JPH11215714A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JPH11215714A JPH11215714A JP10012805A JP1280598A JPH11215714A JP H11215714 A JPH11215714 A JP H11215714A JP 10012805 A JP10012805 A JP 10012805A JP 1280598 A JP1280598 A JP 1280598A JP H11215714 A JPH11215714 A JP H11215714A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】故障並列数の限界まで安全に運転を継続できる
電力変換装置を得る。 【解決手段】単位アームが少くとも複数個の並列接続さ
れた半導体素子41 52 からなる電力変換器4A,4B が複数
台並列接続され、前記半導体素子を冷却媒体配管20を循
環する冷媒で冷却する冷却装置6 からなり、41 52 の素
子故障を判別する素子故障判別回路9 と、該9 に応答し
半導体素子故障が発生した4A,4B の電流基準値を下げ、
半導体素子故障が発生していない電力変換器4A,4B の電
流基準値を上げる電流基準値制御回路12と、該12に応答
し電流基準値に対応して前記素子故障が発生した電力変
換器4A,4B の健全素子数分に相等する20の冷却媒体流量
を下げ、半導体素子故障が発生していない電力変換器4
A,4B の定格能力を上げるために前記冷却媒体配管20の
冷却媒体流量を上げる冷却媒体流量制御回路16を具備し
たもの。
電力変換装置を得る。 【解決手段】単位アームが少くとも複数個の並列接続さ
れた半導体素子41 52 からなる電力変換器4A,4B が複数
台並列接続され、前記半導体素子を冷却媒体配管20を循
環する冷媒で冷却する冷却装置6 からなり、41 52 の素
子故障を判別する素子故障判別回路9 と、該9 に応答し
半導体素子故障が発生した4A,4B の電流基準値を下げ、
半導体素子故障が発生していない電力変換器4A,4B の電
流基準値を上げる電流基準値制御回路12と、該12に応答
し電流基準値に対応して前記素子故障が発生した電力変
換器4A,4B の健全素子数分に相等する20の冷却媒体流量
を下げ、半導体素子故障が発生していない電力変換器4
A,4B の定格能力を上げるために前記冷却媒体配管20の
冷却媒体流量を上げる冷却媒体流量制御回路16を具備し
たもの。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複数台の電
力変換器が並列接続され、各電力変換器は単位アームが
複数個並列接続され、各単位アームが複数の半導体素子
からなり、前記各電力変換器毎の半導体素子が冷却媒体
により冷却されるように構成した電力変換装置に関す
る。
力変換器が並列接続され、各電力変換器は単位アームが
複数個並列接続され、各単位アームが複数の半導体素子
からなり、前記各電力変換器毎の半導体素子が冷却媒体
により冷却されるように構成した電力変換装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図７はこの種の従来の電力変換装置の一
例を示す概略構成図である。図７において、１は交流母
線、２Ａ、２Ｂは後述する電源設備を交流母線１から遮
断するしゃ断器、３Ａ、３Ｂは変換器用変圧器（以下変
圧器と称する）、４Ａ、４Ｂは電力変換器それぞれ例え
ば変圧器３Ａ、３Ｂの交流を直流に変換するもので、図
８に示すように複数のアームが並列に接続され、かつ各
アームには半導体素子４１〜５２例えばサイリスタが各
相毎に逆並列接続され、各半導体素子４１〜５２にはそ
れぞれトリガーヒューズ６１〜７２が直列に接続されて
いる。
例を示す概略構成図である。図７において、１は交流母
線、２Ａ、２Ｂは後述する電源設備を交流母線１から遮
断するしゃ断器、３Ａ、３Ｂは変換器用変圧器（以下変
圧器と称する）、４Ａ、４Ｂは電力変換器それぞれ例え
ば変圧器３Ａ、３Ｂの交流を直流に変換するもので、図
８に示すように複数のアームが並列に接続され、かつ各
アームには半導体素子４１〜５２例えばサイリスタが各
相毎に逆並列接続され、各半導体素子４１〜５２にはそ
れぞれトリガーヒューズ６１〜７２が直列に接続されて
いる。
【０００３】５は電力変換器４Ａ、４Ｂの直流回路に接
続されている負荷５例えば直流アーク炉、６は電力変換
器４Ａ、４Ｂを冷却媒体例えば冷却水により冷却するた
めの冷却装置で、電力変換器４Ａ、４Ｂと冷却装置６の
間は、該冷却媒体が循環できるように冷却媒体配管２０
が配設されている。
続されている負荷５例えば直流アーク炉、６は電力変換
器４Ａ、４Ｂを冷却媒体例えば冷却水により冷却するた
めの冷却装置で、電力変換器４Ａ、４Ｂと冷却装置６の
間は、該冷却媒体が循環できるように冷却媒体配管２０
が配設されている。
【０００４】７は冷却媒体配管２０の途中に設けられ、
冷却装置６からの冷却媒体の流量を上げ、下げする手動
の流量調整器、８Ａ、８Ｂは冷却媒体配管２０の途中に
設けられ、電力変換器４Ａ、４Ｂへのそれぞれの冷却媒
体配管２０の流量を上げ、下げする手動の流量調整器、
９は後述する半導体素子の故障並列数を判別する素子故
障判別回路、１０は素子故障判別回路９で検出した故障
並列数に応じて保護連動を行う保護回路であり、例えば
故障並列数が２を越えると重故障と判断し、この場合に
しゃ断器２Ａ、２Ｂに対して遮断指令を出力し、これに
よりシステムを保護している。
冷却装置６からの冷却媒体の流量を上げ、下げする手動
の流量調整器、８Ａ、８Ｂは冷却媒体配管２０の途中に
設けられ、電力変換器４Ａ、４Ｂへのそれぞれの冷却媒
体配管２０の流量を上げ、下げする手動の流量調整器、
９は後述する半導体素子の故障並列数を判別する素子故
障判別回路、１０は素子故障判別回路９で検出した故障
並列数に応じて保護連動を行う保護回路であり、例えば
故障並列数が２を越えると重故障と判断し、この場合に
しゃ断器２Ａ、２Ｂに対して遮断指令を出力し、これに
よりシステムを保護している。
【０００５】素子故障判別回路９は、図８に示すよう
に、各半導体素子４１〜５２毎に以下に述べるように構
成されている。すなわち、例えば半導体素子４１に直列
に接続されトリガーヒューズ６１と、このトリガーヒュ
ーズ６１の溶断によって閉路するトリガー接点６１ｓ
と、トリガー接点６１ｓの出力側に、整流器９１と、抵
抗９２と、可変抵抗器９３と、ダイオード９４を介して
接続された継電器コイル９５と、継電器コイル９５の付
勢によって閉路する継電器接点９６の直列回路が接続さ
れている。このような構成の素子故障判別回路９は、半
導体素子４１に対応するものであり、このような構成
は、図示していないが他の半導体素子４２〜５２におい
てもそれぞれ同様になっている。
に、各半導体素子４１〜５２毎に以下に述べるように構
成されている。すなわち、例えば半導体素子４１に直列
