JPS60131076A - Power converter - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To suppress a surge voltage to a low value by coating an insulating cover on positive and negative pole electrode sides, closely contacting flat portions of flat mesh copper wirings except a connecting end and wiring them. CONSTITUTION:Flat mesh copper wirings 8a, 8b coated with an insulating cover 9 are used as connecting wirings of a capacitor 3 with transistor modules 4a, 4b. Further, both are clamped by a cable clamp sold in the market to closely contact the flat surfaces of the wiring 8a, 8b except the connecting end. When the copper wirings are used as connecting wirings, the inductance of a line decreases, and a surge voltage when the transistor is turned OFF can be suppressed to a low value.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はコンバータの整流出力を平滑するコンデンサに
、トランジスタをブリッジ接続したインバータが接続さ
れ、このインバータをパルス幅変調制御することによっ
て可変電圧、可変周波数（Ｖ、　Ｖ、Ｖ、　Ｆ）の交流
を負荷に供給する電力変換装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an inverter in which transistors are bridge-connected to a capacitor that smoothes the rectified output of a converter, and by pulse width modulation control of this inverter, variable voltage and variable This invention relates to a power conversion device that supplies alternating current at frequencies (V, V, V, F) to a load.

〔従来技術〕[Prior art]

この種の従来の電力変換装置は第１図に示すように、ダ
イオードで構成されたコンバータ（２）がノーヒユーズ
ブレーカ（１）を介して三相交流電源に接続され、この
コンバータ（２）の出力端には平滑コンデンサ（８）と
、トランジスタおよびダイオードで構成されたインバー
タ（４）とが接続されている。As shown in Figure 1, this type of conventional power conversion device has a converter (2) made up of diodes connected to a three-phase AC power source via a no-fuse breaker (1). A smoothing capacitor (8) and an inverter (4) composed of a transistor and a diode are connected to the output end.

ここで、コンバータ（２）は三相交流を整流して出力し
、平滑コンデンサ（３）はこの榮流出力を平滑して一定
の直流電圧をインバータ（４）に加えている。Here, the converter (2) rectifies and outputs three-phase alternating current, and the smoothing capacitor (3) smoothes this output and applies a constant direct current voltage to the inverter (4).

インバータ（４）は、ブリッジ接続されたトランジスタ
を図示しない制御回路を用いてパルス幅変調制御するこ
とにより、一定の直流電圧を可変電圧、可変周波数の交
流に変換して負荷としての誘導電動４ｉｐｌ　Ｋ加えて
これを速度制御している。The inverter (4) performs pulse width modulation control of bridge-connected transistors using a control circuit (not shown) to convert a constant DC voltage into a variable voltage, variable frequency AC, and generates an induction motor 4ipl K as a load. In addition, the speed is controlled.

ところで、この車力変換装置は第１図からも明らかなよ
うに、コンバータ（２）の出力端にインバータ（４）の
入力端を接続し、さらに、このインバータ（４）の入力
端に平滑コンデンサ（８）を接続しているが、平滑コン
デンサ（３）およびインバータ（４）の接続線として高
圧ビニール電線（Ｈ工Ｖビニール電線）を使用すると線
路のインダクタンスが比較的大きくなり、インバータ（
４）のスイッチング時にこれを構成するトランジスタの
コレクターエミッタ間電圧ｖｃｚが瞬間的に大きくなる
ことがある。By the way, as is clear from Fig. 1, this vehicle power conversion device connects the input end of an inverter (4) to the output end of the converter (2), and also connects a smoothing capacitor to the input end of the inverter (4). (8), but if high-voltage vinyl wire (H-work V vinyl wire) is used as the connecting wire for the smoothing capacitor (3) and inverter (4), the inductance of the line will be relatively large, and the inverter (
During the switching of 4), the collector-emitter voltage vcz of the transistor constituting this may momentarily increase.

第２図はインバータスイッチング時のコレクタ・エミッ
タ間’を圧Ｖ。８とコレクタ電流工。トノ関係を示した
もので、時刻ｔ□にてオン動作させ、時刻ｔ、にてオン
動作させたものとすると、時刻ｔ２の直後にコレクタ・
エミッタ間電圧Ｖ。８が瞬間に大きくなり、つまり、ザ
ージ電圧が発生する。Figure 2 shows the voltage V between collector and emitter during inverter switching. 8 and collector electrician. This figure shows the relationship between the collector and the collector, assuming that it is turned on at time t□ and turned on at time t.
Emitter voltage V. 8 increases instantaneously, that is, a surge voltage is generated.

このことを予期して逆方向破壊電圧の大きいトランジス
タを用いるがこれでもなお絶縁破壊が起こシ、インバー
タを故障させることがあった。In anticipation of this, a transistor with a high reverse breakdown voltage is used, but even with this, dielectric breakdown still occurs, sometimes causing the inverter to fail.

この不具合を解消するには線路のインダクタンスをでき
るたけ低く抑える必要があシ、そのためには次の方法が
考えられる。To eliminate this problem, it is necessary to keep the line inductance as low as possible, and the following methods can be considered for this purpose.

（１）インバータおよび平滑コンデンサ間の配線長を極
力短かくする。(1) Make the wiring length between the inverter and smoothing capacitor as short as possible.

（２）接−電線の断面積を大きくすると共に、正極側お
よび負＠Ａ側の接続線を近距離で対向させる。(2) Increasing the cross-sectional area of the grounding wire and arranging the positive electrode side and negative @A side connecting wires to face each other at a short distance.

第６図はこれらの対策を講じた例で、直列接続される２
個の平滑コンデンサ（３）と、インバータ（４）を構成
するトランジスタモジュール（４ａ）トの接続線として
帯状の銅バー（６ａ）、　（６ｂ）を用いると共に、こ
れらの鉤バーの平坦面を、絶縁板（７）を介して密接さ
せている。Figure 6 shows an example of taking these measures, with two
Strip-shaped copper bars (6a) and (6b) are used as connection lines between the smoothing capacitors (3) and the transistor module (4a) constituting the inverter (4), and the flat surfaces of these hook bars are They are brought into close contact via an insulating plate (7).

かかる構成によれば、線路のインダクタンスを減少させ
得るものの、銅バー（６ａ）、　（６ｂ）の厚みが大き
いことから、取付誤差および製作誤差があると端子部に
ストレスが加わったり、取付不能になる等、実装上の融
通性に欠け、また、銅バーの形状も複雑になりコスト的
にも高価になるという欠点があった。According to this configuration, although the inductance of the line can be reduced, since the copper bars (6a) and (6b) are thick, if there is an installation error or manufacturing error, stress may be applied to the terminal part or the installation may become impossible. This method lacks flexibility in mounting, and the shape of the copper bar becomes complicated, resulting in high cost.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は上記の欠点を除去する目的でなされたもので、
コンデンサおよびインバータの接続線として平網銅線を
用いると共に、正極側および負極側の少なくとも一方に
絶縁カバーを被せ、かつ、接続端部を除いてこれらの平
網銅線の扁平面を相互に密接させて布線することにより
、銅バーを用いた以上にザージ電圧を低く抑さえ得、且
つ、実装上の融通性を持たせて作業性の向上と併せてコ
ストダウンを図り得る電力変換装置を提案するものであ
る。The present invention was made for the purpose of eliminating the above-mentioned drawbacks.
Flat mesh copper wires are used as connection wires for the capacitor and inverter, and at least one of the positive and negative electrode sides is covered with an insulating cover, and the flat surfaces of these flat mesh copper wires are closely connected to each other except for the connection ends. By wiring the wires in parallel, the surge voltage can be suppressed to a lower level than when using copper bars, and the power conversion device can be made more flexible in terms of mounting, improving workability and reducing costs. This is a proposal.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第４図（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施例の構成を
示す平面図および部分断面図で、第６図と同一の符号を
付したものはそれぞれ同一の要素を示している。そして
、コンデンサ（３）とトランジスタモジュール（４ａ）
、　（４ｂ）との接続線として絶縁カバー（９）を被せ
た平網銅＃　（８ａ）、　（８ｂ）を用いた点、および
、接続端部會除いてこれらの平網銅線（８ａ）、　（８
ｂ）の扁平向が相互に密接するように市販のケーブルク
ランプ（Ｉ用いて両者を締付けた点が第５図と異つてい
る。FIGS. 4(a) and 4(b) are a plan view and a partial sectional view showing the structure of an embodiment of the present invention, and the same reference numerals as in FIG. 6 indicate the same elements. And capacitor (3) and transistor module (4a)
(8a) and (8b) covered with an insulating cover (9) as connection wires with (4b), and these flat mesh copper wires (8a) except for the connection end. , (8
The difference from FIG. 5 is that a commercially available cable clamp (I) was used to tighten both parts so that their flat sides were in close contact with each other.

このように、接続線として平網銅線を用いて、インバー
タを動作させたところ第５図の波形図で示す実験結果が
得られた。すなわち、時刻ｔ、にてトランジスタをオフ
動作させたときのザージ電圧が第２図で示した値よりも
かなシ小さく抑え込まれている。このことは、線路のイ
ンダクタンスを小さくし得たことに他ならず、一般に、
より線数を増やすとインダクタンスが減少すると言う理
論的背景と一致している。In this way, when the inverter was operated using the flat mesh copper wire as the connection line, the experimental results shown in the waveform diagram of FIG. 5 were obtained. That is, the surge voltage when the transistor is turned off at time t is suppressed to a much smaller value than the value shown in FIG. This means that the inductance of the line can be reduced, and in general,
This is consistent with the theoretical background that inductance decreases as the number of wires increases.

一方、ここに用いられる平網銅線（６ａ）、　（６ｂ）
は可撓性を有し、部品取付位置に多少の誤差が生じた場
合、または、部品の形状が若干異る場合でも、前述した
銅バーに比較すれば接続端部に加わるストレスを実質的
に無視し得る程度に低く抑さえることができる。On the other hand, the flat mesh copper wires (6a) and (6b) used here
is flexible, and even if there is a slight error in the mounting position of the component or the shape of the component is slightly different, compared to the copper bar mentioned above, it can substantially reduce the stress applied to the connection end. It can be suppressed to a negligible level.

なお、この実施例では平網銅＋ｉｔ！！３１（８ａ）、
　（８１））の両方に絶縁カバー（９）を被せているが
、耐圧を確保し得るものであれば、正極側および負極側
の何れか一方の平網銅線にのみ絶縁カバーを被せるよう
にしても上述したと同様にサージ電圧およびストレスを
低く抑えることができる。In addition, in this example, flat mesh copper + it! ! 31(8a),
(81)), but as long as the withstand voltage can be ensured, the insulation cover should be placed only on either the positive electrode side or the negative electrode side. However, the surge voltage and stress can be kept low in the same way as described above.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明によって明らかな如く、本発明によれば、平
滑コンデンサおよびインバータの接続線として平網銅線
を用いると共に、正極側および負極側の少なくとも一方
に絶縁カバーを被せ、且つ、接続端部を除いてこれらの
平網銅線の扁平面を相互に密接させて布線しているので
、接続線として銅バーを用いた従来装置と比較して、イ
ンバータスイッチング時に発生するサージ電圧を低く抑
さえ得、これによってインバータの故障率を低下させる
ことができる。As is clear from the above description, according to the present invention, a flat mesh copper wire is used as a connection wire between a smoothing capacitor and an inverter, and at least one of the positive electrode side and the negative electrode side is covered with an insulating cover, and the connecting end is Since the flat surfaces of these flat mesh copper wires are placed in close contact with each other, the surge voltage generated during inverter switching can be suppressed compared to conventional devices that use copper bars as connection wires. This can reduce the failure rate of the inverter.

また、接続線としての平網銅線は可撓性に富むため実装
上の融通性を備えており、これによって接続端部のスト
レスもなくなシ、しかも、作業性の良さから大幅なコス
トダウンも可能になるという優れた効果が得られている
。In addition, the flat mesh copper wire used as the connection wire is highly flexible, allowing for flexibility in mounting.This eliminates stress at the connection end, and it is also easy to work with, resulting in significant cost reductions. The excellent effect of making it possible has been obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は従来の電力変換装置の構成を部分的にブロック
で示した結線図、第２図はこの電力変換装置の作用を説
明するだめの波形図、第５図（ａ）〜（Ｃ）はこの電力
変換装置の要部の詳細な構成を示す平面図、側面図およ
び部分断面図、第４図（ａ）　、　（ｂ）は本発明に係
る電力変換装置の一実施例の主要部の構成を示す平面図
および部分断面図、第５図は同実施例の作用を説明する
ための波形図である。 （２）・・コンバータ　（８）・壷平滑コンデンサ（４
）・φインバータ （４ａ）・・トランジスタモジュール （６）・・負荷としての誘導電動機 （８ａ）、　（Ｅｌｂ）・・接続線としての平網銅線（
９）・Φ絶縁カバー　（１０）・・ケーブルクランプ代
理人　大　岩　増　雄 第１図 第２図　第３図 ０） （ｂ） 第４図 （。）（ｂ） ３ｏ　第５図 手続補正書（自発） （３０１２５’ 昭和　年　月　日 特許庁長官殿 ２、発明の名称 電力変換装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名　称　
（６０１）三菱電機株式会社 代表者片山仁八部 ４、代理人 ５、補正の対象 明細；りの特許請求の範囲の欄、及び発明の詳細な説明
の欄、及び図ｊｎｊの筒中な説明の樅１゜６、補正の内
容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補止する。 （２）同書第５頁第３行、第５頁第５行、第５頁第１７
行、第５頁第１８行、第６頁第２行、第６ｒＬｔ５１１
行、第６頁第１７行、第６頁第２０行、第７頁ｆ：ｆＳ
６行、第７頁第８行、ｆ５７頁第１ξ行、第８頁第１２
行の「）［ｉ網」という各記載をそれぞれ［平編」と補
正中る。 ７、添伺書類の目録 補正後の特許請求の範囲を記載した書面　１通以−１− 補正後の特許請求の範囲を記載したｉη面（１）コンバ
ータの整流出力を平滑するコンデンサにトランジスタを
ブリッジ接続したインバータが接続され、このインバー
タをパルス幅変調制御することによって可変電圧、可変
周波数の交流を負荷に供給する電力変換装置において、
前記コンデンサおよびインバータの接続線として平編銅
線を用いると共に、正極側および負極側の少なくとも一
方に絶縁カバーを被せ、且つ、接続端部を除いてこれら
の・Ｆ編銅線を扁平面を相尾に密接させて布線したこと
を特徴とする゛電力変換装置。 （２）正極側および負極側のｖ４銅線にそれぞれ絶縁被
覆を施したことを特徴とする特許請求の範囲第１ｓ、ｒ
＋記載の電力変換装置。Fig. 1 is a wiring diagram partially showing the configuration of a conventional power converter in blocks, Fig. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of this power converter, and Figs. 5 (a) to (C). 4(a) and 4(b) are a plan view, a side view, and a partial sectional view showing the detailed configuration of the main parts of this power converter, and FIGS. 4(a) and 4(b) show the main parts of an embodiment of the power converter according to the present invention. A plan view and a partial sectional view showing the configuration, and FIG. 5 are waveform diagrams for explaining the operation of the same embodiment. (2)・Converter (8)・Url smoothing capacitor (4
)・φ inverter (4a)...Transistor module (6)...Induction motor (8a) as load, (Elb)...Flat mesh copper wire as connection wire (
9)・Φ insulation cover (10)・・Cable clamp agent Masuo Oiwa Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 0) (b) Figure 4 (.) (b) 3o Figure 5 Procedure amendment ( (Spontaneous) (30125' Showa year, month, day, Japan Patent Office Commissioner 2, Name of the invention Power conversion device 3, Relationship to the case of the person making the amendment Patent applicant address 2-2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Name)
(601) Mitsubishi Electric Corporation Representative Hitoshi Katayama 4, Agent 5, Specification subject to amendment; 1.6 Contents of amendment (1) The claims of the specification are amended as shown in the attached sheet. (2) Same book, page 5, line 3, page 5, line 5, page 5, line 17
Line, page 5, line 18, page 6, line 2, 6rLt511
line, page 6, line 17, page 6, line 20, page 7 f:fS
Line 6, page 7, line 8, page f57, line 1ξ, page 8, line 12
The descriptions of ") [i-net]" in the rows have been corrected to "flat knit" respectively. 7. Documents stating the amended scope of patent claims in the list of supporting documents 1 or more - 1 - iη plane stating the amended scope of claims (1) A transistor is installed in a capacitor that smoothes the rectified output of a converter. In a power conversion device that is connected to a bridge-connected inverter and supplies variable voltage and variable frequency alternating current to a load by pulse width modulation control of the inverter,
Flat braided copper wires are used as connection wires for the capacitor and inverter, and at least one of the positive and negative electrodes is covered with an insulating cover, and the flat surfaces of these F braided copper wires are aligned with each other except for the connection ends. A power conversion device characterized by wiring wires closely connected to the tail. (2) Claims 1s and r characterized in that the V4 copper wires on the positive electrode side and the negative electrode side are respectively coated with insulation.
+ Power conversion device described.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）コンバータの整流出力を平滑するコンデンサに、
トランジスタをブリッジ接続したインノ（−タが接続さ
れ、このインバータを）（ルス幅変調制御することによ
って可変電圧、可Ｖ和波数の交流を９荷に供給する電力
変換装置において、前記コンデンサおよびインバータの
接続線として平網銅線を用いると共に、正極側および負
極佃１の少なくと布線したことを特徴とする電力変換装
置。(1) A capacitor that smoothes the rectified output of the converter,
In a power converter that supplies alternating current of variable voltage and variable V sum wave number to nine loads by controlling pulse width modulation, the capacitor and the inverter are bridge-connected. A power conversion device characterized in that a flat mesh copper wire is used as a connection wire, and at least the positive electrode side and the negative electrode side 1 are wired. （２）正４ｉｊ１９１１１および９極側の平網銅線にそ
れぞれ絶縁被穆を加・したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の電力変換装置。(2) The power conversion device according to claim 1, characterized in that the flat mesh copper wires on the positive 4ij19111 and 9-pole sides are respectively insulated.