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公開番号2025084205
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-03
出願番号2023197928
出願日2023-11-22
発明の名称電力変換装置
出願人株式会社日立産機システム
代理人青稜弁理士法人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250527BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】地絡等の異常状態においても入力回路等の内部回路の部品の破損を抑制することが可能な電力変換装置を提供する。
【解決手段】交流電圧2を入力し倍電圧整流101,102により直流電圧を出力する電力変換装置1において、突入電流抑制部105を交流電圧2の中性線(N)側に直列に配置する。突入電流抑制部105は、限流抵抗51とリレー52とで構成され、交流電圧2の投入時にコンデンサ21、22への充電電流を制限する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
交流電圧を入力し倍電圧整流により直流電圧を出力する電力変換装置において、突入電流抑制部を交流電流の中性線側に配置する電力変換装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１記載の前記電力変換装置により駆動されるモータを有する動力装置。
【請求項３】
請求項２記載の動力装置を有する生産設備。
【請求項４】
交流電圧を入力し直流電圧を出力する電力変換装置において、
交流電圧の電圧線側が接続される第１の入力端子と、中性線側が接続される第２の入力端子と、
前記第１の入力端子に接続され、前記交流電圧を倍電圧整流し直流電圧を出力する整流部と、
前記直流電圧の高電圧側に配置される第１のコンデンサと、前記直流電圧の低電圧側に配置される第２のコンデンサと、
前記コンデンサへの突入電流を抑制する突入電流抑制部を備え、
前記突入電流抑制部は、前記第２の入力端子と接続される電力変換装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電力変換装置において、
前記第１のコンデンサと前記第２のコンデンサは前記直流電圧の高電圧側と直流電圧の低電圧側の間で直列に接続され、
前記突入電流抑制部は、一方を前記第２の入力端子に接続され、他方を前記第１のコンデンサと前記第２のコンデンサの接続点に接続される電力変換装置。
【請求項６】
請求項４に記載の電力変換装置において、
前記整流部は、直流電圧の高電圧側にカソード、前記第１の入力端子にアノードが接続された第１のダイオードと、
前記第１の入力端子にカソード、前記直流電圧の低電圧側にアノードが接続された第２のダイオードで構成される電力変換装置。
【請求項７】
請求項４記載の電力変換装置において、
前記交流電圧の内、電圧線側の電圧が中性線側より高い半周期において、前記第１のコンデンサを充電し、
前記交流電圧の内、電圧線側の電圧が中性線側より低い半周期において、前記第２のコンデンサが充電される電力変換装置。
【請求項８】
請求項４に記載の電力変換装置において、
前記第１の入力端子と商用電源の間に直列に過電流保護装置が接続される電力変換装置。
【請求項９】
請求項６に記載の電力変換装置において、
前記第１のダイオード、前記第２のダイオードにそれぞれ並列に第３のダイオード、第４のダイオードが接続される電力変換装置。
【請求項１０】
請求項４に記載の電力変換装置において、
前記第１の入力端子、前記第２の入力端子、前記直流電圧の高電圧側、或いは前記直流電圧の低電圧側に接続可能な主回路端子台と、
前記主回路端子台の信号名を明示した銘板を備える電力変換装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、単相交流電圧を入力し倍電圧整流により直流電圧を出力する電力変換装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
モータ駆動用電力変換装置は一般的に、交流電圧を直流電圧に変換する整流部、直流電圧を平滑するコンデンサ、直流電圧を逆変換するインバータ部で構成される。整流部は交流電圧の電圧値によって主に２種類の回路方式が用いられ、交流電圧が２００ボルトを超える場合は全波整流回路、交流電圧が１００ボルト～１２０ボルト程度の場合は倍電圧整流回路が用いられる。倍電圧整流回路では、交流電圧ピーク値の約２倍の直流電圧を得ることができる。このため、交流電圧が１００ボルト系、２００ボルト系のいずれの場合でもインバータ部を２００ボルト系と同一部品で電力変換装置を構成できる。
【０００３】
特許文献１には、単相交流を倍電圧整流し、２相インバータ回路にて交流電力を出力する電力変換装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１０－２１０７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の図１４は、交流電圧を入力する入力端子、ヒューズとインダクタンス素子とコンデンサからなるノイズフィルタ回路、電源投入時の充電電流を抑える抵抗とスイッチ素子と遅延回路からなる突入電流抑制回路、２個のダイオードと２個のコンデンサからなる倍電圧整流回路によって構成される回路である。
【０００６】
ここで、同図は交流入力ラインの一方をＬ、他方をＮと表している。単相交流電圧におけるＬとＮは、一般的に単相三線式の商用電源における電圧線側と中性線（接地）側を表している。それぞれ電圧線側（Ｌｉｖｅ側）がＬ、中性線側（Ｎｅｕｔｒａｌ側）がＮである。
【０００７】
同図において、結線の誤りや塵埃の付着等により同図右側の直流電圧の高電圧側、あるいは直流電圧の低電圧側が地絡した場合、地絡電流が突入電流抑制回路に流れる。同図左側の交流入力ラインの電圧線側に直列に突入電流抑制回路が接続されているためである。
【０００８】
同図にて、突入電流抑制回路は、遅延回路によって定められる遅延時間の後にスイッチ素子がオンする構成となっている。このため、直流電圧が地絡した状態で交流入力ラインを投入した場合、地絡電流が突入電流抑制回路の構成部品である抵抗Ｒ５に流れる。その結果、抵抗Ｒ５により地絡電流が制限され保護用のヒューズが溶断するより前に、抵抗Ｒ５が焼損等の破壊に至る可能性がある。
【０００９】
ヒューズを設ける目的のひとつに、地絡等の異常状態の際の、内部回路の部品の破損の抑制が挙げられる。しかし、同図の回路では、ヒューズによる上記目的が達成されない可能性があった。
【００１０】
そこで本発明の目的は、地絡等の異常状態においても入力回路等の内部回路の部品の破損を抑制することが可能な、倍電圧整流により直流電圧を出力する電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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