JP5396205B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

本発明は、負荷に高電圧出力を供給可能にするために、三相単位電力変換器を複数個直列接続した電力変換装置に関する。

従来、３ＫＶ系や６ＫＶ系といった高電圧交流電動機を、直接駆動する電力変換装置としては、特許文献１、特許文献２に記載のように複数の単位電力変換器を直列接続して高電圧を出力するものがある。

これらの電力変換装置について、図６〜図８を参照して説明する。図６は従来の電力変換装置の斜視図であり、図７は図６の電力変換装置の回路図、図８は従来の電力変換装置における冷却風経路図を示している。なお、図６及び図８において、各盤を構成している側板（外装カバー）および各相間（列盤間）の仕切り板を省略した枠体２１２、２２２、２３２と、電力変換器２０と、入力変圧器１０のみを示した図である。

図６〜図８に示すように従来の電力変換装置は、三相入力変圧器１０と、電力変換器２０を備えている。三相入力変圧器１０は、各相毎に２次巻線を３個備えた三相入力変圧器（三相入力トランス）本体１１と、盤を構成し本体１１を収納する枠体１２からなっている。電力変換器２０は、単相単位電力変換器２ｕ１、２ｖ１、２ｗ１と、これらを収納し盤を構成する枠体２１２からなる電力変換器ユニット２１と、単相単位電力変換器２ｕ２、２ｖ２、２ｗ２と、これらを収納し盤を構成する枠体２２２からなる電力変換器ユニット２２と、単相単位電力変換器２ｕ３、２ｖ３、２ｗ３と、これらを収納し盤を構成する枠体２３２からなる電力変換器ユニット２３とを備えている。

なお、図６及び図８において、各盤を構成している枠体２１２、２２２、２３２には、側板（外装カバー）並びに各相間（列盤間）の仕切り板が省略されており、また枠体１２には側板（外装カバー）が省略されている。

入力変圧器１０における２次巻線の接続端子６ｕ１、６ｖ１、６ｗ１、６ｕ２、６ｖ２、６ｗ２、６ｕ３、６ｖ３、６ｗ３（総称して６とする）と、電力変換器２０を構成する各単相単位電力変換器２ｕ１、２ｖ１、２ｗ１、２ｕ２、２ｖ２、２ｗ２、２ｕ３、２ｖ３、２ｗ３（総称して２とする）の間の接続線（絶縁被覆電線もしくは裸導体）１３が図６又は図８に示すように集中している。この例の場合は、３段直列３相出力タイプ、つまり三相電力変換器ユニットが３段（３個）であるため、接続線の本数は３段×３相×各相２次巻線３個＝２７本になる。

さらに、電力変換器２０の容量が大きくなると、電力変換器ユニット２１、２２、２３の段数の増加による接続線の増加や、接続線の容量上昇に伴うサイズアップにより、接続線のために十分なスペースを確保する必要がある。例えば、１０ＫＶタイプでは段数が９段になるため、入力変圧器１０の２次巻線の接続端子６に接続される接続線の本数は９０本にもなる。

入力変圧器１０は、図７に示すように１次巻線（１次側）は入力電源４につながり電力が供給され、２次側は前述のように２７本の出力で各単相単位電力変換器２に電力を供給している。このため、入力変圧器１０には、各単相単位電力変換器２に接続する接続線をつなぐ接続端子６があり、この接続端子６から各単相単位電力変換器へ３相の接続線がつながっている。単相単位電力変換器２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３の出力は、接続線３ｕで直列に接続されている。同様に単相単位電力変換器２ｖ１、２ｖ２、２ｖ３は接続線３ｖで直列接続され、単位電力変換器２ｗ１、２ｗ２、２ｗ３は接続線３ｗで直列接続されている。そして、接続線３ｕ、３ｖ、３ｗは、負荷例えば交流電動機５につながれている。

入力変圧器１０の２次側配線は図６のように、多数の接続線を曲げながら各単位電力変換器２へ接続するため、接続線の実装スペースが入力変圧器１０の上端から下端までとなり、余裕がない状態である。

このため、容量を増大するには、接続線の実装スペースをさらに確保する必要がある。また、接続線を裸導体とする方が放熱性の改善により容量を増大し易いが、この場合には、各裸導体間の絶縁距離、および、裸導体の接続作業スペースを確保する必要があり、接続線の実装スペースをさらに確保する必要がある。このため、容量を拡大する上で、接続線を減らすか、小型化することが必要である。

また、入力変圧器１０については、容量の拡大に伴って２次巻線の個数が多くなると共に、サイズの上昇、および、発熱量の上昇、および質量の上昇がある。

一方、電力変換器の冷却では、各電力変換器ユニット２１、２２、２３の冷却、および、入力変圧器１０の冷却には風冷が用いられている。容量の大きい装置では各単相単位電力変換器２の冷却に水冷が用いられる場合がある。一般的には単相単位電力変換器の運転温度よりも、入力変圧器１０の運転温度の方が高いため、単位電力変換器と入力変圧器が共に風冷の場合には、各電力変換器ユニット２１、２２、２３を冷却した冷却風を使って、入力変圧器１０を冷却することがある。

図８は、これを説明するための斜視図であり、各電力変換器盤内には、前半の空間及び後半の空間を有し、前半の空間には三相電力変換器ユニットを構成する３個の単位電力変換器が収納され、また後半の空間には断面コ字型であって軸方向の一端部が盲板で閉塞された通風ダクト７が設けられ、また各電力変換器盤の各単位電力変換器の正面の側板には
矢印９ａの位置に吸気口が形成されている。さらに、入力変圧器１０を収納している変圧器盤の上面に有する側板に有する矢印９ｃの位置に排気口が形成され、各排気口には排気ファン８が配設されている。

なお、図８では省略されているが、実際には各電力変換器盤を構成する枠体の周囲を塞ぐ側板と、各電力変換器盤の単位電力変換器の相間には仕切り板が設けられている。また、図８では各電力変換器盤内に有する通風ダクト７が一体的に形成されており、これらに吸気口９ａを通して導かれる冷却風が、矢印９ｂを順次経て排気ファン８により矢印９ｃのように変圧器盤の外部に排出されるようになっている。

特許第３４８１８４６号 特開２００４−３５７４３６

以上述べた図８の冷却風経路は、それぞれの単位電力変換器部分の正面側の側板に形成されている吸気口（矢印）９ａから個別に吸気され、各単位電力変換器を冷却した後、単位電力変換器盤内の背面側に設けた通風ダクト７で矢印９ｂのように合流し、入力変圧器１０まで運ばれ、入力変圧器１０を冷却した後、排気ファン８で排気口である矢印９ｃより排出される。このため、単位電力変換器の背面のダクト７は、入力変圧器１０に近い部分の単位電力変換器と遠い部分の単位電力変換器に、風量差が出ないようにする必要があり、大きなスペースが必要となる。

さらに単位電力変換器の段数が増加すると、合流させる冷却風経路も増えるため、さらに大形のダクトが必要になる、このため、装置を小型化する上で、このダクトのスペースを小さくすることが重要となる。

そこで、本発明では、入力変圧器の２次巻線と単位電力変換器を電気的に接続する接続線の分散配置が可能で、かつ全体の小型化を図ることができる電力変換装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、請求項１に対応する発明は、交流電源の三相電圧を変成するものであって、各相毎に電力変換器ユニットの段数に応じた個数の２次巻線を有する１台の三相入力変圧器と、
単相単位電力変換器を３個で１段の三相電力変換器ユニットを構成し、前記電力変換器ユニットを複数段準備し、前記各電力変換器ユニットに前記入力変圧器に有する２次巻線をそれぞれ電気的に接続し、前記全ての電力変換器ユニットにおける単相単位電力変換器のうち同じ相のもの同士を電気的に直列に接続した三相電力変換器とを備え、前記三相電力変換器で変換された出力電力を負荷に供給する電力変換装置において、
前記入力変圧器は、複数個の分割変圧器で構成し、各分割変圧器は前記入力変圧器に有する２次巻線毎に分割した複数の分割変圧器本体と、直方体状の枠体と、前記枠体の前記各電力変換器ユニットと接合する側面を除く側面全てを塞ぐように設けた側板からなり、各々の内部に前記各分割変圧器本体を収納する複数の分割変圧器盤とで構成し、前記各分割変圧器盤内に前記分割変圧器本体を収納した複数の分割変圧器を、それぞれ同一据付面上に並置し、
前記各電力変換器ユニットは、電力変換器ユニット本体と、直方体状の枠体と、前記枠体の前記分割変圧器と接合する側面を除く側面全てを塞ぐように設けた側板からなり、各々の内部に前記電力変換器ユニット本体をそれぞれ外部に引き出し可能に収納する複数の電力変換器ユニット盤とで構成し、
前記各電力変換器ユニットの背面側に前記各分割変圧器の背面側を同一平面状に並置したことを特徴とする電力変換装置である。

前記目的を達成するため、請求項２に対応する発明は、交流電源の三相電圧を変成するものであって、各相毎に電力変換器ユニットの段数に応じた偶数個の２次巻線を有する１台の三相入力変圧器と、
単相単位電力変換器を３個で１段の三相電力変換器ユニットを構成し、前記電力変換器ユニットを複数段準備し、前記各電力変換器ユニットに前記入力変圧器に有する２次巻線をそれぞれ電気的に接続し、前記全ての電力変換器ユニットにおける単相単位電力変換器のうち同じ相のもの同士を電気的に直列に接続した三相電力変換器とを備え、前記三相電力変換器で変換された出力電力を負荷に供給する電力変換装置において、
前記入力変圧器は、複数個の分割変圧器で構成し、各分割変圧器は前記入力変圧器に有する２次巻線毎に分割した複数の分割変圧器本体とし、
前記分割変圧器本体を２台１組とし、これを直方体状の枠体と、前記枠体の前記電力変換器と接合する側面を除く側面全てを塞ぐように設けた側板からなる分割変圧器盤内にそれぞれ収納し、前記各分割変圧器盤内に収納した分割変圧器同士を同一据付面上に配置し、
前記各電力変換器ユニットを、直方体状の枠体と、前記枠体の前記分割変圧器と接合する側面を除く側面全てを塞ぐように設けた側板からなる電力変換器盤内にそれぞれ外部に引き出し可能に収納し、前記各電力変換器盤内に収納した電力変換器ユニットを同一平面上に連結し、かつ前記各電力変換器ユニットの背面側に前記各分割変圧器盤内にそれぞれ２台収納した分割変圧器の背面側をそれぞれ連結したことを特徴とする電力変換装置である。

前記目的を達成するため、請求項１０に対応する発明は、直方体状の変換器盤内に、３個の単位単相変換器本体が三相接続され、かつ上下方向に収納され、前記変換器盤の正面側に吸気口を有し、かつ前記変換器盤の背面側に開口を有した三相電力変換器ユニットと、
直方体状の変圧器盤内に、三相分割変圧器本体が収納され、前記変圧器盤の正面側に開口を有し、前記変圧器盤の上面に排気口を有し、かつ前記排気口に空気ファンを有した三相分割変圧器とを備え、
前記空気ファンの回転によって前記変換器盤の正面側に有する吸気口から前記変換器盤内に外気が吸気されることによって得られる冷却空気は、前記変換器盤内及び前記変圧器盤内を通過して盤内機器を冷却して前記変圧器盤に有する排気口から外部に排気される、冷却通風路は、前記変換器盤内及び前記変圧器盤内でほぼ直線状となるように構成したことを特徴とする電力変換装置である。

本発明によれば、従来１台であった入力変圧器を、三相電力変換器ユニットの段数に応じた数に分割した構成の分割変圧器を使用することで、単位電力変換器と分割変圧器との接続線を分散でき、かつ全体の小型化を図ることができる電力変換装置を提供できる。

本発明の電力変換装置の第１の実施形態を示す斜視図。 図１の電力変換装置の回路図。 図１の３段目の三相電力変換器ユニットと３段目の三相の入力変圧器のみを示す斜視図。 本発明の電力変換装置の第２の実施形態を示す斜視図。 本発明の電力変換装置の第３の実施形態を示す斜視図。 従来の電力変換装置の第１の例を示す斜視図。 図６の電力変換装置の回路図。 従来の電力変換装置の第２の例を示す斜視図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１の概略構成図及び図２の回路図を参照して第１実施形態を説明する。なお、図１は外装カバー（天板と、側板と、底板からなる）および列盤間の仕切り板を省いた状態を示し、また３段直列３相出力タイプの電力変換装置であって、交流を整流して再び交流に変換する電力変換装置に限定されるものではない。

本発明の電力変換装置の前提は、従来の１台の三相入力変圧器１０と、９個の単相単位電力変換器２ｗ１、２ｖ１、２ｕ１、２ｗ２、２ｖ２、２ｕ２、２ｗ３、２ｖ３、２ｕ３（総称して２）を備えたものである。三相入力変圧器１０は、三相交流電源４の三相電圧を変成するものであって、各相毎に２次巻線を少なくとも２個例えば３個有している。各単相単位電力変換器２のうち、３個の単相単位電力変換器２ｗ１、２ｖ１、２ｕ１を垂直方向に順に積み重ねて第１段の三相電力変換器ユニット２１を構成し、また３個の単相単位電力変換器２ｗ２、２ｖ２、２ｕ２で第２段の三相電力変換器ユニット２２を構成し、さらに３個の単相単位電力変換器２ｗ３、２ｖ３、２ｕ３で第３段の三相電力変換器ユニット２３を構成し、各電力変換器ユニット２１、２２、２３に入力変圧器１の２次巻線をそれぞれ電気的に接続し、全ての電力変換器ユニット２１、２２、２３における単相単位電力変換器のうち同じ相ｕ、ｖ、ｗのもの同士をそれぞれ接続線３ｕ、３ｖ、３ｗにより電気的に直列に接続した三相電力変換器とを備え、三相電力変換器で変換された出力電力を負荷例えば交流電動機５に供給する電力変換装置例えばドライブシステムに使用するものである。

ここで、使用する各単相単位電力変換器２は、交流を例えば全波整流器で直流に変換し、この変換した直流を平滑コンデンサを介してインバータにより交流に変換するものであるが、これに限らず入力変圧器１の交流出力を入力して電力変換するものであれば何でもよい。

次に、本発明の実施形態の特徴部（主要部）について説明する。前述の入力変圧器１０を、これに有する３個の２次巻線毎に分割した複数（ここでは３個）の分割変圧器１としたものである。この場合、各分割変圧器１は、それぞれ鉄心とこの鉄心に巻回された巻線を備えた変圧器本体１ａ、１ｂ、１ｃ及び各変圧器本体１ａ、１ｂ、１ｃを収納する分割変圧器盤からなり、各分割変圧器盤は直方体状の枠体１ａ１、１ｂ１、１ｃ１と、この枠体の各電力変換器ユニットと接合する側面を除く側面全てを塞ぐように設けた側板（図示せず）からなる内部空間内に分割変圧器本体を収納するものである。

各三相電力変換器ユニット２１、２２、２３は、各々直方体状の枠体２１１、２２１、２３１と、枠体２１１、２２１、２３１の各分割変圧器１と接合する側面を除く側面全てを塞ぐように設けた側板からなる複数の電力変換器ユニット盤と、各電力変換器ユニット盤内に各電力変換器ユニット本体を、それぞれ外部に引き出し可能に収納し、各三相電力変換器ユニット２１、２２、２３の背面側に各分割変圧器盤内にそれぞれ収納した分割変圧器の背面側を同一平面状に並置したものである。

従来１台で構成していた三相入力変圧器１０を、各段（ここでは３段）ごとに分割した分割変圧器１を３台設け、各分割変圧器１を各段の単相単位電力変換器の背面（単相単位電力変換器本体を電力変換器盤から引き出す方向とは反対側）に配置する。具体的には、１段目は、三相電力変換器ユニット２１の背面側に、分割変圧器本体１ａを有する分割変圧器１を配置し、２段目は三相電力変換器ユニット２２の背面側に、分割変圧器本体１ｂを有する分割変圧器１を配置し、３段目は三相電力変換器ユニット２３の背面側に、分割変圧器本体１ｃを有する分割変圧器１を配置する。各分割変圧器１と各単相単位電力変換器２を接続する接続線は、段毎に分かれるため、分割変圧器１台あたり９本になる。例えば、３段目では、接続線６ｕ６，６ｖ３，６ｗ３の９本になる。

このように配置することで、入力分割変圧器１台あたりの接続線の本数を削減できる。

また、各単相単位電力変換器２の配置を上側にＵ相、中央にＶ相ユニット、下側にＷ相を配置し、入力分割変圧器の端子を、単位電力変換器の配置に合わせて、上側にＵ相、中央にＶ相ユニット、下側にＷ相に配置にする。列盤方向（横方向）には、段数を重ねる配置にする。

このようにすることで、各入力分割変圧器１と各単相単位電力変換器２の接続線を直線状に配置することがきるため、接続線を導体で構成し易くなり、各導体間の絶縁距離および導体の接続作業スペースを確保できる。

また、各単相単位電力変換器２と各入力分割変圧器１の組み合わせが、段毎に列盤方向に並んで、互いに独立した配置になっているため、３段であれば盤面数は３面、４段であれば盤面数は４面といったように、装置の段数変化を容易にできる。

（第２実施形態）
図３は本発明の第２実施形態を説明するための斜視図であり、各段の筐体であって、単位電力変換器を収納している正面側空間から外気を取り込み、この外気を分割変圧器を収納する背面側空間を通して筐体外部に排気する冷却フアンを、背面側空間と連通する部分に設けたものである。なお、図３も外装カバーおよび列盤間の仕切り板を消した図であり、３段直列３相出力タイプの装置構成になっている。

冷却風経路は、各々の段毎に個別に分かれた構成になっている。図３では３段目で説明する。冷却風経路は、それぞれの単相単位電力変換器部分で吸気ロ９ａから個別に吸気され、各単相単位電力変換器を冷却した後、単相単位電力変換器の背面に設けたダクト７で矢印９ｂのように直線状に流れ、入力変圧器１ｃを冷却した後、排気ファン８で排気ロ９ｃより排出される。このため、ダクト７では、個々の単相単位電力変換器と入力変圧器の配置に遠近差が無いので風量に差も生じないために、ダクトのスペースは、ほとんど必要ない。

このようにすることで、ダクトのスペースを小さくすることができるため、装置を小型化できる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について、図４の斜視図を参照して説明する。図４も外装カバーおよび列盤間の仕切り板を消した図である。ここでは、前述の三相入力変圧器の２次巻線を、各相毎に偶数個有したものが対象で、各２次巻線毎に分割した複数の分割変圧器本体としたもので、具体的には４段直列３相出力タイプの装置構成になっている。

第３実施形態の概略構成は、少なくとも２個の直方体状の筐体を、所定方向に並設して列盤構成とし、かつ各筐体内は正面側空間と背面側空間に区分し、両空間相互間は冷却風が流通可能で、各正面側空間内に段を構成する３相構成の単相単位電力変換器を収納し、各背面側空間内に前記段を構成する単相単位電力変換器に対応してその各入力側に接続される分割変圧器をそれぞれ収納し、分割変圧器の収納されている背面側空間であって、前記隣り合う筐体の対向する壁面を開口し、かつ隣接する筐体の背面側空間内に収納されている分割変圧器を互いに向かい合わせに配置し、分割変圧器の対向する空間（作業スペースやメンテナンススペースとして使用する空間）を共通に形成したものである。

