JP4332688B2 - 3-phase input / 1-phase output power converter, 3-phase input / 3-phase output PWM cycloconverter and 3-phase output multiplex type PWM cycloconverter - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流電源の交流電力を、任意の周波数の交流電力に変換する電力変換装置に関し、特にパルス幅変調(以降PWM)サイクロコンバータ型の電力変換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、交流電源から出力される交流電力を、任意の周波数の交流電力に変換する電力変換装置として、PWMサイクロコンバータが知られている。
【0003】
PWMサイクロコンバータは、絶縁ゲート形バイポーラトランジスタ(以降IGBT)などの自己消孤形スイッチング素子とダイオードとを少なくとも1個以上用いて構成され、入力から出力またはその逆へと双方向に電流を流せる複数の双方向スイッチをPWM制御により駆動して、任意の周波数の交流電力を出力している。
【0004】
図6は、従来の3相入力/3相出力のPWMサイクロインバータの構成を示すブロック図である。3相電源1は、入力フィルタ2を介して双方向スイッチ群3に接続され、双方向スイッチ群3は、誘導電動機4に接続される。
【0005】
双方向スイッチ群3は、9個の双方向スイッチ11〜19より構成されている。3相電源1の出力Rは、双方向スイッチ11、14、17に入力され、3相電源1の出力Sは、双方向スイッチ12、15、18に入力され、3相電源1の出力Tは、双方向スイッチ13、16、19に入力される。
【0006】
また、双方向スイッチ11、12、13の出力が、誘導電動機4への入力Uとなり、双方向スイッチ14、15、16の出力が、誘導電動機4への入力Vとなり、双方向スイッチ17、18、19の出力が、誘導電動機4への入力Wとなる。
【0007】
双方向スイッチ11〜19は、図7(a)もしくは図7(b)に示される回路構成となっている。図7(a)に示される双方向スイッチは、IGBT31と、ダイオード33とから構成される片方向スイッチと、IGBT32と、ダイオード34とから構成される片方向スイッチとから構成される。ダイオード33のカソード端子は、IGBT31のコレクタ端子に接続され、ダイオード33のアノード端子は、IGBT31のエミッタ端子に接続される。ダイオード34のカソード端子は、IGBT32のコレクタ端子に接続され、ダイオード34のアノード端子は、IGBT32のエミッタ端子に接続される。そして、IGBT31とIGBT32のエミッタ同士が接続され、双方向スイッチが形成されている。
【0008】
図7(b)に示される双方向スイッチは、IGBT31と、ダイオード33とから構成される片方向スイッチと、IGBT32と、ダイオード34とから構成される片方向スイッチとから形成される。ダイオード33のカソード端子は、IGBT31のコレクタ端子に接続され、片方向スイッチが形成され、ダイオード34のカソード端子は、IGBT32のコレクタ端子に接続され、もう一方の片方向スイッチが形成される。また、IGBT32のエミッタ端子とダイオード33のアノード端子が接続され、IGBT31のエミッタ端子とダイオード34のアノード端子が接続され、片方向スイッチ同士が逆並列に接続されることによって、双方向スイッチが形成される。
【0009】
IGBT31およびIGBT32には、それらへ入力されるゲート信号を駆動する駆動回路が必要となる。また、それらのドライブ回路へ電力を供給する電源が必要となる。この電源は他の電源から絶縁しなければならないため互いに絶縁されている絶縁電源を用いる。
【0010】
図8に1つのIGBTとそのIGBTを駆動する駆動回路であるドライブ回路と絶縁電源の接続の様子を示す。IGBT40のゲート端子G1は、ドライブ回路D1に接続され、ドライブ回路D1の電力は、絶縁電源PS1から供給される。絶縁電源PS1のグランド端子PSG1は、IGBTのエミッタ端子E1とドライブ回路のグランド端子DG1に接続されている。
【0011】
図8のように、IGBT1個につき、1個のドライブ回路と1個のドライブ回路用絶縁電源が必要となる。図6の電力変換装置は、スイッチング素子が18個存在する。このため、その素子を駆動するドライブ回路も18個必要であり、ドライブ回路用の絶縁電源も18個必要となる。
【0012】
また、上述のようなPWMサイクロコンバータでは、誘導電動機4に供給する電圧、電流を調整するために双方向スイッチが直列に接続されたり、並列に接続されたりして双方向スイッチが多重化されることがある。双方向スイッチが多重化されたPWMサイクロコンバータでは、その接続形態に応じてドライブ回路や絶縁電源などに関する部分を再設計し直す必要がある。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
