JPH09199648A - 水冷式インバータ装置の凍結防止方法 - Google Patents
水冷式インバータ装置の凍結防止方法Info
- Publication number
- JPH09199648A JPH09199648A JP949996A JP949996A JPH09199648A JP H09199648 A JPH09199648 A JP H09199648A JP 949996 A JP949996 A JP 949996A JP 949996 A JP949996 A JP 949996A JP H09199648 A JPH09199648 A JP H09199648A
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- Japan
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- cooling water
- cooling
- inverter
- temperature
- inverter device
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水冷式インバータ装置の冷却水凍結防止用ヒ
ータの作動は、冷却水温が5゜C以下、且つ、装置停止
し、且つ、冷却水の循環停止と言った条件が重なった場
合のみであるが、実際に、そのようなケースが起きるの
は非常に稀で、ヒータ使用頻度は非常に低くなるため、
凍結防止用だけに大容量のヒータを設置するのは無駄で
あり、コスト及びスペース的に不利になる点である。 【解決手段】 インバータ装置1と冷却装置2とを冷却配
管5で接続し、冷却装置2から冷却水を冷却配管5に通水
して循環させ、インバータ装置1を水冷する際、外気温
低下による冷却水温低下時にインバータ装置1を無負荷
運転させて発熱させ、その熱で冷却水温を上昇させて冷
却水の凍結を防止する。
ータの作動は、冷却水温が5゜C以下、且つ、装置停止
し、且つ、冷却水の循環停止と言った条件が重なった場
合のみであるが、実際に、そのようなケースが起きるの
は非常に稀で、ヒータ使用頻度は非常に低くなるため、
凍結防止用だけに大容量のヒータを設置するのは無駄で
あり、コスト及びスペース的に不利になる点である。 【解決手段】 インバータ装置1と冷却装置2とを冷却配
管5で接続し、冷却装置2から冷却水を冷却配管5に通水
して循環させ、インバータ装置1を水冷する際、外気温
低下による冷却水温低下時にインバータ装置1を無負荷
運転させて発熱させ、その熱で冷却水温を上昇させて冷
却水の凍結を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、負荷変動の激しい
アーク炉等のフリッカ対策用自励式無効電力補償装置等
に使用される大容量の水冷式インバータ装置の凍結防止
方法に関するものである。
アーク炉等のフリッカ対策用自励式無効電力補償装置等
に使用される大容量の水冷式インバータ装置の凍結防止
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】インバータ装置は半導体スタックから構
成されてフリッカ対策用自励式無効電力補償装置やアク
ティブフィルタ等に使用され、その基本結線は、図２
（ａ）に示すように、系統電源（Vt）に或る電源インピ
ーダンス（Ｚ）を介して交流遮断器（又はスイッチ）
（Ｓ）とインバータ用変圧器（Ｔ）とインバータ装置
（１）を接続してなる。上記インバータ装置（１）の大
容量のものは発熱量が大きいため、特に半導体スタック
を水冷する必要があり、その冷却装置構成の一例を図２
（ｂ）を参照して次に示す。図において（１）はインバ
ータ装置、（２）は水冷用冷却装置、（３）は循環ポン
プ、（４）は凍結防止用ヒータである。上記冷却装置
（２）は熱交換器からなり、熱交換器を通過する冷却水
（純水）を内蔵ファン（６）により風冷する。そして、
冷却配管（５）によりインバータ装置（１）に接続され
て閉ループを形成し、適宜、冷却水を降温させて冷却配
管（５）に通水する。この時、インバータ装置（１）の
屋外使用では外気温は、-10゜C〜+40゜Ｃまでの温度変化
を考慮する必要があるため、インバータ冷却容量を決め
る場合、外気40゜Cでも冷却可能なように上記熱交換器の
放熱面積を決める。そこで、インバータ装置の発生損失
が大きくなる程、その発熱分に外気温を加えた温度を冷
却するための放熱面積が必要となり、その面積を通常よ
りも大きくする必要がある。又、風冷に替えて工業用水
で冷却水を冷やしても良い。
成されてフリッカ対策用自励式無効電力補償装置やアク
ティブフィルタ等に使用され、その基本結線は、図２
（ａ）に示すように、系統電源（Vt）に或る電源インピ
ーダンス（Ｚ）を介して交流遮断器（又はスイッチ）
（Ｓ）とインバータ用変圧器（Ｔ）とインバータ装置
（１）を接続してなる。上記インバータ装置（１）の大
容量のものは発熱量が大きいため、特に半導体スタック
を水冷する必要があり、その冷却装置構成の一例を図２
（ｂ）を参照して次に示す。図において（１）はインバ
ータ装置、（２）は水冷用冷却装置、（３）は循環ポン
プ、（４）は凍結防止用ヒータである。上記冷却装置
（２）は熱交換器からなり、熱交換器を通過する冷却水
（純水）を内蔵ファン（６）により風冷する。そして、
冷却配管（５）によりインバータ装置（１）に接続され
て閉ループを形成し、適宜、冷却水を降温させて冷却配
管（５）に通水する。この時、インバータ装置（１）の
屋外使用では外気温は、-10゜C〜+40゜Ｃまでの温度変化
を考慮する必要があるため、インバータ冷却容量を決め
る場合、外気40゜Cでも冷却可能なように上記熱交換器の
放熱面積を決める。そこで、インバータ装置の発生損失
が大きくなる程、その発熱分に外気温を加えた温度を冷
却するための放熱面積が必要となり、その面積を通常よ
りも大きくする必要がある。又、風冷に替えて工業用水
で冷却水を冷やしても良い。
【０００３】循環ポンプ（３）は冷却配管（５）の途中
に介在し、インバータ装置（１）と冷却装置（２）との
間で矢印方向に冷却水を循環させる。尚、循環ポンプ
（３）は冷却水の純度保持及び凍結防止のため、装置停
止時にも基本的に連続運転で、冷却水は循環し続ける
が、使用者が意図的又は偶発的に循環停止することがあ
り、その場合に後述するように、一つのヒータ作動条件
を与える。ヒータ（４）はインバータ装置停止及び冷却
水循環停止時で外気温低下による冷却水温低下時に作動
し、逐次、冷却水を循環させつつ配管内の冷却水温
（θ）を上昇させて冷却水凍結を防止する。上記冷却水
温（θ）は温度計（７）で計測しておき、所定温度にな
ると、その出力多接点の凍結防止用接点からヒータ
（４）に指令信号を送出してON、OFF制御（通常、5゜C以
下でON、10゜C以上でOFF）する。
に介在し、インバータ装置（１）と冷却装置（２）との
間で矢印方向に冷却水を循環させる。尚、循環ポンプ
（３）は冷却水の純度保持及び凍結防止のため、装置停
止時にも基本的に連続運転で、冷却水は循環し続ける
が、使用者が意図的又は偶発的に循環停止することがあ
り、その場合に後述するように、一つのヒータ作動条件
を与える。ヒータ（４）はインバータ装置停止及び冷却
水循環停止時で外気温低下による冷却水温低下時に作動
し、逐次、冷却水を循環させつつ配管内の冷却水温
（θ）を上昇させて冷却水凍結を防止する。上記冷却水
温（θ）は温度計（７）で計測しておき、所定温度にな
ると、その出力多接点の凍結防止用接点からヒータ
（４）に指令信号を送出してON、OFF制御（通常、5゜C以
下でON、10゜C以上でOFF）する。
【０００４】上記構成においてインバータ装置（１）を
運転する際、冷却装置（２）から純水の冷却水を冷却配
管（３）に通水し、発熱したインバータ装置（１）を水
冷する。同時に、装置停止及び冷却水循環停止の際で、
冷却水温（θ）が5゜C以下になれば、冷却水を循環させ
つつヒータ（４）を作動させて冷却水凍結を防止する。
この時、ヒータ（４）は外気-10゜Cを0゜C以上（通常、5゜
C）に上昇させるための容量が必要である。そこで、ヒ
ータ（４）で冷却水凍結を防止する際、冷却装置（２）
の熱交換器の放熱面積が大きくなる程、循環する冷却水
の放熱量も大きくなるため、冷却水を所定温度まで上昇
させるのに大容量のヒータ（４）が必要となる。
運転する際、冷却装置（２）から純水の冷却水を冷却配
管（３）に通水し、発熱したインバータ装置（１）を水
冷する。同時に、装置停止及び冷却水循環停止の際で、
冷却水温（θ）が5゜C以下になれば、冷却水を循環させ
つつヒータ（４）を作動させて冷却水凍結を防止する。
この時、ヒータ（４）は外気-10゜Cを0゜C以上（通常、5゜
C）に上昇させるための容量が必要である。そこで、ヒ
ータ（４）で冷却水凍結を防止する際、冷却装置（２）
の熱交換器の放熱面積が大きくなる程、循環する冷却水
の放熱量も大きくなるため、冷却水を所定温度まで上昇
させるのに大容量のヒータ（４）が必要となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、インバータ装置（１）の冷却水凍結防止用ヒータ
（４）の作動は、冷却水温が5゜C以下、且つ、装置停
止、且つ、冷却水の循環停止と言った幾つかの条件が重
なった場合のみであるが、実際に、そのようなケースが
起きるのは非常に稀で、ヒータ使用頻度は非常に低くな
るため、凍結防止用だけに大容量のヒータ（４）を設置
するのは無駄であり、コスト及びスペース的に不利にな
る点である。
は、インバータ装置（１）の冷却水凍結防止用ヒータ
（４）の作動は、冷却水温が5゜C以下、且つ、装置停
止、且つ、冷却水の循環停止と言った幾つかの条件が重
なった場合のみであるが、実際に、そのようなケースが
起きるのは非常に稀で、ヒータ使用頻度は非常に低くな
るため、凍結防止用だけに大容量のヒータ（４）を設置
するのは無駄であり、コスト及びスペース的に不利にな
る点である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、インバータ装
置と冷却装置とを冷却配管で接続し、上記冷却装置から
冷却水を冷却配管に通水して循環させ、インバータ装置
を水冷する際、外気温低下による冷却水温低下時にイン
バータ装置を無負荷運転させて発熱させ、その熱で冷却
水温を上昇させて冷却水の凍結を防止することを特徴と
する。
置と冷却装置とを冷却配管で接続し、上記冷却装置から
冷却水を冷却配管に通水して循環させ、インバータ装置
を水冷する際、外気温低下による冷却水温低下時にイン
バータ装置を無負荷運転させて発熱させ、その熱で冷却
水温を上昇させて冷却水の凍結を防止することを特徴と
する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明に係る水冷式インバータ装
置の凍結防止方法の実施の形態を図１及び図２（ａ）を
参照して以下に説明する。図１において図２（ｂ）に示
す部分と同一部分には同一参照符号を付してその説明を
省略する。相違する点は、系統電源と接続していなくて
も運転出来る水冷式インバータ装置（１）において冷却
水凍結防止用大容量ヒータ（４）を省略したことであ
る。
置の凍結防止方法の実施の形態を図１及び図２（ａ）を
参照して以下に説明する。図１において図２（ｂ）に示
す部分と同一部分には同一参照符号を付してその説明を
省略する。相違する点は、系統電源と接続していなくて
も運転出来る水冷式インバータ装置（１）において冷却
水凍結防止用大容量ヒータ（４）を省略したことであ
る。
【０００８】上記構成において、冷却水温（θ）が5゜C
以下に低下した時にインバータ装置非使用時に遮断器
（Ｓ）をOFFしたまま通常時は冷却対象となるインバー
タ装置（１）を運転させる。即ち、温度計（７）で冷却
水温（θ）を計測し、所定温度になると、温度計（７）
の凍結防止用接点からインバータ装置（１）に運転指令
信号を送出し、インバータ装置（１）を系統から切り離
された無負荷状態で運転する。そして、その運転を冷却
水が通常5゜C以下でOFF、10゜C以上でONとなるように制御
する。そうすると、インバータ装置（１）の運転損失に
より発生した熱で冷却水が昇温されて冷却水凍結を防止
出来る。それにより上述のように大容量の凍結防止用ヒ
ータ（４）を省略することが出来る。又、小容量の循環
ポンプ用補機電源（5kW程度）に対し大容量のヒータ用
補機電源（10〜20kW程度）は不要になる。尚、本発明
は、系統電源と接続していなくても運転出来るインバー
タ装置を使用するものであれば、自励式無効電力補償装
置以外の他の装置にも適用可能である。
以下に低下した時にインバータ装置非使用時に遮断器
（Ｓ）をOFFしたまま通常時は冷却対象となるインバー
タ装置（１）を運転させる。即ち、温度計（７）で冷却
水温（θ）を計測し、所定温度になると、温度計（７）
の凍結防止用接点からインバータ装置（１）に運転指令
信号を送出し、インバータ装置（１）を系統から切り離
された無負荷状態で運転する。そして、その運転を冷却
水が通常5゜C以下でOFF、10゜C以上でONとなるように制御
する。そうすると、インバータ装置（１）の運転損失に
より発生した熱で冷却水が昇温されて冷却水凍結を防止
出来る。それにより上述のように大容量の凍結防止用ヒ
ータ（４）を省略することが出来る。又、小容量の循環
ポンプ用補機電源（5kW程度）に対し大容量のヒータ用
補機電源（10〜20kW程度）は不要になる。尚、本発明
は、系統電源と接続していなくても運転出来るインバー
タ装置を使用するものであれば、自励式無効電力補償装
置以外の他の装置にも適用可能である。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、水冷式インバータ装置
の冷却水凍結を防止する際、インバータ装置を無負荷運
転させて発熱させ、その熱で冷却水凍結を防止するた
め、使用頻度の低い大容量の凍結防止用ヒータが不要に
なって大幅に省スペース化及びコスト低減化を実現出来
る。又、大容量のヒータ用補機電源も不要になって補機
電源容量を低減出来る。
の冷却水凍結を防止する際、インバータ装置を無負荷運
転させて発熱させ、その熱で冷却水凍結を防止するた
め、使用頻度の低い大容量の凍結防止用ヒータが不要に
なって大幅に省スペース化及びコスト低減化を実現出来
る。又、大容量のヒータ用補機電源も不要になって補機
電源容量を低減出来る。
【図１】本発明に係る水冷式インバータ装置の凍結防止
方法の実施の形態を示す冷却装置構成の系統図である。
方法の実施の形態を示す冷却装置構成の系統図である。
【図２】（ａ）はインバータ装置の基本結線図である。
（ｂ）は従来の水冷式インバータ装置の凍結防止方法の
冷却装置構成の一例を示す系統図である。
（ｂ）は従来の水冷式インバータ装置の凍結防止方法の
冷却装置構成の一例を示す系統図である。
１ インバータ装置 ２ 冷却装置 ３ 循環ポンプ ５ 冷却配管
Claims (1)
- 【請求項１】 インバータ装置と冷却装置とを冷却配管
で接続し、上記冷却装置から冷却水を冷却配管に通水し
て循環させ、インバータ装置を水冷する際、外気温低下
による冷却水温低下時にインバータ装置を無負荷運転さ
せて発熱させ、その熱で冷却水温を上昇させて冷却水の
凍結を防止することを特徴とする水冷式インバータ装置
の凍結防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP949996A JPH09199648A (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | 水冷式インバータ装置の凍結防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP949996A JPH09199648A (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | 水冷式インバータ装置の凍結防止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09199648A true JPH09199648A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=11721936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP949996A Withdrawn JPH09199648A (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | 水冷式インバータ装置の凍結防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09199648A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008211956A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-11 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電源装置 |
| JP4912512B1 (ja) * | 2011-02-10 | 2012-04-11 | 三菱電機株式会社 | 冷却装置および電力変換装置 |
| WO2014155541A1 (ja) * | 2013-03-26 | 2014-10-02 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置および冷却装置 |
| EP2869443A4 (en) * | 2012-06-29 | 2016-01-20 | Toshiba Mitsubishi Elec Inc | POWER CONVERTER |
| EP2756979A3 (en) * | 2013-01-16 | 2018-03-21 | Hitachi, Ltd. | Drive device for railway vehicle |
| CN107911009A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-04-13 | 徐州中矿大传动与自动化有限公司 | 三电平高压大功率水冷变频器系统 |
-
1996
- 1996-01-23 JP JP949996A patent/JPH09199648A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008211956A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-11 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電源装置 |
| JP4912512B1 (ja) * | 2011-02-10 | 2012-04-11 | 三菱電機株式会社 | 冷却装置および電力変換装置 |
| WO2012108053A1 (ja) * | 2011-02-10 | 2012-08-16 | 三菱電機株式会社 | 冷却装置および電力変換装置 |
| CN103348466A (zh) * | 2011-02-10 | 2013-10-09 | 三菱电机株式会社 | 冷却装置及功率转换装置 |
| EP2674972A1 (en) * | 2011-02-10 | 2013-12-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Cooling device and power conversion device |
| EP2674972A4 (en) * | 2011-02-10 | 2014-08-06 | Mitsubishi Electric Corp | COOLING DEVICE AND POWER CONVERSION DEVICE |
| EP2869443A4 (en) * | 2012-06-29 | 2016-01-20 | Toshiba Mitsubishi Elec Inc | POWER CONVERTER |
| US9661785B2 (en) | 2012-06-29 | 2017-05-23 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Power conversion apparatus |
| EP2756979A3 (en) * | 2013-01-16 | 2018-03-21 | Hitachi, Ltd. | Drive device for railway vehicle |
| WO2014155541A1 (ja) * | 2013-03-26 | 2014-10-02 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置および冷却装置 |
| JP5980413B2 (ja) * | 2013-03-26 | 2016-08-31 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
| CN107911009A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-04-13 | 徐州中矿大传动与自动化有限公司 | 三电平高压大功率水冷变频器系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030401 |