JP4207400B2

JP4207400B2 - 電力変換装置

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Publication number: JP4207400B2
Application number: JP2001162530A
Authority: JP
Inventors: 英治岡田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2021-05-30
Also published as: JP2002354827A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、直流電力を交流電力に変換する電力変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、例えば特開平１１−２７９５７号公報に開示された電力変換装置である。図５は系統側の接地方式を示す図である。
【０００３】
この従来の電力変換装置においては直流電源１の直流電力はインバータブリッジ２により交流電力に変換され、この電力は三相３線の系統３に連系して出力される。ここで系統側は、図５（ｂ）に示す１線が接地されている場合（以下（ｂ）接地方式）、または図５（ａ）に示す星形結線トランスの中性点が接地されている場合（以下（ａ）接地方式）、または、図５（ｃ）に示す接地がない場合（以下（ｃ）接地方式）を想定することとする。また、系統側の３線をＲ線、Ｓ線、Ｔ線と称したとき、（ｂ）接地方式においてはＳ線が接地電位であるものとする。
【０００４】
図４においてインバータブリッジ２は直流電源１の正極（図中上側）と負極（図中下側）の間に接続された３組のハーフブリッジ回路４〜６で構成される。またこのハーフブリッジ回路４〜６はそれぞれ上記直流電源１の正極と負極間に設けられた２直列のスイッチ（半導体スイッチ）から構成される。即ち、ハーフブリッジ回路４はスイッチ７とスイッチ８を直列接続し、ハーフブリッジ回路５はスイッチ９とスイッチ１０を直列接続し、ハーフブリッジ回路６はスイッチ１１とスイッチ１２を直列接続して構成される。
【０００５】
また各ハーフブリッジ回路４〜６の２直列のスイッチの中間点（ブリッジ出力点）の系統側には、リアクトル１３〜１５を接続し、さらに系統側に各リアクトル１３〜１５の電流を検出する電流検出器１６〜１８を接続する。インバータブリッジ２の直流側においては、直流電源１の正極と負極間に２直列のコンデンサ１９と２０設けることで、ハーフブリッジ回路４〜６に必要な２個の直流電源が確保される。
【０００６】
各ハーフブリッジ回路４〜６は、２直列のコンデンサ１９、２０の中間点とブリッジ出力点１３〜１５との間に交流電圧を発生する。この交流電圧をＰＷＭ波形とし、高周波でスイッチングすることにより、リアクトル１３〜１５には比較的なめらかな電流を流すことが出来るが、スイッチングによる電流のリプル分が重畳する。このリプル電流の系統への流出を低減するため、２直列コンデンサ１９、２０の中間点と、リアクトル１３〜１５の系統側との間にコンデンサ２１〜２３を接続する。
【０００７】
さらに、５９は接地方式設定器であり、（ｂ）接地方式に連系する場合とそれ以外の場合、即ち（ａ）接地方式又は（ｃ）接地方式に連系する場合とに分けてハーフブリッジ回路の制御を切り替えるためのものである。５８は２直列コンデンサ１９と２０の中間点と、Ｓ線と接続される電流検出器１７の系統側とを接続する開閉スイッチである。この開閉スイッチ５８は接地方式設定器５９と連動し、接地方式設定器５９により（ｂ）接地方式が出力された場合には短絡とされ、それ以外の場合即ち（ａ）接地方式又は（ｃ）接地方式が出力された場合には短絡せず開放とされるようにして構成される。
【０００８】
制御系は、互いに位相が１２０度ずれた正弦波を出力する正弦波発生器４２、位相シフト器４３、４４と、正弦波発生器４２、位相シフト器４４の出力を基に出力基準信号を生成する出力基準発生器２４、２６と、位相シフト器４３の出力と接地方式設定器５９の出力を基に出力基準信号を生成する出力基準発生器２５を有する。
