JP2003088142A - 周波数変換装置 - Google Patents
周波数変換装置Info
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Abstract
抑制、ならびに電流の不平衡率の改善を図った周波数変
換装置を提供する。 【解決手段】 筐体1内において、U相、V相を上段
に、X相、Y相を下段に設け、それぞれ並列に設けるス
テージ2を横方向に並べて配置し、直流入力導体7や、
交流入力導体6等で接続する。たとえば、U相において
は、電気的に並列に接続される複数のステージ2、すな
わちステージU1、U2、U3を横方向に並べて配置し
ている。これにより、ステージ2の並列数が増大した際
の高さ寸法を抑制することができる。
Description
溶解炉用周波数変換装置等の周波数変換装置に関し、特
に、その装置における半導体素子の収納されたステージ
の配置に関する。
置等の周波数変換装置は、例えば図6に示すように構成
されている。
数変換装置等の周波数変換装置は、大容量化に伴い素子
の並列枚数が増大しているが、並列枚数を増大させるた
めには、電流を流れるルートの相互等による並列素子間
の電流不平衡が問題となってきている。
5S−3P−4Aの装置を例に説明を行う。単相ブリッ
ジの入力(DC側)を左右となる様にし、縦方向に3並
列分を積み上げる。更に対向相を前述の3並列分に更に
積み上げ3並列分を設け導体等で接続する。
列となるべく半導体素子の収納されたステージを設ける
と、高さ方向にて設置、輸送等の制限がある実態を考え
ると複数の並列数を構成しようとした場合数が制限され
やすい。また、入、出力の端子を構造的に短くなる距離
で接続した場合、並列になる素子からみた導体の長さが
極端に不等長となり、その結果、導体の抵抗分の不平衡
を主たる要因とした電流の不平衡が生じ、装置の並列枚
数の増加による装置のコストアップ、外形の大型化を引
き起こす恐れがあった。
ージの並列数が増大した際の高さ寸法の抑制、ならびに
電流の不平衡率の改善を図った周波数変換装置を提供す
ることを目的とする。
るために、本発明は、素子とその補助回路を収納したス
テージを複数有する周波数変換装置において、電気的に
並列に接続されるステージを、装置の横方向に並べて配
置したことを特徴とする。
ジの並列数が増大した際の高さ寸法を抑制することがで
きる。
納したステージを複数有する周波数変換装置において、
並列に接続されるステージの数が偶数の場合には、各々
2ケ毎に接続し、2ケの接続部の中点に電気的な接続箇
所を設け、また並列に接続されるステージの数が奇数の
場合には、入力と出力の電気的な接続箇所を、それぞれ
並列に接続されるステージの1個目と2個目の中間の接
続部に設け、又は、並列に接続されるステージの最後の
1個と最後より2個目の中間の接続部に設けたことを特
徴とする。
不平衡率の改善を図ることができる。
納したステージを複数有する周波数変換装置において、
対となるアームを水平方向の仮想的な中心軸に対して対
称になる様に配置したことを特徴とする。
不平衡率の改善を図ることができる。
て図面を参照して説明する。なお、以下の図面におい
て、同一符号は同一部分または対応部分を示している。
実施形態に係る周波数変換装置について説明する。この
第1の実施形態は、半導体素子と、その補助回路等を収
納したステージと称するユニットを複数有する周波数変
換装置(例えば高周波誘導溶解炉用周波数変換装置)に
おいて、電気的に並列に接続される複数のステージを、
装置の横方向(即ち幅方向)に並べて配置したものであ
る。
で、同図(a)はその全体構成を示し、同図(b)はス
テージの内部回路を示す。同図(b)に示すように、ス
テージ2には、半導体素子3と、その補助回路としての
スナバCR4、及びパルストランス5が収納されてい
る。
インバータを例にしている。図1(a)に示すように、
筐体1内において、U相、V相を上段に、X相、Y相を
下段に設け、それぞれ並列に設けるステージ2を横方向
に並べて配置し、直流入力導体7や、交流入力導体6等
で接続する。たとえば、U相においては、電気的に並列
に接続される複数のステージ2、すなわちステージU
1、U2、U3を横方向に並べて配置している。V相、
X相、Y相についても同様である。なお、8はわたりブ
スである。
数のステージ2を横方向に並べて配置することにより、
ステージ2の並列数が増大した際の高さ寸法を抑制する
ことができる。
実施形態に係る周波数変換装置(例えば高周波誘導溶解
