WO2018087891A1 - 電力変換装置 - Google Patents
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- H02M7/49—Combination of the output voltage waveforms of a plurality of converters
Definitions
- the present invention relates to a power conversion device, and more particularly to a power conversion device in which a plurality of full-bridge unit inverters are connected in a multiple connection.
- a full-bridge unit inverter (hereinafter referred to as a single-phase AC voltage) is output for the purpose of increasing the capacity and voltage of the power converter and improving the output waveform.
- a unit inverter Simply referred to as a unit inverter
- a series multiple inverter is known in which a plurality of units are connected in series to obtain a one-phase voltage.
- This short-circuiting operation is referred to as a unit inverter bypass function in the serial multiple inverter.
- the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a power conversion device that can achieve a bypass function by a relatively simple method.
- the power conversion device of the present invention connects the outputs of a plurality of unit inverters that convert a given DC voltage into a single-phase AC voltage via a fast-acting fuse in series. And a control device for monitoring and controlling the serial multiple inverter, wherein the control device is a fast disconnection of any one of the unit inverters.
- the control device is a fast disconnection of any one of the unit inverters.
- FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a power conversion apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
- the input transformer 2 has a plurality of sets of insulated three-phase secondary windings, nine sets in this embodiment. Each of these nine sets of secondary windings supplies AC power to the unit inverters 3U1, 3V1, 3W1, 3U2, 3V2, 3W2, 3U3, 3V3 and 3W3.
- the unit inverter 3 includes a rectifier circuit 31 that converts AC input into DC, a DC capacitor 33 that smoothes DC, an inverter circuit 32 that converts DC into single-phase AC, and inputs of the inverter circuit 32. It is composed of a fast-acting fuse 34 provided on the side.
- the inverter circuit 32 forms a full bridge circuit composed of the positive elements 32Up and 32Vp and the negative elements 32Un and 32Vn. Diodes 32UpD and 32VpD and diodes 32UnD and 32VnD are connected in antiparallel to the positive side elements 32Up and 32Vp and the negative side elements 32Un and 32Vn, respectively.
- the unit inverter 3 includes a gate drive circuit, an interface circuit, a failure detection circuit, and the like in addition to the above-described configuration requirements, but these are not shown.
- the single-phase outputs of the unit inverters 3U1, 3U2, and 3U3 are connected in series, with one end connected to the neutral point N and the other end connected to the U-phase terminal of the AC motor 4.
- the single-phase outputs of the unit inverters 3V1, 3V2, and 3V3 are connected in series, one end thereof is connected to the neutral point N, the other end is connected to the V-phase terminal of the AC motor 4, and the unit inverters 3W1, 3W2, and 3W3 are connected.
- a control device 5 is provided to monitor and control the entire nine unit inverters 3. And the power converter device comprised by the nine unit inverters 3 and the control apparatus 5 is giving the alternating current motor 4 the three-phase voltage which mutually shifted 120 degrees phase at the desired frequency.
- the unit inverter 3 gives the control device 5 a monitoring signal indicating the operation state of the unit inverter, a blow signal of a fast-blow fuse 34 to be described later, an element open failure signal, and the like.
- the gate pulse command signal of the element which comprises is given.
- these signal lines are represented by simple arrows. These arrows are all signal exchanges between the control device 5 and each unit inverter 3.
- the important monitoring signals in the present invention are the “fast blow fuse 34 blowout signal” and the “element open failure signal”, and the important operation command is the “bypass operation command”.
- an alarm signal attached to the fast-acting fuse is used.
- an open failure signal of an element for example, when the on-gate signal is given to the elements constituting the inverter circuit, that is, when the on-gate signal is given, the magnitude of the voltage between the main terminals of the element. If a voltage equal to or higher than a predetermined value is applied between the terminals, it may be detected by determining an open failure of the element.
- FIG. 3 is a flowchart of the restart operation of the power conversion apparatus according to the first embodiment of the present invention.
- the control device 5 detects a failure (ST2) from the state in which the power conversion device is operating normally (ST1), the operation of the power conversion device is stopped (ST3). Note that the failure in this case is a serious failure that requires the apparatus to be stopped. It is determined whether the cause of this failure is a fusing failure of the fast-acting fuse 34 of any unit inverter 3 or an open failure of any element constituting the inverter circuit of the unit inverter (ST4).
- step ST7 corresponds to a bypass operation command.
- the power conversion device is restarted (ST10). If two phases other than the failed unit inverter 3 are restarted as they are, the three-phase voltage balance will be lost, but the operation will continue even if the number of unit inverters in series is large or there is some imbalance. For load applications where it is important to do so, the effect can be exerted. If the determination results in step ST4 and step ST5 are NO, both shift to another failure processing mode and perform abnormality processing (ST6).
- step ST7 if the failure determined in step ST4 is an open failure of the inverter circuit element, the DC circuit is short-circuited by energization of elements other than the open failure element, and as a result, the fast-break fuse 34 is It will blow out.
- step ST7 When an on-gate signal is applied to all four elements of the positive two elements 32Up and 32Vp and the negative two elements 32Un and 32Vn of the inverter circuit 32, all the elements are in a conductive state, and are antiparallel to each element.
- the output terminals U-V are short-circuited by a parallel circuit as shown by a two-dot chain line in FIG. 4 together with the functions of the diodes 32UpD, 32VpD and 32UnD, 32VnD connected to the.
- This short circuit is formed even if the above four elements are normal or a part or all of them are short-circuited.
- a circuit including an open-failed element among the two circuits forming the short circuit becomes ineffective. Since a circuit including no open element is effective, a short circuit between the output terminals U and V, that is, a bypass function can be realized.
- the entire voltage cannot be output. Operation can be continued.
- the fast-blow fuse is blown due to an overcurrent of the DC circuit, and normally the inverter circuit 32 of the unit inverter is short-circuited between positive and negative.
- the short-circuit current is interrupted by the blow of the fast-acting fuse before the element bonding wire is melted and the element causes an open failure, so that the short-circuit failure of the device does not shift to the open failure of the device.
- the first embodiment can be basically realized. Can do.
- the blow-off current (or total interruption I 2 ⁇ t) of the fast-acting fuse and the device withstand capability and by making the blow-off current of the fast-acting fuse smaller than the withstand capability of the device, an open failure of the unit inverter is detected Even if an on-gate signal is given to all four elements of the unit inverter, the bypass function of the unit inverter is realized and the fast-blow fuse of the unit inverter is blown, so that a further short-circuit current flows through the elements of the inverter. There will be no expansion failure of the device.
- FIG. 5 is a flowchart of the restart operation of the power conversion apparatus according to the second embodiment of the present invention.
- the voltage command given to the other two-phase N unit inverters may be reduced to (N ⁇ 1) / N.
- the voltage command given to all the converters may be reduced to (N ⁇ 1) / N.
- the voltage reduction is achieved by using all other unit inverters of the other two phases, but it can also be achieved by using only a part thereof.
- FIG. 6 shows the operation of the unit inverter 3 when a balance operation command for bypassing the output is given and the power converter is restarted.
- FIG. 6A shows a short circuit current when an on-gate command is given to the positive two elements 32Up and 32Vp and an off-gate command is given to the negative two elements 32Un and 32Vn as the balance operation command. This route is indicated by a two-dot chain line. In this case, the fast-acting fuse 34 is not blown, but both the negative two elements 32Un and 32Vn are short-circuited, and one of the positive two elements 32Up and 32Vp is not open. Since the condition is satisfied, a short circuit between the output terminals U and V, that is, a bypass function can be realized.
- FIG. 6B shows a short-circuit current when an on-gate command is given to the negative two elements 32Un and 32Vn of the inverter circuit 32 and an off-gate command is given to the positive two elements 32Up and 32Vp.
- This route is indicated by a two-dot chain line.
- the output terminals U-V can be short-circuited to realize the bypass function.
- on-gates may be provided to all the elements of the unit inverter to be bypassed for balanced operation to realize the bypass of the unit inverter.
- the number of unit inverters in series is three, but may be any number as long as it is two or more.
- the rectifier circuit 31 is composed of an uncontrollable diode rectifier, but may be a converter circuit using an element capable of controlling a DC voltage, such as an IGBT or a thyristor.
- a battery may be configured as a unit inverter provided on the input side of the inverter circuit 32.
- the load of the series multiple inverter is not necessarily the AC motor 4, and may be a heater, for example.
- step ST4 if an element open failure is found in step ST4, a bypass operation command in step ST7 is executed, and then a step for checking whether the fast-acting fuse is blown is performed. Then, the power conversion device may be restarted in step 10.
- step ST3 the power conversion device is temporarily stopped in step ST3.
- this step ST3 is omitted, It is also possible to achieve the restart of the power conversion device by executing the bypass operation command of step ST7 in the operation state.
Abstract
与えられた直流電圧を、速断ヒューズ（３４）を介して単相の交流電圧に変換する複数台の単位インバータ（３）の出力を直列に接続して１相の相電圧を得るようにした３相の直列多重インバータと、前記直列多重インバータを監視・制御するための制御装置とで構成する。制御装置は、単位インバータ（３）のうち何れかの単位インバータ（３）の速断ヒューズ（３４）が溶断して故障するか、又は単位インバータ（３）のインバータ回路（３２）を構成する何れかのスイッチング素子（３２Ｕｐ,３２Ｕｎ，３２Ｖｐまたは３２Ｖｎ）がオープン故障したことを検出したとき、当該故障した単位インバータ（３）のインバータ回路（３２）を構成する全ての半導体素子（３２Ｕｐ,３２Ｕｎ，３２Ｖｐ及び３２Ｖｎ）のゲートにオン信号を与えるバイパス運転指令を出力して前記直列多重インバータを再起動する。
Description
本発明は、電力変換装置に係り、特に複数台のフルブリッジ形単位インバータを多重接続した電力変換装置に関する。
３相電力を出力する電力変換装置において、電力変換装置の大容量化、高電圧化を目的とし、また、出力波形を改善するために、単相交流電圧を出力するフルブリッジ形単位インバータ（以下、単に単位インバータと呼称する。）を複数台直列に接続して１相の電圧を得るような直列多重インバータが知られている。このような電力変換装置において、単位インバータの１台が故障したとき、そのインバータの出力を短絡すれば、減電圧となるが、運転継続が可能である。この短絡させる動作を直列多重インバータにおける単位インバータのバイパス機能と呼称する。このバイパス機能を実現するには、単位インバータの出力を短絡するため、短絡用スイッチなどの付加回路が必要となるのが普通であるが、故障した単位インバータを構成する４個の電力用の半導体素子（以下、単に素子と呼称する。）のうち、正側の２素子または負側の２素子のゲートにオン信号を与えることによってバイパス機能を達成させる提案が為されている（例えば特許文献１参照。）。
