本发明专利技术提供一种电力转换装置，可以使驱动电力转换元件的驱动电路和配置在该驱动电路电源间的绝缘变压器降低成本。在包括主电路母线、和电力转换电路的电力转换装置中，电力转换电路包括：连接在正极母线和交流输出端子之间的正极侧电力转换元件，和连接在交流输出端子与负极母线之间的负极侧电力转换元件；交替导通关断驱动上述正极侧电力转换元件和负极侧电力转换元件的驱动电路；通过驱动电路用绝缘变压器使驱动用电绝缘并供给上述驱动电路的驱动电源电路；和使驱动用电绝缘并供给上述驱动电源电路的控制电源用绝缘变压器。并且，将上述驱动电源电路的共通电位点与主电路母线连接。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电力转换装置。特别涉及一种对构成电力转换装置的 主电路的电力转换元件进行驱动的驱动电路中的电绝缘结构。
技术介绍
图8是现有电力转换装置的整体构成的说明图。在图8中，电力转换 装置(200)具备通过电力转换元件分别使正极母线(P)、负极母线(N)、 作为正极母线(P)与负极母线(N)的中间电位的中间电位母线(COM) 与输出点连接的结构。然后，通过导通*关断(后称为开关动作)这些电 力转换元件，实质产生交流电压。在该图的例子当中，通过将从民用电源 (500)经变压器(300)得到的交流电压转换成直流电压(Ep) (En)， 将得到的直流电压(Ep) (En)转换成任意频率和振幅的交流电压，并提 供给交流电机(400)，就可以对交流电机进行可变速控制。此外，通过上述电力转换元件的关断动作，将来自交流电机(400) 的交流电转换成直流电压(Ep) (En)，进而将得到的直流电压(Ep) (En) 转换为民用频率的交流电压，就可以通过变压器(300)将电力再生至民 用电源(500)。由此，可以对交流电机的速度进行减速控制。图7是构成图8的电力转换装置(200)的电力转换主电路(100)的 详细示意图。在图中，电力转换元件(QP) (QPC) (QNC) (QN)， 分别与驱动电路(DRVP) (DRVPC) (DRVNC) (DRVN)连接，通过 来自驱动电路的驱动信号(GP) (GPC) (GNC) (GN)，反复进行开 关动作。向驱动电路(DRVP) (DRVPC) (DRVNC) (DRVN)供电的电源 (DRVS)，在从主电源(MSRC)获得交流电后工作。上述电源(DRVS) 既有由一个电路构成的情况，也有由多个电路组合构成的情况，这里，对驱动电路的电源电路进行整体记述。主电源(MSRC)，是从一般的民用系统获得的交流电源，是单相或 多相的交流电源(图7用单相电源表示)。这里，电力转换元件(QP) (QPC) (QNC) (QN)的电位，通过 其开关状态，变为主电路母线(P) (COM) (N)中的任意电位。如果 将成为这之一的电位的情况称之为"变为主电路电位"的话，则驱动电路 (DRVP) (DRVPC) (DRVNC) (DRVN)也会变为与电力转换元件相 同的主电路电位。因此，在电力转换主电路(100)中，区域(MCPA)是 成为主电路电位的部分。另一方面，成为电源(DRVS)的电路基准电位的接地点(BP)，经 主电源(MSRC)与大地(地)连接。这里，决定电源(DRVS)的输出 (SCP) (SCPC) (SCNC) (SCN)的基准电位的接地点(BPP) (BPPC) (BPNC) (BPN)与接地点(BP)同电位。因此，电源(DRVS)变为 大地(地)电位，在电路转换主电路(100)中，区域(EPA)是成为大 地(地)电位的部分。在从电源(DRVS)向驱动电路(DRVP) (DRVPC) (DRVNC) (DRVN)供电的情况下，上述电源和驱动电路由于分别包含在区域 (MCPA)和区域(EPA)中，所以需要其进行电绝缘。此外，驱动电路 (DRVP) (DRVPC) (DRVNC) (DRVN),也分别因电力转换元件的 开关状态而变为主电路母线(P) (COM) (N)中的任意电位，并且由 于变为互不相同的电位，所以也需要电绝缘。因而，为了实施与大地(地)之间的电绝缘，以及不同电力转换元件 间的电绝缘，在电源(DRVS)与驱动电路(DRVP) (DRVPC) (DRVNC) (DRVN)之间配置了绝缘变压器(TRP) (TRPC) (TRNC) (TRN)。 另一方面，专利文献l中记载了以下内容通过采用以下构成，即以 电力转换器的各个臂为单位将多个半导体开关元件串联，经绝缘变压器依 次将电力从低压侧的栅极驱动装置向高压侧栅极驱动装置分路来进行传 输，由此，可以降低施加在高压侧的绝缘变压器的1次绕组与2次绕组之间的电压，实现绝缘变压器的小容量化。 专利文献l:特开2006-81232号公报然而，应用于钢铁轧制设备的交流电机，根据用途的不同有许多种， 从几kW的辅机电机到几千kW的主机电机都有。因此，驱动这些电机的 电力转换装置也存在各种各样容量，例如，上述主机电机驱动用的电力转换装置就需要几千kVA以上的容量。增加电力转换装置容量的方法有使构成它的电力转换主电路的主电 路直流电压高电压化的方法。在进行高电压化的情况下，由于变为主电路 电位的部位与大地(地)之间的绝缘电压也被高电压化，所以必需强化其 绝缘能力。这意味着，在图7的电力转换装置(200)中，强化绝缘变压器(TRP) (TRPC) (TRNC) (TRN)的绝缘能力。为了强化绝缘变压器(TRP) (TRPC) (TRNC) (TRN)的绝缘能 力，就需要加大各个绝缘变压器的1次侧绕组和2次侧绕组之间的绝缘距 离。在这种情况下，绝缘变压器的尺寸变大，且绝缘变压器的制造成本也 变高。此外，随之而来的是，电力转换装置(200)的尺寸也变大且装置 成本也变高。另外，上述专利文献l，是涉及以各臂为单位驱动对各臂的 每一个串联连接的多个半导体开关元件的栅极驱动电路的技术，不是像本 专利技术那样以交替导通关断正极侧电力转换元件和负极侧电力转换元件、即 正极侧臂和负极侧臂、的栅极驱动电路中的绝缘结构为对象的技术。
技术实现思路
本专利技术正是鉴于上述问题点而提出的，它提供一种电力转换装置，可 以降低驱动电力转换元件的驱动电路和配置在该驱动电路电源间的绝缘 变压器的成本。本专利技术为了解决上述课题，采用了如下手段。一种电力转换装置，包括具有正极母线和负极母线的主电路母线；和与该主电路母线连接，来将供给主电路母线间的直流电转换成交流电并 向交流输出端子输出的电力转换电路，其特征在于，所述电力转换电路，包括连接在所述正极母线和交流输出端子之间的正极侧电力转换元件，和连接在所述交流输出端子与所述负极母线之间的负极侧电力转换元件；交替导通关断驱动所述正极侧电力转换元件和负极侧电力转换元件的驱动电路；将驱动用电通过驱动电路用绝缘变压器绝缘并提供给所述驱动电 路的驱动电源电路；和将驱动用电绝缘并提供给所述驱动电源电路的控制 电源用绝缘变压器，将所述驱动电源电路的共通电位点与主电路母线连 接。本专利技术由于具有以上结构，所以可以提供一种电力转换装置，使驱动 电力转换元件的驱动电路和配置在该驱动电路电源间的绝缘变压器降低 成本。附图说明图1是第一实施例的说明图。 图2是第二实施例的说明图。 图3是第三实施例的说明图。 图4是第四实施例的说明图。 图5是第五实施例的说明图。 图6是第六实施例的说明图。图7是构成图8的电力转换装置(200)的电力转换主电路(100)的 详细示意图。图8是现有电力转换装置的整体结构的说明图。图9是电力转换主电路的电力转换元件驱动信号(导通关断指令信号) 的说明图。图中200—电力转换装置，300 —变压器，400 —交流电机，500—民 用电源，AC—电力转换装置的输出点，Ep、 En—直流电源，P、 COM、 N 一主电路母线，IOO—电力转换本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电力转换装置，包括：具有正极母线和负极母线的主电路母线；和与该主电路母线连接，来将供给到主电路母线间的直流电转换成交流电并向交流输出端子输出的电力转换电路，其特征在于， 所述电力转换电路，包括： 连接在所述正极母线和交流输出端子之间的正极侧电力转换元件，和连接在所述交流输出端子与所述负极母线之间的负极侧电力转换元件； 交替导通关断驱动所述正极侧电力转换元件和负极侧电力转换元件的驱动电路； 将驱动用电通过驱动电路用绝缘变压器绝缘并提供给所述驱动电路的驱动电源电路；和 将驱动用电绝缘并提供给所述驱动电源电路的控制电源用绝缘变压器， 将所述驱动电源电路的共通电位点与主电路母线连接。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：永田宽，小林健二，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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