に接続されトリガーヒューズ６１と、このトリガーヒュ
ーズ６１の溶断によって閉路するトリガー接点６１ｓ
と、トリガー接点６１ｓの出力側に、整流器９１と、抵
抗９２と、可変抵抗器９３と、ダイオード９４を介して
接続された継電器コイル９５と、継電器コイル９５の付
勢によって閉路する継電器接点９６の直列回路が接続さ
れている。このような構成の素子故障判別回路９は、半
導体素子４１に対応するものであり、このような構成
は、図示していないが他の半導体素子４２〜５２におい
てもそれぞれ同様になっている。
【０００６】図７において、１１は電力変換器４Ａと電
力変換器４Ｂのトータルの出力電流基準値を設定する電
流基準値設定器、１２は電力変換器４Ａと電力変換器４
Ｂの電流負担を１対１にするため電流基準値信号ＩA Re
f 、ＩB Ref を出力する基準値制御回路、１３Ａ、１３
Ｂはそれぞれ電力変換器４Ａ、電力変換器４Ｂの出力電
流を検出する電流検出器、１４Ａ、１４Ｂはそれぞれ定
電流制御回路（ＡＣＲーＡ，ＡＣＲーＢ）であり、基準
値制御回路１２で設定した電流基準信号ＩA Ref 、ＩB
Ref とそれぞれ電流検出器１３Ａ、電流検出器１３Ｂで
検出した電流帰還信号ＩAFB 、ＩBFB が印加され、それ
ぞれ電力変換器４Ａ、電力変換器４Ｂの出力電流を一定
に保つ制御を行うものである。
力変換器４Ｂのトータルの出力電流基準値を設定する電
流基準値設定器、１２は電力変換器４Ａと電力変換器４
Ｂの電流負担を１対１にするため電流基準値信号ＩA Re
f 、ＩB Ref を出力する基準値制御回路、１３Ａ、１３
Ｂはそれぞれ電力変換器４Ａ、電力変換器４Ｂの出力電
流を検出する電流検出器、１４Ａ、１４Ｂはそれぞれ定
電流制御回路（ＡＣＲーＡ，ＡＣＲーＢ）であり、基準
値制御回路１２で設定した電流基準信号ＩA Ref 、ＩB
Ref とそれぞれ電流検出器１３Ａ、電流検出器１３Ｂで
検出した電流帰還信号ＩAFB 、ＩBFB が印加され、それ
ぞれ電力変換器４Ａ、電力変換器４Ｂの出力電流を一定
に保つ制御を行うものである。
【０００７】１５Ａ、１５Ｂはそれぞれ定電流制御回路
１４Ａ、定電流制御回路１４Ｂの制御信号により、それ
ぞれ電力変換器４Ａ、電力変換器４Ｂの半導体素子のゲ
ートを制御するゲート制御回路（ＰＨＳーＡ，ＰＨＳー
Ｂ）である。
１４Ａ、定電流制御回路１４Ｂの制御信号により、それ
ぞれ電力変換器４Ａ、電力変換器４Ｂの半導体素子のゲ
ートを制御するゲート制御回路（ＰＨＳーＡ，ＰＨＳー
Ｂ）である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このような構成のもの
において、電力変換器４Ａ、４Ｂのいずれかのアームの
半導体素子に故障が発生すると、例えば電力変換器４Ａ
の故障アームの並列数だけ減少しているので、素子故障
の発生しているアームの健全な半導体素子の電流分担が
大きくなる。
において、電力変換器４Ａ、４Ｂのいずれかのアームの
半導体素子に故障が発生すると、例えば電力変換器４Ａ
の故障アームの並列数だけ減少しているので、素子故障
の発生しているアームの健全な半導体素子の電流分担が
大きくなる。
【０００９】従って、健全な半導体素子だけでは電力変
換器４Ａの定格出力を出力するのは困難であるため、１
並列数の素子故障時でも定格出力が継続ように冗長（通
常１個の冗長数）を持たせる必要があった。
換器４Ａの定格出力を出力するのは困難であるため、１
並列数の素子故障時でも定格出力が継続ように冗長（通
常１個の冗長数）を持たせる必要があった。
【００１０】又、冗長が無い場合では出力値を下げて運
転を継続することから操業時間を長くする必要があっ
た。又、２並列数の素子故障時は定格出力が継続できな
いので重故障扱いとし、システム停止する必要があっ
た。
転を継続することから操業時間を長くする必要があっ
た。又、２並列数の素子故障時は定格出力が継続できな
いので重故障扱いとし、システム停止する必要があっ
た。
【００１１】本発明の目的は冗長数無しとし、１並列数
素子故障、２並列数素子故障、３並列数素子故障のよう
に半導体素子の故障が発生した場合でも、システム的な
定格を低下させずに運転を継続できる電力変換装置を提
供することにある。
素子故障、２並列数素子故障、３並列数素子故障のよう
に半導体素子の故障が発生した場合でも、システム的な
定格を低下させずに運転を継続できる電力変換装置を提
供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に対応する発明は、複数台の電力変換器が
並列接続され、各電力変換器は単位アームが複数個並列
に接続され、各単位アームにはそれぞれ半導体素子が接
続され、前記各電力変換器毎の半導体素子が冷却媒体に
より冷却されるように、前記各電力変換器毎の半導体素
子と前記冷却媒体が供給される冷却装置の間に冷却媒体
配管が配設された電力変換装置において、前記半導体素
子の故障が発生した電力変換器側の電流基準値および冷
却媒体流量を下げ、かつ前記半導体素子の故障が発生し
ていない電力変換器側の電流基準値および冷却媒体流量
を上げて運転するように構成した電力変換装置である。
に、請求項１に対応する発明は、複数台の電力変換器が
並列接続され、各電力変換器は単位アームが複数個並列
に接続され、各単位アームにはそれぞれ半導体素子が接
続され、前記各電力変換器毎の半導体素子が冷却媒体に
より冷却されるように、前記各電力変換器毎の半導体素
子と前記冷却媒体が供給される冷却装置の間に冷却媒体
配管が配設された電力変換装置において、前記半導体素
子の故障が発生した電力変換器側の電流基準値および冷
却媒体流量を下げ、かつ前記半導体素子の故障が発生し
ていない電力変換器側の電流基準値および冷却媒体流量
を上げて運転するように構成した電力変換装置である。
【００１３】前記目的を達成するために、請求項２に対
応する発明は、複数台の電力変換器が並列接続され、各
電力変換器は単位アームが複数個並列に接続され、各単
位アームにはそれぞれ半導体素子が接続され、前記各電
力変換器毎の半導体素子が冷却媒体により冷却されるよ
うに、前記各電力変換器毎の半導体素子と前記冷却媒体
が供給される冷却装置の間に冷却媒体配管が配設された
電力変換装置において、前記各半導体素子の故障を判別
する素子故障判別回路と、前記素子故障判別回路に応答
し、前記半導体素子の故障が発生した前記電力変換器の
電流基準値を下げ、前記半導体素子の故障が発生してい
ない前記電力変換器の電流基準値を上げる電流基準値制
御回路と、前記電流基準値制御回路に応答し、前記電流
基準値に対応して前記素子故障が発生した電力変換器の
健全素子数分に相当する前記冷却媒体配管の冷却媒体流
量を下げ、前記半導体素子故障が発生していない電力変
換器の定格能力を上げるために前記冷却媒体配管の冷却
媒体流量を上げる冷却媒体流量制御回路を具備した電力
変換装置である。
応する発明は、複数台の電力変換器が並列接続され、各
電力変換器は単位アームが複数個並列に接続され、各単
位アームにはそれぞれ半導体素子が接続され、前記各電
力変換器毎の半導体素子が冷却媒体により冷却されるよ
うに、前記各電力変換器毎の半導体素子と前記冷却媒体
が供給される冷却装置の間に冷却媒体配管が配設された
電力変換装置において、前記各半導体素子の故障を判別
する素子故障判別回路と、前記素子故障判別回路に応答
し、前記半導体素子の故障が発生した前記電力変換器の
電流基準値を下げ、前記半導体素子の故障が発生してい
ない前記電力変換器の電流基準値を上げる電流基準値制
御回路と、前記電流基準値制御回路に応答し、前記電流
基準値に対応して前記素子故障が発生した電力変換器の
健全素子数分に相当する前記冷却媒体配管の冷却媒体流
量を下げ、前記半導体素子故障が発生していない電力変
換器の定格能力を上げるために前記冷却媒体配管の冷却
媒体流量を上げる冷却媒体流量制御回路を具備した電力
変換装置である。
【００１４】請求項１または請求項２に対応する発明に
よれば、素子故障が発生した電力変換器側の電流基準値
と冷却媒体流量を下げ、一方素子故障が発生していない
電力変換器側の電流基準値と冷却媒体流量を上げて運転
できるのでトータルの電力変換装置の出力電流と冷却流
量は不変として運転を継続でき、冗長が不要となり、小
形で安価な信頼性の高い電力変換装置を得ることができ
る。
よれば、素子故障が発生した電力変換器側の電流基準値
と冷却媒体流量を下げ、一方素子故障が発生していない
電力変換器側の電流基準値と冷却媒体流量を上げて運転
できるのでトータルの電力変換装置の出力電流と冷却流
量は不変として運転を継続でき、冗長が不要となり、小
形で安価な信頼性の高い電力変換装置を得ることができ
る。
【００１５】前記目的を達成するために、請求項３に対
応する発明は、複数台の電力変換器が並列接続され、各
電力変換器は単位アームが複数個並列接続され、各単位
アームにはそれぞれ半導体素子が接続され、前記各電力
変換器毎の半導体素子が冷却媒体により冷却されるよう
に、前記各電力変換器毎の半導体素子と前記冷却媒体が
供給される冷却装置の間に冷却媒体配管が配設された電
力変換装置において、前記電力変換器のうち故障が発生
した電力変換器側の電流基準値および冷却媒体流量を調
節し、前記電力変換器のうち残りの故障が発生していな
い電力変換器側の電流基準値および冷却媒体流量を調節
して運転するように構成した電力変換装置である。
応する発明は、複数台の電力変換器が並列接続され、各
電力変換器は単位アームが複数個並列接続され、各単位
アームにはそれぞれ半導体素子が接続され、前記各電力
変換器毎の半導体素子が冷却媒体により冷却されるよう
に、前記各電力変換器毎の半導体素子と前記冷却媒体が
供給される冷却装置の間に冷却媒体配管が配設された電
力変換装置において、前記電力変換器のうち故障が発生
した電力変換器側の電流基準値および冷却媒体流量を調
節し、前記電力変換器のうち残りの故障が発生していな
い電力変換器側の電流基準値および冷却媒体流量を調節
して運転するように構成した電力変換装置である。
【００１６】前記目的を達成するために、請求項４に対
応する発明は、複数台の電力変換器が並列接続され、各
電力変換器は単位アームが複数個並列接続され、各単位
アームには半導体素子がそれぞれ接続され、前記各電力
変換器毎の半導体素子が冷却媒体により冷却されるよう
に、前記各電力変換器毎の半導体素子と前記冷却媒体が
供給される冷却装置の間に冷却媒体配管が配設された電
力変換装置において、前記電力変換器の故障を判別する
故障判別回路と、該故障判別回路に応答し、故障を発生
した前記電力変換器の電流基準値を調節し、故障を発生
していない前記電力変換器の電流基準値を調節する電流
基準値制御回路と、該電流基準値制御回路に応答し、前
記電流基準値に対応して前記故障が発生した電力変換器
の前記冷却媒体配管の冷却媒体流量を調節し、前記故障
を発生していない電力変換器の定格能力を上げるために
前記冷却媒体配管の冷却媒体流量を調節する冷媒流量制
御回路を具備した電力変換装置である。
応する発明は、複数台の電力変換器が並列接続され、各
電力変換器は単位アームが複数個並列接続され、各単位
アームには半導体素子がそれぞれ接続され、前記各電力
変換器毎の半導体素子が冷却媒体により冷却されるよう
に、前記各電力変換器毎の半導体素子と前記冷却媒体が
供給される冷却装置の間に冷却媒体配管が配設された電
力変換装置において、前記電力変換器の故障を判別する
故障判別回路と、該故障判別回路に応答し、故障を発生
した前記電力変換器の電流基準値を調節し、故障を発生
していない前記電力変換器の電流基準値を調節する電流
基準値制御回路と、該電流基準値制御回路に応答し、前
記電流基準値に対応して前記故障が発生した電力変換器
の前記冷却媒体配管の冷却媒体流量を調節し、前記故障
を発生していない電力変換器の定格能力を上げるために
前記冷却媒体配管の冷却媒体流量を調節する冷媒流量制
御回路を具備した電力変換装置である。
【００１７】請求項３または請求項４に対応する発明に
よれば、故障が発生した電力変換器側の電流基準値と冷
却流量を調節、一方故障を発生していない電力変換器側
の電流基準値と冷却流量を調節して運転できるのでトー
タルの電力変換装置の出力を維持し、運転を継続でき、
冗長が不要となり、小形で安価な信頼性の高い電力変換
装置を得ることができる。
よれば、故障が発生した電力変換器側の電流基準値と冷
却流量を調節、一方故障を発生していない電力変換器側
の電流基準値と冷却流量を調節して運転できるのでトー
タルの電力変換装置の出力を維持し、運転を継続でき、
冗長が不要となり、小形で安価な信頼性の高い電力変換
装置を得ることができる。
【００１８】前記目的を達成するために、請求項５に対
応する発明は、複数台の電力変換器が並列接続され、各
電力変換器は単位アームが複数個並列接続され、各単位
アームにはそれぞれ半導体素子が接続され、前記各電力
変換器毎の半導体素子が冷却媒体により冷却されるよう
に、前記各電力変換器毎の半導体素子と前記冷却媒体が
供給される冷却装置の間に冷却媒体配管が配設された電
力変換装置において、半導体素子の故障が発生した電力
変換器の素子故障の相だけ前記冷却媒体流量を上げて運
転し、かつ電流基準値は前記半導体素子の故障の有無に
関係なく不変とするように構成した電力変換装置であ
る。
応する発明は、複数台の電力変換器が並列接続され、各
電力変換器は単位アームが複数個並列接続され、各単位
アームにはそれぞれ半導体素子が接続され、前記各電力
変換器毎の半導体素子が冷却媒体により冷却されるよう
に、前記各電力変換器毎の半導体素子と前記冷却媒体が
供給される冷却装置の間に冷却媒体配管が配設された電
力変換装置において、半導体素子の故障が発生した電力
変換器の素子故障の相だけ前記冷却媒体流量を上げて運
転し、かつ電流基準値は前記半導体素子の故障の有無に
関係なく不変とするように構成した電力変換装置であ
る。
【００１９】前記目的を達成するために、請求項６に対
応する発明は、複数台の電力変換器が並列接続され、各
電力変換器は単位アームが複数個並列接続され、各単位