具体的には、１段目の入力変圧器１ａと、２段目の入力変圧器１ｂを向かい合わせに配置し、入力変圧器を収納している筐体を一体化することで、入力変圧器１ａと入力変圧器１ｂの間に、スペース１０を設けている。このスペース１０は、入力変圧器を１段毎に、個別の筐体に収納した場合と比較して、２段分を合わせた２倍のスペースになる。入力変圧器と単相単位電力変換器の接続線は変圧器の正面側に配置するために、必要な作業スペースやメンテナンススペースは、個別の筐体に収納した場合と比較して半分にできる。

単相単位電力変換器を収納した盤幅よりも、入力変圧器を収納した盤幅の方が広くなる場合には、この方法により、入力変圧器の盤幅を狭くできるため、装置を小型化できる。

（第４実施形態）
本発明の第３実施形態について、図５の斜視図を参照して説明する。図５は、図３の実施形態の三相電力変換器ユニット２３及び分割変圧器本体１ｃを有する分割変圧器だけからなる構成である。具体的には、単相単位電力変換器２ｕ３、２ｖ３、２ｗ３と、これらを収納する変換器盤を構成する直方体状の枠体２３１からなる三相電力変換器ユニット２３と、分割変圧器本体１ｃと、分割変圧器本体１ｃを収納する変圧器盤を構成する直方体状の枠体１ｃ１からなる分割変圧器１である。

そして、三相電力変換器ユニット２３は、直方体状の変換器盤内に、３個の単相単位変換器本体が三相接続され、かつ上下方向に収納され、変換器盤の正面側に吸気口９ａを有し、かつ変換器盤の背面側に開口を有している。

三相分割変圧器は、直方体状の変圧器盤内に、三相分割変圧器本体が収納され、変圧器盤の正面側に開口を有し、変圧器盤の上面（天井面）に排気口９ｃを有し、かつ排気口９ｃに空気ファン（排気ファン）８を有したものである。この場合、三相電力変換器ユニット２３の吸気口９ａを有する側面を除く枠体２３１の側面全てに側板（図示せず）が設けられ、また分割変圧器１の枠体１ｃ１の排気口９ｃを有する側面を除く枠体１ｃ１の側面全てに側板（図示せず）が設けられている。

このような構成のものにおいて、空気ファン９ｃの回転によって変換器盤２３の正面側に有する吸気口９ａから変換器盤２３内に外気が吸気されることによって得られる冷却空気は、変換器盤内及び変圧器盤内を通過して盤内機器を冷却して変圧器盤に有する排気口９ｃから外部に排気される、冷却通風路は、変換器盤内及び変圧器盤内でほぼ直線状となるように構成されている。このように、冷却通風路は、直線状であることから盤内機器の冷却効率がよい。

（第５実施形態）
前述の実施形態において、各三相電力変換器ユニット２１、２２、２３を構成する電力変換器盤内は、三相各相の単位電力変換器が上下方向でかつ所定順序となるように配設し、かつ電力変換器盤内における単位電力変換器相互間に仕切り板（図示せず）を設けるようにしてもよい。

また、前述の実施形態において、各三相電力変換器ユニット２１、２２、２３を、同一床面に同一方向に並べて配置し、かつ各三相電力変換器ユニット２１、２２、２３を連結し、各三相電力変換器ユニット２１、２２、２３にそれぞれ各分割変圧器１を連結してもよい。

さらに、前述の実施形態において、三相電力変換器ユニット２１、２２、２３を構成する電力変換器盤の各単位電力変換器１の引き出し方向の正面側における側板にそれぞれ外気を取り込むための吸気口（図５の９ａのように）を設け、分割変圧器盤の上面側における側板に盤内の空気を外部に排気するための排気口（図５の９ｃのように）を設けてもよい。