特許文献１の手法に依れば、単位インバータの故障モードが所謂短絡故障である場合であってもバイパス機能を実現することが可能である。しかしながら、単位インバータを構成する４個の素子のうちの１素子が通電できない状態で故障（以下、オープン故障と呼称する。）していた場合、そのオープン故障した素子を含む２素子のゲートにオン信号を与えてもバイパス機能は達成できない。従って何等かの手法でオープン故障した素子を特定し、オープン故障した素子を含まない２素子をオンしてバイパス機能を達成する必要がある。また、正側の２素子または負側の２素子のゲートにオン信号を与えると、バイパス電流の経路はオンさせた２素子に集中するため素子の利用率が低下するという問題もある。
本発明は上記問題点を鑑みて為されたもので、その目的は、比較的簡単な手法でバイパス機能を達成することができる電力変換装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の電力変換装置は、与えられた直流電圧を、速断ヒューズを介して単相の交流電圧に変換する複数台の単位インバータの出力を直列に接続して1相の相電圧を得るようにした３相の直列多重インバータと、前記直列多重インバータを監視・制御するための制御装置を具備し、前記制御装置は、前記単位インバータのうち何れかの単位インバータの速断ヒューズが溶断して故障するか、又は単位インバータのインバータ回路を構成する何れかの半導体素子がオープン故障したことを検出したとき、当該故障した単位インバータのインバータ回路を構成する全ての半導体素子のゲートにオン信号を与えるバイパス運転指令を出力して前記直列多重インバータを再起動することを特徴としている。
本発明によれば、比較的簡単な手法でバイパス機能を達成することができる電力変換装置を提供することが可能となる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
以下、本発明の実施例１に係る電力変換装置を、図１乃至図４を参照して説明する。図１は本発明の実施例１に係る電力変換装置の回路構成図である。
交流電源１から入力変圧器２に３相交流電圧が供給される。入力変圧器２は複数組の絶縁された３相の２次巻線を有しており、この実施例では９組である。これら９組の２次巻線の各々は単位インバータ３Ｕ１、３Ｖ１、３Ｗ１、３Ｕ２、３Ｖ２、３Ｗ２、３Ｕ３、３Ｖ３及び３Ｗ３に交流電力を給電する。
単位インバータ３は、例えば図２に示すように、交流入力を直流に変換する整流回路３１、直流を平滑する直流コンデンサ３３、直流を単相の交流に変換するインバータ回路３２及びインバータ回路３２の入力側に設けられた速断ヒューズ３４から構成されている。インバータ回路３２は、正側の素子３２Ｕｐ及び３２Ｖｐ、及び負側の素子３２Ｕｎ及び３２Ｖｎによるフルブリッジ回路を形成している。正側の素子３２Ｕｐ及び３２Ｖｐ、及び負側の素子３２Ｕｎ及び３２Ｖｎにはダイオード３２ＵｐＤ及び３２ＶｐＤ、及びダイオード３２ＵｎＤ及び３２ＶｎＤが夫々逆並列に接続されている。単位インバータ３には上記構成要件の他、ゲート駆動回路、インタフェース回路、故障検出回路等を備えているがこれらの図示は省略している。
単位インバータ３Ｕ１、３Ｕ２及び３Ｕ３の単相出力は直列に接続され、その一端を中性点Ｎに、他端を交流電動機４のＵ相端子に接続している。同様に、単位インバータ３Ｖ１、３Ｖ２及び３Ｖ３の単相出力は直列に接続され、その一端を中性点Ｎに、他端を交流電動機４のＶ相端子に接続し、単位インバータ３Ｗ１、３Ｗ２及び３Ｗ３の単相出力は直列に接続され、その一端を中性点Ｎに、他端を交流電動機４のＷ相端子に接続している。このように９台の単位インバータ３を接続することによって９台の単位インバータ３は３相出力の直列多重インバータを構成している。これらの９台の単位インバータ３の全体を監視・制御するために制御装置５が設けられている。そして、９台の単位インバータ３と制御装置５とで構成された電力変換装置は、交流電動機４に所望の周波数で互いに１２０°位相のずれた３相電圧を与えている。
図１において、詳細の図示は省略するが、全ての単位インバータ３と制御装置５は情報のやりとりを緊密に行っている。単位インバータ３から制御装置５には単位インバータの運転状態や後述の速断ヒューズ３４の断信号や素子のオープン故障信号等を示す監視信号が与えられ、制御装置５から単位インバータ３には単位インバータ３を構成する素子のゲートパルス指令信号などが与えられている。図１においては、これらの信号線を簡易矢印で表現しているが、これらの矢印は全て制御装置５と各々の単位インバータ３との信号のやりとりである。そして、後述するように、本発明において重要な監視信号は「速断ヒューズ３４の溶断信号」及び「素子のオープン故障信号」であり、重要な運転指令は、「バイパス運転指令」である。
速断ヒューズ３４の溶断信号は、例えば速断ヒューズに付属する警報信号を用いる。また素子のオープン故障信号については、例えば、インバータ回路を構成する素子にオンゲート信号が与えられたときの素子の主端子間の電圧の大きさ、即ちオンゲート信号が与えられた時、当該素子の主端子間に所定値以上の電圧が印可されていれば当該素子のオープン故障と判断する等によって検出すれば良い。そしてこれらの故障信号は、例えばシリアル伝送を用いて故障内容が峻別可能な形の監視信号として単位インバータ３から制御装置５に送信される。
図３は本発明の実施例１に係る電力変換装置の再起動運転のフローチャートである。電力変換装置が正常に運転されている状態（ＳＴ１）から、制御装置５が故障を検出する（ＳＴ２）と、電力変換装置の運転を停止する（ＳＴ３）。尚、この場合の故障は装置を停止する必要のある重大な故障とする。この故障原因が何れかの単位インバータ３の速断ヒューズ３４の溶断故障か又は単位インバータのインバータ回路を構成する何れかの素子のオープン故障かどうかを判定し（ＳＴ４）、更に、再起動のニーズが設定された状態かどうかを確認し（ＳＴ５）、ステップＳＴ４、ＳＴ５の何れもがＹＥＳであれば、故障した単位インバータ３のインバータ回路の全素子にオン指令を与える（ＳＴ７）。このステップＳＴ７がバイパス運転指令に相当する。そして、この状態で電力変換装置の再起動を行う（ＳＴ１０）。ここで、故障した単位インバータ３以外の２相をそのままの状態で再起動すると、３相の電圧バランスが崩れるが、単位インバータの直列数が多い場合、あるいは多少のアンバランスがあっても運転継続することが重要な負荷用途の場合、効果を発揮することができる。尚、ステップＳＴ４、ステップＳＴ５の判定結果がＮＯの場合は、何れも他の故障処理モードに移行して異常処理を行う（ＳＴ６）。
尚、ステップＳＴ７のバイパス運転指令において、ステップＳＴ４で判定した故障がインバータ回路用素子のオープン故障の場合は、オープン故障した素子以外の素子の通電によって直流回路が短絡し、結果として速断ヒューズ３４が溶断することになる。
ステップＳＴ７のバイパス運転指令が実行され、ステップＳＴ１０で電力変換装置が再起動したときの故障したインバータ３の動作を、図４を参照して説明する。図示したように、インバータ回路３２の正側の２素子３２Ｕｐ、３２Ｖｐ及び負側の２素子３２Ｕｎ、３２Ｖｎの４素子全てにオンゲート信号を与えれば、全ての素子は導通状態となり、各素子に逆並列に接続されたダイオード３２ＵｐＤ、３２ＶｐＤ及び３２ＵｎＤ、３２ＶｎＤの働きと共に図４の２点鎖線で図示したような並列回路によって出力端子Ｕ－Ｖ間が短絡される。この短絡回路は上記の４個の素子が、正常であっても、一部または全部が短絡故障していても形成される。また、４個の素子のうち１個がオーブン故障している場合は順方向電流が阻止されるので、短絡回路を形成する２つの回路のうちオープン故障した素子を含む回路が有効では無くなるが、オープン素子を含まない回路は有効であるので出力端子Ｕ－Ｖ間の短絡、すなわちバイパス機能を実現することができる。
以上説明したように、この実施例１の構成によれば、直列多重インバータを構成する単位インバータ３の何れかの速断ヒューズの溶断が発生しても、全電圧は出力できないが、減電圧での運転継続が可能となる。尚、速断ヒューズが溶断するのは、直流回路の過電流が原因であり、通常は当該単位インバータのインバータ回路３２が正負間短絡している。そして、短絡電流は、素子のボンディングワイヤが溶断し素子がオープン故障を起こす前に速断ヒューズの溶断によってしゃ断されるため、素子の短絡故障から素子のオープン故障に移行することは無い。また、上述したように、最初の故障がオープン故障の場合であっても意図的に速断ヒューズを熔断させれば全く同一の結果が得られるので、この実施例１は基本的に実現可能ということができる。さらに、速断ヒューズの溶断電流（あるいは全遮断I2×t）と素子の耐量を適切に選定し、素子の耐量より速断ヒューズの溶断電流を小さくすることで、単位インバータのオープン故障を検出して、当該単位インバータの４素子全てにオンゲート信号を与えても、当該単位インバータのバイパス機能を実現するとともに当該単位インバータの速断ヒューズが溶断するので、当該インバータの素子にそれ以上の短絡電流が流れることはなく、素子の拡大故障を生じることもない。
以下、本発明の実施例２に係る電力変換装置を、図５及び図６も参照して説明する。図５は本発明の実施例２に係る電力変換装置の再起動運転のフローチャートである。
この実施例２の各部について、図３の本発明の実施例１に係る電力変換装置の再起動運転のフローチャート各部と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例２が実施例１と異なる点は、図３のステップＳＴ７のあと、故障した単位インバータ３の相以外の他の２相の相電圧を調整して３相電圧バランスを達成する運転が必要かどうかチェックし（ＳＴ８）、必要であれば、他の２相の電圧を故障相の電圧に合わせるようなバランス運転指令を他の２相の一部または全ての単位インバータに与え（ＳＴ９）、その後電力変換装置を再起動するようにした点である。
他の２相の相電圧を故障相の電圧に合わせる方法については、種々考えられる。例えば直列多重インバータの直列数をＮとすれば、他の２相のＮ台の単位インバータに与える電圧指令を（Ｎ－１）／Ｎに低減すれば良い。また、単位インバータ３の入力側が整流回路３１ではなく出力電圧の調整が可能なコンバータの場合は、全てのコンバータに与える電圧指令を（Ｎ－１）／Ｎに低減すれば良い。また上記の２例では他の２相の全ての単位インバータを用いて減電圧を達成したが、その一部のみを用いても達成可能となる。ここで注意すべき点は、直流電圧が一定で、インバータ回路３２だけのＰＷＭ制御によって減電圧を達成しようとすると、他の２相の高調波の発生が故障相と異なってしまい悪影響を及ぼす恐れがあるという点である。この悪影響を防止するには、以下に示すように、故障した単位インバータと同じ直列段に属する健全な単位インバータの出力をバイパスさせれば良い。
図６に、出力をバイパスするバランス運転指令が与えられ、電力変換装置が再起動したときの単位インバータ３の動作を示す。図６（ａ）は、バランス運転指令として、インバータ回路３２の正側の２素子３２Ｕｐ、３２Ｖｐにはオンゲート指令を与え、負側の２素子３２Ｕｎ、３２Ｖｎにはオフゲート指令を与えた場合の短絡電流のルートを２点鎖線で示したものである。この場合、速断ヒューズ３４は溶断していないが、負側の２素子３２Ｕｎ、３２Ｖｎの両者が短絡故障しておらす、且つ正側の２素子３２Ｕｐ、３２Ｖｐの何れかがオープン故障していないという条件が成立しているので、出力端子Ｕ－Ｖ間の短絡、すなわちバイパス機能を実現することができる。
図６（ｂ）は、バランス運転指令として、インバータ回路３２の負側の２素子３２Ｕｎ、３２Ｖｎにはオンゲート指令を与え、正側の２素子３２Ｕｐ、３２Ｖｐにはオフゲート指令を与えた場合の短絡電流のルートを２点鎖線で示したものである。この場合も、図６（ａ）の場合と同様に出力端子Ｕ－Ｖ間を短絡し、バイパス機能を実現することができる。
また、故障した単位インバータをバイパスさせたのと同様に、バランス運転のためバイパスさせたい単位インバータの全素子にオンゲートを与え単位インバータのバイパスを実現させてもよい。
以上本発明の実施例を説明したが、これは例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施例やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
例えば、図１において、単位インバータの直列段数は３段としたが、２段以上であれば任意の段数であっても良い。
また、図２の単位インバータ３は、入力を３相としたが、単相であっても良い。そして、整流回路３１は制御不能のダイオード整流器で構成されているものとしたが、ＩＧＢＴやサイリスタ等の直流電圧を制御することが可能な素子を用いたコンバータ回路であっても良い。
また、上記整流回路、コンバータ回路に代えて、他の直流電源、例えばバッテリーをインバータ回路３２の入力側に設ける単位インバータの構成としても良い。
また、直列多重インバータの負荷は必ずしも交流電動機４である必要はなく、例えばヒーターであっても良い。
また、図３の再起動運転のフローチャートにおいて、ステップＳＴ４で素子のオープン故障が判明した場合は、ステップＳＴ７のバイパス運転指令を実施したあと、速断ヒューズが溶断しているかどうかを確認するステップを経由してからステップ１０で電力変換装置を再起動するようにしても良い。
更に、図３及び図５の再起動運転のフローチャートにおいて、ステップＳＴ３で電力変換装置を一旦運転停止すると説明したが、例えば直列多重インバータの直列数Ｎが大きい場合、このステップＳＴ３を省略して、運転状態のままステップＳＴ７のバイパス運転指令を実行して電力変換装置の再起動を達成することも可能である。
１ 交流電源
２ 入力変圧器
３、３Ｕ１、３Ｕ２、３Ｕ３、３Ｖ１、３Ｖ２、３Ｖ３、３Ｗ１、３Ｗ２、３Ｗ３ 単位インバータ
４ 交流電動機
５ 制御装置
３１ 整流回路
３２ インバータ回路
３２Ｕｐ、３２Ｖｐ、３２Ｕｎ、３２Ｖｎ 半導体素子
３２ＵｐＤ、３２ＶｐＤ、３２ＵｎＤ、３２ＶｎＤ ダイオード
３３ 直流コンデンサ
３４ 速断ヒューズ
２ 入力変圧器
３、３Ｕ１、３Ｕ２、３Ｕ３、３Ｖ１、３Ｖ２、３Ｖ３、３Ｗ１、３Ｗ２、３Ｗ３ 単位インバータ
４ 交流電動機
５ 制御装置
３１ 整流回路
３２ インバータ回路
３２Ｕｐ、３２Ｖｐ、３２Ｕｎ、３２Ｖｎ 半導体素子
３２ＵｐＤ、３２ＶｐＤ、３２ＵｎＤ、３２ＶｎＤ ダイオード
３３ 直流コンデンサ
３４ 速断ヒューズ
Claims (5)
- 与えられた直流電圧を、速断ヒューズを介して単相の交流電圧に変換する複数台の単位インバータの出力を直列に接続して1相の相電圧を得るようにした３相の直列多重インバータと、
前記直列多重インバータを監視・制御するための制御装置を具備し、
前記制御装置は、
前記単位インバータのうち何れかの単位インバータの速断ヒューズが溶断して故障するか、又は単位インバータのインバータ回路を構成する何れかの半導体素子がオープン故障したことを検出したとき、
当該故障した単位インバータのインバータ回路を構成する全ての半導体素子のゲートにオン信号を与えるバイパス運転指令を出力して前記直列多重インバータを再起動することを特徴とする電力変換装置。 - 前記制御装置は、
前記故障した単位インバータを有する相以外の他の２相の一部または全部の単位インバータに対し、３相の電圧がバランスするようなバランス運転指令を出力して前記直列多重インバータを再起動することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。 - 前記バランス運転指令は、
各相１台の単位インバータのインバータ回路を構成する正側の半導体素子にオン信号を、負側の半導体素子にオフ信号を与えることを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。 - 前記バランス運転指令は、
各相１台の単位インバータのインバータ回路を構成する負側の半導体素子にオン信号を、正側の半導体素子にオフ信号を与えることを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。 - 前記バランス運転指令は、
各相１台の単位インバータのインバータ回路を構成する全ての半導体素子にオン信号を、を与えることを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。
Priority Applications (1)
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| PCT/JP2016/083549 WO2018087891A1 (ja) | 2016-11-11 | 2016-11-11 | 電力変換装置 |
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ID=62109492
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6689472B1 (ja) * | 2019-06-12 | 2020-04-28 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
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-
2016
- 2016-11-11 WO PCT/JP2016/083549 patent/WO2018087891A1/ja active Application Filing
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