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公開番号2020145909
公報種別公開特許公報(A)
公開日20200910
出願番号2019043139
出願日20190308
発明の名称電力変換装置の試験システムおよび試験方法
出願人東芝三菱電機産業システム株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20200814BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】試験システムに起因する電圧リプルにより電力変換装置の試験の結果が影響を受ける事を抑制する電力変換装置の試験システムおよび試験方法を提供することである。
【解決手段】実施形態の電力変換装置の試験システムは、交流電力を直流電力に変換する順変換器と、前記直流電力を交流電力に変換する逆変換器と、前記順変換器と前記逆変換器とを接続する直流回路に備えられた平滑用キャパシタとを備え電力変換装置を試験する試験システムであって、前記試験システムは、交流電力を直流電力に変換する試験装置と、前記逆変換器の交流側と前記試験装置の交流側とを接続する交流リアクトルと、前記試験装置の直流側と前記電力変換装置の直流回路とに接続されるリプル抑制用のリアクトルとを備える試験設備を備える電力変換装置の試験システム。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
電力変換装置を試験する試験システムであって、
前記電力変換装置は
交流電力を直流電力に変換する順変換器と、
前記直流電力を交流電力に変換する逆変換器と、
前記順変換器と前記逆変換器とを接続する直流回路に備えられた平滑用キャパシタと
を備え、
試験システムは試験設備を備え、
前記試験設備は、
交流電力を直流電力に変換する試験装置と、
前記逆変換器の交流側と前記試験装置の交流側とを接続する交流リアクトルと、
前記試験装置の直流側と前記電力変換装置の直流回路とに接続されるリプル抑制用のリアクトルと
を備える電力変換装置の試験システム。
続きを表示(約 1,000 文字)【請求項2】
前記試験設備は前記電力変換装置が出力する交流電力の相電流を検出する電流検出器を備え、
前記試験設備は、規定される試験条件の出力電流および周波数で、前記電流検出器の出力値に基づいて、前記電力変換装置が運転するように制御し、
前記試験設備は、前記電流検出器の出力値に基づいて、前記試験装置が、負荷特性を模擬した交流出力電圧を出力するように制御する
請求項1に記載の電力変換装置の試験システム。
【請求項3】
前記逆変換器と前記順変換器は、第1導電部材によって接続され、
前記電力変換装置と前記整流器との間において、前記平滑用キャパシタは前記第1導電部材に接続され、
前記試験装置は、前記リプル抑制用のリアクトルを介して、前記第1導電部材における前記平滑用キャパシタの接続点よりも前記順変換器側において前記第1導電部材に接続される、
請求項1および請求項2のいずれか1項に記載の電力変換装置の試験システム。
【請求項4】
交流電力を直流電力に変換する順変換器と前記直流電力を交流電力に変換する逆変換器と、前記順変換器と前記逆変換器とを接続する直流回路に備えらえた平滑用キャパシタと備える電力変換装置を試験する試験システムの試験方法であって、
前記試験システムは試験設備を備え、
前記試験設備は、
交流電力を直流電力に変換する試験装置と、
前記逆変換器の交流側と前記試験装置の交流側とを接続する交流リアクトルと、
前記試験装置の直流側と前記電力変換装置の直流回路に接続されるリプル抑制用のリアクトルと、
前記電力変換装置が出力する交流電力の相電流を検出する電流検出器と
を備え、
前記試験方法は、
前記試験設備が、規定される試験条件の出力電流および周波数で、前記電流検出器の出力値に基づいて、前記電力変換装置が運転するように制御し、
前記試験設備が、前記電流検出器の出力値に基づいて、前記試験装置が、負荷特性を模擬した交流出力電圧を出力するように制御し、
前記試験設備が、前記試験装置を回生運転させることにより、前記交流電力を前記直流電力に変換させ、
前記試験設備が、前記試験装置から出力された前記直流電力を、前記リプル抑制用のリアクトルを介して、前記電力変換装置の直流回路に供給する
ことを含む電力変換装置の試験システムの試験方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、電力変換装置の試験システムおよび試験方法に関する。
続きを表示(約 13,000 文字)【背景技術】
【0002】
2台の電力変換装置を接続して、2台の電力変換装置のうち一方を力行運転させ他方を回生運転させることにより、電力変換装置の試験を行う試験システムが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特許第2923507号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上述の電力変換装置の試験システムは試験装置側の電力変換装置に起因する高周波リプル電流により試験対象である電力変換装置の試験の結果が影響を受けるという課題があった。
【0005】
本発明の目的は、試験装置側の電力変換装置に起因する高周波リプル電流により試験対象である電力変換装置の試験の結果が影響を受ける事を抑制する事が可能な電力変換装置の試験システムおよび試験方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明による電力変換装置を試験する試験システムは、前記電力変換装置が交流電力を直流電力に変換する順変換器と、前記直流電力を交流電力に変換する逆変換器と、前記順変換器と前記逆変換器が接続された直流回路に平滑用キャパシタとを備え、試験システムは試験設備を備え、前記試験設備は、交流電力を直流電力に変換する試験装置と、前記逆変換器の交流側と前記試験装置の交流側とを接続する第1リアクトルと、前記試験装置の直流側と前記電力変換装置の直流回路に接続される第2リアクトルとを備えている。
【図面の簡単な説明】
【0007】
実施形態の試験システムの構成図。
実施形態の試験システムの制御装置の構成図。
実施形態の試験システムの接続構成を説明するための図。
比較例の試験システムの接続構成を説明するための図。
第1の変形例の試験システムの構成図。
第2の変形例の試験システムの構成図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、実施形態の電力変換装置の試験システムおよび試験方法を、図面を参照して説明する。尚、本明細書で言う「接続」とは、物理的に接続される場合に限定されず、電気的に接続される場合も含む。
【0009】
図1は、実施形態の試験システム4000の構成図である。図1には、交流電源10、電力変換装置100および試験設備400が示される。試験設備400は、例えば、変圧器20、試験装置450、試験リアクトル500、制御装置600、電流検出器610、監視装置650、電流検出器660、電圧検出器670、第1リアクトル550A、第2リアクトル550Bおよびキャパシタ460A、460Bを備える。電力変換装置100は、整流器200、キャパシタ700A、700Bおよびインバータ300を備える。電力変換装置100は、実施形態の試験設備400によって試験される対象である。例えば電力変換装置100は交流可変速電動機駆動用の電力変換装置である。
【0010】
交流電源10は、商用電源や発電機などであり、三相交流電力を変圧器20の一次巻線21に供給する。変圧器20は、多相トランスである。変圧器20は、例えば、一次巻線21と、二次巻線22Aと、二次巻線22Bとを備える。変圧器20は、交流電源10からの三相交流電力の供給を一次巻線21で受け、受けた三相交流電力を変圧し、二次巻線22Aと二次巻線22Bとのそれぞれから変圧した三相交流電力を出力する。二次巻線22Aから出力される三相交流電力は、R1相、S1相、T1相を有する。二次巻線22Bから出力される三相交流電力は、R2相、S2相、T2相を有する。二次巻線22Aから出力される三相交流電力のR1相、S1相、T1相と、二次巻線22Bから出力される三相交流電力のR2相、S2相、T2相との間には、所定の位相差が設けられていてもよい。
【0011】
整流器200は、ダイオード型の整流器であり、変圧器20から供給される交流電力を整流して、得られた直流電力をインバータ300に供給する。整流器200は、直流電源の一例である。整流器200は、例えば、第1整流回路200Aと第2整流回路200Bを備える。第1整流回路200Aと第2整流回路200Bとのそれぞれは、例えば、三相フルブリッジ型のダイオード整流回路である。第1整流回路200Aは、変圧器20からから供給されたR1相、S1相、T1相の三相交流電力を整流して直流電力に変換し、変換した直流電力を第1整流回路正極端子202Aと第1整流回路負極端子203Aとから出力する。第2整流回路200Bは、変圧器20からから供給されたR2相、S2相、T2相の三相交流電力を整流して直流電力に変換し、変換した直流電力を第2整流回路正極端子202Bと第2整流回路負極端子203Bとから出力する。整流器200については、後述する。
【0012】
第1整流回路負極端子203Aと第2整流回路正極端子202Bと整流器中性端子220Cとは接続されている。第1整流回路正極端子202Aは整流器正極端子220Pと接続されている。第2整流回路負極端子203Bは整流器負極端子220Nと接続されている。第1整流回路200Aと第2整流回路200Bとが、互いに直列に接続されるので、第1整流回路200Aの出力する電圧と第2整流回路200Bの出力する電圧の合計の電圧が、整流器正極端子220Pと整流器負極端子220Nとの間に出力される。
【0013】
第1正極導電部材250Pと、第1負極導電部材250Nと、第1中性導電部材250Cのそれぞれは、例えば、銅などの金属によって構成されるプレート状等のブスバーや電線等の導電性の部材である。第1正極導電部材250Pは、整流器正極端子220Pと後述する電力変換装置正極端子302Pとを接続している。第1中性導電部材250Cは、整流器中性端子220Cと後述する電力変換装置中性端子302Cとを接続している。第1負極導電部材250Nは、整流器負極端子220Nと後述する電力変換装置負極端子302Nとを接続している。
【0014】
インバータ300は、例えば、中性点クランプ型3レベルインバータ(Neutral-Point-Clamped Three-Level Inverter)である。インバータ300は、後述する制御装置600の第1PWM制御部602によってPWM(Pulse Width Modulation)制御されることにより、可変周波数および可変電圧の交流電圧を出力し電力変換動作をする。
【0015】
インバータ300は、第1レグ300A、第2レグ300B、および第3レグ300Cを備える。第1レグ300Aは、第1レグ中性端子320Aと、第1レグ交流端子321Aと、第1レグ正極端子322Aと、第1レグ負極端子323Aとを備える。第2レグ300Bは、第2レグ中性端子320Bと、第2レグ交流端子321Bと、第2レグ正極端子322Bと、第2レグ負極端子323Bとを備える。第3レグ300Cは、第3レグ中性端子320Cと、第3レグ交流端子321Cと、第3レグ正極端子322Cと、第3レグ負極端子323Cとを備える。
【0016】
電力変換装置正極端子302Pは、第1レグ正極端子322A、第2レグ正極端子322B、および第3レグ正極端子322Cに接続される。電力変換装置負極端子302Nは、第1レグ負極端子323A、第2レグ負極端子323B、および第3レグ負極端子323Cに接続される。電力変換装置中性端子302Cは、第1レグ中性端子320A、第2レグ中性端子320B、および第3レグ中性端子320Cに接続される。これにより、第1正極導電部材250Pと、第1負極導電部材250Nと、第1中性導電部材250Cとを介して、整流器200から直流電力がインバータ300に供給される。
【0017】
第1レグ300Aは交流電力をR3相に出力する。第2レグ300Bは交流電力をS3相に出力する。第3レグ300Cは交流電力をT3相に出力する。R3相とS3相およびT3相により3相交流を構成している。第1レグ300A、第2レグ300B、および第3レグ300Cは、後述する制御装置600の第1PWM制御部602によってPWM制御のスイッチングに従って、上記三相交流電力への変換を行う。第1レグ交流端子321A、第2レグ交流端子321B、および第3レグ交流端子321Cは、それぞれ、第1レグ300A、第2レグ300B、および第3レグ300Cの出力する三相交流電力のR3、S3、およびT3の出力端子である。
【0018】
第1レグ交流端子321Aは、電力変換装置R相交流端子330Aに接続される。第2レグ交流端子321Bは、電力変換装置S相交流端子330Bに接続される。第3レグ交流端子321Cは、電力変換装置T相交流端子330Cに接続される。
