CN108377664A - 电力转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电力转换装置(1)，电力转换装置(1)具有：电力转换模块(11)，其将被输入的三相交流电力转换成期望的电力输出状态并输出；驱动控制部(15)，其驱动电力转换模块(11)内的有源元件(11a)；以及电源部(12)，其生成在驱动控制部(15)使用的电源电压并向驱动控制部(15)输出，电力转换装置(1)具备：被输入的三相交流电力线(20)的T相电力线(23)、星型连接于三相交流电力线(20)的滤波器用电容器(C1)、(C2)、(C3)、以及分别连接于T相电力线(23)与电源部(12)之间及滤波器用电容器(C1)、(C2)、(C3)间与电源部(12)之间并向电源部(12)供应电力的电源线(LN)。

Description

电力转换装置
技术领域
本发明涉及电力转换装置，在电力转换装置的电源部从三相交流电源接受电力供应的情况下，能够不需要降压电路、或者能够使用低耐压的元件，并且能够减少噪声去除零件。
背景技术
目前，在以电动机等为负载进行运转控制的情况下，使用转换器或逆变器等电力转换装置。在电力转换装置中，需要用于驱动开关元件等的电源。
专利文献1中记载有一种具有电力转换装置的空调装置，该电力转换装置具备电源部，该电源部经由连接于三相四线式交流电源的中性线和R相、S相、T相这三相的电力线中的任意一相的电源配线接受电力供应。
另外，专利文献2中记载有一种具有电源部的电动机控制装置，该电源部作为电力转换装置从R相、S相、T相这三相的电力线中的任意两相接受电力供应。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7－198154号公报
专利文献2：日本特开平9－285138号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
专利文献1中记载的空调装置中，因为将具有中性线的三相四线式交流电源与空调装置的电力转换装置连接，所以在电力转换装置中产生的噪声从包含中性线在内的全部四线向外部(电源系统)泄漏出去，因此在电力转换装置和电源系统之间需要针对四线的噪声滤波器等噪声去除零件。
另一方面，专利文献2中记载的电动机控制装置中，不使用中性线而是从三相中的任意两相获得电源。在此，电动机控制装置的电源部必须要将三相的线间电压转换成期望的电源电压，但通常三相的线间电压为200V或400V，为高电压，因此，需要考虑电源部的绝缘对策、电源部的元件的耐压、降压电路的附加等。
本发明是鉴于上述情况而创建的，其目的在于，提供一种电力转换装置，在电力转换装置的电源部从三相交流电源接受电力供应的情况下，能够不需要降压电路、或者能够使用低耐压的元件，并且能够减少噪声去除零件。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述的问题，实现目的，本发明的电力转换装置具有：电力转换模块，其将被输入的三相交流电力转换成期望的电力并输出；驱动控制部，其驱动所述电力转换模块中包含的有源元件；以及电源部，其生成在所述驱动控制部使用的电源电压并向所述驱动控制部输出，所述电力转换装置的特征在于，具备：三相交流电力线，其设置于所述电力转换模块的前级，连接于所述电力转换模块的输入侧，向所述电力转换模块输出三相交流电力；两个电容器，其串联连接于所述三相交流电力线中的任意一相的电力线和另一相的电力线之间；以及电源线，其分别连接于所述任意一相的电力线与所述电源部之间及所述两个电容器间与所述电源部之间，并向所述电源部供应电力。
另外，本发明的电力转换装置具有：电力转换模块，其将被输入的三相交流电力转换成期望的电力并输出；驱动控制部，其驱动所述电力转换模块中包含的有源元件；以及电源部，其生成在所述驱动控制部使用的电源电压并向所述驱动控制部输出，所述电力转换装置的特征在于，具备：三相交流电力线，其设置于所述电力转换模块的前级，连接于所述电力转换模块的输入侧，向所述电力转换模块输出三相交流电力；三个滤波器用电容器，其星型连接于所述三相交流电力线之间；以及电源线，其分别连接于所述三相交流电力线中的任意一相的电力线与所述电源部之间及所述滤波器用电容器间与所述电源部之间，并向所述电源部供应电力。
发明效果
根据本发明，在电力转换装置的电源部从三相交流电源接受电源供应的情况下，电源线的线间电压为三相的线间电压的大约一半的电压，能够不需要降压电路、或者能够使用低耐压的元件，而且，不使用三相四线式交流电源的中性线，因此，无需在全部四线使用噪声去除零件，能够减少噪声去除零件。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的电力转换装置的结构的图。
图2是表示本发明实施方式的电力转换装置的变形例的结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明用于实施本发明的方式。
图1是表示本发明实施方式的电力转换装置1的结构的图。如图1所示，电力转换装置1具备电力转换模块11和由R相电力线21、S相电力线22、T相电力线23构成的三相交流电力线20。从外部的三相交流电源2向电力转换装置1供应三相交流电力。所供应的R相、S相、T相的电力经由三相交流电力线20被供应到电力转换模块11。
在三相交流电力线20上设置有L型滤波器10。L型滤波器10在R相电力线21、S相电力线22、T相电力线23上分别设置有电抗器L1、L2、L3，并且设置有星型连接于R相电力线21、S相电力线22、T相电力线23之间的滤波器用电容器C1、C2、C3。L型滤波器10为低通滤波器，去除常态噪声。
电力转换模块11，对开关元件等有源元件11a进行驱动控制，将被输入的三相交流电力转换成期望的电力并输出。在图1中，将三相交流电力转换成在P－N间产生的直流电力。在图1中，电力转换模块11作为转换器起作用，但也可以作为将三相交流电力转换成两相或三相等交流电力的交流－交流转换器起作用。另外，电力转换模块11也可以包含转换器和逆变器。进而，电力转换模块11也可以是矩阵转换器。
从电力转换模块11输出的P－N间的直流电力经由由P电力线31和N电力线32构成的输出电力线30向设置于外部的直流电动机等负载3供应。此外，在P电力线31上设置有电抗器L。另外，在P电力线31和N电力线32之间设置有电容器C。电抗器L和电容器C作为低通滤波器起作用。
驱动控制部15驱动控制电力转换模块11中包含的有源元件11a。电源部12生成驱动控制部15的驱动控制所需的各种控制电压并向驱动控制部15供应。
电源线LN1被配设于T相电力线23上的点P1和电源部12之间。此外，点P1可以在R相电力线21上，也可以在S相电力线22上。电源线LN2被配设于星型连接的滤波器用电容器C1、C2、C3间即中点P2和电源部12之间。电源线LN1、LN2是向电源部12供应从三相交流电力线20分支出电力的一部分后的分支电力的电源线LN。
由于经由电源线LN供应至电源部12的电力是交流，因此被全波整流电路13整流，进而通过平滑电容器C4被平滑化，作为直流电压输入到电源电路14。电源电路14将被输入的直流电压转换成驱动控制部15的驱动控制所需的各种控制电压并向驱动控制部15供应。电源电路14例如通过开关稳压器等来实现。
在此，中点P2和各相之间的电压为三相交流电力线20的线间电压的因此，电源线LN的线间电压为三相交流电力线20的线间电压的例如，在三相交流电力线20的线间电压为400V左右的情况下，电源线LN的线间电压为230V左右。因此，能够减小电源部12内的元件的耐压。另外，不需要对电源部12内实施过度的绝缘对策或者设置降压电路。其结果是，电源部12能够减小装置规模使装置便宜。
另外，由于中点P2在构成已有的L型滤波器10的被星型连接的滤波器用电容器间，因此，与三相四线式交流电源的中性线同样，能够得到三相交流电力线20的线间电压的左右的电压。而且，因为未使用中性线，所以不需要对应于中性线的用于应对三相交流电源2和电力转换装置1之间的噪声的结构。因此，不需要对于中性线的噪声去除零件。进而，由于利用已有的L型滤波器10得到中点P2，因此不需要附加特别的结构，无需增加零件。
在利用构成已有的L型滤波器10的被星型连接的滤波器用电容器的中点作为中点P2的情况下，为了确认其不会损坏作为滤波器的功能，进行基于模拟试验的验证。将C1～C3设为10μF、将在电源部12使用的电力(从T相取得的电力)设为31.1W时，电容器C3的电压(有效值)为226.4V。由于将取自T相的电力设为零时的电压(执行值)为230V，因此电容器C3的电压降为4V左右，可知C3的作为滤波器的功能不会被损坏。
此外，上述的中点P2以构成已有的L型滤波器10的被星型连接的滤波器用电容器间为中点，但不限于此，如图2所示，也可以另行设置电容器C22、C23而形成中点P3。在图2中，与图1同样地将点P1设置于T相电力线23上，并且在S相电力线22和T相电力线23之间新连接有串联连接的两个电容器C22、C23，将中点P3作为电容器C22和电容器C23的中点。该中点P3的电压为S相电力线22和T相电力线23的线间电压的1/2。此外，电容器C22、C23只要能够将三相交流电力线20的线间电压一分为二即可，在点P1设置于T相电力线23的情况下，电容器C22、C23被设置于T相电力线23和S相电力线22之间或T相电力线23和R相电力线21之间。
此外，确认了，即使从上述的点P1和中点P2或者点P1和中点P3的位置供应电源部12所需的电源，滤波器用电容器C1、C2、C3的电压波形也不会紊乱，不会损坏滤波器动作功能。
符号说明
1 电力转换装置
2 三相交流电源
3 负载
10L 型滤波器
11 电力转换模块
11a 有源元件
12 电源部
13 全波整流电路
14 电源电路
15 驱动控制部
20 三相交流电力线
21R 相电力线
22S 相电力线
23T 相电力线
30 输出电力线
31P 电力线
32N 电力线
C、C22、C23 电容器
C1 滤波器用电容器
C4 平滑电容器
L、L1～L3 电抗器
LN、LN1、LN2 电源线
P1 点
P2、P3 中点

