640 B2 JP4279640 B2 JP 4279640B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- neutral point
- voltage
- positive
- smoothing capacitors
- negative
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 99
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 79
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 79
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 39
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 17
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 15
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 9
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
本発明は、直流電圧に中性点を有する電力変換装置に係り、特に、中性点電位の変動を抑制する手段を備えた電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device having a neutral point in a DC voltage, and more particularly to a power conversion device including means for suppressing fluctuations in neutral point potential.
従来から使用されている3レベルインバータのように、直流電圧に中性点を有する電力変換装置においては、例えば、3レベルインバータで交流電動機を駆動したとき、平滑コンデンサで分圧された中性点の電位は交流電動機駆動周波数の3倍の周波数で変動することが知られている。これは、正側の直流部から3レベルインバータに供給される電力と、負側の直流部から3レベルインバータに供給される電力とが瞬間的には均等ではないために生じている。同様の考え方で、コンバータ側にも3レベルコンバータを適用した場合は、同じように平滑コンデンサで分圧された中性点の電位は電源周波数の3倍の周波数で変動する。 In a power converter having a neutral point in a DC voltage like a conventionally used three-level inverter, for example, when an AC motor is driven by a three-level inverter, a neutral point divided by a smoothing capacitor is used. Is known to fluctuate at a frequency three times the AC motor drive frequency. This occurs because the power supplied from the positive DC section to the three-level inverter is not instantaneously equal to the power supplied from the negative DC section to the three-level inverter. In the same way, when a three-level converter is applied to the converter side, the potential at the neutral point divided by the smoothing capacitor similarly fluctuates at a frequency three times the power supply frequency.
このように中性点電位が変動すると、交流電動機の駆動波形が乱れ、損失の増加、トルク脈動の増大、制御の不安定化などの諸問題が生じる。 When the neutral point potential fluctuates in this way, the drive waveform of the AC motor is disturbed, causing various problems such as increased loss, increased torque pulsation, and unstable control.
上記問題を解決するため、中性点の電位変動に応じて電圧補償制御を行うような対策や、平滑コンデンサの容量を上げて中性点電位の変動を抑える対策が採用されてきた。しかしながら、前者の制御による対策は、装置に電圧余裕がある状態でのみ効果があるなどその適用に限界があり、また後者の対策は装置が大型化するなどの問題があった。 In order to solve the above problems, measures have been adopted in which voltage compensation control is performed in response to potential fluctuations at the neutral point, and countermeasures for suppressing fluctuations in the neutral point potential by increasing the capacity of the smoothing capacitor. However, the countermeasure by the former control is limited in its application such as being effective only when the apparatus has a voltage margin, and the latter countermeasure has a problem that the apparatus is enlarged.
また、このような問題に対し、適用上の制約を回避すべく、中性点抑制用の回路を追加するような提案も為されている(例えば特許文献1参照。)。
特許文献1に示された手法は、中性点からリアクトル及び半導体スイッチを介し正側電源及び負側電源に接続される回路を設け、中性点電位の変動に応じて半導体スイッチの導通制御を行うようにしたものであるが、制御が複雑であるばかりでなく、リアクトルが必要なため、必ずしも簡便な解決策とは言えなかった。
The technique disclosed in
従って本発明の目的は、制御上の制約がなく且つ簡便な制御によって中性点電位変動を抑制できる電力変換装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a power converter that can suppress neutral point potential fluctuations by simple control without any restriction on control.
上記目的を達成するため、本発明の電力変換装置は、交流電源から変圧器を介して入力される交流を直流に変換する2レベルコンバータと、この2レベルコンバータの出力の直流電圧を2分割し、3レベルの直流電圧を得るように接続された正側及び負側の平滑コンデンサと、前記3レベルの直流電圧を交流に変換する3レベルインバータと、前記変圧器の2次側中性点と前記正側及び負側の平滑コンデンサの中性点との間に設けられた双方向通電可能な半導体スイッチと、前記正側及び負側の平滑コンデンサの電気量を検出する検出器と、この検出器で検出された電気量に応じて、前記正側及び負側の平滑コンデンサの中性点の電圧を一定に保つように前記半導体スイッチの通電方向を制御する制御手段とを具備してなることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a power converter according to the present invention divides a DC voltage input from an AC power source through a transformer into a DC voltage, and a DC voltage output from the two-level converter in two. A positive-side and negative-side smoothing capacitor connected to obtain a three-level DC voltage; a three-level inverter that converts the three-level DC voltage into an alternating current; and a secondary-side neutral point of the transformer; A semiconductor switch provided between neutral points of the positive and negative smoothing capacitors and capable of bidirectional energization, a detector for detecting the amount of electricity of the positive and negative smoothing capacitors, and this detection Control means for controlling the energization direction of the semiconductor switch so as to keep the voltage at the neutral point of the positive and negative smoothing capacitors constant according to the amount of electricity detected by the detector. As a feature That.
本発明によれば、中性点電位の変動に応じて、変圧器の2次側中性点と3レベルの直流の中性点との間に設けられた導体スイッチの通電方向を制御しているので、制御上の制約がなく且つ簡便な制御によって中性点電位変動を抑制できる電力変換装置を提供することができる。 According to the present invention, the direction of energization of the conductor switch provided between the secondary neutral point of the transformer and the three-level DC neutral point is controlled according to the fluctuation of the neutral point potential. Therefore, it is possible to provide a power conversion apparatus that can suppress neutral point potential fluctuations by simple control without any restriction on control.
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例1の電力変換装置の回路構成図である。 1 is a circuit configuration diagram of a power conversion device according to a first embodiment of the present invention.
図1に示す様に、3相交流電源から変圧器1を介し、パワーデバイスをブリッジ接続して構成された2レベルコンバータ2に交流電力が供給される。この2レベルコンバータ2の直流出力部には、正側の平滑コンデンサ3A及び負側の平滑コンデンサ3Bから成る直列回路が接続され、2レベルコンバータ2の出力電圧を2分割している。2レベルコンバータ2の出力電圧と平滑コンデンサ3A及び3Bの中性点の電圧とから成る3レベル直流入力を3レベルインバータ4で3レベルの交流出力に変換し、交流電動機5を駆動している。3レベルインバータ4は、直列接続されたパワーデバイスをブリッジ接続し、夫々の直列接続されたパワーデバイスの中点をダイオードにより中性点電位にクランプするように構成されている。
As shown in FIG. 1, AC power is supplied from a three-phase AC power source to a two-level converter 2 configured by bridge-connecting power devices via a
尚、2レベルコンバータ2の入力の電気量及び3レベルインバータ4の出力の電気量は、夫々の制御部により制御されているが、図1ではこの制御部の図示を省略している。 The amount of electricity input to the two-level converter 2 and the amount of electricity output from the three-level inverter 4 are controlled by the respective control units, but this control unit is not shown in FIG.
変圧器1の2次巻線の中性点と平滑コンデンサ3A及び3Bから成る直列回路の中性点との間には、パワーデバイスα及びβを逆並列に接続した半導体スイッチ6が設けられている。半導体スイッチ6のパワーデバイスαは変圧器1の2次巻線の中性点から平滑コンデンサ3A及び3Bから成る直列回路の中性点へ電流が流れ込む方向のスイッチであり、パワーデバイスβはその逆である。平滑コンデンサ3A及び3Bの両端電圧は、電圧検出器7A及び7Bにより夫々検出され、中性点制御回路8の入力となる。中性点制御回路8は電圧検出器7A及び7Bで検出された電圧に応じて半導体スイッチ6を制御するように構成されている。
Between the neutral point of the secondary winding of the
以下に上記構成における本発明の電力変換装置の動作について説明する。 The operation of the power conversion device of the present invention having the above configuration will be described below.
前述したように、平滑コンデンサ3A及び3Bから成る直列回路の中性点の電位は、3レベルインバータ4の出力周波数の3倍の周波数で変動する。この中性点電位の変動分の振幅は、平滑コンデンサ3A及び3Bの両端の電圧の差分に相当するので、電圧検出器7A及び7Bによって検出された電圧を夫々EA及びEBとし、中性点制御回路8で差電圧EA−EBを求める。中性点制御回路8は、この差電圧EA−EBが第1の所定値よりも大きいとき、半導体スイッチ6のパワーデバイスαをONさせ、変圧器1の中性点から平滑コンデンサ3A及び3Bから成る直列回路の中性点に電流を流し、負側の平滑コンデンサ3Bの両端の直流電圧EBを上昇させるようにする。また逆に、差電圧EA−EBが第2の所定値よりも小さいとき、半導体スイッチ6のパワーデバイスβをONさせ、平滑コンデンサ3A及び3Bから成る直列回路の中性点から変圧器1の中性点に電流を流し、負側の平滑コンデンサ3Aの両端の直流電圧EAを上昇させるようにする。この制御を繰り返す事により、2分圧した直流電圧を一定に保つことができる。
As described above, the potential at the neutral point of the series circuit composed of the
尚、上記の制御において、第1の所定値と第2の所定値は同一の値でも良いが、制御の安定化のため第1の所定値を第2の所定値より大きく設定しておいても良い。この考え方は以下の各実施例においても同様である。 In the above control, the first predetermined value and the second predetermined value may be the same value, but the first predetermined value is set to be larger than the second predetermined value in order to stabilize the control. Also good. This concept is the same in the following embodiments.
また、2レベルコンバータ2を2レベルでなく3レベルに構成すると、平滑コンデンサ3A及び3Bから成る直列回路の中性点の電位は、電源周波数の3倍の周波数の変動分も加わるが、この変動分についても本実施例の半導体スイッチ6を同様に制御することにより2分圧した直流電圧を一定に保つことが可能となる。
If the 2-level converter 2 is configured at 3 levels instead of 2 levels, the potential at the neutral point of the series circuit consisting of the
以上説明したように、本発明によれば、中性点電圧の変動に応じて半導体スイッチ6を制御することにより、制御上の制約がなく且つ簡便な制御によって中性点電位変動を抑制できる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, by controlling the semiconductor switch 6 according to the fluctuation of the neutral point voltage, there is no control restriction and the electric power that can suppress the fluctuation of the neutral point potential by simple control. A conversion device can be provided.
図2は本発明の実施例2に係る電力変換装置の回路構成図である。この実施例2の各部について、図1の実施例1に係る電力変換装置の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。この実施例2が実施例1と異なる点は、電圧検出器7A及び7Bに代え、平滑コンデンサ3A及び3Bに流れる電流を夫々検出する電流検出器9A及び9Bを設け、その検出信号を中性点制御回路8Aの入力とするようにした点である。
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of the power conversion apparatus according to the second embodiment of the present invention. About each part of this Example 2, the same part as each part of the power converter device which concerns on Example 1 of FIG. 1 is shown with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted. The second embodiment differs from the first embodiment in that instead of the
平滑コンデンサ3A及び3Bに流れ込む電流IA及びIBを夫々電流検出器9A及び9Bで検出し、これを中性点制御回路8Aで比較して差電流IA−IBを求める。中性点制御回路8Aはこの差電流IA−IBが第1の所定値よりも大きいとき、半導体スイッチ6のパワーデバイスαをONさせ、変圧器1の中性点から平滑コンデンサ3A及び3Bから成る直列回路の中性点に電流を流し、負側の平滑コンデンサ3Bの両端の直流電圧EBを上昇させるようにする。また逆に、差電流IA−IBが第2の所定値よりも小さいとき、半導体スイッチ6でパワーデバイスβをONさせ、平滑コンデンサ3A及び3Bから成る直列回路の中性点から変圧器1の中性点に電流を流し、正側の平滑コンデンサ3Aの両端の直流電圧EAを上昇させるようにする。
Currents IA and IB flowing into the
平滑コンデンサ3A及び3Bに流れ込む電流IA及びIBは平滑コンデンサ3A及び3Bの両端の直流電圧EA及びEBに夫々比例するので、以上の制御を繰り返す事により、2分圧した直流電圧を一定に保つことが可能となる。
Since the currents IA and IB flowing into the
図3は本発明の実施例3に係る電力変換装置の回路構成図である。この実施例3の各部について、図1の実施例1に係る電力変換装置の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。この実施例3が実施例1と異なる点は、平滑コンデンサ3A及び3Bに流れる電流を夫々検出する電流検出器9A及び9Bを設け、既に設けてある電圧検出器7A及び7Bの検出信号に加え、電流検出器9A及び9Bの検出信号も中性点制御回路8Bの入力とするようにした点である。
FIG. 3 is a circuit configuration diagram of the power conversion apparatus according to the third embodiment of the present invention. About each part of this Example 3, the same part as each part of the power converter device which concerns on Example 1 of FIG. 1 is shown with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted. The third embodiment is different from the first embodiment in that
中性点制御回路8Bの動作は以下の通りである。
The operation of the neutral
まず、電圧検出器7A及び7Bによって検出された電圧を夫々EA及びEBとし、差電圧EA−EBを求めるのは実施例1の場合と同様である。また、平滑コンデンサ3A及び3Bに流れ込む電流IA及びIBを夫々電流出器9A及び9Bで検出し、差電流IA−IBを求めるのも実施例2の場合と同様である。
First, the voltages detected by the
そこで、差電圧EA−EBが第1の所定値より大きく、且つ差電流IA−IBが第2の所定値より大きいとき、中性点制御回路8Bは半導体スイッチ5のパワーデバイスαをONさせ、変圧器1の中性点から平滑コンデンサ3A及び3Bから成る直列回路の中性点に電流を流し、負側の平滑コンデンサ3Bの両端の直流電圧EBを上昇させるようにする。また、差電圧EA−EBが第3の所定値より小さく、且つ差電流IA−IBが第4の所定値より小さいとき、中性点制御回路8Bは半導体スイッチ6のパワーデバイスβをONさせ、平滑コンデンサ3A及び3Bから成る直列回路の中性点から変圧器1の中性点に電流を流し、正側の平滑コンデンサ3Aの両端の直流電圧EAを上昇させるようにする。
Therefore, when the differential voltage EA-EB is larger than the first predetermined value and the differential current IA-IB is larger than the second predetermined value, the neutral
このように、差電圧と差電流のAND条件で半導体スイッチ6を制御するようにすれば、より確実に中性点電位変動を抑制することができる。 Thus, if the semiconductor switch 6 is controlled under the AND condition of the differential voltage and the differential current, the neutral point potential fluctuation can be more reliably suppressed.
図4は本発明の実施例4に係る電力変換装置の回路構成図である。この実施例4の各部について、図1の実施例1に係る電力変換装置の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。この実施例4が実施例1と異なる点は、変圧器1の2次巻線の中性点と平滑コンデンサ3A及び3Bから成る直列回路の中性点との間に設けた半導体スイッチ6に代え、交流電動機5の1次巻線の中性点と平滑コンデンサ3A及び3Bから成る直列回路の中性点との間に半導体スイッチ6Aを設け、この半導体スイッチ6Aの制御を中性点制御回路8Cの出力で行うようにした点である。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of the power conversion device according to the fourth embodiment of the present invention. About each part of this Example 4, the same part as each part of the power converter device which concerns on Example 1 of FIG. 1 is shown with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted. The fourth embodiment is different from the first embodiment in that a semiconductor switch 6 is provided between the neutral point of the secondary winding of the
ここでも、実施例1の場合と同様に、電圧検出器7A及び7Bによって検出された電圧を夫々EA及びEBとし、中性点制御回路8Cで差電圧EA−EBを求める。この差電圧EA−EBが第1の所定値よりも大きいとき、中性点制御回路8Cは半導体スイッチ6のパワーデバイスαをONさせ、交流電動機5の中性点から平滑コンデンサ3A及び3Bから成る直列回路の中性点に電流を流し、負側の平滑コンデンサ3Bの両端の直流電圧EBを上昇させるようにする。また逆に、差電圧EA−EBが第2の所定値よりも小さいとき、中性点制御回路8Cは半導体スイッチ6のパワーデバイスβをONさせ、平滑コンデンサ3A及び3Bから成る直列回路の中性点から交流電動機5の中性点に電流を流し、正側の平滑コンデンサ3Aの両端の直流電圧EAを上昇させるようにする。この制御を繰り返す事により、実施例1の場合と同様2分圧した直流電圧を一定に保つことが可能となる。
Here, as in the case of the first embodiment, the voltages detected by the
図5は本発明の実施例5に係る電力変換装置の回路構成図である。この実施例5の各部について、図4の実施例4に係る電力変換装置の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。この実施例5が実施例4と異なる点は、電圧検出器7A及び7Bに代え、平滑コンデンサ3A及び3Bに流れる電流を夫々検出する電流検出器9A及び9Bを設け、その検出信号を中性点制御回路8Dの入力とするようにした点である。
FIG. 5 is a circuit configuration diagram of a power conversion device according to
ここでも実施例2の場合と同様に、平滑コンデンサ3A及び3Bに流れ込む電流IA及びIBを夫々電流出器9A及び9Bで検出し、これを中性点制御回路8Dで比較し、差電流IA−IBを求める。この差電流IA−IBが第1の所定値よりも大きいとき、中性点制御回路8Dは半導体スイッチ6AのパワーデバイスαをONさせ、交流電動機5の中性点から平滑コンデンサ3A及び3Bから成る直列回路の中性点に電流を流し、負側の平滑コンデンサ3Bの両端の直流電圧EBを上昇させるようにする。また逆に、差電流IA−IBが第2の所定値よりも小さいとき、中性点制御回路8Dは半導体スイッチ6AのパワーデバイスβをONさせ、平滑コンデンサ3A及び3Bから成る直列回路の中性点から交流電動機5の中性点に電流を流し、正側の平滑コンデンサ3Aの両端の直流電圧EAを上昇させるようにする。
Here again, as in the case of the second embodiment, the currents IA and IB flowing into the smoothing
平滑コンデンサ3A及び3Bに流れ込む電流IA及びIBは平滑コンデンサ3A及び3Bの両端の直流電圧EA及びEBに夫々比例するので、以上の制御を繰り返す事により、2分圧した直流電圧を一定に保つことが可能となる。
Since the currents IA and IB flowing into the smoothing
図6は本発明の実施例6に係る電力変換装置の回路構成図である。この実施例6の各部について、図4の実施例4に係る電力変換装置の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。この実施例6が実施例4と異なる点は、平滑コンデンサ3A及び3Bに流れる電流を夫々検出する電流検出器9A及び9Bを設け、既に設けてある電圧検出器7A及び7Bの検出信号に加え、電流検出器9A及び9Bの検出信号も中性点制御回路8Eの入力とするようにした点である。
FIG. 6 is a circuit configuration diagram of a power conversion apparatus according to Embodiment 6 of the present invention. About each part of this Example 6, the same part as each part of the power converter device which concerns on Example 4 of FIG. 4 is shown with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted. The sixth embodiment is different from the fourth embodiment in that
中性点制御回路8Eの動作は以下の通りである。 The operation of the neutral point control circuit 8E is as follows.
まず、電圧検出器7A及び7Bによって検出された電圧を夫々EA及びEBとし、差電圧EA−EBを求めるのは実施例4の場合と同様である。また、平滑コンデンサ3A及び3Bに流れ込む電流IA及びIBを夫々電流出器9A及び9Bで検出し、差電流IA−IBを求めるのも実施例5の場合と同様である。
First, the voltages detected by the
そこで、差電圧EA−EBが第1の所定値より大きく、且つ差電流IA−IBが第2の所定値より大きいとき、中性点制御回路8Eは半導体スイッチ6AのパワーデバイスαをONさせ、交流電動機5の中性点から平滑コンデンサ3A及び3Bから成る直列回路の中性点に電流を流し、負側の平滑コンデンサ3Bの両端の直流電圧EBを上昇させるようにする。また、差電圧EA−EBが第3の所定値より小さく、且つ差電流IA−IBが第4の所定値より小さいとき、中性点制御回路8Eは半導体スイッチ6のパワーデバイスβをONさせ、平滑コンデンサ3A及び3Bから成る直列回路の中性点から交流電動機5の中性点に電流を流し、正側の平滑コンデンサ3Aの両端の直流電圧EAを上昇させるようにする。
Therefore, when the differential voltage EA-EB is larger than the first predetermined value and the differential current IA-IB is larger than the second predetermined value, the neutral point control circuit 8E turns on the power device α of the semiconductor switch 6A, A current is passed from the neutral point of the
このように、差電圧と差電流のAND条件で半導体スイッチ6を制御するようにすれば、第3の実施例の場合と同様に、より確実に中性点電位変動を抑制することができる。 Thus, if the semiconductor switch 6 is controlled under the AND condition of the difference voltage and the difference current, the neutral point potential fluctuation can be more reliably suppressed as in the case of the third embodiment.
図7は本発明の実施例7に係る電力変換装置の回路構成図である。この実施例7の各部について、図1の実施例1に係る電力変換装置の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。この実施例7が実施例1と異なる点は、2レベルコンバータ2に代えて3レベルコンバータ2Aを設けた点、また、3レベルインバータ4及び交流電動機5の図示を省略した点である。3レベルコンバータ2Aは、実施例1の3レベルインバータ4と同様、直列接続されたパワーデバイスをブリッジ接続し、夫々の直列接続されたパワーデバイスの中点をダイオードにより中性点電位にクランプするように構成されている。
FIG. 7 is a circuit configuration diagram of the power conversion device according to the seventh embodiment of the present invention. About each part of this Example 7, the same part as each part of the power converter device which concerns on Example 1 of FIG. 1 is shown with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted. The seventh embodiment differs from the first embodiment in that a three-
尚、図7においては、3レベルコンバータ2Aの負荷の図示を省略しているが、例えば負荷として直流リアクトルを接続すれば、無効電力補償装置を構成することが可能である。
In FIG. 7, the load of the three-
前述したように、平滑コンデンサ3A及び3Bから成る直列回路の中性点の電位は、電源周波数の3倍の周波数で変動する。この中性点電位の変動分の振幅は、平滑コンデンサ3A及び3Bの両端の電圧の差分に相当するので、実施例1の場合と同様に、電圧検出器7A及び7Bによって検出された電圧を夫々EA及びEBとし、中性点制御回路8で差電圧EA−EBを求める。この差電圧EA−EBが第1の所定値よりも大きいとき、中性点制御回路8は半導体スイッチ6のパワーデバイスαをONさせ、変圧器1の中性点から平滑コンデンサ3A及び3Bから成る直列回路の中性点に電流を流し、負側の平滑コンデンサ3Bの両端の直流電圧EBを上昇させるようにする。また逆に、差電圧EA−EBが第2の所定値よりも小さいとき、中性点制御回路8は半導体スイッチ6のパワーデバイスβをONさせ、平滑コンデンサ3A及び3Bから成る直列回路の中性点から変圧器1の中性点に電流を流し、正側の平滑コンデンサ3Aの両端の直流電圧EAを上昇させるようにする。この制御を繰り返す事により、2分圧した直流電圧を一定に保つことができる。
As described above, the potential at the neutral point of the series circuit composed of the smoothing
また、実施例2の場合と同様に、電圧検出ではなく電流検出によって半導体スイッチ6の制御を行うようにしても、中性点電位の変動を抑制できる。 Similarly to the case of the second embodiment, even if the semiconductor switch 6 is controlled not by voltage detection but by current detection, fluctuations in the neutral point potential can be suppressed.
更に、実施例3の場合と同様に、電圧検出と電流検出を併用して半導体スイッチ6の制御を行うようにしても、中性点電位の変動を抑制できる。 Further, as in the case of the third embodiment, even if the voltage detection and the current detection are used in combination to control the semiconductor switch 6, fluctuations in the neutral point potential can be suppressed.
1 変圧器
2 2レベルコンバータ
2A 3レベルコンバータ
3A、3B 平滑コンデンサ
4 3レベルインバータ
5 交流電動機
6 半導体スイッチ
7A、7B 電圧検出器
8、8A、8B、8C、8D、8E 中性点制御回路
9A、9B 電流検出器
DESCRIPTION OF
Claims (8)
この2レベルコンバータの出力の直流電圧を2分割し、3レベルの直流電圧を得るように接続された正側及び負側の平滑コンデンサと、
前記3レベルの直流電圧を交流に変換する3レベルインバータと、
前記変圧器の2次側中性点と前記正側及び負側の平滑コンデンサの中性点との間に設けられた双方向通電可能な半導体スイッチと、
前記正側及び負側の平滑コンデンサの電気量を検出する検出器と、
この検出器で検出された電気量に応じて、前記正側及び負側の平滑コンデンサの中性点の電圧を一定に保つように前記半導体スイッチの通電方向を制御する制御手段と
を具備してなる電力変換装置。 A two-level converter for converting alternating current input from an alternating current power source through a transformer into direct current;
The DC voltage at the output of the two-level converter is divided into two, and positive and negative smoothing capacitors connected to obtain a three-level DC voltage;
A three-level inverter that converts the three-level DC voltage into an alternating current;
A bidirectionally energizable semiconductor switch provided between a secondary neutral point of the transformer and a neutral point of the positive and negative smoothing capacitors;
A detector for detecting the amount of electricity of the positive and negative smoothing capacitors;
Control means for controlling the energization direction of the semiconductor switch so as to keep the voltage at the neutral point of the positive and negative smoothing capacitors constant according to the amount of electricity detected by the detector. A power conversion device.
この2レベルコンバータまたは3レベルコンバータの出力に、3レベルの直流電圧を得るように接続された正側及び負側の平滑コンデンサと、
前記3レベルの直流電圧を交流に変換し、その出力で交流電動機を駆動する3レベルインバータと、
前記交流電動機の1次巻線の中性点と前記正側及び負側の平滑コンデンサの中性点との間に設けられた双方向通電可能な半導体スイッチと、
前記正側及び負側の平滑コンデンサの電気量を検出する検出器と、
この検出器で検出された電気量に応じて、前記正側及び負側の平滑コンデンサの中性点の電圧を一定に保つように前記半導体スイッチの通電方向を制御する制御手段と
を具備してなる電力変換装置。 A two-level converter or a three-level converter that converts alternating current input from an alternating current power source through a transformer into direct current;
A smoothing capacitor on the positive and negative sides connected to obtain a three-level DC voltage at the output of the two-level converter or the three-level converter;
A three-level inverter that converts the three-level DC voltage into alternating current and drives an alternating-current motor with the output;
A bidirectionally energizable semiconductor switch provided between a neutral point of the primary winding of the AC motor and a neutral point of the positive and negative smoothing capacitors;
A detector for detecting the amount of electricity of the positive and negative smoothing capacitors;
Control means for controlling the energization direction of the semiconductor switch so as to keep the voltage at the neutral point of the positive and negative smoothing capacitors constant according to the amount of electricity detected by the detector. A power conversion device.
この3レベルコンバータの出力に接続された正側及び負側の平滑コンデンサと、
前記変圧器の2次側中性点と前記正側及び負側の平滑コンデンサの中性点との間に設けられた双方向通電可能な半導体スイッチと、
前記正側及び負側の平滑コンデンサの電気量を検出する検出器と、
この検出器で検出された電気量に応じて、前記正側及び負側の平滑コンデンサの中性点の電圧を一定に保つように前記半導体スイッチの通電方向を制御する制御手段と
を具備してなる電力変換装置。 A three-level converter that converts AC input from an AC power source through a transformer into three-level DC;
Positive and negative smoothing capacitors connected to the output of the three-level converter;
A bidirectionally energizable semiconductor switch provided between a secondary neutral point of the transformer and a neutral point of the positive and negative smoothing capacitors;
A detector for detecting the amount of electricity of the positive and negative smoothing capacitors;
Control means for controlling the energization direction of the semiconductor switch so as to keep the voltage at the neutral point of the positive and negative smoothing capacitors constant according to the amount of electricity detected by the detector. A power conversion device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003336186A JP4279640B2 (en) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | Power converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003336186A JP4279640B2 (en) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | Power converter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005110336A JP2005110336A (en) | 2005-04-21 |
JP4279640B2 true JP4279640B2 (en) | 2009-06-17 |
Family
ID=34532401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003336186A Expired - Lifetime JP4279640B2 (en) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | Power converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4279640B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2325994A2 (en) | 2009-11-17 | 2011-05-25 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd. | Power conversion equipment |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5146011B2 (en) * | 2008-02-28 | 2013-02-20 | ダイキン工業株式会社 | Direct AC power converter |
JP5332853B2 (en) * | 2009-04-16 | 2013-11-06 | 富士電機株式会社 | Power conversion system |
FR2959365B1 (en) * | 2010-04-26 | 2012-04-20 | Mge Ups Systems | CONVERTER DEVICE AND POWER SUPPLY WITHOUT INTERRUPTION EQUIPPED WITH SUCH A DEVICE |
EP2413489B1 (en) | 2010-07-30 | 2013-09-11 | Vinotech Holdings S.à.r.l. | Highly efficient half-bridge DC/AC converter |
JP2013169114A (en) * | 2012-02-16 | 2013-08-29 | Toshiba Corp | Power conversion device |
CN103312185B (en) * | 2012-03-14 | 2015-09-02 | 台达电子工业股份有限公司 | Power supply change-over device |
CN103151931A (en) * | 2013-01-30 | 2013-06-12 | 西安爱科赛博电气股份有限公司 | No-voltage no-current three-level inverters direct current converter circuit |
EP3343745B1 (en) * | 2016-12-29 | 2020-07-15 | MICROTEC S.r.l. | Inverter-generator apparatus |
-
2003
- 2003-09-26 JP JP2003336186A patent/JP4279640B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2325994A2 (en) | 2009-11-17 | 2011-05-25 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd. | Power conversion equipment |
JP2011109789A (en) * | 2009-11-17 | 2011-06-02 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Power conversion equipment |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005110336A (en) | 2005-04-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5995139B2 (en) | Bidirectional DC / DC converter | |
JP5226183B2 (en) | Multi-level power converter | |
US7679213B2 (en) | AC to DC converter circuit | |
US10128739B2 (en) | Power conversion device | |
JP6050127B2 (en) | Power converter | |
JP5939411B2 (en) | Power converter | |
JP6771693B1 (en) | Power converter | |
CN111357186B (en) | Power conversion system | |
WO2016059969A1 (en) | Active filter and alternating current-direct current conversion device | |
WO2013073678A1 (en) | Neutral-point-clamped multilevel power conversion device | |
JP4279640B2 (en) | Power converter | |
JP2009177935A (en) | Dc power supply | |
US20110222317A1 (en) | Converter circuit and unit and system comprising such converter circuit | |
US20170288574A1 (en) | Neutral point regulator hardware for a multi-level drive | |
JPH04121065A (en) | Control method for power converter, power converter employing the control method and rolling control system | |
JP5147624B2 (en) | Inverter device | |
KR20040105605A (en) | Power supply for arc-applied equipment | |
JP4892920B2 (en) | Inverter device | |
JPWO2015052743A1 (en) | Power converter | |
JP4594218B2 (en) | Inverter power supply and inverter system | |
JP7492441B2 (en) | Switching power supply device, control device thereof, and control method | |
JP2019198170A (en) | Power converter | |
JPWO2015162732A1 (en) | Power supply device and control device | |
JP4517762B2 (en) | Switching control method, rectifier, and drive system | |
KR101936564B1 (en) | Apparatus for controlling multilevel inverter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060623 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090213 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090217 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090312 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120319 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4279640 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120319 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130319 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130319 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140319 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |