JP6357489B2 - 電力変換装置、設備機器、及び設備機器システム - Google Patents
電力変換装置、設備機器、及び設備機器システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6357489B2 JP6357489B2 JP2015558825A JP2015558825A JP6357489B2 JP 6357489 B2 JP6357489 B2 JP 6357489B2 JP 2015558825 A JP2015558825 A JP 2015558825A JP 2015558825 A JP2015558825 A JP 2015558825A JP 6357489 B2 JP6357489 B2 JP 6357489B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- converter
- value
- limit value
- power
- inverter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/12—Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
- H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
- H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
- H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/66—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
- H02M7/68—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
- H02M7/72—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/79—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/797—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
Description
本発明の第1実施形態について図面を参照して説明する。この第1実施形態の電力変換装置は、特定の設備機器である例えば空調機などのヒートポンプ式熱源機に組み込まれ、そのヒートポンプ式熱源機内の圧縮機を駆動する。
三相交流電源1のR相電圧が正レベルとなる位相では、三相交流電源1からリアクタ21および正側ダイオード31aを通って平滑コンデンサ4に電流が流れ、平滑コンデンサ4を経た電流が、先ず負側ダイオード34aおよびリアクタ22を通って三相交流電源1のS相に戻り、次にR相電圧の位相が進むにつれ、負側ダイオード36aおよびリアクタ23を通って三相交流電源1のT相に戻る経路が形成される。そして、この動作に加え、コントローラ90で生成されるPWM信号Drに応じてIGBT32がオン,オフを繰り返す。IGBT32のオン時、ダイオード31a,32aの相互接続点がコンバータ2の負側出力端と導通し、三相交流電源1に対してリアクタ21、IGBT32、負側ダイオード34a、リアクタ22を介した短絡路が形成される。この短絡路の形成により、リアクタ21,22にエネルギ(電荷)が蓄えられる。リアクタ21,22に蓄えられたエネルギは、IGBT32のオフ時に平滑コンデンサ4に供給される。このエネルギ供給により、昇圧がなされる。
コンバータ2への入力電圧が例えば200Vでインバータ5の定格負荷が例えば6.7kWの場合に発生する5次・7次・11次・13次の高調波電流Inの値を、コンバータ2の出力電圧Vcをパラメータとしてシミュレーションして求めた結果を図5に示す。図5中の“昇圧なし”は、コンバータ2のIGBT31〜36をオン,オフスイッチングせず、コンバータ2をダイオード31a〜36aのみにより全波整流させた場合(非スイッチング動作)を示している。
コントローラ90は、電力変換装置100が搭載されているヒートポンプ式熱源機の冷凍負荷の大きさを検出し(ステップS1)、その検出結果に対応する周波数Fの交流電圧をインバータ5から出力させる(ステップS2)。このインバータ5の出力により、ブラシレスDCモータ6が可変速駆動される。ヒートポンプ式熱源機の冷凍負荷は、空調負荷、冷却負荷、加温負荷などである。
本発明の第2実施形態について説明する。
第1実施形態では、高調波電流Inが制限値Insに収まり得る出力電圧Vcの最小値Vcminをインバータ5の負荷(25%,50%,75%,100%)をパラメータとして制限値設定部94に記憶する構成であるため、インバータ5の負荷の大きさに対応した多数の最小値Vcminを制限値設定部94に記憶する必要がある。
他の構成および動作は第1実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。
第3実施形態では、1つの冷凍負荷(空調負荷,冷却負荷,加温負荷等)に接続される1つの設備機器であるヒートポンプ式熱源機が、複数台たとえば4台の圧縮機を備える。このヒートポンプ式熱源機は、図10に示すように、上記4台の圧縮機をそれぞれ駆動する4台のブラシレスDCモータ6、これらブラシレスDCモータ6への駆動電力を出力する4台の電力変換装置100、これら電力変換装置100の各コントローラ90を総合的に制御する1つの総合コントローラ150を含む。各電力変換装置100の構成は、第1実施形態と同じである。
各電力変換装置100から発生する高調波電流Inの合計値に対する制限値Ins´(=16A)をスイッチング動作なしの1つのコンバータ2から流出する高調波電流Inの値6.0Aで除算し、その除算結果2.66Aの整数“2”をスイッチング動作なしの1つのコンバータ2から流出する高調波電流の値6.0Aに乗算し、その乗算結果12Aを制限値Ins´(=16A)から減算する。この減算結果4.0Aが、スイッチング動作する残りのコンバータ2から流出することが可能な高調波電流Inの許容値ΔTnである。そして、全てのコンバータ2の台数“4台”から上記除算結果2.66Aの整数“2”を減算し、その減算結果“2”(スイッチング動作するコンバータ2の台数Nに相当する)を最小値Inxに乗算し、この乗算結果“N×Inx”と許容値ΔTn(=4.0A)とを比較し、“N×Inx”≦ΔTnの条件が満足されれば、許容値ΔTn(=4.0A)をスイッチング動作するコンバータ2の台数Nで除算し、この除算結果をコンバータ1台当たりの制限値Inszとして割当てる。
第3実施形態では複数の電力変換装置100におけるインバータ5の出力周波数Fが互いに同じ値に設定されるヒートポンプ式熱源機の制御について説明したが、第4実施形態では複数の電力変換装置100におけるインバータ5の出力周波数Fが互いに異なる値に設定されるヒートポンプ式熱源機の制御について説明する。この制御以外の構成は、第3実施形態の図10と同じである。
Insz=Ins´−In1−In2−Inx
Ins´は、上記のように、各電力変換装置100から発生する高調波電流Inの合計値In´に対する設備機器用の制限値である。Iny1は、25%負荷のインバータ5に対応するコンバータ2の非昇圧モード時の高調波電流Inの値(非昇圧モード値)である。Iny2は、50%負荷のインバータ5に対応するコンバータ2の非昇圧モード時の高調波電流Inの値(非昇圧モード値)である。Inx4は、100%負荷のインバータ5に対応するコンバータ2をスイッチング動作(昇圧動作)させてその出力電圧Vcを最大レベルに至らせた場合にそのコンバータ2から流出する高調波電流Inの最小値(昇圧モード最小値)である。これらIny1,Iny2,Inx4は、図11に示したものと同じである。
図14に示すように、多数のヒートポンプ式熱源機200a,200b…200nおよびセンターコントローラ201を含む設備機器システム200が受電設備10に接続される。ヒートポンプ式熱源機200a,200b…200nは、水配管202a,202bを介して、1つまたは複数の冷凍負荷(空調負荷,冷却負荷,加温負荷等)の例えば貯湯タンクに接続される。この貯湯タンク内の水が上記水配管202bによりヒートポンプ式熱源機200a,200b…200nに導かれて加熱され、これらヒートポンプ式熱源機200a,200b…200nで加熱された水が上記水配管202aによって上記貯湯タンクに供給される。
なお、上述の各実施形態においては、高調波電流Inの制限値Insを受電設備10に設定されている“高調波電流Inの規制値Ino”の範囲で割当てる場合を例に説明したが、受電設備10とは無関係の規制値が各電力変換装置100の個々に設定され場合には、その規制値をそのまま制限値Insとして定めてもよい。
Claims (7)
- 三相交流電源の電圧を昇圧および直流変換して出力するとともに、この出力電圧の値に応じて当該入力側の高調波電流の値が変化するPWMコンバータと、
前記PWMコンバータの出力電圧を交流電圧に変換するインバータと、
前記高調波電流の制限値を入力するための入力部と、
前記入力部に入力される制限値に応じて前記PWMコンバータの出力電圧を制御するコントローラと、
を備えることを特徴とする電力変換装置。 - 前記コントローラは、
前記入力部で入力される前記制限値を記憶する記憶部、
を含む、
ことを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。 - 前記コントローラは、
前記制限値のデータ通信による入力を受ける通信部と、
前記通信部で受けた前記制限値を記憶する記憶部と、
を含む、
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の電力変換装置。 - 請求項3記載の電力変換装置を複数備えた設備機器であって、
前記各電力変換装置を総合的に制御する総合コントローラを備え、
前記総合コントローラは、前記各設備機器が接続される受電設備に設定されている“高調波電流の規制値”に基づく前記設備機器用の制限値の範囲内で前記電力変換装置用の制限値を定め、これら電力変換装置用の制限値を前記各電力変換装置の前記各コントローラに通知する
ことを特徴とする設備機器。 - 前記総合コントローラは、前記各電力変換装置における前記各PWMコンバータのスイッチング動作台数を制御することを特徴とする請求項4記載の設備機器。
- 請求項4記載の設備機器を複数備えた設備機器システムであって、
前記各設備機器を制御するセンターコントローラを備え、
前記センターコントローラは、前記各設備機器が接続される受電設備に設定されている“高調波電流の規制値”に基づく前記設備機器システム用の制限値の範囲内で前記各設備機器用の制限値を定め、これら設備機器用の制限値を前記各設備機器の前記各総合コントローラに通知する
ことを特徴とする設備機器システム。 - 前記設備機器は、前記インバータにより駆動される圧縮機を備えた熱源機であることを特徴とする請求項4または請求項5記載の設備機器または請求項6記載の設備機器システム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014011722 | 2014-01-24 | ||
JP2014011722 | 2014-01-24 | ||
PCT/JP2015/051088 WO2015111517A1 (ja) | 2014-01-24 | 2015-01-16 | 電力変換装置、設備機器、及び設備機器システム |
