JPH0488883A - 車両用電力変換装置 - Google Patents
車両用電力変換装置Info
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- JPH0488883A JPH0488883A JP2202865A JP20286590A JPH0488883A JP H0488883 A JPH0488883 A JP H0488883A JP 2202865 A JP2202865 A JP 2202865A JP 20286590 A JP20286590 A JP 20286590A JP H0488883 A JPH0488883 A JP H0488883A
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
- H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/493—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode the static converters being arranged for operation in parallel
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
- B60L9/16—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using AC induction motors
- B60L9/24—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using AC induction motors fed from AC supply lines
- B60L9/28—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using AC induction motors fed from AC supply lines polyphase motors
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for feeding a single network from two or more generators or sources in parallel; Arrangements for feeding already energised networks from additional generators or sources in parallel
- H02J3/46—Controlling the sharing of generated power between the generators, sources or networks
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
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- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
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- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は直流電気車両に搭載される電力変換装置に関す
る。
る。
（従来の技術）
鉄道車両に搭載される電力変換装置には、駆動電動機を
制御するために主機たる電源装置として設けられるもの
と、車両に搭載される駆動電動機以外の種々の電気機器
のための補機たる電源装置として設けられるのものとが
ある。いずれの場合でも従来装置では、その都度具なる
負荷容量に合わせてその都度専用の回路を設計し、それ
に合わせた電力変換装置を製作していた。
制御するために主機たる電源装置として設けられるもの
と、車両に搭載される駆動電動機以外の種々の電気機器
のための補機たる電源装置として設けられるのものとが
ある。いずれの場合でも従来装置では、その都度具なる
負荷容量に合わせてその都度専用の回路を設計し、それ
に合わせた電力変換装置を製作していた。
（発明が解決しようとする課題）
このようにして設計・製作された電力変換装置は、
＜１） 電気的・構造的な個々の要求に応えた専用の
ものとなるため、その設計や信頼性評価のために長時間
を要する、 （２） 多種少量生産となるため、部品の標準化を図
ることが難しく、納期短縮やコストダウンにとって障害
となる、 などの問題点を持っている。
ものとなるため、その設計や信頼性評価のために長時間
を要する、 （２） 多種少量生産となるため、部品の標準化を図
ることが難しく、納期短縮やコストダウンにとって障害
となる、 などの問題点を持っている。
本発明は以上の事情を考慮してなされたもので、設計や
信頼性評価のために長時間を要することがなく、部品の
標準化を図ることの容易な車両用電力変換装置を提供す
ることを目的とする。
信頼性評価のために長時間を要することがなく、部品の
標準化を図ることの容易な車両用電力変換装置を提供す
ることを目的とする。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために本発明の車両用電力変換装置
は、それぞれ、架線から得た直流電力を交流電力に変換
する第１の逆変換器、この逆変換器の交流出力側に設け
られた変圧器、この変圧器の出力交流電力を直流電力に
変換する順変換器、およびこの順変換器の出力直流電力
を交流ミノＪに変換する第２の逆変換器によって構成さ
れた複数台の電力変換ユニットと、複数台の電力変換ユ
ニットを入力端子側で直列または並列に接続する手段と
、複数台の電力変換ユニットを出力端子側で並列に接続
する手段と、複数台の電力変換ユニットのそれぞれに含
まれる第１の逆変換器に個々に備えられ、第１の逆変換
器をそれぞれの高力電流が平衡するように制御する第１
の点弧制御装置群と、複数台の電力変換ユニットのそれ
ぞれに含まれる第２の逆変換器をそれぞれ互いに同期運
転する共通の第２の点弧制御装置とを備えたものとして
構成される。
は、それぞれ、架線から得た直流電力を交流電力に変換
する第１の逆変換器、この逆変換器の交流出力側に設け
られた変圧器、この変圧器の出力交流電力を直流電力に
変換する順変換器、およびこの順変換器の出力直流電力
を交流ミノＪに変換する第２の逆変換器によって構成さ
れた複数台の電力変換ユニットと、複数台の電力変換ユ
ニットを入力端子側で直列または並列に接続する手段と
、複数台の電力変換ユニットを出力端子側で並列に接続
する手段と、複数台の電力変換ユニットのそれぞれに含
まれる第１の逆変換器に個々に備えられ、第１の逆変換
器をそれぞれの高力電流が平衡するように制御する第１
の点弧制御装置群と、複数台の電力変換ユニットのそれ
ぞれに含まれる第２の逆変換器をそれぞれ互いに同期運
転する共通の第２の点弧制御装置とを備えたものとして
構成される。
（作 用）
第１の逆変換器と変圧器と順変換器と第２の逆変換器と
によって構成される電力変換ユニットを複数組備え、そ
れらの電力変換ユニットの出力側は並列接続し、また各
電力変換ユニットの入力側は必要に応じて直列または並
列に接続することによって、種々の電圧定格・容量のも
のに同−設計の電力変換ユニットを組み合わせることに
よって対応することができる。また、複数組の電力変換
ユニットの並列運転によって生じ得る各ユニット間の電
流不平衡の問題は、複数台の電力変換ユニットのそれぞ
れに含まれる第２の逆変換器をそれぞれ共通の点弧制御
装置によって互いに同期運転し、かつ複数台の電力変換
ユニットのそれぞれに含まれる第１の逆変換器をそれぞ
れ個々に備えられた点弧制御装置によって各出力電流が
平衡するように制御することによって回避することがで
きる。
によって構成される電力変換ユニットを複数組備え、そ
れらの電力変換ユニットの出力側は並列接続し、また各
電力変換ユニットの入力側は必要に応じて直列または並
列に接続することによって、種々の電圧定格・容量のも
のに同−設計の電力変換ユニットを組み合わせることに
よって対応することができる。また、複数組の電力変換
ユニットの並列運転によって生じ得る各ユニット間の電
流不平衡の問題は、複数台の電力変換ユニットのそれぞ
れに含まれる第２の逆変換器をそれぞれ共通の点弧制御
装置によって互いに同期運転し、かつ複数台の電力変換
ユニットのそれぞれに含まれる第１の逆変換器をそれぞ
れ個々に備えられた点弧制御装置によって各出力電流が
平衡するように制御することによって回避することがで
きる。
（実施例）
以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。
第１図は同一内部構成の２組の電力変換ユニットＵ１お
よびＵ２からなる車両用電力変換装置の一実施例を示す
ものである。各電力変換ユニットＵｌ、Ｕ２は、図示し
ていない直流架線から集電する図示していないパンタグ
ラフの出力端に順次接続される直流リアクトル２、サイ
リスタからなるチョッパ３、コンデンサ４を含んで構成
される第１の逆変換器５、絶縁変圧器６、順変換器７、
平滑リアクトル８および平滑コンデンサ９からなる平滑
回路、および第２の逆変換器１０からなっている。２組
の電力変換ユニットＵｌ、Ｕ２は、図示の実施例におい
ては、入力端も出力側も並列に接続されている。電力変
換ユニットＵｌ、ＩＪ２の詳細構成を第２図に示す。
よびＵ２からなる車両用電力変換装置の一実施例を示す
ものである。各電力変換ユニットＵｌ、Ｕ２は、図示し
ていない直流架線から集電する図示していないパンタグ
ラフの出力端に順次接続される直流リアクトル２、サイ
リスタからなるチョッパ３、コンデンサ４を含んで構成
される第１の逆変換器５、絶縁変圧器６、順変換器７、
平滑リアクトル８および平滑コンデンサ９からなる平滑
回路、および第２の逆変換器１０からなっている。２組
の電力変換ユニットＵｌ、Ｕ２は、図示の実施例におい
ては、入力端も出力側も並列に接続されている。電力変
換ユニットＵｌ、ＩＪ２の詳細構成を第２図に示す。
第２図において、パンタグラフを介して直流架線に接続
される第１の直流端子Ｐとレール等の帰路導線に接続さ
れる第２の直流端子Ｎとの間に、直流リアクトル２およ
びチョッパ３を介して第１の逆変換器５が接続される。
される第１の直流端子Ｐとレール等の帰路導線に接続さ
れる第２の直流端子Ｎとの間に、直流リアクトル２およ
びチョッパ３を介して第１の逆変換器５が接続される。
チョッパ３には制限抵抗器３ｒが並列に接続されている
。コンデンサ４ａおよび４ｂ （第１図におけるコンデ
ンサ４に相当）からなる第１の分岐と、それぞれ逆並列
接続のダイオード５ｃ、 ５ｄを有する半導体スイチイ
ング素子５ａ、 ６ｂからなる第２の分岐とで第１の逆
変換器５が構成されている。コンデンサ４ａおよび４ｂ
の直列接続点と半導体スイチイング素子５ａおよび５ｂ
の直列接続点とから導出される第１の逆変換器５の出力
端子は絶縁変圧器６の一次巻線に接続される。
。コンデンサ４ａおよび４ｂ （第１図におけるコンデ
ンサ４に相当）からなる第１の分岐と、それぞれ逆並列
接続のダイオード５ｃ、 ５ｄを有する半導体スイチイ
ング素子５ａ、 ６ｂからなる第２の分岐とで第１の逆
変換器５が構成されている。コンデンサ４ａおよび４ｂ
の直列接続点と半導体スイチイング素子５ａおよび５ｂ
の直列接続点とから導出される第１の逆変換器５の出力
端子は絶縁変圧器６の一次巻線に接続される。
絶縁変圧器６の二次巻線の両端はダイオード７ａ。
７ｂ ７ｃ ７ｄからなる順変換器７に接続される
と共に、二次巻線の中点はアース端子Ｅとして導出され
ている。順変換器７の出力側には平滑リアクトル８が直
列に接続され、また平滑コンデンサ９が並列に接続され
ている。平滑リアクトル８および平滑コンデンサ９から
なる平滑回路の出力側に、各アームが逆並列接続のフリ
ーホイーリングダイオードを有するトランジスタからな
っている第２の逆変換器１０が接続されている。この第
２の逆変換器１０の出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗは図示していな
い車両駆動用交流電動機に接続される。
と共に、二次巻線の中点はアース端子Ｅとして導出され
ている。順変換器７の出力側には平滑リアクトル８が直
列に接続され、また平滑コンデンサ９が並列に接続され
ている。平滑リアクトル８および平滑コンデンサ９から
なる平滑回路の出力側に、各アームが逆並列接続のフリ
ーホイーリングダイオードを有するトランジスタからな
っている第２の逆変換器１０が接続されている。この第
２の逆変換器１０の出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗは図示していな
い車両駆動用交流電動機に接続される。
このように構成された電力変換ユニットＵｌ。
Ｕ２は、必要に応じて第１図および第３図に示すように
入力側および出力側で共に並列接続して用いたり、第４
図に示すように入力端を直列に接続し出力側を並列接続
して用いたりすることができる。 各電力変換ユニット
Ｕｌ、Ｕ２のチョッパ３、第１の逆変換器５および第２
の逆変換器１０はそれぞれ各電力変換ユニット毎に付設
されている制御装置によって制御される。制御装置の構
成を再び第１図を参照して説明する。
入力側および出力側で共に並列接続して用いたり、第４
図に示すように入力端を直列に接続し出力側を並列接続
して用いたりすることができる。 各電力変換ユニット
Ｕｌ、Ｕ２のチョッパ３、第１の逆変換器５および第２
の逆変換器１０はそれぞれ各電力変換ユニット毎に付設
されている制御装置によって制御される。制御装置の構
成を再び第１図を参照して説明する。
所定電圧の電源に接続されている起動スイッチ２０が投
入されると、ソフトスタートのための遅延回路２１を介
して出力される起動電圧と電圧基準設定器２２から与え
られる電圧基準との和から、絶縁変圧器６の補助巻線お
よび比例要素２３を介して得られる第１の逆変換器５の
出力電圧（フィードバック電圧）を差し引いて得られる
電圧信号に従い、各電力変換ユニッ）Ｕｌ、Ｕ２毎にそ
れぞれ駆動回路２４によりチョッパ３が制御される。同
様に、上記電圧信号により、各電力変換ユニットＵｌ。
入されると、ソフトスタートのための遅延回路２１を介
して出力される起動電圧と電圧基準設定器２２から与え
られる電圧基準との和から、絶縁変圧器６の補助巻線お
よび比例要素２３を介して得られる第１の逆変換器５の
出力電圧（フィードバック電圧）を差し引いて得られる
電圧信号に従い、各電力変換ユニッ）Ｕｌ、Ｕ２毎にそ
れぞれ駆動回路２４によりチョッパ３が制御される。同
様に、上記電圧信号により、各電力変換ユニットＵｌ。
υ２毎に移相回路２５、分周回路２６および駆動回路２
７を介して第１の逆変換器５が制御される。分周回路２
６には、それぞれ逆変換器５を保護するための保護検知
器２８が付設されており、この保護検知器２８が動作す
ることにより、分周回路２６から駆動回路２７への信号
が状況により阻止され、または固定される。両型力変換
ユニットＵ１，０２間の電流を平衡状態に維持するため
に両逆変換器ｉｏの出力側で電力変換ユニットＵｌ、Ｕ
２の出力電流がそれぞれ電流検出器２９によって検出さ
れ、電力変換ユニットＵ１を主機としてそれに設けられ
た差動増幅器３０に導かれる。差動増幅器３０は両出力
電流の差に相当する信号を出力し、それをリミッタ３１
を介して移相回路２５の入力側に電流不平衡補償信号と
して帰還する。両型力変換ユニットＵ１Ｕ２に含まれて
いる逆変換器１０は、それぞれ起動スイッチ２０を介し
て与えられる起動信号によりソフトスタート用遅延回路
３２を介して出力される起動電圧に基づき共通のＰＷＭ
（パルス幅変調）制御回路３３から各電力変換ユニッ
トＵｌ、Ｕ２毎に設けられている駆動回路３４を介して
駆動制御される。ＰＷＭ （パルス幅変調）制御回路３
３には各電力変換ユニットＵｌ、Ｕ２毎に設けられてい
る保護検知器３５の出力信号がＯＲ回路３Ｂを介して導
入され、逆変換器５の場合と同様に、状況により逆変換
器１０への駆動信号を阻止したり固定したすする。
７を介して第１の逆変換器５が制御される。分周回路２
６には、それぞれ逆変換器５を保護するための保護検知
器２８が付設されており、この保護検知器２８が動作す
ることにより、分周回路２６から駆動回路２７への信号
が状況により阻止され、または固定される。両型力変換
ユニットＵ１，０２間の電流を平衡状態に維持するため
に両逆変換器ｉｏの出力側で電力変換ユニットＵｌ、Ｕ
２の出力電流がそれぞれ電流検出器２９によって検出さ
れ、電力変換ユニットＵ１を主機としてそれに設けられ
た差動増幅器３０に導かれる。差動増幅器３０は両出力
電流の差に相当する信号を出力し、それをリミッタ３１
を介して移相回路２５の入力側に電流不平衡補償信号と
して帰還する。両型力変換ユニットＵ１Ｕ２に含まれて
いる逆変換器１０は、それぞれ起動スイッチ２０を介し
て与えられる起動信号によりソフトスタート用遅延回路
３２を介して出力される起動電圧に基づき共通のＰＷＭ
（パルス幅変調）制御回路３３から各電力変換ユニッ
トＵｌ、Ｕ２毎に設けられている駆動回路３４を介して
駆動制御される。ＰＷＭ （パルス幅変調）制御回路３
３には各電力変換ユニットＵｌ、Ｕ２毎に設けられてい
る保護検知器３５の出力信号がＯＲ回路３Ｂを介して導
入され、逆変換器５の場合と同様に、状況により逆変換
器１０への駆動信号を阻止したり固定したすする。
第。１図の装置の特徴は、電流検出器２９により両型力
変換ユニットＵｌ、Ｕ２の出力電流を検出し、その差を
ゼロにするように主機たる電力変換二ニットＵ１の逆変
換器５の制御回路に補償信号を加えていることにある。
変換ユニットＵｌ、Ｕ２の出力電流を検出し、その差を
ゼロにするように主機たる電力変換二ニットＵ１の逆変
換器５の制御回路に補償信号を加えていることにある。
このことをさらに詳細に説明する。いま仮に主機たる電
力変換ユニットＵ１側の出力電流Ｉ が従属機たる電力
変換ユニットＵ２の逆変換器１０の出力電流ｌ、より大
きい場合（すなわち、Ｉａ＞！、の場合）、差動増幅器
３０の出力はそのゲインをＫとすれば、−Ｋ・（１゜−
１，）なる負の信号として現れる。それにより、電力変
換ユニットＵｌ側の出力電流Ｉ が減少するように逆変
換器５の出力が絞られる。また、Ｉａ−Ｉｂの場合は、
差動増幅器３０の出力はゼロであり、電流不平衡補償は
行わない。逆に、Ｉ３＜１．の場合は、上記とは逆に電
力変換ユニットＵ１側の出力電流Ｉ が増加するように
逆変換器５の出力が増加される。このようにして両電力
変換ユニットＵ１．Ｕ２の出力電流を平衡状態にするこ
とができる。
力変換ユニットＵ１側の出力電流Ｉ が従属機たる電力
変換ユニットＵ２の逆変換器１０の出力電流ｌ、より大
きい場合（すなわち、Ｉａ＞！、の場合）、差動増幅器
３０の出力はそのゲインをＫとすれば、−Ｋ・（１゜−
１，）なる負の信号として現れる。それにより、電力変
換ユニットＵｌ側の出力電流Ｉ が減少するように逆変
換器５の出力が絞られる。また、Ｉａ−Ｉｂの場合は、
差動増幅器３０の出力はゼロであり、電流不平衡補償は
行わない。逆に、Ｉ３＜１．の場合は、上記とは逆に電
力変換ユニットＵ１側の出力電流Ｉ が増加するように
逆変換器５の出力が増加される。このようにして両電力
変換ユニットＵ１．Ｕ２の出力電流を平衡状態にするこ
とができる。
第１図の電力変換装置においては両型力変換ユニットＵ
ｌ、Ｕ２の電力変換部が並列に接続されているので、両
者の入力電圧および出力電圧は互いに等しく、したがっ
て両者の出力電流が平衡するということは両型力変換ユ
ニットＵｌ、Ｕ２の出力電力もまた平衡するということ
を意味する。
ｌ、Ｕ２の電力変換部が並列に接続されているので、両
者の入力電圧および出力電圧は互いに等しく、したがっ
て両者の出力電流が平衡するということは両型力変換ユ
ニットＵｌ、Ｕ２の出力電力もまた平衡するということ
を意味する。
また、第４図に示すように入力側を直列に接続し出力側
を並列接続して用いる場合でも、個々の、すなわち単位
の電力変換ユニットＵｌ、Ｕ２が電流平衡状態すなわち
負荷平衡状態になることにより、結果的に分担電圧もバ
ランスすることになる。
を並列接続して用いる場合でも、個々の、すなわち単位
の電力変換ユニットＵｌ、Ｕ２が電流平衡状態すなわち
負荷平衡状態になることにより、結果的に分担電圧もバ
ランスすることになる。
以上述べたように単位電力変換ユニットの入力端を並列
または直列に接続することによって構成する車両用電力
変換装置において、各電力変換ユニット間の負荷分担の
平衡をとることができ、単位電力変換ユニットの持つ性
能を最大限に発揮させることができる。
または直列に接続することによって構成する車両用電力
変換装置において、各電力変換ユニット間の負荷分担の
平衡をとることができ、単位電力変換ユニットの持つ性
能を最大限に発揮させることができる。
車両用電力変換装置の場合、電源電圧とじてＤＣ７５０
Ｖ （６００Ｖ）またはＤＣ１５００Ｖが用いられる場
合が多い。ＤＣ７５０Ｖ入力端子の電源の場合、電力変
換装置として、第３図に示すように複数台のＤＣ７５０
Ｖ入力の単位電力変換ユニットを並列接続して用いるこ
とにすれば、電圧定格に適合すると共に単位電力変換ユ
ニットの整数倍の容量の電力変換装置を構成することか
できる。またＤＣ１５００Ｖ入力端子の電源の場合、電
力変換装置として、第４図に示すように２群のＤＣ７５
０Ｖ入力電圧の単位電力変換ユニットの入力側を直列接
続して用いることにすれば、電圧定格に適合すると共に
単位電力変換ユニットの偶数倍の容量の電力変換装置を
容易に実現することができる。
Ｖ （６００Ｖ）またはＤＣ１５００Ｖが用いられる場
合が多い。ＤＣ７５０Ｖ入力端子の電源の場合、電力変
換装置として、第３図に示すように複数台のＤＣ７５０
Ｖ入力の単位電力変換ユニットを並列接続して用いるこ
とにすれば、電圧定格に適合すると共に単位電力変換ユ
ニットの整数倍の容量の電力変換装置を構成することか
できる。またＤＣ１５００Ｖ入力端子の電源の場合、電
力変換装置として、第４図に示すように２群のＤＣ７５
０Ｖ入力電圧の単位電力変換ユニットの入力側を直列接
続して用いることにすれば、電圧定格に適合すると共に
単位電力変換ユニットの偶数倍の容量の電力変換装置を
容易に実現することができる。
第５図は単位電力変換ユニットの内部構成の変形例を示
すものである。この実施例においては、絶縁変圧器６の
一次巻線に直列に共振りアクドル１１および共振コンデ
ンサ１２を接続することにより、高調波の共振電流を流
し、半導体スイッチング素子がゼロ電流遮断になるよう
に転流制御する［共振型変換装置」としている。このよ
うに構成することにより、高周波動作させてもスイッチ
ング損失が少なく、リアクトルやコンデンサ、変圧器等
を、より小型・軽量化を達成することができ、車両用電
力変換装置として、より優れた電力変換装置を実現する
ことができる。なお、第２図の装置においては、順変換
器７がダイオード７ａ、 ７ｂ、 ７ｃ７ｄにより単相
ブリッジ整流回路として構成されているのに対して、第
５図の装置においては、順変換器７がダイオード７ａ、
７ｂにより二相半波整流回路としてされている。この
順変換器７の回路構成は図示のもの以外にも周知のもの
を適宜使用することができる。
すものである。この実施例においては、絶縁変圧器６の
一次巻線に直列に共振りアクドル１１および共振コンデ
ンサ１２を接続することにより、高調波の共振電流を流
し、半導体スイッチング素子がゼロ電流遮断になるよう
に転流制御する［共振型変換装置」としている。このよ
うに構成することにより、高周波動作させてもスイッチ
ング損失が少なく、リアクトルやコンデンサ、変圧器等
を、より小型・軽量化を達成することができ、車両用電
力変換装置として、より優れた電力変換装置を実現する
ことができる。なお、第２図の装置においては、順変換
器７がダイオード７ａ、 ７ｂ、 ７ｃ７ｄにより単相
ブリッジ整流回路として構成されているのに対して、第
５図の装置においては、順変換器７がダイオード７ａ、
７ｂにより二相半波整流回路としてされている。この
順変換器７の回路構成は図示のもの以外にも周知のもの
を適宜使用することができる。
以上述べた実施例においては２組の電力変換ユニットを
備える場合の実施例について説明した。
備える場合の実施例について説明した。
しかし、本発明は３組以上の電力変換ユニットを備える
場合にも適用することができる。９〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明によれば、複数組の電力変換
ユニットを直並列に接続して用いることにより、大容量
の車両用電力変換装置を容易に実現することができ、部
品の共通化による予備品の削減や、納期の短縮、大量生
産によるコストの低減などの効果を期待することができ
る。
場合にも適用することができる。９〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明によれば、複数組の電力変換
ユニットを直並列に接続して用いることにより、大容量
の車両用電力変換装置を容易に実現することができ、部
