JP2998683B2 - Power converter - Google Patents

Power converter

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JP2998683B2
JP2998683B2 JP9067709A JP6770997A JP2998683B2 JP 2998683 B2 JP2998683 B2 JP 2998683B2 JP 9067709 A JP9067709 A JP 9067709A JP 6770997 A JP6770997 A JP 6770997A JP 2998683 B2 JP2998683 B2 JP 2998683B2
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capacitors
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中村  清
棚町  徳之助
筒井  義雄
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、直流を交流、また
は、交流を直流に変換する電力変換装置の改良に関し、
特に3レベル以上電位を持つ交流出力電圧を得る電力変
換装置の構成技術に関わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a power converter for converting a direct current to an alternating current or an alternating current to a direct current.
In particular, the present invention relates to a technology for forming a power converter that obtains an AC output voltage having a potential of three or more levels.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、3レベルインバータと称し、
直流電源の高電位点と低電位点の外に、これら高電位点
と低電位点の間の中間電位点を設け、スイッチング素子
群の選択的なオン・オフにより、前記高電位点,低電位
点または中間電位点の3レベルの電位を選択的に交流端
子へ導出するように構成し、PWMスイッチング周波数
を見かけ上高めることによつて、高調波含有率の少ない
交流出力を得るインバータが公知である。
2. Description of the Related Art Conventionally, a three-level inverter is called,
In addition to the high potential point and the low potential point of the DC power supply, an intermediate potential point between the high potential point and the low potential point is provided, and by selectively turning on and off the switching element group, the high potential point and the low potential point are set. 2. Description of the Related Art An inverter is known in which a three-level potential at a point or an intermediate potential point is selectively led to an AC terminal and an AC output with a low harmonic content is obtained by apparently increasing a PWM switching frequency. is there.

【0003】その例として、(1)特公昭51−47848 号公
報,(2)特公昭53−14744 号公報,(3)特開昭56−7408
8 号公報,(4)特開昭56−115182号公報,(5)特開昭56
−121374号公報,(6)特開昭57−177284号公報,(7)特
開昭63−502953号公報,(8)特開昭64−34182 号公報並
びに(9)特開平1−198280 号公報などが知られている。
Examples thereof are (1) JP-B-51-47848, (2) JP-B-53-14744, and (3) JP-A-56-7408.
No. 8, (4) JP-A-56-115182, (5) JP-A-56-115182
JP-A-121374, (6) JP-A-57-177284, (7) JP-A-63-502953, (8) JP-A-64-34182, and (9) JP-A-1-198280. Publications and the like are known.

【0004】ところで、鉄道車両用VVVFインバータ
など、比較的大容量のインバータにおいては、各相のス
イッチングアームが、直線的な配置関係に並べられるこ
とが多い。
In a relatively large-capacity inverter such as a railcar VVVF inverter, the switching arms of each phase are often arranged in a linear arrangement.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置では、分圧コンデンサから各相のスイッチング素
子までの配線の長さが長く不均等で、それらのインダク
タンスによつて、各スイッチング素子あるいは特定のス
イッチング素子のスナバ回路に過大な電圧が発生し、ス
イッチング素子の過電圧,スナバ損失の増大,スナバ回
路の大形化といった問題があった。そのため、特に大容
量の装置では、極力,配線を短くかつ均等にすることが
要求されている。
However, in the above-mentioned conventional device, the length of the wiring from the voltage dividing capacitor to the switching element of each phase is long and non-uniform. An excessive voltage is generated in the snubber circuit of the switching element, which causes problems such as overvoltage of the switching element, an increase in snubber loss, and an increase in the size of the snubber circuit. For this reason, particularly in a large-capacity device, it is required to minimize and equalize wiring as much as possible.

【0006】なお、直流フィルタコンデンサの配置とし
て、特開昭57−206279号公報の装置が知られている。こ
れは、6アームのスイッチング素子から構成される3相
フルブリッジインバータにおいて、直流フィルタコンデ
ンサを各相毎に配置して、直流フィルタコンデンサと各
相のスイッチング素子との配線長を極力短くし、これに
より、スナバ回路の損失を低減し、装置を小型化しよう
とするものである。
As an arrangement of a DC filter capacitor, an apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-206279 is known. This is because, in a three-phase full-bridge inverter composed of six-arm switching elements, DC filter capacitors are arranged for each phase, and the wiring length between the DC filter capacitors and the switching elements of each phase is reduced as much as possible. Therefore, the loss of the snubber circuit is reduced and the size of the device is reduced.

【0007】しかしながら、この従来技術は、インバー
タの出力相電圧に直流電源の高電位点と低電位点の2つ
の電圧レベルしか存在しない、いわゆる2レベルインバ
ータに関するもので、各相毎に分割設置されたコンデン
サはあくまでもフィルタ用コンデンサである。
However, this prior art relates to a so-called two-level inverter in which the output phase voltage of the inverter has only two voltage levels, that is, a high potential point and a low potential point of the DC power supply, and is divided and installed for each phase. The capacitors are only filter capacitors.

【0008】本発明の目的は、直流電圧源に複数直列接
続されたコンデンサの電圧からスイッチング素子のオン
・オフ制御により多レベルの交流出力電圧を得て、この
出力を交流電源へ接続する電力変換装置において、交流
電圧側から交流電源へ流れる高調波電流を低減すること
にある。
An object of the present invention is to obtain a multi-level AC output voltage from the voltage of a plurality of capacitors connected in series to a DC voltage source by on / off control of a switching element, and connect the output to an AC power supply. It is an object of the present invention to reduce a harmonic current flowing from an AC voltage side to an AC power supply.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、直流電圧源側
が、直列接続された2以上の分圧コンデンサにより分圧
され、交流電圧側が、2相以上のスイッチングアームの
スイッチング素子群のオン・オフ制御により、前記分圧
コンデンサの直流電圧から3以上のレベルの電位が出力
され、前記交流電圧側にリアクトルを介して交流電源が
接続される電力変換装置において、分圧コンデンサを各
相毎独立に設け、該各相の分圧コンデンサを各相のスイ
ッチングアーム近傍にそれぞれ配置し、各相の分圧コン
デンサの直列接続点と対応する各相のスイッチングアー
ムの分割点とを接続し、各相の分圧コンデンサの直列接
続点を各相間で接続したことを特徴とする。
According to the present invention, a DC voltage source side is divided by two or more voltage-dividing capacitors connected in series, and an AC voltage side is turned on / off of a switching element group of a switching arm having two or more phases. By the OFF control, a potential of three or more levels is output from the DC voltage of the voltage dividing capacitor, and in a power conversion device in which an AC power supply is connected to the AC voltage side via a reactor, the voltage dividing capacitor is independent for each phase. The voltage dividing capacitors of the respective phases are arranged in the vicinity of the switching arms of the respective phases, and the series connection points of the voltage dividing capacitors of the respective phases are connected to the corresponding dividing points of the switching arms of the respective phases. Are connected in series between the respective phases.

【0010】夫々の分圧コンデンサの直列接続点を互い
に接続することにより、スイッチング素子のスイッチン
グに起因した高調波を各相間でキャンセルでき、電圧脈
動の少ないコンデンサ電圧を得られるようになる。この
結果、交流出力に含まれる高調波を低減することができ
る。
By connecting the series connection points of the respective voltage dividing capacitors to each other, harmonics caused by switching of the switching element can be canceled between the phases, and a capacitor voltage with little voltage pulsation can be obtained. As a result, harmonics included in the AC output can be reduced.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図1により説
明する。本実施例は、直流側を2分割して、3レベルの
電位の間で変化する3相交流電圧を出力するインバータ
の例である。同図において、1は直流電源や直流電動機
電機子などの直流電圧源、2a〜2cはa〜c相の3レ
ベルスイッチングアームである。a相について説明すれ
ば、自己消弧可能なスイッチング素子G1a〜G4a、整流
素子D1a〜D4a及び補助整流素子D5a〜D6aから成るス
イッチング素子群であり、端子Taに交流電圧を出力す
る。b相,c相も同様の構成である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is an example of an inverter that divides the DC side into two and outputs a three-phase AC voltage that changes between three levels of potential. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a DC voltage source such as a DC power supply or a DC motor armature, and reference numerals 2a to 2c denote three-level switching arms of a to c phases. The phase a is a switching element group including self-extinguishing switching elements G1a to G4a, rectifying elements D1a to D4a, and auxiliary rectifying elements D5a to D6a, and outputs an AC voltage to a terminal Ta. The b-phase and c-phase have the same configuration.

