[发明专利]电力转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力转换装置，其将转换为任意频率及振幅的单相交流 电压并输出的各个单位逆变器的输出端串联多级连接。

背景技术

图7是表示当使用3组这种电力转换装置形成三相逆变器时的现有技术 的电路结构图。

在该图中，符号10是包含具有1个二次绕组或多个相互绝缘的二次绕组 的1台或多台变压器的变压器电路。符号11～13、21～23、31～33是图8所示 的电路结构的单位逆变器。符号40是用来控制串联多级连接单位逆变器的电 力转换装置整体的控制装置，是生成用来将单位逆变器11～13、21～23、31～ 33分别控制为所希望状态的电压指令或PWM脉冲指令的控制装置。

图7所示的电路结构中，各单位逆变器11、21、31输出的一端相互连接， 同时，串联多级连接各单位逆变器11～13的输出端，形成三相逆变器的U相。 并且，串联多级连接各单位逆变器21～23的输出端，形成三相逆变器的V相。 串联多级连接各单位逆变器31～33的输出端，形成三相逆变器的W相。

另外，作为图7所示的变压器电路10，采用9台具有1组二次绕组的三相 变压器的结构、3台具有3组相互绝缘的二次绕组的三相变压器的结构、1台 具有9组相互绝缘的二次绕组的三相变压器的结构等。

图8是图7所示的单位逆变器的电路结构图。

该单位逆变器的主电路由三相桥接二极管的整流电路RC以及逆变器电 路INV形成，其中，将用来平滑该整流电路RC的输出电压的电容器C和作为 自消弧型半导体元件的IGBT(绝缘栅双极晶体管)Q1～Q4以及二极管D1～ D4的逆并联电路单相桥接，构成逆变器电路INV。

并且，该单位逆变器配备有控制电路CTR，该控制电路CTR用来执行基 于来自图7所示的控制装置40的电压指令或PWM脉冲指令的PWM(脉冲宽度 调制)运算或分配运算。由该控制电路CTR生成分别输出至IGBT Q1～Q4的 驱动信号。这些驱动信号由栅极驱动电路GDU转换为分别输出至IGBT Q1～ Q4的导通(ON)/截止(OFF)信号。

即，在该单位逆变器中，按照基于所述导通/截止信号的逆变器电路INV 的切换操作，转换为所希望的频率及振幅的单相交流电压。

图9A和图9B是表示图8所示的电路结构的单位逆变器的组成结构概念 的示意性外形图，其中图9A是平面图，图9B是正面图。

在该图中，CTR、RC、INV等记号、名称与图8所示相同。如图所示， 单位逆变器从前面侧起按整流电路RC、逆变器电路INV、栅极驱动电路GDU 的顺序配置。形成整流电路RC、逆变器电路INV的半导体元件搭载在图示的 冷却鳍片上。在单位逆变器的前面侧中央，设置从图7所示的变压器电路10 接受供电的交流输入端子101，在交流输入端子101的两侧，分别设置作为图 8所示的“输出1”、“输出2”的第一输出端子102、第二输出端子103。而 且，逆变器电路INV与输出端子102、输出端子103分别通过第一导线102a、 第二导线103a连接。

从该图还明显得出，交流输入端子101、第一输出端子102、第二输出端 子103等的面向外部的连接端子之类全部配置在前面，以便能够在该单位逆 变器设置在壳体内的状态下，执行保养/检修。

下面列出与本申请的发明相关联的现有技术文献。

[专利文献1]特开2000-92855号公报(段落0006～0008、图14～18)

图10是在图7所示的三相逆变器中，当将图8、图9A及图9B所示结构的单 位逆变器用作单位逆变器11～13、21～23、31～33时壳体内的局部配置图。 如该图所示，单位逆变器分别按各相，在壳体内配置在纵方向，通过汇流条等 的导体201、202、203连接各个单位逆变器的输出端子102和输出端子103。

从该图还明显得出，连接单位逆变器11的输出端子102和单位逆变器12 的输出端子103之间的导体202、连接单位逆变器12的输出端子102和单位逆 变器13的输出端子103之间的导体202、连接单位逆变器21的输出端子102和 单位逆变器22的输出端子103之间的导体202等沿左右方向走线。因此，其配 线长度变长，其结果是，存在配线材料的成本上升及制造工时上升的问题。

发明内容