电力转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电力转换装置，其包括：与主电源连接的主断路器和主电磁接触器；具有开关元件的转换器主体；与主电磁接触器连接的电源侧电抗器和装置主体侧电抗器；电流检测器；平滑电容器；检测平滑电容器的电压的直流电压检测器；控制部；和附属部，附属部包括：检测电源电压的相位和振幅的电源相位检测用变压器；在主电源的接通初始阶段抑制对平滑电容器的冲击电流的限流电阻器；使限流电阻器与主电源连接的限流动作接通用电磁接触器；和除去因开关元件的开关而产生的电流脉动的滤波电路，主断路器和主电磁接触器与附属部的电源相位检测用变压器输入端子连接，电源侧电抗器和装置主体侧电抗器与附属部的滤波用端子连接。主体侧电抗器与附属部的滤波用端子连接。主体侧电抗器与附属部的滤波用端子连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力转换装置


[0001]本专利技术涉及电力转换装置，特别涉及电力转换装置的初始充电。

技术介绍

[0002]作为对逆变器装置的直流部供电或者使来自逆变器的直流的回归电力再生至电源的装置，有为了电源再生、高功率因数化、抑制高次谐波的目的的正弦波PWM转换器。另外，有保障停电时的电力的不间断电源装置等。作为这些电力转换装置中的、在进入PWM运转动作之前的初始阶段的过程中对直流部进行初始充电的PWM转换器的例子，有专利文献1。
[0003]专利文献1涉及增设逆变器装置的直流部平滑电容器时的直流部的初始充电技术。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2015
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42053

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的课题
[0008]一般而言，正弦波PWM转换器由具有主开关元件部和控制部的转换器主体部分、进行转换器主体的直流部的初始充电的初始充电电路部分、由2种电抗器和阻尼电阻器以及滤波电容器构成的滤波电路部分构成。
[0009]在这些结构中，除转换器主体和2种电抗器之外的部分一般被视为附属部分，存在分散地提供构成附属部分的部件的情况，和将附属部分一并作为转换器主体之外的其他单元提供的情况。但是，这些产品中，都存在未满足该附属部分需要的空间节省和配线节省、可靠性提高等课题。
[0010]举出未实现空间节省的原因，如专利文献1的图9所示，在主电源线中串联地插入了为了抑制初始充电电流的最大值地流入的目的的限流电阻、和用于初始充电后使限流电阻器的两端短路的电磁接触器MC2。因为是这样的结构，所以必须使运转中的动力电流流过电磁接触器MC2，结果电磁接触器MC2的额定电流必须与装置主体的额定容量成正比。
[0011]专利文献1所示的结构中，存在未实现空间节省的课题。
[0012]本专利技术的目的在于提供一种能够节省空间的电力转换装置。
[0013]用于解决课题的技术方案
[0014]作为本专利技术的优选的一例，一种电力转换装置包括：与主电源连接的主断路器和主电磁接触器；具有开关元件的转换器主体；与所述主电磁接触器连接的电源侧电抗器和装置主体侧电抗器；电流检测器；平滑电容器；检测所述平滑电容器的电压的直流电压检测器；控制部；和附属部，所述附属部包括：检测电源电压的相位和振幅的电源相位检测用变压器；在所述主电源的接通初始阶段抑制对所述平滑电容器的冲击电流的限流电阻器；使
所述限流电阻器与所述主电源连接的限流动作接通用电磁接触器；和除去因所述开关元件的开关而产生的电流脉动的滤波电路，所述主断路器和所述主电磁接触器与所述附属部的电源相位检测用变压器输入端子连接，所述电源侧电抗器和所述装置主体侧电抗器与所述附属部的滤波用端子连接。
[0015]专利技术效果
[0016]根据本专利技术，能够实现空间节省。
附图说明
[0017]图1是表示实施例1的电力转换装置的电路结构的图。
[0018]图2是表示初始充电接通波形的图。
[0019]图3是表示控制流程图1的图。
[0020]图4是表示控制流程图2的图。
[0021]图5是表示控制流程图3的图。
[0022]图6是表示实施例2的电力转换装置的电路结构的图。
[0023]图7是表示实施例3的电力转换装置的电路结构的图。
[0024]图8是表示实施例4的电力转换装置的电路结构的图。
[0025]图9是表示实施例1的变形例的图。
[0026]图10是表示实施例5的电力转换装置的电路结构的图。
具体实施方式
[0027]以下参考附图说明实施例。
[0028]实施例1
[0029]图1表示实施例1中的电力转换装置的电路结构。
[0030]图1的电力转换装置具有与交流的主电源1连接的主断路器2、与主断路器2连接的主电磁接触器3、与主电磁接触器3连接的电源侧电抗器4、能够双向地将交流变换为直流和将直流变换为交流的转换器主体即装置主体(正弦波PWM转换器)6、与装置主体6连接的装置主体侧电抗器5、以及附属部7。电力转换装置对逆变器27和电动机28供电。另外，用电力转换装置使来自负载即逆变器27的回归能量向主电源1一侧进行电源再生。
[0031]转换器主体即装置主体6具有IGBT元件24与续流二极管25并联连接而成的6组主开关元件、主电路直流电压部的平滑电容器22、用于检测交流电流Iac的电流检测器21、用于检测平滑电容器22的直流电压即直流电压Vdc的直流电压检测器23、以及控制部26。直流电压检测器23是可以得知充电电压电平的单元。
[0032]附属部7具有将主断路器2、主电磁接触器3、电源相位检测用变压器8等连接的电源相位检测用变压器输入端子16、用于检测电源电压的振幅和相位的电源相位检测用变压器8、用于使初始充电动作开始的限流动作接通用电磁接触器10、限流电阻器11a～11c、由阻尼电阻器14a～14c和滤波电容器15a～15c组成的滤波电路13、为了输出用于使主电磁接触器3成为ON的辅助互锁信号的目的的主电磁接触器接通用辅助电磁接触器9、和将电源侧电抗器4与装置主体侧电抗器5与滤波电路13连接的滤波用端子17。滤波电路13连接至电源侧电抗器4与装置主体侧电抗器5的公共连接点，除去转换器主体的开关元件开关时产生的
电流脉动。
[0033]以上结构中，作为IBGT元件开始开关、进入PWM运转动作之前的过程，需要首先进行直流部的平滑电容器22的初始充电，但需要在该过程中不产生对平滑电容器22的冲击电流。此后叙述其理由。
[0034]例如，如果主电磁接触器3不经由图1所示的附属部7的电路而比限流动作接通用电磁接触器10更先连接至主电源1，则从主电源1经由主电磁接触器3，经过2种电抗器即电源侧电抗器4、装置主体侧电抗器5、主开关元件的续流二极管25，对平滑电容器22流入过大的电流。在该情况下，会超过续流二极管25的耐过电流量并产生平滑电容22的劣化。于是，必要的是附属部7的作用。此后，对该附属部7的动作作用进行说明。
[0035]根据本实施例，初始充电电流的流入通路是从主电源1、主断路器2不经过主电磁接触器3地进入附属部7、电源相位检测用变压器8的输入端子16、限流动作接通用电磁接触器10、限流电阻器11a～11c、滤波用端子17、装置主体侧电抗器5、主开关元件的续流二极管25、平滑电容器22。
[0036]另外，用时序图表示此时的动作过程，如图2所示。此后使用图2示出初始充电动作。
[0037]首先，在时序图的t＝0时刻对控制部26给出运转准备信号RDY时，控制部26根据来自电源相位检测用变压器8的检测信息，确认电源电压V
ac
的输入电平，以控制输出限流动作接通用电磁接触器10的动作ON指令S1。附属部的限流动作接通用电磁接触器10的主触点因该S1而闭合时，初始充电电流经过上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电力转换装置，其特征在于，包括：与主电源连接的主断路器和主电磁接触器；具有开关元件的转换器主体；与所述主电磁接触器连接的电源侧电抗器和装置主体侧电抗器；电流检测器；平滑电容器；检测所述平滑电容器的电压的直流电压检测器；控制部；和附属部，所述附属部包括：检测电源电压的相位和振幅的电源相位检测用变压器；在所述主电源的接通初始阶段抑制对所述平滑电容器的冲击电流的限流电阻器；使所述限流电阻器与所述主电源连接的限流动作接通用电磁接触器；和除去因所述开关元件的开关而产生的电流脉动的滤波电路，所述主断路器和所述主电磁接触器与所述附属部的电源相位检测用变压器输入端子连接，所述电源侧电抗器和所述装置主体侧电抗器与所述附属部的滤波用端子连接。2.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：所述控制部进行控制，以按照接通所述主电磁接触器的接通时刻来接通所述主电磁接触器。3.如权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于：所述控制部进行控制，以基于来自所述电源相位检测用变压器、所述电流检测器和所述直流电压检测器的检测信息来决定所述接通时刻，并按照所述接通时刻来接通所述主电磁接触器。4.如权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于：预先确定所述接通时刻，并将其作为手动设定值提供给所述控制部。5.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：共用对所述电源相位检测用变压器的输入配线与所述限流动作接通用电磁接触器的一次侧配线，共用所述限流动作接通用电磁接触器的二次侧配线与所述限流电阻器的输入侧配线，共用所述限流电阻器的输出侧配线与对滤波电路的输入线。6.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木恒雅，山本敏彦，
申请(专利权)人：株式会社日立产机系统，
类型：发明
国别省市：