【0019】
キャパシタ700A、700Bは、整流器200の出力する直流電圧と、インバータ300の出力する直流電圧とを平滑化する。キャパシタ700Aは、第1正極導電部材250Pと第1中性導電部材250Cとの間に接続され、キャパシタ700Bは、第1負極導電部材250Nと第1中性導電部材250Cとの間に接続される。つまり、キャパシタ700Aと700Bとの接続点は、第1中性導電部材250Cに接続される。
【0020】
試験装置450は、インバータ300と同様のインバータである。試験装置450は、後述する制御装置600の第2PWM制御部603によってPWM制御されることにより、負荷の運転を模擬した電力変換動作をする。負荷とは、例えば、交流電動機である。試験装置450は、例えば、第1レグ450A、第2レグ450B、および第3レグ450Cを備える。第1レグ450A、第2レグ450B、および第3レグ450Cは、例えば、インバータ300の第1レグ300A、第2レグ300B、および第3レグ300Cと構成が同一であってよい。第1レグ450A、第2レグ450B、および第3レグ450Cの詳細な説明は省略する。インバータ300と試験装置450のより詳細な例は、後述する。
【0021】
第1レグ450Aは、第1レグ中性端子470Aと、第1レグ交流端子471Aと、第1レグ正極端子472Aと、第1レグ負極端子473Aとを備える。第2レグ450Bは、第2レグ中性端子470Bと、第2レグ交流端子471Bと、第2レグ正極端子472Bと、第2レグ負極端子473Bとを備える。第3レグ450Cは、第3レグ中性端子470Cと、第3レグ交流端子471Cと、第3レグ正極端子472Cと、第3レグ負極端子473Cとを備える。
【0022】
第1レグ交流端子471Aは、試験装置R相交流端子454Aに接続される。第2レグ交流端子471Bは、試験装置S相交流端子454Bに接続される。第3レグ交流端子471Cは、試験装置T相交流端子454Cに接続される。
【0023】
試験装置正極端子452Pは、第1レグ正極端子472A、第2レグ正極端子472B、および第3レグ正極端子472Cに接続される。試験装置負極端子452Nは、第1レグ負極端子473A、第2レグ負極端子473B、および第3レグ負極端子473Cに接続される。試験装置中性端子452Cは、第1レグ中性端子470A、第2レグ中性端子470B、および第3レグ中性端子470Cに接続される。
【0024】
試験装置R相交流端子454A、試験装置S相交流端子454B、試験装置T相交流端子454Cは、インバータ300から試験リアクトル500を介して供給されるR4相、S4相、T4相の三相交流電力の供給を受ける。第1レグ450Aは、試験装置R相交流端子454Aから供給されるR4相の三相交流電力を直流電力に変換する。第2レグ450Bは、試験装置S相交流端子454Bから供給されるS4相の三相交流電力を直流電力に変換する。第3レグ450Cは、試験装置T相交流端子454Cから供給されるT4相の三相交流電力を直流電力に変換する。第1レグ450A、第2レグ450B、および第3レグ450Cは、後述する制御装置600の第2PWM制御部603によってPWM制御のスイッチングに従って、上記直流電力への変換を行う。第1レグ交流端子471A、第2レグ交流端子471B、第3レグ交流端子471Cは、それぞれ、第1レグ450A、第2レグ450B、および第3レグ450Cの出力する三相交流電力のR4、S4、およびT4の出力端子である。
【0025】
試験装置正極端子452Pは、後述する第1リアクトル550Aを介して、インバータ300の電力変換装置正極端子302Pに接続される。試験装置負極端子452Nは、後述する第2リアクトル550Bを介して、インバータ300の電力変換装置負極端子302Nに接続される。試験装置中性端子452Cは、インバータ300の電力変換装置中性端子302Cに接続される。つまり、試験装置450は、インバータ300から試験リアクトル500を介して三相交流電力の供給を受け、受け取った三相交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力をインバータ300に出力する。
【0026】
試験リアクトル500は、インバータ300の交流側と試験装置450の交流側の間に接続される。試験リアクトル500の仕様は、試験対象であるインバータ300の回路、仕様等により決定される。試験リアクトル500は、R相のリアクトル501A、S相のリアクトル501B、T相のリアクトル501Cを備える。
【0027】
第2正極導電部材480P、第2中性導電部材480C、および第2負極導電部材480Nのそれぞれは、例えば、ブスバーや電線等の導電性の部材である。第2正極導電部材480Pの第1端部は、第1正極導電部材250Pに接続され、第2正極導電部材480Pの第2端部は、後述する第1リアクトル550Aの第1端部に接続される。第2負極導電部材480Nの第1端部は、第1負極導電部材250Nに接続され、第2負極導電部材480Nの第2端部は、後述する第2リアクトル550Bの第1端部に接続される。第2中性導電部材480Cの第1端部は、第1中性導電部材250Cに接続され、第2中性導電部材480Cの第2端部は、試験装置450の試験装置中性端子452Cに接続される。
【0028】
第3正極導電部材481Pおよび第3負極導電部材481Nのそれぞれは、例えば、ブスバーや電線等の導電性の部材である。第3正極導電部材481Pの第1端部は、第1リアクトル550Aの第2端部に接続され、第3正極導電部材481Pの第2端部は、試験装置450の試験装置正極端子452Pに接続される。第3負極導電部材481Nの第1端部は、第2リアクトル550Bの第2端部に接続され、第3負極導電部材481Nの第2端部は、試験装置450の試験装置負極端子452Nに接続される。
【0029】
キャパシタ460Aは、第3正極導電部材481Pと第2中性導電部材480Cとの間に接続される。キャパシタ460Bは、第2中性導電部材480Cと第3負極導電部材481Nとの間に接続される。つまり、キャパシタ460Aとキャパシタ460Bとの接続点は、第2中性導電部材480Cに接続される。キャパシタ460A、460Bは、試験装置450の出力する直流電圧を平滑化する。
【0030】
第1リアクトル550Aの第1端部は、第2正極導電部材480Pの第2端部に接続され、第1リアクトル550Aの第2端部は、第3正極導電部材481Pの第1端部に接続される。第2リアクトル550Bは、直列リアクトルである。第2リアクトル550Bの第1端部は、第2負極導電部材480Nの第2端部に接続され、第2リアクトル550Bの第2端部は、第3負極導電部材481Nの第1端部に接続される。第1リアクトル550A、第2リアクトル550Bのそれぞれのインダクタンスは、試験対象であるインバータ300の回路、仕様等により決定される。
【0031】
第4R3相導電部材580A、第4S3相導電部材580B、および第4T3相導電部材580Cのそれぞれは、例えば、ブスバーや電線等の導電性の部材である。第4R3相導電部材580Aの第1端部は、電力変換装置R相交流端子330Aに接続される。第4R3相導電部材580Aの第2端部は、試験リアクトル500のR相のリアクトル501Aの第1端部に接続される。第4S3相導電部材580Bの第1端部は、電力変換装置S相交流端子330Bに接続される。第4S3相導電部材580Bの第2端部は、試験リアクトル500のS相のリアクトル501Bの第1端部に接続される。第4T3相導電部材580Cの第1端部は、電力変換装置T相交流端子330Cに接続される。第4T3相導電部材580Cの第2端部は、試験リアクトル500のT相のリアクトル501Cの第1端部に接続される。
【0032】
第5R4相導電部材581A、第5S4相導電部材581B、および第5T4相導電部材581Cのそれぞれは、例えば、ブスバーや電線等の導電性の部材である。第5R4相導電部材581Aの第1端部は、試験リアクトル500のR相のリアクトル501Aの第2端部に接続される。第5R4相導電部材581Aの第2端部は、試験装置450の試験装置R相交流端子454Aに接続される。第5S4相導電部材581Bの第1端部は、試験リアクトル500のS相のリアクトル501Bの第2端部に接続される。第5S4相導電部材581Bの第2端部は、試験装置450の試験装置S相交流端子454Bに接続される。第5T4相導電部材581Cの第1端部は、試験リアクトル500のT相のリアクトル501Cの第2端部に接続される。第5T4相導電部材581Cの第2端部は、試験装置450の試験装置T相交流端子454Cに接続される。
【0033】
電流検出器610は、第5R4相導電部材581A、第5S4相導電部材581B、第5T4相導電部材581Cに流れる相電流I