従来のPWMサイクロコンバータでは、以下に示す2つの問題点がある。
(1)双方向スイッチを多重化するために、回路の構成を変更する場合、その都度ドライブ回路および絶縁電源回路に関する部分を設計し直す必要があるため、回路設計や、製造に要する時間が増大する。
(2)双方向スイッチを駆動するドライブ回路用の絶縁電源が、双方向スイッチを構成する自己消孤形スイッチの個数分必要となるため、PWMサイクロコンバータ全体が大型化する。
【0014】
よって、本発明は、双方向スイッチ群を多重化するためにPWMサイクロコンバータの構成の変更を行う場合でも、ドライブ回路および絶縁電源まわりの設計を変更することなく、PWMサイクロコンバータの構成の変更を行うことが可能な電力変換装置を提供することを目的としている。
【0015】
さらに本発明は、絶縁電源の共通化を計って、PWMサイクロコンバータを小型化することが可能な電力変換装置を提供することを目的としている。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電力変換装置は、3相交流電源の交流電力を各相毎に入力する3個の入力端子と、任意の周波数の1相交流を出力する1個の出力端子と、2つの片方向スイッチを逆向きに組み合せることによって形成された双方向スイッチが前記各入力端子と前記出力端子との各間に1つずつ挿入されている双方向スイッチ群と、前記片方向スイッチを駆動する駆動回路を前記各片方向スイッチ毎に備えた駆動回路群と、前記各駆動回路に電力を供給する絶縁電源を複数備える絶縁電源群と、を有する、1つの装置として構成されている。
【0017】
本発明の電力変換装置では、双方向スイッチと、その双方向スイッチを駆動するのに必要な駆動回路と、絶縁電源とを備えており、3相入力/3相出力のPWMサイクロコンバータを設計する場合に、本発明の電力変換装置を組み合わせて設計を行うことによって、PWMサイクロコンバータの構成の変更を行う場合においても、ドライブ回路および電源回路まわりの設計を変更する必要がないため、回路設計や製造に要する時間が短縮される。
【0018】
また、本発明の他の電力変換装置は、前記各双方向スイッチは互いに逆方向に接続された2個のIGBTに基づいて構成され、前記片方向スイッチを駆動する駆動回路は前記IGBTを駆動するものであり、前記各入力端子から前記出力端子へと繋ぐ各片方向スイッチを構成する3個のIGBTのエミッタどおしを前記出力端子に共通接続する構成にして該IGBTの各駆動回路に電力を供給する絶縁電源を共有化している。
【0019】
本発明の電力変換装置では、エミッタ端子同士が互いに接続されている各IGBTを駆動する各駆動回路が絶縁電源を共通とすることで、絶縁電源の個数が従来必要な6個から4個に減らすことができるので、PWMサイクロコンバータの小型化が可能となる。
【0020】
また、本発明の他の電力変換装置は、前記各双方向スイッチは互いに逆方向に接続された2個のIGBTに基づいて構成され、前記片方向スイッチを駆動する駆動回路は前記IGBTを駆動するものであり、前記各IGBTのうち各双方向スイッチを構成する各2個のIGBTのエミッタ同士を共通接続する構成にして該IGBTの各駆動回路に電力を供給する絶縁電源を共有化している。
【0021】
本発明の電力変換装置では、1個の双方向スイッチを構成するIGBTのエミッタ端子同士が接続されており、エミッタ端子同士は等電位となる。よって、1個の双方向スイッチを構成する各IGBTを駆動する2個の駆動回路に電力を供給する絶縁電源を共通化とした。従って、絶縁電源の数は3個となり、絶縁電源の数を4個から3個に減らしことによって、さらなるPWMサイクロコンバータの小型化が可能となる。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。全図において、同一の符号がつけられている構成要素は、すべて同一の構成要素である。
【0023】
図1は、本実施形態の電力変換装置の構成を示す回路図である。本実施形態の電力変換装置は、双方向スイッチ群300と、ドライブ回路群800と、絶縁電源群700とから構成される。
【0024】
双方向スイッチ群300は、3つの双方向スイッチ301、401、501とから構成され、3相電源1と接続される入力端子610、611、612と出力端子600とを備える。3つの双方向スイッチ301,401、501は、一端が3つの入力端子610、611、612にそれぞれ接続され、もう一端が出力端子600に接続されている。
【0025】
双方向スイッチ301は、2つのIGBT311、321と、2つのダイオード331、341とから構成される。双方向スイッチ401は、2つのIGBT411、421と、2つのダイオード431、441とから構成される。双方向スイッチ501は、2つのIGBT511、521と、2つのダイオード531、541とから構成される。双方向スイッチ301、401、501の接続形態は図7(b)と同じ接続形態となっている。
【0026】
ドライブ回路群800は、6個のドライブ回路801、802、803、811、812、813から構成される。ドライブ回路801〜803、811〜813はそれぞれIGBT311、411、511、321、421、521のゲート端子に接続されている。
【0027】
絶縁電源群700は、4個の絶縁電源701〜704から構成される。電源端子PN2およびグランド端子GND2はドライブ回路801と接続され、絶縁電源702はドライブ回路801に電力を供給する。グランド端子GND2はIGBT311のエミッタ端子にも接続される。
【0028】
電源端子PN3およびグランド端子GND3はドライブ回路802と接続され、絶縁電源703はドライブ回路802に電力を供給する。グランド端子GND3はIGBT411のエミッタ端子にも接続される。
電源端子PN4およびグランド端子GND4はドライブ回路802と接続され、絶縁電源704はドライブ回路803に電力を供給する。グランド端子GND4はIGBT511のエミッタ端子にも接続される。
【0029】
IGBT321のエミッタ端子と、IGBT421のエミッタ端子と、IGBT521のエミッタ端子は互いに接続されており、常に等電位であるため、IGBT321と、IGBT421と、IGBT521とについては、それらを駆動するドライブ回路811、812、813の絶縁電源を共有化することができる。よって、電源端子PN1およびグランド端子GND1はドライブ回路811、812、813に接続され、絶縁電源701は、ドライブ回路811、812、813に電力を供給する。グランド端子GND1はIGBT321と、IGBT421と、IGBT521のエミッタ端子にも接続される。
【0030】
本実施形態の電力変換装置では、ドライブ回路811、812、813が同じ絶縁電源701を共有することで、絶縁電源の個数を本来必要な6個から4個に減らすことができる。
【0031】
次に本実施形態の電力変換装置を用いたPWMサイクロコンバータの構成について説明する。図2は、本実施形態の電力変換装置を用いた3相入力/3相出力PWMサイクロコンバータの構成を示すブロック図である。
【0032】
PWMサイクロコンバータは本実施形態の電力変換装置5を3個組み合わせて構成されたものである。双方向スイッチと、その双方向スイッチを駆動するのに必要なドライブ回路と、ドライブ回路を備える電力変換装置5によって、PWMサイクロコンバータを構成にすることによって、ドライブ回路および絶縁電源に関する部分を設計し直す必要がなくなるため、3相入力/3相出力のPWMサイクロコンバータの回路設計が容易になる。
【0033】
また、本実施形態の電力変換装置は、多重形のPWMサイクロコンバータにも適用できる。図3は、本発明の一実施形態の電力変換装置を用いた直列多重形PWMサイクロコンバータの構成を示すブロック図である。
【0034】
このような直列多重形PWMサイクロコンバータは、誘導電動機4が電力変換装置5から出力される電圧より大きい電圧を必要としている場合に、電力変換装置5を直列に接続し、誘導電動機4への電圧を大きくするために構成される。
【0035】
また、直列多重形PWMサイクロコンバータは、電力変換装置5を直列多重化することにより、誘導電動機4へ入力される電流の波形を正弦波にさらに近づけることができ、その電流に含まれる高調波を抑制することができる。
【0036】
図4は、本発明の一実施形態の電力変換装置を用いた並列多重形PWMサイクロコンバータの構成を示すブロック図である。このような並列多重形PWMサイクロコンバータは、誘導電動機4の必要とする電流の値が、1つの電力変換装置5から出力される電流より大きい場合に電力変換装置5を並列に接続し、誘導電動機4への入力電流を大きくするために構成される。
【0037】
図3、図4のいずれの場合においても、本実施形態の電力変換装置5を組み合せることによって、多重形PWMサイクロコンバータの回路設計を容易に行うことができる。
【0038】
本実施形態の電力変換装置では、双方向スイッチの回路構成は、図7(b)の回路構成と同等であったが、双方向スイッチの回路構成は、図7(a)の回路構成と同等であっても良い。
【0039】
図5は、双方向スイッチの回路構成が図7(a)と同等であった場合の電力変換装置の構成を示す回路図である。本電力変換装置の回路構成は、図1の電力変換装置の回路構成とほぼ同等であるが、双方向スイッチ301、401、501の代わりに、図7(a)の回路構成と同等の回路構成を有する双方向スイッチ351、451、551が入力端子610、611、612と出力端子600との間に挿入されている。
【0040】
本電力変換装置では、1個の双方向スイッチを構成するIGBTのエミッタ端子同士が接続されており、接続されたエミッタ端子同士は等電位となる。よって、1個の双方向スイッチを構成する各IGBTを駆動する2個のドライブ回路に電力を供給する絶縁電源を共通化することができる。従って、本電力変換装置に必要な絶縁電源の数は3個となる。つまり、双方向スイッチの回路構成を図7(a)の構成にした方が、図7(b)の構成とするよりも、絶縁電源の数を1つ減らすことができる。
【0041】
また、図1および図5の電力変換装置では、IGBTとダイオードが用いられているが、これらについては、ゲートターンオフサイリスタ(GTO)等に代表される逆耐圧を有する他の自己消孤形スイッチを代わりに用いても良い。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、PWMサイクロコンバータを本発明の電力変換装置によって構成することによって、PWMサイクロコンバータの回路設計、製造が簡単となり、それらの工程の時間短縮が可能となる。
【0043】
また、本発明の電力変換装置によって、PWMサイクロコンバータの小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の電力変換装置の構成を示す回路図である。
【図2】本発明の一実施形態の電力変換装置を用いた3相入力/3相出力のPWMサイクロコンバータの構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の一実施形態の電力変換装置を用いた直列多重形PWMサイクロコンバータの構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の一実施形態の電力変換装置を用いた並列多重形PWMサイクロコンバータの構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の他の実施形態の電力変換装置の構成を示す回路図である。
【図6】従来の3相入力/3相出力PWMサイクロコンバータの構成を示すブロック図である。
【図7】双方向スイッチの回路図である。
【図8】IGBTとドライブ回路と絶縁電源の接続形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 3相電源
2 入力フィルタ
3 双方向スイッチ群
4 誘導電動機
5 電力変換装置
11〜19 双方向スイッチ
31、32、40、311、321、411、421、511、521 IGBT
33、34、331、341、431、441、531、541 ダイオード
300 双方向スイッチ群
301、401、501、351、451、551 双方向スイッチ
600 出力端子
610、611、612 入力端子
700 絶縁電源群
701、702、703、704 絶縁電源
800 ドライブ回路群
801,802、803、811、812、813 ドライブ回路
C1 コレクタ端子
G1 ゲート端子
E1 エミッタ端子
PN1、PN2、PN3、PN4 電源端子
GND1、GND2、GND3、GND4 グランド端子
PS1 絶縁電源
D1 ドライブ回路
PSG1 絶縁電源PS1のグランド端子
DG1 ドライブ回路D1のグランド端子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power converter that converts AC power of an AC power source into AC power of an arbitrary frequency, and more particularly to a pulse width modulation (hereinafter referred to as PWM) cycloconverter type power converter.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a PWM cycloconverter is known as a power conversion device that converts AC power output from an AC power source into AC power having an arbitrary frequency.
[0003]
A PWM cycloconverter is configured by using at least one self-quenching switching element such as an insulated gate bipolar transistor (hereinafter referred to as IGBT) and a diode, and allows a plurality of currents to flow bidirectionally from input to output or vice versa. The bi-directional switch is driven by PWM control to output AC power having an arbitrary frequency.
[0004]
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional 3-phase input / 3-phase output PWM cyclo inverter. The three-phase power source 1 is connected to the bidirectional switch group 3 via the input filter 2, and the bidirectional switch group 3 is connected to the induction motor 4.
[0005]
The bidirectional switch group 3 includes nine
[0006]
Further, the outputs of the
[0007]
The
[0008]
The bidirectional switch shown in FIG. 7B is formed by a unidirectional switch composed of an
[0009]
The
[0010]
FIG. 8 shows a state of connection between one IGBT and a drive circuit, which is a drive circuit for driving the IGBT, and an insulated power supply. The gate terminal G1 of the IGBT 40 is connected to the drive circuit D1, and the power of the drive circuit D1 is supplied from the insulated power supply PS1. The ground terminal PSG1 of the insulated power supply PS1 is connected to the emitter terminal E1 of the IGBT and the ground terminal DG1 of the drive circuit.
[0011]
As shown in FIG. 8, one drive circuit and one drive circuit insulated power supply are required for each IGBT. The power converter of FIG. 6 has 18 switching elements. For this reason, 18 drive circuits for driving the element are required, and 18 insulated power supplies for the drive circuit are also required.
[0012]
Further, in the PWM cycloconverter as described above, bidirectional switches are multiplexed by adjusting the voltage and current supplied to the induction motor 4 in series or in parallel. Sometimes. In the PWM cycloconverter in which the bidirectional switch is multiplexed, it is necessary to redesign the parts related to the drive circuit and the insulated power source according to the connection form.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional PWM cycloconverter has the following two problems.
(1) When the circuit configuration is changed in order to multiplex bidirectional switches, it is necessary to redesign the parts related to the drive circuit and the insulated power supply circuit each time, so that the time required for circuit design and manufacturing increases. To do.
(2) Since the number of the isolated power supplies for the drive circuit for driving the bidirectional switch is the same as the number of self-extinguishing switches constituting the bidirectional switch, the entire PWM cycloconverter is increased in size.
[0014]
Therefore, the present invention can change the configuration of the PWM cycloconverter without changing the design around the drive circuit and the isolated power supply even when the configuration of the PWM cycloconverter is changed to multiplex the bidirectional switch group. It aims at providing the power converter device which can be performed.
[0015]
A further object of the present invention is to provide a power conversion device that can reduce the size of a PWM cycloconverter by using a common insulated power supply.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the power conversion device of the present invention includes three input terminals for inputting AC power of a three-phase AC power source for each phase, and one output for outputting one-phase AC of an arbitrary frequency . A bidirectional switch group in which a bidirectional switch formed by combining an output terminal and two one-way switches in opposite directions is inserted between each of the input terminals and the output terminal; As one device having a drive circuit group provided with a drive circuit for driving the unidirectional switch for each of the unidirectional switches , and an insulated power supply group provided with a plurality of insulated power supplies for supplying power to the respective drive circuits. Is configured .
[0017]
The power conversion device of the present invention includes a bidirectional switch, a drive circuit necessary for driving the bidirectional switch, and an insulated power supply, and is designed as a PWM cycloconverter with three-phase input / three-phase output. In this case, it is not necessary to change the design around the drive circuit and the power supply circuit even when the configuration of the PWM cycloconverter is changed by combining the power conversion device of the present invention. Manufacturing time is reduced.
[0018]
In another power converter of the present invention, each bidirectional switch is configured based on two IGBTs connected in opposite directions, and a drive circuit that drives the one-way switch drives the IGBT. The three IGBT emitters constituting each one-way switch connected from each input terminal to the output terminal are connected in common to the output terminal, and power is supplied to each drive circuit of the IGBT. Insulated power supply is shared .
[0019]
In the power conversion device according to the present invention, the number of insulated power supplies is reduced from six conventionally required to four by sharing the common insulated power supply with each drive circuit that drives each IGBT whose emitter terminals are connected to each other. Therefore, it is possible to reduce the size of the PWM cycloconverter.
[0020]
In another power converter of the present invention, each bidirectional switch is configured based on two IGBTs connected in opposite directions, and a drive circuit that drives the one-way switch drives the IGBT. In the IGBT, the two IGBTs constituting each bidirectional switch are commonly connected to each other, and the insulated power supply for supplying power to each drive circuit of the IGBT is shared .
[0021]
In the power conversion device of the present invention, the emitter terminals of IGBTs constituting one bidirectional switch are connected to each other, and the emitter terminals are equipotential. Therefore, the insulated power supply for supplying electric power to the two drive circuits that drive each IGBT constituting one bidirectional switch is made common. Therefore, the number of insulated power supplies becomes three, and the PWM cycloconverter can be further downsized by reducing the number of insulated power supplies from four to three.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings, the constituent elements having the same reference numerals are all the same constituent elements.
[0023]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of the power conversion device of the present embodiment. The power conversion device of this embodiment includes a bidirectional switch group 300, a
[0024]
The bidirectional switch group 300 includes three
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
The insulated power supply group 700 is composed of four
[0028]
The power supply terminal PN3 and the ground terminal GND3 are connected to the
The power supply terminal PN4 and the ground terminal GND4 are connected to the
[0029]
The emitter terminal of the
[0030]
In the power conversion device of this embodiment, the
[0031]
Next, the configuration of a PWM cycloconverter using the power conversion device of this embodiment will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a three-phase input / three-phase output PWM cycloconverter using the power conversion device of the present embodiment.
[0032]
The PWM cycloconverter is configured by combining three
[0033]
Further, the power conversion device of this embodiment can also be applied to a multiplex type PWM cycloconverter. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a serial multiplex type PWM cycloconverter using the power conversion device of one embodiment of the present invention.
[0034]
Such a serial multiplex type PWM cycloconverter connects the
[0035]
Further, the serial multiplex type PWM cycloconverter can make the waveform of the current input to the induction motor 4 closer to a sine wave by multiplexing the
[0036]
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a parallel multiplex type PWM cycloconverter using the power conversion device of one embodiment of the present invention. Such a parallel multiplex type PWM cycloconverter connects the
[0037]
In any case of FIG. 3 and FIG. 4, the circuit design of the multiplex type PWM cycloconverter can be easily performed by combining the
[0038]
In the power conversion device of this embodiment, the circuit configuration of the bidirectional switch is equivalent to the circuit configuration of FIG. 7B, but the circuit configuration of the bidirectional switch is equivalent to the circuit configuration of FIG. It may be.
[0039]
FIG. 5 is a circuit diagram showing the configuration of the power converter when the circuit configuration of the bidirectional switch is equivalent to that of FIG. The circuit configuration of the power conversion device is almost the same as the circuit configuration of the power conversion device in FIG. 1, but instead of the
[0040]
In this power converter, the IGBT emitter terminals constituting one bidirectional switch are connected to each other, and the connected emitter terminals are equipotential. Therefore, it is possible to share an insulating power source that supplies power to the two drive circuits that drive each IGBT constituting one bidirectional switch. Therefore, the number of insulated power supplies required for this power converter is three. That is, if the circuit configuration of the bidirectional switch is as shown in FIG. 7A, the number of insulated power supplies can be reduced by one as compared with the configuration as shown in FIG. 7B.
[0041]
1 and FIG. 5, IGBTs and diodes are used. For these, other self-extinguishing switches having a reverse withstand voltage such as a gate turn-off thyristor (GTO) are used. It may be used instead.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, by configuring the PWM cycloconverter with the power conversion device of the present invention, the circuit design and manufacture of the PWM cycloconverter can be simplified, and the time required for these processes can be shortened.
[0043]
In addition, the PWM converter can be miniaturized by the power conversion device of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a power conversion device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a three-phase input / three-phase output PWM cycloconverter using the power conversion device of one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a serial multiplex type PWM cycloconverter using the power converter of one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a parallel multiplex type PWM cycloconverter using the power conversion device of one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a power conversion device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional three-phase input / three-phase output PWM cycloconverter.
FIG. 7 is a circuit diagram of a bidirectional switch.