アームには半導体素子がそれぞれ接続され、前記各電力
変換器毎の半導体素子が冷却媒体により冷却されるよう
に、前記各電力変換器毎の半導体素子と前記冷却媒体が
供給される冷却装置の間に冷却媒体配管が配設された電
力変換装置において、前記半導体素子の故障した相を判
別する相別素子故障判別回路と、前記相別素子故障判別
回路に応答し、前記半導体素子故障が発生した相のみ冷
却媒体流量を上げる相別冷却媒体流量制御回路を具備
し、前記半導体素子故障が発生しても健全時と同様の電
流を通電させ、前記電力変換器の電流基準値は不変で、
前記冷却装置のトータルの冷却媒体流量は少ない増加分
だけで運転することを特徴とした電力変換装置である。
応する発明は、複数台の電力変換器が並列接続され、各
電力変換器は単位アームが複数個並列接続され、各単位
アームには半導体素子がそれぞれ接続され、前記各電力
変換器毎の半導体素子が冷却媒体により冷却されるよう
に、前記各電力変換器毎の半導体素子と前記冷却媒体が
供給される冷却装置の間に冷却媒体配管が配設された電
力変換装置において、前記半導体素子の故障した相を判
別する相別素子故障判別回路と、前記相別素子故障判別
回路に応答し、前記半導体素子故障が発生した相のみ冷
却媒体流量を上げる相別冷却媒体流量制御回路を具備
し、前記半導体素子故障が発生しても健全時と同様の電
流を通電させ、前記電力変換器の電流基準値は不変で、
前記冷却装置のトータルの冷却媒体流量は少ない増加分
だけで運転することを特徴とした電力変換装置である。
【００２０】請求項５または請求項６に対応する発明に
よれば、素子故障が発生した電力変換器の素子故障の相
だけ冷却媒体流量を上げ、前記素子故障発生の電力変換
器側だけ冷却媒体流量を上げて運転できるので、トータ
ルの電力変換装置の出力電流は不変として運転を継続で
き、冗長が不要となり、小形で安価な信頼性の高い電力
変換装置を得ることができる。
よれば、素子故障が発生した電力変換器の素子故障の相
だけ冷却媒体流量を上げ、前記素子故障発生の電力変換
器側だけ冷却媒体流量を上げて運転できるので、トータ
ルの電力変換装置の出力電流は不変として運転を継続で
き、冗長が不要となり、小形で安価な信頼性の高い電力
変換装置を得ることができる。
【００２１】前記目的を達成するために、請求項７に対
応する発明は、複数台の電力変換器が並列接続され、各
電力変換器は単位アームが複数個並列接続され、各単位
アームには半導体素子がそれぞれ接続され、前記各電力
変換器毎の半導体素子が冷却媒体により冷却されるよう
に、前記各電力変換器毎の半導体素子と前記冷却媒体が
供給される冷却装置の間に冷却媒体配管が配設された電
力変換装置において、前記半導体素子の故障した相を判
別する相別素子故障判別回路と、前記相別素子故障判別
回路に応答し、故障が発生した相の通電区間のみ電流基
準値を下げ、故障が発生していない相の通電区間は前記
電力変換器の電流基準値を上げる電流基準制御回路と、
該電流基準値に応答し、前記電流基準値に対応して、故
障が発生した相の通電区間のみ流量を下げ、故障が発生
していない相の通電区間は流量を上げる相別冷媒流量制
御回路を具備し、前記半導体素子故障が発生しても、前
記電力変換器の電流積算値と前記冷却装置の前記冷却媒
体の積算流量は一定に保って運転することを特徴とした
電力変換装置である。
応する発明は、複数台の電力変換器が並列接続され、各
電力変換器は単位アームが複数個並列接続され、各単位
アームには半導体素子がそれぞれ接続され、前記各電力
変換器毎の半導体素子が冷却媒体により冷却されるよう
に、前記各電力変換器毎の半導体素子と前記冷却媒体が
供給される冷却装置の間に冷却媒体配管が配設された電
力変換装置において、前記半導体素子の故障した相を判
別する相別素子故障判別回路と、前記相別素子故障判別
回路に応答し、故障が発生した相の通電区間のみ電流基
準値を下げ、故障が発生していない相の通電区間は前記
電力変換器の電流基準値を上げる電流基準制御回路と、
該電流基準値に応答し、前記電流基準値に対応して、故
障が発生した相の通電区間のみ流量を下げ、故障が発生
していない相の通電区間は流量を上げる相別冷媒流量制
御回路を具備し、前記半導体素子故障が発生しても、前
記電力変換器の電流積算値と前記冷却装置の前記冷却媒
体の積算流量は一定に保って運転することを特徴とした
電力変換装置である。
【００２２】請求項７に対応する発明によれば、素子故
障が発生した電力変換器の素子故障が発生した相のみ電
流基準値と冷却媒体流量を下げ、一方、健全な相は電流
基準値と冷却媒体流量を上げて運転できるので、単位時
間あたりのトータルの電力変換装置の出力電流と冷却流
量は不変に保ちながら運転を継続でき、冗長が不変とな
り、小形で安価な信頼性の高い電力変換装置を得ること
ができる。
障が発生した電力変換器の素子故障が発生した相のみ電
流基準値と冷却媒体流量を下げ、一方、健全な相は電流
基準値と冷却媒体流量を上げて運転できるので、単位時
間あたりのトータルの電力変換装置の出力電流と冷却流
量は不変に保ちながら運転を継続でき、冗長が不変とな
り、小形で安価な信頼性の高い電力変換装置を得ること
ができる。
【００２３】前記目的を達成するために、請求項８に対
応する発明は、前記素子故障判別回路が前記半導体素子
の故障並列数の限界を判別した際には前記電力変換器の
運転を停止することを特徴とした請求項２記載の電力変
換装置である。
応する発明は、前記素子故障判別回路が前記半導体素子
の故障並列数の限界を判別した際には前記電力変換器の
運転を停止することを特徴とした請求項２記載の電力変
換装置である。
【００２４】請求項８に対応する発明によれば、電力変
換器のある並列素子数までは運転を継続でき、ある並列
素子の素子故障数に達するとシステムを停止できるので
安全でより信頼性の高い電力変換装置を得ることができ
る。
換器のある並列素子数までは運転を継続でき、ある並列
素子の素子故障数に達するとシステムを停止できるので
安全でより信頼性の高い電力変換装置を得ることができ
る。
【００２５】
【発明の実施の形態】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が、図７と同一部に同一符
号を付し、その説明を省略する。図１と図３と図４はい
ずれも各実施形態の構成図であり、図２と図５と図６は
いずれも各構成図の動作を説明するためのタイミングチ
ャートである。
て、図面を参照して説明するが、図７と同一部に同一符
号を付し、その説明を省略する。図１と図３と図４はい
ずれも各実施形態の構成図であり、図２と図５と図６は
いずれも各構成図の動作を説明するためのタイミングチ
ャートである。
【００２６】＜第１実施形態（請求項１，２に対応する
実施形態）＞ （構成）図１は、図７の従来例に次のような機能を付加
したものである。すなわち、半導体素子故障が発生した
電力変換器側の電流基準値および冷却媒体流量を下げ、
かつ前記半導体素子故障が発生していない電力変換器側
の電流基準値および冷却媒体流量を上げて運転するよう
に構成したものである。
実施形態）＞ （構成）図１は、図７の従来例に次のような機能を付加
したものである。すなわち、半導体素子故障が発生した
電力変換器側の電流基準値および冷却媒体流量を下げ、
かつ前記半導体素子故障が発生していない電力変換器側
の電流基準値および冷却媒体流量を上げて運転するよう
に構成したものである。
【００２７】図１に示すように、電流基準値制御回路１
２と流量調整器７，８Ａ，８Ｂの間に、冷却媒体流量制
御回路（冷媒流量制御回路）１６を設け、電流基準値制
御回路１２からの電流基準値ＩA Ref またはＩB Ref を
入力し、この電流基準値ＩARef またはＩB Ref に基づ
き、流量調節器７，８Ａ，８Ｂに対して調節指令を与え
るように構成したものである。
２と流量調整器７，８Ａ，８Ｂの間に、冷却媒体流量制
御回路（冷媒流量制御回路）１６を設け、電流基準値制
御回路１２からの電流基準値ＩA Ref またはＩB Ref を
入力し、この電流基準値ＩARef またはＩB Ref に基づ
き、流量調節器７，８Ａ，８Ｂに対して調節指令を与え
るように構成したものである。
【００２８】具体的には、冷媒流量制御回路１６は、素
子故障判別回路９で検出した電力変換器４Ａまたは４Ｂ
の単位アームの故障並列数に応じて、電流基準値を下げ
る電流基準値制御回路１２に連動して素子故障が発生し
た電力変換器側及び、素子故障が発生していない電力変
換器側及びトータルの冷却媒体の流量を上げ、下げする
指令を与えるものである。
子故障判別回路９で検出した電力変換器４Ａまたは４Ｂ
の単位アームの故障並列数に応じて、電流基準値を下げ
る電流基準値制御回路１２に連動して素子故障が発生し
た電力変換器側及び、素子故障が発生していない電力変
換器側及びトータルの冷却媒体の流量を上げ、下げする
指令を与えるものである。
【００２９】（作用）ここで、図２を用いて説明する
と、電力変換器４Ａまたは４Ｂが正常のときは、素子故
障判別回路９からは何等故障判別信号が電流基準値制御
回路１２に与えられないので、電流基準値制御回路１２
は、次のように電力変換器４Ａまたは４Ｂに対して電流
基準値ＩA Ref 、ＩB Ref が与えられる。
と、電力変換器４Ａまたは４Ｂが正常のときは、素子故
障判別回路９からは何等故障判別信号が電流基準値制御
回路１２に与えられないので、電流基準値制御回路１２
は、次のように電力変換器４Ａまたは４Ｂに対して電流
基準値ＩA Ref 、ＩB Ref が与えられる。
【００３０】いま、電流基準値設定器１１の電流基準値
（電力変換器４Ａ，４Ｂからなる電力変換装置全体の電
流基準値）Ｉ Refとすると、電流基準値ＩA Ref 、ＩB
Refの間に（１）式が成立する。
（電力変換器４Ａ，４Ｂからなる電力変換装置全体の電
流基準値）Ｉ Refとすると、電流基準値ＩA Ref 、ＩB
Refの間に（１）式が成立する。
【００３１】 Ｉ Ref＝ＩA Ref ＋ＩB Ref …（１） そして、ＩA Ref とＩB Ref が等しいとすると、（２）
式が成立する。 ＩA Ref ＝ＩB Ref ＝1/2 ×ＩRef …（２） 電流基準値制御回路１２からは、（２）式に従った電流
基準値ＩA Ref 、ＩBRef がそれぞれ定電流制御回路１
４Ａ，１４Ｂに与えられる。
式が成立する。 ＩA Ref ＝ＩB Ref ＝1/2 ×ＩRef …（２） 電流基準値制御回路１２からは、（２）式に従った電流
基準値ＩA Ref 、ＩBRef がそれぞれ定電流制御回路１
４Ａ，１４Ｂに与えられる。
【００３２】この場合、冷媒流量制御回路１６は、次の
ようにして流量調節器７，８Ａ，８Ｂに対してその流量
がＣ，Ａ，Ｂとなるように調節指令が与えられる。すな
わち、電力変換装置全体つまり流量調節器７の流量を
Ｃ、流量調節器８Ａ，８Ｂの流量をＡ，Ｂとすると、
（３）式が成立する。
ようにして流量調節器７，８Ａ，８Ｂに対してその流量
がＣ，Ａ，Ｂとなるように調節指令が与えられる。すな
わち、電力変換装置全体つまり流量調節器７の流量を
Ｃ、流量調節器８Ａ，８Ｂの流量をＡ，Ｂとすると、
（３）式が成立する。
【００３３】 流量Ｃ＝流量Ａ＋流量Ｂ …（３） 流量Ａと流量Ｂが等しいとすると、（４）式が成立す
る。 流量Ａ＝流量Ｂ＝1/2 ×流量Ｃ …（４） この結果、冷媒流量制御回路１６は流量調節器８Ａ，８
Ｂに対して1/2 ×流量Ｃに相当する指令がそれぞれ与え
られる。
る。 流量Ａ＝流量Ｂ＝1/2 ×流量Ｃ …（４） この結果、冷媒流量制御回路１６は流量調節器８Ａ，８
Ｂに対して1/2 ×流量Ｃに相当する指令がそれぞれ与え
られる。
【００３４】次に、図１の構成において、電力変換器４
Ａ（ＲＦ−Ａ）側の素子故障が発生した場合の動作につ
いて説明する。この場合、電力変換器４Ａは単位アーム
が例えば１０Ｐ（並列数１０個）のうち１Ｐ（並列数１
個）が素子故障が発生すると、電流基準値制御回路１２
は、次の（５），（６）式に基づき電流基準値ＩA Ref
、ＩB Ref が算出される。
Ａ（ＲＦ−Ａ）側の素子故障が発生した場合の動作につ
いて説明する。この場合、電力変換器４Ａは単位アーム
が例えば１０Ｐ（並列数１０個）のうち１Ｐ（並列数１
個）が素子故障が発生すると、電流基準値制御回路１２
は、次の（５），（６）式に基づき電流基準値ＩA Ref
、ＩB Ref が算出される。
【００３５】 ＩA Ref ＝1/2 〔（10P −1P）÷10P ×ＩRef 〕＝1/2 ×（0.9 ×ＩRef ） …（５） ＩB Ref ＝1/2 〔（10P ＋1P）÷10P ×ＩRef 〕＝1/2 ×（1.1 ×ＩRef ） …（６） この結果、電流基準値制御回路１２の出力である電力変
換器４Ａの電流基準値ＩA Ref が９０％とされ、並列数
が減少した分だけ電流基準値が下げられる。
換器４Ａの電流基準値ＩA Ref が９０％とされ、並列数
が減少した分だけ電流基準値が下げられる。
【００３６】一方、電力変換器４Ｂは電力変換器４Ａで
下げられた電流基準値分だけ上げられ、電流基準値ＩB
Ref を１１０％とする。このとき、電力変換器４Ｂの冷
媒流量Ｂを１１０％に上げれば電力変換器４Ｂは１１０
％の出力電流が可能である。
下げられた電流基準値分だけ上げられ、電流基準値ＩB
Ref を１１０％とする。このとき、電力変換器４Ｂの冷
媒流量Ｂを１１０％に上げれば電力変換器４Ｂは１１０
％の出力電流が可能である。
【００３７】また、電力変換器４Ａは基準値を９０％に
下げたことにより、冷媒流量Ａは９０％に下げても十分
である。このようなことから、冷媒流量制御回路１６
は、流量調節器８Ａ，８Ｂに対して、それぞれ（７），
（８）式に基づく調節指令が与えられる。
下げたことにより、冷媒流量Ａは９０％に下げても十分
である。このようなことから、冷媒流量制御回路１６
は、流量調節器８Ａ，８Ｂに対して、それぞれ（７），
（８）式に基づく調節指令が与えられる。
【００３８】 流量Ａ＝1/2 ×（0.9 ×流量Ｃ） …（７） 流量Ｂ＝1/2 ×（1.1 ×流量Ｃ） …（８） （効果）以上述べた実施形態によれば、例えば電力変換
器４Ａ，４Ｂをそれぞれ構成しているアームの並列数が
共に１０個の場合であって、電力変換器４Ａのうちのア
ームの並列数が１個に素子故障が発生したとき、電力変
換器４Ａの電流基準値を９０％に低下させ、一方、電力
変換器Ｂの電流基準値を１１０％に増加させると同時
に、電力変換器Ｂの冷媒流量を１１０％に増加させ、電
力変換器Ａの冷媒流量を９０％に低下させることによ
り、トータルの電流基準値と、冷媒流量は１００％に保
つことができる。この結果、アームの並列数の限界ま
で、安全に運転を継続できる。
器４Ａ，４Ｂをそれぞれ構成しているアームの並列数が
共に１０個の場合であって、電力変換器４Ａのうちのア
ームの並列数が１個に素子故障が発生したとき、電力変
換器４Ａの電流基準値を９０％に低下させ、一方、電力
変換器Ｂの電流基準値を１１０％に増加させると同時
に、電力変換器Ｂの冷媒流量を１１０％に増加させ、電
力変換器Ａの冷媒流量を９０％に低下させることによ
り、トータルの電流基準値と、冷媒流量は１００％に保
つことができる。この結果、アームの並列数の限界ま
で、安全に運転を継続できる。
【００３９】＜第２実施形態（請求項３，４に対応する
実施形態）＞ （構成）図３は、図１の素子故障判別回路９を設けず
に、この代わりに、故障判別回路１７を設けた点のみが
図１とは異なる点である。故障判別回路１７は、電力変
換器４Ａ、４Ｂの故障を判別するものであり、故障判別
回路１７に検出した電力変換器４Ａまたは４Ｂの故障に
応じて電流基準を調節する電流基準値制御回路１２に連
動して、故障を発生した電力変換器側の冷却流量と故障
を発生していない電力変換器側の冷却流量を調節する冷
媒流量制御回路１６からなる。
実施形態）＞ （構成）図３は、図１の素子故障判別回路９を設けず
に、この代わりに、故障判別回路１７を設けた点のみが
図１とは異なる点である。故障判別回路１７は、電力変
換器４Ａ、４Ｂの故障を判別するものであり、故障判別
回路１７に検出した電力変換器４Ａまたは４Ｂの故障に
応じて電流基準を調節する電流基準値制御回路１２に連
動して、故障を発生した電力変換器側の冷却流量と故障
を発生していない電力変換器側の冷却流量を調節する冷
媒流量制御回路１６からなる。
【００４０】（作用）いま、電力変換器４Ａ側の故障が
発生すると、電力変換器４Ａの電流基準を調節すると供
に、電力変換器４Ａの冷却流量も調節し、故障を発生し
ていない電力変換器４Ｂ側の電流基準を調節すると共
に、電流器４Ｂの冷却流量も調節する。
発生すると、電力変換器４Ａの電流基準を調節すると供
に、電力変換器４Ａの冷却流量も調節し、故障を発生し
ていない電力変換器４Ｂ側の電流基準を調節すると共
に、電流器４Ｂの冷却流量も調節する。
【００４１】（効果）従って、故障が発生しても、電流
基準の調節に連動して、冷却流量の調節を行うことでト
ータルの電力変換装置の出力を維持することができる。
基準の調節に連動して、冷却流量の調節を行うことでト
ータルの電力変換装置の出力を維持することができる。
【００４２】＜第３実施形態（請求項５，６に対応する
実施形態）＞ （構成）図４は図１の素子故障判別回路９と、電流基準
値制御回路１２と、冷媒流量制御回路１６を設けない代
わりに、半導体素子の故障した相を判別する相別素子故
障判別回路１００と、相別素子故障判別回路１００に応
答し、半導体素子故障が発生した相のみ冷却媒体流量を
上げる相別冷却媒体流量制御回路１６１と、前記半導体
素子故障が発生しても健全時と同様の電流を通電させ、
前記電力変換器の電流基準値制御回路１２１の電流基準
値は不変で、前記冷却装置のトータルの冷却媒体流量は
少ない増加分だけで運転するように構成したものであ
る。
実施形態）＞ （構成）図４は図１の素子故障判別回路９と、電流基準
値制御回路１２と、冷媒流量制御回路１６を設けない代
わりに、半導体素子の故障した相を判別する相別素子故
障判別回路１００と、相別素子故障判別回路１００に応
答し、半導体素子故障が発生した相のみ冷却媒体流量を
上げる相別冷却媒体流量制御回路１６１と、前記半導体
素子故障が発生しても健全時と同様の電流を通電させ、
前記電力変換器の電流基準値制御回路１２１の電流基準
値は不変で、前記冷却装置のトータルの冷却媒体流量は
少ない増加分だけで運転するように構成したものであ
る。
【００４３】図中、４Ａ−ＵはＵ相サイリスタ、４Ａ−
ＶはＶ相サイリスタ、４Ａ−ＷはＷ相サイリスタ、４Ａ
−ＸはＸ相サイリスタ、４Ａ−ＹはＹ相サイリスタ、４
Ａ−ＺはＺ相サイリスタであり、８Ａ−Ｕ、８Ａ−Ｖ、
８Ａ−Ｗ、８Ａ−Ｘ、８Ａ−Ｙ、８Ａ−Ｚはそれぞれ各
相の流量調整器である。
ＶはＶ相サイリスタ、４Ａ−ＷはＷ相サイリスタ、４Ａ
−ＸはＸ相サイリスタ、４Ａ−ＹはＹ相サイリスタ、４
Ａ−ＺはＺ相サイリスタであり、８Ａ−Ｕ、８Ａ−Ｖ、
８Ａ−Ｗ、８Ａ−Ｘ、８Ａ−Ｙ、８Ａ−Ｚはそれぞれ各
相の流量調整器である。
【００４４】ここで、図５を用いて説明すると通常は、
相別冷媒流量制御回路１６−１は 流量Ａ＝流量Ｕ＋流量Ｖ＋流量Ｗ＋流量Ｘ＋流量Ｙ＋流
量Ｚ 流量Ｕ＝流量Ｖ＝流量Ｗ＝流量Ｘ＝流量Ｙ＝流量Ｚ＝1/
6 ×流量Ａ である。
相別冷媒流量制御回路１６−１は 流量Ａ＝流量Ｕ＋流量Ｖ＋流量Ｗ＋流量Ｘ＋流量Ｙ＋流
量Ｚ 流量Ｕ＝流量Ｖ＝流量Ｗ＝流量Ｘ＝流量Ｙ＝流量Ｚ＝1/
6 ×流量Ａ である。
【００４５】（作用）いま、電力変換器４Ａ（ＲＦ−
Ａ）のＵ相サイリスタ４Ａ−Ｕの素子故障が発生する
と、例えば１０Ｐ（並列数１０個）のうち１Ｐ（並列数
１個）が素子故障が発生すると残り９Ｐで定格出力する
ために流量を上げて、冷却能力を向上させれば定格出力
することができる。
Ａ）のＵ相サイリスタ４Ａ−Ｕの素子故障が発生する
と、例えば１０Ｐ（並列数１０個）のうち１Ｐ（並列数
１個）が素子故障が発生すると残り９Ｐで定格出力する
ために流量を上げて、冷却能力を向上させれば定格出力
することができる。
【００４６】従って、Ｕ相サイリスタ４Ａ−Ｕの流量調
整器８Ａ−Ｕの流量Ｕだけを上げれば定格出力すること
ができるので相別冷媒流量制御回路１６−１は 流量Ｕ＝1/6 ×（1.1 ×流量Ａ） とする。
整器８Ａ−Ｕの流量Ｕだけを上げれば定格出力すること
ができるので相別冷媒流量制御回路１６−１は 流量Ｕ＝1/6 ×（1.1 ×流量Ａ） とする。
【００４７】（効果）従って、素子故障が発生しても、
素子故障が発生した相のみ流量を上げることができるの
でトータルの電流基準値は１００％を保つことができ、
又、流量は1/6 ×1.1 倍のわずかな流量増加におさえる
ことができる。
素子故障が発生した相のみ流量を上げることができるの
でトータルの電流基準値は１００％を保つことができ、
又、流量は1/6 ×1.1 倍のわずかな流量増加におさえる
ことができる。
【００４８】＜第４実施形態（請求項７に対応する実施
形態）＞ （構成）第４実施形態の構成は、図４と同一であるが、
図６に示すタイミングチャートのみが異なる。
形態）＞ （構成）第４実施形態の構成は、図４と同一であるが、
図６に示すタイミングチャートのみが異なる。
【００４９】（作用）いま、電力変換器４Ａ（ＲＦ−
Ａ）のＵ相サイリスタ４Ａ−Ｕの素子故障が発生する
と、例えば１０Ｐ（並列数１０個）のうち１Ｐ（並列数
１個）が素子故障を発生すると、Ｕ相サイリスタ４Ａ−
Ｕの健全素子は９Ｐに減少したので９０％に基準値を下
げ、他の相は冷却流量を上げることにより１１０％の出
力電流を出力できる。
Ａ）のＵ相サイリスタ４Ａ−Ｕの素子故障が発生する
と、例えば１０Ｐ（並列数１０個）のうち１Ｐ（並列数
１個）が素子故障を発生すると、Ｕ相サイリスタ４Ａ−
Ｕの健全素子は９Ｐに減少したので９０％に基準値を下
げ、他の相は冷却流量を上げることにより１１０％の出
力電流を出力できる。
【００５０】従って、Ｕ相サイリスタ４Ａ−Ｕの通電区
間（１２０゜）だけ電流基準値を下げると同時に流量Ａ
を同一区間だけ流量を下げ、一方、他の相の通電区間
（２４０゜）は、電流基準値を上げると同時に流量Ａを
同一区間だけ流量を上げる。
間（１２０゜）だけ電流基準値を下げると同時に流量Ａ
を同一区間だけ流量を下げ、一方、他の相の通電区間
（２４０゜）は、電流基準値を上げると同時に流量Ａを
同一区間だけ流量を上げる。
【００５１】（効果）従って、素子故障が発生しても、
素子故障が発生した相の通電区間のみ電流基準値と流量
を下げ、健全相の通電区間のみ電流基準値と流量を上げ
ることにより、単位時間あたりのトータルの電流基準値
と冷却流量は一定に保つことができ、第１実施形態と同
様の効果が得られる。
素子故障が発生した相の通電区間のみ電流基準値と流量
を下げ、健全相の通電区間のみ電流基準値と流量を上げ
ることにより、単位時間あたりのトータルの電流基準値
と冷却流量は一定に保つことができ、第１実施形態と同
様の効果が得られる。
【００５２】＜第５実施形態＞請求項１〜請求項７に対
応する発明の実施形態は、原理的には健全な半導体素子
並列数が１つまで運転が可能であるが、負荷条件等から
制約を受けるので、健全は半導体素子並列数に限界を設
け、限界以下の並列数になった場合電力変換装置の運転
を停止させれば、効率の良い運転が可能である。
応する発明の実施形態は、原理的には健全な半導体素子
並列数が１つまで運転が可能であるが、負荷条件等から
制約を受けるので、健全は半導体素子並列数に限界を設
け、限界以下の並列数になった場合電力変換装置の運転
を停止させれば、効率の良い運転が可能である。
【００５３】この限界値はシステムにより種々異るが、
半導体素子の全並列数の５〜３０％程度の並列数の故障
まで運転が可能と考えられる。従って、電力変換装置の
定格出力の７０％〜９５％まで運転を継続し、限界値を
越えた時、電力変換装置を停止させることによって、シ
ステムを効率良く有効に活用することができる。
半導体素子の全並列数の５〜３０％程度の並列数の故障
まで運転が可能と考えられる。従って、電力変換装置の
定格出力の７０％〜９５％まで運転を継続し、限界値を
越えた時、電力変換装置を停止させることによって、シ
ステムを効率良く有効に活用することができる。
【００５４】
【発明の効果】以上説明のように、本発明によれば、電
力変換装置のアームが並列接続された複数個の半導体素
子で構成される場合、故障並列数に応じて、電力変換装
置の出力電流と冷却能力を制限及び可変することによっ
て故障並列数の限界まで安全に運転を継続できる。
力変換装置のアームが並列接続された複数個の半導体素
子で構成される場合、故障並列数に応じて、電力変換装
置の出力電流と冷却能力を制限及び可変することによっ
て故障並列数の限界まで安全に運転を継続できる。
【図１】本発明の電力変換装置の第１実施形態を説明す
るための構成図。
るための構成図。
【図２】本発明の第１実施形態を説明するためのタイミ
ングチャート。
ングチャート。
【図３】本発明の第２実施形態を説明するための構成
図。
図。
【図４】本発明の第３実施形態、第４実施形態を説明す
るための電力変換器部を示す構成図。
るための電力変換器部を示す構成図。
【図５】第３実施形態を説明するためのタイミングチャ
ート。
ート。
【図６】第４実施形態を説明するためのタイミングチャ
ート。
ート。
【図７】従来の電力変換装置を説明するための構成図。
【図８】図７及び図１の素子故障判別回路９を説明する
ための図。
ための図。
１…交流母線 ２Ａ、２Ｂ…しゃ断器 ３Ａ、３Ｂ…変圧器 ４Ａ、４Ｂ…電力変換器 ５…負荷 ６…冷却装置 ７、８Ａ、８Ｂ…流量調整器 ９…素子故障判別回路 １００…相別素子故障判別回路 １０…保護回路 １１…電流基準設定器 １２、１２１…基準値制御回路 １３Ａ、１３Ｂ…電流検出器 １４Ａ、１４Ｂ…定電流制御回路 １５Ａ、１５Ｂ…ゲート制御回路 １６…冷却媒体流量制御回路（冷媒流量制御回路） １６１…相別冷却媒体流量制御回路（相別冷媒流量制御
回路） １７…故障判別回路
回路） １７…故障判別回路
Claims (8)
- 【請求項１】 複数台の電力変換器が並列接続され、各
電力変換器は単位アームが複数個並列に接続され、各単
位アームにはそれぞれ半導体素子が接続され、前記各電
力変換器毎の半導体素子が冷却媒体により冷却されるよ
うに、前記各電力変換器毎の半導体素子と前記冷却媒体
が供給される冷却装置の間に冷却媒体配管が配設された
電力変換装置において、 前記半導体素子の故障が発生した電力変換器側の電流基
準値および冷却媒体流量を下げ、かつ前記半導体素子の
故障が発生していない電力変換器側の電流基準値および
冷却媒体流量を上げて運転するように構成した電力変換
装置。 - 【請求項２】 複数台の電力変換器が並列接続され、各
電力変換器は単位アームが複数個並列に接続され、各単
位アームにはそれぞれ半導体素子が接続され、前記各電
力変換器毎の半導体素子が冷却媒体により冷却されるよ
うに、前記各電力変換器毎の半導体素子と前記冷却媒体
が供給される冷却装置の間に冷却媒体配管が配設された
電力変換装置において、 前記各半導体素子の故障を判別する素子故障判別回路
と、 前記素子故障判別回路に応答し、前記半導体素子の故障
が発生した前記電力変換器の電流基準値を下げ、前記半
導体素子の故障が発生していない前記電力変換器の電流
基準値を上げる電流基準値制御回路と、 前記電流基準値制御回路に応答し、前記電流基準値に対
応して前記素子故障が発生した電力変換器の健全素子数
分に相当する前記冷却媒体配管の冷却媒体流量を下げ、
前記半導体素子故障が発生していない電力変換器の定格
能力を上げるために前記冷却媒体配管の冷却媒体流量を
上げる冷却媒体流量制御回路と、 を具備した電力変換装置。 - 【請求項３】 複数台の電力変換器が並列接続され、各
電力変換器は単位アームが複数個並列接続され、各単位
アームにはそれぞれ半導体素子が接続され、前記各電力
変換器毎の半導体素子が冷却媒体により冷却されるよう
に、前記各電力変換器毎の半導体素子と前記冷却媒体が
供給される冷却装置の間に冷却媒体配管が配設された電
力変換装置において、 前記電力変換器のうち故障が発生した電力変換器側の電
流基準値および冷却媒体流量を調節し、前記電力変換器
のうち残りの故障が発生していない電力変換器側の電流
基準値および冷却流量を調節して運転するように構成し
た電力変換装置。 - 【請求項４】 複数台の電力変換器が並列接続され、各
電力変換器は単位アームが複数個並列接続され、各単位
アームには半導体素子がそれぞれ接続され、前記各電力
変換器毎の半導体素子が冷却媒体により冷却されるよう
に、前記各電力変換器毎の半導体素子と前記冷却媒体が
供給される冷却装置の間に冷却媒体配管が配設された電
力変換装置において、 前記電力変換器の故障を判別する故障判別回路と、 該故障判別回路に応答し、故障を発生した前記電力変換
器の電流基準値を調節し、故障を発生していない前記電
力変換器の電流基準値を調節する電流基準値制御回路
と、 該電流基準値制御回路に応答し、前記電流基準値に対応
して前記故障が発生した電力変換器の前記冷却媒体配管
の冷却媒体流量を調節し、前記故障を発生していない電
力変換器の定格能力を上げるために前記冷却媒体配管の
冷却媒体流量を調節する冷媒流量制御回路を具備した電
力変換装置。 - 【請求項５】 複数台の電力変換器が並列接続され、各
電力変換器は単位アームが複数個並列接続され、各単位
アームにはそれぞれ半導体素子が接続され、前記各電力
変換器毎の半導体素子が冷却媒体により冷却されるよう
に、前記各電力変換器毎の半導体素子と前記冷却媒体が
供給される冷却装置の間に冷却媒体配管が配設された電
力変換装置において、 半導体素子の故障が発生した電力変換器の素子故障の相
だけ前記冷却媒体流量を上げて運転し、かつ電流基準値
は前記半導体素子の故障の有無に関係なく不変とするよ
うに構成した電力変換装置。 - 【請求項６】 複数台の電力変換器が並列接続され、各
電力変換器は単位アームが複数個並列接続され、各単位
アームには半導体素子がそれぞれ接続され、前記各電力
変換器毎の半導体素子が冷却媒体により冷却されるよう
に、前記各電力変換器毎の半導体素子と前記冷却媒体が
供給される冷却装置の間に冷却媒体配管が配設された電
力変換装置において、 前記半導体素子の故障した相を判別する相別素子故障判
別回路と、 前記相別素子故障判別回路に応答し、前記半導体素子故
障が発生した相のみ冷却媒体流量を上げる相別冷却媒体
流量制御回路と、 を具備し、前記半導体素子故障が発生しても健全時と同
様の電流を通電させ、前記電力変換器の電流基準値は不
変で、前記冷却装置のトータルの冷却媒体流量は少ない
増加分だけで運転することを特徴とした電力変換装置。 - 【請求項７】 複数台の電力変換器が並列接続され、各
電力変換器は単位アームが複数個並列接続され、各単位
アームには半導体素子がそれぞれ接続され、前記各電力
変換器毎の半導体素子が冷却媒体により冷却されるよう
に、前記各電力変換器毎の半導体素子と前記冷却媒体が
供給される冷却装置の間に冷却媒体配管が配設された電
力変換装置において、 前記半導体素子の故障した相を判別する相別素子故障判
別回路と、 前記相別素子故障判別回路に応答し、故障が発生した相
の通電区間のみ電流基準値を下げ、故障が発生していな
い相の通電区間は前記電力変換器の電流基準値を上げる
電流基準制御回路と、 該電流基準値に応答し、前記電流基準値に対応して、故
障が発生した相の通電区間のみ流量を下げ、故障が発生
していない相の通電区間は流量を上げる相別冷媒流量制
御回路と、 を具備し、前記半導体素子故障が発生しても、前記電力
変換器の電流積算値と前記冷却装置の前記冷却媒体の積
算流量は一定に保って運転することを特徴とした電力変
換装置。 - 【請求項８】 前記素子故障判別回路が前記半導体素子
の故障並列数の限界を判別した際には前記電力変換器の
運転を停止することを特徴とした請求項２記載の電力変
換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10012805A JPH11215714A (ja) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10012805A JPH11215714A (ja) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | 電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11215714A true JPH11215714A (ja) | 1999-08-06 |
Family
ID=11815618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10012805A Pending JPH11215714A (ja) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11215714A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007057408A1 (de) | 2005-11-16 | 2007-05-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zum umrichten eines elektrischen stromes und verfahren zur reduzierung der lastwechselbeanspruchung von leistungshalbleitereinheiten im bereich der hochspannungsenergieverteilung und -übertragung |
| JP2008067482A (ja) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 多段変換器の運転制御装置 |
-
1998
- 1998-01-26 JP JP10012805A patent/JPH11215714A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007057408A1 (de) | 2005-11-16 | 2007-05-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zum umrichten eines elektrischen stromes und verfahren zur reduzierung der lastwechselbeanspruchung von leistungshalbleitereinheiten im bereich der hochspannungsenergieverteilung und -übertragung |
| JP2008067482A (ja) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 多段変換器の運転制御装置 |
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