JPS609371A - 冷却装置を備えた電力変換装置 - Google Patents

冷却装置を備えた電力変換装置

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JPS609371A
JPS609371A JP58117956A JP11795683A JPS609371A JP S609371 A JPS609371 A JP S609371A JP 58117956 A JP58117956 A JP 58117956A JP 11795683 A JP11795683 A JP 11795683A JP S609371 A JPS609371 A JP S609371A
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JP
Japan
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unit
output
inverter
coolers
unit inverter
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JP58117956A
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Inventor
Kiyoshi Ogawa
清 小川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS609371A publication Critical patent/JPS609371A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は冷却装置:を(#tfえたIH数のユニット・
インバータから成るm力変換装的において、r11却視
掃′−の一部に異常をきたしても出力を継続できる)、
5にした電力変換装jべ、に関する。
〔発明の技術的背景〕
近年、軍、刃用トランジスタ、サイリスク、ゲートター
ンオフサイリスク等をはじめとして各Iff li。
力用半導体素子の大存量化が進展したことにイ1℃・、
これらの素子によって構成される静止形jri、カフJ
、: F装置も益々大容量化する傾向にある。
電力用半導体素子によって構成された電力′tt僕装置
は、そのオン状態での損失、スイッチング時の損失およ
び付1省のサージ吸収回路の損失等によって発熱する。
これらの損失は大部分が熱になるため、例えば入力10
0KW 、 効率90%の電力変換装置では1(JKW
近くの電力が熱に変1ぢλされることになる。
この発生熱によってインバータ回路のスイッチング素子
が劣化するのを防止するため、静止形電力変換装置では
風冷方式や水冷方式の冷却装置が伺設される。
第1図は風冷式冷却装伺全備えた多矩インパーク411
シ成の電力変換装Nf、例示するもので、直流型り12
1には2個のユニットインバータ2a、2bが平滑用コ
ンデンサ3と共に並列接続されている。
ユニットインバータ2aは直流母線4p、4N間に2個
ずつ+Wr列に接続した4個のスイッチング素子S、〜
S4 と、これらの素子に夫々逆極性で並列接続した4
個のダイオードD1〜D4と、スイッチング素子S1.
S2およびS3. S4の中点間を1次側コイルT、に
よってブリッジ接続する出力用変圧器とから構成されて
いる。出力用変圧器の2次仰1コイルT2 はユニット
インバータ2nと同一構成のユニットインバータ2hの
2 次flilコイルと1u列に接続され、しゃ断器5
を而して出力)・j!′イVo、II。K連結されてい
る。
ユニットインバータ2a、2bを:J−−1iTiK冷
宍11゛4ろ冷却装置6σ) Mff面には、冷却装置
R6の1・7當を検出するための−V1−當相出部7が
設けられており、・f′の出力はユニットインバータ2
R,2bに向し)て;ti制御信号を出力する制御回路
8妊インプツトさfl、、、”+0このような4FI成
の電力変換装置gfにおいて各ユニットインバータ2ハ
、2bのスイッチング木イs、〜S4 Kイ”IN’t
した転流回路(図示せず)によって各スイッチング素子
を適当な周波数とljF序でオン・オフさせればll’
3力端子v 、u 間から1す[望の17,1 波数お
よび振riJの交流出力16.圧が1−11力さり、Z
)。
電力変換装置°が起動すると、冷却装置・j6が商作し
て各ユニットインバータ2a、2bのスイッチング素子
およびダイオードを、それらのr[打、KOI作tf(
!。
度以下忙抑えるよう冷却する。
冷却装置6が何等かの原因によって、正常jζ神iテを
行なわなくなると、異常検出部7かも異常検出信号が出
力され、制御回路8は各ユニットインバータ2a、2b
に向けて制御信号を出力し、これらを1孕止させる。
〔′1¥景技術の問題点〕 上述した従来の電力波換装9q、では、冷却装置に異常
が生ずると、各ユニットインバータの全てに(j;>止
41〕令が出力されるため、電力変換4J i5/の稼
動率が低下し、負荷系統に態形11″けJ翰すという間
;B1点があった。
〔脅:明の目的〕
本発明の目的は背景技術における上述の如き問題点を解
消し、冷却装W1″の一部に異常が発生してもイvij
全な冷却装置によって冷却されるユニットインバータ如
より出力を維持できろようにした電力変換装置i¥會提
供することにある。
〔発明の)1責要〕 本発明の電力変換装置は、上述の目的を達1j!、+′
するため、冷却装置金ユニットインバータ477に分散
配置1イし、これらのユニットインバータ中、異常冷i
!t11装置に4って冷却されZ・インバータを制01
1回路からの指令によって停止させると一1lI:Vc
、 c1’全冷力11−出IF′Yによって冷却される
ユニットインパークの出力全増大させるようイ汚成さね
ている。
〔発明の実施例〕
以下、第2図1.I−いし第6図′ff:仁照して本発
明の実施1911 fj:説明するが、これらの図では
第1図IKおけると同種の叱子才たは回路にはそれらと
同一のt・r号を伺してあ2)。また、第2図19−い
し氾4図におけるユニットインバータ211.2bは叩
1ρ1のユニットインバータ2^、2bと全く同−棺「
成であイ1り)で、その内部回路は出力変圧器の2次側
コイル゛工゛2を除き図示全省略しである。
@’!、”l、図に示す本開明の実施例では、ユニット
インバータ2a、2Gの人力(11f平滑用コンデンτ
3と共に並列してlj流′r[f源1に接昌・I、、ユ
ニットインバータ2aの出力変圧器の2次1111コイ
ル’I’2’xユニットインバータ2bの出力変圧器の
2次側コイル(符号7.cL、)と直列接キー?、シ、
しゃ断器5を介して出力勇1(−子V。、u o K 
taF #”’: シた点番*、pg i c<+にお
けると同様である。
本発明のヲこ施例においては、冷却ダ“置6a 、6b
とこれらの異常fr:検出するケlt常検出部7a4,
7bが各ユニットインバータ2a、2b毎に分段IC独
立して設けられ、また、出力変圧器の2次側コイルには
夫々知絡用スイッチ9a、9bが接A:Y’、されてい
る。
冷却装置?f (5a 、 6 bのいずれか一方が故
障あるいは電4 Lji:圧の消失によってS?、常を
生じ、冷却能力が低下すると、ゲt、當検出部7a、7
bは毀常検出信号を制御装置JJOに向けて出力する。
制御装置10は異常検出信号ケ受けると、顆當がいずれ
のユニッ) ill、l、lで発生したかを判別し、異
常(Illのユニットインバータ2a、2bに(♀止指
令全出力してそのユニットインバータの全てのスイッチ
ング素子をオフ状態にすると共に、異常ユニットfli
llの短絡用スイッチ9a、9b全オン回作させろ。
それと同時に制御% ii’j’、 10からトヤ全+
II++のユニットインバータ?、2bに向けて全出力
指令か発せられ、健全側ユニットインバータの出力は上
昇する。
第2図に例示する2ユニツ) +itj IIνのら升
インバータでは、各ユニットインバータは定鹿運転時匠
−は夫々定常出力のIA全出力しているが、各ユニット
の出力変圧器を定常出力nJiの全’?lV、圧がFl
l 1111されても飽、和しないよう構成しておけば
、子連σ)」、5にいずれか一方のユニットの冷却装置
が界常ケ生じても健全側ユニットインバータのみで、そ
れまでと同様の正、力を出力することができイ)。
3i3.’ 3図に示す実施例ではユニットインバータ
2aの出力変圧器の2次1111コイルT2 とユニツ
)−fンパータ2bの出力変換器の2次側コイル(符−
5’、)3し)は並列に接続され、しゃ断器5ケ介1−
で出力)“411子V。、uo に」フ!続されている
この実施(flJにおいても、いずれか一方の冷却4.
々置6a、6bK異常を生じた場合には、制御装fi’
41+からf!i制御指令を出力することにより、y^
7A it’llσ)ユニットインバータは停止し、健
全り111のコーニツI−jンパータの出力は上昇する
第4図に示す実施例では、ユニットインパーク2a、2
bは1α列して直流■、源1に接続さt+、 7)と共
に短絡用スイッチ9a、9bはユニットインパーク2 
R、2bの入力端に接続されている。この実施例におい
ても、第2図と同様の効果がイ4)られろ。
もつとも、第4図の場合には故障したユニットインバー
タを停止させて短絡用スイッチを閉路する代りに、故障
側ユニットインバータのスイッチング素子を全てオン状
態(但し、これは各スイッチング素子が自然冷却妊よっ
て許容名n度以下妬第11持できる場合に限る)とし、
異常側の短絡用スイッチ9a、9b を開路状聾にした
ままにすることも可能である。
上述した2ユニツト構成の電力変典装置では各ユニット
インバータが定格出力の1/2から全出力までの範囲を
出力し得ないと、故障側ユニットの切1゛、1「シによ
って出力が低下することに1よるが、多1「lあイ)い
は多段構成のユニットインバータから成る大容量+7g
、力変換装置では、故障時における健全ユニットの負担
増はユニットインバータ数が多いほど低減するので、出
力変圧器のネ〃朋は、実際の大容量電力変換装置ではさ
ほど大きくする必要はない。
また、各ユニットの出力側1圧制限611.囲全制限す
れば出力乳用中の高周波成イ〕も低減、で11” 7:
、)ので、本発明では第5図に例示するように、ユニッ
ト・rンパータ2a、2hどW1流’tlli’、ンi
fj、 lの間にザヨツノξB! RI I ’t’ 
h i、’ ji、’7. u″イ、゛[ろようにして
もよい。
第6図はこれらのチョツノξITII、 I’、2hの
−fζ11として直流1つ線4F、4)1間にインダク
タンス13とスイッチング素子14を偵列に接続し、こ
の素子IΔの汁1子間にダイメート15ヲ介してコンデ
ンーリIfi ’ft) p:糾し、このコンデンサ1
(iの端子間+、j3;圧1出力圧用出力電圧圧チョツ
・ξを例示するもので、スイッチング素子14のデユー
ディを デューテイニ点弧時間/周期 とするど、チョツ・ξ出力′j[+、圧は1/(ノーデ
ご・−ティ)に昇圧される。従って、第51−Iに一オ
ペいてコーニットインパーク2a、2bの冷却装置(r
ン1示七ず)のいずれかに異常が生じた場合、汀1.2
図につぎ4小べたよう1.Cイシ1へ全1則ユニットイ
ンバータのパルス111制御の代りにチョツ・ξIL”
、a 、12bによる出力)Il、圧制御を行なえば、
出力?(j゛圧の高周波を抑制することができる。
また、本発明は上述した単相ブリッジインバータに限ら
ず、三相ブリッジインバータにおいても適用でき、また
各ユニットインバータ自体が多重化されている場合にも
適用できることは勿論である。
〔発明の効果〕
上述の如く、本発明の電力変換装面では冷却装置が各ユ
ニットインバータ毎に分散耐直されているので、それら
の一部に異常をぎたしたとしても、制御回路から他の健
全ユニットインバータに出力増指令を出力することによ
り、定常時の出力全持続することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電力変換装置の構成例を示す回路図、第
2図ないし第5図は夫々本発明の実施例を示す回路図、
第6図は本発明において使用されることのあるチヨツ・
ぞを例示する回路図である。 1・・・直流電源、2a、2b・・・ユニットインバー
タ、IU線、5・・化や断器、6・・・冷却装面、7.
’71.7h、、、y7B常検出部、R、I(1,11
・・・制餌1回路、cl n 、 9 h ・−・短路
用スイッチ、1:’、 n 、 LF h・・・チョッ
ノ?。 出に11人代理人 猪 股 情 第1図 第3図 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数のユニットインバータから成る電力変換装置に
    おいて、前記各ユニットインバータ毎に独立して設けた
    冷却装置と、これらの冷却装置の異常を検出する異常検
    出部と、これらの異常検出部からの信号に基いて異常冷
    却装置によって冷却されるユニットインバータの作動ヲ
    停」トさせると共に、健全冷却装置によって冷却される
    ユニットインバータの出力を増加させる制御装置とから
    成ること′f:%徴とする冷却装置EL’e備えた電力
    変換装置。 29.rv数のユニットインノ5−夕が人出刃側とも並
    列接続され、この出力側には制御装置によって閉路する
    短絡スイッチが接続されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項に記載の電力変換装置。 3、複数個のユニットインバータが夫々チョッiRを介
    して直流電源に接続されていること’5:!j!r徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載の電力φ;: K44
    林餡。
JP58117956A 1983-06-29 1983-06-29 冷却装置を備えた電力変換装置 Pending JPS609371A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10675313B2 (en) 2005-11-17 2020-06-09 BASF Beauty Care Solutions France HAS2-stimulating plant extracts
KR20200071608A (ko) * 2018-12-11 2020-06-19 현대자동차주식회사 전력변환 장치용 냉각 시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10675313B2 (en) 2005-11-17 2020-06-09 BASF Beauty Care Solutions France HAS2-stimulating plant extracts
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