JPH01283065A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JPH01283065A JPH01283065A JP63110134A JP11013488A JPH01283065A JP H01283065 A JPH01283065 A JP H01283065A JP 63110134 A JP63110134 A JP 63110134A JP 11013488 A JP11013488 A JP 11013488A JP H01283065 A JPH01283065 A JP H01283065A
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- bus bar
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 10
- 239000012212 insulator Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は半導体素子を用いた電力変換装置に関するも
のである。
のである。
第４図及び第５図は９例えば特開昭５９−２１６４８９
号公報に示された従来の電力変換装置を示す図で、第４
図は回路図、第５図は動作説明図である。
号公報に示された従来の電力変換装置を示す図で、第４
図は回路図、第５図は動作説明図である。
図中、（１）は三相交流電源、（２）は互いに直列に接
続されたトランジスタ（２ＡＸ２Ｂ） 、 ）ランジ
スタ（２Ｃ！Ｘ２Ｄ）及びトランジスタ（２１Ｃ）（２
ＩＰ）とこれらに並列に接続されたダイオード（２ａ）
〜（２ｆ）により構成され交流を直流に変換するパルス
幅変調（以下。
続されたトランジスタ（２ＡＸ２Ｂ） 、 ）ランジ
スタ（２Ｃ！Ｘ２Ｄ）及びトランジスタ（２１Ｃ）（２
ＩＰ）とこれらに並列に接続されたダイオード（２ａ）
〜（２ｆ）により構成され交流を直流に変換するパルス
幅変調（以下。
ＰＷＭという）式コンバータ、（３）はコンバータ（２
）と同様にトランジスタ（３Ａ）〜（３Ｆ）及びダイオ
ード（５ａ）〜（３ｆ）で構成され直流を交流に変換す
る２７Ｍ式インバータで、コンバータ（２１ト−（ンバ
ータ（３）の直流側はそれぞれ直流正側母線（４Ａ）及
び直流負側母線（４Ｂ）で接続されている。（５）は正
側母線（４Ａ）と負側母線（４Ｂ）間に接続された平滑
コンデンサ、（６）はインバータ（３）の交流側に接続
され例えばエレベータ−のかと（図示しない）を駆動す
る三相誘導電動機、（７）は電動機（６）と並列に接続
されたＬ−Ｃ形高調波フィルタである。そして、インバ
ータ（３）の各素子１例えばトランジスタ（３Ａ）とダ
イオード（３ａ）、 ）ランジスタ（３Ｂ）とダイオ
ード（３ｂ）はそれぞれ一体に構成され、別々に収納さ
れている。また、正側量Ｍ （４Ａ）に接続された素子
と負側母線（４Ｂ）に接続された素子１例えばトランジ
スタ（５人）とトランジスタ（５Ｂ）はブスバーで接続
されている。
）と同様にトランジスタ（３Ａ）〜（３Ｆ）及びダイオ
ード（５ａ）〜（３ｆ）で構成され直流を交流に変換す
る２７Ｍ式インバータで、コンバータ（２１ト−（ンバ
ータ（３）の直流側はそれぞれ直流正側母線（４Ａ）及
び直流負側母線（４Ｂ）で接続されている。（５）は正
側母線（４Ａ）と負側母線（４Ｂ）間に接続された平滑
コンデンサ、（６）はインバータ（３）の交流側に接続
され例えばエレベータ−のかと（図示しない）を駆動す
る三相誘導電動機、（７）は電動機（６）と並列に接続
されたＬ−Ｃ形高調波フィルタである。そして、インバ
ータ（３）の各素子１例えばトランジスタ（３Ａ）とダ
イオード（３ａ）、 ）ランジスタ（３Ｂ）とダイオ
ード（３ｂ）はそれぞれ一体に構成され、別々に収納さ
れている。また、正側量Ｍ （４Ａ）に接続された素子
と負側母線（４Ｂ）に接続された素子１例えばトランジ
スタ（５人）とトランジスタ（５Ｂ）はブスバーで接続
されている。
従来の電力変換装置は上記のように構成され。
交流電源（１）の交流電力はコンバータ（２）で直流に
変換され、平滑コンデンサ（５）で平滑され、インバー
タ（３）に供給される。インバータ（３）では、供給さ
れた直流を可変電圧・可変周波数の交流に変換して電動
機（６）に供給してこれを駆動する。
変換され、平滑コンデンサ（５）で平滑され、インバー
タ（３）に供給される。インバータ（３）では、供給さ
れた直流を可変電圧・可変周波数の交流に変換して電動
機（６）に供給してこれを駆動する。
上記のような従来の電力変換装置では、コンバータ（２
）、インバータ（３）及び平滑コンデンサ（５）は正側
及び負側母線（４Ａ）、（４Ｂ）で接続され、正側母線
側素子と負側母線側素子間もブスバーで接続されている
ため、第５図に示すように浮遊インダクタンス（８）〜
αりが存在する。
）、インバータ（３）及び平滑コンデンサ（５）は正側
及び負側母線（４Ａ）、（４Ｂ）で接続され、正側母線
側素子と負側母線側素子間もブスバーで接続されている
ため、第５図に示すように浮遊インダクタンス（８）〜
αりが存在する。
今、電流が浮遊インダクタンス（８）−）ランジスタ（
３Ａ）−浮遊インダクタンスα４−電動機（６）を通じ
て流れているときに、トランジスタ（３Ａ）のベース電
流が断たれ、トランジスタ（３Ａ）がターンオフすると
、電動機（６）のインダクタンスの作用によって電流の
方向が維持され、浮遊インダクタンスαυ−ダイオード
（３ｂ）−浮遊インダクタンスα９−電動機（６）を通
じて電流が流れる。このとき電流は、トランジスタ（３
Ａ）からダイオード（３ｂ）へ急激に方向を変えるため
、各浮遊インダクタンス（８１、（１１） 、 Ｈ。
３Ａ）−浮遊インダクタンスα４−電動機（６）を通じ
て流れているときに、トランジスタ（３Ａ）のベース電
流が断たれ、トランジスタ（３Ａ）がターンオフすると
、電動機（６）のインダクタンスの作用によって電流の
方向が維持され、浮遊インダクタンスαυ−ダイオード
（３ｂ）−浮遊インダクタンスα９−電動機（６）を通
じて電流が流れる。このとき電流は、トランジスタ（３
Ａ）からダイオード（３ｂ）へ急激に方向を変えるため
、各浮遊インダクタンス（８１、（１１） 、 Ｈ。
ａＳにはａ１／ａｔに比例したサージ電圧が発生する。
これがトランジスタ（３Ａ）に印加されるため、トラン
ジスタ（３Ａ）が過電圧破壊する虞れがある。そこで、
トランジスタ（３Ａ）をサージ電圧から保護するために
、正側及び負側母線（４Ａ） ＋ （４Ｂ）間と、トラ
ンジスタ（ＭＡ）のコレクタ及びエミッタ間に、コンデ
ンサ、抵抗等からなるエネルギ吸収用のスナバ−翰〜Ｑ
ｌを設ける必要がある。
ジスタ（３Ａ）が過電圧破壊する虞れがある。そこで、
トランジスタ（３Ａ）をサージ電圧から保護するために
、正側及び負側母線（４Ａ） ＋ （４Ｂ）間と、トラ
ンジスタ（ＭＡ）のコレクタ及びエミッタ間に、コンデ
ンサ、抵抗等からなるエネルギ吸収用のスナバ−翰〜Ｑ
ｌを設ける必要がある。
しかし、これらのスナバ−（１１Ｎａ１ｌは高価である
ばかシでなく、外形も大きいので、実装上の制約もあり
、十分にサージ電圧を抑制できないという問題点がある
。
ばかシでなく、外形も大きいので、実装上の制約もあり
、十分にサージ電圧を抑制できないという問題点がある
。
この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
、スナバ−がなくても、トランジスタのスイッチング時
のサージ電圧を抑制することができるようにした電力変
換装置を提供することを目的とする。
、スナバ−がなくても、トランジスタのスイッチング時
のサージ電圧を抑制することができるようにした電力変
換装置を提供することを目的とする。
この発明に係る電力変換装置は、正側母線の半導体制御
素子と負側母線の半導体整流素子及び正側母線の半導体
整流素子と負側母線の半導体ｆ１１ｊ御素子をそれぞれ
近接して結合し、正側及び負側母線をそれぞれ高温超電
導材を用いた同軸ケーブルで構成したものである。
素子と負側母線の半導体整流素子及び正側母線の半導体
整流素子と負側母線の半導体ｆ１１ｊ御素子をそれぞれ
近接して結合し、正側及び負側母線をそれぞれ高温超電
導材を用いた同軸ケーブルで構成したものである。
この発明においては、半導体制御素子と半導体整流素子
を近接して結合し、かつ正側及び負側母線を高温超電導
材を用いた同軸ケーブルで構成したため、正側及び負側
母線上に発生する浮遊インダクタンスは相互に打ち消さ
れる。
を近接して結合し、かつ正側及び負側母線を高温超電導
材を用いた同軸ケーブルで構成したため、正側及び負側
母線上に発生する浮遊インダクタンスは相互に打ち消さ
れる。
第１図〜第３図はこの発明の一実施例を示す図で、第１
図は回路図、第２図は同軸ケーブルの横断面図、第３図
は無誘導ブスバーの横断面図であシ、従来装置と同様の
部分は同一符号で示す。
図は回路図、第２図は同軸ケーブルの横断面図、第３図
は無誘導ブスバーの横断面図であシ、従来装置と同様の
部分は同一符号で示す。
図中、 （２１Ａ）は正側母線（４Ａ）に接続された
トランジスタ（２Ａ）と負側母線（４Ｂ）に接続された
ダイオード（２ｂ）を近接して結合して一体化した素子
結合体、 （２１Ｂ）は同じく正側母線（４Ａ）に接
続されたダイオード（２ａ）と負側母線（４Ｂ）に接続
されたトランジスタ（２Ｂ）からなる素子結合体、
（２ＩＣり、（２１Ｋ）は素子結合体（２１Ａ）と同様
の素子結合体、 （２１Ｄ）。
トランジスタ（２Ａ）と負側母線（４Ｂ）に接続された
ダイオード（２ｂ）を近接して結合して一体化した素子
結合体、 （２１Ｂ）は同じく正側母線（４Ａ）に接
続されたダイオード（２ａ）と負側母線（４Ｂ）に接続
されたトランジスタ（２Ｂ）からなる素子結合体、
（２ＩＣり、（２１Ｋ）は素子結合体（２１Ａ）と同様
の素子結合体、 （２１Ｄ）。
（２１Ｆ）は素子結合体（２１Ｂ）と同様の素子結合体
。
。
（２２Ａ）〜（２２ＩＦ）もそれぞれ素子結合体（２１
Ａ）、 （２１Ｂ）と同様の素子結合体、＠は正側母線
（４Ａ）に相当する正側導体（４ａａ）と負側母線（４
Ｂ）に相当する負側導体（４Ｂａ）に高温超電導材を用
いかつ互いに同軸に配置され、絶縁体（２３ａ）、 （
２３ｂ）を介して構成された同軸ケーブル、？２４は正
側導体（４Ａ１））と負側導体（４Ｂｂ）が絶縁体（２
４ａ）を介して固着された無誘導ブスバーである。
Ａ）、 （２１Ｂ）と同様の素子結合体、＠は正側母線
（４Ａ）に相当する正側導体（４ａａ）と負側母線（４
Ｂ）に相当する負側導体（４Ｂａ）に高温超電導材を用
いかつ互いに同軸に配置され、絶縁体（２３ａ）、 （
２３ｂ）を介して構成された同軸ケーブル、？２４は正
側導体（４Ａ１））と負側導体（４Ｂｂ）が絶縁体（２
４ａ）を介して固着された無誘導ブスバーである。
上記のように構成された電力変換装置においては、正側
母線（４Ａ）に接続されたトランジスタ（３Ａ）と負側
母線（４Ｂ）に接続されたダイオード（５ｂ）及び正側
母線（４Ａ）に接続されたダイオード（３ａ）と負側母
線（４Ｂ）に接続されたトランジスタ（３Ｂ）はそれぞ
れ近接配置されているため、第５図に示された浮遊イン
ダクタンスα４．四は小さくなる。
母線（４Ａ）に接続されたトランジスタ（３Ａ）と負側
母線（４Ｂ）に接続されたダイオード（５ｂ）及び正側
母線（４Ａ）に接続されたダイオード（３ａ）と負側母
線（４Ｂ）に接続されたトランジスタ（３Ｂ）はそれぞ
れ近接配置されているため、第５図に示された浮遊イン
ダクタンスα４．四は小さくなる。
° また、正側及び負側母線（４Ａ） ＋ （４Ｂ
）を第３図に示されるような無誘導ブスバーｃ！４）を
用いて、正側導体（４Ｍ）と負側導体（４Ａｂ）に互い
に逆方向の電流を流すようにすることによシ、浮遊イン
ダクタンス（８）〜（１３を少なくすることも考えられ
る。しかし、正側及び負側導体（４Ａ１））、 （４Ｂ
１））は鋼材が用いられるので、大電流を流すためには
断面積を大きくする必要があり、完全に浮遊インダクタ
ンス（８）〜０をなくすことはできない。
）を第３図に示されるような無誘導ブスバーｃ！４）を
用いて、正側導体（４Ｍ）と負側導体（４Ａｂ）に互い
に逆方向の電流を流すようにすることによシ、浮遊イン
ダクタンス（８）〜（１３を少なくすることも考えられ
る。しかし、正側及び負側導体（４Ａ１））、 （４Ｂ
１））は鋼材が用いられるので、大電流を流すためには
断面積を大きくする必要があり、完全に浮遊インダクタ
ンス（８）〜０をなくすことはできない。
これに対し、同軸ケーブル（ハ）は正側及び負側導体（
４Ａａ）、 （４Ｂａ）に高温超電導材が用いられてい
るので、その断面積は鋼材を用いたものに比し、数１０
０分の１まで小さくすることが可能である。また、正側
及び負側導体（４Ａａ）、 （４Ｂａ）は互いに同軸に
配置されているため、浮遊インダクタンス（８）〜０を
ほとんどなくすことがてき、第５図に示されるスナバ−
ａｅ〜α梯を小さくシ、場合によってはなくすことが可
能となる。
４Ａａ）、 （４Ｂａ）に高温超電導材が用いられてい
るので、その断面積は鋼材を用いたものに比し、数１０
０分の１まで小さくすることが可能である。また、正側
及び負側導体（４Ａａ）、 （４Ｂａ）は互いに同軸に
配置されているため、浮遊インダクタンス（８）〜０を
ほとんどなくすことがてき、第５図に示されるスナバ−
ａｅ〜α梯を小さくシ、場合によってはなくすことが可
能となる。
以上説明したとおシ、この発明では、正側母線の半導体
制御素子と負側母線の半導体整流素子及び正調母線の半
導体整流素子と負側母線の半導体制御素子をそれぞれ近
接して結合し、正側及び負側母線をそれぞれ高温超電導
材を用いた同軸ケーブルで構成したので、浮遊インダク
タンスを小さくすることができ、スナバ−がなくても、
半導体制御素子のスイッチング時のサージ電圧を抑制ス
ることができる効果がある。
制御素子と負側母線の半導体整流素子及び正調母線の半
導体整流素子と負側母線の半導体制御素子をそれぞれ近
接して結合し、正側及び負側母線をそれぞれ高温超電導
材を用いた同軸ケーブルで構成したので、浮遊インダク
タンスを小さくすることができ、スナバ−がなくても、
半導体制御素子のスイッチング時のサージ電圧を抑制ス
ることができる効果がある。
第１図はこの発明による電力変換装置の一実施例を示す
回路図、第２図は第１図の同軸ケーブルの横断面図、第
３図は無誘導ブスバーの横断面図。 第４図は従来の電力変換装置を示す回路図、第５図は第
４図の動作説明図である。 （６ｂ）は半導体整流素子（ダイオード）、（４Ａ）は
正素子結合体、（２）は同軸ケーブルである。 なお０図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
回路図、第２図は第１図の同軸ケーブルの横断面図、第
３図は無誘導ブスバーの横断面図。 第４図は従来の電力変換装置を示す回路図、第５図は第
４図の動作説明図である。 （６ｂ）は半導体整流素子（ダイオード）、（４Ａ）は
正素子結合体、（２）は同軸ケーブルである。 なお０図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 交流を直流に変換する順変換器の直流正側母線と直流負
側母線に、直流を交流に変換して負荷に供給する逆変換
器の直流側をそれぞれ接続し、上記正側及び負側母線間
に平滑コンデンサを接続し、上記順変換器及び逆変換器
を上記正側及び負側母線間に互いに直列に接続された半
導体制御素子とこの半導体制御素子のそれぞれと並列に
接続された半導体整流素子とで構成した装置において、
上記逆変換器の上記正側母線に接続された半導体制御素
子と上記負側母線に接続された半導体整流素子とを近接
して結合し、上記正側母線に接続された半導体整流素子
と上記負側母線に接続された半導体制御素子とを近接し
て結合し、上記正側及び負側母線をそれぞれ高温超電導
材を用いた同軸ケーブルで構成したことを特徴とする電
力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63110134A JPH01283065A (ja) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63110134A JPH01283065A (ja) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | 電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01283065A true JPH01283065A (ja) | 1989-11-14 |
Family
ID=14527889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63110134A Pending JPH01283065A (ja) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01283065A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0593637A1 (en) * | 1991-07-10 | 1994-04-27 | KENETECH Windpower, Inc. | Low impedance bus for power electronics |
| US5579217A (en) * | 1991-07-10 | 1996-11-26 | Kenetech Windpower, Inc. | Laminated bus assembly and coupling apparatus for a high power electrical switching converter |
| CN102340135A (zh) * | 2010-07-19 | 2012-02-01 | 深圳市汇川技术股份有限公司 | 电动车驱动器过压保护结构及电动车 |
| US9385590B2 (en) | 2012-11-14 | 2016-07-05 | Abb Technology Oy | Arrangement and method for a vehicle inverter drive |
-
1988
- 1988-05-06 JP JP63110134A patent/JPH01283065A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0593637A1 (en) * | 1991-07-10 | 1994-04-27 | KENETECH Windpower, Inc. | Low impedance bus for power electronics |
| EP0593637A4 (en) * | 1991-07-10 | 1994-11-23 | Us Windpower | LOW IMPEDANCE BUSBAR FOR POWER ELECTRONICS. |
| US5579217A (en) * | 1991-07-10 | 1996-11-26 | Kenetech Windpower, Inc. | Laminated bus assembly and coupling apparatus for a high power electrical switching converter |
| CN102340135A (zh) * | 2010-07-19 | 2012-02-01 | 深圳市汇川技术股份有限公司 | 电动车驱动器过压保护结构及电动车 |
| US9385590B2 (en) | 2012-11-14 | 2016-07-05 | Abb Technology Oy | Arrangement and method for a vehicle inverter drive |
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