【０００９】
図６は出力基準発生器２４、２６のブロック図である。図において４５は連系用の振幅を任意に設定する連系用振幅設定器、４８はこの連系用振幅設定器４５の出力と正弦波発生器４２または位相シフト器４４の出力を乗算する乗算器である。この乗算機４８の出力が出力基準発生器２４、２６の出力となる。
【００１０】
また、図７は出力基準発生器２５のブロック図である。図において５４、５５は系統３の線間電圧を検出する電圧検出器である（図４では図示せず）。電圧検出器５４はＲ線に対するＳ線の電圧ＶＲＳを測定し、電圧検出器５５はＴ線に対するＳ線の電圧ＶＳＴを検出する。電圧検出器５４と５５の出力は加算機５６により加算される。加算機５６の出力は１／３倍器５７に入力されて１／３倍の信号に変換される。連系用振幅設定器４５、乗算器４８の構成は上述の出力基準発生器２４、２６における連系用振幅設定器４５、乗算器４８と同様である。
【００１１】
４７は選択器である。この選択器４７は接地方式選択器５９の出力信号が入力される。（ｂ）接地方式の信号が入力されたときは、選択器４７は乗算機４８側に投入される。このため、出力基準信号発生器２５の出力は任意の振幅の正弦波信号となる。
【００１２】
一方、（ａ）接地方式又は（ｃ）接地方式の信号が入力されたときは選択器４７は１／３倍器５７側に投入される。このため、出力基準信号発信機２５の出力は１／３倍器５７の出力とされる。
【００１３】
また、２７〜２９は出力基準発生器２４〜２６からの出力基準信号と上記電流検出器１６〜１８からの電流検出信号とを基に電流制御を行う電流制御器、３９は出力基準発生器２５からの出力基準信号と電圧検出器３６からの電圧検出信号とを基に電圧制御を行う電圧制御器である。
【００１４】
さらに、３０、３２は上述の電流制御器２７、２９からの出力を基にＰＷＭ信号を発生し、ハーフブリッジ回路４、６を構成するスイッチ７、８及び１１、１２を駆動するＰＷＭ変調器である。
【００１５】
図８はＰＷＭ変調器３０、３２のブロック図である。図において５０は電流制御器２７、２９からの出力を基にＰＷＭ変調を行うＰＷＭ変調回路、５１はこのＰＭＷ変調回路５０の出力を基に駆動信号を生成する駆動回路である。
【００１６】
一方、３１は電流制御器２８からの出力と電圧制御器３９からの出力を入力とし、接地方式設定器５９の出力に基づいていずれかの制御器の出力を選択してＰＷＭ信号を作成し、ハーフブリッジ回路５を駆動するＰＷＭ変調器である。
【００１７】
図９はＰＷＭ変調器３１のブロック図である。図において４９は選択器である。この選択器４９には接地法式選択器５９の出力信号が入力される。（ｂ）接地方式の信号が入力されたときは、選択器４９は電流制御機２８側に投入される。このため、ＰＷＭ変調は電流制御機２８の出力に基づいて作成される。
【００１８】
一方、（ａ）接地方式又は（ｃ）接地方式の信号が入力されたときは選択器４９は電圧制御手段３９側に投入される。このため、ＰＷＭ変調は電圧制御器３９の出力に基づいて作成される。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の電力変換装置ではコンデンサ１９及び２０のバランスが崩れることに起因する漏れ電流を懸念し、電力変換装置内における相電圧に相当するコンデンサ２１〜２３の電位を確定させるために以下のような制御を行っている。
【００２０】
即ち、電力変換装置が（ｂ）接地方式に連系する場合には、２直列のコンデンサ１９及び２０の中間点と、接地電位であるＳ線に接続される電流検出器１７の系統側とを短絡させる。短絡させた上でハーフブリッジ回路４〜６の全てを電流制御することとしている。このようにして２直列のコンデンサ１９及び２０の中間点を接地電位に固定することで直列各部の対地間の浮遊容量を充放電する現象が低減され直流部の振動による漏れ電流の発生が低減されるとしている。
【００２１】