炉用周波数変換装置)について説明する。
続される複数のステージを横方向に並べて配置するとと
もに、並列に接続されるステージ数が偶数の場合におい
て、隣接するステージを2ケづつ接続し、2ケ以上の場
合、隣接する1対のステージを接続している導体の中点
同士を接続し、更にその接続部の中点同士を接続すると
いうことを1対となるまで繰り返すように構成したもの
である。
る。図1と同じステージを用い、素子構成を4S−4P
とした場合の例を示す。
テージ間を2P間わたりブス8aにて接続する。更に、
その2P間わたりブス8aの中点同志を2P−2P間わ
たりブス8bにて接続し、2P−2P間わたりブス8b
の中点をわたりブス8c、あるいはわたりブス8dによ
り、交流出力導体6、あるいは直流入力導体7に接続す
る。
に接続される4つのステージ2、すなわちステージU
1、U2、U3、U4を横方向に並べて配置している。
そして、隣接する2ケのステージU1、U2の間を2P
間わたりブス8aにて接続し、隣接する2ケのステージ
U3、U4間を2P間わたりブス8aにて接続する。そ
して、ステージU1、U2の間を接続した2P間わたり
ブス8aの中点と、ステージU3、U4の間を接続した
2P間わたりブス8aの中点とを2P−2P間わたりブ
ス8bにて接続する。そして、2P−2P間わたりブス
8bの中点をわたりブス8c、あるいはわたりブス8d
により、交流出力導体6、あるいは直流入力導体7に接
続する。V相、X相、Y相についても同様である。
2の並列数が増大した際の高さ寸法を抑制することがで
きるとともに、電流の不平衡率の改善を図ることができ
る。
第3〜第5の実施形態に係る周波数変換装置(例えば高
周波誘導溶解炉用周波数変換装置)について説明する。
れる複数のステージを横方向に並べて配置するととも
に、並列に接続されるステージ数が奇数の場合におい
て、入力端子と出力端子の接続箇所を、それぞれ並列接
続されるステージの先頭または末端ではなく、先頭のス
テージと2番目のステージの中間、または末端のステー
ジと末端より数えて1ケ前のステージの中間の位置とな
るように構成したものである。
において、入力端子と出力端子の接続箇所を、それぞれ
先頭側(即ち先頭のステージと2番目のステージの中
間)、末端側(即ち末端のステージと末端より数えて1
ケ前のステージの中間)というように異なる位置とし、
とりわけ、直流入力端子を先頭側に、交流出力端子を末
端側に接続したものである。
態において、入力端子と出力端子の接続箇所を、それぞ
れ先頭側(即ち先頭のステージと2番目のステージの中
間)、末端側(即ち末端のステージと末端より数えて1
ケ前のステージの中間)というように異なる位置とし、
そして、直流入力端子と交流出力端子の接続箇所を第4
の実施形態とは逆にして、交流出力端子を先頭側に、直
流入力端子を末端側に接続したものである。
明するための図である。図1と同じステージを用い、素
子構成を4S−3Pとした場合の例を示す。
すると、ステージ2間を交流入力導体6、又は直流出力
導体7にて全て接続した後に、直流側は、例えば、ステ
ージU1、U2の間に設けた直流側接続位置10と、ス
テージV1、V2の間に設けた直流側接続位置10とを
接続し、そこから直流入力導体7aにて直流入力端子に
接続する構成とする。交流側も直流側と同様な構成とす
る。
流側と対の位置となる交流側接続位置9、即ちステージ
U2、U3の間に設けた交流側接続位置9と、ステージ
V2、V3の間に設けた交流側接続位置9に接続するこ
ととしたものが第4の実施形態である。
と直流側接続位置10を逆にするものである。即ち交流
側接続位置9をステージU1、U2の間及びステージV
1、V2の間に設け、直流側接続位置10をステージU
2、U3の間及びステージV2、V3の間に設けること
とするものである。
2の並列数が増大した際の高さ寸法を抑制することがで
きるとともに、電流の不平衡率の改善を図ることができ
る。
実施形態に係る周波数変換装置(例えば高周波誘導溶解
炉用周波数変換装置)について説明する。
水平方向の仮想的な中心軸に対して上下対称になる様に
配置し、接続したものである。
る。ここでは、4S−3Pの構成を例とし説明する。
V相、X相の順にステージ2を配置する。ここで相順
は、反転、ないしは、入れ替えを行なってもかまわな
い。
U1、U2、U3の如く必要並列数の分だけ配置を行
い、図4の如く接続する。図4に示すように、対となる
アームは水平方向の仮想的な中心軸に対して上下対称に
なる様に配置されている。
平衡率の改善を図ることができる。
実施形態に係る周波数変換装置(例えば高周波誘導溶解
炉用周波数変換装置)について説明する。
おいて、アーム内で更にステージの並列接続を構成し、
横方向のステージの並列接続に加え、縦方向にも並列接
続を構成したものである。
る。この実施形態は、図4に示す実施形態において、各
相のステージの下に更にステージを設け、4S−6P構
成とした場合の例を示す。U相を例に取ると、第6の実
施形態でのステージ2の下部、又は上部にもう1つステ
ージ2aを設け中点で接続する。これを第6の実施形態
と同様に横方向に3並列分設ける。これにより2×3=
6並列が構成できる。
外形寸法と電流バランスの両立を図った周波数変換装置
の提供が可能となる。
の回路図。
Claims (7)
- 【請求項1】素子とその補助回路を収納したステージを
複数有する周波数変換装置において、電気的に並列に接
続されるステージを、装置の横方向に並べて配置したこ
とを特徴とする周波数変換装置。 - 【請求項2】素子とその補助回路を収納したステージを
複数有する周波数変換装置において、並列に接続される
ステージの数が偶数の場合に、各々2ケ毎に接続し、2
ケの接続部の中点に電気的な接続箇所を設けたことを特
徴とする周波数変換装置。 - 【請求項3】素子とその補助回路を収納したステージを
複数有する周波数変換装置において、並列に接続される
ステージの数が奇数の場合に、入力と出力の電気的な接
続箇所を、それぞれ並列に接続されるステージの1個目
と2個目の中間の接続部に設け、又は、並列に接続され
るステージの最後の1個と最後より2個目の中間の接続
部に設けたことを特徴とする周波数変換装置。 - 【請求項4】請求項3に記載の周波数変換装置におい
て、直流入力の電気的な接続箇所を、並列に接続される
ステージの1個目と2個目の中間の接続部に設け、交流
出力の電気的な接続箇所を、並列に接続されるステージ
の最後の1個と最後より2個目の中間の接続部に設けた
ことを特徴とする周波数変換装置。 - 【請求項5】請求項3に記載の周波数変換装置におい
て、直流入力の電気的な接続箇所を、並列に接続される
ステージの最後の1個と最後より2個目の中間の接続部
に設け、交流出力の電気的な接続箇所を、並列に接続さ
れるステージの1個目と2個目の中間の接続部に設けた
ことを特徴とする周波数変換装置。 - 【請求項6】素子とその補助回路を収納したステージを
複数有する周波数変換装置において、対となるアームを
水平方向の仮想的な中心軸に対して対称になる様に配置
したことを特徴とする周波数変換装置。 - 【請求項7】請求項6に記載の周波数変換装置におい
て、アーム内で更にステージの並列接続を構成し、横方
向のステージの並列接続に加え、縦方向にも並列接続を
構成したことを特徴とする周波数変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001273068A JP2003088142A (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 周波数変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001273068A JP2003088142A (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 周波数変換装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003088142A true JP2003088142A (ja) | 2003-03-20 |
Family
ID=19098336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001273068A Pending JP2003088142A (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 周波数変換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003088142A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2001-09-10 JP JP2001273068A patent/JP2003088142A/ja active Pending
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