WO2023047986A1 - 電力変換装置 - Google Patents

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WO2023047986A1
WO2023047986A1 PCT/JP2022/033892 JP2022033892W WO2023047986A1 WO 2023047986 A1 WO2023047986 A1 WO 2023047986A1 JP 2022033892 W JP2022033892 W JP 2022033892W WO 2023047986 A1 WO2023047986 A1 WO 2023047986A1
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WO
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phase
circuit unit
bus bar
power conversion
power
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Application number
PCT/JP2022/033892
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English (en)
French (fr)
Inventor
淳史 細川
祥平 東谷
翔太 佐藤
基 豊田
亮 竹井
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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    • 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

Definitions

  • the present disclosure relates to a power converter.
  • a power converter that includes a plurality of semiconductor elements connected in parallel and a bus bar.
  • the semiconductor element is, for example, an insulated gate bipolar transistor (IGBT).
  • the bus bar connects each semiconductor element in parallel.
  • the bus bar connects each semiconductor element to a load.
  • the load is, for example, a hoist or a motor. If there is a large difference in the impedance of the busbar from each semiconductor element to the load, it will be difficult to pass a uniform current through each semiconductor element. That is, the current flowing through each semiconductor element may be biased.
  • a three-phase power conversion device (power conversion device) described in Japanese Patent No. 5557891 (Patent Document 1) includes a plurality of semiconductor elements (first phase first power conversion circuit unit and first phase second power conversion circuit unit), cooling fins (first cooling plate) connected to each of the plurality of semiconductor elements, and bus bars (first bus bars).
  • the plurality of semiconductor elements are arranged at symmetrical positions with respect to the bus bar. This reduces the difference in the length of the busbar from each of the plurality of semiconductor elements to the load. Therefore, the difference in the inductance values of the busbars from each of the plurality of semiconductor elements to the load is reduced. Therefore, the difference in impedance between the busbars from each of the plurality of semiconductor elements to the load is reduced.
  • the busbars have a three-dimensional shape arranged so as to sandwich the cooling fins. Therefore, the busbar is long.
  • the present disclosure has been made in view of the above problems, and an object of the present disclosure is to shorten the first bus bar and to reduce the impedance of the first bus bar from the first phase first power conversion circuit unit to the load and the first It is an object of the present invention to provide a power conversion device capable of reducing the difference in impedance between a phase second power conversion circuit unit and a load of a first bus bar.
  • a power conversion device of the present disclosure includes a first phase unit group, a first bus bar, and a first cooling plate.
  • the first phase unit group includes a first phase first power conversion circuit unit and a first phase second power conversion circuit unit.
  • the first phase second power inverter circuit unit is arranged so as to be adjacent to the first phase first power inverter circuit unit.
  • the first bus bar includes a first phase first connecting portion and a first phase second connecting portion.
  • the first phase first connection section is electrically connected to the first phase first power inverter circuit unit.
  • the first phase second connection portion is electrically connected to the first phase first connection portion.
  • the first phase second connection section is electrically connected to the first phase second power inverter circuit unit.
  • the first cold plate is connected to the first phase unit group.
  • the first phase first connecting portion and the first phase second connecting portion of the first bus bar are arranged in the same plane on the side opposite to the first cooling plate with respect to the first phase unit group.
  • the first phase first connection portion and the first phase second connection portion of the first bus bar are on the same plane on the side opposite to the first cooling plate with respect to the first phase unit group. placed inside. Therefore, the first bus bar can be shortened, and the impedance of the first bus bar from the first phase first power conversion circuit unit to the load and the impedance of the first bus bar from the first phase second power conversion circuit unit to the load The difference with impedance can be reduced.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of a power converter according to Embodiment 1;
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing a configuration of a first phase first power conversion circuit unit, a first cooling plate and bolts of the power converter according to Embodiment 1;
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a configuration of a power conversion device according to a modification of Embodiment 1;
  • 1 is a perspective view schematically showing the configuration of an elevator control panel to which the power converter according to Embodiment 1 is applied;
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the internal configuration of an elevator control panel to which the power converter according to Embodiment 1 is applied;
  • FIG. 1 is a circuit diagram schematically showing the configuration of a power converter according to Embodiment 1;
  • FIG. FIG. 2 is a circuit diagram schematically showing the configuration of a power conversion device according to a first comparative example;
  • FIG. 7 is a perspective view schematically showing the configuration of a power conversion device according to Embodiment 2;
  • FIG. 11 is a front view schematically showing the configuration of a conductor portion of a power conversion device according to Embodiment 3;
  • FIG. 8 is a perspective view schematically showing the configuration of a power conversion device according to another modification of Embodiment 1;
  • FIG. 2 is a side view schematically showing the general layout of a control panel
  • 1 is a side view schematically showing the layout of an elevator control panel to which the power converter according to Embodiment 1 is applied
  • FIG. FIG. 11 is a perspective view schematically showing the configuration of a power converter according to Embodiment 4
  • 10A and 10B are a front view and a side view schematically showing a configuration of an in-phase bus bar of a power converter according to Embodiment 4;
  • Embodiment 1 The configuration of a power converter 100 according to Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
  • FIG. The power conversion device 100 is configured as a three-phase power conversion device. As will be described later, the power converter 100 according to the present embodiment can be applied to a control panel for elevators.
  • the power converter 100 mainly includes a first phase unit group 1U, a first bus bar 2U, and a first cooling plate 4U.
  • power converter 100 includes second phase unit group 1V, third phase unit group 1W, second bus bar 2V, third bus bar 2W, fourth bus bar 3U, and fifth bus bar 3V.
  • the bolt 6 is indicated by a double circle for convenience of explanation.
  • the first phase unit group 1U, second phase unit group 1V and third phase unit group 1W are configured to perform input and output of U phase, V phase and W phase, respectively.
  • the first phase unit group 1U, the second phase unit group 1V and the third phase unit group 1W have the same shape.
  • the first to sixth bus bars 2U to 3W have the same shape.
  • the first cooling plate 4U, the second cooling plate 4V and the third cooling plate 4W have the same shape.
  • the first phase unit group 1U includes a first phase first power inverter circuit unit 1U1 and a first phase second power inverter circuit unit 1U2.
  • the first phase unit group 1U may be configured in parallel with a first phase first power inverter circuit unit 1U1 and a first phase second power inverter circuit unit 1U2.
  • the first phase unit group 1U may further include a first phase third power inverter circuit unit 1U3.
  • the first phase unit group 1U is configured as three parallel units of a first phase first power conversion circuit unit 1U1, a first phase second power conversion circuit unit 1U2, and a first phase third power conversion circuit unit 1U3.
  • each of the first-phase first power inverter circuit unit 1U1 to the first-phase third power inverter circuit unit 1U3 is configured as a one-phase, one-parallel power inverter circuit unit.
  • each power inverter circuit unit of the first phase unit group 1U has the same shape as each other.
  • the first-phase second power inverter circuit unit 1U2 is arranged so as to be adjacent to the first-phase first power inverter circuit unit 1U1.
  • the first-phase third power inverter circuit unit 1U3 is arranged on the side opposite to the first-phase first power inverter circuit unit 1U1 with respect to the first-phase second power inverter circuit unit 1U2. are placed next to each other.
  • the first-phase first power inverter circuit unit 1U1, the first-phase second power inverter circuit unit 1U2, and the first-phase third power inverter circuit unit 1U3 are arranged adjacent to each other in this order.
  • the direction in which the first phase first power inverter circuit unit 1U1 and the first phase second power inverter circuit unit 1U2 are arranged is the first direction DR1.
  • a direction in which a first input-side semiconductor module 1U11 and a first output-side semiconductor module 1U12, which will be described later, are arranged is a second direction DR2.
  • the direction in which the first phase unit group 1U and the first cooling plate 4U are superimposed is the third direction DR3.
  • First direction DR1, second direction DR2 and third direction DR3 intersect each other.
  • first direction DR1, second direction DR2 and third direction DR3 are orthogonal to each other.
  • the first phase first power conversion circuit unit 1U1 includes a first input side semiconductor module 1U11, a first output side semiconductor module 1U12, a first phase first capacitor 1U13, and a first phase first substrate 1U14.
  • the first-phase first power conversion circuit unit 1U1 consists of the first input-side semiconductor module 1U11, the first-phase first capacitor 1U13, and the first output-side semiconductor module 1U12, or the first output-side semiconductor module 1U12, the first-phase first power conversion circuit unit 1U1.
  • 1 capacitor 1U13 and first input side semiconductor module 1U11 are configured to flow current in order.
  • the input-side semiconductor modules of each power conversion circuit unit have the same shape.
  • the output-side semiconductor modules of each power conversion circuit unit have the same shape.
  • the capacitors of each power conversion circuit unit have the same shape.
  • the substrates of each power inverter circuit unit have the same shape.
  • the first output side semiconductor module 1U12 is electrically connected to the first input side semiconductor module 1U11 via the first phase first capacitor 1U13.
  • the first phase first capacitor 1U13 is electrically connected to the first input side semiconductor module 1U11.
  • the first phase first capacitor 1U13 is mounted on the first phase first substrate 1U14. Therefore, the first phase first capacitor 1U13 is mounted on the substrate.
  • the first input-side semiconductor module 1U11 and the first output-side semiconductor module 1U12 are configured by, for example, a 2-in-1 package in which two insulated gate bipolar transistors (IGBT) are built in one package.
  • the first input side semiconductor module 1U11 and the first output side semiconductor module 1U12 are not limited to the 2in1 package, and a 1in1 package or the like may be used. In this case, each package is connected by, for example, a bus bar.
  • the first input-side semiconductor module 1U11 and the first output-side semiconductor module 1U12 may be composed of metal oxide semiconductor field effect transistors (MOSFETs) or transistors.
  • MOSFETs metal oxide semiconductor field effect transistors
  • the types of the first phase first capacitor 1U13 are, for example, film capacitors and electrolytic capacitors.
  • the type of the first phase first capacitor 1U13 may be appropriately determined according to the application.
  • a plurality of capacitors connected in series or in parallel may be mounted on the first phase first substrate 1U14.
  • the first phase first capacitor 1U13 is mounted on the first phase first substrate 1U14 by soldering, for example.
  • the first phase first substrate 1U14 is fixed to the first input side semiconductor module 1U11 and the first output side semiconductor module 1U12 by through holes and male screws provided in the substrate.
  • a through hole of the first phase first substrate 1U14 may be used as the through hole. It may be fixed to the first input side semiconductor module 1U11 and the first output side semiconductor module 1U12 by terminals connected to the first phase first substrate 1U14.
  • the terminals are made of metal having high electrical conductivity, such as copper (Cu) and aluminum (Al).
  • the first phase first substrate 1U14 is, for example, a printed circuit board.
  • the first phase first substrate 1U14 may be, for example, a laminate busbar in which a busbar and an insulating film are combined.
  • the first phase first capacitor 1U13 mounted on the first phase first substrate 1U14 may interfere with the base portion 41 of the first cooling plate 4U.
  • a spacer may be arranged between the first phase first substrate 1U14 and the first input side semiconductor module 1U11 or the first output side semiconductor module 1U12.
  • the distance between the first phase first substrate 1U14 and the base portion 41 of the first cooling plate 4U can be increased, and interference between the first phase first substrate 1U14 and the first cooling plate 4U can be suppressed. .
  • the first input side semiconductor module 1U11, the first phase first capacitor 1U13 and the first output side semiconductor module 1U12 are arranged along the first cooling plate 4U.
  • the first input side semiconductor module 1U11, the first phase first capacitor 1U13 and the first output side semiconductor module 1U12 are arranged in a straight line on one side of the first cooling plate 4U.
  • first input side semiconductor module 1U11, first phase first capacitor 1U13 and first output side semiconductor module 1U12 are connected along second direction DR2.
  • first input side semiconductor module 1U11, first phase first capacitor 1U13 and first output side semiconductor module 1U12 are arranged on a straight line along second direction DR2.
  • the second phase unit group 1V is arranged so as to be adjacent to the first phase unit group 1U along the first direction DR1.
  • the second phase unit group 1V includes a second phase first power inverter circuit unit 1V1, a second phase second power inverter circuit unit 1V2, and a second phase third power inverter circuit unit 1V3.
  • the second phase unit group 1V is three parallel.
  • the second phase first power inverter circuit unit 1V1 is arranged so as to be adjacent to the first phase unit group 1U.
  • the second phase second power inverter circuit unit 1V2 is arranged on the opposite side of the second phase first power inverter circuit unit 1V1 from the first phase unit group 1U along the first direction DR1.
  • the second-phase third power inverter circuit unit 1V3 is arranged on the opposite side of the second-phase first power inverter circuit unit 1V1 with respect to the second-phase second power inverter circuit unit 1V2 along the first direction DR1.
  • the third phase unit group 1W is arranged so as to be adjacent to the second phase unit group 1V along the first direction DR1.
  • the third phase unit group 1W includes a third phase first power inverter circuit unit 1W1, a third phase second power inverter circuit unit 1W2, and a third phase third power inverter circuit unit 1W3.
  • the third phase unit group 1W is three parallel.
  • the third-phase first power inverter circuit unit 1W1 is arranged on the opposite side of the second-phase unit group 1V from the first-phase unit group 1U along the first direction DR1.
  • the third-phase second power inverter circuit unit 1W2 is arranged on the side opposite to the second-phase unit group 1V with respect to the third-phase first power inverter circuit unit 1W1 along the first direction DR1.
  • the third phase third power inverter circuit unit 1W3 is arranged on the side opposite to the third phase first power inverter circuit unit 1W1 with respect to the third phase second power inverter circuit unit 1W2 along the first direction DR1.
  • the conversion circuit unit 1V2, the second phase third power conversion circuit unit 1V3, the third phase first power conversion circuit unit 1W1, the third phase second power conversion circuit unit 1W2, and the third phase third power conversion circuit unit 1W3 are They are arranged in this order along the first direction DR1.
  • the first-phase first power inverter circuit unit 1U1, the first-phase second power inverter circuit unit 1U2, the second-phase first power inverter circuit unit 1V1, and the second-phase second power inverter circuit unit 1V2 are connected to the first They are arranged in this order along the direction DR1.
  • the first phase second power inverter circuit unit 1U2, the first phase third power inverter circuit unit 1U3, the second phase first power inverter circuit unit 1V1, the second phase second power inverter circuit unit 1V2, the second phase The third power conversion circuit unit 1V3, the third phase first power conversion circuit unit 1W1, the third phase second power conversion circuit unit 1W2, and the third phase third power conversion circuit unit 1W3 are connected to the first input side semiconductor module 1U11. It has the same input side semiconductor module and the same output side semiconductor module as the first output side semiconductor module 1U12. In this case, the structure of each power conversion circuit unit can be made common. Therefore, the manufacturing cost of the power conversion device 100 can be reduced by standardizing the manufacturing and assembly work of each power conversion circuit unit.
  • the power conversion device 100 Since the power conversion device 100 is a three-phase power conversion device, the power conversion device 100 includes at least three power conversion circuit units. In this embodiment, the power conversion device 100 is a three-phase three-parallel power conversion device, so the power conversion device 100 includes nine power conversion circuit units. When the power conversion device 100 is a three-phase two-parallel power conversion device, the power conversion device 100 includes six power conversion circuit units.
  • Each power conversion circuit unit of each phase unit group includes an input-side semiconductor module, an output-side semiconductor module, and a capacitor.
  • Each of the input-side semiconductor module and the output-side semiconductor module is configured as a 2-in-1 package in which two IGBT modules are mounted in one package.
  • the first bus bar 2U to the sixth bus bar 3W are bus bars for inputting and outputting electric current.
  • the first to third busbars 2U to 2W are input-side busbars.
  • the fourth bus bar 3U to the sixth bus bar 3W are bus bars on the output side.
  • the first busbar 2U to the third busbar 2W are the main power supply side busbars, and the fourth busbar 3U to the sixth busbar 3W. is the hoist side bus bar.
  • the first to sixth bus bars 2U to 3W are arranged on the same plane.
  • the first bus bar 2U is arranged only on the side opposite to the first cooling plate 4U with respect to the first phase unit group 1U.
  • the first bus bar 2U is arranged in the same plane on the side opposite to the first cooling plate 4U with respect to the first phase unit group 1U.
  • first bus bar 2U is configured as a flat plate, mounting of first bus bar 2U is easier than when first bus bar 2U is configured three-dimensionally.
  • first bus bar 2U has a shape that is line-symmetrical with respect to second direction DR2.
  • the first bus bar 2U electrically connects the first phase first power inverter circuit unit 1U1 to the first phase second power inverter circuit unit 1U2.
  • the first bus bar 2U electrically connects the first phase first power inverter circuit unit 1U1, the first phase second power inverter circuit unit 1U2 and the third phase unit group 1W to each other.
  • the first bus bar 2U includes a first phase first connection portion 2U1, a first phase second connection portion 2U2, and a first phase third connection portion 2U3.
  • the first phase first connection section 2U1 is electrically connected to the first phase first power inverter circuit unit 1U1.
  • the first phase second connection portion 2U2 is electrically connected to the first phase first connection portion 2U1.
  • the first phase second connection section 2U2 is electrically connected to the first phase second power inverter circuit unit 1U2.
  • the first phase third connection portion 2U3 is electrically connected to the first phase second connection portion 2U2.
  • the first phase third connection section 2U3 is electrically connected to the first phase third power inverter circuit unit 1U3.
  • the first phase first connection portion 2U1 and the first phase second connection portion 2U2 of the first bus bar 2U are arranged on the same plane on the side opposite to the first cooling plate 4U with respect to the first phase unit group 1U.
  • the plane mentioned above is a virtual plane formed by the first direction DR1 and the second direction DR2.
  • the first phase first connection portion 2U1, the first phase second connection portion 2U2, and the first phase third connection portion 2U3 are arranged in the same plane on the opposite side of the first phase unit group 1U as the first cooling plate 4U. are placed in The first phase first connection portion 2U1, the first phase second connection portion 2U2, and the first phase third connection portion 2U3 are arranged only on one side of the first cooling plate 4U.
  • the first phase first connection portion 2U1, the first phase second connection portion 2U2, and the first phase third connection portion 2U3 are arranged only on the opposite side of the first phase unit group 1U from the first cooling plate 4U. ing.
  • a first input side terminal 2U0 is provided on the first bus bar 2U.
  • An electric wire or a busbar connected to a component such as an input reactor is connected to the first input side terminal 2U0.
  • the shortest distance to the third phase input side semiconductor module 1U31 is longer than the shortest distance from the first input side terminal 2U0 to the first phase second input side semiconductor module 1U21 via the first phase second connection portion 2U2.
  • First-phase first connection portion 2U1 and first-phase third connection portion 2U3 have larger dimensions in first direction DR1 than first-phase second connection portion 2U2.
  • the resistance value from the first input side terminal 2U0 to the first input side semiconductor module 1U11, the resistance value from the first input side terminal 2U0 to the first phase second input side semiconductor module 1U21, and the first input side terminal 2U0 to the first phase third input side semiconductor module 1U31 can be made equal to each other.
  • the second bus bar 2V electrically connects the second phase first power conversion circuit unit 1V1 to the second phase second power conversion circuit unit 1V2.
  • the second bus bar 2V electrically connects the second-phase first power inverter circuit unit 1V1, the second-phase second power inverter circuit unit 1V2, and the second-phase third power inverter circuit unit 1V3 to each other.
  • the second bus bar 2V includes a second phase first connection portion 2V1, a second phase second connection portion 2V2, and a second phase third connection portion 2V3.
  • the second phase first connection section 2V1 is electrically connected to the second phase first power inverter circuit unit 1V1.
  • the second phase second connection portion 2V2 is electrically connected to the second phase first connection portion 2V1.
  • the second phase second connection portion 2V2 is electrically connected to the second phase second power inverter circuit unit 1V2.
  • the second phase third connection portion 2V3 is electrically connected to the second phase second connection portion 2V2.
  • the second phase third connection section 2V3 is electrically connected to the second phase third power conversion circuit unit 1V3.
  • the second phase first connection portion 2V1 and the second phase second connection portion 2V2 of the second bus bar 2V are arranged on the same plane on the side opposite to the second cooling plate 4V with respect to the second phase unit group 1V.
  • the second phase first connection portion 2V1, the second phase second connection portion 2V2, and the second phase third connection portion 2V3 are in the same plane on the side opposite to the second cooling plate 4V with respect to the second phase unit group 1V.
  • the second phase first connection portion 2V1, the second phase second connection portion 2V2, and the second phase third connection portion 2V3 are arranged only on one side of the second cooling plate 4V.
  • the second phase first connection portion 2V1, the second phase second connection portion 2V2, and the second phase third connection portion 2V3 are arranged only on the side opposite to the second cooling plate 4V with respect to the second phase unit group 1V. ing.
  • the third bus bar 2W electrically connects the third phase first power inverter circuit unit 1W1 to the third phase second power inverter circuit unit 1W2.
  • the third bus bar 2W electrically connects the third-phase first power inverter circuit unit 1W1, the third-phase second power inverter circuit unit 1W2, and the third-phase third power inverter circuit unit 1W3 to each other.
  • the third bus bar 2W includes a third phase first connection portion 2W1, a third phase second connection portion 2W2, and a third phase third connection portion 2W3.
  • the third phase first connection portion 2W1 is electrically connected to the third phase first power inverter circuit unit 1W1.
  • the third phase second connection portion 2W2 is electrically connected to the third phase first connection portion 2W1.
  • the third-phase second connection portion 2W2 is electrically connected to the third-phase second power inverter circuit unit 1W2.
  • the third phase third connection portion 2W3 is electrically connected to the third phase second connection portion 2W2.
  • the third phase third connection portion 2W3 is electrically connected to the third phase third power inverter circuit unit 1W3.
  • the third phase first connection portion 2W1 and the third phase second connection portion 2W2 of the third bus bar 2W are arranged on the same plane on the side opposite to the third cooling plate 4W with respect to the third phase unit group 1W.
  • the third phase first connection portion 2W1, the third phase second connection portion 2W2, and the third phase third connection portion 2W3 are arranged in the same plane on the side opposite to the third cooling plate 4W with respect to the third phase unit group 1W. are placed in The third phase first connection portion 2W1, the third phase second connection portion 2W2 and the third phase third connection portion 2W3 are arranged only on one side of the third cooling plate 4W.
  • the third phase first connection portion 2W1, the third phase second connection portion 2W2, and the third phase third connection portion 2W3 are arranged only on the side opposite to the third cooling plate 4W with respect to the third phase unit group 1W. ing.
  • the first bus bar 2U electrically connects the first phase first power conversion circuit unit 1U1, the first phase second power conversion circuit unit 1U2, and the third phase unit group 1W on the input side.
  • the second bus bar 2V electrically connects the second phase first power inverter circuit unit 1V1, the second phase second power inverter circuit unit 1V2, and the second phase third power inverter circuit unit 1V3 on the input side.
  • the third bus bar 2W electrically connects the third phase first power inverter circuit unit 1W1, the third phase second power inverter circuit unit 1W2, and the third phase third power inverter circuit unit 1W3 on the input side. .
  • the fourth bus bar 3U electrically connects the first phase first power inverter circuit unit 1U1, the first phase second power inverter circuit unit 1U2 and the third phase unit group 1W to each other on the output side.
  • the fifth bus bar 3V electrically connects the second phase first power inverter circuit unit 1V1, the second phase second power inverter circuit unit 1V2, and the second phase third power inverter circuit unit 1V3 to each other on the output side.
  • the sixth bus bar 3W electrically connects the third phase first power inverter circuit unit 1W1, the third phase second power inverter circuit unit 1W2, and the third phase third power inverter circuit unit 1W3 on the output side.
  • the conductor portion 5 includes an intraphase busbar 51 , an interphase busbar 52 , a first connection member 53 and a second connection member 54 .
  • the intra-phase bus bar 51 electrically connects the first phase first power inverter circuit unit 1U1 to the first phase second power inverter circuit unit 1U2.
  • the intra-phase bus bar 51 electrically connects the first phase third power inverter circuit unit 1U3 to the first phase second power inverter circuit unit 1U2.
  • the intra-phase bus bar 51 includes a first input side intra-phase bus bar 511, a first phase second input side intra-phase bus bar 512, a first output side intra-phase bus bar 513, a first phase second output side phase inner bus bar 514 .
  • the first input side intra-phase bus bar 511 electrically connects the first input side semiconductor module 1U11 to the first phase second input side semiconductor module 1U21.
  • the first phase second input side intra-phase bus bar 512 electrically connects the first phase third input side semiconductor module 1U31 to the first phase second input side semiconductor module 1U21.
  • the first output side intra-phase bus bar 513 electrically connects the first output side semiconductor module 1U12 to the first phase second output side semiconductor module 1U22.
  • the first phase second output side intra-phase bus bar 514 electrically connects the first phase third output side semiconductor module 1U32 to the first phase second output side semiconductor module 1U22.
  • the first input side internal phase bus bar 511 has the same shape as the first phase second input side internal phase bus bar 512 .
  • the first output side internal phase bus bar 513 has the same shape as the first phase second output side internal phase bus bar 514 .
  • the first input side inner phase bus bar 511, the first phase second input side inner phase bus bar 512, the first output side inner phase bus bar 513, and the first phase second output side inner phase bus bar 514 have the same shape. have.
  • each intra-phase bus bar 51 is connected to one terminal per semiconductor module. That is, each intra-phase bus bar 51 is connected to one terminal of each semiconductor module. As shown in FIG. 10, each in-phase bus bar 51 may be shaped to be connectable to the other terminal of each semiconductor module by extending the outer portion. For example, in the first input-side semiconductor module 1U11, the first input-side semiconductor module 1U11 includes two terminals. Each intra-phase bus bar 51 is connected to each terminal. As an effect of this, the conduction resistance from each semiconductor module to each interphase bus bar 52 is reduced, and the heat generated in each semiconductor module is equalized. In addition, in the case of this shape, it becomes impossible to make all the in-phase bus bars 51 the same shape.
  • the interphase bus bar 52 electrically connects the first phase first power conversion circuit unit 1U1 and the first phase second power conversion circuit unit 1U2 to the second phase unit group 1V.
  • Interphase bus bar 52 electrically connects first phase unit group 1U, second phase unit group 1V, and third phase unit group 1W to each other.
  • the interphase busbar 52 includes a first connection point 520 .
  • a first connection point 520 is electrically connected to each capacitor.
  • the first phase first power inverter circuit unit 1U1, the first phase second power inverter circuit unit 1U2 and the first phase third power inverter circuit unit 1U3 are connected to the intra-phase bus bar 51 and the first connection member. 53.
  • the shortest distance from the first phase first power inverter circuit unit 1U1 to the first connection point 520 is equal to the shortest distance from the first phase second power inverter circuit unit 1U2 to the first connection point 520.
  • the shortest distance from the first phase first power inverter circuit unit 1U1 to the first connection point 520 is equal to the shortest distance from the first phase third power inverter circuit unit 1U3 to the first connection point 520.
  • the phase-to-phase busbar 52 includes an input-side phase-to-phase busbar 521 and an output-side phase-to-phase busbar 522 .
  • Input side interphase bus bar 521 electrically connects first phase unit group 1U, second phase unit group 1V and third phase unit group 1W to each other on the input side.
  • Output-side interphase bus bar 522 electrically connects first phase unit group 1U, second phase unit group 1V, and third phase unit group 1W to each other on the output side.
  • the input side interphase busbar 521 has the same shape as the output side interphase busbar 522 .
  • the first connection member 53 connects the first input side intra-phase bus bar 511 and the first phase second input side intra-phase bus bar 512 to the input side inter-phase bus bar 521 .
  • the second connection member 54 connects the first output side intra-phase bus bar 513 and the first phase second output side intra-phase bus bar 514 to the output side inter-phase bus bar 522 .
  • the first connection member 53 and the second connection member 54 have a three-branched shape.
  • the shortest distance from the first phase first power inverter circuit unit 1U1 to the first connection point 520 via the first connection member 53 is the first distance from the first phase second power inverter circuit unit 1U2 to the first connection point 520. It is equal to the shortest distance via connecting member 53 .
  • the shortest distance from the first phase first power inverter circuit unit 1U1 to the first connection point 520 via the first connection member 53 is from the first phase third power inverter circuit unit 1U3 to the first connection point 520. is equal to the shortest distance via the first connecting member 53 of .
  • the intra-phase bus bar 51 and the inter-phase bus bar 52 may be connected to the terminal portions of the first connecting member 53 or the second connecting member 54 by, for example, fastening together.
  • the material of the conductor portion 5 is, for example, copper (Cu), aluminum (Al), brass, or alloys thereof.
  • the dimension (length) of the conductor portion 5 in the first direction DR1 is, for example, 100 mm or more and 1000 mm or less.
  • the dimension (width) of the conductor portion 5 in the second direction DR2 is, for example, 10 mm or more and 150 mm or less.
  • the dimension (thickness) of the conductor portion 5 in the third direction DR3 is, for example, 0.5 mm or more and 20 mm. If the number of parallel power conversion devices 100 is large, the dimensions of the conductor part 5 can be even larger.
  • the shape of in-phase bus bar 51 and inter-phase bus bar 52 is not limited to a linear shape. Intra-phase bus bar 51 and inter-phase bus bar 52 may be bent wholly or partially in consideration of ease of mounting in control panel 200 . In addition, as described later, the conductor portion 5 may be configured by a printed circuit board.
  • the power converter 100 further includes a plurality of bolts 6 and nuts (not shown).
  • Each of the plurality of bolts 6 is arranged on the opposite side of the conductor portion 5 from the first cooling plate 4U.
  • the multiple nuts are fixed by caulking, for example. Caulking improves ease of assembly (assemblability) and ease of maintenance (maintainability).
  • the conductor portion 5 is fixed to the first phase unit group 1U with a plurality of bolts 6 and a plurality of nuts.
  • In-phase bus bar 51 is connected to inter-phase bus bar 52 by a plurality of bolts 6 and a plurality of nuts.
  • a groove to which the bolt 6 can be fastened may be provided as a substitute for the nut.
  • the intra-phase bus bar 51 and the inter-phase bus bar 52 are connected to the first connecting member 53 or the second connecting member 54 at their connecting portions. If there is an oxide film and dirt on the connecting portion, or if the connecting portion has a low degree of flatness, the contact resistance of the connecting portion increases, which can cause uneven temperature rise. For this reason, preferably, the connecting portion of the conductor portion 5 is plated. If the connecting portion is not plated, it is desirable to polish the connecting portion by rubbing it with a metal brush or the like before connecting. In this case, by applying a compound or the like to the connection portion, the reliability is further improved.
  • Each of the plurality of bolts 6 is arranged on the side opposite to the first cooling plate 4U with respect to the first bus bar 2U.
  • the first bus bar 2U is fixed by a plurality of bolts 6 and a plurality of nuts to the holes provided at the ends of the first bus bar 2U and the terminals of the first phase unit group 1U, thereby forming the first phase unit group 1U. is fixed to
  • first cooling plate 4U, second cooling plate 4V, and third cooling plate 4W ⁇ Configuration of first cooling plate 4U, second cooling plate 4V, and third cooling plate 4W>
  • the first cooling plate 4U, the second cooling plate 4V and the third cooling plate 4W are arranged along the first direction DR1.
  • the material of the first cooling plate 4U, the second cooling plate 4V, and the third cooling plate 4W is, for example, aluminum (Al), copper (Cu), iron (Fe), or the like.
  • the first cooling plate 4U is connected to the first phase unit group 1U.
  • the first cooling plate 4U is connected to the first phase unit group 1U along the third direction DR3.
  • the first cooling plate 4U is configured as a heat sink.
  • the first cooling plate 4U includes a base portion 41 and a plurality of fin portions 42.
  • a first phase unit group 1U is connected to the base portion 41 .
  • the first phase unit group 1U is fixed to the base portion 41 by screws, for example.
  • the base portion 41 is connected to the first phase unit group 1U via, for example, heat dissipation grease or a heat dissipation sheet. Thereby, the heat generated in the first phase unit group 1U is diffused through the base portion 41.
  • a heat pipe (not shown) may be embedded in the base portion 41 .
  • the first phase first substrate 1U14 includes a mounting surface 14a on which the first phase first capacitor 1U13 is mounted and a facing surface 14b facing the mounting surface 14a.
  • the mounting surface 14 a faces the base portion 41 .
  • electronic components such as the first phase first capacitor 1U13 are not mounted on the facing surface 14b.
  • the facing surface 14b is flat. This can prevent the electronic component from protruding to the front side of the first phase unit group 1U. Therefore, it is possible to suppress the expansion of the mounting area in which the electronic component is mounted.
  • the plurality of fin portions 42 protrude from the base portion 41 toward the side opposite to the first phase unit group 1U with respect to the base portion 41 .
  • the base portion 41 and the plurality of fin portions 42 may be integrally molded.
  • the plurality of fin portions 42 may be connected to the base portion 41 by caulking. Cooling air is sent to the plurality of fin portions 42 by a cooling fan 7 (see FIG. 1).
  • the first cooling plate 4U includes a first input side cooling portion 4U11 and a first output side cooling portion 4U12.
  • the first input side cooling unit 4U11 is connected to the first input side semiconductor module 1U11.
  • the first output side cooling unit 4U12 is connected to the first output side semiconductor module 1U12.
  • the first input side cooling section 4U11 is configured as a separate body from the first output side cooling section 4U12.
  • the first input-side cooling unit 4U11 and the first output-side cooling unit 4U12 are arranged with an interval along the second direction DR2.
  • the first input side cooling section 4U11 has dimensions different from those of the first output side cooling section 4U12.
  • the dimension in the second direction DR2 of the first phase first cooling section is different from the dimension of the first phase second cooling section.
  • the dimensions of the first phase first cooling section and the first phase second cooling section are determined according to the heat generated in the first input side semiconductor module 1U11 and the first output side semiconductor module 1U12.
  • the dimension of the first phase first cooling section in the second direction DR2 is It is smaller than the dimension in the second direction DR2 of the first phase second cooling section.
  • the first-phase first cooling section and the first-phase second cooling section may differ in dimension in the third direction DR3, and may differ in the type of cooler. If the heat generated in the first input side semiconductor module 1U11 is the same as the heat generated in the first output side semiconductor module 1U12, the first input side cooling section 4U11 is the same as the first output side cooling section 4U12. It is desirable to have dimensions of
  • the heat generated in the first input side semiconductor module 1U11 and the first output side semiconductor module 1U12 is diffused through the base portion 41 and the plurality of fin portions 42 .
  • a cooling fan 7 is arranged on one side of the first cooling plate 4U.
  • the multiple fin portions 42 are cooled by the cooling fan 7 .
  • Heat is transported from one side of the first cooling plate 4U to the other side by the cooling fan 7 .
  • the cooling fan 7 is configured to cool the first cooling plate 4U along the second direction DR2.
  • An intake-side wind tunnel 81 and an exhaust-side wind tunnel 82 may be arranged on one side and the other side of the first cooling plate 4U, respectively.
  • the cooling fan 7 may include a first fan section and a second fan section.
  • the first fan section may be arranged on one side and the second fan section may be arranged on the other side.
  • the second cooling plate 4V is connected to the second phase unit group 1V.
  • the third cooling plate 4W is connected to the third phase unit group 1W.
  • Power converter 100 may include a first cooling fan, a second cooling fan, and a third cooling fan.
  • the first cooling fan, the second cooling fan, and the third cooling fan are configured to cool the first cooling plate 4U, the second cooling plate 4V, and the third cooling plate 4W, respectively.
  • each of input side inter-phase bus bar 521 and output side inter-phase bus bar 522 is arranged on one side of first input side inter-phase bus bar 511 and first output side inter-phase bus bar 513, respectively.
  • control panel 200 for elevator to which power converter 100 is applied As shown in FIGS. 4 and 5, the power converter 100 of this embodiment is applied to, for example, a control panel 200 for an elevator.
  • the elevator includes a car, a control panel 200 for the elevator, and a hoist (motor).
  • a control panel 200 for an elevator includes a power converter 100 , a housing 201 and a door 202 .
  • the power conversion device 100 is housed inside a housing 201 .
  • the door 202 is configured to open and close with respect to the housing 201 .
  • the car is configured to move within the hoistway.
  • a machine room is arranged above the hoistway.
  • a control panel 200 for an elevator is located in the hoistway or machine room.
  • the elevator control panel 200 is configured to receive three-phase AC power from a main power supply (commercial power supply) or the like supplied to the building where the elevator is installed.
  • the elevator control panel 200 is configured to convert the received three-phase AC power by the power converter 100 . This forms a power waveform for driving the elevator hoist (motor).
  • the control panel 200 for the elevator is configured to return regenerative power generated in the hoisting machine to mains power.
  • FIG. 6 is a circuit diagram showing the circuit configuration of the main circuit portion of the power converter 100 used in the elevator control panel.
  • the components of the first phase first power inverter circuit unit 1U1 are surrounded by dashed lines.
  • Components of the first-phase second power inverter circuit unit 1U2 are surrounded by a dashed line.
  • Components of the first-phase third power inverter circuit unit 1U3 are surrounded by a chain double-dashed line.
  • the first phase unit group 1U includes a main circuit having a pair of inverter circuit and converter circuit.
  • the main power supply PW is configured to supply three-phase AC power to the hoist M of the elevator control panel.
  • Three-phase AC power is supplied to the power conversion device 100 via an input reactor R1.
  • the power converter 100 is internally configured to convert the waveform of three-phase AC power by a first phase unit group 1U, a second phase unit group 1V, and a third phase unit group 1W.
  • the first-phase first power conversion circuit unit 1U1 and the first-phase second power conversion circuit unit 1U2 function as a converter circuit and an inverter circuit, respectively. Function. That is, when the hoisting machine M is operated by the three-phase AC power of the main power supply PW, the power conversion circuit unit on the input side and the power conversion circuit unit on the output side function as a converter circuit and an inverter circuit.
  • the power conversion device 100 supplies the three-phase AC power converted in each power conversion circuit unit to the hoisting machine via the output reactor R2.
  • the power conversion device 100 When the regenerative power generated from the hoist M is returned to the main power supply PW, the power conversion device 100 operates in a manner opposite to that described above. That is, when regenerative power generated from the hoist M is returned to the main power supply PW, the first-phase first power conversion circuit unit 1U1 and the first-phase second power conversion circuit unit 1U2 are connected to the inverter circuit and the converter circuit, respectively. function as That is, when the regenerated power generated from the hoist is returned to the main power supply, the power conversion circuit unit on the input side and the power conversion circuit unit on the output side function as an inverter circuit and a converter circuit. The power conversion device 100 returns the regenerated power generated from the hoist M to the main power supply PW via the input reactor R1.
  • the first phase first capacitor 1U13, the first phase second capacitor 1U23, and the first phase third capacitor 1U33 are configured as smoothing capacitors. That is, the first phase first capacitor 1U13, the first phase second capacitor 1U23, and the first phase third capacitor 1U33 are configured to smooth the three-phase AC power that has passed through the converter circuit.
  • Input-side electrodes of the capacitors of the first phase unit group 1U, the second phase unit group 1V, and the third phase unit group 1W are electrically connected to each other.
  • Output-side electrodes of the capacitors of the first phase unit group 1U, the second phase unit group 1V, and the third phase unit group 1W are electrically connected to each other. Thereby, each capacitor is kept at the same potential.
  • the number of parallel power converters 100 may be determined as appropriate.
  • the power conversion device 100 With 2 parallels or 4 or more parallels is realized. Thereby, the capacity of the power conversion device 100 can be appropriately determined.
  • the power conversion device 100 is applied to an elevator control panel, but the power conversion device 100 can also be applied to other uses such as a general-purpose inverter or an air conditioner inverter.
  • first phase first connection portion 2U1 and the first phase second connection portion 2U2 of the first bus bar 2U are connected to the first phase unit. It is arranged in the same plane on the side opposite to the first cooling plate 4U with respect to the group 1U. Therefore, first bus bar 2U can be made shorter than when first bus bar 2U is arranged to sandwich first cooling plate 4U.
  • the distance of the first bus bar 2U from the first phase first power conversion circuit unit 1U1 to the load (hoisting machine) and the distance from the first phase second power conversion circuit unit 1U2 to the load The difference from the distance of the first bus bar 2U to . That is, the distance from the first input side terminal 2U0 to the first phase first connection portion 2U1, the distance from the first input side terminal 2U0 to the first phase second connection portion 2U2, and the distance from the first phase third connection portion 2U3
  • the difference in length can be reduced.
  • the resistance value and inductance value of the first bus bar 2U of the present embodiment are, for example, a fraction of the resistance value and inductance value of the components of the first phase unit group 1U. Therefore, the resistance value and the inductance value of the first bus bar 2U have little effect on the shunting performance, so that uniform shunting performance can be obtained in actual use.
  • the heat generation of the semiconductor elements of each semiconductor module can be made uniform.
  • the first phase first connection portion 2U1 and the first phase second connection portion 2U2 of the first bus bar 2U are located on the side opposite to the first cooling plate 4U with respect to the first phase unit group 1U. are arranged in the same plane at Therefore, the shape of the first bus bar 2U can be made simpler than when the first bus bar 2U extends on both sides of the first cooling plate 4U, and the size and weight of the first bus bar 2U can be reduced. be able to. Thereby, the manufacturability of the first bus bar 2U can be improved. Therefore, the manufacturing cost of the first bus bar 2U can be reduced. Therefore, the manufacturing cost of the power conversion device 100 can be reduced.
  • first phase first connection portion 2U1 and the first phase second connection portion 2U2 of the first bus bar 2U are located on the side opposite to the first cooling plate 4U with respect to the first phase unit group 1U. are arranged in the same plane at Therefore, the dimension of first bus bar 2U in the depth direction (third direction DR3) can be made smaller than when first bus bar 2U extends on both sides of first cooling plate 4U. Therefore, the power conversion device 100 can be easily applied to an elevator control panel.
  • a first phase first power inverter circuit unit 1U1, a first phase second power inverter circuit unit 1U2, a second phase first power inverter circuit unit 1V1, and a second phase second power inverter circuit unit 1V2 are arranged in this order along the first direction DR1. Therefore, the first bus bar 2U does not need to straddle the second-phase first power conversion circuit unit 1V1. Therefore, the first bus bar 2U can be shortened.
  • a power converter 101 according to the first comparative example includes a fourth unit group 1A, a fifth unit group 1B, and a sixth unit group 1C.
  • the power conversion device 101 according to the first comparative example at least the second phase first power conversion circuit unit and the first phase second power conversion circuit unit of the fourth unit group 1A are provided A power conversion circuit unit is arranged.
  • the first bus bar is configured to connect the first phase first power conversion circuit unit and the first phase second power conversion circuit unit to the second phase first power conversion circuit unit. It is necessary to straddle the power conversion circuit unit. Therefore, in the power conversion device 101 according to the first comparative example, the first busbar is long. Therefore, in the power conversion device 101 according to the first comparative example, the resistance and inductance components that become the impedance of the first bus bar are large.
  • the first phase first power conversion circuit unit 1U1, the first phase second power conversion circuit unit 1U2, the second phase The first power inverter circuit unit 1V1 and the second phase second power inverter circuit unit 1V2 are arranged in this order along the first direction DR1. no need to cross. Therefore, the first bus bar 2U can be shortened.
  • the inductance value from the first input side terminal 2U0 to the first phase first connection portion 2U1, the first phase second connection portion 2U2, and the first phase third connection portion 2U3 can be reduced to can be made smaller. Therefore, even if the distances from the first input side terminal 2U0 to the first phase first connection portion 2U1, the first phase second connection portion 2U2, and the first phase third connection portion 2U3 are different and the impedances are different, Impedance differences can be made relatively small.
  • the first phase first power inverter circuit unit 1U1 As a result, for example, between the first phase first power inverter circuit unit 1U1, the first phase second power inverter circuit unit 1U2, and the first phase third power inverter circuit unit 1U3 used as the elevator control panel 200
  • the reference value of the current bias (current difference) is set to 15%, it is possible to suppress the current bias from exceeding the reference value.
  • the highest resistance value of the first bus bar 2U is set to 1/10 or less of the resistance values of the other components, and the highest inductance value of the first bus bar 2U is set to 1/3 of the inductance values of the other components. By setting the values below, the current bias can be suppressed to 15% or less.
  • the first input side terminal 2U0 can be easily connected to the first input terminal 2U0 by forming the first bus bar 2U in a line-symmetrical shape.
  • the distance to the side semiconductor module 1U11 and the distance from the first input side terminal 2U0 to the first phase second input side semiconductor module 1U21 can be made equal.
  • the impedance from the first input side terminal 2U0 to the first input side semiconductor module 1U11 can be made equal to the impedance from the first input side terminal 2U0 to the first phase second input side semiconductor module 1U21. As a result, current imbalance is suppressed.
  • the first input side terminal 2U0 to the first input side semiconductor The distance to the module 1U11, the distance from the first input side terminal 2U0 to the first phase second input side semiconductor module 1U21, and the distance from the first input side terminal 2U0 to the first phase third input side semiconductor module 1U31 are all equal. It is difficult to Specifically, the distance from the first input side terminal 2U0 to the first phase second input side semiconductor module 1U21 is equal to the distance from the first input side terminal 2U0 to the first input side semiconductor module 1U11 and the distance from the first input side terminal 2U0 to the first input side semiconductor module 1U11.
  • the inductance value has a correlation with the path length through which the current flows. Therefore, although the inductance values of the first phase first connecting portion 2U1 and the first phase third connecting portion 2U3 are larger than the inductance values of the first phase second connecting portion 2U2, the length difference is compensated for as described above. Thus, the difference in inductance values can be made relatively small.
  • the first bus bar has a three-dimensional and symmetrical shape. Thereby, the difference in the length of the first bus bar from the terminal to each semiconductor module can be reduced.
  • the cross-sectional area of only a portion of the first bus bar can be reduced.
  • the central cross-sectional area of the first bus bar can be smaller than the cross-sectional area at both ends of the first bus bar. This may cause the temperature of the first bus bar to rise unevenly.
  • the first bus bar since the first bus bar has a three-dimensional shape, the first bus bar can protrude into the air passage of the cooling fan. This may reduce the cooling efficiency of the first bus bar.
  • the first phase first connection portion 2U1 and the first phase second connection portion 2U2 of the first bus bar 2U are connected to the first It is arranged in the same plane on the side opposite to the first cooling plate 4U with respect to the one-phase unit group 1U. Therefore, the shape of the first bus bar 2U can be planar. Therefore, even when the number of power converters 100 in parallel is an odd number, it is possible to prevent the cross-sectional area of a part of the first bus bar 2U from being reduced. Moreover, it is possible to prevent the first bus bar 2U from protruding into the air passage of the cooling fan 7 . Thereby, the first bus bar 2U can be efficiently cooled. Therefore, the first cooling plate 4U and the cooling fan 7 can be made smaller.
  • the first input side semiconductor module 1U11, the first phase first capacitor 1U13 and the first output side semiconductor module 1U12 are arranged in a straight line along the first cooling plate 4U. Therefore, the dimension of the first phase first power conversion circuit unit 1U1 in the depth direction (the third direction DR3 in which the first phase unit group 1U is connected to the first cooling plate 4U) can be reduced.
  • the first phase first capacitor 1U13 is mounted on a substrate (first phase first substrate 1U14). Therefore, the first phase first power inverter circuit unit 1U1 can be made smaller than when the first phase first capacitor 1U13 is not mounted on the substrate.
  • the shortest distance from the first phase first power inverter circuit unit 1U1 to the first connection point 520 is the shortest distance from the first phase second power inverter circuit unit 1U2 to the first connection point 520. is equal to Therefore, the inductance from the first phase first power conversion circuit unit 1U1 to the first connection point 520 can be made equal to the inductance from the first phase second power conversion circuit unit 1U2 to the first connection point 520. Also, the resistance value from the first phase first power inverter circuit unit 1U1 to the first connection point 520 can be made equal to the resistance value from the first phase second power inverter circuit unit 1U2 to the first connection point 520. Therefore, the input/output current flowing through the first phase first power conversion circuit unit 1U1 can be made equal to the current flowing through the first phase second power conversion circuit unit 1U2. Therefore, the input/output current can be made uniform.
  • each of the plurality of bolts 6 is arranged on the opposite side of the conductor portion 5 from the first cooling plate 4U. Therefore, the bolt 6 can be fastened to each of the plurality of nuts from one direction (the side opposite to the first cooling plate 4U with respect to the conductor portion 5). Therefore, the bolts 6 can be fastened to the nuts more easily than when the bolts 6 are fastened to each of the plurality of nuts from both sides of the first cooling plate 4U. Further, as shown in FIG. 5, when the power conversion device 100 is applied to an elevator control panel 200, the bolt 6 can be tightened or removed from the front side where the door 202 is opened. Assembly work and maintenance work of the conversion device 100 can be easily carried out.
  • the first input-side cooling section 4U11 has dimensions different from those of the first output-side cooling section 4U12. For this reason, the dimensions of the first input-side cooling unit 4U11 and the first output-side cooling unit 4U12 are set to the dimensions suitable for the respective heat generation amounts of the first input-side semiconductor module 1U11 and the first-phase second connection unit 2U2. can do. Therefore, it is possible to suppress the first input side cooling section 4U11 and the first output side cooling section from becoming large. Thereby, the manufacturing cost of the first input side cooling section 4U11 and the first output side cooling section can be reduced.
  • the first cooling plate 4U may be integrated if the power converter 100 does not increase in size.
  • the cooling fan 7 is configured to cool the first cooling plate 4U along the second direction DR2. Therefore, the first input-side semiconductor module 1U11 and the first output-side semiconductor module 1U12 connected to the first cooling plate 4U are collectively cooled by blowing air along the second direction DR2 with the cooling fan 7. be able to. Therefore, the cooling efficiency of the power conversion device 100 can be improved.
  • the lower opening is the intake port
  • the upper opening is the exhaust port.
  • the cooling fan 7 causes cooling air to flow upward from below. Since there is no intake/exhaust port on the rear surface of the control panel 200, the rear surface of the control panel 200 can be brought close to the wall WA.
  • the anchor bolts AB for fixing the control panel 200 to the floor FL are arranged at the four corners of the bottom surface of the control panel 200 as in the general arrangement shown in FIG. A space TS of several tens of centimeters is required around the anchor bolt AB. Therefore, the control panel 200 cannot be brought close to the wall WL. Therefore, as shown in FIG. 12, in the present embodiment, the control panel 200 can be arranged closer to the wall WA by arranging the anchor bolts AB on the wall WA side closer to the front surface FS of the control panel 200. becomes.
  • Embodiment 2 Next, the configuration of the power conversion device 100 according to Embodiment 2 will be described with reference to FIG.
  • the second embodiment has the same configuration and effects as those of the first embodiment unless otherwise specified. Therefore, the same reference numerals are given to the same configurations as in the above-described first embodiment, and description thereof will not be repeated.
  • the first bus bar 2U of the power converter 100 includes a first bent portion 2U9.
  • the first bent portion 2U9 is bent toward the side opposite to the first cooling plate 4U with respect to the first phase first connection portion 2U1 and the first phase second connection portion 2U2.
  • the first bent portion 2U9 is bent toward the side opposite to the first cooling portion with respect to the first phase first connection portion 2U1 and the first phase second connection portion 2U2, for example, at a right angle.
  • the angle at which the first bent portion 2U9 is bent may be determined appropriately.
  • the first input terminal is provided at the first bent portion 2U9.
  • a crimp nut may be provided on the first input terminal.
  • the fourth bus bar 3U of the power converter 100 includes a fourth bent portion 3U9.
  • the fourth bent portion 3U9 is bent toward the side opposite to the first cooling plate 4U with respect to the first phase first connection portion 2U1 and the first phase second connection portion 2U2.
  • the fourth bent portion 3U9 is bent at a right angle, for example, toward the side opposite to the first cooling portion with respect to the first phase first connection portion 2U1 and the first phase second connection portion 2U2.
  • the angle at which the fourth bent portion 3U9 is bent may be determined appropriately.
  • the output terminal is provided at the fourth bent portion 3U9.
  • the first bent portion 2U9 is provided with respect to the first phase first connection portion 2U1 and the first phase second connection portion 2U2. It is bent toward the side opposite to the first cooling plate 4U. Therefore, the dimension of first bus bar 2U in second direction DR2 can be made smaller than when first bus bar 2U is not bent. Therefore, the dimension of the power conversion device 100 in the second direction DR2 can be reduced.
  • the shape of the first bus bar 2U differs depending on the parallel number of the first phase unit group 1U. If the first bus bar 2U were not bent, the dimensions of the first bus bar 2U would increase as the number of parallel first phase unit groups 1U increases.
  • a first bus bar 2U connected to three parallel first phase unit groups 1U includes a first phase first connection portion 2U1, a first phase second connection portion 2U2 and a first phase third connection portion 2U3.
  • the first bus bar 2U connected to the two parallel first phase unit groups 1U does not include the first phase third connection portion 2U3. Therefore, the first bus bar 2U connected to the three parallel first phase unit groups 1U has a more complicated shape than the first bus bar 2U connected to the two parallel first phase unit groups 1U.
  • the dimension in the second direction DR2 of the first bus bar 2U connected to the three parallel first phase unit groups 1U is equal to the second direction DR2 of the first bus bar 2U connected to the two parallel first phase unit groups 1U.
  • the dimension in the second direction DR2 of the first busbars 2U connected to the three parallel first phase unit groups 1U is the second direction DR2 of the first busbars 2U connected to the two parallel first phase unit groups 1U. is twice the size of
  • the housing 201 see FIG. 5 of the elevator control panel 200 to which the power conversion device 100 is applied (see FIG. 5 See) and the mounting structure, etc. must be individually designed according to the number of parallels. Therefore, the manufacturing cost of the power converter 100 increases.
  • the first bent portion 2U9 includes the first phase first connection portion 2U1 and the first phase second connection portion 2U1. It is bent toward the side opposite to the first cooling plate 4U with respect to the portion 2U2. Therefore, even when there are three parallel first phase unit groups 1U, the dimension of the first bus bar 2U in the second direction DR2 can be the same as that of the two parallel first phase unit groups 1U. Therefore, it is possible to suppress an increase in the dimension of the first bus bar 2U in the second direction DR2.
  • the dimension of the first bus bar 2U in the second direction DR2 can be made the same as the dimension in the second direction DR2 of the two parallel first phase unit groups 1U. . Therefore, it is not necessary to individually design the housing 201 (see FIG. 5) of the elevator control panel 200 (see FIG. 5) to which the power conversion device 100 is applied, the mounting structure, etc. according to the parallel number. Therefore, the housing 201 (see FIG. 5) of the elevator control panel 200 (see FIG. 5) to which the power conversion device 100 is applied, the mounting structure, etc. can be shared for each parallel number. As a result, the housing 201 (see FIG. 5) of the elevator control panel 200 (see FIG.
  • the mounting structure, and the like can be standardized. Therefore, the manufacturing cost and development period of the elevator control panel 200 (see FIG. 5) can be reduced. Also, the fixed parts used to implement the control scheme for the elevator (see FIG. 5) can be common for each parallel number. Therefore, the fixing parts can be standardized.
  • the first bent portion 2U9 is bent toward the side opposite to the first cooling plate 4U with respect to the first phase first connection portion 2U1 and the first phase second connection portion 2U2. ing. Therefore, the position of the first bus bar 2U can be easily made the same as the eye level of the operator. Therefore, it is possible to improve the efficiency of work performed by the operator during assembly and maintenance of the power conversion device 100 .
  • Embodiment 3 Next, the configuration of the power conversion device 100 according to Embodiment 3 will be described with reference to FIG. 9 .
  • Embodiment 3 has the same configuration and effects as those of Embodiment 1 described above unless otherwise specified. Therefore, the same reference numerals are given to the same configurations as in the above-described first embodiment, and description thereof will not be repeated.
  • the conductor section 5 of the power conversion device 100 is configured by a printed circuit board 5P.
  • the printed circuit board 5 ⁇ /b>P includes conductor patterns 58 and insulating patterns 59 .
  • the conductor pattern 58 is, for example, a copper foil pattern.
  • the insulating pattern 59 is, for example, an insulator such as a glass cloth-based epoxy resin.
  • the conductor patterns 58 are insulated by an insulator. The distance between the conductor patterns 58 is set according to the working voltage of the circuit used.
  • a plurality of through holes are provided in the printed circuit board 5P.
  • the plurality of through-holes includes female threads and through-holes or via-holes.
  • the female threaded portion is a hole for fastening a bolt.
  • Through holes or via holes connect each layer of the printed circuit board 5P.
  • the conductor portions 5 are insulated by not contacting each other except for the portions connected by bolts 6 and nuts.
  • the conductor portion 5 is insulated by insulating the conductor pattern 58 with the insulating pattern 59 .
  • FIG. 9 shows only the surface layer of the printed circuit board 5P.
  • the printed board 5P may be a multilayer board. In this case, by increasing the number of conductor patterns 58, it is possible to suppress the temperature rise of the printed circuit board 5P during energization.
  • the printed board 5P is composed of one board in FIG. 9, the printed board 5P may be composed of a plurality of boards.
  • printed circuit board 5P may be configured with a plurality of boards.
  • a plurality of substrates are connected to each phase unit group.
  • a plurality of boards are connected by bus bars.
  • the conductor part 5 may be configured by a plurality of printed circuit boards 5P by using two two-layered printed circuit boards 5P.
  • the conductor portion 5 is configured by the printed circuit board 5P. If the conductor portion 5 includes a plurality of parts (for example, the interphase busbar 52 and the intraphase busbar 51) as shown in FIG. 1, each part is bolted one by one to each phase unit group. It is necessary to assemble the power converter 100 by connecting. In contrast, according to the present embodiment, the power conversion device 100 can be assembled only by connecting the printed circuit board 5P to the unit groups of the respective phases. Therefore, the number of man-hours for assembling the power conversion device 100 can be reduced.
  • the conductor portion 5 includes a plurality of parts (for example, the interphase busbar 52 and the intraphase busbar 51) as shown in FIG. 1, each part is bolted one by one to each phase unit group. It is necessary to assemble the power converter 100 by connecting.
  • the power conversion device 100 can be assembled only by connecting the printed circuit board 5P to the unit groups of the respective phases. Therefore, the number of man-hours for assembling the power conversion device 100 can be reduced.
  • the conductor portion 5 is configured by a printed circuit board 5P. Therefore, the dimension of the conductor portion 5 in the depth direction (third direction DR3) is the thickness of the printed circuit board 5P. Therefore, as shown in FIG. 1, the depth direction of the conductor portion 5 (the third direction DR3) is greater than in the case where the conductor portion 5 is configured by a plurality of parts (for example, the interphase busbar 52 and the intraphase busbar 51). can be reduced in size.
  • Embodiment 4 Next, the configuration of the power conversion device 100 according to Embodiment 4 will be described with reference to FIG. 13 .
  • the fourth embodiment has the same configuration and effects as those of the first embodiment unless otherwise specified. Therefore, the same reference numerals are given to the same configurations as in the above-described first embodiment, and description thereof will not be repeated.
  • Embodiment 1 one board is arranged for each power conversion circuit unit, but as shown in FIG. 13, in this embodiment, one board is arranged for each phase.
  • a power converter 100 according to the first embodiment shown in FIG. 1 is configured with three-phase, three-parallel power converter circuit units, and the number of power converter circuit units is nine.
  • FIG. 1 there are nine substrates on which capacitors are mounted, but in this embodiment, one capacitor is mounted for each phase, so a total of three substrates are used. Since the number of capacitors remains the same, the size of the board increases.
  • the first phase first capacitor 1U13 and the first phase second capacitor 1U23 are mounted on the same substrate.
  • the role of the intra-phase bus bar 51 that connects the substrates can be played by the conductor pattern in the substrate, and the number of parts used can be reduced. .
  • the conductor patterns in the board are arranged with the positive side potential and negative side potential patterns of the capacitor facing each other.
  • these patterns having the same potential inside the substrate are connected inside the substrate.
  • the conductor pattern of the substrate is made of thin copper foil, but by using a single substrate on which capacitors of the same phase are mounted, it becomes possible to connect the conductor pattern over a wide area between the substrates, which was conventionally separated. , the same conductive performance as in-phase busbars made of copper or aluminum can be secured.
  • the in-phase bus bar 51 can be reduced, the weight of the power conversion device 100 can be reduced.
  • the intra-phase bus bar 51 In order to connect with the inter-phase bus bar 52, the intra-phase bus bar 51 whose shape is changed from that of the first embodiment is used.
  • the intra-phase bus bar 51 includes an input-side intra-phase bus bar 51a and an output-side intra-phase bus bar 51b.
  • the intra-phase bus bar 51 In order to equalize the currents flowing through the capacitors, the intra-phase bus bar 51 is basically connected to terminals provided between the power conversion circuit units. In the case of the three-phase, three-parallel power converter 100 shown in FIG. 13, two terminals are provided on the substrate. In the case of the three-phase two-parallel power converter 100 , there is only one terminal, the intra-phase bus bar 51 is unnecessary, and the inter-phase bus bar 52 can be directly connected.
  • this terminal has a screw thread so that the in-phase bus bar 51 can be fixed with a bolt, workability will be improved. Fastening with a nut or the like is also possible. Also, a spacer using a highly conductive material may be arranged between the substrate and the in-phase bus bar 51 . Materials such as copper or aluminum alloy with high conductivity are used for the terminal material. An example of using a terminal is described, but a method of energizing by directly contacting the pattern of the substrate is also possible.
  • 1U first phase unit group 1U1 first phase first power conversion circuit unit, 1U2 first phase second power conversion circuit unit, 1U11 first input side semiconductor module, 1U12 first output side semiconductor module, 1U13 first phase second 1 capacitor, 1V second phase unit group, 1V1 second phase first power conversion circuit unit, 1V2 second phase second power conversion circuit unit, 2U first bus bar, 2U1 first phase first connection, 2U2 first phase Second connection part, 2U9 First bent part, 2V Second bus bar, 2V1 Second phase first connection part, 2V2 Second phase second connection part, 4U First cooling plate, 4U11 First input side cooling part, 4U12 First input side cooling part, 5 conductor part, 5P printed circuit board, 51 intra-phase bus bar, 52 inter-phase bus bar, 6 volt, 7 cooling fan, 100 power conversion device.

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Abstract

電力変換装置（１００）は、第１相ユニット群（１Ｕ）と、第１バスバー（２Ｕ）と、第１冷却板（４Ｕ）とを備えている。第１相ユニット群（１Ｕ）は、第１相第１電力変換回路ユニット（１Ｕ１）と、第１相第２電力変換回路ユニット（１Ｕ２）とを含んでいる。第１相第２電力変換回路ユニット（１Ｕ２）は、第１相第１電力変換回路ユニット（１Ｕ１）と隣り合うように配置されている。第１バスバー（２Ｕ）の第１相第１接続部（２Ｕ１）および第１相第２接続部（２Ｕ２）は、第１相ユニット群（１Ｕ）に対して第１冷却板（４Ｕ）とは反対側において同一平面内に配置されている。

Description

電力変換装置
　本開示は、電力変換装置に関するものである。
　従来、互いに並列に接続された複数の半導体素子と、バスバーとを備える電力変換装置がある。半導体素子は、例えば、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：Insulated　Gate　Bipolar　Transistor）である。バスバーは、各半導体素子を並列に接続している。また、バスバーは、各半導体素子を負荷に接続している。負荷は、例えば、巻上機またはモータ等である。仮に、各半導体素子から負荷までのバスバーのインピーダンスの差が大きい場合には、各半導体素子に均一な電流を流すことが困難になる。すなわち、各半導体素子に流れる電流に偏りが生じ得る。
　例えば、特許第５５５７８９１号公報（特許文献１）に記載の三相電力変換装置（電力変換装置）は、複数の半導体素子（第１相第１電力変換回路ユニットおよび第１相第２電力変換回路ユニット）と、複数の半導体素子の各々に接続された冷却フィン（第１冷却板）と、ブスバー（第１バスバー）とを備えている。複数の半導体素子は、ブスバーに対して対称な位置に配置されている。これにより、複数の半導体素子の各々から負荷までのブスバーの長さの差が小さくなる。このため、複数の半導体素子の各々から負荷までのブスバーのインダクタンス値の差が小さくなる。よって、複数の半導体素子の各々から負荷までのブスバーのインピーダンスの差が小さくなる。
特許第５５５７８９１号公報
　上記公報に記載の三相電力変換装置では、ブスバーは、冷却フィンを挟み込むように配置された立体的な形状を有している。このため、ブスバーが長い。
　本開示は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、第１バスバーを短くすることができ、かつ第１相第１電力変換回路ユニットから負荷までの第１バスバーのインピーダンスと第１相第２電力変換回路ユニットから負荷までの第１バスバーのインピーダンスとの差を小さくすることができる電力変換装置を提供することである。
　本開示の電力変換装置は、第１相ユニット群と、第１バスバーと、第１冷却板とを備えている。第１相ユニット群は、第１相第１電力変換回路ユニットと、第１相第２電力変換回路ユニットとを含んでいる。第１相第２電力変換回路ユニットは、第１相第１電力変換回路ユニットと隣り合うように配置されている。第１バスバーは、第１相第１接続部と、第１相第２接続部とを含んでいる。第１相第１接続部は、第１相第１電力変換回路ユニットに電気的に接続されている。第１相第２接続部は、第１相第１接続部に電気的に接続されている。第１相第２接続部は、第１相第２電力変換回路ユニットに電気的に接続されている。第１冷却板は、第１相ユニット群に接続されている。第１バスバーの第１相第１接続部および第１相第２接続部は、第１相ユニット群に対して第１冷却板とは反対側において同一平面内に配置されている。
　本開示の電力変換装置によれば、第１バスバーの第１相第１接続部および第１相第２接続部は、第１相ユニット群に対して第１冷却板とは反対側において同一平面内に配置されている。このため、第１バスバーを短くすることができ、かつ第１相第１電力変換回路ユニットから負荷までの第１バスバーのインピーダンスと第１相第２電力変換回路ユニットから負荷までの第１バスバーのインピーダンスとの差を小さくすることができる。
実施の形態１に係る電力変換装置の構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る電力変換装置の第１相第１電力変換回路ユニット、第１冷却板およびボルトの構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態１の変形例に係る電力変換装置の構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る電力変換装置が適用されたエレベータ用の制御盤の構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る電力変換装置が適用されたエレベータ用の制御盤の内部の構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る電力変換装置の構成を概略的に示す回路図である。 第１の比較例に係る電力変換装置の構成を概略的に示す回路図である。 実施の形態２に係る電力変換装置の構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態３に係る電力変換装置の導体部の構成を概略的に示す正面図である。 実施の形態１の他の変形例に係る電力変換装置の構成を概略的に示す斜視図である。 制御盤の一般的な配置を概略的に示す側面図である。 実施の形態１に係る電力変換装置が適用されたエレベータ用の制御盤の配置を概略的に示す側面図である。 実施の形態４に係る電力変換装置の構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態４に係る電力変換装置の相内バスバーの構成を概略的に示す正面図および側面図である。
　以下、実施の形態について図に基づいて説明する。なお、以下では、同一または相当する部分に同一の符号を付すものとし、重複する説明は繰り返さない。
　実施の形態１．
　図１～図４を用いて、実施の形態１に係る電力変換装置１００の構成を説明する。電力変換装置１００は、三相電力変換装置として構成されている。後述のように、本実施の形態に係る電力変換装置１００は、エレベータ用の制御盤に適用され得る。
　図１に示されるように、電力変換装置１００は、主に、第１相ユニット群１Ｕと、第１バスバー２Ｕと、第１冷却板４Ｕとを備えている。本実施の形態において、電力変換装置１００は、第２相ユニット群１Ｖと、第３相ユニット群１Ｗと、第２バスバー２Ｖと、第３バスバー２Ｗと、第４バスバー３Ｕと、第５バスバー３Ｖと、第６バスバー３Ｗと、第２冷却板４Ｖと、第３冷却板４Ｗと、導体部５と、複数のボルト６と、冷却ファン７と、吸気側風洞８１と、排気側風洞８２とをさらに含んでいる。なお、図１では、説明の便宜のため、ボルト６は、二重丸によって示されている。
　第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗは、それぞれＵ相、Ｖ相およびＷ相の入力および出力を行うように構成されている。望ましくは、第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗは、互いに同一の形状を有している。望ましくは、第１バスバー２Ｕ～第６バスバー３Ｗは、互いに同一の形状を有している。望ましくは、第１冷却板４Ｕ、第２冷却板４Ｖおよび第３冷却板４Ｗは、互いに同一の形状を有している。
　〈第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗの構成〉
　第１相ユニット群１Ｕは、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１と、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２とを含んでいる。第１相ユニット群１Ｕは、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１および第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２によって２並列として構成されていてもよい。第１相ユニット群１Ｕは、第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３をさらに含んでいてもよい。この場合には、第１相ユニット群１Ｕは、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２および第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３によって３並列として構成されている。本実施の形態において、第１相ユニット群１Ｕは、３並列である。第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１～第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３の各々は、それぞれ１相１並列分の電力変換回路ユニットとして構成されている。望ましくは、第１相ユニット群１Ｕの各電力変換回路ユニットは、互いに同一の形状を有している。
　第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２は、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１と隣り合うように配置されている。第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３は、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２に対して第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１とは反対側において第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２と隣り合うように配置されている。第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２および第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３は、この順に隣り合うように配置されている。
　本実施の形態において、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１と第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２とが並べられた方向は、第１方向ＤＲ１である。後述の第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１と第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２とが並べられた方向は、第２方向ＤＲ２である。第１相ユニット群１Ｕおよび第１冷却板４Ｕが重ねられた方向は、第３方向ＤＲ３である。第１方向ＤＲ１、第２方向ＤＲ２および第３方向ＤＲ３は、互いに交差している。本実施の形態において、第１方向ＤＲ１、第２方向ＤＲ２および第３方向ＤＲ３は、互いに直交している。
　第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１は、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１と、第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２と、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３と、第１相第１基板１Ｕ１４とを含んでいる。第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１は、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２の順または第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３および第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１の順に電流を流すように構成されている。望ましくは、各電力変換回路ユニットの入力側半導体モジュールは、互いに同一の形状を有している。望ましくは、各電力変換回路ユニットの出力側半導体モジュールは、互いに同一の形状を有している。望ましくは、各電力変換回路ユニットのコンデンサは、互いに同一の形状を有している。望ましくは、各電力変換回路ユニットの基板は、互いに同一の形状を有している。
　第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２は、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３を介して第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１に電気的に接続されている。第１相第１コンデンサ１Ｕ１３は、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１に電気的に接続されている。第１相第１コンデンサ１Ｕ１３は、第１相第１基板１Ｕ１４に実装されている。このため、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３は、基板に実装されている。
　第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２は、例えば、２つの絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）が１つのパッケージに内蔵された２ｉｎ１パッケージによって構成されている。第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２は、２ｉｎ１パッケージに限られず、１ｉｎ１パッケージ等が用いられてもよい。この場合には、各パッケージ間は、例えば、バスバーによって接続される。第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２は、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ：Metal　Oxide　Semiconductor　Field　Effect　Transistor）またはトランジスタによって構成されていてもよい。
　第１相第１コンデンサ１Ｕ１３の種類は、例えば、フィルムコンデンサおよび電解コンデンサ等である。第１相第１コンデンサ１Ｕ１３の種類は、用途に応じて適宜に決められてもよい。第１相第１基板１Ｕ１４には、複数のコンデンサが直列または並列に接続された状態で実装されていてもよい。第１相第１コンデンサ１Ｕ１３は、例えば、はんだによって第１相第１基板１Ｕ１４に実装されている。
　第１相第１基板１Ｕ１４は、基板に設けられた貫通孔および雄ネジによって第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２に固定される。上記の貫通孔として第１相第１基板１Ｕ１４のスルーホールが用いられてもよい。第１相第１基板１Ｕ１４に接続された端子によって第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２に固定されてもよい。上記の端子は、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の高い導電率を有する金属によって構成されている。第１相第１基板１Ｕ１４は、例えば、プリント基板である。第１相第１基板１Ｕ１４は、例えば、バスバーおよび絶縁フィルムが組み合わせられたラミネートバスバーであってもよい。
　第１相第１基板１Ｕ１４に実装された第１相第１コンデンサ１Ｕ１３が第１冷却板４Ｕのベース部４１に干渉することがある。この場合には、第１相第１基板１Ｕ１４と第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１または第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２との間にスペーサが配置されてもよい。これにより、第１相第１基板１Ｕ１４と第１冷却板４Ｕのベース部４１との間隔を大きくすることができ、第１相第１基板１Ｕ１４と第１冷却板４Ｕとの干渉が抑制され得る。
　望ましくは、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２は、第１冷却板４Ｕに沿って配置されている。望ましくは、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２は、第１冷却板４Ｕの片面側において一直線上に配置されている。望ましくは、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２は、第２方向ＤＲ２に沿って接続されている。望ましくは、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２は、第２方向ＤＲ２に沿って一直線上に配置されている。
　第２相ユニット群１Ｖは、第１方向ＤＲ１に沿って第１相ユニット群１Ｕと隣り合うように配置されている。第２相ユニット群１Ｖは、第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１と、第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２と、第２相第３電力変換回路ユニット１Ｖ３とを含んでいる。本実施の形態において、第２相ユニット群１Ｖは、３並列である。第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１は、第１相ユニット群１Ｕと隣り合うように配置されている。第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２は、第１方向ＤＲ１に沿って第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１に対して第１相ユニット群１Ｕの反対側に配置されている。第２相第３電力変換回路ユニット１Ｖ３は、第１方向ＤＲ１に沿って第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２に対して第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１とは反対側に配置されている。
　第３相ユニット群１Ｗは、第１方向ＤＲ１に沿って第２相ユニット群１Ｖと隣り合うように配置されている。第３相ユニット群１Ｗは、第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１と、第３相第２電力変換回路ユニット１Ｗ２と、第３相第３電力変換回路ユニット１Ｗ３とを含んでいる。本実施の形態において、第３相ユニット群１Ｗは、３並列である。第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１は、第１方向ＤＲ１に沿って第２相ユニット群１Ｖに対して第１相ユニット群１Ｕとは反対側に配置されている。第３相第２電力変換回路ユニット１Ｗ２は、第１方向ＤＲ１に沿って第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１に対して第２相ユニット群１Ｖの反対側に配置されている。第３相第３電力変換回路ユニット１Ｗ３は、第１方向ＤＲ１に沿って第３相第２電力変換回路ユニット１Ｗ２に対して第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１とは反対側に配置されている。
　第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２、第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３、第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１、第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２、第２相第３電力変換回路ユニット１Ｖ３、第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１、第３相第２電力変換回路ユニット１Ｗ２、第３相第３電力変換回路ユニット１Ｗ３は、第１方向ＤＲ１に沿ってこの順に配置されている。このため、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２、第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１および第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２は、第１方向ＤＲ１に沿ってこの順に配置されている。
　望ましくは、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２、第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３、第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１、第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２、第２相第３電力変換回路ユニット１Ｖ３、第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１、第３相第２電力変換回路ユニット１Ｗ２および第３相第３電力変換回路ユニット１Ｗ３は、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１と同一の入力側半導体モジュールおよび第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２と同一の出力側半導体モジュールを有している。この場合には、各電力変換回路ユニットの構造が共通にされ得る。よって、各電力変換回路ユニットの製造および組立作業の標準化によって電力変換装置１００の製造コストが低減され得る。
　なお、電力変換装置１００が三相電力変換装置であるため、電力変換装置１００は少なくとも３つの電力変換回路ユニットを含んでいる。本実施の形態では、電力変換装置１００が３相３並列電力変換装置であるため、電力変換装置１００は９つの電力変換回路ユニットを含んでいる。電力変換装置１００が３相２並列電力変換装置である場合には、電力変換装置１００は６つの電力変換回路ユニットを含んでいる。
　各相のユニット群の各電力変換回路ユニットは、入力側半導体モジュールと、出力側半導体モジュールと、コンデンサとを含んでいる。入力側半導体モジュールおよび出力側半導体モジュールの各々は、それぞれ２つのＩＧＢＴモジュールが１つのパッケージに搭載された２ｉｎ１パッケージとして構成されている。
　〈第１バスバー２Ｕ～第６バスバー３Ｗの構成〉
　第１バスバー２Ｕ～第６バスバー３Ｗは、電流の入出力のためのバスバーである。第１バスバー２Ｕ～第３バスバー２Ｗは、入力側のバスバーである。第４バスバー３Ｕ～第６バスバー３Ｗは、出力側のバスバーである。後述のように電力変換装置１００がエレベータ用の制御盤２００に適用される場合には、第１バスバー２Ｕ～第３バスバー２Ｗは、主電源側バスバーであり、第４バスバー３Ｕ～第６バスバー３Ｗは、巻上機側バスバーである。本実施の形態において、第１バスバー２Ｕ～第６バスバー３Ｗは、同一平面内に配置されている。
　本実施の形態において、第１バスバー２Ｕは、第１相ユニット群１Ｕに対して第１冷却板４Ｕとは反対側にのみ配置されている。第１バスバー２Ｕは、第１相ユニット群１Ｕに対して第１冷却板４Ｕとは反対側において同一平面内に配置されている。望ましくは、第１バスバー２Ｕは、平板として構成されているこの場合には、第１バスバー２Ｕが立体的に構成されている場合よりも、第１バスバー２Ｕの実装が容易である。望ましくは、第１バスバー２Ｕは、第２方向ＤＲ２に対して線対称な形状を有している。
　第１バスバー２Ｕは、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１を第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２に電気的に接続している。第１バスバー２Ｕは、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２および第３相ユニット群１Ｗを互いに電気的に接続している。
　第１バスバー２Ｕは、第１相第１接続部２Ｕ１と、第１相第２接続部２Ｕ２と、第１相第３接続部２Ｕ３とを含んでいる。第１相第１接続部２Ｕ１は、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１に電気的に接続されている。第１相第２接続部２Ｕ２は、第１相第１接続部２Ｕ１に電気的に接続されている。第１相第２接続部２Ｕ２は、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２に電気的に接続されている。第１相第３接続部２Ｕ３は、第１相第２接続部２Ｕ２に電気的に接続されている。第１相第３接続部２Ｕ３は、第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３に電気的に接続されている。
　第１バスバー２Ｕの第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２は、第１相ユニット群１Ｕに対して第１冷却板４Ｕとは反対側において同一平面内に配置されている。上記の平面とは、第１方向ＤＲ１および第２方向ＤＲ２がなす仮想の平面である。第１相第１接続部２Ｕ１、第１相第２接続部２Ｕ２および第１相第３接続部２Ｕ３は、第１相ユニット群１Ｕに対して第１冷却板４Ｕとは反対側において同一平面内に配置されている。第１相第１接続部２Ｕ１、第１相第２接続部２Ｕ２および第１相第３接続部２Ｕ３は、第１冷却板４Ｕの片側にのみ配置されている。第１相第１接続部２Ｕ１、第１相第２接続部２Ｕ２および第１相第３接続部２Ｕ３は、第１相ユニット群１Ｕに対して第１冷却板４Ｕとは反対側にのみ配置されている。
　第１バスバー２Ｕには、第１入力側端子２Ｕ０が設けられている。第１入力側端子２Ｕ０は、入力リアクトル等の部品に繋がる電線またはバスバーが接続される。第１入力側端子２Ｕ０から第１相第１接続部２Ｕ１を介した第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１までの最短距離および第１入力側端子２Ｕ０から第１相第３接続部２Ｕ３を介した第１相第３入力側半導体モジュール１Ｕ３１までの最短距離は、第１入力側端子２Ｕ０から第１相第２接続部２Ｕ２を介した第１相第２入力側半導体モジュール１Ｕ２１までの最短距離よりも長い。第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第３接続部２Ｕ３は、第１相第２接続部２Ｕ２よりも第１方向ＤＲ１において大きい寸法を有している。これにより、第１入力側端子２Ｕ０から第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１までの抵抗値、第１入力側端子２Ｕ０から第１相第２入力側半導体モジュール１Ｕ２１までの抵抗値および第１入力側端子２Ｕ０から第１相第３入力側半導体モジュール１Ｕ３１までの抵抗値は、互いに等しくされ得る。
　第２バスバー２Ｖは、第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１を第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２に電気的に接続している。第２バスバー２Ｖは、第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１、第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２および第２相第３電力変換回路ユニット１Ｖ３を互いに電気的に接続している。
　第２バスバー２Ｖは、第２相第１接続部２Ｖ１と、第２相第２接続部２Ｖ２と、第２相第３接続部２Ｖ３とを含んでいる。第２相第１接続部２Ｖ１は、第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１に電気的に接続されている。第２相第２接続部２Ｖ２は、第２相第１接続部２Ｖ１に電気的に接続されている。第２相第２接続部２Ｖ２は、第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２に電気的に接続されている。第２相第３接続部２Ｖ３は、第２相第２接続部２Ｖ２に電気的に接続されている。第２相第３接続部２Ｖ３は、第２相第３電力変換回路ユニット１Ｖ３に電気的に接続されている。
　第２バスバー２Ｖの第２相第１接続部２Ｖ１および第２相第２接続部２Ｖ２は、第２相ユニット群１Ｖに対して第２冷却板４Ｖとは反対側において同一平面内に配置されている。第２相第１接続部２Ｖ１、第２相第２接続部２Ｖ２および第２相第３接続部２Ｖ３は、第２相ユニット群１Ｖに対して第２冷却板４Ｖとは反対側において同一平面内に配置されている。第２相第１接続部２Ｖ１、第２相第２接続部２Ｖ２および第２相第３接続部２Ｖ３は、第２冷却板４Ｖの片側にのみ配置されている。第２相第１接続部２Ｖ１、第２相第２接続部２Ｖ２および第２相第３接続部２Ｖ３は、第２相ユニット群１Ｖに対して第２冷却板４Ｖとは反対側にのみ配置されている。
　第３バスバー２Ｗは、第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１を第３相第２電力変換回路ユニット１Ｗ２に電気的に接続している。第３バスバー２Ｗは、第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１、第３相第２電力変換回路ユニット１Ｗ２および第３相第３電力変換回路ユニット１Ｗ３を互いに電気的に接続している。
　第３バスバー２Ｗは、第３相第１接続部２Ｗ１と、第３相第２接続部２Ｗ２と、第３相第３接続部２Ｗ３とを含んでいる。第３相第１接続部２Ｗ１は、第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１に電気的に接続されている。第３相第２接続部２Ｗ２は、第３相第１接続部２Ｗ１に電気的に接続されている。第３相第２接続部２Ｗ２は、第３相第２電力変換回路ユニット１Ｗ２に電気的に接続されている。第３相第３接続部２Ｗ３は、第３相第２接続部２Ｗ２に電気的に接続されている。第３相第３接続部２Ｗ３は、第３相第３電力変換回路ユニット１Ｗ３に電気的に接続されている。
　第３バスバー２Ｗの第３相第１接続部２Ｗ１および第３相第２接続部２Ｗ２は、第３相ユニット群１Ｗに対して第３冷却板４Ｗとは反対側において同一平面内に配置されている。第３相第１接続部２Ｗ１、第３相第２接続部２Ｗ２および第３相第３接続部２Ｗ３は、第３相ユニット群１Ｗに対して第３冷却板４Ｗとは反対側において同一平面内に配置されている。第３相第１接続部２Ｗ１、第３相第２接続部２Ｗ２および第３相第３接続部２Ｗ３は、第３冷却板４Ｗの片側にのみ配置されている。第３相第１接続部２Ｗ１、第３相第２接続部２Ｗ２および第３相第３接続部２Ｗ３は、第３相ユニット群１Ｗに対して第３冷却板４Ｗとは反対側にのみ配置されている。
　第１バスバー２Ｕは、入力側において第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２および第３相ユニット群１Ｗを互いに電気的に接続している。第２バスバー２Ｖは、入力側において第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１、第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２および第２相第３電力変換回路ユニット１Ｖ３を互いに電気的に接続している。第３バスバー２Ｗは、入力側において第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１、第３相第２電力変換回路ユニット１Ｗ２および第３相第３電力変換回路ユニット１Ｗ３を互いに電気的に接続している。第４バスバー３Ｕは、出力側において第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２および第３相ユニット群１Ｗを互いに電気的に接続している。第５バスバー３Ｖは、出力側において第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１、第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２および第２相第３電力変換回路ユニット１Ｖ３を互いに電気的に接続している。第６バスバー３Ｗは、出力側において第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１、第３相第２電力変換回路ユニット１Ｗ２および第３相第３電力変換回路ユニット１Ｗ３を互いに電気的に接続している。
　〈導体部５の構成〉
　導体部５は、相内バスバー５１と、相間バスバー５２と、第１接続部材５３と、第２接続部材５４とを含んでいる。相内バスバー５１は、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１を第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２に電気的に接続している。相内バスバー５１は、第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３を第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２に電気的に接続している。
　具体的には、相内バスバー５１は、第１入力側相内バスバー５１１と、第１相第２入力側相内バスバー５１２と、第１出力側相内バスバー５１３と、第１相第２出力側相内バスバー５１４とを含んでいる。第１入力側相内バスバー５１１は、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１を第１相第２入力側半導体モジュール１Ｕ２１に電気的に接続している。第１相第２入力側相内バスバー５１２は、第１相第３入力側半導体モジュール１Ｕ３１を第１相第２入力側半導体モジュール１Ｕ２１に電気的に接続している。第１出力側相内バスバー５１３は、第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２を第１相第２出力側半導体モジュール１Ｕ２２に電気的に接続している。第１相第２出力側相内バスバー５１４は、第１相第３出力側半導体モジュール１Ｕ３２を第１相第２出力側半導体モジュール１Ｕ２２に電気的に接続している。望ましくは、第１入力側相内バスバー５１１は、第１相第２入力側相内バスバー５１２と同一の形状を有している。望ましくは、第１出力側相内バスバー５１３は、第１相第２出力側相内バスバー５１４と同一の形状を有している。望ましくは、第１入力側相内バスバー５１１、第１相第２入力側相内バスバー５１２、第１出力側相内バスバー５１３および第１相第２出力側相内バスバー５１４は、互いに同一の形状を有している。
　上記の構成では、半導体モジュール１つあたり１個の端子に対して各相内バスバー５１が接続されている。つまり、各相内バスバー５１は、各半導体モジュールの一方の端子に接続されている。図１０に示されるように、各相内バスバー５１は、外側部分を延長することで、各半導体モジュールの他方の端子にも、接続可能な形状であってもよい。例えば、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１では、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１は２つの端子を含んでいる。各相内バスバー５１は、端子の各々と接続されている。この効果としては、各半導体モジュールから各相間バスバー５２への導通抵抗が低減すると共に、各半導体モジュール内で発生する熱の均等化にも繋がる。なお、この形状の場合、すべての相内バスバー５１を同一の形状にすることができなくなる。
　相間バスバー５２は、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１および第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２を第２相ユニット群１Ｖに電気的に接続している。相間バスバー５２は、第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗを互いに電気的に接続している。
　相間バスバー５２は、第１接続点５２０を含んでいる。第１接続点５２０は、各コンデンサに電気的に接続されている。第１接続点５２０には、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２および第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３が相内バスバー５１および第１接続部材５３を介して接続されている。望ましくは、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１から第１接続点５２０までの最短距離は、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２から第１接続点５２０までの最短距離と等しい。望ましくは、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１から第１接続点５２０までの最短距離は、第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３から第１接続点５２０までの最短距離と等しい。
　相間バスバー５２は、入力側相間バスバー５２１と、出力側相間バスバー５２２とを含んでいる。入力側相間バスバー５２１は、入力側において第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗを互いに電気的に接続している。これにより、入力側において第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗの電位が等しくなる。出力側相間バスバー５２２は、出力側において第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗを互いに電気的に接続している。これにより、出力側において第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗの電位が等しくなる。望ましくは、入力側相間バスバー５２１は、出力側相間バスバー５２２と同一の形状を有している。
　第１接続部材５３は、入力側相間バスバー５２１に第１入力側相内バスバー５１１および第１相第２入力側相内バスバー５１２を接続している。第２接続部材５４は、出力側相間バスバー５２２に第１出力側相内バスバー５１３および第１相第２出力側相内バスバー５１４を接続している。第１接続部材５３および第２接続部材５４は、３つに分岐した形状を有している。第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１から第１接続点５２０までの第１接続部材５３を介した最短距離は、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２から第１接続点５２０までの第１接続部材５３を介した最短距離と等しい。望ましくは、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１から第１接続点５２０までの第１接続部材５３を介した最短距離は、第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３から第１接続点５２０までの第１接続部材５３を介した最短距離と等しい。相内バスバー５１および相間バスバー５２は、第１接続部材５３または第２接続部材５４の端子部分に例えば共締めによって接続されていてもよい。
　本実施の形態において、導体部５の材料は、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、真鍮またはこれらの合金等である。導体部５の第１方向ＤＲ１の寸法（長さ）は、例えば、１００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下である。導体部５の第２方向ＤＲ２の寸法（幅）は、例えば、１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である。導体部５の第３方向ＤＲ３の寸法（厚さ）は、例えば、０．５ｍｍ以上２０ｍｍである。電力変換装置１００の並列数が多い場合には、導体部５の寸法はさらに大きくなり得る。相内バスバー５１および相間バスバー５２の形状は、直線状に限られない。相内バスバー５１および相間バスバー５２は、制御盤２００内における実装しやすさを考慮して、全体的に折り曲げられていてもよいし、部分的に折り曲げられていてもよい。なお、後述のように、導体部５は、プリント基板によって構成されていてもよい。
　本実施の形態において、電力変換装置１００は、複数のボルト６および図示されないナットをさらに含んでいる。複数のボルト６の各々は、導体部５に対して第１冷却板４Ｕとは反対側に配置されている。複数のナットは、例えば、かしめ加工によって固定されている。かしめ加工によって、組立のしやすさ（組立性）およびメンテナンスのしやすさ（メンテナンス性）が向上する。導体部５は、複数のボルト６および複数のナットによって第１相ユニット群１Ｕに固定されている。相内バスバー５１は、複数のボルト６および複数のナットによって相間バスバー５２に接続されている。なお、ボルト６が締結可能な溝がナットの代用として設けられていてもよい。
　相内バスバー５１および相間バスバー５２は、第１接続部材５３または第２接続部材５４と接続部分において接続されている。接続部分に酸化皮膜および汚れが存在する場合または接続部分の平坦度が低い場合には、接続部分の接触抵抗が上昇することにより温度上昇の偏りが生じ得る。このため、望ましくは、導体部５の接続部分にめっきが施される。接続部分にめっきが施されない場合には、金属ブラシ等で接続部分が擦られることで磨かれてから接続されることが望ましい。この場合には、接続部分にコンパウンド等が塗布されることで、信頼性がさらに向上する。
　複数のボルト６の各々は、第１バスバー２Ｕに対して第１冷却板４Ｕとは反対側に配置されている。第１バスバー２Ｕは、第１バスバー２Ｕの端部に設けられた穴と第１相ユニット群１Ｕの端子とが複数のボルト６および複数のナットによって固定されることで、第１相ユニット群１Ｕに固定されている。
　〈第１冷却板４Ｕ、第２冷却板４Ｖおよび第３冷却板４Ｗの構成〉
　第１冷却板４Ｕ、第２冷却板４Ｖおよび第３冷却板４Ｗは、第１方向ＤＲ１に沿って並べられている。第１冷却板４Ｕ、第２冷却板４Ｖおよび第３冷却板４Ｗの材料は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）または鉄（Ｆｅ）等である。
　第１冷却板４Ｕは、第１相ユニット群１Ｕに接続されている。第１冷却板４Ｕは、第３方向ＤＲ３に沿って第１相ユニット群１Ｕに接続されている。
　望ましくは、第１冷却板４Ｕは、ヒートシンクとして構成されている。図２に示されるように、第１冷却板４Ｕは、ベース部４１と、複数のフィン部４２とを含んでいる。ベース部４１には、第１相ユニット群１Ｕが接続されている。ベース部４１には、第１相ユニット群１Ｕが例えばねじによって固定されている。ベース部４１は、例えば放熱グリスまたは放熱シートを介して第１相ユニット群１Ｕに接続されている。これにより、第１相ユニット群１Ｕにおいて生じた熱は、ベース部４１を通って拡散される。ベース部４１には、図示されないヒートパイプが埋め込まれていてもよい。
　第１相第１基板１Ｕ１４は、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３が実装された実装面１４ａと、実装面１４ａに対向する対向面１４ｂとを含んでいる。実装面１４ａは、ベース部４１に向かい合っている。望ましくは、対向面１４ｂには、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３等の電子部品が実装されていない。この場合には、対向面１４ｂは、平坦に構成されている。これにより、第１相ユニット群１Ｕの手前側に電子部品が突出することが抑制され得る。このため、電子部品が実装される実装領域が広がることを抑制され得る。
　複数のフィン部４２は、ベース部４１に対して第１相ユニット群１Ｕとは反対側に向かってベース部４１から突出している。ベース部４１および複数のフィン部４２は、一体成型されていてもよい。複数のフィン部４２は、ベース部４１にかしめ加工によって接続されていてもよい。複数のフィン部４２には、冷却ファン７（図１参照）によって冷却風が送られる。
　第１冷却板４Ｕは、第１入力側冷却部４Ｕ１１と、第１出力側冷却部４Ｕ１２とを含んでいる。第１入力側冷却部４Ｕ１１は、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１に接続されている。第１出力側冷却部４Ｕ１２は、第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２に接続されている。望ましくは、第１入力側冷却部４Ｕ１１は、第１出力側冷却部４Ｕ１２とは別体として構成されている。第１入力側冷却部４Ｕ１１および第１出力側冷却部４Ｕ１２は、第２方向ＤＲ２に沿って間隔を空けて配置されている。
　望ましくは、第１入力側冷却部４Ｕ１１は、第１出力側冷却部４Ｕ１２とは異なる寸法を有している。第１相第１冷却部の第２方向ＤＲ２の寸法は、第１相第２冷却部の寸法とは異なっている。第１相第１冷却部および第１相第２冷却部の寸法は、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２で発生する熱に応じて定められる。本実施の形態では、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１で発生する熱が第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２で発生する熱よりも小さいため、第１相第１冷却部の第２方向ＤＲ２の寸法は、第１相第２冷却部の第２方向ＤＲ２の寸法よりも小さい。第１相第１冷却部および第１相第２冷却部は、第３方向ＤＲ３の寸法において異なっていてもよいし、冷却器の種類において異なっていてもよい。なお、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１で発生する熱が第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２で発生する熱と同じである場合には、第１入力側冷却部４Ｕ１１が第１出力側冷却部４Ｕ１２と同一の寸法を有していることが望ましい。
　第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２で発生した熱は、ベース部４１および複数のフィン部４２を通って拡散される。図１および図２に示されるように、第１冷却板４Ｕの一方側には、冷却ファン７が配置されている。複数のフィン部４２は、冷却ファン７によって冷却される。熱は、冷却ファン７によって第１冷却板４Ｕの一方側から他方側へ輸送される。冷却ファン７は、第２方向ＤＲ２に沿って第１冷却板４Ｕを冷却するように構成されている。第１冷却板４Ｕの一方側および他方側の各々には、吸気側風洞８１および排気側風洞８２がそれぞれ配置されていてもよい。第１ファンによって発生した熱は、吸気側風洞８１および排気側風洞８２によって複数のフィン部４２に集約され得る。図示されないが、冷却ファン７は、第１ファン部と、第２ファン部とを含んでいてもよい。第１ファン部が一方側に配置され、第２ファン部が他方側に配置されていてもよい。
　図１に示されるように、第２冷却板４Ｖは、第２相ユニット群１Ｖに接続されている。第３冷却板４Ｗは、第３相ユニット群１Ｗに接続されている。電力変換装置１００は、第１の冷却ファン、第２の冷却ファンおよび第３の冷却ファンを含んでいてもよい。この場合には、第１の冷却ファン、第２の冷却ファンおよび第３の冷却ファンは、第１冷却板４Ｕ、第２冷却板４Ｖおよび第３冷却板４Ｗをそれぞれ冷却するように構成されている。
　〈変形例の構成〉
　図３に示されるように、入力側相間バスバー５２１および出力側相間バスバー５２２の各々は、それぞれ第１入力側相内バスバー５１１および第１出力側相内バスバー５１３に対して一方側に配置されていてもよい。
　〈電力変換装置１００が適用されたエレベータ用の制御盤２００の構成〉
　図４および図５に示されるように、本実施の形態の電力変換装置１００は、例えば、エレベータ用の制御盤２００に適用される。図示されないが、エレベータは、かごと、エレベータ用の制御盤２００と、巻上機（モータ）とを含んでいる。エレベータ用の制御盤２００は、電力変換装置１００と、筐体２０１と、扉２０２とを含んでいる。電力変換装置１００は、筐体２０１の内部に収納されている。扉２０２は、筐体２０１に対して開閉するように構成されている。かごは、昇降路内を移動するように構成されている。昇降路の上方には、機械室が配置されている。エレベータ用の制御盤２００は、昇降路または機械室に配置される。
　エレベータ用の制御盤２００は、エレベータが設置される建物に供給される主電源（商用電源）等から三相交流電力を受電するように構成されている。エレベータ用の制御盤２００は、受電した三相交流電力を電力変換装置１００によって変換するように構成されている。これにより、エレベータの巻上機（モータ）を駆動するための電力波形が形成される。エレベータ用の制御盤２００は、巻上機において発生した回生電力を商用電源に戻すように構成されている。
　図６は、エレベータ用の制御盤に用いられる電力変換装置１００の主回路部分の回路構成を示す回路図である。図６では、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１の構成要素は、破線によって囲まれている。第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２の構成要素は、一点鎖線によって囲まれている。第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３の構成要素は、二点鎖線によって囲まれている。
　電力変換装置１００の並列数は、電力変換装置１００の仕様および負荷に応じて適したものが選択される。図６では、第１相ユニット群１Ｕは、一対のインバータ回路およびコンバータ回路を有する主回路を含んでいる。
　主電源ＰＷは、三相交流電力をエレベータ用の制御盤の巻上機Ｍに供給するように構成されている。三相交流電力は、入力リアクトルＲ１を介して電力変換装置１００に供給される。電力変換装置１００は、内部において、第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗによって三相交流電力の波形を変換するように構成されている。
　主電源ＰＷの三相交流電力によって巻上機Ｍが動作する場合には、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１および第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２は、それぞれコンバータ回路およびインバータ回路として機能する。すなわち、主電源ＰＷの三相交流電力によって巻上機Ｍが動作する場合には、入力側の電力変換回路ユニットおよび出力側の電力変換回路ユニットは、コンバータ回路およびインバータ回路として機能する。電力変換装置１００は、各電力変換回路ユニットにおいて変換した三相交流電力を出力リアクトルＲ２を経由させて巻上機に供給する。
　巻上機Ｍから発生する回生電力を主電源ＰＷに戻す場合には、電力変換装置１００は、上記とは逆の動作をする。すなわち、巻上機Ｍから発生する回生電力を主電源ＰＷに戻す場合には、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１および第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２は、それぞれインバータ回路およびコンバータ回路として機能する。すなわち、巻上機から発生する回生電力を主電源に戻す場合には、入力側の電力変換回路ユニットおよび出力側の電力変換回路ユニットは、インバータ回路およびコンバータ回路として機能する。電力変換装置１００は、巻上機Ｍから発生する回生電力を入力リアクトルＲ１を経由させて主電源ＰＷに戻す。
　第１相第１コンデンサ１Ｕ１３、第１相第２コンデンサ１Ｕ２３および第１相第３コンデンサ１Ｕ３３は、平滑コンデンサとして構成されている。すなわち、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３、第１相第２コンデンサ１Ｕ２３および第１相第３コンデンサ１Ｕ３３は、コンバータ回路を経由した三相交流電力を平滑するように構成されている。
　なお、第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗの各々のコンデンサの入力側の電極は、互いに電気的に接続されている。第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗの各々のコンデンサの出力側の電極は、互いに電気的に接続されている。これにより、各コンデンサは、同じ電位に保たれている。
　本実施の形態において、主に３並列の電力変換装置１００が説明されたが、電力変換装置１００の並列数は適宜に決められてもよい。ユニット群および導体部５が適宜に組合せられることで２並列または４並列以上の電力変換装置１００が実現される。これにより、電力変換装置１００の容量が適宜に定められ得る。また、並列数によらず、後述の電流の偏りが発生することが抑制され得る。
　本実施の形態において、電力変換装置１００がエレベータ用の制御盤に適用されたが、電力変換装置１００は汎用インバータまたは空気調和機のインバータ等の他の用途にも適用され得る。
　続いて、本実施の形態の作用効果を説明する。
　本実施の形態に係る電力変換装置１００によれば、図１に示されるように、第１バスバー２Ｕの第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２は、第１相ユニット群１Ｕに対して第１冷却板４Ｕとは反対側において同一平面内に配置されている。このため、第１バスバー２Ｕが第１冷却板４Ｕを挟み込むように配置されている場合よりも、第１バスバー２Ｕを短くすることができる。
　第１バスバー２Ｕを短くすることができるため、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１から負荷（巻上機）までの第１バスバー２Ｕの距離と第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２から負荷までの第１バスバー２Ｕの距離との差を小さくすることができる。すなわち、第１入力側端子２Ｕ０から第１相第１接続部２Ｕ１までの距離、第１入力側端子２Ｕ０から第１相第２接続部２Ｕ２までの距離および第１相第３接続部２Ｕ３までの長さの差を小さくすることができる。このため、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１から負荷までの第１バスバー２Ｕの抵抗値およびインダクタンス値と第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２から負荷までの第１バスバー２Ｕの抵抗値およびインダクタンス値との差を小さくすることができる。よって、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１から負荷までの第１バスバー２Ｕのインピーダンスと第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２から負荷までの第１バスバー２Ｕのインピーダンスを小さくすることができる。これにより、電流の偏りが生じることを抑制することができるため、電流の偏りに対する影響を小さくすることができる。なお、本実施の形態の第１バスバー２Ｕの抵抗値およびインダクタンス値は、第１相ユニット群１Ｕの構成部品の抵抗値およびインダクタンス値の例えば数分の一の小ささである。よって、第１バスバー２Ｕの抵抗値およびインダクタンス値が分流の性能に与える影響は小さいため、実使用上、均一な分流の性能が得られる。
　電流の偏りが生じることを抑制することができるため、電流の偏りによる電力変換装置１００の温度上昇を抑制することができる。また、電流の偏りによる電力変換装置１００の温度の変動幅を小さくすることができる。これにより、電力変換装置１００の製品寿命が電力変換装置１００の温度変化によって短くなることを抑制することができる。また、各半導体モジュールの半導体素子の発熱を均一にすることができる。
　図１に示されるように、第１バスバー２Ｕの第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２は、第１相ユニット群１Ｕに対して第１冷却板４Ｕとは反対側において同一平面内に配置されている。このため、第１バスバー２Ｕが第１冷却板４Ｕの両側に延在している場合よりも、第１バスバー２Ｕの形状を単純にすることができ、第１バスバー２Ｕの寸法および重量を小さくすることができる。これにより、第１バスバー２Ｕの製造性を向上させることができる。よって、第１バスバー２Ｕの製造コストを低減させることができる。したがって、電力変換装置１００の製造コストを低減することができる。
　図１に示されるように、第１バスバー２Ｕの第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２は、第１相ユニット群１Ｕに対して第１冷却板４Ｕとは反対側において同一平面内に配置されている。このため、第１バスバー２Ｕが第１冷却板４Ｕの両側に延在している場合よりも、第１バスバー２Ｕの奥行き方向（第３方向ＤＲ３）の寸法を小さくすることができる。よって、電力変換装置１００を容易にエレベータ用の制御盤に適用することができる。
　図１に示されるように、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２、第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１および第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２は、第１方向ＤＲ１に沿ってこの順に配置されている。このため、第１バスバー２Ｕが第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１を跨ぐ必要がない。よって、第１バスバー２Ｕを短くすることができる。
　図７を参照して、第１の比較例に係る電力変換装置１０１は、第４ユニット群１Ａと、第５ユニット群１Ｂと、第６ユニット群１Ｃとを含んでいる。第１の比較例に係る電力変換装置１０１では、第４ユニット群１Ａの第１相第１電力変換回路ユニットと第１相第２電力変換回路ユニットとの間には、少なくとも第２相第１電力変換回路ユニットが配置されている。これにより、第１の比較例に係る電力変換装置１０１では、第１バスバーは、第１相第１電力変換回路ユニットと第１相第２電力変換回路ユニットを接続するために第２相第１電力変換回路ユニットを跨ぐ必要がある。よって、第１の比較例に係る電力変換装置１０１では、第１バスバーは、長い。したがって、第１の比較例に係る電力変換装置１０１では、第１バスバーのインピーダンスとなる抵抗およびインダクタンス成分が大きい。
　これに対して、図１に示されるように、本実施の形態に係る電力変換装置１００では、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２、第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１および第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２は、第１方向ＤＲ１に沿ってこの順に配置されているため、第１バスバー２Ｕが第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１を跨ぐ必要がない。したがって、第１バスバー２Ｕを短くすることができる。
　第１バスバー２Ｕを短くすることができるため、第１入力側端子２Ｕ０から第１相第１接続部２Ｕ１、第１相第２接続部２Ｕ２および第１相第３接続部２Ｕ３までのインダクタンス値を小さくすることができる。このため、仮に第１入力側端子２Ｕ０から第１相第１接続部２Ｕ１、第１相第２接続部２Ｕ２および第１相第３接続部２Ｕ３までの距離が異なることでインピーダンスが異なる場合でも、インピーダンスの差を相対的に小さくすることができる。これにより、例えば、エレベータ用の制御盤２００として用いられる第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２および第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３の間での電流偏り（電流の差）の基準値が１５％と設定された場合に、電流の偏りが基準値を超えることを抑制することができる。例えば、第１バスバー２Ｕの最も高い抵抗値をその他の部品の抵抗値の１０分の１以下に設定し、かつ第１バスバー２Ｕの最も高いインダクタンス値を他の部品のインダクタンス値の３分の１以下に設定することで、電流の偏りを１５％以下に抑えることができる。
　なお、第１相ユニット群１Ｕの並列数が偶数（例えば、２）である場合には、第１バスバー２Ｕを線対称な形状にすることで、容易に第１入力側端子２Ｕ０から第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１までの距離と第１入力側端子２Ｕ０から第１相第２入力側半導体モジュール１Ｕ２１までの距離が等しくできる。この場合には、第１入力側端子２Ｕ０から第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１までのインピーダンスと第１入力側端子２Ｕ０から第１相第２入力側半導体モジュール１Ｕ２１までのインピーダンスを等しくできる。これにより、電流の偏りが抑制される。
　なお、第１相ユニット群１Ｕの並列数が奇数（例えば、３）である場合には、第１バスバー２Ｕを対称な形状にすることのみでは、第１入力側端子２Ｕ０から第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１までの距離、第１入力側端子２Ｕ０から第１相第２入力側半導体モジュール１Ｕ２１までの距離および第１入力側端子２Ｕ０から第１相第３入力側半導体モジュール１Ｕ３１までの距離を互いに等しくすることが困難である。具体的には、第１入力側端子２Ｕ０から第１相第２入力側半導体モジュール１Ｕ２１までの距離は、第１入力側端子２Ｕ０から第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１までの距離および第１入力側端子２Ｕ０から第１相第３入力側半導体モジュール１Ｕ３１までの距離よりも長くなる。しかしながら、第１相第２接続部２Ｕ２の幅を第１相第１接続部２Ｕ１の幅および第１相第２接続部２Ｕ２の幅よりも大きくすることで、上記の長さの差を埋め合わせることができ、各抵抗値の差を小さくすることができる。なお、インダクタンス値は、電流が流れる経路長と相関がある。このため、第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第３接続部２Ｕ３のインダクタンス値は第１相第２接続部２Ｕ２のインダクタンス値よりも大きいが、上記のように長さの差を埋め合わせることでインダクタンス値の差を相対的に小さくすることができる。
　第２の比較例に係る電力変換装置では、第１バスバーは、立体的かつ対称な形状を有している。これにより、端子から各半導体モジュールへの第１バスバーの長さの差が小さくされ得る。しかしながら、電力変換装置の並列数が奇数である場合に、第１バスバーの一部の断面積のみが小さくなり得る。例えば、第１バスバーの中央の断面積は、第１バスバーの両端の断面積よりも小さくなり得る。これにより、第１バスバーの温度が不均一に上昇し得る。また、第１バスバーが立体的な形状であることにより、第１バスバーが冷却ファンの風路に突出し得る。これにより、第１バスバーの冷却効率が低下し得る。
　これに対して、図１に示されるように、本実施の形態に係る電力変換装置１００では、第１バスバー２Ｕの第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２は、第１相ユニット群１Ｕに対して第１冷却板４Ｕとは反対側において同一平面内に配置されている。このため、第１バスバー２Ｕの形状を平面的にすることができる。よって、電力変換装置１００の並列数が奇数である場合でも第１バスバー２Ｕの一部の断面積が小さくなることを抑制することができる。また、第１バスバー２Ｕが冷却ファン７の風路に突出することを抑制することができる。これにより、効率良く第１バスバー２Ｕを冷却することができる。よって、第１冷却板４Ｕおよび冷却ファン７を小型化することができる。
　図１に示されるように、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２は、第１冷却板４Ｕに沿って一直線上に配置されている。このため、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１の奥行き方向（第１相ユニット群１Ｕが第１冷却板４Ｕに接続された第３方向ＤＲ３）の寸法を小さくすることができる。
　図１に示されるように、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３は、基板（第１相第１基板１Ｕ１４）に実装されている。このため、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３が基板に実装されていない場合よりも、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１を小型化することができる。
　図１に示されるように、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１から第１接続点５２０までの最短距離は、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２から第１接続点５２０までの最短距離と等しい。このため、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１から第１接続点５２０までのインダクタンスを第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２から第１接続点５２０までのインダクタンスと等しくすることができる。また、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１から第１接続点５２０までの抵抗値を第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２から第１接続点５２０までの抵抗値と等しくすることができる。よって、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１に流れる入出力電流を第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２に流れる電流と等しくすることができる。したがって、入出力電流を均一にすることができる。
　図１に示されるように、複数のボルト６の各々は、導体部５に対して第１冷却板４Ｕとは反対側に配置されている。このため、一方向（導体部５に対して第１冷却板４Ｕとは反対側）から複数のナットの各々にボルト６を締結することができる。よって、第１冷却板４Ｕの両側から複数のナットの各々にボルト６を締結する場合よりも容易に、ナットにボルト６を締結することができる。また、図５に示されるように、電力変換装置１００がエレベータ用の制御盤２００に適用された場合には、扉２０２を開けた正面側からボルト６の締結または取り外しが可能となるため、電力変換装置１００の組立作業およびメンテナンス作業を容易に実施することができる。
　図１に示されるように、第１入力側冷却部４Ｕ１１は、第１出力側冷却部４Ｕ１２とは異なる寸法を有している。このため、第１入力側冷却部４Ｕ１１および第１出力側冷却部４Ｕ１２のそれぞれの寸法を、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１および第１相第２接続部２Ｕ２のそれぞれの発熱量に適した寸法にすることができる。よって、第１入力側冷却部４Ｕ１１および第１出力側冷却部が大型化することを抑制できる。これにより、第１入力側冷却部４Ｕ１１および第１出力側冷却部の製造コストを低減することができる。また、第１入力側冷却部４Ｕ１１および第１出力側冷却部が大型化することを抑制できるため、第１冷却板４Ｕの大型化を抑制することができる。したがって、電力変換装置１００の大型化を抑制することができる。なお、電力変換装置１００が大型化しない場合には、第１冷却板４Ｕは一体化してもよい。
　図１に示されるように、冷却ファン７は、第２方向ＤＲ２に沿って第１冷却板４Ｕを冷却するように構成されている。このため、冷却ファン７によって第２方向ＤＲ２に沿って風を流すことで、第１冷却板４Ｕに接続された第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２を一括して冷却することができる。したがって、電力変換装置１００の冷却効率を向上させることができる。
　図４に示される制御盤２００では、下部の開口が吸気口であり、上部の開口が排気口である。図１に示されるように、本実施の形態の電力変換装置１００では冷却ファン７によって下方から上方に冷却風が流れる。制御盤２００の背面に吸排気口がないことから、制御盤２００の背面を壁ＷＡに近付けることが可能になる。その際に、図１１に示される一般的な配置のように、制御盤２００を床ＦＬに固定するためのアンカーボルトＡＢが制御盤２００の底面の四隅に配置されていると、工具を用いるためにアンカーボルトＡＢの周囲に数十ｃｍのスペースＴＳが必要である。このため、壁ＷＬに制御盤２００を近付けることができない。そこで、図１２に示されるように、本実施の形態では、壁ＷＡ側のアンカーボルトＡＢを制御盤２００の前面ＦＳに寄せて配置することで、制御盤２００を壁ＷＡに近付けた配置が可能となる。
　実施の形態２．
　次に、図８を用いて、実施の形態２に係る電力変換装置１００の構成を説明する。実施の形態２は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成および作用効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
　図８に示されるように、本実施の形態に係る電力変換装置１００の第１バスバー２Ｕは、第１折曲部２Ｕ９を含んでいる。第１折曲部２Ｕ９は、第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２に対して第１冷却板４Ｕとは反対側に向かって折り曲げられている。第１折曲部２Ｕ９は、第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２に対して第１冷却部とは反対側に向かって、例えば、直角に折り曲げられている。第１折曲部２Ｕ９が折り曲げられる角度は、適宜に決められてもよい。本実施の形態において、第１入力端子は、第１折曲部２Ｕ９に設けられている。第１入力端子には、かしめナットが設けられていてもよい。
　本実施の形態に係る電力変換装置１００の第４バスバー３Ｕは、第４折曲部３Ｕ９を含んでいる。第４折曲部３Ｕ９は、第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２に対して第１冷却板４Ｕとは反対側に向かって折り曲げられている。第４折曲部３Ｕ９は、第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２に対して第１冷却部とは反対側に向かって、例えば、直角に折り曲げられている。第４折曲部３Ｕ９が折り曲げられる角度は、適宜に決められてもよい。本実施の形態において、出力端子は、第４折曲部３Ｕ９に設けられている。
　続いて、本実施の形態の作用効果を説明する。
　図８に示されるように、本実施の形態に係る電力変換装置１００によれば、第１折曲部２Ｕ９は、第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２に対して第１冷却板４Ｕとは反対側に向かって折り曲げられている。このため、第１バスバー２Ｕが折り曲げられていない場合よりも、第１バスバー２Ｕの第２方向ＤＲ２の寸法を小さくすることができる。よって、電力変換装置１００の第２方向ＤＲ２の寸法を小さくすることができる。
　より詳細には、第１バスバー２Ｕの形状は、第１相ユニット群１Ｕの並列数によって異なる。仮に、第１バスバー２Ｕが折り曲げられていない場合には、第１相ユニット群１Ｕの並列数が増えるほど、第１バスバー２Ｕの寸法は大きくなる。例えば、３並列の第１相ユニット群１Ｕに接続された第１バスバー２Ｕは、第１相第１接続部２Ｕ１、第１相第２接続部２Ｕ２および第１相第３接続部２Ｕ３を含んでいる。また、２並列の第１相ユニット群１Ｕに接続された第１バスバー２Ｕは、第１相第３接続部２Ｕ３を含んでいない。このため、３並列の第１相ユニット群１Ｕに接続された第１バスバー２Ｕは、２並列の第１相ユニット群１Ｕに接続された第１バスバー２Ｕよりも複雑な形状を有している。よって、３並列の第１相ユニット群１Ｕに接続された第１バスバー２Ｕの第２方向ＤＲ２の寸法は、２並列の第１相ユニット群１Ｕに接続された第１バスバー２Ｕの第２方向ＤＲ２の寸法よりも大きくなることがある。例えば、３並列の第１相ユニット群１Ｕに接続された第１バスバー２Ｕの第２方向ＤＲ２の寸法は、２並列の第１相ユニット群１Ｕに接続された第１バスバー２Ｕの第２方向ＤＲ２の寸法の２倍である。また、第１相ユニット群１Ｕの第２方向ＤＲ２の寸法が並列数によって変わる場合には、電力変換装置１００が適用されたエレベータ用の制御盤２００（図５参照）の筐体２０１（図５参照）および実装構造等を並列数に応じて個別に設計する必要がある。このため、電力変換装置１００の製造コストが増加する。
　これに対して、図８に示されるように、本実施の形態に係る電力変換装置１００によれば、第１折曲部２Ｕ９は、第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２に対して第１冷却板４Ｕとは反対側に向かって折り曲げられている。このため、第１相ユニット群１Ｕが３並列である場合でも、第１バスバー２Ｕの第２方向ＤＲ２の寸法を２並列の第１相ユニット群１Ｕと同じにすることができる。よって、第１バスバー２Ｕの第２方向ＤＲ２の寸法の増加を抑制することができる。また、第１相ユニット群１Ｕが３並列である場合でも第１バスバー２Ｕの第２方向ＤＲ２の寸法を２並列の第１相ユニット群１Ｕの第２方向ＤＲ２の寸法と同じにすることができる。したがって、電力変換装置１００が適用されたエレベータ用の制御盤２００（図５参照）の筐体２０１（図５参照）および実装構造等を並列数に応じて個別に設計する必要がない。よって、電力変換装置１００が適用されたエレベータ用の制御盤２００（図５参照）の筐体２０１（図５参照）および実装構造等を、各並列数において共通にすることができる。これにより、エレベータ用の制御盤２００（図５参照）の筐体２０１（図５参照）および実装構造等を標準化することができる。したがって、エレベータ用の制御盤２００（図５参照）の製造コストおよび開発期間を低減することができる。また、エレベータ用の制御案（図５参照）の実装に使用される固定部品を各並列数において共通にすることができる。したがって、固定部品を標準化することができる。
　図８に示されるように、第１折曲部２Ｕ９は、第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２に対して第１冷却板４Ｕとは反対側に向かって折り曲げられている。このため、容易に第１バスバー２Ｕの位置を作業者の目線の高さと同じにすることができる。よって、電力変換装置１００の組立およびメンテナンス時における作業者による作業の効率を向上させることができる。
　実施の形態３．
　次に、図９を用いて、実施の形態３に係る電力変換装置１００の構成を説明する。実施の形態３は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成および作用効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
　図９に示されるように、本実施の形態に係る電力変換装置１００の導体部５は、プリント基板５Ｐによって構成されている。プリント基板５Ｐは、導体パターン５８と、絶縁パターン５９とを含んでいる。導体パターン５８は、例えば、銅箔パターンである。絶縁パターン５９は、例えば、ガラス布基材エポキシ樹脂等の絶縁体である。導体パターン５８間は、絶縁体によって絶縁されている。導体パターン５８間の距離は、使用される回路の使用電圧に応じて設定される。
　プリント基板５Ｐには、複数の貫通孔が設けられている。複数の貫通孔は、雌ネジ部と、スルーホールまたはビアホールとを含んでいる。雌ネジ部は、ボルトが締結されるための穴である。スルーホールまたはビアホールは、プリント基板５Ｐの各層を接続している。
　図１では、導体部５は、ボルト６およびナットで接続された部分を除いて、互いに接触しないことで導体部５が絶縁されている。これに対して、図９では導体パターン５８が絶縁パターン５９によって絶縁されることで導体部５が絶縁されている。
　図９では、プリント基板５Ｐの表層のみ図示されている。プリント基板５Ｐは、多層基板であってもよい。この場合には、導体パターン５８を増加させることで、通電時のプリント基板５Ｐの温度上昇を抑制することができる。
　なお、図９ではプリント基板５Ｐが１枚の基板によって構成されているが、プリント基板５Ｐは複数の基板によって構成されていてもよい。例えば、電力変換装置１００の第１方向ＤＲ１の寸法が大きいことにより１枚の基板のみによってプリント基板５Ｐを構成することが困難である場合には、プリント基板５Ｐは複数の基板によって構成され得る。複数の基板は、各相のユニット群に接続される。複数の基板同士は、バスバーによって接続される。また、例えば、２層のプリント基板５Ｐが２枚使われることで、導体部５が複数のプリント基板５Ｐによって構成されていてもよい。
　続いて、本実施の形態の作用効果を説明する。
　本実施の形態に係る電力変換装置１００によれば、図９に示されるように、導体部５は、プリント基板５Ｐによって構成されている。仮に図１に示されるように導体部５が複数の部品（例えば、相間バスバー５２および相内バスバー５１）を含んでいる場合には、各部品を１つずつボルト締結によって各相のユニット群に接続することで電力変換装置１００を組み立てる必要がある。これに対して、本実施の形態によれば、プリント基板５Ｐを各相のユニット群に対して接続することのみで電力変換装置１００を組み立てることができる。このため、電力変換装置１００の組立時の工数を減らすことができる。
　図９に示されるように、導体部５は、プリント基板５Ｐによって構成されている。このため、導体部５の奥行き方向（第３方向ＤＲ３）の寸法は、プリント基板５Ｐの厚みである。このため、図１に示されるように導体部５が複数の部品（例えば、相間バスバー５２および相内バスバー５１）によって構成されている場合よりも、導体部５の奥行き方向（第３方向ＤＲ３）の寸法を小さくすることができる。
　実施の形態４.
　次に、図１３を用いて、実施の形態４に係る電力変換装置１００の構成を説明する。実施の形態４は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成および作用効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
　実施の形態１では電力変換回路ユニットごとに１枚ずつ基板が配置されているが、図１３に示されるように本実施の形態では、１相につき１枚の基板が配置されている。図１に示される実施の形態１の電力変換装置１００は、３相３並列分の電力変換回路ユニットで構成されており、電力変換回路ユニットの数は９つである。図１ではコンデンサが搭載された基板は９枚であるが、本実施の形態では１相ごとに１枚になるため、計３枚の基板が使用される。コンデンサの数に変更はないため、基板のサイズは大きくなる。
　例えば、第１相ユニット群１Ｕでは、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３と、第１相第２コンデンサ１Ｕ２３とは同一の基板に実装されている。
　コンデンサを搭載した基板を１相ごとに集約することで、基板間を接続していた相内バスバー５１の役割を基板内の導体パターンで担うことが可能となり、使用する部品の削減が可能となる。
　基板内の導体パターンはコンデンサのプラス側電位とマイナス側電位のパターンが対向した状態で配置されている。基板を１相ごとに集約した際には、基板内部のこれらの同電位となるパターンは基板内部で接続される。基板の導体パターンは薄い銅箔により構成されているが、同一相のコンデンサを搭載した基板を１枚にすることで、従来分断されていた基板間の広範囲において導体パターンを接続することが可能となり、銅またはアルミニウムで構成されている相内バスバーと同等の導電性能を確保することができる。また、相内バスバー５１が削減できることから、電力変換装置１００の軽量化につながる。
　相間バスバー５２と接続するために、実施の形態１から形状を変更した相内バスバー５１が使用される。本実施の形態では、相内バスバー５１は、入力側相内バスバー５１ａおよび出力側相内バスバー５１ｂを含んでいる。コンデンサに流れる電流を均一化するために、相内バスバー５１は、電力変換回路ユニットの間に設けられた端子と接続することを基本とする。図１３に示される３相３並列の電力変換装置１００の場合は、基板上に２か所の端子が設けられている。３相２並列の電力変換装置１００の場合は、端子は１か所となり、相内バスバー５１は不要であり、相間バスバー５２に直接接続することができる。
　この端子は相内バスバー５１をボルトで固定できるように、ねじ山が設けられたものであれば作業性が向上するが、他の部品と干渉しなければ、基板に設けた穴を使用してナットなどで締結することも可能である。また、導電性の高い材料を使用したスペーサが基板と相内バスバー５１の間に配置されてもよい。端子の素材は導電性の高い銅またはアルミニウムの合金などが使用される。端子を使用する例が記載されているが、基板のパターンに直接接触させて通電させる方法も可能である。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１Ｕ　第１相ユニット群、１Ｕ１　第１相第１電力変換回路ユニット、１Ｕ２　第１相第２電力変換回路ユニット、１Ｕ１１　第１入力側半導体モジュール、１Ｕ１２　第１出力側半導体モジュール、１Ｕ１３　第１相第１コンデンサ、１Ｖ　第２相ユニット群、１Ｖ１　第２相第１電力変換回路ユニット、１Ｖ２　第２相第２電力変換回路ユニット、２Ｕ　第１バスバー、２Ｕ１　第１相第１接続部、２Ｕ２　第１相第２接続部、２Ｕ９　第１折曲部、２Ｖ　第２バスバー、２Ｖ１　第２相第１接続部、２Ｖ２　第２相第２接続部、４Ｕ　第１冷却板、４Ｕ１１　第１入力側冷却部、４Ｕ１２　第１入力側冷却部、５　導体部、５Ｐ　プリント基板、５１　相内バスバー、５２　相間バスバー、６　ボルト、７　冷却ファン、１００　電力変換装置。

Claims (12)

  1. 　第１相第１電力変換回路ユニットと、前記第１相第１電力変換回路ユニットと隣り合うように配置された第１相第２電力変換回路ユニットとを含む第１相ユニット群と、
    　前記第１相第１電力変換回路ユニットに電気的に接続された第１相第１接続部と、前記第１相第１接続部に電気的に接続されかつ前記第１相第２電力変換回路ユニットに電気的に接続された第１相第２接続部を含む第１バスバーと、
    　前記第１相ユニット群に接続された第１冷却板とを備え、
    　前記第１バスバーの前記第１相第１接続部および前記第１相第２接続部は、前記第１相ユニット群に対して前記第１冷却板とは反対側において同一平面内に配置されている、電力変換装置。
  2. 　前記第１相第１電力変換回路ユニットと前記第１相第２電力変換回路ユニットとが並べられた第１方向に沿って前記第１相ユニット群と隣り合うように配置された第２相第１電力変換回路ユニットと、前記第１方向に沿って前記第２相第１電力変換回路ユニットに対して前記第１相ユニット群の反対側に配置された第２相第２電力変換回路ユニットとを含む第２相ユニット群と、
    　前記第２相第１電力変換回路ユニットに電気的に接続された第２相第１接続部と、前記第２相第１接続部に電気的に接続されかつ前記第２相第２電力変換回路ユニットに電気的に接続された第２相第２接続部とを含む第２バスバーと、
    　前記第２相ユニット群に接続された第２冷却板とをさらに備え、
    　前記第２バスバーの前記第２相第１接続部および前記第２相第２接続部は、前記第２相ユニット群に対して前記第２冷却板とは反対側において同一平面内に配置されており、
    　前記第１相第１電力変換回路ユニット、前記第１相第２電力変換回路ユニット、前記第２相第１電力変換回路ユニットおよび前記第２相第２電力変換回路ユニットは、前記第１方向に沿ってこの順に配置されている、請求項１に記載の電力変換装置。
  3. 　前記第１相第１電力変換回路ユニットは、第１入力側半導体モジュールと、前記第１入力側半導体モジュールに電気的に接続された第１相第１コンデンサと、前記第１相第１コンデンサを介して前記第１入力側半導体モジュールに電気的に接続された第１出力側半導体モジュールとを含み、
    　前記第１入力側半導体モジュール、前記第１相第１コンデンサおよび前記第１出力側半導体モジュールは、前記第１冷却板に沿って一直線上に配置されている、請求項２に記載の電力変換装置。
  4. 　前記第１相第１コンデンサは、基板に実装されている、請求項３に記載の電力変換装置。
  5. 　前記第１相第２電力変換回路ユニットは、第１相第２コンデンサを含み、
    　前記第１相第１コンデンサと、前記第１相第２コンデンサとは、同一の前記基板に実装されている、請求項４に記載の電力変換装置。
  6. 　導体部をさらに備え、
    　前記導体部は、相内バスバーと、相間バスバーとを含み、
    　前記相内バスバーは、前記第１相第１電力変換回路ユニットを前記第１相第２電力変換回路ユニットに電気的に接続しており、
    　前記相間バスバーは、前記第１相第１電力変換回路ユニットおよび前記第１相第２電力変換回路ユニットが前記相内バスバーを介して接続された第１接続点を含み、かつ前記第１相第１電力変換回路ユニットおよび前記第１相第２電力変換回路ユニットを前記第２相ユニット群に電気的に接続しており、
    　前記第１相第１電力変換回路ユニットから前記第１接続点までの最短距離は、前記第１相第２電力変換回路ユニットから前記第１接続点までの最短距離と等しい、請求項３または４に記載の電力変換装置。
  7. 　前記第１入力側半導体モジュールは、２つの端子を含み、
    　前記相内バスバーは、前記端子の各々と接続されている、請求項６に記載の電力変換装置。
  8. 　複数のボルトをさらに備え、
    　前記複数のボルトは、前記導体部に対して前記第１冷却板とは反対側に配置されている、請求項６に記載の電力変換装置。
  9. 　前記導体部は、プリント基板によって構成されている、請求項６に記載の電力変換装置。
  10. 　冷却ファンをさらに備え、
    　前記第１冷却板は、ヒートシンクとして構成されており、
    　前記第１入力側半導体モジュール、前記第１相第１コンデンサおよび前記第１出力側半導体モジュールは、第２方向に沿って接続されており、
    　前記冷却ファンは、前記第２方向に沿って前記第１冷却板を冷却するように構成されている、請求項３～９のいずれか１項に記載の電力変換装置。
  11. 　前記第１冷却板は、前記第１入力側半導体モジュールに接続された第１入力側冷却部と、前記第１出力側半導体モジュールに接続された第１出力側冷却部とを含み、
    　前記第１入力側冷却部は、前記第１出力側冷却部とは別体として構成されており、かつ前記第１出力側冷却部とは異なる寸法を有している、請求項３～１０のいずれか１項に記載の電力変換装置。
  12. 　前記第１バスバーは、第１折曲部を含み、
    　前記第１折曲部は、前記第１相第１接続部および前記第１相第２接続部に対して前記第１冷却板とは反対側に向かって折り曲げられている、請求項１～１１のいずれか１項に記載の電力変換装置。
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