しかし、この従来の電力変換装置は２直列コンデンサ１９及び２０の中間点を接地電位に固定するためにハーフブリッジ５のスイッチ９とスイッチ１０を電流制御し、このスイッチ９及び１０の積極的なスイッチングによって平均電位を作成しているものとおもわれる。そしてこのスイッチ９とスイッチ１０の中間点をＳ相と接続することにより接地電位とするとともに２直列コンデンサ１９及び２０の中間点と短絡させて、２直列コンデンサ１９及び２０の中間点の電位を接地電位に固定している。
【００２２】
ところが、積極的なスイッチングによって平均電位を作成しなくても、制御に支障をきたすようなコンデンサ１９及び２０電位変動の無い制御を行うことは可能である。また、コンデンサ１９及び２０の容量が十分大きい場合には、通常両者の中間点はほぼ不動となる。さらに、ほぼ不動であるコンデンサ１９及び２０の中間点が、接地電位であるＳ線に接続される電流検出器１７の系統側と短絡させられていれば、上記中間点の電位は接地電位にほぼ固定される。その結果電力変換装置の運転に支障が生じるような漏れ電流の発生が低減されるものと考えられる。
【００２３】
即ち、（ｂ）接地方式に連系する場合には、コンデンサ１９及び２０の容量が十分な大きさであればハーフブリッジ５のスイッチ９とスイッチ１０を積極的に電圧制御し、このスイッチ９及び１０のスイッチングによって平均電位を作成するという制御は必ずしも必要ない。むしろそのような制御を行うことによってスイッチ９及び１０でのエネルギーロスが生じ、全体としてのエネルギー変換効率が低下する可能性がある。
【００２４】
一方、上述の従来の電力変換装置は、（ａ）接地方式又は（ｃ）接地方式に連系する場合、詳細は省略するが出力基準発生器２５によってＳ相の相電圧ＶＳの理論値を演算によって求めて出力基準信号を作成する。そして、この出力基準信号に従うようにコンデンサ２２の電圧を制御することとしている。
【００２５】
しかし、コンデンサ１９及び２０の容量が十分な大きさであるか制御系ループが早ければ、そのような制御も必ずしも必要ない。即ち（ａ）接地方式又は（ｃ）接地方式の系統に連系する場合であっても、コンデンサ１９及び２０の容量が大きければその中間点を基準としたコンデンサ１９と２０の電圧変動が生じない制御が可能である。従って電力変換装置の運転に支障が出るような漏れ電流が生じる可能性も少ない。従って、（ａ）接地方式又は（ｃ）接地方式の系統に連系する場合であっても、ハーフブリッジ回路４〜６の全てを電流制御したほうがより理想に近いインバータブリッジ２の出力波形を得ることができる。
【００２６】
この発明は上述ような点を改善するために成されたものであり、スイッチングによるエネルギーロスを軽減し、電力変換装置全体としてのエネルギー変換効率の低下を防止することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる電力変換装置は、直流電源の正極と負極間に設けられた２直列のコンデンサと、直流電源の正極と負極間に設けられた２直列のスイッチからなる３組のハーフブリッジ回路と、各ハーフブリッジ回路の２直列のスイッチの中間点に接続されたリアクトルとを有し、１線が接地された三相３線の系統に連系する場合と、星形結線トランスの中性点が接地されているか又は系統が接地されていない三相３線の系統に連系する場合とに分けてハーフブリッジ回路の制御／停止を切り替える接地方式設定器と、この接地方式設定器とは独立した切り替え端子台とを有し、１線が接地された三相３線の系統に連系する場合には、切り替え端子台によって２直列のコンデンサの中間点と三相３線の系統のうちの接地電位である線とが短絡されるとともに、接地方式設定器によってリアクトルを介して接地電位である線と接続される１組のハーフブリッジ回路を停止状態とし、他の２組のハーフブリッジ回路を電流制御して２直列のコンデンサの中間点と各ハーフブリッジ回路の２直列のスイッチの中間点との間に電圧を出力し、星形結線トランスの中性点が接地されているか又は系統が接地されていない三相３線の系統に連系する場合には、切り替え端子台によって２直列のコンデンサの中間点を三相３線の系統のいずれの線とも短絡させることなく開放するとともに、接地方式設定器によって、３組のハーフブリッジ回路を全て電流制御して２直列のコンデンサの中間点と各ハーフブリッジ回路の２直列のスイッチの中間点との間に電圧を出力する電力変換装置において、２直列のコンデンサの中間点と各ハーフブリッジ回路の２直列のスイッチの中間点に接続されたリアクトルとの間に設けられたコンデンサを有し、各ハーフブリッジ回路の低電位側のスイッチが微少時間オン状態になったとき、２直列のコンデンサの中間点と各ハーフブリッジ回路の２直列のスイッチの中間点に接続されたリアクトルとの間にある各コンデンサに蓄積された電圧を検出する電圧検出手器と、各電圧検出器の検出信号を比較し一定以上の差がある／なしを検出する電圧比較器と、一定以上の差がある場合には切り替え端子台が短絡していることを、一定以上の差が無い場合には開放状態とされていることを検知する検知手段とを有するものである。
【００２８】
また、この発明に掛かる電力変換装置は、１線が接地された三相３線の系統に連系する場合、もしくは星形結線トランスの中性点が接地されているか又は系統が接地されていない三相３線の系統に連系する場合とのいずれかを、接地方式設定器に設定された接地方式として記憶する第１のメモリと、検知手段が切り替え端子台が短絡していることを検知すると、１線が接地された三相３線の系統に連系する場合であると記憶し、検知手段が切り替え端子台が開放状態であることを検知すると、星形結線トランスの中性点が接地されているか又は系統が接地されていない三相３線の系統に連系する場合であると記憶する第２のメモリと、第１のメモリの記憶内容と第２のメモリの記憶内容とが異なるときには、その旨を表示する表示手段とを有するものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１にかかる電力変換装置のブロック図である。
図において５９ａは接地方式設定器であるが、（ｂ）接地方式に連系する場合とそれ以外の場合、即ち（ａ）接地方式又は（ｃ）接地方式に連系する場合とに分けて各ハーフブリッジ回路４〜６の制御／停止を切り替えるためのものである。また、６０ａは接地方式設定器５９ａとは独立した切り替え端子台である。この切り替え端子台６０ａは接地方式設定器５９ａと電気的に接続されることなく、ショートバー６０ｂと組み合わせて用いられる。即ち、このショートバー６０ｂは手動のスイッチとして動作し、オン状態で切り替え端子台６０ａを短絡させ、オフ状態で切り替え端子台６０ａを開放状態とする。
【００３０】
そして、この切り替え端子台６０ａは（ｂ）接地方式の場合には、オン状態とされる。つまり、２直列のコンデンサ１９及び２０の中間点と三相３線の系統のうちの接地電位であるＳ線とを短絡させるように手動でセッティングされる。
【００３１】
一方、（ａ）接地方式又は（ｃ）接地方式の場合には、オフ状態とされる。つまり、２直列のコンデンサ１９及び２０の中間点を三相３線の系統のいずれの線とも短絡させることなく開放するように手動でセッティングされる。
【００３２】
また、３１ａは電流制御器２８からの出力を入力とし、接地方式設定器５９ａの出力に基づいてＰＷＭ信号を作成／停止するＰＷＭ変調器である。
【００３３】
さらに、３５〜３７はそれぞれコンデンサ２１〜２３の両端に接続され、各コンデンサ２１〜２３に蓄積された電圧を検出する電圧検出器である。また、６１は電圧比較器である。この電圧比較器６１は各電圧検出器３５〜３７の検出信号を比較し、一定以上の差がある／なしを判断する。
【００３４】
また、２５ａはこの実施の形態にかかる出力基準発生装置であるが、その構成は図６に示した出力基準発生装置２４、２６と同様である。
【００３５】
図２は図１に示すＰＷＭ変調器３１ａの構成を示すブロック図である。図において４９ａは選択器である。この選択器４９ａには接地方式選択器５９の出力信号が入力される。（ｂ）接地方式の信号が入力されたときは、選択器４９ａは停止側に投入される。このため、ＰＷＭ変調信号は作成されず停止する。つまり、ハーフブリッジ回路４及び６のスイッチ７、８及び１１、１２は電流制御回路３０、３２に駆動制御され、ハーフブリッジ回路５のスイッチ９、１０は停止状態とされる。
【００３６】
一方、（ａ）接地方式又は（ｃ）接地方式の信号が入力されたときは選択器４９ａは電流制御器２８側に投入される。このため、ＰＷＭ変調信号は電流制御器２８の出力に基づいて作成される。つまり、各ハーフブリッジ回路４〜６は全て電流制御される。
【００３７】
即ち、この実施の形態にかかる電力変換装置は、（ｂ）接地方式においては、従来技術のようにハーフブリッジ回路５を積極的に電流制御により駆動することなく停止させ、他の２組のハーフブリッジ回路４、６を駆動させる。
【００３８】
さらに、この実施の形態にかかる電力変換装置においては、切り替え端子台６０ａによって、コンデンサ１９及び２０の中間点が、接地電位であるＳ線に接続される電流検出器１７の系統側と短絡させられている。このため、上記中間点の電位は接地電位にほぼ固定され、漏れ電流が低減する。
【００３９】
即ち、この実施の形態にかかる電力変換装置は、（ｂ）接地方式に連系する場合には、ハーフブリッジ５のスイッチ９とスイッチ１０を停止し、積極的な駆動制御を行わない。このため、スイッチ９及び１０でのエネルギーロスが生じず、全体としてのエネルギー変換効率の低下を防止することができる。
【００４０】
さらに、この実施の形態にかかる電力変換装置は、（ａ）接地方式又は（ｃ）接地方式に連系する場合は、ハーフブリッジ回路４〜６の全てを電流制御する。このため、より理想に近いインバータブリッジ２の出力波形を得ることができる。
【００４１】
一方、この実施の形態にかかる電力変換装置は、切り替え端子台６０ａの切り替えを手動とし、接地方式設定器５９ａから独立させた形式を採用している。これは、接地方式設定器５９ａと連動させる従来技術に比べて電力変換装置自体の小型化、シンプル化が図れること等を考慮したものである。
【００４２】
ところが、以上の切り換え端子台６０ａの設定と、接地方式設定器５９ａの設定に齟齬が生じた場合にはまともな出力は、出来なくなる。そこで、その様なことがないよう、この実施の形態では以下のようにして両者の齟齬を防止している。
【００４３】
即ち、個々の電力変換装置は、それぞれ予め調査された客先の系統３の接地方式に合致するように設定される必要がある。このため、製造ラインにて電力変換装置の組み立てが終了した段階で、要求される接地方式に合わせて接地方式設定器５９ａによる制御方式の設定と、切り換え端子台６０ａの切り換えが行われる。
【００４４】
接地方式設定器５９ａによる制御方式の設定の際には、要求される接地方式が（ａ）接地方式又は（ｃ）接地方式の場合には電力変換装置に設けられた図示しない第１のメモリＫに、メモリＫ＝１がインプットされる。また、（ｂ）接地方式が要求される場合にはメモリＫ＝０がインプットされる。これで接地方式設定器５９ａの接地方式に対応した第１のメモリＫの設定が完了する。
【００４５】
次に、製造ラインの作業者は、予め作成された組み立て指示書をもとに、客先の接地方式に合わせて切り換え端子台６０ａの切り替え作業を行う。つまり、（ａ）接地方式または（ｃ）接地方式なら切り換え端子台６０ａを開放（オープン）にし、（ｂ）接地方式なら切り換え端子台６０ａを短絡（シュート）にする。これで切り換え端子台６０ａは、切り換え完了とする。以上で、電力変換装置の組み立てが完了となる。
【００４６】
電力変換装置を所望の設定に作り上げた後、工場内において更に試運転を行うが、ここの段階では、実際の客先の接地方式を模擬して試験を行う。即ち、工場内に（ａ）〜（ｃ）接地方式に対応する試運転用の系統３を準備し、客先の接地方式に応じて電力変換装置と結線し、試運転を開始する。この際、切り換え端子台６０ａの設定と、接地方式設定器５９ａの設定に齟齬が無いかが確認される。以下に図３を用いてその様子を説明する。
【００４７】
図３は接地方式設定の確認のためのフローチャートである。図に示すようにまずステップＳ０で接地方式の設定確認が開始される。続いてステップＳ１で起動時であるか否かを判定する。起動時である場合、ステップＳ２では２直列コンデンサ１９及び２０の内、低電位の方のコンデンサであるコンデンサ２０に接続された下側のスイッチ８、１０、１２を微少時間例えば１０μS間オンする。次に、ステップＳ３ではＳ相に対するＲ相の電圧ＶRSと、Ｓ相に対するＴ相の電圧ＶTSを測定する。この測定は図１に示す電圧検出器３５〜３７によって各コンデンサ２１〜２３の電圧を測定し、各コンデンサ２１及び２３の電圧をコンデンサ２２の電圧との間で引き算することにより行われる。続いてステップＳ４では測定電圧ＶRSが敷居値である数１０Ｖより大きいか否かを判定する。ＶRSが数１０Ｖより小さい場合はＳ５に進む。ステップＳ５では切り替え端子台６０ａが（ａ）接地方式または（ｃ）接地方式になっていると図示しない検知手段によって判断し、電力変換装置に内蔵された図示しない第２のメモリＫＬをメモリＫＬ＝１に設定する。
