JP5378244B2 - Power converter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power converter capable of suppressing a leakage current flowing to an AC power source and a load. <P>SOLUTION: A converter 11 is connected to an AC power source through an input-side filter 2 to convert AC to DC. An inverter 12 is connected to the converter 11 through a DC bus line 15, and converts DC to AC which is supplied to a load through an output-side filter 3. Neutral points of input-side and output-side capacitors 22 and 32 are connected together using a connection line 16, and the connection line 16 is grounded using a capacitor 5, resulting in reduced leakage current caused by stray capacitance. In a bridge circuit 100, an input side is connected to a DC bus line 15 and an output side is grounded by a serial circuit of a reactor 101 and a capacitor 102. A control circuit 200 generates in the capacitor 102 a voltage which cancels a common mode voltage VCEN that occurs at the capacitor 5 and a common mode voltage Vc that occurs at the DC bus line 15 to suppress the leakage current that reflows from a converter 1 to an AC power source and a load. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

この発明は、交流電源を受電して任意の周波数の交流電圧を出力する電力変換装置に係り、特には交流電圧を直流電圧に、もしくは直流電圧を交流電圧に変換する変換器の動作により交流電源側に発生する漏洩電流を低減することのできる電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power conversion device that receives an AC power supply and outputs an AC voltage of an arbitrary frequency, and in particular, an AC power supply by an operation of a converter that converts an AC voltage into a DC voltage or a DC voltage into an AC voltage. The present invention relates to a power conversion device that can reduce leakage current generated on the side.

一般に、交流電源を受電して任意の周波数をもつ交流電圧を出力する電力変換装置においては、コンバータとインバータとからなる変換器を備え、コンバータで交流電源の交流電圧を直流電圧に一旦変換し、得られた直流電圧をインバータで安定した交流電圧に変換して負荷に供給する。   In general, in a power conversion device that receives an AC power supply and outputs an AC voltage having an arbitrary frequency, the converter includes a converter and an inverter, and the converter temporarily converts the AC voltage of the AC power supply into a DC voltage. The obtained DC voltage is converted into a stable AC voltage by an inverter and supplied to a load.

このような電力変換装置においては、コンバータを構成するスイッチング素子のスイッチングに伴って発生するキャリア周波数成分の影響が交流電源側に伝わらないように、コンバータの入力側にフィルタを設け、また、インバータを構成するスイッチング素子のスイッチングに伴って発生するキャリア周波数成分の影響が負荷側に伝わらないように、インバータの出力側にフィルタを設けて、これらの各フィルタによってキャリア周波数の影響を低減するようにしている。   In such a power conversion device, a filter is provided on the input side of the converter so that the influence of the carrier frequency component generated by switching of the switching elements constituting the converter is not transmitted to the AC power source side, and the inverter is installed. A filter is provided on the output side of the inverter so that the influence of the carrier frequency component generated by switching of the constituting switching element is not transmitted to the load side, and the influence of the carrier frequency is reduced by each of these filters. Yes.

しかし、このように、コンバータの入力側とインバータの出力側にそれぞれフィルタを設置した場合には、キャリア周波数成分を除去することが可能であるものの、アースから見た直流電圧にはキャリア周波数成分に起因した電圧変動が発生する。このような状況に鑑みて、従来の電力変換装置において、コンバータの入力側のフィルタを構成するY結線されたコンデンサの中性点とインバータの出力側のフィルタを構成するY結線されたコンデンサの中性点とを互いに電気的に接続する電力変換装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   However, when filters are installed on the input side of the converter and on the output side of the inverter as described above, the carrier frequency component can be removed, but the DC voltage viewed from the ground includes the carrier frequency component. The resulting voltage fluctuation occurs. In view of such a situation, in the conventional power conversion device, the neutral point of the Y-connected capacitor constituting the filter on the input side of the converter and the Y-connected capacitor constituting the filter on the output side of the inverter There has been proposed a power conversion device that electrically connects sex points to each other (see, for example, Patent Document 1).

特開平09−294381号公報(段落番号0007及び図1)JP 09-294381 A (paragraph number 0007 and FIG. 1)

従来の電力変換装置は以上のように構成され、入力側及び出力側のフィルタのコンデンサの中性点が互いに接続されているが、変換器を構成するコンバータやインバータとアースとの間には浮遊容量が必然的に存在するので、コンバータのスイッチングに伴って生じる高周波電流が浮遊容量を介してアースに漏洩し、当該高周波電流が交流電源側の接地点から入力側のフィルタを経由して再びコンバータに流入して循環したり、あるいは、浮遊容量を介してアースに漏洩した高周波電流が負荷側の接地点から出力側のフィルタを経由して再びインバータに流入して循環したりする。このように変換器から浮遊容量を介して漏洩する高周波電流は、コンバータやインバータのキャリア周波数成分の電流よりも周波数が高いために、変換器の入力側および出力側にそれぞれ設けられたフィルタのコンデンサによっては循環するのを十分に阻止することができない。   The conventional power converter is configured as described above, and the neutral points of the input and output filter capacitors are connected to each other, but floating between the converter and inverter constituting the converter and the ground. Since the capacity is inevitably present, the high-frequency current generated by the switching of the converter leaks to the ground via the stray capacitance, and the high-frequency current again passes from the ground point on the AC power supply side through the input-side filter to the converter again. The high frequency current leaked to the ground through the stray capacitance flows from the ground point on the load side to the inverter again via the output side filter and circulates. Since the high-frequency current leaking from the converter through the stray capacitance is higher than the current of the carrier frequency component of the converter or inverter, the capacitor of the filter provided on the input side and the output side of the converter respectively. Depending on the situation, the circulation cannot be sufficiently prevented.

そして、このように循環する高周波電流が放射ノイズ源となり、電源系統である交流電源側に接続される他の機器へ誘導障害を与えたり、ラジオ周波数帯に影響を及ぼすなどの問題点がある。   The high-frequency current circulating in this way becomes a radiation noise source, which causes problems such as inducing interference to other devices connected to the AC power supply side that is the power supply system and affecting the radio frequency band.

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、電力変換装置と接続される交流電源や負荷に流れる漏洩電流を抑制することができる電力変換装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain an AC power source connected to the power converter and a power converter capable of suppressing a leakage current flowing in a load. And

この発明に係る電力変換装置においては、
入力側のフィルタと、変換器と、出力側のフィルタと、バイパスコンデンサと、補償回路と、補償制御装置とを有する電力変換装置であって、
入力側及び出力側のフィルタは、それぞれリアクトルとコンデンサとを有し、コンデンサが一方の端子がリアクトルに接続され他方の端子が共通に接続されたものであり、
変換器は、コンバータとインバータとを有し、
コンバータは、入力側のフィルタを介して交流電源に接続され交流入力を直流に変換するものであり、
インバータは、コンバータの直流出力側に接続され直流を交流に変換して出力側のフィルタを介して負荷に供給するものであり、
入力側及び出力側のフィルタのコンデンサの他方の端子同士が接続線によって接続されるとともにバイパスコンデンサを介して接地されたものであり、
補償回路は、ブリッジ回路と循環コンデンサとを有し、ブリッジ回路の入力側がコンバータの直流出力側に接続され、出力側が循環コンデンサを介して接地されたものであり、
補償制御装置は、バイパスコンデンサに発生するコモンモード電圧とコンバータの直流出力側に発生するコモンモード電圧とに基づいてバイパスコンデンサに流れる電流を減少させる方向の電圧を循環コンデンサに発生させるものである。
In the power converter according to the present invention,
A power conversion device having an input side filter, a converter, an output side filter, a bypass capacitor, a compensation circuit, and a compensation control device,
The input side and output side filters each have a reactor and a capacitor, and the capacitor has one terminal connected to the reactor and the other terminal connected in common.
The converter has a converter and an inverter,
The converter is connected to an AC power source through a filter on the input side and converts AC input to DC,
The inverter is connected to the DC output side of the converter, converts DC to AC, and supplies it to the load via the filter on the output side.
The other terminals of the input side and output side filter capacitors are connected by a connection line and grounded via a bypass capacitor,
The compensation circuit has a bridge circuit and a circulation capacitor, the input side of the bridge circuit is connected to the DC output side of the converter, and the output side is grounded via the circulation capacitor,
Compensation control device is intended to generate a direction of voltage to reduce the current flowing through the bypass capacitor on the basis of the common-mode voltage generated to the DC output side of the common mode voltage and converter occur bypass capacitor circulating condenser .

この発明に係る電力変換装置においては、
入力側のフィルタと、変換器と、出力側のフィルタと、バイパスコンデンサと、補償回路と、補償制御装置とを有する電力変換装置であって、
入力側及び出力側のフィルタは、それぞれリアクトルとコンデンサとを有し、コンデンサが一方の端子がリアクトルに接続され他方の端子が共通に接続されたものであり、
変換器は、コンバータとインバータとを有し、
コンバータは、入力側のフィルタを介して交流電源に接続され交流入力を直流に変換するものであり、
インバータは、コンバータの直流出力側に接続され直流を交流に変換して出力側のフィルタを介して負荷に供給するものであり、
入力側及び出力側のフィルタのコンデンサの他方の端子同士が接続線によって接続されるとともにバイパスコンデンサを介して接地されたものであり、
補償回路は、ブリッジ回路と循環コンデンサとを有し、ブリッジ回路の入力側がコンバータの直流出力側に接続され、出力側が循環コンデンサを介して接地されたものであり、
補償制御装置は、バイパスコンデンサに発生するコモンモード電圧とコンバータの直流出力側に発生するコモンモード電圧とに基づいてバイパスコンデンサに流れる電流を減少させる方向の電圧を循環コンデンサに発生させるものであるので、
変換器から交流電源や負荷に流れる漏洩電流を抑制できる。
In the power converter according to the present invention,
A power conversion device having an input side filter, a converter, an output side filter, a bypass capacitor, a compensation circuit, and a compensation control device,
The input side and output side filters each have a reactor and a capacitor, and the capacitor has one terminal connected to the reactor and the other terminal connected in common.
The converter has a converter and an inverter,
The converter is connected to an AC power source through a filter on the input side and converts AC input to DC,
The inverter is connected to the DC output side of the converter, converts DC to AC, and supplies it to the load via the filter on the output side.
The other terminals of the input side and output side filter capacitors are connected by a connection line and grounded via a bypass capacitor,
The compensation circuit has a bridge circuit and a circulation capacitor, the input side of the bridge circuit is connected to the DC output side of the converter, and the output side is grounded via the circulation capacitor,
Compensation control device is intended to generate a direction of voltage to reduce the current flowing through the bypass capacitor on the basis of the common-mode voltage generated to the DC output side of the common mode voltage and converter occur bypass capacitor circulating condenser So
Leakage current flowing from the converter to the AC power supply or load can be suppressed.

この発明の実施の形態1である電力変換装置の回路図である。It is a circuit diagram of the power converter device which is Embodiment 1 of this invention. 図1の電力変換装置の動作を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating operation | movement of the power converter device of FIG. 図1のブリッジ回路を制御するための制御回路の詳細回路図である。FIG. 2 is a detailed circuit diagram of a control circuit for controlling the bridge circuit of FIG. 1. 実施の形態2である電力変換装置の回路図である。6 is a circuit diagram of a power conversion device according to a second embodiment. FIG. 図4の制御回路の詳細回路図である。It is a detailed circuit diagram of the control circuit of FIG. 実施の形態4である電力変換装置の回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram of a power conversion device according to a fourth embodiment. 実施の形態5である電力変換装置の回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram of a power conversion device according to a fifth embodiment. 実施の形態5の変形例を示す電力変換装置の回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram of a power conversion device showing a modification of the fifth embodiment. 実施の形態6である制御回路の詳細回路図である。FIG. 10 is a detailed circuit diagram of a control circuit according to a sixth embodiment.

実施の形態1.
図1〜図3は、この発明を実施するための実施の形態1を示すものであり、図1は電力変換装置の回路図、図2は図1の電力変換装置の動作を説明するための説明図、図3は図1のブリッジ回路を制御するための制御回路の詳細回路図である。図1において、変換器1は、図示しない商用周波数の三相交流の交流電源から受電した交流電圧を直流電圧に変換し、得られた直流電圧を安定した交流電圧に変換する。変換器1の入力側にフィルタ2が設けられ、変換器1の出力側にフィルタ3が設けられている。なお、変換器1とアースとの間に存在する浮遊容量を浮遊容量4として表している。
Embodiment 1 FIG.
1 to 3 show a first embodiment for carrying out the present invention. FIG. 1 is a circuit diagram of a power converter, and FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the power converter of FIG. FIG. 3 is a detailed circuit diagram of a control circuit for controlling the bridge circuit of FIG. In FIG. 1, a converter 1 converts an AC voltage received from a three-phase AC power supply having a commercial frequency (not shown) into a DC voltage, and converts the obtained DC voltage into a stable AC voltage. A filter 2 is provided on the input side of the converter 1, and a filter 3 is provided on the output side of the converter 1. A stray capacitance existing between the converter 1 and the ground is represented as a stray capacitance 4.

変換器1は、交流電源から受電してこれを直流電圧に一旦変換するコンバータ11と、コンバータ11で得られた直流電圧を安定した交流電圧に変換して図示しない負荷に供給するインバータ12とを備え、コンバータ11の直流出力側とインバータ12の直流入力側とは直流母線15にて接続され、直流母線15にコンデンサC0を有する電圧平滑回路13が接続されている。   The converter 1 includes a converter 11 that receives power from an AC power supply and converts the power into a DC voltage, and an inverter 12 that converts the DC voltage obtained by the converter 11 into a stable AC voltage and supplies the AC voltage to a load (not shown). The DC output side of the converter 11 and the DC input side of the inverter 12 are connected by a DC bus 15, and a voltage smoothing circuit 13 having a capacitor C 0 is connected to the DC bus 15.

コンバータ11は、開閉手段としてスイッチング素子Tr1とダイオードD1とを有する3相フルブリッジ回路にて構成され、また、インバータ12は、開閉手段としてスイッチング素子Tr2とダイオードD2とを有する3相フルブリッジ回路で構成されている。そして、各スイッチング素子Tr1,Tr2が図示しない制御手段によってスイッチング制御される。   The converter 11 is configured by a three-phase full bridge circuit having a switching element Tr1 and a diode D1 as switching means, and the inverter 12 is a three-phase full bridge circuit having a switching element Tr2 and a diode D2 as switching means. It is configured. The switching elements Tr1 and Tr2 are subjected to switching control by a control means (not shown).

また、上記の入力側のフィルタ2は、コンバータ11を構成するスイッチング素子Tr1のスイッチングに伴って発生するキャリア周波数成分の影響が交流電源側に伝わらないように、また、出力側のフィルタ3は、インバータ12を構成するスイッチング素子Tr2のスイッチングに伴って発生するキャリア周波数成分の影響が負荷側に伝わらないように、それぞれのキャリア周波数の影響を低減するためのものであって、入力側のフィルタ2は、リアクトル21とコンデンサ22とから構成され、同様に、出力側のフィルタ3もリアクトル31とコンデンサ32とから構成されている。   Further, the above-mentioned filter 2 on the input side is configured so that the influence of the carrier frequency component generated by switching of the switching element Tr1 constituting the converter 11 is not transmitted to the AC power supply side, and the filter 3 on the output side is In order to reduce the influence of each carrier frequency so that the influence of the carrier frequency component generated by switching of the switching element Tr2 constituting the inverter 12 is not transmitted to the load side, the filter 2 on the input side Is composed of a reactor 21 and a capacitor 22, and similarly, the output-side filter 3 is also composed of a reactor 31 and a capacitor 32.

また、入力側のフィルタ2を構成するコンデンサ22は一方の端子がリアクトル21に接続され他方の端子が中性点である共通接続点にて共通に接続されてY結線とされ、出力側のフィルタ3を構成するコンデンサ32は一方の端子がリアクトル31に接続され他方の端子が中性点である共通接続点にて共通に接続されてY結線とされている。そして、両者の共通接続点が互いに接続線16によって電気的に接続されると共に、バイパス用のコンデンサ5を介して接地されている。また、電圧検出器201がコンデンサ5の端子に接続され、その端子電圧を測定する。コンバータ11とインバータ12を接続する直流母線15のマイナス側の対地電圧を測定する電圧検出器202が設けられている。   The capacitor 22 constituting the input-side filter 2 has one terminal connected to the reactor 21 and the other terminal connected in common at a common connection point, which is a neutral point, and is connected to a Y-connection. 3 are connected in common at a common connection point where one terminal is connected to the reactor 31 and the other terminal is a neutral point to form a Y connection. The common connection point between the two is electrically connected to each other by the connection line 16 and is grounded via the bypass capacitor 5. A voltage detector 201 is connected to the terminal of the capacitor 5 and measures the terminal voltage. A voltage detector 202 for measuring the ground voltage on the negative side of the DC bus 15 connecting the converter 11 and the inverter 12 is provided.

また、電力変換装置は、補償回路としてのブリッジ回路100、リアクトル101、循環用のコンデンサ102を有し、コンバータ11の直流出力側である直流母線15に接続されている。ブリッジ回路100はスイッチング素子Tr3とダイオードD3とを有する単相ハーフブリッジ回路を有し、ブリッジ回路の出力側はリアクトル101及びコンデンサ102の直列回路を介して接地されている。ブリッジ回路100を制御する補償制御装置としての制御回路200は、図3に示すように、バンドパスフィルタ108及び109、加算器110、極性反転器111、キャリア信号発生器112、比較器113を有する。なお、この実施の形態における電力変換装置の特徴は、バイパス用のコンデンサ5、補償回路としてのブリッジ回路100、リアクトル101、コンデンサ102、補償制御装置としての制御回路200を有することである。   Further, the power conversion apparatus includes a bridge circuit 100 as a compensation circuit, a reactor 101, and a circulation capacitor 102, and is connected to a DC bus 15 on the DC output side of the converter 11. The bridge circuit 100 has a single-phase half-bridge circuit having a switching element Tr3 and a diode D3, and the output side of the bridge circuit is grounded via a series circuit of a reactor 101 and a capacitor 102. As shown in FIG. 3, the control circuit 200 as a compensation control device that controls the bridge circuit 100 includes bandpass filters 108 and 109, an adder 110, a polarity inverter 111, a carrier signal generator 112, and a comparator 113. . The power converter in this embodiment is characterized by having a bypass capacitor 5, a bridge circuit 100 as a compensation circuit, a reactor 101, a capacitor 102, and a control circuit 200 as a compensation control device.

全体の動作の説明に先立ち、バイパス用のコンデンサ5を設けた場合の作用と問題点について説明する。コンデンサ5を設けることにより、変換器1の開閉手段のスイッチングに伴って生じた高周波電流が、変換器1とアースとの間に存在する浮遊容量4を介して流れたとしても、その高周波電流は直ちにコンデンサ5を経由して入力側のフィルタ2あるいは出力側のフィルタ3から変換器1に向けて流れる。このため、従来のように、浮遊容量4を介して変換器1からアースに漏洩した高周波電流が交流電源側の接地点から入力側のフィルタ2を経由して再び変換器1に流入して循環したり、あるいは、浮遊容量4を介して変換器1からアースに漏洩した高周波電流が負荷側の接地点から出力側のフィルタ3を経由して再び変換器1に流入して循環するといった現象が生じるのが抑制される。   Prior to the description of the overall operation, the operation and problems when the bypass capacitor 5 is provided will be described. By providing the capacitor 5, even if a high-frequency current generated by switching the switching means of the converter 1 flows through the stray capacitance 4 existing between the converter 1 and the ground, the high-frequency current is It immediately flows from the input side filter 2 or the output side filter 3 to the converter 1 via the capacitor 5. For this reason, the high-frequency current leaked from the converter 1 to the ground via the stray capacitance 4 flows into the converter 1 again from the ground point on the AC power supply side via the input-side filter 2 and circulates, as in the prior art. Or high-frequency current leaked from the converter 1 to the ground via the stray capacitance 4 flows again from the load-side ground point to the converter 1 via the output-side filter 3 and circulates. It is suppressed from occurring.

しかし、循環用のコンデンサ102を設けず、コンデンサ5を単独で設けた場合は、次のような問題点がある。すなわち、コンデンサ22とコンデンサ32の中性点が互いに接続され、さらにコンデンサ5により接地されている。このとき、変換器1の動作としてはコンバータ11の出力電圧指令とインバータ12の出力電圧指令が互いに異なるとき、例えば互いの出力周波数は同じでも互いの位相が異なるときは、互いの発生するコモンモード電圧の位相も同様に異なるため、コンデンサ5を介して交流電源側に漏洩電流として流れ込むという問題がある。特に、コモンモード電圧が変換器1の出力電圧の周波数の3倍成分であるような低周波である場合には、交流電源側に設置する図示しない漏電ブレーカの誤動作を誘発する可能性がある。この発明においては、コンデンサ5を設けて浮遊容量を介してアースに漏洩する漏洩電流を抑制するとともに、コンデンサ5を単独で設けた場合の上記のような問題点を解決することができる。   However, when the capacitor 102 for circulation is not provided but the capacitor 5 is provided alone, there are the following problems. That is, the neutral points of the capacitor 22 and the capacitor 32 are connected to each other and further grounded by the capacitor 5. At this time, as the operation of the converter 1, when the output voltage command of the converter 11 and the output voltage command of the inverter 12 are different from each other, for example, when the output frequencies are the same but the phases are different from each other, the common mode generated by each other Since the phase of the voltage is also different, there is a problem that the leakage current flows into the AC power supply side via the capacitor 5. In particular, when the common mode voltage is a low frequency that is a component that is three times the frequency of the output voltage of the converter 1, there is a possibility of causing a malfunction of a leakage breaker (not shown) installed on the AC power supply side. In the present invention, the capacitor 5 is provided to suppress the leakage current leaking to the ground via the stray capacitance, and the above-described problems when the capacitor 5 is provided alone can be solved.

次に、ブリッジ回路100を含む全体の動作を説明する。図2において、ブリッジ回路100はリアクトル101を介してコンデンサ102に所望の電圧VCEN2を発生させる(詳細後述)。このとき、コンデンサ5の静電容量とコンデンサ102の静電容量とが等しいとすると、例えばVCEN=VCEN2の関係となるようにブリッジ回路100を制御したとすると、コンデンサ5を流れる例えば低周波の漏洩電流iCENは、コンデンサ102の両端に発生する電圧VCEN2により流れるiCEN2としてブリッジ回路100を介して変換器1に帰還する。換言すると、コンデンサ5を流れる電流iCENがそのままコンデンサ102を介してiCEN2として流れるため、交流電源側の接地線を介して流れる漏洩電流をゼロとすることができる。なお、リアクトル101は、ブリッジ回路100のスイッチング動作により発生するスイッチングリプルを抑制するためのものである。   Next, the overall operation including the bridge circuit 100 will be described. In FIG. 2, a bridge circuit 100 generates a desired voltage VCEN2 in a capacitor 102 via a reactor 101 (details will be described later). At this time, assuming that the capacitance of the capacitor 5 and the capacitance of the capacitor 102 are equal, for example, if the bridge circuit 100 is controlled so as to satisfy the relationship VCEN = VCEN2, for example, low-frequency leakage flowing through the capacitor 5 The current iCEN is fed back to the converter 1 through the bridge circuit 100 as iCEN2 flowing by the voltage VCEN2 generated across the capacitor 102. In other words, since the current iCEN flowing through the capacitor 5 directly flows as iCEN2 through the capacitor 102, the leakage current flowing through the ground line on the AC power supply side can be made zero. The reactor 101 is for suppressing switching ripples generated by the switching operation of the bridge circuit 100.

ここで、ブリッジ回路100の目的は、図2に示すコンデンサ102に所望のVCEN2として−(VCEN+VC)を発生させることにある(後述)。ブリッジ回路100は、直流母線15を介してコンデンサCOに接続されている(図1)ことから、既にコンバータ11が発生するコモンモード電圧VCが存在しており、これはアースとの間の電圧である。そこでブリッジ回路100への電圧指令としては、まずコンバータ11の直流出力側である直流母線15のコモンモード電圧VCと逆の電圧(−VC)(波高値が同じで逆位相の電圧)を発生させ、接地点電位を確保する。併せて、コンデンサ102の両端にコンデンサ5に発生するコモンモード電圧VCENと逆位相の電圧(−VCEN)を重畳させる。これにより、ブリッジ回路100は、接地点電位に対してすなわちコンデンサ102の両端にコンデンサ5に発生するコモンモード電圧VCENと逆位相の電圧(−VCEN)とコモンモード電圧VCと逆位相の電圧(−VC)の和の電圧VCEN2(=−(VCEN1+VC))を発生させる。   Here, the purpose of the bridge circuit 100 is to generate − (VCEN + VC) as a desired VCEN2 in the capacitor 102 shown in FIG. 2 (described later). Since the bridge circuit 100 is connected to the capacitor CO via the DC bus 15 (FIG. 1), there is already a common mode voltage VC generated by the converter 11, which is a voltage between the ground. is there. Therefore, as a voltage command to the bridge circuit 100, first, a voltage (−VC) (a voltage having the same peak value and opposite phase) opposite to the common mode voltage VC of the DC bus 15 on the DC output side of the converter 11 is generated. , Ensure the grounding point potential. At the same time, a voltage (-VCEN) having a phase opposite to that of the common mode voltage VCEN generated in the capacitor 5 is superimposed on both ends of the capacitor 102. As a result, the bridge circuit 100 has a voltage (−VCEN) opposite in phase to the common mode voltage VCEN and a voltage opposite in phase to the common mode voltage VC (−). A voltage VCEN2 (= − (VCEN1 + VC)) of the sum of VC) is generated.

この動作を図3によりさらに詳細に説明する。制御装置200にはバンドパスフィルタ108及び109を介して図1に示す電圧検出器201,202により検出されたコンデンサ5の両端電圧であるVCEN、及びコンバータ11が発生するコモンモード電圧VCが入力電圧信号として入力される。なお、VCENやVCは、図1において矢印で示す電圧である。   This operation will be described in more detail with reference to FIG. The control device 200 receives VCEN which is the voltage across the capacitor 5 detected by the voltage detectors 201 and 202 shown in FIG. 1 through the bandpass filters 108 and 109, and the common mode voltage VC generated by the converter 11 as an input voltage. Input as a signal. Note that VCEN and VC are voltages indicated by arrows in FIG.

検出された信号はそれぞれバンドパスフィルタ108及び109を介して低減対象とする周波数成分(例えばコンバータ11の基本出力周波数fの3倍成分)が抽出される。次に加算器110においてこれらの電圧が加算されると共に、極性反転器111で加算された信号が反転されて、ブリッジ回路100への電圧指令Vd*が生成される。次にキャリア信号発生器112と比較器113によりPWM信号Vpwmが得られ、周知の方法によりブリッジ回路100を構成するスイッチング素子Tr3のオンオフ制御を行う。これにより、コンデンサ102の両端に補償コモンモード電圧としての所望の電圧VCEN2=−(VCEN1+VC)が発生し、変換器1からの漏洩電流が抑制される。   From the detected signals, frequency components to be reduced (for example, a triple component of the basic output frequency f of the converter 11) are extracted through bandpass filters 108 and 109, respectively. Next, these voltages are added by the adder 110 and the signal added by the polarity inverter 111 is inverted to generate a voltage command Vd * to the bridge circuit 100. Next, the PWM signal Vpwm is obtained by the carrier signal generator 112 and the comparator 113, and the on / off control of the switching element Tr3 constituting the bridge circuit 100 is performed by a known method. As a result, a desired voltage VCEN2 = − (VCEN1 + VC) as a compensation common mode voltage is generated at both ends of the capacitor 102, and a leakage current from the converter 1 is suppressed.

以上のように、この実施の形態によれば、変換器1のスイッチングに伴う高周波電流が変換器1の浮遊容量を介して交流電源側の接地点や負荷側の接地点を経由するノイズ電流として流れるのを抑制すると共に、変換器1が発生するコモンモード電圧により入力側のノイズ抑制用のコンデンサ22を介して交流電源側へ漏洩する漏洩電流を低減することができるので、交流電源側に接続される他の機器へ誘導障害を与えたり、ラジオ周波数帯に影響を及ぼすなどの不具合発生を防止することができると共に、交流電源側に設置される漏電ブレーカの誤動作を防止することができる。   As described above, according to this embodiment, the high-frequency current associated with the switching of the converter 1 is generated as a noise current via the stray capacitance of the converter 1 via the ground point on the AC power supply side or the ground point on the load side. The leakage current leaking to the AC power supply side through the noise suppression capacitor 22 on the input side can be reduced by the common mode voltage generated by the converter 1 while being suppressed from flowing. In addition, it is possible to prevent inconveniences such as inducing interference to other devices that are used and affecting the radio frequency band, and it is possible to prevent malfunction of the earth leakage breaker installed on the AC power supply side.

なお、図1の電力変換装置においては、コンデンサ22の中性点とコンデンサ32の中性点とが互いに接続され、さらにコンデンサ5により接地することにより、変換器1の対地との間の浮遊容量による漏洩電流を抑制している。しかし、コンデンサ5を設けると、コンバータ11の電圧指令とインバータ12の電圧指令とが異なる場合、例えば互いの出力周波数は同じでも、位相が異なる場合は、コンバータ11が発生するコモンモード電圧とインバータ12が発生するコモンモード電圧の位相も、同期して異なるため、コンデンサ5を経由してコモンモードノイズ電流が発生するという問題が生じる。特に、第3高調波の電圧V3fがコンバータ11の制御信号が重畳された場合などのように低周波のコモンモード電圧が発生すると、漏電遮断器の誤動作を誘発する可能性がある。この現象の発生を、循環用のコンデンサ102を設け、コンバータ11の直流出力側である直流母線に発生するコモンモード電圧VCENに相当する端子電圧が逆方向に発生するようにして交流電源1側に還流する漏洩電流や負荷側を還流する漏洩電流を低減することにより防止している。なお、以下の実施の形態においても同様である。   In the power conversion device of FIG. 1, the neutral point of the capacitor 22 and the neutral point of the capacitor 32 are connected to each other and further grounded by the capacitor 5, thereby stray capacitance between the converter 1 and the ground. Leakage current due to is suppressed. However, when the capacitor 5 is provided, when the voltage command of the converter 11 and the voltage command of the inverter 12 are different, for example, when the output frequency is the same but the phase is different, the common mode voltage generated by the converter 11 and the inverter 12 are different. Since the phase of the common mode voltage at which the noise occurs is also different in synchronization, there is a problem that a common mode noise current is generated via the capacitor 5. In particular, when a low-frequency common mode voltage is generated, such as when the third harmonic voltage V3f is superimposed on the control signal of the converter 11, there is a possibility of causing a malfunction of the earth leakage breaker. The occurrence of this phenomenon is provided on the AC power supply 1 side by providing a capacitor 102 for circulation and generating a terminal voltage corresponding to the common mode voltage VCEN generated on the DC bus on the DC output side of the converter 11 in the reverse direction. This is prevented by reducing the leakage current that circulates and the leakage current that circulates the load side. The same applies to the following embodiments.

実施の形態2.
図4、図5は実施の形態2を示すものであり、図4は電力変換装置の回路図、図5は制御回路の詳細回路図である。図4において、出力側のフィルタ3を構成するコンデンサ32のうちの一相例えばU相のコンデンサの端子電圧を検出する電圧検出器301が設けられている。なお、V相またはW相のコンデンサの端子電圧を検出する構成としてもよい。また、補償制御装置としての制御回路300が設けられている。制御回路300は、図5に示すように、バンドパスフィルタ120,121,122、加算器123、減算器124、加算器125、極性反転器111、キャリア信号発生器112、比較器113を有する。この実施の形態における電力変換装置の特徴は、VCを直接検出する代わりに、コンデンサ32のうちの一相の端子電圧VINVを電圧検出器301で検出することである。その他の構成については、図1に示した実施の形態1と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
4 and 5 show the second embodiment. FIG. 4 is a circuit diagram of the power converter, and FIG. 5 is a detailed circuit diagram of the control circuit. In FIG. 4, a voltage detector 301 is provided for detecting a terminal voltage of one phase of the capacitor 32 constituting the output side filter 3, for example, a U-phase capacitor. Note that the terminal voltage of the V-phase or W-phase capacitor may be detected. A control circuit 300 as a compensation control device is provided. As shown in FIG. 5, the control circuit 300 includes bandpass filters 120, 121, 122, an adder 123, a subtractor 124, an adder 125, a polarity inverter 111, a carrier signal generator 112, and a comparator 113. A feature of the power conversion device in this embodiment is that the voltage detector 301 detects the one-phase terminal voltage VINV of the capacitor 32 instead of directly detecting VC. Since other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 1, the same reference numerals are given to the corresponding components and the description thereof is omitted.

ここで、インバータ12が発生するコモンモード電圧指令がViであるとき、次の(1)式によりVCを算出する。コモンモード電圧指令Viは制御の上では既知であるため、VCENとVINVを検出することによりVCが得られる。なお、リアクトル31の両端にもコモンモード電流による電圧が発生するがその値は小さいので、対象とするコモンモードが低周波の場合は無視できる。また、VINVはコンデンサ32のうちいずれの相のコンデンサの端子電圧であってもよい。これは、後述のバンドパスフィルタによりコモンモード成分のみを検出することを目的としており、どの相の電圧を検出するかは無関係であるためである。
VC = VCEN + VINV − Vi (1)
Here, when the common mode voltage command generated by the inverter 12 is Vi, VC is calculated by the following equation (1). Since the common mode voltage command Vi is known in terms of control, VC is obtained by detecting VCEN and VINV. A voltage due to the common mode current is also generated at both ends of the reactor 31, but the value thereof is small, so that it can be ignored when the target common mode is a low frequency. VINV may be the terminal voltage of any phase of the capacitor 32. This is because the purpose is to detect only the common mode component by a band-pass filter described later, and it is irrelevant which phase voltage is detected.
VC = VCEN + VINV−Vi (1)

制御回路300(図5)の入力電圧信号は、電圧検出器201にて検出されたコンデンサ5の両端電圧であるVCEN、電圧検出器301にて検出されたコンデンサ32に発生するコモンモード電圧VINV、図示しないインバータ12の制御装置から出力されるコモンモード電圧指令Viである。なお、VCENやVINVは、図4における矢印に示す電圧であり、上記電圧検出器201,301により検出する。   The input voltage signal of the control circuit 300 (FIG. 5) includes VCEN which is a voltage across the capacitor 5 detected by the voltage detector 201, a common mode voltage VINV generated in the capacitor 32 detected by the voltage detector 301, This is a common mode voltage command Vi output from a control device of the inverter 12 (not shown). VCEN and VINV are voltages indicated by arrows in FIG. 4 and are detected by the voltage detectors 201 and 301.

検出された電圧信号であるVCEN及びVINV並びに電圧指令Viはそれぞれバンドパスフィルタ120〜122を介して低減対象とする周波数成分(例えば変換器の基本出力周波数fの3倍成分)が抽出される。次に加算器123及び減算器124により上記(1)式に相当する演算を行いVCを求め、電圧VCENを加算した後、極性反転器111で反転して、ブリッジ回路100への電圧指令Vd*が生成される。次にキャリア信号発生器112と比較器113によりPWM信号Vpwmが得られ、周知の方法によりブリッジ回路100を構成するスイッチング素子Tr3のオンオフ制御を行う。これにより、コンデンサ102の両端に補償コモンモード電圧としての所望の電圧VCEN2=−(VCEN+VC)が発生する。   The detected voltage signals VCEN and VINV and the voltage command Vi are extracted through the bandpass filters 120 to 122, respectively, and frequency components to be reduced (for example, three times the basic output frequency f of the converter) are extracted. Next, an adder 123 and a subtractor 124 perform an operation corresponding to the above equation (1) to obtain VC, add the voltage VCEN, invert it with the polarity inverter 111, and invert the voltage command Vd * to the bridge circuit 100. Is generated. Next, the PWM signal Vpwm is obtained by the carrier signal generator 112 and the comparator 113, and the on / off control of the switching element Tr3 constituting the bridge circuit 100 is performed by a known method. As a result, a desired voltage VCEN2 = − (VCEN + VC) as a compensation common mode voltage is generated at both ends of the capacitor 102.

なお、出力側のフィルタ3のコンデンサ32のうちの一相の端子電圧VINV及びインバータ12が発生するコモンモード電圧指令電圧指令Viを検出する代わりに、入力側のフィルタ2のコンデンサ22のうちの一相の端子電圧VCON及びコンバータ11が発生するコモンモード電圧指令電圧指令V2を検出し、コンデンサ5の両端電圧VCENと合わせて、上記(1)と同様の方法で、直流母線15のコモンモード電圧VCを求めることもできる。   Instead of detecting the one-phase terminal voltage VINV of the capacitor 32 of the filter 3 on the output side and the common mode voltage command voltage command Vi generated by the inverter 12, one of the capacitors 22 of the filter 2 on the input side is detected. The common terminal voltage VCON generated by the converter 11 and the common mode voltage command voltage command V2 generated by the converter 11 are detected, and together with the voltage VCEN across the capacitor 5, the common mode voltage VC of the DC bus 15 is detected in the same manner as in (1) above. Can also be requested.

以上のように、この実施の形態によれば、変換器1のスイッチングに伴う高周波電流が変換器1の浮遊容量を介して交流電源側の接地点や負荷側の接地点を経由するノイズ電流として流れるのを抑制すると共に、変換器1が発生するコモンモード電圧により入力側のノイズ抑制用のコンデンサ22を介して交流電源側へ漏洩する漏洩電流を低減することができるので、交流電源側に接続される他の機器へ誘導障害を与えたり、ラジオ周波数帯に影響を及ぼすなどの不具合発生を防止することができると共に、交流電源側に設置される漏電ブレーカの誤動作を防止することができる。   As described above, according to this embodiment, the high-frequency current associated with the switching of the converter 1 is generated as a noise current via the stray capacitance of the converter 1 via the ground point on the AC power supply side or the ground point on the load side. The leakage current leaking to the AC power supply side through the noise suppression capacitor 22 on the input side can be reduced by the common mode voltage generated by the converter 1 while being suppressed from flowing. In addition, it is possible to prevent inconveniences such as inducing interference to other devices that are used and affecting the radio frequency band, and it is possible to prevent malfunction of the earth leakage breaker installed on the AC power supply side.

また電圧検出としてVINVを検出するが、例えば電力変換装置ではVINVを検出する電圧検出器が既存であるため、上記電圧検出器をVINV検出用に兼用することにより、別途新たに電圧検出器を設ける必要がなくなるため、部品点数を低減することができる。   In addition, although VINV is detected as voltage detection, for example, since a voltage detector for detecting VINV is already present in a power converter, a new voltage detector is additionally provided by using the voltage detector also for VINV detection. Since it becomes unnecessary, the number of parts can be reduced.

実施の形態3.
実施の形態1では、コモンモード電圧VCを直接、電圧検出器201(図1)にて検出し、実施の形態2においては、コンデンサ32の端子電圧を電流検出器301にて検出することにより間接的に求めたが、コンバータ11が発生するコモンモード電圧の指令値をVCとして用いてもよい。これにより電圧検出箇所はVCENのみとなり、検出回路や演算回路の簡素化を図ることができる。
Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment, the common mode voltage VC is directly detected by the voltage detector 201 (FIG. 1), and in the second embodiment, the current detector 301 detects the terminal voltage of the capacitor 32, thereby indirectly. However, the command value of the common mode voltage generated by the converter 11 may be used as VC. As a result, the voltage detection location is only VCEN, and the detection circuit and the arithmetic circuit can be simplified.

実施の形態4.
図6は、実施の形態4である電力変換装置の回路図である。図6において、バイパス用のコンデンサ5を流れる電流を検出する電流検出器401が設けられ、検出された電流信号は補償制御装置としての制御回路400へ入力される。その他の構成については、図1に示した実施の形態1と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。実施の形態1〜3では、コンデンサ5の両端電圧を直接検出しているが、図6に示すようにコンデンサ5に流れる電流iCENを電流検出器401で検出し、次の(2)式に従ってコンデンサ5の端子電圧を間接的に検出してもよい。ここで、C5はコンデンサ5の静電容量である。
VCEN = 1/C5 × ∫(iCEN)dt (2)
これにより、電圧検出器201(図1)の代替として電流検出器401を適用することができる。電流検出器は電圧検出器と比較して一般的に安価であり、耐ノイズ性が高く、コンデンサ5と絶縁ができるといった利点もある。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 6 is a circuit diagram of a power conversion apparatus according to the fourth embodiment. In FIG. 6, a current detector 401 for detecting a current flowing through the bypass capacitor 5 is provided, and the detected current signal is input to a control circuit 400 as a compensation control device. Since other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 1, the same reference numerals are given to the corresponding components and the description thereof is omitted. In the first to third embodiments, the voltage across the capacitor 5 is directly detected. However, as shown in FIG. 6, the current iCEN flowing through the capacitor 5 is detected by the current detector 401, and the capacitor is detected according to the following equation (2). The terminal voltage of 5 may be detected indirectly. Here, C5 is the capacitance of the capacitor 5.
VCEN = 1 / C5 × × (iCEN) dt (2)
Thereby, the current detector 401 can be applied as an alternative to the voltage detector 201 (FIG. 1). The current detector is generally less expensive than the voltage detector, has high noise resistance, and can be insulated from the capacitor 5.

実施の形態5.
図7、図8は実施の形態5を示すものである、図7は電力変換装置の回路図,図8は変形例を示す電力変換装置の回路図である。図7において、出力側のフィルタ3を構成するコンデンサ32のうちの一相例えばU相のコンデンサの電流を検出する電流検出器501が設けられている。また、これら電流検出器501の検出結果が入力される補償制御装置としての制御回路500が設けられている。上記の実施の形態2では、コンデンサ32に発生する両端電圧を直接検出しているが、図7に示すようにコンデンサに流れる電流iINVを電流検出器501で検出し、次の(3)式に従ってコンデンサ32の両端電圧を間接的に検出してもよい。ここでC32はコンデンサ32の静電容量である。
VINV = 1/C32 × ∫(iINV)dt (3)
Embodiment 5 FIG.
7 and 8 show the fifth embodiment, FIG. 7 is a circuit diagram of a power conversion device, and FIG. 8 is a circuit diagram of a power conversion device showing a modification. In FIG. 7, a current detector 501 is provided for detecting the current of one phase of the capacitor 32 constituting the output-side filter 3, for example, a U-phase capacitor. Also, a control circuit 500 is provided as a compensation control device to which the detection results of these current detectors 501 are input. In the second embodiment, the voltage across the capacitor 32 is directly detected. However, as shown in FIG. 7, the current iINV flowing through the capacitor is detected by the current detector 501, and the following equation (3) is applied. The voltage across the capacitor 32 may be detected indirectly. Here, C 32 is the capacitance of the capacitor 32.
VINV = 1 / C32 × ∫ (iINV) dt (3)

これにより、電圧検出器の代替として電流検出器を適用することができる。電流検出器は電圧検出器と比較して一般的に安価であり、耐ノイズ性が良く、主回路への配線が不要になるという効果がある。   Thereby, a current detector can be applied as an alternative to the voltage detector. Current detectors are generally less expensive than voltage detectors, have good noise resistance, and have the effect of eliminating the need for wiring to the main circuit.

また、図7に示したものにおいては、電流検出器501を用いたが、図8に示すようにコンデンサ32の共通接続点とコンデンサ22の共通接続点と接続する接続線16を流れる電流を電流検出器601で検出してもよい。補償制御装置としての制御回路600は、図7に示した制御回路500と同様の動作をする。このときのコンデンサのトータル容量はC32の容量を3倍して上記(3)式を適用する。   Further, although the current detector 501 is used in the one shown in FIG. 7, the current flowing through the connection line 16 connecting the common connection point of the capacitor 32 and the common connection point of the capacitor 22 as shown in FIG. You may detect with the detector 601. FIG. The control circuit 600 as the compensation control device operates in the same manner as the control circuit 500 shown in FIG. At this time, the total capacity of the capacitor is three times the capacity of C32 and the above equation (3) is applied.

実施の形態6.
図9は、実施の形態6である制御回路の詳細回路図である。図9において、補償制御装置としての制御回路700は、バンドパスフィルタ108及び109、加算器110、極性反転器兼倍率器150、キャリア信号発生器112、比較器113を有する。上記各実施の形態においては、コンデンサ5の静電容量とコンデンサ102の静電容量が等しいものについて示したが、これらの静電容量が互いに異なる場合は、静電容量の差異に応じてコンデンサ102に与える電圧指令を変更する。すなわちコンデンサ5の静電容量C5とコンデンサ102の静電容量C102の関係が次の(4)式で示されるものとする。
C5 = C102×K (4)
Embodiment 6 FIG.
FIG. 9 is a detailed circuit diagram of the control circuit according to the sixth embodiment. In FIG. 9, a control circuit 700 as a compensation control device includes bandpass filters 108 and 109, an adder 110, a polarity inverter / multiplier 150, a carrier signal generator 112, and a comparator 113. In each of the above embodiments, the case where the capacitance of the capacitor 5 and the capacitance of the capacitor 102 are equal is shown. However, when these capacitances are different from each other, the capacitor 102 is set according to the difference in capacitance. Change the voltage command given to. That is, the relationship between the capacitance C5 of the capacitor 5 and the capacitance C102 of the capacitor 102 is expressed by the following equation (4).
C5 = C102 × K (4)

このとき、コンデンサ5に流れる電流iCENとコンデンサ102に流れる電流iCEN2の振幅を同一にするには、コンデンサ102に与える電圧指令をK倍する。このために、極性反転器兼倍率器150にて加算器110からの信号の極性を反転させるとともにK倍する。これによりコンデンサ5とコンデンサ102の静電容量が互いに異なるときでも、交流電源側へ流出する漏洩電流を低減することができるため、静電容量の値を選択する自由度が増える。   At this time, in order to make the amplitude of the current iCEN flowing through the capacitor 5 and the current iCEN2 flowing through the capacitor 102 the same, the voltage command applied to the capacitor 102 is multiplied by K. For this purpose, the polarity inverter / multiplier 150 inverts the polarity of the signal from the adder 110 and multiplies it by K. Thereby, even when the capacitances of the capacitor 5 and the capacitor 102 are different from each other, the leakage current flowing out to the AC power supply side can be reduced, so that the degree of freedom in selecting the capacitance value is increased.

なお、本発明は、上記の実施の形態1〜6に示した構成に限定されるものではなく、その目的を損なわない範囲内において各種の変形を加えることが可能である。例えば、図1においてブリッジ回路100は2レベルのハーフブリッジインバータとしたが、3値以上の電圧レベルを発生可能なマルチレベルインバータの場合であっても同様の効果を奏する。また、コンバータ11及びインバータ12を2レベルインバータとしたが、3値以上の電圧レベルを発生可能なマルチレベルインバータを適用する場合にも同様の効果を得ることができる。   In addition, this invention is not limited to the structure shown in said Embodiment 1-6, It is possible to add various deformation | transformation within the range which does not impair the objective. For example, in FIG. 1, the bridge circuit 100 is a two-level half-bridge inverter, but the same effect can be obtained even in the case of a multi-level inverter capable of generating three or more voltage levels. Further, although the converter 11 and the inverter 12 are two-level inverters, the same effect can be obtained when a multi-level inverter capable of generating three or more voltage levels is applied.

さらに、上記の各実施の形態では、変換器1においてコンバータ11やインバータ12のスイッチング素子として、トランジスタ(Tr)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)などの開閉素子を適宜用いることができる。   Further, in each of the embodiments described above, switching elements such as a transistor (Tr), an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), and a MOSFET (Metal Oxide Field Effect Transistor) are used as switching elements of the converter 11 and the inverter 12 in the converter 1. Can be used as appropriate.

1 変換器、2,3 フィルタ、5 コンデンサ、11 コンバータ、
12 インバータ、15 直流母線、16 接続線、22 コンデンサ、
32 コンデンサ、100 ブリッジ回路、102 コンデンサ、
150 極性反転器兼倍率器、200 制御回路、201 電圧検出器、
202 電圧検出器、300 制御回路、301 電圧検出器、400 制御回路、
401 電流検出器、500 制御回路、501 電流検出器、600 制御回路、
601 電流検出器、700 制御回路。
1 converter, 2, 3 filter, 5 capacitor, 11 converter,
12 inverter, 15 DC bus, 16 connection line, 22 capacitor,
32 capacitors, 100 bridge circuit, 102 capacitors,
150 polarity inverter / multiplier, 200 control circuit, 201 voltage detector,
202 voltage detector, 300 control circuit, 301 voltage detector, 400 control circuit,
401 current detector, 500 control circuit, 501 current detector, 600 control circuit,
601 Current detector, 700 Control circuit.

Claims (8)

入力側のフィルタと、変換器と、出力側のフィルタと、バイパスコンデンサと、補償回路と、補償制御装置とを有する電力変換装置であって、
上記入力側及び出力側のフィルタは、それぞれリアクトルとコンデンサとを有し、上記コンデンサが一方の端子が上記リアクトルに接続され他方の端子が共通に接続されたものであり、
上記変換器は、コンバータとインバータとを有し、
上記コンバータは、上記入力側のフィルタを介して交流電源に接続され交流入力を直流に変換するものであり、
上記インバータは、上記コンバータの直流出力側に接続され上記直流を交流に変換して上記出力側のフィルタを介して負荷に供給するものであり、
上記入力側及び出力側のフィルタの上記コンデンサの上記他方の端子同士が接続線によって接続されるとともに上記バイパスコンデンサを介して接地されたものであり、
上記補償回路は、ブリッジ回路と循環コンデンサとを有し、上記ブリッジ回路の入力側が上記コンバータの直流出力側に接続され、出力側が上記循環コンデンサを介して接地されたものであり、
上記補償制御装置は、上記バイパスコンデンサに発生するコモンモード電圧と上記コンバータの直流出力側に発生するコモンモード電圧とに基づいて上記バイパスコンデンサに流れる電流を減少させる方向の電圧を上記循環コンデンサに発生させるものである
電力変換装置。
A power conversion device having an input side filter, a converter, an output side filter, a bypass capacitor, a compensation circuit, and a compensation control device,
The input side filter and the output side filter each have a reactor and a capacitor, and the capacitor has one terminal connected to the reactor and the other terminal connected in common.
The converter has a converter and an inverter,
The converter is connected to an AC power source through the filter on the input side and converts AC input to DC,
The inverter is connected to the DC output side of the converter, converts the DC to AC and supplies the load to the load via the output side filter,
The other terminals of the capacitors of the input side and output side filters are connected to each other by a connection line and grounded via the bypass capacitor,
The compensation circuit has a bridge circuit and a circulation capacitor, the input side of the bridge circuit is connected to the DC output side of the converter, and the output side is grounded via the circulation capacitor,
The compensation control device, the direction of the voltage to reduce the current flowing through the bypass capacitor on the basis of the common-mode voltage generated to the DC output side of the common mode voltage and the converter to be generated in the bypass capacitor to the circulating condenser A power conversion device to be generated.
上記補償制御装置は、上記バイパスコンデンサに発生するコモンモード電圧を、上記バイパスコンデンサの電圧に基づいて求めるものであることを特徴とする請求項に記載の電力変換装置。 The power conversion device according to claim 1 , wherein the compensation control device obtains a common mode voltage generated in the bypass capacitor based on a voltage of the bypass capacitor. 上記補償制御装置は、上記バイパスコンデンサに発生するコモンモード電圧を、上記バイパスコンデンサを流れる電流に基づいて求めるものであることを特徴とする請求項に記載の電力変換装置。 The power conversion device according to claim 1 , wherein the compensation control device obtains a common mode voltage generated in the bypass capacitor based on a current flowing through the bypass capacitor. 上記バイパスコンデンサの静電容量と上記循環コンデンサの静電容量との容量比に応じて、上記バイパスコンデンサに流れる電流を減少させる方向の電圧を上記容量比倍するもの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。 The voltage in the direction of decreasing the current flowing through the bypass capacitor is multiplied by the capacitance ratio according to a capacitance ratio between the capacitance of the bypass capacitor and the capacitance of the circulation capacitor. The power conversion device according to any one of claims 1 to 3 . 上記補償制御装置は、上記コンバータの直流出力側に発生するコモンモード電圧を、上記コンバータの直流出力側とアースとの間の電圧を検出することにより得るものであることを特徴とする請求項に記載の電力変換装置。 The compensation control device according to claim 1, characterized in that those obtained by the common-mode voltage generated to the DC output side of the converter, detects the voltage between the DC output side and ground of the converter The power converter device described in 1. 上記補償制御装置は、上記コンバータの直流出力側に発生するコモンモード電圧を、上記出力側のフィルタの上記コンデンサの電圧と上記バイパスコンデンサに発生するコモンモード電圧と上記インバータが発生するコモンモード電圧とに基づいて求めるものであることを特徴とする請求項に記載の電力変換装置。 The compensation control device includes a common mode voltage generated on the DC output side of the converter, a voltage of the capacitor of the filter on the output side, a common mode voltage generated on the bypass capacitor, and a common mode voltage generated on the inverter. The power conversion device according to claim 1 , wherein the power conversion device is obtained based on the above. 上記補償制御装置は、上記出力側のフィルタの上記コンデンサの電圧を、上記出力側のフィルタの上記コンデンサを流れる電流に基づいて求めるものであることを特徴とする請求項に記載の電力変換装置。 The power conversion device according to claim 6 , wherein the compensation control device obtains the voltage of the capacitor of the output-side filter based on a current flowing through the capacitor of the output-side filter. . 上記補償制御装置は、上記コンバータの直流出力側に発生するコモンモード電圧として上記コンバータの制御指令から取得したコモンモード電圧を用いるものであることを特徴とする請求項に記載の電力変換装置。 The power conversion device according to claim 1 , wherein the compensation control device uses a common mode voltage acquired from a control command of the converter as a common mode voltage generated on the DC output side of the converter.
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