JP2007336766A - Matrix converter device - Google Patents

Matrix converter device Download PDF

Info

Publication number
JP2007336766A
JP2007336766A JP2006168531A JP2006168531A JP2007336766A JP 2007336766 A JP2007336766 A JP 2007336766A JP 2006168531 A JP2006168531 A JP 2006168531A JP 2006168531 A JP2006168531 A JP 2006168531A JP 2007336766 A JP2007336766 A JP 2007336766A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
output
reactor
matrix converter
capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006168531A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Yamada
健二 山田
Takeshi Higuchi
剛 樋口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
Priority to JP2006168531A priority Critical patent/JP2007336766A/en
Publication of JP2007336766A publication Critical patent/JP2007336766A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a matrix converter device that reduces a common mode current flowing in a motor while reducing high-frequency noise to the power-supply side. <P>SOLUTION: The matrix converter device includes an input single-phase AC reactor 2, whose one end is connected to each phase of a three-phase AC power supply 1 and whose the other end is connected to the input side of a matrix converter main circuit 5, and a ground capacitor 3 whose one end is connected to the input side of the matrix converter main circuit 5 and whose the other end is grounded. The device also includes an input capacitor 4, whose one end is connected to the other end of the input single-phase AC reactor 2 and whose the other end is star-connected, an output three-phase AC reactor 6, whose one end is serially connected to the output side of the matrix converter main circuit 5, an output three-phase common mode choke coil 7, whose one end is serially connected to each phase of the other end of the output three-phase AC reactor 6 and whose the other end is connected to a load 9, and an output capacitor 8 whose one end is connected to the other end of the output three-phase common mode choke coil 7 and whose the other end is star-connected. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電力変換装置のスイッチング動作で発生する高周波ノイズを低減するフィルタ回路を具備したマトリクスコンバータ装置(直流中間回路を備えずに直接にAC/AC変換を行うものであり、PWMサイクロコンバータともいう)に関する。   The present invention relates to a matrix converter device having a filter circuit for reducing high-frequency noise generated by the switching operation of a power converter (direct AC / AC conversion without a DC intermediate circuit is also known as a PWM cycloconverter. Say).

電力変換装置の入力側における問題の一つとして、伝導EMI(Electro Magnetic Interference:電磁妨害雑音)が挙げられる。この問題を解決するために従来では電力変換装置の入力側に入力フィルタを付加して対策を行ってきた。一般的な入力フィルタの従来技術において、電源側へ流出するコモンモードノイズを低減させる場合、入力フィルタのコモンモードチョークのインダクタンスを大きくする方法あるいは接地コンデンサの容量を大きくする方法が挙げられる。しかし、コモンモードチョークのインダクタンスを大きくする方法は、接地コンデンサの容量を大きくする方法に比べて、サイズが大きくなり且つ高価である。また、接地コンデンサの容量を大きくする方法は、サイズが小さく且つ安価であるが、電源側で流れる基本波成分の漏れ電流が増大し、感電等の人体等への危険性が増す。   One of the problems on the input side of the power converter is conduction EMI (Electro Magnetic Interference). In order to solve this problem, a countermeasure has been conventionally taken by adding an input filter to the input side of the power converter. In the conventional technique of a general input filter, in order to reduce common mode noise flowing out to the power supply side, a method of increasing the inductance of the common mode choke of the input filter or a method of increasing the capacitance of the grounding capacitor can be mentioned. However, the method of increasing the inductance of the common mode choke is larger in size and expensive than the method of increasing the capacitance of the grounding capacitor. Further, although the method of increasing the capacitance of the grounding capacitor is small in size and inexpensive, the leakage current of the fundamental wave component flowing on the power supply side increases, and the danger to the human body such as electric shock increases.