【００４８】
一方ステップＳ４で、ＶRSが数１０Ｖより大きい場合はステップＳ６に進む。ステップＳ６では更に測定電圧ＶTSが数１０Ｖより大きいかどうかを判定する。ここでもＶTSが数１０Ｖより小さい場合にはステップＳ５に進む。ステップＳ５では上記と同様に切り替え端子台６０ａが（ａ）接地方式または（ｃ）接地方式になっていると図示しない検知手段によって判断し、電力変換装置に内蔵された図示しない第２のメモリＫＬをメモリＫＬ＝１に設定する。
【００４９】
一方、ステップＳ６においてもＶTSが数１０Ｖより大きい場合にはステップＳ７に進む。ステップＳ７では切り替え端子台６０ａが（ｂ）接地方式に設定されていると図示しない検知手段によって判断し、電力変換装置に内蔵された図示しない第２のメモリＫＬをメモリＫＬ＝０に設定する。
【００５０】
即ち、ステップＳ４〜ステップＳ７を通して、ＶRSとＶTSの内いずれか一方が敷居値である数１０Ｖより小さい場合には切り替え端子台６０ａが（ａ）接地方式または（ｃ）接地方式になっているとして第２のメモリＫＬをＫＬ＝１に設定する。一方、ＶRSとＶTSの両方が敷居値である数１０Ｖより大きい場合には切り替え端子台６０ａが（ｂ）接地方式になっているとして第２のメモリＫＬをメモリＫＬ＝０に設定する。尚、上記ステップＳ４及びステップＳ６は図１に示す電圧比較器６１によって行われる。
【００５１】
ここで、ステップＳ４〜ステップＳ７においてＶRSとＶTSの値から切り替え端子台６０ａの接地方式を判断したのは以下の理由による。
【００５２】
即ち、上述のように切り換え端子台６０ａは、短絡状態の結線とされているときに（ｂ）接地方式と対応している。この状態で各ハーフブリッジ回路４〜６の下側のスイッチ８、１０、１２を微少時間だけオンさせる。すると、電圧検出器３５〜３７の電圧値は、Ｓ線の電圧だけが０Ｖ程度であり、他のＲ線、Ｔ線の電圧は、数＋Ｖ程度発生している。コンデンサ２１及びコンデンサ２３にはコンデンサ２０から充電が行われるのに対し、コンデンサ２２は短絡しているために充電が行われないからである。
【００５３】
一方、同様に切り換え端子台６０ａは、開放状態の結線とされているときに（ａ）接地方式または（ｃ）接地方式に対応している。この状態で各ハーフブリッジ回路４〜６の下側のスイッチ８、１０、１２を微少時間だけオンさせる。すると、電圧検出器３５〜３７の電圧値は、Ｓ線、Ｒ線、Ｔ線のすべての電圧が、数＋Ｖ程度となり、等しい値を示す。
【００５４】
このように接地方式が（ａ）接地方式であるかまたは（ａ）接地方式以外の接地方式であるかによってＳ線、Ｒ線、Ｔ線の電圧は異なった様子を示す。このため、電圧検出器３５〜３７の各電圧値の差を求め、電圧比較器６１により検出電圧値を比較し、一定以上の差がある／なしを判断すれば、切り替え端子台６０ａの接地方式がどのように設定されているのかを確認することができるのである。
【００５５】
なお、この実施の形態にかかる電力変換装置では２直列コンデンサ１９及び２０の内、低電位の方のコンデンサであるコンデンサ２０に接続された下側のスイッチ８、１０、１２を試験のために使用している。
【００５６】
これは低電位の方のコンデンサであるコンデンサ２０に接続されたスイッチ８、１０、１２をオン状態とした方が、高電位の方のコンデンサであるコンデンサ１９に接続されたスイッチ７、９、１１をオン状態とするよりもコンデンサ２１〜２３にかかる対接地電位が低いからである。
【００５７】
図３のフローチャートに戻って、ステップＳ８では予めインプットされた上記第１のメモリＫの値とステップＳ５及びステップＳ７で設定された第２のメモリＫＬの値とを比較する。
【００５８】
その結果、第１のメモリＫの値と第２のメモリＫＬの値とが異なる場合にはステップＳ９に進む。ステップＳ９では電力変換装置の図示しないフロントパネルに、接地方式の齟齬（誤設定）を警告するエラー表示が行われる。このエラー表示は例えばランプの点滅等によって行われる。
【００５９】
この場合にはステップＳ１０で接地方式の設定が再度確認され、訂正処理が行われる。訂正処理の終了後、再び接地方式設定の確認が行われる。
【００６０】
一方、ステップＳ８において第１のメモリＫの値と第２のメモリＫＬの値とが等しかった場合、この場合には接地方式の設定に齟齬が無いと判断されて起動開始の準備に移行され、試運転が行われる。その結果に問題が無ければ無事出荷の準備が進められる。
【００６１】
この実施の形態にかかる電力変換装置は、このように接地方式の設定確認が行われるため、接地方式設定器５９ａから独立させた切り替え端子台６０ａ形式を採用して電力変換装置自体の小型化、シンプル化を図るとともに、両者に齟齬（誤設定）が発生することを防止している。
【００６２】
なお、上記実施の形態１にかかる電力変換装置に関しては上記従来の電力変換装置と同一または相当する部分については同一の符号を付す等してその節明を省略し、相違する部分について説明した。
【００６３】
【発明の効果】
この発明にかかる電力変換装置は、直流電源の正極と負極間に設けられた２直列のコンデンサと、直流電源の正極と負極間に設けられた２直列のスイッチからなる３組のハーフブリッジ回路と、各ハーフブリッジ回路の２直列のスイッチの中間点に接続されたリアクトルとを有し、１線が接地された三相３線の系統に連系する場合と、星形結線トランスの中性点が接地されているか又は系統が接地されていない三相３線の系統に連系する場合とに分けてハーフブリッジ回路の制御／停止を切り替える接地方式設定器と、この接地方式設定器とは独立した切り替え端子台とを有し、１線が接地された三相３線の系統に連系する場合には、切り替え端子台によって２直列のコンデンサの中間点と三相３線の系統のうちの接地電位である線とが短絡されるとともに、接地方式設定器によってリアクトルを介して接地電位である線と接続される１組のハーフブリッジ回路を停止状態とし、他の２組のハーフブリッジ回路を電流制御して２直列のコンデンサの中間点と各ハーフブリッジ回路の２直列のスイッチの中間点との間に電圧を出力し、星形結線トランスの中性点が接地されているか又は系統が接地されていない三相３線の系統に連系する場合には、切り替え端子台によって２直列のコンデンサの中間点を三相３線の系統のいずれの線とも短絡させることなく開放するとともに、接地方式設定器によって、３組のハーフブリッジ回路を全て電流制御して２直列のコンデンサの中間点と各ハーフブリッジ回路の２直列のスイッチの中間点との間に電圧を出力する電力変換装置において、２直列のコンデンサの中間点と各ハーフブリッジ回路の２直列のスイッチの中間点に接続されたリアクトルとの間に設けられたコンデンサを有し、各ハーフブリッジ回路の低電位側のスイッチが微少時間オン状態になったとき、２直列のコンデンサの中間点と各ハーフブリッジ回路の２直列のスイッチの中間点に接続されたリアクトルとの間にある各コンデンサに蓄積された電圧を検出する電圧検出手器と、各電圧検出器の検出信号を比較し一定以上の差がある／なしを検出する電圧比較器と、一定以上の差がある場合には切り替え端子台が短絡していることを、一定以上の差が無い場合には開放状態とされていることを検知する検知手段とを有するものであり、接地方式設定器から独立させた切り替え端子台形式を採用して電力変換装置自体の小型化、シンプル化を図るとともに、両者に齟齬（誤設定）が発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１にかかる電力変換装置のブロック図である。
【図２】図１に示すＰＷＭ変調器３１ａの構成を示すブロック図である。
【図３】接地方式設定の確認のためのフローチャートである。
【図４】特開平１１−２７９５７号公報に開示された電力変換装置である。
【図５】系統側の接地方式を示す図である。
【図６】出力基準発生器２４、２６のブロック図である。
【図７】出力基準発生器２５のブロック図である
【図８】ＰＷＭ変調器３０、３２のブロック図である。
【図９】ＰＷＭ変調器３１のブロック図である。
【符号の説明】
１直流電源、２インバータブリッジ、３系統、４〜６ハーフブリッジ回路、７〜１２スイッチ、１３〜１５リアクトル、１６〜１８電流検出器、１９コンデンサ、２０コンデンサ、２１〜２３コンデンサ、２４〜２６出力基準発生器、２５ａ出力基準発生装置、２７〜２９電流制御器、３０ＰＷＭ変調器、３１ＰＷＭ変調器、３１ａＰＷＭ変調器、３２ＰＷＭ変調器、３５〜３７電圧検出器、３９電圧制御器、４２正弦波発生器、４３位相シフト器、４４位相シフト器、４５連系用振幅設定器、４７選択器、４８乗算器、４９選択器、４９ａ選択器５０ＰＷＭ変調回路、５１駆動回路、５４電圧検出器、５５電圧検出器、５６加算機、５７１／３倍器、５８開閉スイッチ、５９接地方式設定器、５９ａ接地方式設定器、６０ａ切り替え端子台、６１電圧比較器、６１ｂショートバー

Claims

直流電源の正極と負極間に設けられた２直列のコンデンサと、
前記直流電源の正極と負極間に設けられた２直列のスイッチからなる３組のハーフブリッジ回路と、
前記各ハーフブリッジ回路の２直列のスイッチの中間点に接続されたリアクトルとを有し、
１線が接地された三相３線の系統に連系する場合と、星形結線トランスの中性点が接地されているか又は系統が接地されていない三相３線の系統に連系する場合とに分けて前記ハーフブリッジ回路の制御／停止を切り替える接地方式設定器と、
この接地方式設定器とは独立した切り替え端子台とを有し、
１線が接地された三相３線の系統に連系する場合には、前記切り替え端子台によって前記２直列のコンデンサの中間点と前記三相３線の系統のうちの接地電位である線とが短絡されるとともに、前記接地方式設定器によって前記リアクトルを介して前記接地電位である線と接続される１組の前記ハーフブリッジ回路を停止状態とし、他の２組の前記ハーフブリッジ回路を電流制御して前記２直列のコンデンサの中間点と前記各ハーフブリッジ回路の２直列のスイッチの中間点との間に電圧を出力し、
星形結線トランスの中性点が接地されているか又は系統が接地されていない三相３線の系統に連系する場合には、前記切り替え端子台によって前記２直列のコンデンサの中間点を前記三相３線の系統のいずれの線とも短絡させることなく開放するとともに、前記接地方式設定器によって、３組の前記ハーフブリッジ回路を全て電流制御して前記２直列のコンデンサの中間点と前記各ハーフブリッジ回路の２直列のスイッチの中間点との間に電圧を出力する電力変換装置において、
前記２直列のコンデンサの中間点と前記各ハーフブリッジ回路の２直列のスイッチの中間点に接続されたリアクトルとの間に設けられたコンデンサを有し、前記各ハーフブリッジ回路の低電位側のスイッチが微少時間オン状態になったとき、前記２直列のコンデンサの中間点と前記各ハーフブリッジ回路の２直列のスイッチの中間点に接続されたリアクトルとの間にある各コンデンサに蓄積された電圧を検出する電圧検出手器と、
前記各電圧検出器の検出信号を比較し一定以上の差がある／なしを検出する電圧比較器と、
一定以上の差がある場合には前記切り替え端子台が短絡していることを、一定以上の差が無い場合には開放状態とされていることを検知する検知手段とを有する電力変換装置。
１線が接地された三相３線の系統に連系する場合、もしくは星形結線トランスの中性点が接地されているか又は系統が接地されていない三相３線の系統に連系する場合のいずれかを、接地方式設定器に設定された接地方式として記憶する第１のメモリと、
検知手段が前記切り替え端子台が短絡していることを検知すると、１線が接地された三相３線の系統に連系する場合であると記憶し、検知手段が前記切り替え端子台が開放状態であることを検知すると、星形結線トランスの中性点が接地されているか又は系統が接地されていない三相３線の系統に連系する場合であると記憶する第２のメモリと、
前記第１のメモリの記憶内容と前記第２のメモリの記憶内容とが異なるときには、その旨を表示する表示手段とを有する請求項２に記載の電力変換装置。