【0012】さて、3a〜3cは中間点で分割した分圧
コンデンサで、コンデンサの直列接続点(中間電位点)
Oca〜Occは、夫々、補助整流素子D5a,D6a〜D5c,
D6cの接続点すなわち、スイッチング素子群の分割点あ
るいは中間電位入力点Osa〜Oscに接続される。なお、
Pは直流電源の高電位点、Nは同じく低電位点を示す。
Reference numerals 3a to 3c denote voltage dividing capacitors divided at intermediate points, which are connected in series (intermediate potential points).
Oca to Occ are auxiliary rectifying elements D5a, D6a to D5c,
D6c is connected to a connection point of the switching element group, that is, a division point of the switching element group or an intermediate potential input point Osa to Osc. In addition,
P indicates a high potential point of the DC power supply, and N indicates a low potential point.

【0013】ここで、a相のコンデンサ31a,32a
の電圧をEd1,Ed2とすれば、スイッチング素子G1a〜
G4aを表1のようにオン・オフ制御することにより、出
力端子Taに高電位点の電位Ed1,中間電位点の電位
0、または低電位点の電位−Ed2の3レベルの電圧を交
流側電圧eaとして導出できる。Spa〜Sna及びSaは
各スイッチング素子の導通状態を1,0,−1で表現す
るスイッチング関数であり、Ed1=Ed2=Ed/2のと
き、出力電圧eaは(1)式のように表せる。
Here, a-phase capacitors 31a and 32a
Are voltages Ed1 and Ed2, the switching elements G1a to G1a to
By controlling ON / OFF of G4a as shown in Table 1, a three-level voltage of the potential Ed1 at the high potential point, the potential 0 at the intermediate potential point, or the potential −Ed2 at the low potential point is applied to the output terminal Ta. ea. Spa to Sna and Sa are switching functions expressing the conduction state of each switching element by 1, 0, -1. When Ed1 = Ed2 = Ed / 2, the output voltage ea can be expressed as in equation (1).

【0014】[0014]

【数1】 ea=SpaEd1−SnaEd2=SaEd/2 …(1) eaは大きさがEd/2(高電位),0(中間電位),
−Ed/2(低電位)のパルス状電圧を組み合わせた波
形となるが、一般には、eaが正弦波に近づくようにS
aをパルス幅変調(PWM)制御する。
Ea = SpaEd1-SnaEd2 = SaEd / 2 (1) ea is Ed / 2 (high potential), 0 (intermediate potential),
-Ed / 2 (low potential) is a waveform obtained by combining pulse-like voltages. Generally, Sd is set so that ea approaches a sine wave.
a is controlled by pulse width modulation (PWM).

【0015】[0015]

【表1】 [Table 1]

【0016】本実施例では、直流側の分圧コンデンサを
各相毎に分割配置しているため、スイッチング素子群の
近くにこれらのコンデンサを配置することができ、配線
長を極力短くすることが可能となる。その結果、分圧コ
ンデンサとスイッチング素子との間の配線インダクタン
スを小さくできるので、スイッチング素子の耐圧低減や
スナバ回路(図1では図示せず)の小型化等が可能とな
る。
In this embodiment, since the DC side voltage dividing capacitors are divided and arranged for each phase, these capacitors can be arranged near the switching element group, and the wiring length can be minimized. It becomes possible. As a result, the wiring inductance between the voltage dividing capacitor and the switching element can be reduced, so that the withstand voltage of the switching element can be reduced and the size of the snubber circuit (not shown in FIG. 1) can be reduced.

【0017】本実施例は3相の場合の例であるが、当然
ながら、2相あるいは3相以上の多相であっても同様の
効果が得られる。
Although the present embodiment is an example in the case of three phases, naturally, the same effect can be obtained even in the case of two phases or three or more phases.

【0018】図2は、本発明の他の実施例を示すもので
ある。各相に配置した分圧コンデンサの接続点Oca〜O
ccが各相間で接続されている以外は、図1の実施例と同
様である。以下、分圧コンデンサの接続点間を接続しな
い場合と接続した場合の回路動作について説明する。
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. Connection points Oca to O of voltage dividing capacitors arranged in each phase
It is the same as the embodiment of FIG. 1 except that cc is connected between the phases. Hereinafter, the circuit operation when the connection points of the voltage dividing capacitors are not connected and when they are connected will be described.