、I

、I

をそれぞれ検出し、制御装置600に出力する。
【0034】
図2は、実施形態の試験設備400の制御装置600の構成図である。制御装置600は、例えば、制御部601、第1PWM制御部602、および第2PWM制御部603を備える。制御部601は、電流検出器610から、試験リアクトル500に流れる相電流I

、I

、I

を取得し、図示しない上位装置や入力部などから、電流指令値Ii、周波数指令値F

、および電圧指令値V

を受け取る。制御部601は、電流指令値Ii、周波数指令値F

、および電圧指令値V

に従って、第1PWM制御部602に対する電圧指令値V
C1
および第2PWM制御部603に対する電圧指令値V
C2
を演算して、それぞれを第1PWM制御部602および第2PWM制御部603に出力する。第1PWM制御部602は、制御部601によって演算された電圧指令値V
C1
に従って、インバータ300を制御する。第2PWM制御部603は、制御部601によって演算された電圧指令値V
C2
に従って、試験装置450を制御する。試験対象であるインバータ300の性能試験を行うには、実際の電動機の力率および周波数に近い値になるように、所定の試験電流を流したときの試験リアクトル500の電圧降下を考慮し、制御部601は電流検出器610で検出されたインバータ300の出力電流とその出力電流の基本波周波数に基き試験装置450の周波数と出力電圧を決定し、所定の定められた周波数および電圧を出力するように試験装置450を制御する。また、制御部601は、インバータ300が指定された試験電流を出力するように、インバータ300の周波数と出力電圧を決定し、所定の定められた周波数および電圧を出力するようにインバータ300を制御する。例えば、インバータ300の力行動作の試験時には、制御部601は、インバータ300の出力する交流電圧の基本波の位相を試験装置450の出力する交流電圧の基本波の位相よりも進めて、且つ、インバータ300の出力する基本波電圧を試験装置450の出力する基本波電圧より大きくすることにより、インバータ300の出力するインバータ300から見た試験リアクトル500側の力率が実際の負荷である電動機の力率に近い値となるように、インバータ300に力行運転を模擬する電流を流す。すなわち電流指令値Ii、周波数指令値F

、および電圧指令値V

はこのような試験条件を満足するような値である。尚、ここで電流指令値Ii、周波数指令値F

、および電圧指令値V

は例えば実効値ベースの値であり、相電流I

、I

、I

および電圧指令値V
C1
と電圧指令値V
C2
は例えば瞬時値ベースの値である。
【0035】
尚、本実施形態では、制御装置600の制御部601は、インバータ300および試験装置450を制御するものとしたが、インバータ300を制御する制御部と、試験装置450を制御する制御部とが、それぞれ別個に設けられ、互いに連携するように制御を行ってもよい。
【0036】
電流検出器660は、第4R3相導電部材580A、第4S3相導電部材580B、第4T3相導電部材580Cに流れる相電流I

、I

、I

をそれぞれ検出し、監視装置650に出力する。電圧検出器670は、R3−S3相間電圧V
R3S3
、S3−T3相間電圧V
S3T3
、T3−R3相間電圧V
T3R3
をそれぞれ検出し、監視装置650に出力する。
【0037】
監視装置650は、インバータ300の機能試験を行う。インバータ300の機能試験においては、例えば、監視装置650は、電流検出器660からインバータ300の出力電流と出力電圧の値を取得し、規定される試験条件に適合しているか否かを判定することにより、インバータ300の動作が正常か否かの機能試験を行う。
【0038】
図3は、実施形態の試験システム4000において電力変換装置100と試験設備400の直流回路の接続構成を説明するための図である。上述したように、第1正極導電部材250Pは、整流器正極端子220Pと電力変換装置正極端子302Pとを接続する。第1中性導電部材250Cは、整流器中性端子220Cと電力変換装置中性端子302Cとを接続する。第1負極導電部材250Nは、整流器負極端子220Nと電力変換装置負極端子302Nとを接続する。
【0039】
第1正極導電部材250Pは、例えば、第1正極導電部材整流器接続端子251P、第1正極導電部材電力変換装置接続端子252P、第1正極導電部材試験装置接続端子255P、および第1正極導電部材キャパシタ接続端子257Pを備える。第1中性導電部材250Cは、例えば、第1中性導電部材整流器接続端子251C、第1中性導電部材電力変換装置接続端子252C、第1中性導電部材試験装置接続端子255C、および第1中性導電部材キャパシタ接続端子257Cを備える。第1負極導電部材250Nは、例えば、第1負極導電部材整流器接続端子251N、第1負極導電部材電力変換装置接続端子252N、第1負極導電部材試験装置接続端子255N、および第1負極導電部材キャパシタ接続端子257Nを備える。
【0040】
第2正極導電部材480Pは、第1正極導電部材試験装置接続端子255Pに着脱可能に接続される。第2中性導電部材480Cは第1中性導電部材試験装置接続端子255Cに着脱可能に接続される。第2負極導電部材480Nは、第1負極導電部材試験装置接続端子255Nに着脱可能に接続される。
【0041】
第1正極導電部材250Pにおいては、第1正極導電部材試験装置接続端子255Pは、第1正極導電部材キャパシタ接続端子257Pに対して、第1正極導電部材整流器接続端子251P側に設けられる。第1中性導電部材250Cにおいては、第1中性導電部材試験装置接続端子255Cは、第1中性導電部材キャパシタ接続端子257Cに対して、第1中性導電部材整流器接続端子251C側に設けられる。第1負極導電部材250Nにおいては、第1負極導電部材試験装置接続端子255Nは、第1負極導電部材キャパシタ接続端子257Nに対して、第1負極導電部材整流器接続端子251N側に設けられる。
【0042】
以上、本実施形態の試験システム4000における試験設備400と電力変換装置100の関係について説明した。ここで、比較例の試験システム9000について説明する。図示されない試験システム9000は交流電源10、電力変換装置109と電力変換装置109を試験するための試験設備900を備える。図示しない試験設備900は、図1に示した試験設備400と同様の構成を備えるが、試験設備400と比べて、試験設備900は、第1リアクトル550A、第2リアクトル550Bを備えておらず、第2正極導電部材480Pの第2端部は第3正極導電部材481Pの第1端部に接続され、第2負極導電部材480Nの第2端部は第3負極導電部材481Nの第1端部に接続され、ている。電力変換装置109は、電力変換装置100の第1正極導電部材250P、第1中性導電部材250C、および第1負極導電部材250Nの代わりに、第1正極導電部材950P、第1中性導電部材950C、および第1負極導電部材950Nを備える。以下、電力変換装置100の第1正極導電部材250P、第1中性導電部材250C、および第1負極導電部材250Nと、電力変換装置109の第1正極導電部材950P、第1中性導電部材950C、および第1負極導電部材950Nを比較しながら説明する。
【0043】
図4は、比較例の試験システム9000の電力変換装置109と試験設備900との接続における第1正極導電部材950P、第1中性導電部材950C、および第1負極導電部材950Nを示す図である。上述したように、第1正極導電部材950Pは、整流器正極端子220Pと電力変換装置正極端子302Pとを接続する。第1中性導電部材950Cは、整流器中性端子220Cと電力変換装置中性端子302Cとを接続する。第1負極導電部材950Nは、整流器負極端子220Nと電力変換装置負極端子302Nとを接続する。
【0044】
第1正極導電部材950Pは、第1正極導電部材整流器接続端子951P、第1正極導電部材電力変換装置接続端子952P、第1正極導電部材試験装置接続端子955P、および第1正極導電部材キャパシタ接続端子957Pを備える。第1中性導電部材950Cは、第1中性導電部材整流器接続端子951C、第1中性導電部材電力変換装置接続端子952C、第1中性導電部材試験装置接続端子955C、および第1中性導電部材キャパシタ接続端子957Cを備える。第1負極導電部材950Nは、第1負極導電部材整流器接続端子951N、第1負極導電部材電力変換装置接続端子952N、第1負極導電部材試験装置接続端子955N、および第1負極導電部材キャパシタ接続端子957Nを備える。
【0045】
第1正極導電部材950Pにおいては、第1正極導電部材試験装置接続端子955Pは、第1正極導電部材キャパシタ接続端子957Pに対して、第1正極導電部材電力変換装置接続端子952P側に設けられる。第1中性導電部材950Cにおいては、第1中性導電部材試験装置接続端子955Cは、第1中性導電部材キャパシタ接続端子957Cに対して、第1中性導電部材電力変換装置接続端子952C側に設けられる。第1負極導電部材950Nにおいては、第1負極導電部材試験装置接続端子955Nは、第1負極導電部材キャパシタ接続端子957Nに対して、第1負極導電部材電力変換装置接続端子952N側に設けられる。
【0046】
「着脱可能に接続される」とは、例えば、ボルトとネジ穴などによる螺合部材、係合手段などによる接続等によって電気的な接続を行うことである。
【0047】
図3に示されるように、実施形態の試験システム4000の電力変換装置100では、第1正極導電部材250Pにおいては、第2正極導電部材480Pが、キャパシタ700A、700Bよりも、整流器200側において接続されている。第1中性導電部材250Cにおいては、第2中性導電部材480Cが、キャパシタ700A、700Bよりも、整流器200側において接続されている。第1負極導電部材250Nにおいては、第2負極導電部材480Nが、キャパシタ700A、700Bよりも、整流器200側において接続されている。
【0048】
図4に示されるように、比較例の試験システム9000の電力変換装置109では、第1正極導電部材950Pにおいては、第2正極導電部材480Pが、キャパシタ700A、700Bよりも、インバータ300側において接続されている。第1中性導電部材950Cにおいては、第2中性導電部材480Cが、キャパシタ700A、700Bよりも、インバータ300側において接続されている。第1負極導電部材950Nにおいては、第2負極導電部材480Nが、キャパシタ700A、700Bよりも、インバータ300側において接続されている。
【0049】
次に、実施形態におけるインバータ300の性能試験について説明する。インバータ300の性能試験は、制御装置600が、試験対象であるインバータ300に負荷を駆動するための電力変換動作である力行運転をさせ、試験装置450に負荷の運転を模擬した電力変換動作である回生運転をさせることにより行われる。このインバータ300の性能試験はおいては、力行運転をするインバータ300と、回生運転をする試験装置450との間で、電流が循環する。したがって、外部の交流電源10、変圧器20、整流器200を介して供給される電力は、インバータ300と試験装置450とにおける損失を補う電力を補充することに利用される。したがって、交流電源10、変圧器20の容量は、実際に電動機を負荷として使う性能試験に比べて小さくて済む。
【0050】
次に、電力変換装置100および電力変換装置109で発生する直流電圧のリプルについて説明する。整流器200は3相ダイオードブリッジ型を2台直列接続した構成であるので整流器正極端子220Pと整流器中性端子220Cの間には交流電源10の6倍の周波数を中心としたリプル電圧が発生する。また、整流器中性端子220Cと整流器負極端子220Nとの間にも交流電源10の6倍の周波数を中心としたリプル電流も発生する。しかしながら、試験システム4000あるいは試験システム9000の様な構成の場合は整流器200の入力電流が小さく抑えられているので、整流器200によるリプル電流が問題になる可能性は低い。一方、インバータ300は、3相のPWM型のインバータである。PWMのキャリア周波はインバータ300の基本波交流電圧出力に比較し高周波である。そしでインバータ300の直流回路にはキャリア周波数の3倍の周波数を中心とした高周波リプル電流が発生する。この高周波リプル電流はインバータ300の出力電流の増大とともに増加する。
(【0051】以降は省略されています)

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