[发明专利]转换器电路、电力转换系统以及电动机驱动装置

说明书

本发明提供一种转换器电路、电力转换系统以及电动机驱动装置。将从多相交流电源(2)输入的交流电压转换为直流电压并输出的转换器电路(1)具备：正侧直流端子(11P)以及负侧直流端子(11N)，其用于输出直流电压；多个二极管(12U、12V、12W)，多个二极管(12U、12V、12W)各自的阳极与多相交流电源(2)的各相对应地电连接，多个二极管(12U、12V、12W)的所有阴极与正侧直流端子(11P)电连接；以及连接部(13)，其将多相交流电源(2)的中性点(6)与负侧直流端子(11N)电连接。

技术领域

本发明涉及转化器电路、电力转换系统以及电动机驱动装置。

背景技术

在驱动机床、锻压机械、注射成形机、工业机械或各种机器人内的交流电动机的电动机驱动装置中，将从交流电源输入的交流电压暂时转换为直流电压后再转换为交流电压，将该交流电压施加给交流电动机来驱动交流电动机。因此，电动机驱动装置具有电力转换系统，该电力转换系统由将从交流电源输出的交流电压整流为直流电压的转化器电路、将从转化器电路输出的直流电压转换为交流电压的逆变器电路组成。

例如，如日本特开2000-228883号公报记载，已知一种电力转换装置，其特征在于，将具有经由输入变压器与共通的交流电源绝缘且将上述输入变压器的二次侧的输出电压进行整流的直流电源部和将从该直流电源部输出的直流电压作为输入的单相3级逆变器的转换单元在上述交流电源和负载之间并联连接3台，并且将这3台单相3级逆变器各自一方的输出端子共通连接，并且将各自另一方的输出端子与负载进行星形连接。

例如如日本特开2001-268922号公报记载，已知一种电力转换装置，具备将交流转换为直流的转换器部、将转换器部输出电压进行了二等分的中性点、在通过脉冲宽度调制输出可变电压可变频率的电压的三相PWM逆变器和电动机之间串联连接的共模电抗器，该电力转换装置具备：被卷在与上述共模电抗器相同的铁芯上的第四绕组；一端与上述三相PWM逆变器输出连接，且作为中性点的另一端与上述第四绕组的一端连接的星形连接的电感器，上述第四绕组的另一端与将上述转换器输出电压进行了二等分的上述中性点或转换器输出的正侧或负侧的任意一个连接。

例如，如日本特开2018-153001号公报记载，已知一种电力转换装置，具备第一电力转换电路、在本装置内与上述第一电力转换电路的直流侧电连接的第一接地电路、在本装置内与上述第一电力转换电路的交流侧电连接的第二接地电路，上述第一接地电路与上述第二接地电路相互电连接。

在由转换器电路以及逆变器电路组成的电力转换系统中，输入额定电压以下的直流电压应该被输入给逆变器电路。例如由二极管整流电路组成的转换器电路输出从交流电源输入的交流电压的大小所对应的直流电压。另外，例如在由PWM开关控制方式整流电路组成的转换器电路中，需要始终将转换器电路的直流输出侧的电压升压为从交流电源侧输入的交流电压的峰值以上。因此，需要根据交流电源的交流电压的大小情况，对转换器电路的直流输出电压进行某些调整，使得输入到逆变器电路的直流电压为输入额定电压以下。例如，目前在转换器电路的交流输入侧设置变压器，将输入到转换器电路的交流电压进行变压，由此将转换器电路的直流输出电压降压到逆变器电路的输入额定电压以下。另外，目前在转换器电路的直流输出侧设置DCDC转换器电路(但是与作为整流电路的转换器电路不同)，通过DCDC转换器电路使转换器电路的直流输出电压降压，由此得到逆变器电路的输入额定电压以下。交流电源电压根据国家和地区而不同，所以为了使用以某种固定规格大量生产的电力转换系统而广泛进行基于上述的变压器和DCDC转换器电路的调整。但是，变压器以及DCDC转换器电路的物理尺寸较大，电路复杂，成本也较高。因此，在由电动机驱动装置所使用的转换器电路以及逆变器电路组成的电力转换系统中，希望结构简单、小型且低成本的转换器电路。

发明内容