【0019】直流電圧源の電圧をEd、直流電圧源から
供給される電流をis、各相の個々の分圧コンデンサ容
量をCとすれば、(2)式の関係が得られる。
Assuming that the voltage of the DC voltage source is Ed, the current supplied from the DC voltage source is is, and the capacitance of the individual voltage dividing capacitor of each phase is C, the relationship of equation (2) is obtained.

【0020】[0020]

【数2】 (Equation 2)

【0021】ここに、Ct:全分圧コンデンサ容量(=
3C/2) isp:G1a〜G1cに流れる電流ispa〜ispcの総和 io:分圧コンデンサの接続点に流れ込む電流ioa〜i
ocの総和 a相の上側分圧コンデンサに流れ込む電流icpa が、
(3)式となることから、
Here, Ct: total voltage dividing capacitor capacity (=
3C / 2) isp: Sum of currents ispa-ispc flowing through G1a-G1c io: Current ioa-i flowing into the connection point of the voltage dividing capacitor
Sum of oc The current icpa flowing into the upper phase voltage dividing capacitor of the a-phase is
From equation (3),

【0022】[0022]

【数3】 icpa=(is−isp−io/2)/3+ioa/2 …(3) a相の上側分圧コンデンサの電圧vcpa は(4)式のよ
うになる。
## EQU3 ## icpa = (is-isp-io / 2) / 3 + ioa / 2 (3) The voltage vcpa of the a-phase upper voltage dividing capacitor is expressed by the following equation (4).

【0023】[0023]

【数4】 (Equation 4)

【0024】上式より明らかなように、vcpa はioaに
よつて脈動する。出力電圧が正弦波となるようにPWM
制御を行う場合、ioaには主にインバータ出力周波数成
分(基本波成分)と第3調波成分が多く含まれるため、
分圧コンデンサの接続点電圧はこれらの周波数で脈動す
ることになる。
As is apparent from the above equation, vcpa pulsates with ioa. PWM so that the output voltage becomes a sine wave
When performing control, ioa mainly contains a large number of inverter output frequency components (fundamental wave components) and third harmonic components.
The node voltage of the voltage dividing capacitor will pulsate at these frequencies.

【0025】一方、各相の分圧コンデンサの中間点間を
接続した場合には、a相の上側分圧コンデンサの電圧v
cpa は(5)式のように表せる。
On the other hand, when the intermediate point between the voltage dividing capacitors of each phase is connected, the voltage v
cpa can be expressed as in equation (5).

【0026】[0026]

【数5】 (Equation 5)

【0027】したがって、この場合、vcpa はioに依
存することになる。ioは分圧コンデンサの中間点に流
れ込む電流ioa〜iocの総和であるから、ioa〜iocの
零相電流以外の成分はioには含まれない。したがっ
て、基本波成分による脈動は除去される。
Therefore, in this case, vcpa depends on io. Since io is the sum of the currents ioa to ioc flowing into the intermediate point of the voltage dividing capacitor, components other than the zero-phase currents of ioa to ioc are not included in io. Therefore, the pulsation due to the fundamental wave component is removed.

【0028】以上のように、本実施例によれば、図1の
実施例の効果に加えて、安定した分圧コンデンサ電圧を
得られるため、素子の耐圧を低め、かつ交流出力の高調
波成分を低減できる特徴がある。また、各中間電位点の
接続インピーダンスを等しく設定することにより、確実
に高調波をキャンセルさせることができる。
As described above, according to this embodiment, in addition to the effects of the embodiment of FIG. 1, a stable voltage of the dividing capacitor can be obtained, so that the withstand voltage of the element can be reduced and the harmonic component of the AC output can be reduced. There is a feature that can be reduced. Further, by setting the connection impedance of each intermediate potential point to be equal, it is possible to surely cancel the harmonic.

【0029】図3は、図2の実施例において直流側電圧
を3分割した場合の実施例である。このように、直流側
電圧の分圧数を増加させることにより、安定した分圧コ
ンデンサ電圧から多レベルの交流出力電圧を得ることが
できる。
FIG. 3 shows an embodiment in which the DC voltage is divided into three in the embodiment of FIG. As described above, by increasing the number of divisions of the DC side voltage, it is possible to obtain a multi-level AC output voltage from a stable voltage dividing capacitor voltage.

【0030】さらに、図4の実施例の直流電圧源1内の
個別電源101,102のように、直流電圧源が独立に
複数存在する場合には、これらの直流電圧源の分割点と
分圧コンデンサの接続点とを接続することにより、上下
分圧コンデンサの電圧分担を確実に均等化することがで
きる。
Further, when there are a plurality of independent DC voltage sources such as the individual power supplies 101 and 102 in the DC voltage source 1 of the embodiment of FIG. By connecting the connection points of the capacitors, the voltage sharing of the upper and lower voltage dividing capacitors can be surely equalized.

【0031】また、図5に示すように、各相の分圧コン
デンサの中間接続点をインピーダンス要素41〜43を
介して接続することにより、図1の実施例よりも安定し
た分圧コンデンサ電圧を得ることができる。例えば、イ
ンピーダンス要素として、コンデンサ(容量Co、この
例では星形結線)を用いた場合、a相の上側分圧コンデ
ンサの電圧vcpa は(6)式のように表わせる。
As shown in FIG. 5, by connecting the intermediate connection points of the voltage dividing capacitors of the respective phases via impedance elements 41 to 43, the voltage of the voltage dividing capacitor more stable than in the embodiment of FIG. Obtainable. For example, when a capacitor (capacitance Co, star connection in this example) is used as the impedance element, the voltage vcpa of the upper phase voltage dividing capacitor of the a-phase can be expressed as in equation (6).

【0032】[0032]

【数6】 (Equation 6)

【0033】この場合、分圧コンデンサの中間接続点に
流入する電流に含まれる基本波成分は、2C/(2C+
Co)倍に低減される。図5の実施例では、インピーダ
ンス要素は星形結線であるが、デルタ結線であってもよ
い。
In this case, the fundamental component contained in the current flowing into the intermediate connection point of the voltage dividing capacitor is 2C / (2C +
Co) times. In the embodiment of FIG. 5, the impedance element is a star connection, but may be a delta connection.

【0034】さらに、図6に示す実施例のように、直流
電圧源側にフィルタコンデンサ5を並列配置することに
より、安定した直流電圧を確立することができる。特
に、直流電圧源1が、交流電源11と整流回路12のよ
うに直流出力に高調波を含む直流電圧源の場合に効果的
である。図中、121〜124はGTOサイリスタ、1
25〜128はダイオードであり、公知のPWMコンバ
ータを略示している。図7は、図1〜図6の実施例に共
通した各相スイッチングアーム2a〜2cと、分圧コン
デンサ3a〜3cの、車両への艤装装置の外観斜視図で
ある。
Further, as in the embodiment shown in FIG. 6, a stable DC voltage can be established by disposing the filter capacitor 5 in parallel on the DC voltage source side. In particular, it is effective when the DC voltage source 1 is a DC voltage source including harmonics in the DC output, such as the AC power supply 11 and the rectifier circuit 12. In the figure, 121 to 124 are GTO thyristors, 1
Reference numerals 25 to 128 denote diodes, which schematically represent known PWM converters. FIG. 7 is an external perspective view of a vehicle fitting device for the phase switching arms 2a to 2c and the voltage dividing capacitors 3a to 3c common to the embodiments of FIGS.

【0035】図8は、各相の単位インバータ(電力変換
装置)ユニツト6を示す。
FIG. 8 shows a unit inverter (power conversion device) unit 6 for each phase.

【0036】すなわち、図1〜図6の実施例において
は、いずれも、a〜c相の単位インバータの構成は、分
圧コンデンサを含めて完全に同一である。従って、これ
らをユニット化し、直流端子P,N及びOc、並びに交
流端子Tを設けて量産することにより、それらの組合せ
によって任意の相数の電力変換装置を構成することがで
きる。
That is, in the embodiments shown in FIGS. 1 to 6, the configuration of the unit inverters of the a to c phases is completely the same, including the voltage dividing capacitor. Therefore, these are unitized, and the DC terminals P, N, and Oc, and the AC terminal T are provided and mass-produced, so that a power converter having an arbitrary number of phases can be configured by a combination thereof.

【0037】図9は、本発明の更に他の実施例を示す。
図2の実施例と異なる点は、3相3レベルインバータに
対して、分圧コンデンサは3bと3cの2組のみに分割
して配置した点である。そして、各分圧コンデンサの中
間接続点OcbとOcc、並びに各相スイッチングアーム2
a〜2cの中間電圧入力点(スイッチング素子群の分割
点)Osa,Osb及びOscとをすべて接続している。
FIG. 9 shows still another embodiment of the present invention.
The difference from the embodiment of FIG. 2 is that the voltage dividing capacitor is divided into only two sets, 3b and 3c, for the three-phase three-level inverter. Then, the intermediate connection points Occ and Occ of the voltage dividing capacitors and the switching arms 2
The intermediate voltage input points asa to 2c (division points of the switching element group) Osa, Osb and Osc are all connected.

【0038】図10は、図9の実施例におけるスイッチ
ングアーム2a〜2c及び分圧コンデンサ3bと3c
の、車両への艤装装置の外観斜視図である。
FIG. 10 shows the switching arms 2a to 2c and the voltage dividing capacitors 3b and 3c in the embodiment of FIG.
1 is an external perspective view of an outfitting device for a vehicle.

【0039】すなわち、各相スイッチングアーム2a〜
2cを直線的な配置関係に並べると共に、分圧コンデン
サ3bおよび3cを2つの相のスイッチングアーム2a
と2bおよび2bと2cとで挟まれる2つの位置に分割
して配置している。
That is, each phase switching arm 2a-
2c are arranged in a linear arrangement, and the voltage dividing capacitors 3b and 3c are connected to the two-phase switching arm 2a.
2b and 2b and 2b and 2c.

【0040】また、図11も、図9の実施例におけるス
イッチングアーム2a〜2c及び分圧コンデンサ3bと
3cの、車両への艤装装置の異なる配置例の外観斜視図
である。
FIG. 11 is also an external perspective view of a different arrangement example of the outfitting device for the vehicle, with the switching arms 2a to 2c and the voltage dividing capacitors 3b and 3c in the embodiment of FIG.

【0041】すなわち、各相スイッチングアーム2a〜
2cを直線的な配置関係に並べると共に、その両端に2
分割した分圧コンデンサ3bと3cを夫々配置してい
る。
That is, each phase switching arm 2a-
2c are arranged in a linear arrangement, and 2
Divided voltage dividing capacitors 3b and 3c are arranged respectively.

【0042】図10や図11のように構成すれば、3相
すべてのスイッチング素子群の条件が完全に同一とはな
らないが、従来技術に比べ、小型化の効果は著しい。
With the configuration shown in FIGS. 10 and 11, the conditions of the switching element groups of all three phases are not completely the same, but the effect of miniaturization is remarkable as compared with the prior art.

【0043】以上は、全てインバータにおける実施例を
示したが、これらのインバータの出力端子をリアクタン
ス要素を介して交流電源と接続し、交流を直流に変換す
る自励式コンバータとして動作させることも可能であ
る。この場合も、インバータの場合と同様の効果が期待
できる。
Although all of the embodiments have been described above with respect to inverters, the output terminals of these inverters can be connected to an AC power supply via a reactance element to operate as a self-excited converter for converting AC to DC. is there. In this case, the same effect as that of the inverter can be expected.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によれば、分圧コンデンサを各相
スイッチングアーム毎に分割配置しても、各相の中間電
位点を電気的に接続することにより交流出力に含まれる
高調波成分を低減することができるので、電力変換器の
交流側が交流電源に接続されても電源側へ流れる高調波
電流が低減するという効果を得る。
According to the present invention, even if the voltage dividing capacitor is divided for each phase switching arm, the harmonic component contained in the AC output can be reduced by electrically connecting the intermediate potential points of each phase. Since it is possible to reduce the harmonic current flowing to the power supply even if the AC side of the power converter is connected to the AC power supply, the effect of reducing the harmonic current is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明における一実施例を示す3相電力変換装
置の結線図。
FIG. 1 is a connection diagram of a three-phase power converter showing one embodiment of the present invention.

【図2】本発明における他の実施例を示す3相電力変換
装置の結線図。
FIG. 2 is a connection diagram of a three-phase power converter showing another embodiment of the present invention.

【図3】本発明における他の実施例を示す3相電力変換
装置の結線図。
FIG. 3 is a connection diagram of a three-phase power converter showing another embodiment of the present invention.

【図4】本発明における他の実施例を示す3相電力変換
装置の結線図。
FIG. 4 is a connection diagram of a three-phase power converter showing another embodiment of the present invention.

【図5】本発明における他の実施例を示す3相電力変換
装置の結線図。
FIG. 5 is a connection diagram of a three-phase power converter showing another embodiment of the present invention.

【図6】本発明における他の実施例を示す3相電力変換
装置の結線図。
FIG. 6 is a connection diagram of a three-phase power converter showing another embodiment of the present invention.

【図7】図1〜図6に共通のスイッチングアームと分圧
コンデンサの配置例を示す外観斜視図。
FIG. 7 is an external perspective view showing an arrangement example of a switching arm and a voltage dividing capacitor common to FIGS. 1 to 6;

【図8】図1〜図6に共通のスイッチングアームと分圧
コンデンサを有する単位インバータユニットの結線図。
FIG. 8 is a connection diagram of a unit inverter unit having a switching arm and a voltage dividing capacitor common to FIGS. 1 to 6;

【図9】本発明における他の実施例を示す3相電力変換
装置の結線図。
FIG. 9 is a connection diagram of a three-phase power converter showing another embodiment of the present invention.

【図10】図9のスイッチングアームと分圧コンデンサ
の夫々異なる配置例を示す外観斜視図。
FIG. 10 is an external perspective view showing different arrangement examples of the switching arm and the voltage dividing capacitor of FIG. 9;

【図11】図9のスイッチングアームと分圧コンデンサ
の夫々異なる配置例を示す外観斜視図。
FIG. 11 is an external perspective view showing different arrangement examples of the switching arm and the voltage dividing capacitor in FIG. 9;

【符号の説明】 1…直流電圧源、2a〜2c…a〜c相のスイッチング
アーム、3a〜3c…分圧コンデンサ、5…フィルタコ
ンデンサ、6…単位インバータユニット(部品)、41〜
43…インピーダンス要素、P…直流電圧源の高電位
点、N…同低電位点、Oc…中間電位点、Os…中間電
位入力点(分割点)、T…交流端子。
[Description of Signs] 1 ... DC voltage source, 2a-2c ... a-c phase switching arm, 3a-3c ... voltage dividing capacitor, 5 ... filter capacitor, 6 ... unit inverter unit (parts), 41-
43: impedance element, P: high potential point of DC voltage source, N: low potential point, Oc: intermediate potential point, Os: intermediate potential input point (division point), T: AC terminal.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 筒井 義雄 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 照沼 睦弘 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−206279(JP,A) 特開 平3−164070(JP,A) 特開 昭63−283470(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/42 - 7/98 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Yoshio Tsutsui 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-57-206279 (JP, A) JP-A-3-164070 (JP, A) JP-A-63-283470 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02M 7 /42-7/98

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】直流電圧源側が、直列接続された2以上の
分圧コンデンサにより分圧され、交流電圧側が、2相以
上のスイッチングアームのスイッチング素子群のオン・
オフ制御により、前記分圧コンデンサの直流電圧から3
以上のレベルの電位が出力され、前記交流電圧側にリア
クトルを介して交流電源が接続される電力変換装置にお
いて、 前記分圧コンデンサを各相毎独立に設け、該各相の分圧
コンデンサを前記各相のスイッチングアーム近傍にそれ
ぞれ配置し、前記各相の分圧コンデンサの直列接続点と
対応する前記各相のスイッチングアームの分割点とを接
続し、前記各相の分圧コンデンサの直列接続点を各相間
で接続したことを特徴とする電力変換装置。
A DC voltage source is divided by two or more voltage-dividing capacitors connected in series, and an AC voltage is turned on / off of a switching element group of a switching arm of two or more phases.
By the off control, the DC voltage of the voltage dividing capacitor is
In the power converter in which the potential of the above level is output and an AC power supply is connected to the AC voltage side via a reactor, the voltage dividing capacitors are provided independently for each phase, and the voltage dividing capacitors of the respective phases are It is arranged in the vicinity of the switching arm of each phase, and connects the series connection point of the voltage dividing capacitor of each phase and the corresponding division point of the switching arm of each phase, and connects the series connection point of the voltage dividing capacitor of each phase. Are connected between the respective phases.
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