KR100385201B1 - 전력 변환 시스템 - Google Patents

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KR100385201B1 KR10-1999-0038233A KR19990038233A KR100385201B1 KR 100385201 B1 KR100385201 B1 KR 100385201B1 KR 19990038233 A KR19990038233 A KR 19990038233A KR 100385201 B1 KR100385201 B1 KR 100385201B1
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Abstract

본 발명은 대 어스 전압을 항상 일정하게 유지할 수 있고 노이즈 보상 전류의 제어성의 향상을 꾀하는 전력 변환 시스템을 개시한다. 노이즈 저감 회로(8)중, 정류 회로(10)의 정측 출력 라인(P1) 및 부의 출력 라인(N1)에는 정류된 직류전압이 인가된다. 이 직류 전압은 2개의 콘덴서(Cp,Cn)에 의해 중간의 직렬 접속점(11)이 어스 전위에 고정되어 분압된다. 이 때문에, 정측 출력 라인(P1)이 어스전위에 대하여 항상 정의 일정 전압을 공급할 수 있고, 부측 출력 라인(N1)이 어스전위에 대하여 항상 부의 일정 전압을 공급할 수 있다. 또 증폭기(7)에 의해 각 트랜지스터(Tr1,Tr2)가 온·오프 제어되면, 노이즈 보상 전류(i)가 전파 정류 회로(2)의 입력 어스 단자와 대지 사이에서 노이즈 저감 회로(8)를 통하여 흐른다.

Description

전력 변환 시스템{POWER CONVERTING SYSTEM}
본 발명은 교류 전력에 기초하여 전동기를 가변속 구동할 때에, 누설 전류를 제거하도록 노이즈 보상 전류를 흘리는 노이즈 저감 장치를 구비한 전력 변환 시스템에 관한 것이다.
통상, 전동기는, 예컨대 엘리베이터용, 압연기용 및 차량용 등의 많은 용도에 쓰이고 있다. 또, 전동기를 구동할 때에는 소망하는 전력을 공급 가능한 전력 변환 장치가 사용되고 있다. 전형적인 전력 변환 장치는 GTO(gale turn-off thyristor)나 GBT(insulated gate bipolar transistor) 등의 복수의 반도체 스위칭 소자가 직병렬로 배치된 인버터 장치를 사용하여 구성되어 있다. 이 인버터 장치를 사용한 구성은 이하의 설명중에서 전력 변환 장치의 대표예로서 기술된다.
근년, 이러한 종류의 인버터 장치를 사용한 전동기의 구동계에서는 각 스위칭 소자의 고속 스위칭에 따른 대지 누설 전류(이하, 누설 전류라고 함)가 문제로서 주목되고 있다.
도 1은 이 문제를 설명하기 위한 전력 변환 시스템 및 그 주변 구성의 회로도이다. 이 전동기의 구동계에서는 교류 전원(1)에서 삼상 교류 전압이 전파 정류회로(2)로 공급된다.
전파 정류 회로(2)는 삼상 브리지 접속된 다이오드 소자(D1∼D6)로 이루어 지고, 이 삼상 교류 전압을 직류 전압으로 변환하고, 이 직류 전압을 정측 입력 라인(P)과 부측 입력 라인(N) 사이에서 인버터 장치(3)에 공급한다. 여기서, 전파 정류 회로(2) 및 인버터 장치(3)는 전력 변환 장치를 구성하고 있다.
인버터 장치(3)는 삼상 브리지 접속된 스위칭 소자(Q1∼Q6)로 이루어지고, 도시하지 않은 게이트 구동 회로에 의한 각 스위칭 소자(Q1∼Q6)의 PWM(pulse width modulation) 제어에 의해 폭이 제어된 펄스 형상(구형파 형상)의 전압을 전동기(4)의 각 상 권선 단자에 제공한다. 전동기(4)는 이 펄스 형상의 전압에 의해서 구동된다.
단, 전동기(4)는 대지와의 사이에 부유 용량(C)을 갖고 있다. 이 때문에, 각 스위칭 소자(Q1∼Q6)의 온·오프에 따라 펄스 형상의 전압이 전동기(4)에 인가될 때, 전동기(4)의 단자와 대지 간에도 펄스적인 전압이 인가된다.
이 때의 전압 변화율(dv/dt)에 의해 전동기 권선과 프레임 어스(frame earth) 사이의 부유 용량(C)을 통해서 대지에 노이즈 전류인 누설 전류(I1)가 흐른다.
이 누설 전류(I1)는 전동기(4)와 교류 전원(1)의 어스 단자와의 사이의 각 어스 라인 및 대지를 통과하고, 교류 전원(1)의 어스 단자에 대하여 유입 또는 유출하도록 극성에 따라서 흐른다. 이 때문에, 누설 전류(I1)는 누설 차단기의 오동작이나 감전 사고 등의 원인이 된다.
관련된 누설 전류(I1)에 의한 문제점을 해소하는 관점에서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 전력 변환 장치에 대하여 노이즈 저감 장치를 적용하는 것이 고려되고 있다.
이 노이즈 저감 장치는 교류 전원(1)과 전파 정류 회로(2) 사이의 전원 라인으로부터 누설 전류(I1)를 검출하는 누설 전류 검출기(5)와 검출된 누설 전류에 기초하여 정측 입력 라인(P)과 어스 사이 또는 어스와 부측 입력 라인(N) 사이를 도통시켜 노이즈 보상 전류를 흘리는 노이즈 저감 회로(6)를 구비하고 있다.
또, 노이즈 저감 회로(6)는 증폭기(7), npn형 트랜지스터(Tr1), pnp형 트랜지스터(Tr2) 및 결합 콘덴서(C1)로 구성되어 있다. 각 트랜지스터(Tr1,Tr2)는 고내압, 고주파, 고전류 증폭이라는 동작 성능이 요구되고 있다.
여기서, 누설 전류 검출기(5)는, 예컨대 페라이트로 이루어지는 환 형상(環狀)의 코어를 갖는 영상(零相)변류기(CT)로서, 전파 정류 회로(2)에 흐르는 누설 전류(I1)를 전원 라인의 전류차로부터 등가적으로 검출하여 검출 신호를 증폭기(7)에 제공한다.
증폭기(7)는 이 검출 신호를 증폭하여 출력 신호를 각 트랜지스터(Tr1,Tr2)의 베이스에 제공한다.
각 트랜지스터(Tr1,Tr2) 중, npn형 트랜지스터(Tr1)는 콜렉터가 정측 입력 라인(P)에 접속되고, 에미터가 pnp형 트랜지스터(Tr2)의 에미터 및 결합 콘덴서(C1)의 일단에 접속되어 있다. pnp형 트랜지스터의 콜렉터는 부측 입력 라인(N)에 접속되어 있다. 결합 콘덴서(C1)의 타단은 어스에 접속되어 있다.
즉, 각 트랜지스터(Tr1,Tr2)는 증폭기(7)로부터 출력 신호를 베이스에서 수신하면 서로 반대로 온·오프 동작하여, 정측 입력 라인(P) 또는 부측 입력 라인(N)을 결합 콘덴서(C1)를 통하여 어스에 접속한다.
예컨대, 도 3에 나타낸 바와 같이, 누설 전류(I1)가 전동기(4)로부터 교류 전원(1)의 어스 라인에 유입하는 경우, 노이즈 저감 장치는 pnp형 트랜지스터(Tr2)만을 온시킨다.
이것에 의해, 노이즈 보상 전류(i)는 결합 콘덴서(C1), pnp형 트랜지스터(Tr 2) 및 부측 입력 라인(N)을 통해 전파 정류 회로(2)의 다이오드(D4, D5 또는 D6)로 이루어지는 폐회로로 유입된다.
따라서, 이 노이즈 보상 전류(i)에 의해, 교류 전원(1)의 어스 단자에 유입되는 누설 전류(I1)가 제거된다.
또, 도 4에 나타낸 바와 같이, 교류 전류(1)의 어스 라인으로부터 전동기(4)로 누설 전류(I1)가 유출하는 경우, 노이즈 저감 장치는 npn형 트랜지스터(Tr1)만을 온시킨다.
이것에 의해, 노이즈 보상 전류(i)는 전파 정류 회로(2)의 다이오드(D1, D2 또는 D3)로부터 정측 입력 라인(P), npn형 트랜지스터(Tr1) 및 결합 콘덴서(C1)를 통하여 어스 라인으로 유출된다.
따라서, 이 노이즈 보상 전류(i)에 의해 교류 전원(1)의 어스 라인으로부터 전동기(4)로 유출되는 누설 전류(I1)가 제거된다.
그러나, 이상과 같은 전력 변환 장치에서는 전파 정류 회로(2)에 의해, 예컨대 소자(D3, D4)가 도통되는 경우 전파 정류 회로(2)의 정측 입력 라인(P)이 어스와 동전위로 된다. 이 때, 노이즈 저감 장치는 npn형 트랜지스터(Tr1)를 온 시키더라도, 정측 입력 라인(P)과 어스 사이에 전위차가 없기 때문에 노이즈 보상 전류(i)를 흘릴 수 없어 제어 불능이 된다.
또 반대로, 정류 회로(2)의 소자(D6,D1)가 도통하는 경우, 전파 정류 회로(2)의 부측 입력 라인(N)은 마찬가지로 어스와 동전위로 된다. 이 때, 노이즈 저감 장치는 pnp형 트랜지스터(Tr2)를 온 시키더라도 부측 입력 라인(N)과 어스 사이에 전위차가 없기 때문에 노이즈 보상 전류(i)를 흘릴 수 없어 제어 불능이 된다.
또, 이러한 문제는 변형례로서 도 5에 나타낸 바와 같이, 전파 정류 회로(2) 및 인버터 장치(3)로 이루어진 전력 변환 장치와 전동기(4)와의 n개의 조(A1∼An)를 병렬 접속시킨 구성으로 하여도 마찬가지로 존재한다. 여기서, 각 조(A1∼An)는 서로 동일한 구성이기 때문에, 조 A1의 회로를 대표로서 도시하고 있다. 즉, 도 5에 나타낸 전력 변환 시스템은 상기와 마찬가지로 도 6에 나타낸 바와 같이, 각 전력 변환 장치마다 노이즈 저감 장치가 설치된다. 그러나, 도 6에 나타낸 구성에서도 마찬가지로 제어 불능이 되는 문제가 존재한다.
이에 더하여, 도 6에 나타낸 전력 변환 시스템은 전력 변환 장치 대수의 증가에 따라 노이즈 저감 장치의 대수를 증가시킬 필요가 있으므로, 소형화가 곤란하게 되어 있다.
본 발명의 목적은, 대 어스 전압을 항상 일정하게 유지할 수 있고, 노이즈 보상 전류의 제어성을 향상시킬 수 있는 전력 변환 시스템을 제공하는데 있다.
또, 본 발명의 다른 목적은, 복수의 전력 변환 장치를 병렬 접속시킬 때에도 구동에 수반되는 노이즈를 공통의 노이즈 저감 장치에 의해 저감할 수 있고, 그에 따라서 용이하게 소형화를 도모할 수 있는데 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 전력 변환 시스템 및 그 주변 구성의 회로도.
도 3 및 도 4는 종래의 노이즈 저감의 동작을 설명하기 위한 모식도.
도 5 및 도 6은 종래의 전력 변환 시스템 및 그 주변 구성의 회로도.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 전력 변환 시스템 및 그 주변 구성의 회로도.
도 8 및 도 9는 동 실시예에서의 동작을 설명하기 위한 모식도.
도 10A 및 도 10B는 동 실시예에서의 효과를 설명하기 위한 파형도.
도 11은 동 실시예에서의 변형 구성을 나타내는 회로도.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 관한 전력 변환 시스템 및 그 주변 구성의 회로도.
도 13은 동 실시예에서의 변형 구성을 나타내는 회로도.
도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 관한 전력 변환 시스템 및 그 주변 구성의 회로도.
도 15∼도 17은 동 실시예에서의 변형 구성을 나타내는 회로도.
도 18은 본 발명의 제 4 실시예에 관한 전력 변환 시스템 및 그 주변 구성의 회로도.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 교류 전원과 이 교류 전원으로부터 공급되는 교류 전력을 임의의 주파수의 교류 전력으로 변환하여 개별적으로 전동기를 가변속 구동하기 위한 전력 변환 장치와, 교류 전원의 전원 라인으로부터 누설 전류를 검출하여 노이즈 보상 전류를 흘리는 노이즈 저감 장치를 구비한 전력 변환 시스템으로서, 노이즈 저감 장치로서는 교류 전원과, 전력 변환 장치 사이에 1차측이 접속된 절연 트랜스와, 이 절연 트랜스의 2차측에 접속된 정류 회로와, 이 정류 회로에서의 정측 출력 라인과 부측 출력 라인 사이에 직렬로 접속된 정측 및 부측의 콘덴서와, 정측 및 부측 콘덴서 사이의 직렬 접속점을 전력 변환 장치 전단의 어스된 공통의 교류 입력 라인에 접속하기 위한 접속 수단과, 정측 출력 라인에 일단이 접속된 정측 스위칭 장치와 부측 출력 라인에 일단이 접속되며 정측 스위칭 장치와는 반대의 온·오프 특성을 갖는 부측 스위칭 장치와, 정측 및 부측 스위칭 장치의 각 타단과 어스 사이에 배치된 결합 콘덴서와, 누설 전류의 검출 신호를 증폭하여 얻어지는 증폭 신호를 정측 및 부측 스위칭 장치의 제어 입력에 공급하는 스위칭 제어 수단을 구비하고 있다.
따라서, 본 발명에서는 정류 회로의 정측 출력 라인 및 부측 출력 라인에는 정류된 직류 전압이 인가되지만, 이 직류 전압은 정측 및 부측의 콘덴서에 의해 중간의 직렬 접속점이 어스 전위에 고정되어 분압된다.
이 때문에, 정측 출력 라인은 어스 전위에 대하여 항상 정의 정전압을 공급할 수 있다. 또, 부측 출력 라인은 어스 전위에 대하여 항상 부의 일정 전압을 공급할 수 있다. 이와 같이, 대 어스 전압을 항상 일정하게 유지할 수 있기 때문에, 종래와는 달리, 노이즈 보상 전류의 제어성을 향상시킬 수 있다.
또, 스위칭 제어 수단에 의해, 정측 및 부측 스위칭 소자가 온·오프 제어되면, 노이즈 보상 전류가 전력 변환 장치의 어스된 교류 입력 라인에 대하여 결합 콘덴서, 정측 스위칭 소자, 정측 출력 라인 및 정측의 콘덴서를 통하여, 또는 결합 콘덴서, 부측 스위칭 소자, 부측 출력 라인 및 부측의 콘덴서를 통하여 흐른다. 이 때문에, 노이즈 전류로서의 누설 전류를 제거할 수 있어 용이하고 확실하게 노이즈를 저감시킬 수 있다.
또, 본 발명은 복수의 인버터 장치를 병렬 접속한 구성으로 변형하여도 좋다. 이 경우, 절연 트랜스에 의한 교류 전압의 유출과 노이즈 저감 장치에 의한 노이즈 보상 전류(i)의 유입/유출을 공통의 교류 입력 라인에 대하여 행한다. 이것에 의해, 노이즈 저감 장치의 접속 개소를 각 전력 변환 장치 내에서 배제하여, 그 전단에 집중시키기 때문에, 상술한 노이즈의 저감에 더하여 노이즈 저감 장치의 공통화를 실현할 수 있다. 또, 복수의 전력 변환 장치를 병렬 접속시킬 때에도 구동에 수반되는 노이즈를 공통의 노이즈 저감 장치에 의해 저감할 수 있고, 그에 따라서 용이하게 소형화를 꾀할 수 있다.
또, 교류 전원은 복수 상(相)의 전원부를 가지며, 아 복수 상의 전원부 중의 일 상(相)의 전원부는 어스되어 있어도 좋다.
또, 본 발명에서는 상술한 교류 전원 대신에, 어스된 중성점을 갖는 Y 결선의 교류 전원과 누설 전류 검출기와 전파 정류 회로 사이의 삼상 교류 입력 라인에 일단이 개별적으로 접속되고, 타단이 서로 중성점에 접속된 Y 결선의 3개의 콘덴서를 구비한 구성으로 하여도 좋다. 이 경우, 3개의 콘덴서의 중성점은 노이즈 저감 장치의 정측 및 부측의 콘덴서의 직렬 접속점에 접속되어 있다. 이 때, Y 결선의 교류 전원의 어스 접속점인 중성점에 대하여 Y 결선 콘덴서의 중성점이 가상 어스점으로서 대응하게 된다.
이 구성에 의하면 상술한 바와 같이, 대 가상 어스 전압(가상 어스점의 전위에 대한 전압)을 항상 일정하게 유지할 수 있고, 노이즈 저감 장치의 접속 개소를 각 전력 변환 장치의 전단에 집중할 수 있다. 이 때문에, 복수의 전력 변환 장치를 병렬 접속시킬 때에도 구동에 수반되는 노이즈를 공통의 노이즈 저감 장치에 의해 저감할 수 있고, 그에 따라서 용이하게 소형화를 꾀할 수 있다.
또, 마찬가지로 대 가상 어스 전압의 일정한 유지에 의해, 노이즈 보상 전류의 제어성을 향상시킬 수 있다. 또한, 스위칭 제어 수단에 의한 정측 및 부측 스위칭소자의 온·오프 제어에 의해 노이즈 보상 전류가 Y 결선용 콘덴서의 중성점을 통하여 교류 입력 라인에 대하여 상기와 같은 경로로 흐른다. 이 때문에, 노이즈 전류로서의 누설 전류를 제거할 수 있어, 용이하고 확실하게 노이즈를 저감시킬 수있다.
또, 이상과 같은 본 발명은 접속 수단(또는, Y 결선용 콘덴서)과 교류 입력 라인과의 접속점보다도 교류 전원측에 배치되어 누설 전류를 등가적으로 검출하여 얻어지는 검출 신호를 스위칭 제어 수단에 입력하는 누설 전류 검출기를 구비하여도 좋다.
이 경우, 누설 전류 검출기가 접속 수단(또는, Y 결선용 콘덴서)과 교류 입력 라인과의 접속점보다도 교류 전원측에 배치됨으로써, 접속점에서의 노이즈 보상 전류의 유입 또는 유출과는 무관하게 누설 전류를 검출할 수 있기 때문에, 동작의 확실성을 향상시킬 수 있다.
또, 이상과 같은 정측 및 부측 스위칭 장치가 각각 복수의 스위칭 소자를 가지면, 각 스위칭 소자는 전기적으로 병렬로 접속되어 있어도 좋다. 이 경우, 정측 및 부측 스위칭 소자로서는 각각 복수의 스위칭 소자가 전기적으로 병렬로 접속되어 있으므로 큰 전류 용량을 갖기 때문에, 누설 전류가 큰 값을 가지고 있더라도 그것을 제거하여 노이즈 보상 전류를 흘릴 수 있다.
이하, 본 발명의 각 실시예에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다.
(제 l 실시예)
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 전력 변환 장치 및 그 주변 구성의 회로도이고, 도 2와 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그 자세한 설명을 생략하며, 여기서는 다른 부분에 관해서 주로 진술한다. 또, 이하의 실시예도 마찬가지로 하여 중복 설명을 생략한다.
즉, 본 실시예는 노이즈 보상 전류의 제어성의 향상을 꾀하는 것으로서, 구체적으로는 종래의 노이즈 저감 회로(6)를 개량한 노이즈 저감 회로(8)를 설치하고 있다. 노이즈 저감 회로(8)로는 각 트랜지스터(Tr1,Tr2)의 각 콜렉터와 어스 사이에 전위차를 만들기 위한 절연 트랜스(9) 및 정류 회로(10)와, 각 트랜지스터(Tr1, Tr 2)의 온·오프에 따라서 노이즈 보상 전류(i)를 전파 정류 회로(2)의 입력 어스 단자에 대하여 유출 또는 유입시키기 위한 콘덴서(Cp,Cn)를 구비하고 있다.
여기서, 절연 트랜스(9)는 누설 전류 검출기(5)를 통한 전원 라인에 1차측이 접속되고, 2차측이 정류 회로(10)에 접속되어 있다.
정류 회로(10)는 절연 트랜스(9)의 2차측의 출력 교류 전압을 전파 정류하여 직류 전압을 정측 출력 라인(P1) 및 부측 출력 라인(N1)의 사이에서 npn형 트랜지스터(Tr1) 및 pnp형 트랜지스터(Tr2)에 공급하는 전원 기능을 갖고 있다. 구체적으로, 정류 회로(10)는 정측 출력 라인(P1)이 콘덴서 Cp의 일단 및 npn형 트랜지스터(Tr1)의 콜렉터에 접속되고, 부측 출력 라인(N1)이 콘덴서 Cn의 일단 및 pnp형 트랜지스터(Tr2)의 콜렉터에 접속되어 있다.
자세히는 정류 회로(10)의 정측 출력 라인(P1)은 서로 같은 용량의 콘덴서( Cp, Cn)를 직렬로 통하여 부측 출력 라인(N1)에 접속되어 있다. 또, 콘덴서(Cp,Cn) 사이의 직렬 접속점(중성점)(11)은 접속 라인(11a)을 통하여 전파 정류 회로(2)의 입력 어스 단자에 접속되어 있다.
다음에, 이상과 같은 전력 변환 시스템에서의 노이즈 저감의 동작을 설명한다.
지금, 정류 회로(10)의 정측 출력 라인(P1) 및 부측 출력 라인(N1)에는 전파 정류된 직류 전압이 인가되지만, 이 직류 전압은 2개의 콘덴서(Cp,Cn)에 의해 중간의 직렬 접속점(11)이 어스 전위에 고정되고 분압되어 있다.
이 때문에, 정측 출력 라인(P1)은 어스 전위에 대하여 항상 정의 일정 전압을 공급할 수 있다. 또, 부측 출력 라인(N1)은 어스 전위에 대하여 항상 부의 일정 전압을 공급할 수 있다. 따라서, 종래와는 달리, 노이즈 보상 전류(i)를 항상 제어할 수 있다.
구체적으로, 이 노이즈 저감 회로(8)에서는, 각 트랜지스터(Tr1,Tr2)가 증폭기(7)로부터의 출력 신호를 베이스에서 수신하면, 서로 반대로 온·오프 동작하여 정측 출력 라인(P1) 또는 부측 출력 라인(N1)을 결합 콘덴서(C1)를 통하여 어스에 접속한다.
예컨대, 도 8에 나타낸 바와 같이, 누수 전류(I1)가 전동기(4)로부터 교류 전원(1)의 어스 라인에 유입하는 경우, 노이즈 저감 장치는 pnp형 트랜지스터(Tr2)만을 온 시킨다.
이것에 의해, 노이즈 보상 전류(i)는 결합 콘덴서(C1), pnp형 트랜지스터(Tr2), 부측 출력 라인(N1) 및 콘덴서 Cn을 통하여 전파 정류 회로(2)의 입력 어스 단자로 유입한다.
따라서, 이 노이즈 보상 전류(i)에 의해 교류 전원(1)의 어스 라인에 유입되는 누설 전류(I1)가 제거된다.
또, 도 9에 나타낸 바와 같이, 교류 전류(1)의 어스 라인으로부터 전동기(4)로 누설 전류(I1)가 유출하는 경우, 노이즈 저감 장치는 npn형 트랜지스터(Tr1)만을 온 시킨다.
이것에 의해, 노이즈 보상 전류(i)는 전파 정류 회로(2)의 입력 어스 단자로부터 콘덴서(Cp), 정측 출력 라인(P1), npn형 트랜지스터(Tr1) 및 결합 콘덴서(C1)를 통하여 어스 라인으로 유출한다.
따라서, 이 노이즈 보상 전류(i)에 의해, 교류 전원(1)의 어스 라인으로부터 전동기(4)로 유출되는 누설 전류(I1)가 제거된다.
이 누설 전류(I1) 제거 효과를 도 10A 및 도 10B의 파형도를 사용하여 설명한다. 도 10A 및 도 10B는 100kW급 전동기(4)의 구동중에 누설 전류 검출기(5)로부터 출력되는 검출 신호를 나타내는 파형도이다. 도 10A는 노이즈 저감 회로(8)의 동작이 없는 경우의 파형을 나타내고, 도 10B는 노이즈 저감 회로(8)를 동작시킨 경우의 파형을 나타내고 있다. 도 10A 및 도 10B는 각각, 종축은 1 눈금당(division) 5A로서 전류를 나타내고 횡축은 1 눈금당(division) 20μ s로서 시간을 나타낸다.
본 실시예에서는 도 10A에 나타낸 누설 전류(I1)의 검출 신호가 도 10B에 나타낸 바와 같이, 큰 폭으로 저감되어 있다. 즉, 본 실시예는 누설 전류(i)를 큰 폭으로 제거할 수 있는 이점을 가지며, 이 이점은 도 10A 및 도 10B에 나타낸 바와 같이, 파형 관측에 의해 확인되고 있다.
또, 이 이점에 관해서는, 본 실시예의 전력 변환 시스템이 빌딩 내의 엘리베이터의 구동용으로 설치된 경우를 가정하고 진술한다. 본 실시예의 노이즈 저감 회로(8)가 없는 경우, 엘리베이터의 구동중 도 10A에 나타낸 바와 같이, 누수 전류(I1)가 발생하여 빌딩 전체의 어스 전위가 큰 폭으로 교란된다. 이 때문에, 빌딩 내에 설치된 전자 기기(예컨대, 카드 리더 장치, 자동 도어 장치, 남성용 화장실의 자동세정 장치 등)를 오동작시킬 가능성 및 모니터 장치의 표시 화면에 노이즈를 혼입시킬 가능성이 생긴다.
그러나, 본 실시예의 노이즈 저감 회로(8)가 있는 경우, 도 10B에 나타낸 바와 같이, 누설 전류(I1)를 저감하기 때문에 상술한 오동작의 가능성 및 노이즈 혼입의 가능성을 없앨 수 있다. 또, 본 실시예에 의하면, 빌딩 전체의 어스 전위의 변동을 일괄해서 저감할 수 있기 때문에, 빌딩 내의 각각의 장치마다 오동작 등의 대책을 강구한다고 하는 중복된 번거로움을 생략할 수 있다.
또 한편, 종래 수법에 의해 빌딩 전체의 어스 전위의 변동을 일괄해서 저감하고 싶은 경우, 교류 전원과 전력 변환 장치 사이를 절연 트랜스로 절연하는 것이 고려된다. 그러나, 이 종래 수법의 경우, 전력 변환 장치의 용량에 비례하여 절연 트랜스의 용량을 증가시킴과 동시에, 절연 트랜스의 설치 공간를 증대시켜 버리는 문제가 있다.
이것에 대하여 본 실시예에 의하면, 소신호의 증폭 회로로서의 노이즈 저감회로(8)를 작은 설치 공간의 프린트 기판 상에 설치하면 좋기 때문에, 상술한 문제가 존재하지 않는다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 정류 회로(10)의 정측 출력 라인(P 1) 및 부측 출력 라인(N1)에는 정류된 직류 전압이 인가되지만, 이 직류 전압은 2개의 콘덴서(Cp,Cn)에 의해 중간의 직렬 접속점(11)을 어스 전위로 고정시켜 분압한다. 이 때문에, 정측 출력 라인(P1)이 어스 전위에 대하여 항상 정의 일정 전압을 공급할 수 있고, 부측 출력 라인(N1)이 어스 전위에 대하여 항상 부의 일정 전압을 공급할 수 있다.
이와 같이, 대 어스 전압을 항상 일정하게 유지할 수 있기 때문에, 종래와는달리, 노이즈 보상 전류의 제어성을 향상시킬 수 있다.
또, 증폭기(7)에 의해 각 트랜지스터(Tr1,Tr2)가 온·오프 제어되면, 노이즈 보상 전류(i)가 전파 정류 회로(2)의 입력 어스 단자와 대지 사이에서 노이즈 저감 회로(8)를 통하여 흐른다. 따라서, 노이즈 전류로서의 누설 전류(I1)를 제거할 수있어 용이하고 확실하게 노이즈를 저감시킬 수 있다.
또, 절연 트랜스(9)에 의해, 노이즈 저감 회로(8) 내의 정측 및 부측 출력 라인(P1,N1)과 인버터 장치(3) 전단의 정측 및 부측 입력 라인(P,N)을 절연하고 있다 . 이 때문에, 정류 회로(2)의 소자(D3,D4)(또는 D6,D1)가 도통 상태로 되어도 종래와는 달리, 노이즈 저감 회로(8)가 노이즈 보상 전류(i)를 흘릴 수 있다.
또, 절연 트랜스(9)를 개재하기 위해서, 대 어스와의 전위를 인버터 장치(3)에 인가하는 전압, 용량과는 무관한 자유로운 전압으로 설정할 수 있다. 그 때문에, 고내압 소자를 사용하지 않고 일반적으로 시판되고 있는 npn형 트랜지스터나 p np형 트랜지스터와 같은 전류 제어용 소자를 사용하여 구성할 수 있다. 이러한 전류 제어용 소자는 증폭기(7)로부터 출력된 작은 값의 신호에 의해, 큰 값의 노이즈 보상 전류(i)를 제어할 수 있다. 환언하면, 본 실시예의 전류 제어용 소자는 소신호에 의해 대출력을 제어한다고 하는 선형의 고주파 앰프(amp)와 등가인 기능을 실현하고 있다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 구성이 간단하고 소형, 염가, 고속 제어 가능한 노이즈 저감 장치를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시예에 의하면, 누설 전류(I1)를 제거하는 노이즈 보상 전류(i)를 누설 전류 검출기(5)보다도 전파 정류 회로(2)측에서 유입 또는 유출킴으로써 누설 전류 검출기(5)에 의한 누설 전류(I1)의 검출을 방해하지 않도록 하고 있다.
환언하면, 누설 전류 검출기(5)는 전파 정류 회로(2)의 교류 입력 라인에서의 직렬 접속점(11)과의 접속점보다도 교류 전원(1)측에 배치됨으로써, 전파 정류 회로(2)의 교류 입력 라인에서의 노이즈 보상 전류(i)의 유입 또는 유출과는 무관하게 누설 전류를 검출할 수 있기 때문에, 동작의 확실성을 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시예는 증폭기(7)에 병렬 접속된 고정 저항 대신에, 가변 저항을 병렬 접속함으로써 증폭 이득을 조정할 수 있는 구성으로 변형하여도 좋다. 이 변형은 이하의 각 변형례 및 각 실시예에 대해서도 행할 수 있다.
또, 본 실시예는 도 11에 나타낸 바와 같이, 복수의 전력 변환 장치를 병렬 접속한 구성으로 변형하여도 좋다. 이 경우, 절연 트랜스(9)에 의한 교류 전압의 추출과 노이즈 저감 장치에 의한 노이즈 보상 전류(i)의 유입/유출을 공통의 교류 입력 라인에 대하여 행하게 된다. 이것에 의해 노이즈 저감 장치의 접속 개소를 각 전력 변환 장치 내에서 배제하여 그 전단에 집중시키기 때문에, 노이즈 저감 장치의 공통화를 실현시킬 수 있다. 따라서, 복수의 전력 변환 장치를 병렬 접속시킬 때라도 구동에 수반되는 노이즈를 공통의 노이즈 저감 장치에 의해 저감할 수 있고 종래와는 달리, 용이하게 소형화를 꾀할 수 있다.
(제 2 실시예)
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 관한 전력 변환 장치 및 그 주변 구성의 회로도이다.
본 실시예는 제 1 실시예의 변형 형태로서, 큰 값의 누설 전류(I1)도 보상하기 위해, 큰 값의 노이즈 보상 전류(i)의 제어를 꾀하고 있다. 구체적으로는, 노이즈 저감 회로(8a)에서는 npn형 트랜지스터(Tr1) 및 pnp형 트랜지스터(Tr2)로 이루어지는 직렬 회로의 수가 증가되어 이들 직렬 회로가 서로 전기적으로 병렬로 접속된 구성으로 되어 있다. 또, 직렬 회로의 병렬수는 누설 전류의 크기에 비례하여 적당하게 설정 가능하다.
이상과 같은 구성에 의해, 복수의 npn형 트랜지스터(Tr1∼Trn)의 병렬 회로 및 복수의 pnp형 트랜지스터(Tr2∼Trm)의 병렬 회로가 큰 전류 용량을 갖기 때문에, 누설 전류(I1)가 큰 값을 가지고 있더라도 그것을 제거하는 노이즈 보상 전류(i)를 흘릴 수 있다.
또, 각 트랜지스터(Tr1,Tr2)에 흘리는 전류는 각 Tr1,Tr2의 정격전류로 제한된다. 단, 이러한 고주파 제어가 가능한 트랜지스터와 같은 전류 제어용 소자로는 일반적으로 저전압 소용량의 것만이 존재한다. 가령, 고전압 대용량의 전류 제어용 소자를 제조하여도 용도가 한정되기 때문에, 비용의 상승을 초래하여 버린다.
그러나, 본 실시예에서는 절연 트랜스(9)를 사용하여 임의로 전압을 설정할 수 있기 때문에, 전압과는 무관하게 전류 용량을 증대시키도록 각 트랜지스터(Tr1, Tr2)를 병렬로 할 수 있다.
또, 본 실시예는 도 13에 나타낸 바와 같이, 복수의 전력 변환 장치를 병렬 접속한 구성으로 변형하여도 상술한 바와 같이, 공통의 노이즈 저감 장치에 의한 소형화를 꾀할 수 있다.
(제 3 실시예)
다음에, 이상과 같은 본 발명에 관한 전력 변환 시스템을 Y 결선의 교류 전원에 적용한 경우에 대해서 기술 배경부터 설명한다.
제 1 실시예를 단순히 Y 결선의 교류 전원에도 적용할 경우, 중성점이 어스된 Y 결선의 교류 전원에서는 어스 라인을 갖는 전원 라인이 없기 때문에, 노이즈를 제거하기 위한 노이즈 보상 전류를 흘릴 수 없는 문제가 있다. 한편, 전원 어스의 누설 전류를 중성점으로 돌려서 보상하기 위해서는, 3상 4선식 전원 배선으로 할 필요가 있다. 그 때문에, 4선식의 배선 또는 NFB(negalive feedback)를 사용하기 때문에, 시스템이 고가로 되는 문제가 있다.
본 실시예는 이러한 문제를 해결하는 관점을 포함하지 않은 것이다. 이 때문에, 먼저 전력 변환 장치와 전동기(4)와의 조가 1개의 경우인 단순한 구성에 대해서 도면을 사용하여 설명하고, 계속해서 이 설명을 전력 변환 장치와 전동기(4)와의 복수의 조에 적용시킨 경우에 대해 설명한다.
도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 관한 전력 변환 시스템 및 그 주변 구성의 회로도이다.
본 실시예는 도시한 바와 같이, 교류 전원(1) 대신에 어스된 중성점(12)을 갖는 Y 결선의 교류 전원(1a)과 누설 전류 검출기(5)와 전파 정류 회로(2) 사이의 삼상 교류 입력 라인에 일단이 개별적으로 접속되고, 타단이 서로 중성점(Pi)에 접속된 Y 결선의 3개의 콘덴서(C2∼C4)를 구비하고 있다. 또, 콘덴서(C2∼C4)의 중성점(Pi)은 노이즈 저감 회로(8b) 내의 콘덴서(Cp,Cn)의 직렬 접속점(11)에 접속되어 있다.
이상과 같은 구성에 의하면, Y 결선된 교류 전원(1a)에 대하여 등가적으로 Y 결선된 3개의 콘덴서(C2∼C4)가 삼상 교류 입력 라인에 접속되어 있다.
여기서, Y 결선의 교류 전원(1a)의 어스 접속점인 중성점(12)에 대하여 Y 결선의 콘덴서(C2∼C4)의 중성점(Pi)을 가상 어스점으로서 대응하게 된다.
이 가상 어스점에 대하여, 노이즈 저감 회로(8b)의 콘덴서(Cp,Cn)의 직렬 접속점(11)이 접속 라인(11b)을 통하여 접속된다. 이 때문에, 정류 회로(10)의 정측 출력 라인(P1) 및 부측 출력 라인(N1)은 전파 정류된 직류 전압이 인가되지만, 이 직류 전압은 2개의 콘덴서(Cp,Cn)에 의해 중간의 직렬 접속점(11)이 가상 어스점( 중성점(Pi))의 전위에 고정되어 분압된다.
따라서, 상술한 바와 같이, 정측 출력 라인(P1)은 가상 어스점의 전위에 대하여 항상 정의 일정 전압을 공급할 수 있다. 또, 부측 출력 라인(N1)은 가상 어스점의 전위에 대하여 항상 부의 일정 전압을 공급할 수 있다. 따라서, 노이즈 보상 전류(i)를 항상 제어할 수 있다.
구체적으로, 노이즈 보상 전류(i)는 트랜지스터(Tr1,Tr2)의 온/오프에 따라서 상술한 바와 같이, 노이즈 저감 회로(8b)의 콘덴서(Cp,Cn)의 직렬 접속점(11)을 거쳐서 Y 결선의 3개의 콘덴서(C2∼C4)의 중성점(Pi)을 통하여 교류 입력 라인에 유입 또는 유출된다. 따라서, 마찬가지로 누설 전류(I1)를 제거할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제 3 실시예에 의하면, Y 결선의 교류 전원(1a)의 경우에도 삼상 교류 입력 라인에 Y 결선된 3개의 콘덴서(C2∼C4)를 설치하여, 콘덴서( C2 ∼C4)의 중성점(Pi)을 가상 어스점으로 하여 노이즈 저감 회로(8b)의 콘덴서(Cp,Cn)의 직렬 접속점(11)에 접속함으로써, 제 1 실시예와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.
또, 본 실시예는 도 15에 나타낸 바와 같이, 상술한 바와 마찬가지로 양 트랜지스터(Tr1,Tr2)의 직렬 회로의 수를 증가시켜 서로 병렬 접속한 구성으로 변형하여도 상술한 바와 마찬가지로 큰 값의 노이즈 보상 전류(i)를 제어할 수 있다. 또한, 도 16 및 도 17에 나타낸 바와 같이, 복수의 인버터 장치를 병렬 접속한 구성으로 변형하여도 상술한 바와 마찬가지로 공통의 노이즈 저감 장치에 의한 소형화를 꾀할 수 있다.
(제 4 실시예)
도 18은 본 발명의 제 4 실시예에 관한 전력 변환 시스템 및 그 주변 구성의 회로도이다.
본 실시예는 제 3 실시예의 변형 형태로서, 상술한 제 3 실시예의 고려 방법을 전원 라인에 접속되지 않은 어스를 갖는 모든 교류 전원에 적용시키는 경우의 일례를 나타내는 것이다.
구체적으로는 교류 전원(1a) 대신에, 2상의 중성점(13)에서 어스된 3상 Δ 결선의 교류 전원(1b)과 누설 전류 검출기(5)와 전파 정류 회로(2) 사이의 3상 교류 입력 라인에 접속되어 교류 전원(1b)과 등가로 결선된 Δ결선의 4개의 콘덴서( C5∼C8)를 구비하고 있다. 이 경우, 콘덴서의 중성점(Pa)은 교류 전원(1b)의 어스와 등가의 배치에 있는 C5,C6 간의 접속점이고, 상술한 바와 마찬가지로 노이즈 저감 회로(8d) 내의 직렬 접속점(11)에 접속 라인(11c)을 통하여 접속되어 있다.
이상과 같은 구성에 의하면, Δ 결선된 4개의 교류 전원부로 이루어지는 교류 전원에 대하여 등가적으로 Δ 결선된 4개의 콘덴서(C5∼C8)가 3상교류 입력 라인에 접속되어 있다.
여기서, Δ결선의 교류 전원(1b)의 어스 접속점인 2개의 전원간의 중성점(13)에 대하여, Δ결선의 콘덴서(C5∼C8)의 중성점(Pa)을 가상 어스점으로 하여 대응하게 된다.
이 가상 어스점에 대하여 노이즈 저감 회로(8d)의 콘덴서(Cp,Cn)의 직렬 접속점(11)이 접속된다.
따라서, 2상의 중성점(13)에서 어스된 3상 Δ결선의 교류 전원(1b)의 경우에서도 상술한 제 3 실시예와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.
또, 본 실시예에서, (1) 교류 전원(1b)과 등가로 결선된 복수의 콘덴서(C5, C8)를 설치하고, (2) 각 콘덴서(C5∼C8)의 중성점(Pa)(교류 전원(1b)의 어스 접속점에 대응하는 가상 어스점)을 노이즈 저감 회로(8d)의 콘덴서(Cp,Cn)의 직렬 접속점(11)에 접속하는 취지의 방식은, 제 3 또는 제 4 실시예에서 기술한 교류 전원(1a,1b)에 한하지 않고, 전원 라인에 접속되지 않은 어스를 갖는 모든 교류 전원에 적용시킬 수 있다.
또, 특별히 나타내지는 않았지만, 도 15와 같이 Tr1, Tr2의 복수의 직렬 회로를 병렬 접속한 구성, 또는 도 6에 나타낸 바와 같이 복수의 인버터 장치(3)를 병렬 접속한 구성, 또는 도 17과 같이 양자를 구비한 구성으로 변형하여도 동일하게 실시하여 같은 효과를 얻을 수 있다.
(다른 실시예)
또, 상기 각 실시예는 npn형 트랜지스터(Tr1) 및 pnp형 트랜지스터(Tr2)를 노이즈 보상 전류(i)의 제어용 소자로 사용한 경우를 설명하였지만, 이것에 한하지 않고 Tr1, Tr2 대신에, 같은 고내압, 고주파, 고전류 증폭이라는 동작 성능을 만족하는 다른 전류 제어용 소자를 설치한 구성으로 하여도 본 발명을 동일하게 실시하여 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면,
(1) 대 어스 전압을 항상 일정하게 유지할 수 있기 때문에, 종래와는 달리 노이즈 보상 전류의 제어성을 향상시킬 수 있다.
(2) 노이즈 전류로서의 누설 전류를 제거할 수 있어 용이하고 확실하게 노이즈를 저감시킬 수 있다.
(3) 복수의 전력 변환 장치를 병력 접속시킬 때에도 구동에 수반되는 노이즈를 공통의 노이즈 저감 장치에 의해 저감할 수 있고, 그에 따라서 용이하게 소형화를 꾀할 수 있다.
(4) 접속점에서의 노이즈 보상 전류의 유입 또는 유출과는 무관하게 누설 전류를 검출할 수 있기 때문에, 동작의 확실성을 향상시킬 수 있다.
(5) 누설 전류가 큰 값을 가지고 있더라고 그것을 제거하여 노이즈 보상 전류를 흘릴 수 있다.

Claims (12)

  1. 교류 전원(1)과,
    상기 교류 전원으로부터 공급되는 교류 전력을 임의의 주파수의 교류 전력으로 변환하여 개별적으로 전동기(4)를 가변속 구동하기 위한 전력 변환 장치(2,3)와,
    상기 교류 전원의 전원 라인으로부터 누설 전류를 검출하여 노이즈 보상 전류를 흘리는 노이즈 저감 장치(8)를 구비하고,
    상기 노이즈 저감 장치는,
    상기 교류 전원과 상기 전력 변환 장치 사이에 1차측이 접속된 절연 트랜스(9)와,
    상기 절연 트랜스의 2차측에 접속된 정류 회로(10)와,
    상기 정류 회로에서의 정측 출력 라인(P1)과 부측 출력 라인(N1) 사이에 직렬로 접속된 정측 및 부측의 콘덴서(Cp,Cn)와,
    상기 정측 및 부측의 콘덴서 사이의 직렬 접속점(11)을 상기 전력 변환 장치 전단의 어스된 공통의 교류 입력 라인에 접속하기 위한 접속 수단(11a)과,
    상기 정측 출력 라인에 일단이 접속된 정측 스위칭 장치(Tr1)와,
    상기 부측 출력 라인에 일단이 접속되며 상기 정측 스위칭 장치와는 반대의 온·오프 특성을 갖는 부측 스위칭 장치(Tr2)와,
    상기 정측 및 부측 스위칭 장치의 각 타단과 어스 사이에 배치된 결합 콘덴서(C1)와,
    상기 누설 전류의 검출 신호를 증폭하여 얻어지는 증폭 신호를 상기 정측 및 부측 스위칭 장치의 제어 입력에 공급하는 스위칭 제어 수단(7)
    을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전력 변환 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접속 수단과 상기 교류 입력 라인과의 접속점보다도 상기 교류 전원측에 배치되어 상기 누설 전류를 등가적으로 검출하여 얻어지는 검출 신호를 상기 스위칭 제어 수단에 입력하는 누설 전류 검출기(5)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전력 변환 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 교류 전원은 복수 상(相)의 전원부를 가지며, 상기 복수 상의 전원부 중의 1상의 전원부가 어스되어 있는 것을 특징으로 하는 전력 변환 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 정측 및 부측 스위칭 장치는 각각 복수의 스위칭 소자(Tr1∼Trn, Tr2∼Trm)를 가지며, 각 스위칭 소자가 전기적으로 병렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전력 변환 시스템.
  5. 공통의 교류 전원(1)과,
    상기 교류 전원으로부터 공급되는 교류 전력을 임의의 주파수의 교류 전력으로 변환하여 개별적으로 전동기(4)를 가변속 구동하기 위한 복수의 전력 변환 장치 (2,3)와,
    상기 교류 전원의 전원 라인으로부터 누설 전류를 검출하여 노이즈 보상 전류를 흘리는 공통의 노이즈 저감 장치(8)를 구비하고,
    상기 노이즈 저감 장치는,
    상기 교류 전원과 상기 각 전력 변환 장치 사이에 1차측이 접속된 절연 트랜스(9)와,
    상기 절연 트랜스의 2차측에 접속된 정류 회로(10)와,
    상기 정류 회로에서의 정측 출력 라인(P1)과 부측 출력 라인(N1) 사이에 직렬로 접속된 정측 및 부측의 콘덴서(Cp,Cn)와,
    상기 정측 및 부측의 콘덴서 사이의 직렬 접속점(11)을 상기 각 전력 변환 장치 전단의 어스된 공통의 교류 입력 라인에 접속하기 위한 접속 수단(11a)과,
    상기 정측 출력 라인에 일단이 접속된 정측 스위칭 장치(Tr1)와,
    상기 부측 출력 라인에 일단이 접속되며 상기 정측 스위칭 장치와는 반대의 온·오프 특성을 갖는 부측 스위칭 장치(Tr2)와,
    상기 정측 및 부측 스위칭 장치의 각 타단과 어스 사이에 배치된 결합 콘덴서(C1)와,
    상기 누설 전류의 검출 신호를 증폭하여 얻어지는 증폭 신호를 상기 정측 및 부측 스위칭 장치의 제어 입력에 공급하는 스위칭 제어 수단(7)
    을 구비한 것을 특징으로 하는 전력 변환 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 접속 수단과 상기 교류 입력 라인과의 접속점보다도 상기 교류 전원측에 배치되어 상기 누설 전류를 등가적으로 검출하여 얻어지는 검출 신호를 상기 스위칭 제어 수단에 입력하는 공통의 누설 전류 검출기(5)를 구비한 것을 특징으로 하는 전력 변환 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 교류 전원은 복수 상의 전원부를 가지며, 상기 복수 상의 전원부 중의 1상의 전원부가 어스되어 있는 것을 특징으로 하는 전력 변환 시스템.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 정측 및 부측 스위칭 장치는 각각 복수의 스위칭 소자(Tr1∼Trn, Tr2 ∼Trm)를 가지며, 각 스위칭 소자가 전기적으로 병렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전력 변환 시스템.
  9. 어스된 중성점(12)을 가지는 Y 결선의 교류 전원(1a)과,
    상기 교류 전원으로부터 공급되는 교류 전력을 임의의 주파수의 교류 전력으로 변환하여 개별적으로 전동기(4)를 가변속 구동하기 위한 전력 변환 장치(2,3)와,
    상기 교류 전원의 전원 라인으로부터 누설 전류를 검출하여 노이즈 보상 전류를 흘리는 노이즈 저감 장치(8b)를 구비하고,
    상기 노이즈 저감 장치는,
    상기 교류 전원과 상기 전력 변환 장치 사이에 1차측이 접속된 절연 트랜스(9)와,
    상기 절연 트랜스의 2차측에 접속된 정류 회로(10)와,
    상기 정류 회로에서의 정측 출력 라인(P1)과 부측 출력 라인(N1) 사이에 직렬로 접속된 정측 및 부측의 콘덴서(Cp,Cn)와,
    상기 전력 변환 장치 전단의 교류 입력 라인에 일단이 개별적으로 접속되고 타단이 서로 중성점(Pi)에 접속된 Y 결선용 콘덴서(C2∼C4)와,
    상기 Y 결선용 콘덴서의 중성점을 상기 정측 및 부측의 콘덴서 사이의 직렬 접속점(11)에 접속하기 위한 접속 수단(11b)과,
    상기 정측 출력 라인에 일단이 접속된 정측 스위칭 장치(Tr1)와,
    상기 부측 출력 라인에 일단이 접속되며 상기 정측 스위칭 장치와는 반대의 온·오프 특성을 가지는 부측 스위칭 장치(Tr2)와,
    상기 정측 및 부측 스위칭 장치의 각 타단과 어스와의 사이에 배치된 결합 콘덴서(C1)와,
    상기 누설 전류의 검출 신호를 증폭하여 얻어지는 증폭 신호를 상기 정측 및 부측 스위칭 장치의 제어 입력에 공급하는 스위칭 제어 수단(7)
    을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전력 변환 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 Y 결선용 콘덴서와 상기 교류 입력과의 접속점보다도 상기 교류 전원측에 배치되며, 상기 누설 전류를 등가적으로 검출하여 얻어지는 검출 신호를 상기 스위칭 제어 수단에 입력하는 공통의 누설 전류 검출기(5)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전력 변환 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 교류 전원은 서로 Y 결선된 복수 상의 전원부를 가지며, 상기 Y 결선의 중성점이 어스되어 있는 것을 특징으로 하는 전력 변환 시스템.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 정측 및 부측 스위칭 장치는 각각 복수의 스위칭 소자(Tr1∼Trn, Tr2∼Trm)를 가지며, 각 스위칭 소자가 전기적으로 병렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전력 변환 시스템.
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