品の共通化による予備品の削減や、納期の短縮、大量生
産によるコストの低減などの効果を期待することができ
る。
第１図は本発明の一実施例を示す接続図、第２図は第１
図における電力変換ユニットの電力変換部の内部結線図
、第３図および第４図は２組の電力変換ユニット相互の
直並列接続の異なる態様を示す結線図、第５図は第１図
の装置に対する変形実施例を示す接続図である。 Ｕｌ、Ｕ２・・・電力変換ユニット、２・・・直流リア
クトル、３・・・チョッパ、４・・・コンデンサ、５・
・・第１の逆変換器、６・・・絶縁変圧器、７・・・順
変換器、８・・・平滑リアクトル、９・・・平滑コンデ
ンサ、１０・・・第２の逆変換器。 出願人代理人 佐 藤 −雄 と 第２図
図における電力変換ユニットの電力変換部の内部結線図
、第３図および第４図は２組の電力変換ユニット相互の
直並列接続の異なる態様を示す結線図、第５図は第１図
の装置に対する変形実施例を示す接続図である。 Ｕｌ、Ｕ２・・・電力変換ユニット、２・・・直流リア
クトル、３・・・チョッパ、４・・・コンデンサ、５・
・・第１の逆変換器、６・・・絶縁変圧器、７・・・順
変換器、８・・・平滑リアクトル、９・・・平滑コンデ
ンサ、１０・・・第２の逆変換器。 出願人代理人 佐 藤 −雄 と 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 それぞれ、架線から得た直流電力を交流電力に変換する
第１の逆変換器と、この逆変換器の交流出力側に設けら
れた変圧器と、この変圧器の出力交流電力を直流電力に
変換する順変換器と、この順変換器の出力直流電力を交
流電力に変換する第２の逆変換器とによって構成された
複数台の電力変換ユニットと、 前記複数台の電力変換ユニットを入力端子側で直列また
は並列に接続する手段と、 前記複数台の電力変換ユニットを出力端子側で並列に接
続する手段と、 前記複数台の電力変換ユニットのそれぞれに含まれる第
１の逆変換器に個々に備えられ、第１の逆変換器をそれ
ぞれの出力電流が平衡するように制御する第１の点弧制
御装置群と、 前記複数台の電力変換ユニットのそれぞれに含まれる第
２の逆変換器をそれぞれ互いに同期運転する共通の第２
の点弧制御装置と を備えた車両用電力変換装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2202865A JPH0488883A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 車両用電力変換装置 |
| US07/715,967 US5121315A (en) | 1990-07-31 | 1991-06-17 | D.C.-A.C. power converter with multiple conversions |
| AU81386/91A AU634407B2 (en) | 1990-07-31 | 1991-07-29 | Power converter apparatus for an electric vehicle |
| KR1019910013185A KR950013353B1 (ko) | 1990-07-31 | 1991-07-31 | 전기 기차용 파워콘버터 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2202865A JPH0488883A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 車両用電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0488883A true JPH0488883A (ja) | 1992-03-23 |
Family
ID=16464480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2202865A Pending JPH0488883A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 車両用電力変換装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5121315A (ja) |
| JP (1) | JPH0488883A (ja) |
| KR (1) | KR950013353B1 (ja) |
| AU (1) | AU634407B2 (ja) |
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| DE60220560T2 (de) | 2001-01-27 | 2007-10-18 | Sma Technologie Ag | Mittelfrequenz-Energieversorgung für ein Schienenfahrzeug |
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| KR100873716B1 (ko) * | 2007-02-07 | 2008-12-12 | (주)피앤케이하이테크 | 인버터 회로 |
| US8638076B2 (en) * | 2008-10-23 | 2014-01-28 | Intersil Americas Inc. | Transient processing mechanism for power converters |
| US8514595B1 (en) | 2009-08-04 | 2013-08-20 | Qualcomm Incorporated | Switching power supply operation with reduced harmonic interference |
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| CN104604086B (zh) * | 2012-09-05 | 2017-03-08 | 三菱电机株式会社 | 车站电源装置 |
| CN111674410B (zh) * | 2020-07-03 | 2025-04-04 | 中车资阳机车有限公司 | 定速发电机组的混合动力机车主电路拓扑结构及供电方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS524035A (en) * | 1975-06-28 | 1977-01-12 | Tohoku Metal Ind Ltd | Dc stabilizing power source |
| US4600874A (en) * | 1985-01-26 | 1986-07-15 | General Electric Company | Excitation current control for induction motor drive using load commutated inverter circuit |
| US4719550A (en) * | 1986-09-11 | 1988-01-12 | Liebert Corporation | Uninterruptible power supply with energy conversion and enhancement |
| AU3196089A (en) * | 1989-03-02 | 1990-09-26 | Siemens Aktiengesellschaft | A.c. interphase reactor and process for concurrent operation of two power converters |
| CA2013492C (en) * | 1989-03-31 | 1995-07-25 | Shigeru Tanaka | Variable-voltage and variable-frequency power converter |
| FR2650410B1 (fr) * | 1989-07-28 | 1991-10-11 | Bull Sa | Dispositif convertisseur d'energie a sorties multiples |
| JPH0386082A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-04-11 | Hitachi Ltd | 電力変換器の制御装置および方法 |
| US5018058A (en) * | 1990-07-05 | 1991-05-21 | Power Management International, Inc. | High frequency AC voltage control |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP2202865A patent/JPH0488883A/ja active Pending
-
1991
- 1991-06-17 US US07/715,967 patent/US5121315A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-07-29 AU AU81386/91A patent/AU634407B2/en not_active Ceased
- 1991-07-31 KR KR1019910013185A patent/KR950013353B1/ko not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU634407B2 (en) | 1993-02-18 |
| AU8138691A (en) | 1992-02-06 |
| KR950013353B1 (ko) | 1995-11-02 |
| US5121315A (en) | 1992-06-09 |
| KR920002396A (ko) | 1992-02-28 |
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