Claims (2)

1.一种电力转换装置，具有：电力转换模块，其将被输入的三相交流电力转换成期望的电力并输出；驱动控制部，其驱动所述电力转换模块中包含的有源元件；以及电源部，其生成在所述驱动控制部使用的电源电压并向所述驱动控制部输出，所述电力转换装置的特征在于，具备：
三相交流电力线，其设置于所述电力转换模块的前级，连接于所述电力转换模块的输入侧，向所述电力转换模块输出三相交流电力；
两个电容器，其串联连接于所述三相交流电力线中的任意一相的电力线和另一相的电力线之间；以及
电源线，其分别连接于所述任意一相的电力线与所述电源部之间及所述两个电容器间与所述电源部之间，并向所述电源部供应电力。
2.一种电力转换装置，具有：电力转换模块，其将被输入的三相交流电力转换成期望的电力并输出；驱动控制部，其驱动所述电力转换模块中包含的有源元件；以及电源部，其生成在所述驱动控制部使用的电源电压并向所述驱动控制部输出，所述电力转换装置的特征在于，具备：
三相交流电力线，其设置于所述电力转换模块的前级，连接于所述电力转换模块的输入侧，向所述电力转换模块输出三相交流电力；
三个滤波器用电容器，其星型连接于所述三相交流电力线之间；以及
电源线，其分别连接于所述三相交流电力线中的任意一相的电力线与所述电源部之间及所述滤波器用电容器间与所述电源部之间，并向所述电源部供应电力。
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