Nova Patents
JP5097828B2

Power conversion device

Abstract

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Term

Projected expiry 11 November 2029.

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8 claims: 8 independent, 0 dependent

  1. 1
    第1の直流電源の正負端子間に接続された三相3レベルインバータと、該三相3レベルインバータの各相交流出力線にそれぞれ1あるいは複数直列接続された単相インバータと、制御装置とを備え、 上記三相3レベルインバータの出力電圧と上記各単相インバータの出力電圧との総和を平滑フィルタを介して負荷に出力するものであり、 上記単相インバータの直流入力電源である第2の直流電源 を直流コンデンサにて構成し、該第2の直流電源 の電圧は、上記三相3レベルインバータの1レベルの電圧より小さく、 上記制御装置は、 上記三相3レベルインバータの各相が上記負荷への各相出力電圧の半周期に対して1パルスの電圧を主電圧パルスとして出力するように上記三相3レベルインバータを制御すると共に、上記各単相インバータの半周期あるいは1周期の出力電力収支が0となるように、上記三相3レベルインバータが出力する上記主電圧パルスのパルス幅を制御し、 上記各単相インバータをPWM制御して、 上記負荷への各相出力電圧を、上記第1の直流電源の基準電位からゼロあるいは一定の直流電位を有した点を基準とし、各相が2π/3ずつ異なる位相で同じ波高値を有する正弦波になるよう制御する ものであって、 上記各単相インバータの上記第2の直流電源の電圧値が基準値よりも大きい時は対応する相の上記主電圧パルスのパルス幅を短くし、上記第2の直流電源の電圧値が基準値よりも小さい時は対応する相の上記主電圧パルスのパルス幅を長くする、 ことを特徴とする電力変換装置。
  2. 2
    第1の直流電源の正負端子間に接続された三相3レベルインバータと、該三相3レベルインバータの各相交流出力線にそれぞれ1あるいは複数直列接続された単相インバータと、制御装置とを備え、 上記三相3レベルインバータの出力電圧と上記各単相インバータの出力電圧との総和を平滑フィルタを介して負荷に出力するものであり、 上記単相インバータの直流入力電源である第2の直流電源を直流コンデンサにて構成し、該第2の直流電源の電圧は、上記三相3レベルインバータの1レベルの電圧より小さく、 上記制御装置は、 上記三相3レベルインバータの各相が、上記負荷への各相出力電圧の半周期に対して1パルスの主電圧パルスと、該主電圧パルスの立ち上がり部分近傍および立下り部分近傍にPWM制御による多パルスとを出力するように、上記三相3レベルインバータを制御すると共に、上記各単相インバータの半周期あるいは1周期の出力電力収支が0となるように、上記三相3レベルインバータが出力する上記主電圧パルスのパルス幅および上記PWM制御による電圧出力期間を制御し、 上記各単相インバータをPWM制御して、 上記負荷への各相出力電圧を、上記第1の直流電源の基準電位からゼロあるいは一定の直流電位を有した点を基準とし、各相が2π/3ずつ異なる位相で同じ波高値を有する正弦波になるよう制御するものであって、 上記各単相インバータの上記第2の直流電源の電圧値が基準値よりも大きい時は対応する相の上記三相3レベルインバータの電圧出力期間を短くし、上記第2の直流電源の電圧値が基準値よりも小さい時は対応する相の上記三相3レベルインバータの電圧出力期間を長くする、 ことを特徴とする電力変換装置。
  3. 3
    上記制御装置が上記三相3レベルインバータをPWM制御する期間は、上記負荷への各相出力電圧と上記主電圧パルスによる相電圧との差電圧の絶対値を、上記第2の直流電源の電圧値から減算した値が所定値以下となる期間であることを特徴とする請求項 2 に記載の電力変換装置。
  4. 4
    上記三相3レベルインバータの直流入力である上記第1の直流電源の電圧を分圧する2直列のコンデンサを備え、 上記三相3レベルインバータは、上記2直列のコンデンサの中間点に電位を固定するクランプダイオードを備えた中性点クランプ式インバータであることを特徴とする請求項 1から請求項3のいずれか1項 に記載の電力変換装置。
  5. 5
    上記制御装置は、上記負荷への各相出力電流が正弦波となるように上記各単相インバータをPWM制御することを特徴とする請求項 1から請求項3のいずれか1項 に記載の電力変換装置。
  6. 6
    上記第1の直流電源の出力端子の一方を接地し、上記各単相インバータと上記負荷との間にコンデンサを直列接続して、上記負荷へ出力される各相の直流電圧成分を遮断することを特徴とする請求項 1から請求項5のいずれか1項 に記載の電力変換装置。
  7. 7
    上記第1の直流電源の電圧を昇圧する昇圧回路を設け、該昇圧回路の出力電圧を上記三相3レベルインバータの直流入力とすることを特徴とする請求項 1から請求項5のいずれか1項 に記載の電力変換装置。
  8. 8
    上記負荷の前段に絶縁トランスを設け、該絶縁トランスを介して上記負荷に交流電力を出力することを特徴とする請求項 1から請求項5のいずれか1項 に記載の電力変換装置。
Independent claims8