電力変換装置の出力フィルタの従来技術を説明する。電力変換装置出力側における問題として、高周波漏れ電流、伝導EMI、放射EMI、モータ軸受の電食、モータ端子でのサージ電圧が挙げられる。前記問題を解決するために従来では電力変換装置の出力側に出力フィルタを付加して対策を行ってきた。従来の電力変換装置の出力フィルタには例えば特許文献1および2、非特許文献1および2がある。特許文献1および2、非特許文献1は、コモンモード電流を抑制するためのコモンモードフィルタである。また、非特許文献2は、ノーマルモードのノイズ電流を抑制するためのノーマルモードフィルタとコモンモード電流を抑制するためのコモンモードフィルタから構成されたものである。特許文献1および2、非特許文献1に代表されるコモンモードフィルタは、コモンモードに対するフィルタの共振周波数を電力変換装置のキャリア周波数よりも低くしているため、高周波漏れ電流、伝導EMI、放射EMI、モータ軸受の電食などのコモンモード電圧やコモンモード電流に起因する問題は効果的に抑制することができるが、モータ端子でのサージ電圧の抑制をすることができない。   The prior art of the output filter of a power converter is demonstrated. Problems on the output side of the power converter include high frequency leakage current, conduction EMI, radiation EMI, electric corrosion of motor bearings, and surge voltage at motor terminals. In order to solve the above problems, conventionally, countermeasures have been taken by adding an output filter to the output side of the power converter. For example, Patent Documents 1 and 2 and Non-Patent Documents 1 and 2 are examples of output filters of conventional power converters. Patent Documents 1 and 2 and Non-Patent Document 1 are common mode filters for suppressing a common mode current. Non-Patent Document 2 is composed of a normal mode filter for suppressing the noise current in the normal mode and a common mode filter for suppressing the common mode current. Since the common mode filters represented by Patent Documents 1 and 2 and Non-Patent Document 1 have the resonance frequency of the filter for the common mode lower than the carrier frequency of the power converter, high-frequency leakage current, conduction EMI, radiation EMI Although problems caused by common mode voltage and common mode current such as electric corrosion of motor bearings can be effectively suppressed, surge voltage at the motor terminal cannot be suppressed.

また、非特許文献2に代表される方式は、特許文献1および2、非特許文献1などの方式に比べ、フィルタのカットオフ周波数が、電力変換装置のキャリア周波数よりも遥かに高いため、サイズが小さく且つ安価となる。また、高周波漏れ電流、伝導EMI、放射EMIに加えて、モータ端子でのサージ電圧を抑制することができる。しかし、非特許文献2の方式は、コモンモードフィルタのカットオフ周波数が電力変換装置のキャリア周波数よりも遥かに高いためにモータ軸受の電食(回転中の軸受(ボールベアリング)の内部を高周波電流が通過することにより、軌道輪と 転動体の接触面が損傷する現象。特徴として、波状の摩耗が見られる)を抑制することができない。また、何れの出力フィルタも、それだけでは、伝導EMIの抑制に関する規格(例えば、欧州統一規格EN61800-3 C1、C2など)をクリアすることはできない。   Further, the method represented by Non-Patent Document 2 has a filter cutoff frequency far higher than the carrier frequency of the power converter compared to the methods of Patent Documents 1 and 2, Non-Patent Document 1, and so on. Is small and inexpensive. In addition to high-frequency leakage current, conduction EMI, and radiation EMI, surge voltage at the motor terminal can be suppressed. However, in the method of Non-Patent Document 2, since the cut-off frequency of the common mode filter is much higher than the carrier frequency of the power converter, the electric corrosion of the motor bearing (the inside of the rotating bearing (ball bearing)) The phenomenon that the contact surface between the race and the rolling element is damaged due to the passage of slag, which is characterized by wavy wear) cannot be suppressed. In addition, none of the output filters alone can clear a standard related to suppression of conducted EMI (for example, European unified standards EN61800-3 C1, C2, etc.).

このように、従来の入力フィルタは、周辺機器の誤作動の原因の一つである伝導EMIを接地コンデンサによりバイパスして低減するものであるが、基本波成分の漏れ電流が増大し、感電等の人体等への危険性が増し、それだけでは、電力変換装置の出力側で起こる問題を解決することができない。また、出力フィルタだけでは電力変換装置の出力側で発生する問題は解決できるが、伝導EMIを効果的に低減できない。
特開1998−107571号公報 特許第3466118号公報 IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS、VOL.28、NO.4、p858〜p863、JULY/AUGUST 1992 電気学会論文誌D、116巻12号、平成8年、p1211〜1219
As described above, the conventional input filter reduces conduction EMI, which is one of the causes of malfunction of peripheral equipment, by bypassing it with a grounding capacitor. The danger to the human body etc. increases, and the problem that occurs on the output side of the power converter cannot be solved by itself. Moreover, although the problem which generate | occur | produces on the output side of a power converter device can be solved only by an output filter, conduction EMI cannot be reduced effectively.
JP 1998-107571 A Japanese Patent No. 3466118 IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, VOL.28, NO.4, p858-p863, JULY / AUGUST 1992 IEEJ Transactions D, Vol.116, No.12, 1996, p1211-1219

従来の電力変換装置は、フィルタ回路と組み合わせて様々な対策を行っている。伝導EMI低減のための入力フィルタは、基本波成分の漏れ電流が増大し、感電等の人体等への危険性が増すし、それだけでは、電力変換装置の出力側で起こる問題を解決することができない。また、出力フィルタだけでは電力変換装置の出力側で発生する問題は解決できるが、伝導EMIを効果的に低減できない。
本発明は、電力変換装置にマトリクスコンバータを用いる場合に、このような問題点に鑑みてなされたものであり、モータ端子におけるサージ電圧を抑制し、電源側への高周波ノイズを低減すると共にモータに流れるコモンモード電流を低減し、且つ電源側で流れる基本波成分の漏れ電流を極小化し、総合的に安全で、周辺環境に調和したマトリクスコンバータ装置を提供することを目的とする。また、マトリクスコンバータに本来備わっている入力フィルタに、コモンモード成分抑制効果をもたせ装置を小形化することを目的とする。
Conventional power conversion devices take various measures in combination with a filter circuit. The input filter for reducing the conducted EMI increases the leakage current of the fundamental wave component and increases the risk of electric shock and the like to the human body, which alone can solve the problem that occurs on the output side of the power converter. Can not. Moreover, although the problem which generate | occur | produces on the output side of a power converter device can be solved only by an output filter, conduction EMI cannot be reduced effectively.
The present invention has been made in view of such a problem when a matrix converter is used in a power converter, and suppresses a surge voltage at a motor terminal, reduces high-frequency noise to the power supply side, and reduces the high-frequency noise to the motor. An object of the present invention is to provide a matrix converter device that reduces the common mode current that flows and minimizes the leakage current of the fundamental wave component that flows on the power supply side, and is totally safe and harmonized with the surrounding environment. Another object of the present invention is to reduce the size of the device by providing a common mode component suppressing effect to an input filter originally provided in a matrix converter.

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項1記載の発明は、一端が三相交流電源1の各相に直列接続され他端がマトリクスコンバータ主回路5の入力側に接続された入力用単相交流リアクトル2と、一端がマトリクスコンバータ主回路5の入力側に接続され他端を接地した接地コンデンサ3とを備えたマトリクスコンバータ装置において、
一端が前記入力用単相交流リアクトル2の他端に接続され他端をスター結線した入力用コンデンサ4と、一端が前記マトリクスコンバータ主回路5の出力側の各相に直列接続された出力用三相交流リアクトル6と、一端が前記出力用三相交流リアクトル6の他端各相に直列接続され他端を負荷9に接続した出力用三相コモンモードチョークコイル7と、一端が前記出力用三相コモンモードチョークコイル7の他端に接続され他端をスター結線した出力用コンデンサ8とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項2記載の発明は請求項1において、前記入力用コンデンサ(4)と、前記マトリクスコンバータ主回路(5)と、前記出力用三相交流リアクトル(6)と、前記出力用コンデンサ(8)を備え、前記出力用三相交流リアクトル6を出力用単相交流リアクトル10に置換したことを特徴とするものである。
また、請求項3記載の発明は請求項1または2において、前記入力用コンデンサ4の中性点N1と前記出力用コンデンサ8の中性点N2とを接続したことを特徴とするものである。
また、請求項4記載の発明は請求項1または2において、前記入力用コンデンサ4の中性点N1と前記出力用コンデンサ8の中性点N2とを循環電流抑制部(11)を介して接続したことを特徴とするものである。
また、請求項5記載の発明は請求項1または2において、前記出力用三相交流リアクトル6または前記出力用単相交流リアクトル10を除去し前記マトリクスコンバータ主回路5の出力側に一端を接続し他端を負荷9に接続した出力用三相コモンモードチョークコイル7と、前記出力用三相コモンモードチョークコイル7の負荷側と出力用コンデンサ8との間に中性点検出部12を接続したことを特徴とするものである。
また、請求項6記載の発明は請求項5において、前記中性点検出部12は各相毎に同じインピーダンスを持つトランス、リアクトル、コンデンサ、抵抗の少なくとも一つを備えたことを特徴とするものである。
In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
The invention described in claim 1 includes an input single-phase AC reactor 2 having one end connected in series to each phase of the three-phase AC power source 1 and the other end connected to the input side of the matrix converter main circuit 5, and one end a matrix converter. In a matrix converter device including a grounding capacitor 3 connected to the input side of the main circuit 5 and grounded at the other end,
An input capacitor 4 having one end connected to the other end of the input single-phase AC reactor 2 and the other end star-connected, and one output connected in series to each phase on the output side of the matrix converter main circuit 5 A phase AC reactor 6, an output three-phase common mode choke coil 7 having one end connected in series to each other phase of the output three-phase AC reactor 6 and the other end connected to a load 9; And an output capacitor 8 connected to the other end of the phase common mode choke coil 7 and star-connected at the other end.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the input capacitor (4), the matrix converter main circuit (5), the output three-phase AC reactor (6), and the output capacitor ( 8), and the output three-phase AC reactor 6 is replaced with a single-phase AC reactor 10 for output.
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the neutral point N1 of the input capacitor 4 and the neutral point N2 of the output capacitor 8 are connected.
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the neutral point N1 of the input capacitor 4 and the neutral point N2 of the output capacitor 8 are connected via a circulating current suppressing portion (11). It is characterized by that.
According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the output three-phase AC reactor 6 or the output single-phase AC reactor 10 is removed, and one end is connected to the output side of the matrix converter main circuit 5. An output three-phase common mode choke coil 7 having the other end connected to a load 9 and a neutral point detector 12 is connected between the load side of the output three-phase common mode choke coil 7 and the output capacitor 8. It is characterized by this.
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, the neutral point detector 12 includes at least one of a transformer, a reactor, a capacitor, and a resistor having the same impedance for each phase. It is.

本発明によると、マトリクスコンバータの入力側および出力側で構成されるフィルタ回路によって、伝導EMIを抑制しつつ、出力側コモンモードフィルタの効果によってマトリクスコンバータ出力側で発生するコモンモード成分のノイズを除去できるので、入力フィルタの接地コンデンサを極小化することで基本波漏れ電流を極小化でき、伝導EMIの低減と安全性の確保を両立することができる。
また、マトリクスコンバータに本来備わっている入力フィルタに、コモンモード成分抑制効果をもたせることができ、装置の小形化を実現できる。
また、入力フィルタと出力フィルタの接続が容易となり、マトリクスコンバータに最適な周辺回路を構成することができる。
また、マトリクスコンバータ出力側において、ノーマルモード成分の抑制が不要な場合は、コモンモードフィルタだけで出力フィルタを構成することができ、電力変換装置の汎用性を高めることができる。
According to the present invention, the filter circuit configured on the input side and the output side of the matrix converter suppresses conduction EMI, and removes common mode component noise generated on the matrix converter output side due to the effect of the output side common mode filter. Therefore, it is possible to minimize the fundamental leakage current by minimizing the grounding capacitor of the input filter, and to achieve both reduction of conduction EMI and safety.
In addition, the input filter originally provided in the matrix converter can have a common mode component suppressing effect, and the apparatus can be miniaturized.
In addition, the input filter and the output filter can be easily connected, and a peripheral circuit optimum for the matrix converter can be configured.
Further, when it is not necessary to suppress the normal mode component on the matrix converter output side, the output filter can be configured with only the common mode filter, and the versatility of the power conversion device can be enhanced.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の電力変換装置の構成図である。図において、1は三相交流電源、2は入力用単相交流リアクトル、3は接地コンデンサ、4は入力用コンデンサ、5はマトリクスコンバータ主回路、6は出力用三相交流リアクトル、7は出力用三相コモンモードチョークコイル、8は出力用コンデンサ、9は負荷、N1は入力用コンデンサ4で構成した中性点、N2は出力用コンデンサ8で構成した中性点である。出力用三相交流リアクトル6は三相の共通鉄心に絶縁した巻線を施して交流リアクトルを形成している。また、三相交流電源1とマトリクスコンバータ主回路5との間には、ローパスフィルタであるLCフィルタを入れる必要がある。
図中三相交流電源1とマトリクスコンバータ主回路5の間に三台の入力用単相交流リアクトル2が各相毎直列に接続され、入力用単相交流リアクトル2とマトリクスコンバータ主回路5の間に、接地コンデンサ3と星型結線(Y結線、スター接線)された入力用コンデンサ4が接続される。また、マトリクスコンバータ5と負荷モータ9(ここではモータとしたが、負荷はモータに限定されるものではない)との間に、出力側フィルタとして、出力用三相交流リアクトル6、出力用三相コモンモードチョークコイル7が各相毎直列に接続され、出力用三相コモンモードチョークコイル7と負荷モータ9の間に星型結線された出力用コンデンサ8が接続され、入力用コンデンサ4と出力用コンデンサ8の中性点同士(N1、N2)が接続される。
図1において、マトリクスコンバータの出力側におけるノーマルモード成分の抑制のためのノーマルモードフィルタは出力用三相交流リアクトル6と出力用コンデンサ8で構成される。マトリクスコンバータの出力側におけるコモンモード成分の抑制のためのコモンモードフィルタは、出力用三相コモンモードチョークコイル7と出力用コンデンサ8で構成される。
入力フィルタは、入力用単相交流リアクトル2と接地コンデンサ3と星型結線された入力用コンデンサ4で構成され、単相交流リアクトルを用いることで、コモンモードインダクタンスを得ることができるため、接地コンデンサ3と組み合わせて、伝導EMIの抑制効果を得ることができる。またこのフィルタは本来マトリクスコンバータの構成要素である入力LCフィルタを利用するので、電源高調波抑制効果も兼ねる。
FIG. 1 is a configuration diagram of a power converter according to the present invention. In the figure, 1 is a three-phase AC power source, 2 is an input single-phase AC reactor, 3 is a grounding capacitor, 4 is an input capacitor, 5 is a matrix converter main circuit, 6 is an output three-phase AC reactor, and 7 is an output. A three-phase common mode choke coil, 8 is an output capacitor, 9 is a load, N1 is a neutral point constituted by the input capacitor 4, and N2 is a neutral point constituted by the output capacitor 8. The output three-phase AC reactor 6 forms an AC reactor by applying insulated windings to a three-phase common iron core. Further, it is necessary to insert an LC filter that is a low-pass filter between the three-phase AC power supply 1 and the matrix converter main circuit 5.
In the figure, three input single-phase AC reactors 2 are connected in series between the three-phase AC power supply 1 and the matrix converter main circuit 5, and each phase is connected between the input single-phase AC reactor 2 and the matrix converter main circuit 5. The input capacitor 4 is connected to the ground capacitor 3 in a star connection (Y connection, star tangent). Further, between the matrix converter 5 and the load motor 9 (here, the motor is used, but the load is not limited to the motor), an output three-phase AC reactor 6 and an output three-phase are provided as output side filters. A common mode choke coil 7 is connected in series for each phase, a star-connected output capacitor 8 is connected between the output three-phase common mode choke coil 7 and the load motor 9, and the input capacitor 4 and the output capacitor 8 are connected. The neutral points (N1, N2) of the capacitor 8 are connected.
In FIG. 1, the normal mode filter for suppressing the normal mode component on the output side of the matrix converter includes an output three-phase AC reactor 6 and an output capacitor 8. The common mode filter for suppressing the common mode component on the output side of the matrix converter includes an output three-phase common mode choke coil 7 and an output capacitor 8.
The input filter is composed of an input single-phase AC reactor 2, a grounding capacitor 3, and an input capacitor 4 connected in a star shape, and a common-mode inductance can be obtained by using a single-phase AC reactor. In combination with 3, the effect of suppressing conduction EMI can be obtained. In addition, since this filter uses an input LC filter that is essentially a component of the matrix converter, it also serves as a power harmonic suppression effect.

また、図2は第2の実施例を示す電力変換装置の構成図である。図1と同一名称には同一符号を付け重複説明を省略する。図2が図1と異なる部分は出力用三相交流リアクトル6を各相に分割した三台の出力用単相交流リアクトル10に置換した部分であり、その他の部分は図1と同じである。出力用単相交流リアクトル10は共通鉄心に三相巻線を施した三相交流リアクトルとは異なり共通鉄心を備えないので当然相間磁気結合は有しない。   Moreover, FIG. 2 is a block diagram of the power converter device which shows a 2nd Example. The same names as those in FIG. 2 differs from FIG. 1 in that the output three-phase AC reactor 6 is replaced with three output single-phase AC reactors 10 divided into phases, and the other parts are the same as those in FIG. Unlike the three-phase AC reactor in which the single-phase AC reactor 10 for output is provided with a three-phase winding on the common iron core, the output single-phase AC reactor 10 naturally does not have interphase magnetic coupling.

また、図3は第3の実施例を示す電力変換装置の構成図である。
図2と同一名称には同一符号を付け重複説明を省略する。り、図3が図2と異なる部分は出中性点N1とN2の間に循環電流抑制部を備えた部分であり、その他の部分は図2と同じである。
入力フィルタと出力フィルタおよびマトリクスコンバータ主回路5を介して流れる循環電流を低減するための循環電流低減部11がコモンモードフィルタの一部として設けている。このときの循環電流低減部11はトランス、リアクトル、コンデンサや抵抗器などの受動素子で構成される直列回路である。循環電流低減部11の最も単純な例としては、抵抗器だけとすることができる。なお循環電流は主として三相電力の不平衡成分に起因するため、三相電力が平衡した理想状態では循環電流は流れない。
Moreover, FIG. 3 is a block diagram of the power converter device which shows a 3rd Example.
The same names as those in FIG. 3 differs from FIG. 2 in that the circulating current suppression unit is provided between the neutral points N1 and N2, and the other parts are the same as those in FIG.
A circulating current reducing unit 11 for reducing the circulating current flowing through the input filter, the output filter, and the matrix converter main circuit 5 is provided as a part of the common mode filter. The circulating current reduction unit 11 at this time is a series circuit composed of passive elements such as a transformer, a reactor, a capacitor, and a resistor. The simplest example of the circulating current reduction unit 11 may be a resistor only. Since the circulating current is mainly caused by the unbalanced component of the three-phase power, the circulating current does not flow in an ideal state where the three-phase power is balanced.

図4は第4の実施例を示す電力変換装置の構成図である。
図3と同一名称には同一符号を付け重複説明を省略する。図4が図3と異なる部分は、出力用三相コモンモードチョークコイル7の負荷側と出力用コンデンサ8との間に中性点検出部12を設けた部分であり、その他の部分は図3と同じである。
モータドライブシステムなどにおいて、モータケーブルが十分に短い場合は、マトリクスコンバータの出力側におけるノーマルモードフィルタが不要になり、図4に示すように、中性点検出部12を用いて、コモンモードフィルタのみを構成することができる。中性点検出部12は、各相毎に同じインピーダンスを持つトランス、リアクトル、コンデンサ、抵抗などの受動素子またはこれらの組み合わせで構成される。中性点検出手段12は一端がY結線された出力用コンデンサ8の他端と直列接続される。
FIG. 4 is a configuration diagram of a power conversion device showing a fourth embodiment.
The same names as those in FIG. 4 differs from FIG. 3 in that a neutral point detector 12 is provided between the load side of the output three-phase common mode choke coil 7 and the output capacitor 8, and the other parts are the same as those in FIG. Is the same.
In a motor drive system or the like, when the motor cable is sufficiently short, the normal mode filter on the output side of the matrix converter is not necessary, and only the common mode filter is used by using the neutral point detector 12 as shown in FIG. Can be configured. The neutral point detection unit 12 includes a passive element such as a transformer, a reactor, a capacitor, and a resistor having the same impedance for each phase, or a combination thereof. The neutral point detecting means 12 is connected in series with the other end of the output capacitor 8 whose one end is Y-connected.

本発明が従来技術と異なる部分は、入力フィルタと出力フィルタを統合することで出力フィルタの構成要素であるコモンモードフィルタの効果を生かして入力フィルタの接地コンデンサを極小化することができることと、入力フィルタでは、マトリクスコンバータに本来必要な入力LCフィルタの交流リアクトルを三台の単相交流リアクトルにすることで、接地コンデンサとの組み合わせで伝導EMIの抑制機能を持たせた点である。   The difference between the present invention and the prior art is that the input filter and the output filter can be integrated to minimize the ground capacitor of the input filter by taking advantage of the common mode filter that is a component of the output filter. In the filter, the AC reactor of the input LC filter originally required for the matrix converter is changed to three single-phase AC reactors, so that the function of suppressing conduction EMI is provided in combination with the grounding capacitor.

本発明の電力変換装置は、モータドライブシステムだけでなく、発電機を用い、電源に接続するような分散電源装置にも適用できる。   The power conversion device of the present invention can be applied not only to a motor drive system but also to a distributed power supply device that uses a generator and is connected to a power source.

本発明の第1実施例を示す電力変換装置の構成図The block diagram of the power converter device which shows 1st Example of this invention 本発明の第2実施例を示す電力変換装置の構成図The block diagram of the power converter device which shows 2nd Example of this invention 本発明の第3実施例を示す電力変換装置の構成図The block diagram of the power converter device which shows 3rd Example of this invention 本発明の第4実施例を示す電力変換装置の構成図The block diagram of the power converter device which shows 4th Example of this invention

符号の説明Explanation of symbols

1 三相交流電源
2 入力用単相交流リアクトル
3 接地コンデンサ
4 入力用コンデンサ
5 マトリクスコンバータ主回路
6 出力用三相交流リアクトル
7 出力用三相コモンモードチョークコイル
8 出力用コンデンサ
9 負荷
10 出力用単相交流リアクトル
11 循環電流抑制部
12 中性点検出部
N1、N2 中性点
1 Three-phase AC power supply 2 Input single-phase AC reactor 3 Grounding capacitor 4 Input capacitor 5 Matrix converter main circuit 6 Output three-phase AC reactor 7 Output three-phase common mode choke coil 8 Output capacitor 9 Load 10 Output single Phase AC reactor 11 Circulating current suppression unit 12 Neutral point detection unit N1, N2 Neutral point

Claims (6)

一端が三相交流電源(1)の各相に直列接続され他端がマトリクスコンバータ主回路(5)の入力側に接続された入力用単相交流リアクトル(2)と、一端がマトリクスコンバータ主回路(5)の入力側に接続され他端を接地した接地コンデンサ(3)とを備えたマトリクスコンバータ装置において、
一端が前記入力用単相交流リアクトル(2)の他端に接続され他端をスター結線した入力用コンデンサ(4)と、一端が前記マトリクスコンバータ主回路(5)の出力側の各相に直列接続された出力用三相交流リアクトル(6)と、一端が前記出力用三相交流リアクトル(6)の他端各相に直列接続され他端を負荷(9)に接続した出力用三相コモンモードチョークコイル(7)と、一端が前記出力用三相コモンモードチョークコイル(7)の他端に接続され他端をスター結線した出力用コンデンサ(8)とを備えたことを特徴とするマトリクスコンバータ装置。
An input single-phase AC reactor (2) having one end connected in series to each phase of the three-phase AC power source (1) and the other end connected to the input side of the matrix converter main circuit (5), and one end being a matrix converter main circuit In a matrix converter device including a grounding capacitor (3) connected to the input side of (5) and grounded at the other end,
An input capacitor (4) having one end connected to the other end of the input single-phase AC reactor (2) and the other end star-connected, and one end in series with each phase on the output side of the matrix converter main circuit (5) Connected three-phase AC reactor for output (6) and three-phase common for output with one end connected in series to each other phase of the three-phase AC reactor for output (6) and the other end connected to a load (9) A matrix comprising a mode choke coil (7) and an output capacitor (8) having one end connected to the other end of the output three-phase common mode choke coil (7) and the other end star-connected. Converter device.
前記入力用コンデンサ(4)と、前記マトリクスコンバータ主回路(5)と、前記出力用三相交流リアクトル(6)と、前記出力用コンデンサ(8)を備え、前記出力用三相交流リアクトル(6)を出力用単相交流リアクトル(10)に置換したことを特徴とする請求項1記載のマトリクスコンバータ装置。   The input capacitor (4), the matrix converter main circuit (5), the output three-phase AC reactor (6), and the output capacitor (8), the output three-phase AC reactor (6 The matrix converter device according to claim 1, wherein a single-phase AC reactor for output (10) is replaced. 前記入力用コンデンサ(4)の中性点(N1)と前記出力用コンデンサ(8)の中性点(N2)とを接続したことを特徴とする請求項1または2記載のマトリクスコンバータ装置。   3. The matrix converter device according to claim 1, wherein a neutral point (N1) of the input capacitor (4) is connected to a neutral point (N2) of the output capacitor (8). 前記入力用コンデンサ(4)の中性点(N1)と前記出力用コンデンサ(8)の中性点(N2)とを循環電流抑制部(11)を介して接続したことを特徴とする請求項1または2記載のマトリクスコンバータ装置。   The neutral point (N1) of the input capacitor (4) and the neutral point (N2) of the output capacitor (8) are connected via a circulating current suppressing part (11). 3. The matrix converter device according to 1 or 2. 前記出力用三相交流リアクトル(6)または前記出力用単相交流リアクトル(10)を除去し前記マトリクスコンバータ主回路(5)の出力側に一端を接続し他端を負荷(9)に接続した出力用三相コモンモードチョークコイル(7)と、前記出力用三相コモンモードチョークコイル(7)の負荷側と出力用コンデンサ(8)との間に中性点検出部(12)を接続したことを特徴とする請求項1または2記載のマトリクスコンバータ装置。   The output three-phase AC reactor (6) or the output single-phase AC reactor (10) was removed, one end was connected to the output side of the matrix converter main circuit (5), and the other end was connected to the load (9). A neutral point detector (12) is connected between the output three-phase common mode choke coil (7) and the load side of the output three-phase common mode choke coil (7) and the output capacitor (8). The matrix converter device according to claim 1 or 2, wherein 前記中性点検出部(12)は各相毎に同じインピーダンスを持つトランス、リアクトル、コンデンサ、抵抗の少なくとも一つを備えたことを特徴とする請求項5記載のマトリクスコンバータ装置。   6. The matrix converter device according to claim 5, wherein the neutral point detector (12) includes at least one of a transformer, a reactor, a capacitor, and a resistor having the same impedance for each phase.
JP2006168531A 2006-06-19 2006-06-19 Matrix converter device Pending JP2007336766A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006168531A JP2007336766A (en) 2006-06-19 2006-06-19 Matrix converter device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006168531A JP2007336766A (en) 2006-06-19 2006-06-19 Matrix converter device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007336766A true JP2007336766A (en) 2007-12-27

Family

ID=38935679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006168531A Pending JP2007336766A (en) 2006-06-19 2006-06-19 Matrix converter device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007336766A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7606052B2 (en) * 2002-11-11 2009-10-20 Tokyo Institute Of Technology Filter device
JP2010148333A (en) * 2008-12-22 2010-07-01 Sinfonia Technology Co Ltd Power conversion device and power supply system
JP2012165487A (en) * 2011-02-03 2012-08-30 Toshiba Corp Leakage current suppression circuit
JP2014003763A (en) * 2012-06-15 2014-01-09 Sinfonia Technology Co Ltd Stationary airport power supply

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7606052B2 (en) * 2002-11-11 2009-10-20 Tokyo Institute Of Technology Filter device
JP2010148333A (en) * 2008-12-22 2010-07-01 Sinfonia Technology Co Ltd Power conversion device and power supply system
JP2012165487A (en) * 2011-02-03 2012-08-30 Toshiba Corp Leakage current suppression circuit
JP2014003763A (en) * 2012-06-15 2014-01-09 Sinfonia Technology Co Ltd Stationary airport power supply

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4260110B2 (en) Filter device
EP2192678B1 (en) Use of a magnetic core in a power converting device for an electric vehicle
JP2010288381A (en) Noise reduction circuit of power conversion equipment
AU2005290576A1 (en) Power converter
JP2009148078A (en) Noise filter
JP2001069762A (en) Leak current reducing filter for inverter type driver
JP2012044812A (en) Noise filter and emc filter using the same
JP5028807B2 (en) Matrix converter device
JP2007181341A (en) Converter device
JP2008236817A (en) Common mode transformer, common mode filter and filter device
JP2005204438A (en) Noise filter
JP2009148162A (en) Noise filter
Mechlinski et al. Grounding concept and common-mode filter design methodology for transformerless MV drives to prevent bearing current issues
JP2007336766A (en) Matrix converter device
JP2010148259A (en) Filter device and power conversion device
JP5051227B2 (en) Common mode filter, output filter, and power converter for power converter
JP2009194957A (en) Three-phase common mode filter for motor driving machine
JP2018161024A (en) Power conversion device and electric power conversion system
EP3394971B1 (en) Grounding scheme for power conversion system
JP7454952B2 (en) Noise filters and power converters
JP2020103029A (en) Motor drive with filter including three-phase differential mode reactor exhibiting common mode damping
JP2011041415A (en) Power converter
JP2008067534A (en) Filter and power converter
JP6178178B2 (en) Noise filter
JP2010259245A (en) Output filter and power converter