前述の実施形態において、各電力変換器盤内であって、分割変圧器盤との接合部近くに、各単位電力変換器を包囲するように通風ダクト（図３の７のように）を設けてもよい。

また、前述の実施形態において、全ての分割変圧器盤内の排気口側に空気ファン（図５の８のように）を設けてもよい。

さらに、前述の実施形態において、各電力変換器盤の三相電力変換器ユニットの引出し方向とは直交する方向に配設されている側板に、各三相電力変換器ユニット同士及び負荷並びに前記全ての三相電力変換器ユニットを接続するための接続線３ｕ、３ｖ、３ｗを貫通させるようにしてもよい。

前述の実施形態において、各単相単位電力変換器と各分割変圧器の２次巻線を電気的に接続する接続線は、単相単位電力変換器の引き出し方向の正面又は反引き出し方向の背面と、分割変圧器の正面又は背面の間に配設するようにしたものである。

本発明は、電動機を駆動するドライブシステムに限らず他の電力変換装置にも適用できる。

１…入力分割変圧器、１ａ…入力分割変圧器、１ｂ…入力分割変圧器、１ｃ…入力分割変圧器、２ｕ１、２ｖ１、２ｗ１…単相単位電力変換器、２ｕ２、２ｖ２、２ｗ２…単相単位電力変換器、２ｕ３、２ｖ３、２ｗ３…単相単位電力変換器、３ｕ…接続線、３ｖ…接続線、３ｗ…接続線、４…入力電源、５…負荷、６…端子、７…ダクト、８…排気ファン、９ａ…吸気口、９ｂ…矢印、９ｃ…排気口、１０…入力変圧器。

Claims (10)

1. 交流電源の三相電圧を変成するものであって、各相毎に電力変換器ユニットの段数に応じた個数の２次巻線を有する１台の三相入力変圧器と、
   単相単位電力変換器を３個で１段の三相電力変換器ユニットを構成し、前記電力変換器ユニットを複数段準備し、前記各電力変換器ユニットに前記入力変圧器に有する２次巻線をそれぞれ電気的に接続し、前記全ての電力変換器ユニットにおける単相単位電力変換器のうち同じ相のもの同士を電気的に直列に接続した三相電力変換器とを備え、前記三相電力変換器で変換された出力電力を負荷に供給する電力変換装置において、
   前記入力変圧器は、複数個の分割変圧器で構成し、各分割変圧器は前記入力変圧器に有する２次巻線毎に分割した複数の分割変圧器本体と、直方体状の枠体と、前記枠体の前記各電力変換器ユニットと接合する側面を除く側面全てを塞ぐように設けた側板からなり、各々の内部に前記各分割変圧器本体を収納する複数の分割変圧器盤とで構成し、前記各分割変圧器盤内に前記分割変圧器本体を収納した複数の分割変圧器を、それぞれ同一据付面上に並置し、
   前記各電力変換器ユニットは、電力変換器ユニット本体と、直方体状の枠体と、前記枠体の前記分割変圧器と接合する側面を除く側面全てを塞ぐように設けた側板からなり、各々の内部に前記電力変換器ユニット本体をそれぞれ外部に引き出し可能に収納する複数の電力変換器ユニット盤とで構成し、
   前記各電力変換器ユニットの背面側に前記各分割変圧器の背面側を同一平面状に並置したことを特徴とする電力変換装置。
2. 交流電源の三相電圧を変成するものであって、各相毎に電力変換器ユニットの段数に応じた偶数個の２次巻線を有する１台の三相入力変圧器と、
   単相単位電力変換器を３個で１段の三相電力変換器ユニットを構成し、前記電力変換器ユニットを複数段準備し、前記各電力変換器ユニットに前記入力変圧器に有する２次巻線をそれぞれ電気的に接続し、前記全ての電力変換器ユニットにおける単相単位電力変換器のうち同じ相のもの同士を電気的に直列に接続した三相電力変換器とを備え、前記三相電力変換器で変換された出力電力を負荷に供給する電力変換装置において、
   前記入力変圧器は、複数個の分割変圧器で構成し、各分割変圧器は前記入力変圧器に有する２次巻線毎に分割した複数の分割変圧器本体とし、
   前記分割変圧器本体を２台１組とし、これを直方体状の枠体と、前記枠体の前記電力変換器と接合する側面を除く側面全てを塞ぐように設けた側板からなる分割変圧器盤内にそれぞれ収納し、前記各分割変圧器盤内に収納した分割変圧器同士を同一据付面上に配置し、
   前記各電力変換器ユニットを、直方体状の枠体と、前記枠体の前記分割変圧器と接合する側面を除く側面全てを塞ぐように設けた側板からなる電力変換器盤内にそれぞれ外部に引き出し可能に収納し、前記各電力変換器盤内に収納した電力変換器ユニットを同一平面上に連結し、かつ前記各電力変換器ユニットの背面側に前記各分割変圧器盤内にそれぞれ２台収納した分割変圧器の背面側をそれぞれ連結したことを特徴とする電力変換装置。
3. 前記各三相電力変換器ユニットを構成する電力変換器盤内は、三相各相の単位電力変換器が上下方向でかつ所定順序となるように配設し、かつ前記電力変換器盤内における単位電力変換器相互間に仕切り板を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電力変換装置。
4. 前記各三相電力変換器ユニットを、同一床面に同一方向に並べて配置し、かつ前記各三相電力変換器ユニットを連結し、前記各三相電力変換器ユニットにそれぞれ前記各分割変圧器を連結したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電力変換装置。
5. 前記三相電力変換器ユニットを構成する電力変換器盤の各単位電力変換器の引き出し方向の正面側における側板にそれぞれ外気を取り込むための吸気口を設け、前記分割変圧器盤の上面側における側板に盤内の空気を外部に排気するための排気口を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電力変換装置。
6. 前記各電力変換器盤内であって、前記分割変圧器盤との接合部近くに、前記各単位電力変換器を包囲するように通風ダクトを設けたことを特徴とする請求項４記載の電力変換装置。
7. 前記分割変圧器盤内の排気口側に空気ファンを設けたことを特徴とする請求項４又は請求項５記載の電力変換装置。
8. 前記各電力変換器盤の前記三相電力変換器ユニットの引出し方向とは直交する方向に配設されている側板に、前記各三相電力変換器ユニット同士及び前記負荷並びに前記全ての三相電力変換器ユニットを接続するための接続線を貫通させたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電力変換装置。
9. 前記各単相単位電力変換器と前記各分割変圧器の２次巻線を電気的に接続する接続線は、前記単相単位電力変換器の引き出し方向の正面又は反引き出し方向の背面と、前記分割変圧器の正面又は背面の間に配設したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電力変換装置。
10. 直方体状の変換器盤内に、３個の単位単相変換器本体が三相接続され、かつ上下方向に収納され、前記変換器盤の正面側に吸気口を有し、かつ前記変換器盤の背面側に開口を有した三相電力変換器ユニットと、
    直方体状の変圧器盤内に、三相分割変圧器本体が収納され、前記変圧器盤の正面側に開口を有し、前記変圧器盤の上面に排気口を有し、かつ前記排気口に空気ファンを有した三相分割変圧器とを備え、
    前記空気ファンの回転によって前記変換器盤の正面側に有する吸気口から前記変換器盤内に外気が吸気されることによって得られる冷却空気は、前記変換器盤内及び前記変圧器盤内を通過して盤内機器を冷却して前記変圧器盤に有する排気口から外部に排気される、冷却通風路は、前記変換器盤内及び前記変圧器盤内でほぼ直線状となるように構成したことを特徴とする電力変換装置。

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