JPWO2018235257A1 - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2018235257A1 JPWO2018235257A1 JP2019524822A JP2019524822A JPWO2018235257A1 JP WO2018235257 A1 JPWO2018235257 A1 JP WO2018235257A1 JP 2019524822 A JP2019524822 A JP 2019524822A JP 2019524822 A JP2019524822 A JP 2019524822A JP WO2018235257 A1 JPWO2018235257 A1 JP WO2018235257A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- converter
- bus
- voltage
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 59
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 53
- 229910001219 R-phase Inorganic materials 0.000 description 33
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 26
- 230000018199 S phase Effects 0.000 description 21
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 21
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 14
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 14
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
- H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
- H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
- H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
- H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
- H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
- H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M5/4585—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having a rectifier with controlled elements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/145—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M7/15—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using discharge tubes only
- H02M7/153—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using discharge tubes only arranged for operation in parallel
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion 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
- H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態1による電力変換装置100の主回路構成を示す概略ブロック図である。本発明の実施の形態1による電力変換装置100は、たとえば、無停電電源装置に適用される。交流電源1は、商用周波数の三相交流電力を電力変換装置100に供給する。負荷4は、電力変換装置100から供給される商用周波数の三相交流電力によって駆動される。
交流電源1からの三相交流電力は、R相ラインRL、S相ラインSLおよびT相ラインTLを介してR相コンバータ2R、S相コンバータ2SおよびT相コンバータ2Tにそれぞれ供給される。R相コンバータ2R、S相コンバータ2SおよびT相コンバータ2Tは三相コンバータを構成する。三相コンバータは、交流電源1から供給される三相交流電力を直流電力に変換し、直流正母線、直流負母線および直流中性点母線を介してU相インバータ3U、V相インバータ3VおよびW相インバータ3Wにそれぞれ供給する。U相インバータ3U、V相インバータ3VおよびW相インバータ3Wは三相インバータを構成する。三相インバータは、直流正母線、直流負母線および直流中性点母線を介して供給される直流電力を三相交流電力に変換する。三相インバータで生成された三相交流電力は、U相ラインUL、V相ラインVLおよびW相ラインWLを介して負荷4に供給される。
図6は、U相電圧VUとIGBT素子Q1U〜Q4Uのオン/オフとの関係を示す波形図である。U相電圧VUは、制御回路7において交流電源1から電力変換装置100に入力される電力を基に計算される、U相ラインから出力される電圧の目標電圧である。U相電圧VUと参照信号φ1U,φ2Uとの高低が比較され、その比較結果に基づいてIGBT素子Q1U〜Q4Uのオン/オフの組合せが決定される。その結果、U相ラインULとU相インバータ3Uとの接続点の電圧をVOU、直流母線PL1,NL1、CL1の各々の電位をVp,Vc,Vnとする(図2参照)と、電圧VOUは、電圧Vp,Vc,Vnのいずれかに決定される。
次に、比較例による電力変換装置と対比しながら、本実施の形態1による電力変換装置の作用効果について説明する。
図11は、本発明の実施の形態1の第1の変形例による電力変換装置101の構成を説明する回路図である。第1の変形例による電力変換装置101は、基本的に図1および図2に示した本実施の形態1による電力変換装置100と、コンバータおよびインバータの主回路構造、および、コンバータおよびインバータで構成される基本構造は同じであるが、変換器ユニットの構成が異なっている。
上述した実施の形態1およびその第1の変形例では、単相コンバータ2R,2S,2Tを3レベルコンバータとし、かつ、単相インバータ3U,3V,3Wを3レベルインバータとしたが、単相コンバータを2レベルコンバータとし、かつ、単相インバータを2レベルインバータとしてもよい。
Claims (5)
- 交流電源から供給される第1〜第3相の交流電圧を第4〜第6相の交流電圧に変換して負荷に供給するための電力変換装置であって、
前記第1〜第3相の交流電圧を直流電圧にそれぞれ変換する第1〜第3相コンバータと、
前記第1〜第3相コンバータに電気的に接続される第1〜第3の直流正母線および第1〜第3の直流負母線と、
前記第1の直流正母線および前記第1の直流負母線の間に接続され、前記直流電圧を前記第4相の交流電圧に変換する第4相インバータと、
前記第2の直流正母線および前記第2の直流負母線の間に接続され、前記直流電圧を前記第5相の交流電圧に変換する第5相インバータと、
前記第3の直流正母線および前記第3の直流負母線の間に接続され、前記直流電圧を前記第6相の交流電圧に変換する第6相インバータとを備え、
前記第1〜第3相コンバータはダイオード整流器を含み、
前記電力変換装置は、さらに、
前記交流電源と前記第1相コンバータとの間にそれぞれ接続される第1のヒューズと、
前記交流電源と前記第2相コンバータとの間にそれぞれ接続される第2のヒューズと、
前記交流電源と前記第3相コンバータとの間にそれぞれ接続される第3のヒューズと、
前記第1〜第3の直流正母線にそれぞれ介挿される第4〜第6のヒューズと、
前記第1〜第3の直流負母線にそれぞれ介挿される第7〜第9のヒューズとを備える、電力変換装置。 - 前記第1相コンバータ、前記第1の直流正母線、前記第1の直流負母線、および前記第4相インバータは第1の電力変換器を構成し、
前記第2相コンバータ、前記第2の直流正母線、前記第2の直流負母線、および前記第5相インバータは第2の電力変換器を構成し、
前記第3相コンバータ、前記第3の直流正母線、前記第3の直流負母線、および前記第6相インバータは第3の電力変換器を構成し、
前記第1〜第3の電力変換器は、前記交流電源と前記負荷との間に並列に接続される、請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記電力変換装置は、
前記第1〜第3の直流正母線が共通に接続される第4の直流正母線と、
前記第1〜第3の直流負母線が共通に接続される第4の直流負母線とをさらに備え、
前記第1〜第3相コンバータは、前記第4の直流正母線と前記第4の直流負母線との間に、並列に接続される、請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記第1〜第3相コンバータの各々は2レベルコンバータであり、
前記第4〜第6相インバータの各々は2レベルインバータである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 前記第1〜第3相コンバータの各々は3レベルコンバータであり、
前記第4〜第6相インバータの各々は3レベルインバータであり、
前記電力変換装置は、
前記第1相コンバータと前記第4相インバータとの間に接続される第1の直流中性点母線と、
前記第2相コンバータと前記第5相インバータとの間に接続される第2の直流中性点母線と、
前記第3相コンバータと前記第6相インバータとの間に接続される第3の直流中性点母線と、
前記第1〜第3の直流中性点母線にそれぞれ介挿される第10〜第12のヒューズとをさらに備え、
前記第1〜第3相コンバータの各々は、前記ダイオード整流器と、前記交流電源および各前記第1〜第3の直流中性点母線の間に電気的に接続されるスイッチング素子とを有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力変換装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2017/023169 WO2018235257A1 (ja) | 2017-06-23 | 2017-06-23 | 電力変換装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2018235257A1 true JPWO2018235257A1 (ja) | 2019-11-07 |
JP6646185B2 JP6646185B2 (ja) | 2020-02-14 |
Family
ID=64737746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019524822A Active JP6646185B2 (ja) | 2017-06-23 | 2017-06-23 | 電力変換装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10770986B2 (ja) |
EP (1) | EP3644489A4 (ja) |
JP (1) | JP6646185B2 (ja) |
KR (1) | KR102364537B1 (ja) |
CN (1) | CN110710093B (ja) |
WO (1) | WO2018235257A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102419754B1 (ko) | 2017-10-25 | 2022-07-11 | 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 | 전력 변환 장치 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000175454A (ja) * | 1998-12-04 | 2000-06-23 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置の故障検出装置 |
WO2007129469A1 (ja) * | 2006-05-08 | 2007-11-15 | Mitsubishi Electric Corporation | 電力変換装置 |
WO2010095241A1 (ja) * | 2009-02-20 | 2010-08-26 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置 |
JP2015107021A (ja) * | 2013-12-02 | 2015-06-08 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101640423B (zh) * | 2009-09-08 | 2011-11-16 | 西安交通大学 | 一种用于风力发电的发电机系统及变速控制方法 |
CN101860231A (zh) * | 2010-05-20 | 2010-10-13 | 新疆全新环保新技术科技有限公司 | 一种大功率风力发电机专用三电平全功率变流器组 |
CN102412734A (zh) * | 2011-11-30 | 2012-04-11 | 徐州中矿大传动与自动化有限公司 | 一种电励磁同步发电机用全功率风电变流器 |
JP5985972B2 (ja) * | 2012-12-07 | 2016-09-06 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 双方向コンバータおよびそれを用いた無停電電源装置 |
CN104617759A (zh) * | 2015-01-31 | 2015-05-13 | 盐城工学院 | 一种相冗余型三相逆变器容错电路及其控制方法 |
JP6527225B2 (ja) * | 2015-04-01 | 2019-06-05 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 無停電電源装置およびそれを用いた無停電電源システム |
US10050469B2 (en) * | 2015-04-01 | 2018-08-14 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Uninterruptible power supply device and uninterruptible power supply system using the same |
-
2017
- 2017-06-23 KR KR1020207001319A patent/KR102364537B1/ko active IP Right Grant
- 2017-06-23 WO PCT/JP2017/023169 patent/WO2018235257A1/ja active Application Filing
- 2017-06-23 US US16/607,523 patent/US10770986B2/en active Active
- 2017-06-23 CN CN201780091394.8A patent/CN110710093B/zh active Active
- 2017-06-23 JP JP2019524822A patent/JP6646185B2/ja active Active
- 2017-06-23 EP EP17914640.2A patent/EP3644489A4/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000175454A (ja) * | 1998-12-04 | 2000-06-23 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置の故障検出装置 |
WO2007129469A1 (ja) * | 2006-05-08 | 2007-11-15 | Mitsubishi Electric Corporation | 電力変換装置 |
WO2010095241A1 (ja) * | 2009-02-20 | 2010-08-26 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置 |
JP2015107021A (ja) * | 2013-12-02 | 2015-06-08 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20200144929A1 (en) | 2020-05-07 |
KR102364537B1 (ko) | 2022-02-17 |
US10770986B2 (en) | 2020-09-08 |
WO2018235257A1 (ja) | 2018-12-27 |
EP3644489A4 (en) | 2021-02-17 |
EP3644489A1 (en) | 2020-04-29 |
KR20200017499A (ko) | 2020-02-18 |
CN110710093A (zh) | 2020-01-17 |
JP6646185B2 (ja) | 2020-02-14 |
CN110710093B (zh) | 2022-04-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6687754B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP5085742B2 (ja) | 電力変換装置 | |
KR101136404B1 (ko) | 전력 변환 장치 | |
JP5248611B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP6706395B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP6646185B2 (ja) | 電力変換装置 | |
KR102293965B1 (ko) | 전력 변환 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190610 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191226 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200107 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200109 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6646185 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |