JPH04281367A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JPH04281367A JPH04281367A JP3040218A JP4021891A JPH04281367A JP H04281367 A JPH04281367 A JP H04281367A JP 3040218 A JP3040218 A JP 3040218A JP 4021891 A JP4021891 A JP 4021891A JP H04281367 A JPH04281367 A JP H04281367A
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- JP
- Japan
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- converter
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- extinguishing element
- protective
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- Pending
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- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 48
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Fuses (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Power Conversion In General (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自己消弧機能を有する
スイッチング素子（例えばＧＴＯ等の自己消弧素子）を
用いた電力変換装置に係り、特に大容量交流電動機の駆
動に好敵な電力変換装置に関する。
スイッチング素子（例えばＧＴＯ等の自己消弧素子）を
用いた電力変換装置に係り、特に大容量交流電動機の駆
動に好敵な電力変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】交流電動機を可変速駆動する電力変換装
置として、入力される交流を直流に変換するコンバータ
と、該コンバータの出力に接続され直流を交流に変換す
るインバータとを備え、前記インバータとコンバータが
それぞれ自己消弧素子と還流ダイオードとを逆並列接続
してなるスイッチングアームをブリッジ接続して構成さ
れた電力変換装置が広く用いられている。
置として、入力される交流を直流に変換するコンバータ
と、該コンバータの出力に接続され直流を交流に変換す
るインバータとを備え、前記インバータとコンバータが
それぞれ自己消弧素子と還流ダイオードとを逆並列接続
してなるスイッチングアームをブリッジ接続して構成さ
れた電力変換装置が広く用いられている。
【０００３】このような電力変換装置では、自己消弧素
子をアーム短絡や負荷短絡などの短絡電流から保護する
ため、自己消弧素子と還流ダイオードとを逆並列接続し
てなる各スイッチングアームごとに保護ヒューズを設け
ている。
子をアーム短絡や負荷短絡などの短絡電流から保護する
ため、自己消弧素子と還流ダイオードとを逆並列接続し
てなる各スイッチングアームごとに保護ヒューズを設け
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
によれば、保護ヒューズには、自己消弧素子に流れる電
流と還流ダイオードに流れる電流が交互に流れることに
なる。それらの各電流は重複して保護ヒューズに流れる
ものではないが、流れた電流に応じて保護ヒューズに熱
が蓄積されるから、自己消弧素子と保護ヒューズの保護
協調がとりにくいという問題があった。特に、ゲートタ
ーンオフサイリスタＧＴＯのようにサージ耐量の小さい
スイッチング素子の場合には、保護協調がとりにくく、
適切な保護を行なうことができないという問題がある。
によれば、保護ヒューズには、自己消弧素子に流れる電
流と還流ダイオードに流れる電流が交互に流れることに
なる。それらの各電流は重複して保護ヒューズに流れる
ものではないが、流れた電流に応じて保護ヒューズに熱
が蓄積されるから、自己消弧素子と保護ヒューズの保護
協調がとりにくいという問題があった。特に、ゲートタ
ーンオフサイリスタＧＴＯのようにサージ耐量の小さい
スイッチング素子の場合には、保護協調がとりにくく、
適切な保護を行なうことができないという問題がある。
【０００５】このような問題を解決するには、自己消弧
素子と還流ダイオードにそれぞれ個々に保護ヒューズを
設ければよいが、大容量の交流電動機を駆動するような
電力変換装置の場合には、電圧が高いので保護ヒューズ
が高価なものとなり経済性がないばかりでなく、ヒュー
ズの員数を減らし、装置としての信頼性を高めるという
点からも難点がある。
素子と還流ダイオードにそれぞれ個々に保護ヒューズを
設ければよいが、大容量の交流電動機を駆動するような
電力変換装置の場合には、電圧が高いので保護ヒューズ
が高価なものとなり経済性がないばかりでなく、ヒュー
ズの員数を減らし、装置としての信頼性を高めるという
点からも難点がある。
【０００６】本発明の目的は、自己消弧素子と保護ヒュ
ーズとの保護協調を適切にとれる電力変換装置を提供す
ることにある。
ーズとの保護協調を適切にとれる電力変換装置を提供す
ることにある。
【０００７】また、ヒューズの員数を減らして信頼性を
向上した電力変換装置を提供することにある。
向上した電力変換装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、自己消弧素子と還流ダイオードとを逆並
列接続してなるスイッチングアームを含んで構成された
電力変換装置において、前記自己消弧素子にのみ直列に
当該素子の保護ヒューズを挿入したことを特徴とする。 これは、入力される交流を直流に変換するコンバータと
、該コンバータの出力に接続され直流を交流に変換する
インバータとを備え、前記インバータとコンバータがそ
れぞれ自己消弧素子と還流ダイオードとを逆並列接続し
てなるスイッチングアームをブリッジ接続してなる電力
変換装置にも適用できる。
成するために、自己消弧素子と還流ダイオードとを逆並
列接続してなるスイッチングアームを含んで構成された
電力変換装置において、前記自己消弧素子にのみ直列に
当該素子の保護ヒューズを挿入したことを特徴とする。 これは、入力される交流を直流に変換するコンバータと
、該コンバータの出力に接続され直流を交流に変換する
インバータとを備え、前記インバータとコンバータがそ
れぞれ自己消弧素子と還流ダイオードとを逆並列接続し
てなるスイッチングアームをブリッジ接続してなる電力
変換装置にも適用できる。
【０００９】また、コンバータの入力回路に保護ヒュー
ズを挿入すれば、入力電源との保護協調をとることがで
きる。
ズを挿入すれば、入力電源との保護協調をとることがで
きる。
【００１０】また、コンバータとインバータがそれぞれ
自己消弧素子と還流ダイオードとを逆並列接続してなる
スイッチングアームをブリッジ接続してなる電力変換装
置において、単相コンバータの一相の正側スイッチング
アームと他相の負側スイッチングアームにのみそれぞれ
保護ヒューズを挿入することにより、また３相コンバー
タの一相のスイッチングアームには正側と負側に保護ヒ
ューズを挿入し、残りの一相の正側スイッチングアーム
と他の一相の負側スイッチングアームに保護ヒューズを
挿入することにより、保護ヒューズの員数低減を達成す
ることができる
自己消弧素子と還流ダイオードとを逆並列接続してなる
スイッチングアームをブリッジ接続してなる電力変換装
置において、単相コンバータの一相の正側スイッチング
アームと他相の負側スイッチングアームにのみそれぞれ
保護ヒューズを挿入することにより、また３相コンバー
タの一相のスイッチングアームには正側と負側に保護ヒ
ューズを挿入し、残りの一相の正側スイッチングアーム
と他の一相の負側スイッチングアームに保護ヒューズを
挿入することにより、保護ヒューズの員数低減を達成す
ることができる
【００１１】。
【作用】本発明は、還流ダイオードは自己消弧素子に比
べて過電流に強いという知見に鑑みなされたものである
。しかして、本発明によれば、自己消弧素子にのみ直列
に保護ヒューズを挿入接続しているいることから、保護
ヒューズは自己消弧素子に対してのみ容量等を選定すれ
ばよい。すなわち、短絡電流をＩとし、その時間をｔと
したとき、自己消弧素子のＩ２・ｔに対する保護ヒュー
ズのＩ２・ｔを小さくすることが容易となり、それらの
保護協調をとることが可能となる。
べて過電流に強いという知見に鑑みなされたものである
。しかして、本発明によれば、自己消弧素子にのみ直列
に保護ヒューズを挿入接続しているいることから、保護
ヒューズは自己消弧素子に対してのみ容量等を選定すれ
ばよい。すなわち、短絡電流をＩとし、その時間をｔと
したとき、自己消弧素子のＩ２・ｔに対する保護ヒュー
ズのＩ２・ｔを小さくすることが容易となり、それらの
保護協調をとることが可能となる。
【００１２】また、保護ヒューズのない還流ダイオード
が損傷すると、電源側からみてアーム短絡となる。そこ
で、スイッチングアーム又はコンバータ側の入力ライン
に保護ヒューズを入れることによって、電源との保護協
調を図ることができる。コンバータの入力ラインに保護
ヒューズを入れた場合は、アームに入れる場合よりもヒ
ューズの員数を低減でき、ヒューズにかかる信頼性を高
めることが可能となる
が損傷すると、電源側からみてアーム短絡となる。そこ
で、スイッチングアーム又はコンバータ側の入力ライン
に保護ヒューズを入れることによって、電源との保護協
調を図ることができる。コンバータの入力ラインに保護
ヒューズを入れた場合は、アームに入れる場合よりもヒ
ューズの員数を低減でき、ヒューズにかかる信頼性を高
めることが可能となる
【００１３】。
【実施例】以下、本発明を図１から図６に示した実施例
を用いて説明する。図１は、単相のコンバータ１００の
出力にインバータ２００が接続されてなる一実施例の電
力変換装置の主要部構成を示したものである。なお、各
相のスイッチングアームは同一の構成であるから、図を
簡単にするため、１相のみを示している。ここで、コン
バータ１００とインバータ２００の主回路の基本構成は
同じであることから、コンバータ１００を中心に説明す
る。コンバータ１００の正側スイッチングアームは、逆
並列接続された自己消弧素子１と還流ダイオード３、自
己消弧素子１にのみ直列接続された保護ヒューズ５、ス
イッチングアームに直列挿入されたリアクトル９から成
る。同様に、負側スイッチングアームは自己消弧素子２
と還流ダイオード４、ヒューズ６、リアクトル１０から
なる。また、コンバータ１００とインバータ２００の直
流部には、平滑コンデンサ１１が接続されている。
を用いて説明する。図１は、単相のコンバータ１００の
出力にインバータ２００が接続されてなる一実施例の電
力変換装置の主要部構成を示したものである。なお、各
相のスイッチングアームは同一の構成であるから、図を
簡単にするため、１相のみを示している。ここで、コン
バータ１００とインバータ２００の主回路の基本構成は
同じであることから、コンバータ１００を中心に説明す
る。コンバータ１００の正側スイッチングアームは、逆
並列接続された自己消弧素子１と還流ダイオード３、自
己消弧素子１にのみ直列接続された保護ヒューズ５、ス
イッチングアームに直列挿入されたリアクトル９から成
る。同様に、負側スイッチングアームは自己消弧素子２
と還流ダイオード４、ヒューズ６、リアクトル１０から
なる。また、コンバータ１００とインバータ２００の直
流部には、平滑コンデンサ１１が接続されている。
【００１４】このように構成されることから、図１の実
施例によれば、保護ヒューズ５，６の容量および特性は
、自己消弧素子１，２の特性のみを考慮して選定すれば
よいから、容易に保護協調を図ることができ、自己消弧
素子１，２の短絡保護を適切に実現できる。
施例によれば、保護ヒューズ５，６の容量および特性は
、自己消弧素子１，２の特性のみを考慮して選定すれば
よいから、容易に保護協調を図ることができ、自己消弧
素子１，２の短絡保護を適切に実現できる。
【００１５】図２の実施例は、図１の実施例に対し、コ
ンバータ１００の正負のスイッチングアームにそれぞれ
直列に保護ヒューズ２１，２１を付加挿入したものであ
る。これによれば、図１実施例の効果に加え、還流ダイ
オード３，４の破損に伴うアーム短絡から、交流電源を
保護でき、信頼性を高めることができる効果がある。
ンバータ１００の正負のスイッチングアームにそれぞれ
直列に保護ヒューズ２１，２１を付加挿入したものであ
る。これによれば、図１実施例の効果に加え、還流ダイ
オード３，４の破損に伴うアーム短絡から、交流電源を
保護でき、信頼性を高めることができる効果がある。
【００１６】図３の実施例は、図２実施例の変形例であ
り、コンバータ１００の入力電源ラインに保護ヒューズ
３１，３２を設け、これによって図２と同様の効果を実
現したものである。なお、本実施例によれば図２よりも
保護ヒューズの員数を低減できる。
り、コンバータ１００の入力電源ラインに保護ヒューズ
３１，３２を設け、これによって図２と同様の効果を実
現したものである。なお、本実施例によれば図２よりも
保護ヒューズの員数を低減できる。
【００１７】図４の実施例は、図３の実施例から自己消
弧素子１，２保護用の保護ヒューズ５，６を省略したも
のであり、これによれば、ヒューズの数量を更に減らし
、ヒューズの数量が増すことにより低下する信頼性を、
高めることができる。
弧素子１，２保護用の保護ヒューズ５，６を省略したも
のであり、これによれば、ヒューズの数量を更に減らし
、ヒューズの数量が増すことにより低下する信頼性を、
高めることができる。
【００１８】図５実施例は、単相コンバータ１００の一
相の正側スイッチングアームに保護ヒューズ２１Ｕを入
れ、もう一方の相は負側スイッチングアームに保護ヒュ
ーズ２２Ｖを入れることによって、ヒューズの数量を減
らし保護協調及びアーム短絡時にコンバータ入力電源の
短絡継続を防止するようにしたものである。この実施例
では、自己消弧素子１Ｕ，１Ｖ，２Ｕ，２Ｖの適切な保
護を図ることはできないのは言うまでもない。また、３
相の場合は、図５のように、電源と負荷から見た電流回
路に、必ず１つの保護ヒューズが入るよう配置すればよ
い。
相の正側スイッチングアームに保護ヒューズ２１Ｕを入
れ、もう一方の相は負側スイッチングアームに保護ヒュ
ーズ２２Ｖを入れることによって、ヒューズの数量を減
らし保護協調及びアーム短絡時にコンバータ入力電源の
短絡継続を防止するようにしたものである。この実施例
では、自己消弧素子１Ｕ，１Ｖ，２Ｕ，２Ｖの適切な保
護を図ることはできないのは言うまでもない。また、３
相の場合は、図５のように、電源と負荷から見た電流回
路に、必ず１つの保護ヒューズが入るよう配置すればよ
い。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果がある。自己消弧素子にのみ直列に保護ヒュー
ズを挿入したものによれば、保護ヒューズの容量を低減
させて自己消弧素子との保護協調を一対一で図ることが
でき、容易に適切な保護協調をとることができる。
次の効果がある。自己消弧素子にのみ直列に保護ヒュー
ズを挿入したものによれば、保護ヒューズの容量を低減
させて自己消弧素子との保護協調を一対一で図ることが
でき、容易に適切な保護協調をとることができる。
【００２０】コンバータ側の保護ヒューズの挿入位置を
規定することにより、保護ヒューズの員数を減らして信
頼性を向上できる効果がある。
規定することにより、保護ヒューズの員数を減らして信
頼性を向上できる効果がある。
【図１】本発明の一実施例の主要部回路図である。
【図２】本発明の他の実施例の主要部回路図である。
【図３】図２実施例の変形例の主要部回路図である。
【図４】図３実施例の変形例の主要部回路図である。
【図５】本発明の他の実施例の主要部回路図である。
【図６】図５実施例の３相の場合の実施例の主要部回路
図である。
図である。
１，２…自己消弧素子
３，４…還流ダイオード、
５，６，７，２１，２２，３１，３２…保護ヒューズ。
Claims (6)
- 【請求項１】 自己消弧素子と還流ダイオードとを逆
並列接続してなるスイッチングアームを含んで構成され
た電力変換装置において、前記自己消弧素子にのみ直列
に当該素子の保護ヒューズを挿入したことを特徴とする
電力変換装置。 - 【請求項２】 入力される交流を直流に変換するコン
バータと、該コンバータの出力に接続され直流を交流に
変換するインバータとを備え、前記インバータとコンバ
ータがそれぞれ自己消弧素子と還流ダイオードとを逆並
列接続してなるスイッチングアームをブリッジ接続して
なる電力変換装置において、前記スイッチングアームの
自己消弧素子にのみ直列に当該素子の保護ヒューズを挿
入したことを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項３】 入力される交流を直流に変換するコン
バータと、該コンバータの出力に接続され直流を交流に
変換するインバータとを備え、前記インバータとコンバ
ータがそれぞれ自己消弧素子と還流ダイオードとを逆並
列接続してなるスイッチングアームをブリッジ接続して
なる電力変換装置において、前記スイッチングアームの
自己消弧素子にのみ直列に当該素子の保護ヒューズを挿
入するとともに、前記コンバータのスイッチングアーム
に直列に保護ヒューズを挿入したことを特徴とする電力
変換装置。 - 【請求項４】 入力される交流を直流に変換するコン
バータと、該コンバータの出力に接続され直流を交流に
変換するインバータとを備え、前記インバータとコンバ
ータがそれぞれ自己消弧素子と還流ダイオードとを逆並
列接続してなるスイッチングアームをブリッジ接続して
なる電力変換装置において、前記スイッチングアームの
自己消弧素子にのみ直列に当該素子の保護ヒューズを挿
入するとともに、前記コンバータの入力回路に保護ヒュ
ーズを挿入したことを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項５】 入力される交流を直流に変換する単相
コンバータと、該コンバータの出力に接続され直流を交
流に変換するインバータとを備え、前記インバータとコ
ンバータがそれぞれ自己消弧素子と還流ダイオードとを
逆並列接続してなるスイッチングアームをブリッジ接続
してなる電力変換装置において、前記単相コンバータの
一相の正側スイッチングアームと他相の負側スイッチン
グアームにそれぞれ保護ヒューズを挿入接続したことを
特徴とする電力変換装置。 - 【請求項６】 入力される交流を直流に変換する３相
コンバータと、該コンバータの出力に接続され直流を交
流に変換する３相インバータとを備え、前記インバータ
とコンバータがそれぞれ自己消弧素子と還流ダイオード
とを逆並列接続してなるスイッチングアームをブリッジ
接続してなる電力変換装置において、前記３相コンバー
タの一相のスイッチングアームには正側と負側に保護ヒ
ューズを挿入し、残りの一相の正側スイッチングアーム
と他の一相の負側スイッチングアームに保護ヒューズを
挿入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 |
|---|---|---|---|
| JP3040218A JPH04281367A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3040218A JPH04281367A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04281367A true JPH04281367A (ja) | 1992-10-06 |
Family
ID=12574637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3040218A Pending JPH04281367A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04281367A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013136775A1 (ja) * | 2012-03-13 | 2013-09-19 | パナソニック株式会社 | 直流電源装置 |
-
1991
- 1991-03-06 JP JP3040218A patent/JPH04281367A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013136775A1 (ja) * | 2012-03-13 | 2013-09-19 | パナソニック株式会社 | 直流電源装置 |
| CN103975518A (zh) * | 2012-03-13 | 2014-08-06 | 松下电器产业株式会社 | 直流电源装置 |
| JPWO2013136775A1 (ja) * | 2012-03-13 | 2015-08-03 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 直流電源装置 |
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