JP5245903B2 - 電力変換装置の冷却システム - Google Patents
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Description
図1は第1の実施の形態に係る電力変換装置およびその冷却システムを示すブロック図、図2は回転数指令回路の構成例を示す図である。
閉鎖型電力変換ユニット10の内部における空気の冷却は、閉鎖型電力変換ユニット10内の空気をファン22で循環させ、この循環空気の通路に吸熱フィン21を設置し、この吸熱フィン21で空気の熱量を吸熱することによって行われる。吸熱フィン21で吸熱した熱は、熱的に接続した冷却体20に移動し、さらに冷媒に移動して外部の放熱器23で放熱する。
Ta=Tf+Rth0×Q・・・(1)
で表すことができる。この式から、内部空気温度Taを調節するためには、冷却体20の温度Tfを調節すればよいことになる。
ここで、熱伝達率hを調節する具体例としては、電動機制御回路28は、その比例積分調節器によって、閉鎖型電力変換ユニット10の内部の空気温度が所定値となるように、電動機付きポンプ25の電動機の回転数を制御する。その結果として、冷却体20に流す冷媒量が調節されることになり、これによって、冷却体20と冷媒間の熱伝達率hが調節されることになる。すなわち、電動機制御回路28は、空気温度が設定温度よりも高くなったときは、電動機付きポンプ25の回転数を高くし、空気温度が設定値よりも低くなったときは電動機付きポンプ25の回転数を低くするように制御する。
図3は第2の実施の形態に係る電力変換装置の冷却システムを示すブロック図、図4は電動機制御回路の第1の構成例を示す図、図5は電動機制御回路の第2の構成例を示す図である。なお、この図3において、図1に示した構成要素と同じまたは均等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
10,10a,10b,・・・,10n 閉鎖型電力変換ユニット
11 電力半導体
12 電力変換器制御回路
20 冷却体
21 吸熱フィン
22 ファン
23 放熱器
24 配管
25 電動機付きポンプ
26 温度センサ
27 回転数指令回路
28 電動機制御回路
29 回転数調節回路
30 温度設定部
31 平均回転数指令演算回路
32 電動機駆動回路
33 最高回転数指令選択回路
40 多相電動機
Claims (3)
- 電力半導体を有する電力変換器と、前記電力変換器の出力を所望の値に制御する電力変換器制御回路とを含む閉鎖型電力変換ユニットを備えた電力変換装置の冷却システムにおいて、
前記電力半導体が搭載される冷却体と、
外部に設置された放熱器と、
前記冷却体と前記放熱器との間で冷媒を循環させる電動機付きポンプと、
前記冷却体に熱的に接続されて前記閉鎖型電力変換ユニット内の空気の熱を吸熱する吸熱器と、
前記閉鎖型電力変換ユニット内で空気を循環させるファンと、
前記閉鎖型電力変換ユニット内の空気温度を検出する温度センサと、
前記温度センサで検出した空気温度と設定温度とから回転数指令値を演算する回転数指令回路と、
前記回転数指令回路の出力を指令値として前記電動機付きポンプの回転数を駆動制御する電動機制御回路と、
を備え、前記電動機付きポンプの回転数が前記閉鎖型電力変換ユニット内の空気温度を所定値に保つように制御されることを特徴とする電力変換装置の冷却システム。 - 前記電力変換装置は、複数の前記閉鎖型電力変換ユニットを備え、
すべての前記閉鎖型電力変換ユニット内の前記冷却体は、冷媒が循環するように前記放熱器に接続され、
前記電動機制御回路は、すべての前記閉鎖型電力変換ユニットの前記回転数指令回路が出力した回転数指令値の平均値を指令値として前記電動機付きポンプの回転数を駆動制御するようにした請求項1記載の電力変換装置の冷却システム。 - 前記電力変換装置は、複数の前記閉鎖型電力変換ユニットを備え、
すべての前記閉鎖型電力変換ユニット内の前記冷却体は、冷媒が循環するように前記放熱器に接続され、
前記電動機制御回路は、すべての前記閉鎖型電力変換ユニットの前記回転数指令回路が出力した回転数指令値のうちの最高値を指令値として前記電動機付きポンプの回転数を駆動制御するようにした請求項1記載の電力変換装置の冷却システム。
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