Related Child Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017100115A Division JP2017163839A (ja) | 2014-01-24 | 2017-05-19 | 電力変換装置、設備機器、及び設備機器システム |
JP2018073254A Division JP6501942B2 (ja) | 2014-01-24 | 2018-04-05 | 電力変換装置、設備機器、及び設備機器システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2015111517A1 JPWO2015111517A1 (ja) | 2017-03-23 |
JP6357489B2 true JP6357489B2 (ja) | 2018-07-11 |
Family
ID=53681321
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015558825A Active JP6357489B2 (ja) | 2014-01-24 | 2015-01-16 | 電力変換装置、設備機器、及び設備機器システム |
JP2017100115A Pending JP2017163839A (ja) | 2014-01-24 | 2017-05-19 | 電力変換装置、設備機器、及び設備機器システム |
JP2018073254A Active JP6501942B2 (ja) | 2014-01-24 | 2018-04-05 | 電力変換装置、設備機器、及び設備機器システム |
Family Applications After (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017100115A Pending JP2017163839A (ja) | 2014-01-24 | 2017-05-19 | 電力変換装置、設備機器、及び設備機器システム |
JP2018073254A Active JP6501942B2 (ja) | 2014-01-24 | 2018-04-05 | 電力変換装置、設備機器、及び設備機器システム |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (3) | JP6357489B2 (ja) |
CN (1) | CN106233596A (ja) |
WO (1) | WO2015111517A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019060859A1 (en) * | 2017-09-25 | 2019-03-28 | Johnson Controls Technology Company | INPUT CURRENT CONTROL OF A VARIABLE SPEED DRIVE |
US11855548B2 (en) * | 2019-06-04 | 2023-12-26 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Power conversion device and power conversion control device |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03124271A (ja) * | 1989-10-03 | 1991-05-27 | Meidensha Corp | 高調波抑制インバータ装置 |
JPH09275685A (ja) * | 1996-02-06 | 1997-10-21 | Mitsubishi Electric Corp | 電源高調波抑制装置 |
JP2000130825A (ja) * | 1998-10-26 | 2000-05-12 | Toshiba Kyaria Kk | 空気調和機の室外機用駆動制御ユニット |
JP3785875B2 (ja) * | 1999-10-04 | 2006-06-14 | 日立工機株式会社 | 遠心分離機 |
JP2002354844A (ja) * | 2001-05-25 | 2002-12-06 | Meidensha Corp | 回生電力貯蔵・放出機能と高調波抑制機能とを備えたインバータ装置 |
JP3987778B2 (ja) * | 2002-09-25 | 2007-10-10 | 東芝キヤリア株式会社 | 変圧器及びこれを用いた整流器 |
JP2004166359A (ja) * | 2002-11-12 | 2004-06-10 | Mitsubishi Electric Corp | 高調波抑制回路 |
JP4330349B2 (ja) * | 2003-02-10 | 2009-09-16 | 東芝キヤリア株式会社 | 空気調和機 |
KR100687375B1 (ko) * | 2003-06-03 | 2007-02-26 | 도시바 캐리어 가부시키 가이샤 | 공기조화기 |
JP2008211896A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 三相フィルタ装置 |
JP2009095217A (ja) * | 2007-09-21 | 2009-04-30 | Sanyo Electric Co Ltd | 電源装置 |
JP5158059B2 (ja) * | 2009-11-30 | 2013-03-06 | 三菱電機株式会社 | 空気調和システム |
JP5370266B2 (ja) * | 2010-05-27 | 2013-12-18 | 三菱電機株式会社 | 電源システム |
WO2012104889A1 (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-09 | 三菱電機株式会社 | 逆流防止手段、電力変換装置及び冷凍空気調和装置 |
JP2012249495A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-13 | Kyocera Document Solutions Inc | 電源装置 |
JP5824339B2 (ja) * | 2011-11-17 | 2015-11-25 | 東芝キヤリア株式会社 | 三相整流装置 |
WO2013157387A1 (ja) * | 2012-04-16 | 2013-10-24 | 東芝キヤリア株式会社 | 整流装置および整流システム |
-
2015
- 2015-01-16 CN CN201580002540.6A patent/CN106233596A/zh active Pending
- 2015-01-16 WO PCT/JP2015/051088 patent/WO2015111517A1/ja active Application Filing
- 2015-01-16 JP JP2015558825A patent/JP6357489B2/ja active Active
-
2017
- 2017-05-19 JP JP2017100115A patent/JP2017163839A/ja active Pending
-
2018
- 2018-04-05 JP JP2018073254A patent/JP6501942B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6501942B2 (ja) | 2019-04-17 |
JPWO2015111517A1 (ja) | 2017-03-23 |
CN106233596A (zh) | 2016-12-14 |
JP2017163839A (ja) | 2017-09-14 |
JP2018130025A (ja) | 2018-08-16 |
WO2015111517A1 (ja) | 2015-07-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109196769B (zh) | 驱动电路 | |
JP5355570B2 (ja) | 交流直流変換装置 | |
JP2014057515A (ja) | コンバータ回路、並びにそれを備えたモータ駆動制御装置、空気調和機、及び冷蔵庫 | |
KR20090052154A (ko) | 전동기 제어장치 | |
JP5769764B2 (ja) | 交流直流変換装置、電動機駆動装置、圧縮機駆動装置、空気調和機、ヒートポンプ式給湯機 | |
KR101973925B1 (ko) | 모터 구동 장치 | |
JP6211187B2 (ja) | 直流電源装置、およびそれを備えた冷凍サイクル適用機器 | |
JP6659190B2 (ja) | 電力変換装置、および電力変換システム | |
JP6501942B2 (ja) | 電力変換装置、設備機器、及び設備機器システム | |
US20160308461A1 (en) | Power conversion device | |
JP6345135B2 (ja) | モータ駆動装置 | |
KR102253205B1 (ko) | 이차 권선을 갖는 가변속 구동 장치 | |
JP6559352B2 (ja) | 電力変換装置、モータ駆動制御装置、送風機、圧縮機および空気調和機 | |
Singh et al. | Power quality improvement in load commutated inverter-fed synchronous motor drives | |
JP6146316B2 (ja) | 空気調和機 | |
JP6462821B2 (ja) | モータ駆動装置 | |
JP6301270B2 (ja) | モータ駆動装置 | |
JP6506447B2 (ja) | モータ駆動装置 | |
KR101234829B1 (ko) | 3상 역률 보상 장치 | |
JP6695028B2 (ja) | 整流回路装置 | |
KR100925276B1 (ko) | 전동기 제어 장치 및 그 제어 방법 | |
KR20160086695A (ko) | 전력변환장치, 및 이를 구비하는 공기조화기 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170321 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170519 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170808 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171004 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180109 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180405 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20180413 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180612 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180618 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6357489 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |