电力转换装置制造方法及图纸

电力转换装置具备转换器(2R)、第1电容器(C1R)和第2电容器(C2R)。第1电容器(C1R)连接在直流正母线(PL1)与直流中性点母线(NL1)之间。第2电容器(C2R)连接直流中性点母线(NL1)与直流负母线(CL1)之间。转换器(2R)还具备：二极管整流器(D1R、D2R)，其连接在交流电源(1)与直流正母线(PL1)及直流负母线(NL1)之间；以及第1交流开关(D3R～D6R、Q1R)，电连接在交流电源(1)与直流中性点母线(CL1)之间。还具备电连接在第1交流开关(D3R～D6R、Q1R)与第1及第2电容器的连接点之间的第1熔断器(FR)。

Power conversion device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力转换装置
本专利技术涉及电力转换装置。
技术介绍
应用于不间断电源装置等的电力转换装置通常具备将来自商用交流电源的交流电力转换为直流电力的转换器、和将该直流电力转换为希望的频率及电压的交流电力的逆变器。例如，在国际公开第2010/095241号(专利文献1)中，公开了一种由具备3电平转换器和3电平逆变器的电力转换装置构成的不间断电源装置。在该电力转换装置中，3电平转换器及3电平逆变器分别包括多个半导体开关元件。在上述的电力转换装置中，在多个半导体开关元件的某个损坏而成为短路状态的情况下，有可能产生过电流或过电压。因此，在专利文献1中，在各半导体开关元件的一个端子与直流母线(直流正母线、直流负母线或直流中性点母线)之间连接着熔断器。由此，在某个半导体开关元件成为短路状态的情况下，熔断器熔断而电流流动的路径断开，所以能够防止过电流或过电压的产生。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2010/095241号
技术实现思路
专利技术要解决的课题在上述专利文献1所记载的电力转换装置中，3电平转换器及3电平逆变器分别具有连接在第1半导体开关元件与直流正母线之间的第1熔断器、与第2半导体开关元件和直流负母线连接的第2熔断器、和连接在交流开关与直流中性点母线之间的第3熔断器。即，在各半导体开关元件的一个端子与各直流母线之间的电流路径中设有熔断器。因此，担心使用的熔断器的数量变多。另外，在专利文献1中，表示了对于3电平转换器及3电平逆变器分别使用9个熔断器的结构。如此熔断器的数量变多，则有可能导致电力转换装置的大型化及高成本化。此外，在专利文献1中，由于熔断器的数量较多，所以当电力转换装置动作时，由全部的熔断器产生的电力损耗的合计大，结果有可能使电力转换装置的效率下降。所以，本专利技术的目的是提供一种能够以简单的结构实现过电流及过电压的防止的电力转换装置。用来解决课题的手段有关本专利技术的电力转换装置具备直流正母线、直流负母线及直流中性点母线、转换器、第1电容器和第2电容器。转换器连接在交流电源与直流正母线、直流负母线及直流中性点母线之间，将从交流电源供给的交流电压转换为直流电压。第1电容器连接在直流正母线与直流中性点母线之间。第2电容器连接在直流中性点母线与直流负母线之间。转换器包括连接在交流电源与直流正母线及直流负母线之间的二极管整流器、以及电连接在交流电源与直流中性点母线之间的第1交流开关。电力转换器还具备电连接在第1交流开关与直流中性点母线之间的第1熔断器。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种能够以简单的结构实现过电流及过电压的防止的电力转换装置。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的电力转换装置100的主电路结构的概略框图。图2是说明图1所示的单相转换器2R、2S、2T及单相逆变器3U、3V、3W的结构例的电路图。图3是表示R相电压VR与IGBT元件Q1R的导通断开的关系的波形图。图4是表示R相转换器的动作的电路图。图5是表示在IGBT元件Q1S导通的期间中IGBT元件Q1R故障而成为短路状态的情况的图。图6是表示U相电压VU与IGBT元件Q1U～Q4U的导通断开的关系的波形图。图7是表示在IGBT元件Q1U、Q3V导通的期间中IGBT元件Q4U故障而成为短路状态的情况的图。图8是表示在IGBT元件Q2U、Q4V导通的期间中IGBT元件Q3U故障而成为短路状态的情况的图。图9是说明比较例的电力转换装置的结构的电路图。图10是说明本专利技术的实施方式的变形例的电力转换装置的结构的电路图。图11是表示在比较例的电力转换装置中IGBT元件故障而成为短路状态的情况的图。图12是表示在本专利技术的实施方式的电力转换装置中IGBT元件故障而成为短路状态的情况的图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式详细地进行说明。另外，以下对图中的相同或相当的部分赋予相同的标号，在原则上不重复其说明。图1是表示本专利技术的实施方式的电力转换装置100的主电路结构的概略框图。本专利技术的实施方式的电力转换装置100例如被应用在不间断电源装置中。交流电源1将商用频率的三相交流电力向电力转换装置100供给。负载4由从电力转换装置100供给的商用频率的三相交流电力驱动。参照图1，电力转换装置100具备并联连接在交流电源1与负载4之间的3台转换器单元U1～U3。电力转换装置100还具备配线WP1、WP2、WN1、WN2、WC1、WC2及控制电路7。电力转换装置100通过与直流正母线PL4、直流负母线NL4、直流中性点母线CL4、双向斩波器5及直流电源6连接，构成不间断电源装置。第1转换器单元U1包括R相转换器2R、U相逆变器3U、直流正母线PL1、直流负母线NL1、直流中性点母线CL1及电容器C1R、C2R、C1U、C2U。对于R相转换器2R，从交流电源1经由R相线路RL供给R相电压VR。R相转换器2R将R相电压VR转换为直流电压，经由直流母线PL1、CL1、NL1向U相逆变器3U供给该直流电压。U相逆变器3U将来自R相转换器2R的直流电压转换为U相电压VU。由U相逆变器3U生成的U相电压VU经由U相线路UL向负载4供给。电容器C1R(第1电容器)及C1U(第3电容器)并联地连接在直流正母线PL1及直流中性点母线CL1之间。电容器C2R(第2电容器)及C2U(第4电容器)并联地连接在直流中性点母线CL1及直流负母线NL1之间。第2转换器单元U2包括S相转换器2S、V相逆变器3V、直流正母线PL2、直流负母线NL2、直流中性点母线CL2及电容器C1S、C2S、C1V、C2V。对于S相转换器2S，从交流电源1经由S相线路SL供给S相电压VS。S相转换器2S将S相电压VS转换为直流电压，经由直流母线PL2、CL2、NL2向V相逆变器3V供给该直流电压。V相逆变器3V将来自S相转换器2S的直流电压转换为V相电压VV。由V相逆变器3V生成的V相电压VV经由V相线路VL向负载4供给。电容器C1S(第1电容器)、C1V(第3电容器)并联地连接在直流正母线PL2及直流中性点母线CL2之间。电容器C2S(第2电容器)、C2V(第4电容器)并联地连接在直流中性点母线CL2及直流负母线NL2之间。第3转换器单元U3包括T相转换器2T、W相逆变器3W、直流正母线PL3、直流负母线NL3、直流中性点母线CL3及电容器C1T、C2T、C1W、C2W。对于T相转换器2T，从交流电源1经由T相线路TL供给T相电压VT。T相转换器2T将T相电压VT转换为直流电压，经由直流母线PL3、CL3、NL3向W相逆变器3W供给该直流电压。W相逆变器3W将来自T相转换器2T的直流电压转换为W相电压VW。由W相逆变器3W生成的W相电压VW经由W相线路WL向负载4供给。电容器C1T(第1电容器)、C1W(第3电容器)并联地连接在直流正母线PL3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力转换装置，/n具备：/n直流正母线、直流负母线及直流中性点母线；/n转换器，连接在交流电源与上述直流正母线、上述直流负母线及上述直流中性点母线之间，将从上述交流电源供给的交流电压转换为直流电压；/n第1电容器，连接在上述直流正母线与上述直流中性点母线之间；以及/n第2电容器，连接在上述直流中性点母线与上述直流负母线之间；/n上述转换器包括：/n二极管整流器，连接在上述交流电源与上述直流正母线及上述直流负母线之间；以及/n第1交流开关，电连接在上述交流电源与上述直流中性点母线之间；/n上述电力转换装置还具备电连接在上述第1交流开关与上述第1及第2电容器的连接点之间的第1熔断器。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电力转换装置，
具备：
直流正母线、直流负母线及直流中性点母线；
转换器，连接在交流电源与上述直流正母线、上述直流负母线及上述直流中性点母线之间，将从上述交流电源供给的交流电压转换为直流电压；
第1电容器，连接在上述直流正母线与上述直流中性点母线之间；以及
第2电容器，连接在上述直流中性点母线与上述直流负母线之间；
上述转换器包括：
二极管整流器，连接在上述交流电源与上述直流正母线及上述直流负母线之间；以及
第1交流开关，电连接在上述交流电源与上述直流中性点母线之间；
上述电力转换装置还具备电连接在上述第1交流开关与上述第1及第2电容器的连接点之间的第1熔断器。


2.如权利要求1所述的电力转换装置，
上述转换器构成为，将从上述交流电源供给的三相交流电压转换为直流电压；
上述第1交流开关及上述第1熔断器电气地串联连接在上述三相交流电压的各相电压的交流线路与上述第1及第2电容器的连接点之间。


3....

【专利技术属性】
技术研发人员：西村一辉，中野俊秀，
申请(专利权)人：东芝三菱电机产业系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP