JP5971685B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
(1)複数のスイッチング素子をフルブリッジ接続すると共に、これら複数のスイッチング素子に接続された充電対象の直流コンデンサを有するインバータ回路と、このインバータ回路に設けられた直流コンデンサに充電する電源と、この直流コンデンサ充電時に電流を制限する充電抵抗と、この充電抵抗と並列に接続された短絡スイッチを有する電力変換装置である。
図1を用いて第1実施形態を説明する。本実施形態は、充電コンデンサを有するダイオードクランプ型のフルブリッジインバータ1、コンデンサの充電時に電流を制限する充電抵抗2、充電後に充電抵抗を短絡する短絡スイッチ3、単相交流電源4、電力変換装置を単相交流電源4と連系するリアクトル5から構成されている。
図5を用いて第2実施形態を説明する。本実施形態は、3つの単相インバータ6〜8と、充電抵抗9、短絡スイッチ10、単相交流電源11、リアクトル12から構成される。
図8と図9を用いて第3実施形態を説明する。本実施形態は、図8に示すように、6つの単相インバータ13〜18と三相交流電源25を備える。三相交流源電源25の各相には、それぞれ充電抵抗19〜21、短絡スイッチ22〜24、リアクトル26〜28が接続されている。
図10を用いて第4実施形態を説明する。本実施形態は、図8及び図9に示す第3実施形態おける各相の電力変換装置の交流出力の一端に、直流コンデンサc301を有する3相インバータ29を接続したものである。この3相インバータ29は、直列に接続された各相の素子sw301とsw302、sw303とsw304、sw305とsw306に対して、直流コンデンサc301を並列に接続したものである。
図11を用いて第5実施形態を説明する。本実施形態は、8つの直流チョッパと充電抵抗36、短絡スイッチ37、直流電源38から構成される。第1段目の4つの直流チョッパ35a〜35dは直列に接続され、第2段目の直流チョッパ35a〜35dも直列に接続されている。これら直列に接続された第1段目の直流チョッパ34a〜34dと、第2段目の直流チョッパ35a〜35dは、並列に接続されている。これら第1段目と第2段目の直流チョッパと並列に、充電抵抗36、短絡スイッチ37、直流電源38が設けられている。
図12を用いて第6実施形態を説明する。本実施形態は、8つの直流チョッパと充電抵抗36、短絡スイッチ37、単相交流電源39、リアクトル40から構成される。
(1)各実施形態で説明した回路を組み合わせた電力変換装置においても、特定のスイッチング素子をオンすることで、特定の直流コンデンサを充電しないようにする、または特定の直流コンデンサを入力電圧の最大値まで充電することが可能である。
2…充電抵抗
3…充電抵抗短絡スイッチ
4…単相交流電源
5…リアクトル
sw001〜306…スイッチング素子
d001〜016…ダイオード
c001…上側直流コンデンサ
c002…下側直流コンデンサ
6〜8…単相インバータ
9…充電抵抗
10…充電抵抗短絡スイッチ
11…単相交流電源
12…リアクトル
13〜18…単相インバータ
19〜21…充電抵抗
22〜24…短絡スイッチ
25…三相交流電源
26〜28…リアクトル
29…三相インバータ
30…充電抵抗
31…短絡スイッチ
32…三相交流電源
33…リアクトル
34a〜34d,35a〜35d…直流チョッパ
36…充電抵抗
37…短絡スイッチ
38…直流電源
39…単相交流電源
40…リアクトル
Claims (9)
- 複数のスイッチング素子をフルブリッジ接続すると共に、これら複数のスイッチング素子に接続された充電対象の直流コンデンサを有するインバータ回路と、このインバータ回路に設けられた直流コンデンサに充電する電源と、この直流コンデンサ充電時に電流を制限する充電抵抗と、この充電抵抗と並列に接続された短絡スイッチを有する電力変換装置において、
前記充電用電源に対して、前記インバータ回路が複数段接続され、
各段のインバータ回路における充電対象の直流コンデンサの定格直流電圧及びコンデンサ容量が、少なくとも一部のインバータ回路において、他のインバータ回路の定格直流電圧及びコンデンサ容量と異なるものであり、
各インバータ回路に設けられた複数のスイッチング素子には、それぞれのスイッチング素子を独立してオン・オフする制御装置が設けられていることを特徴とする電力変換装置。 - 前記インバータ回路が、ダイオードクランプ型の単相インバータであることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記インバータ回路が、フルブリッジ接続された4つのスイッチング素子と、これに並列に接続された充電対象の直流コンデンサを有する単相インバータであることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記複数段のインバータ回路が複数相分設けられ、
各相のインバータ回路の一端が、複数相を有する充電電源の各相にそれぞれ充電抵抗及び短絡スイッチを介して接続され、
各相のインバータ回路の他端が互いに接続されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電力変換装置。 - 各相のインバータ回路の他端が、複数相から成るインバータの各相を介して互いに接続され、
前記複数相から成るインバータが、各相の複数のスイッチング素子と、これら複数のスイッチング素子と並列に接続された充電対象の直流コンデンサを有し、
前記複数相から成るインバータの各スイッチング素子が、前記制御装置によってオン・オフされることを特徴とする請求項4に記載の電力変換装置。 - 直列に接続された複数のスイッチング素子と、これら複数のスイッチング素子と並列に接続された充電対象の直流コンデンサを有するチョッパ回路と、このチョッパ回路に設けられた直流コンデンサに充電する電源と、この直流コンデンサ充電時に電流を制限する充電抵抗と、この充電抵抗と並列に接続された短絡スイッチを有する電力変換装置において、
前記充電用電源に対して、前記チョッパ回路が複数段接続され、
各チョッパ回路に設けられた複数のスイッチング素子には、それぞれのスイッチング素子を独立してオン・オフする制御装置が設けられていることを特徴とする電力変換装置。 - 前記複数段のチョッパ回路が複数並列に接続され、
これら並列に接続された複数のチョッパ回路に対して、充電用の直流電源、充電抵抗及び短絡スイッチが並列に接続されていることを特徴とする請求項6に記載の電力変換装置。 - 前記複数段のチョッパ回路が複数並列に接続され、
これら並列に接続された複数のチョッパ回路に対して、充電用の単相交流電源、充電抵抗及び短絡スイッチが並列に接続されていることを特徴とする請求項6に記載の電力変換装置。 - 各段のチョッパ回路における充電対象の直流コンデンサの定格直流電圧及びコンデンサ容量が、少なくとも一部のチョッパ回路において、他のチョッパ回路の定格直流電圧及びコンデンサ容量と、同一あるいは異なることを特徴とする請求項6乃至請求項8のいずれに記載の電力変換装置。
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