JPWO2018138889A1 - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1に係る電力変換装置の構成例を示す回路図である。図1において、実施の形態1に係る電力変換装置は、少なくともスイッチ、フィルタコンデンサ、フィルタリアクトルを含む入力回路2と、スイッチング素子4a1,4a2,5a1,5a2,6a1,6a2,4b1,4b2,5b1,5b2,6b1,6b2を具備し、少なくとも1台のモータ8を接続してなるインバータ回路3と、スイッチング素子4a1,4a2,5a1,5a2,6a1,6a2,4b1,4b2,5b1,5b2,6b1,6b2を制御するためのPWM信号を生成して出力する制御部7を備える。インバータ回路3に接続されるモータ8の一例は、誘導電動機又は同期電動機である。
(2)同一相の半導体モジュールを構成する2つの半導体モジュールを半導体モジュール群とするときに、3つの半導体モジュール群を半導体モジュール群内の2つの半導体モジュールの配列方向に直交する方向に配列している。
(3)半導体モジュール群におけるそれぞれの正極直流端子、負極直流端子及び交流端子は、各半導体モジュールの短辺に平行に引いた中心線L2に対して、線対称の位置に配置される。
(4)同一相の半導体モジュールにおける正極直流端子同士が接近して配置されており、同一相の半導体モジュールにおけるモジュール間の間隔d1が、半導体モジュール群間の間隔すなわち異なる相の半導体モジュールにおけるモジュール間の間隔d2よりも小さくなっている。
図7は、実施の形態2の電力変換装置における6つの半導体モジュールの配置例を模式的に示す図である。実施の形態1では、図4に示すように、同一相の半導体モジュールを構成する2つの半導体モジュールにおける正極直流端子同士を向かい合わせて配置していた。これに対し、実施の形態2では、図7に示すように、同一相の半導体モジュールを構成する2つの半導体モジュールにおける交流端子同士を向かい合わせて配置している。その他の構成については、実施の形態1と同一又は同等であり、同一又は同等の構成部には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
(1)実施の形態1の構成と同様に、3つの半導体モジュール群を半導体モジュール群内の2つの半導体モジュールの配列方向に直交する方向に配列している。
(2)半導体モジュール群におけるそれぞれの正極直流端子、負極直流端子及び交流端子は、各半導体モジュールの短辺に平行に引いた中心線L3に対して、線対称の位置に配置される。
(3)同一相の半導体モジュールにおける交流端子同士が接近して配置されており、同一相の半導体モジュールにおけるモジュール間の間隔d3が、半導体モジュール群間の間隔すなわち異なる相の半導体モジュールにおけるモジュール間の間隔d4よりも小さくなっている。
実施の形態1,2では、図2に示す半導体モジュール12をインバータ回路3に適用した場合の実施の形態について説明したが、実施の形態3では、図2に示す半導体モジュール12をコンバータ回路に適用した場合の実施の形態について説明する。
実施の形態1,2のインバータ回路3では、各相におけるそれぞれの第1レグ及び第2レグが並列に接続された3相インバータ回路を使用して1又は複数のモータ8を駆動する実施の形態について説明したが、実施の形態4では、第1レグ及び第2レグを並列に接続せずに構成した2つの3相インバータ回路を使用して1又は複数のモータ8を駆動する実施の形態について説明する。
Claims (6)
- 直列接続された一対の半導体スイッチング素子を具備する半導体モジュールを用いた電力変換装置であって、
4以上且つ偶数の前記半導体モジュールを備え、
前記半導体モジュールは、第1端子、第2端子、及び第3端子を表面に有し、正側スイッチング素子の正極が前記第1端子に電気的に接続され、負側スイッチング素子の負極が前記第2端子に電気的に接続され、前記正側スイッチング素子の負極と前記負側スイッチング素子の正極とが前記第3端子に電気的に接続され、
4以上且つ偶数の前記半導体モジュールのうちで同一相の半導体モジュール群を構成する2つの半導体モジュールの第1端子同士、第2端子同士又は第3端子同士は向かい合わせて配置され、
複数の前記半導体モジュール群は、前記半導体モジュール群内の2つの半導体モジュールの配列方向に直交する方向に配列されている
ことを特徴とする電力変換装置。 - 前記半導体モジュールの数は6であり、6つの前記半導体モジュールを用いて、各相が2並列で接続された3相インバータ回路が構成されることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記半導体モジュールの数は4であり、4つの前記半導体モジュールを用いて、各相が2並列で接続されたコンバータ回路が構成されることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記半導体モジュールの数は6であり、6つの前記半導体モジュールを用いて、2つの3相インバータ回路が構成されることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記第1端子は正極直流端子であり、
前記第2端子は負極直流端子であり、
前記第3端子は交流端子である
ことを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の電力変換装置。 - 前記第1端子、前記第2端子及び前記第3端子には複数の締結点が設けられ、
前記第1端子における複数の前記締結点は、モジュール筐体における一方側の短辺部において、前記モジュール筐体の長手方向に直交する方向に配列され、
前記第2端子における複数の前記締結点は、前記第1端子における複数の前記締結点の並びと平行で、且つ、前記第1端子よりも前記モジュール筐体の内方側に配列され、
前記第3端子における複数の前記締結点は、前記モジュール筐体における他方側の短辺部において、前記モジュール筐体の長手方向に直交する方向に配列されている
ことを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の電力変換装置。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003018863A (ja) * | 2001-07-03 | 2003-01-17 | Mitsubishi Electric Corp | 電力用半導体装置 |
JP2015089245A (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | Ntn株式会社 | 車両駆動モータ用インバータ装置 |
JP2015104248A (ja) * | 2013-11-26 | 2015-06-04 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
JP2015142472A (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-03 | 住友重機械工業株式会社 | ブスバー構造体、電力変換装置、作業機械 |
Family Cites Families (7)
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JP4161589B2 (ja) * | 2002-02-20 | 2008-10-08 | 株式会社日立製作所 | 低電圧用コンデンサ |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003018863A (ja) * | 2001-07-03 | 2003-01-17 | Mitsubishi Electric Corp | 電力用半導体装置 |
JP2015089245A (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | Ntn株式会社 | 車両駆動モータ用インバータ装置 |
JP2015104248A (ja) * | 2013-11-26 | 2015-06-04 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
JP2015142472A (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-03 | 住友重機械工業株式会社 | ブスバー構造体、電力変換装置、作業機械 |
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