FIG. 8 is a block diagram showing a connection form of an IGBT, a drive circuit, and an insulated power supply.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 3 phase power supply 2 Input filter 3 Bidirectional switch group 4
33, 34, 331, 341, 431, 441, 531, 541 Diode 300
Claims (6)
任意の周波数の1相交流を出力する1個の出力端子と、
2つの片方向スイッチを逆向きに組み合せることによって形成された双方向スイッチが前記各入力端子と前記出力端子との各間に1つずつ挿入されている双方向スイッチ群と、
前記片方向スイッチを駆動する駆動回路を前記各片方向スイッチ毎に備えた駆動回路群と、
前記各駆動回路に電力を供給する絶縁電源を複数備える絶縁電源群と、
を有する、1つの装置として構成されたことを特徴とする3相入力/1相出力の電力変換装置。 Three input terminals for inputting AC power of a three-phase AC power source for each phase;
One output terminal for outputting one-phase alternating current of an arbitrary frequency ;
A bidirectional switch group bidirectional switch formed by combining two uni-directional switch in the opposite direction is the are inserted one by one between each of said output terminals and the input terminals,
A drive circuit group including a drive circuit for driving the one-way switch for each of the one-way switches ;
An insulated power supply group comprising a plurality of insulated power supplies for supplying power to each of the drive circuits;
A three-phase input / one- phase output power conversion device, characterized by being configured as a single device.
前記片方向スイッチを駆動する駆動回路は前記IGBTを駆動するものであり、
前記各入力端子から前記出力端子へと繋ぐ各片方向スイッチを構成する3個のIGBTのエミッタ同士を前記出力端子に共通接続する構成にして該IGBTの各駆動回路に電力を供給する絶縁電源を共有化した
ことを特徴とする請求項1に記載の3相入力/1相出力の電力変換装置。 Each bidirectional switch is configured based on two IGBTs connected in opposite directions to each other,
The driving circuit for driving the one-way switch is for driving the IGBT,
An insulated power supply configured to connect the emitters of three IGBTs constituting each one-way switch connected from each input terminal to the output terminal in common with the output terminal, and supply power to each drive circuit of the IGBT. Shared
The three-phase input / 1-phase output power converter according to claim 1.
前記片方向スイッチを駆動する駆動回路は前記IGBTを駆動するものであり、
前記各IGBTのうち各双方向スイッチを構成する各2個のIGBTのエミッタ同士を共通接続する構成にして該IGBTの各駆動回路に電力を供給する絶縁電源を共有化した
ことを特徴とする請求項1に記載の3相入力/1相出力の電力変換装置。 Each bidirectional switch is configured based on two IGBTs connected in opposite directions to each other,
The driving circuit for driving the one-way switch is for driving the IGBT,
An insulated power supply for supplying power to each drive circuit of the IGBT is shared by connecting the emitters of the two IGBTs constituting each bidirectional switch among the IGBTs in common.
The three-phase input / 1-phase output power converter according to claim 1.
請求項1に記載の3相入力/1相出力の電力変換装置を用いて1の出力相を構成し、該構成を各出力相ごとに備えたことを特徴とする3相入力/3相出力PWMサイクロコンバータ。 In the three-phase input / three-phase output PWM cycloconverter,
Using serial mounting power converter of the three-phase input / single-phase output in claim 1 constitute a first output phase, 3-phase input / 3 phase comprising the said configuration for each output phase Output PWM cycloconverter.
請求項1に記載の3相入力/1相出力の電力変換装置を複数、直列に接続して1の出力相を構成し、該構成を各出力相ごとに備えたことを特徴とする3相出力多重形PWMサイクロコンバータ。 In the three-phase output multiplex type PWM cycloconverter,
The power converter of three-phase input / single-phase output of the placing serial to claim 1 more, constitute one of the output phases are connected in series, characterized by comprising the structure for each output phase 3 Phase output multiplex type PWM cycloconverter.
請求項1に記載の3相入力/1相出力の電力変換装置を複数、並列に接続して1の出力相を構成し、該構成を各出力相ごとに備えたことを特徴とする3相出力多重形PWMサイクロコンバータ。 In the three-phase output multiplex type PWM cycloconverter,
A plurality of power conversion devices of the three-phase input / single-phase output according to claim 1, connected in parallel to constitute the first output phase, 3-phase, characterized in that with the configuration for each output phase Output multiplex type PWM cycloconverter.
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