本發明專利技術提供了一種功率轉換裝置，能檢測平滑電容器電路(4)中串聯連接的電容器的短路故障。將開關單元(7SW)、勵磁電阻(8R)，觸點電阻(9R)及二極管(10D)組合而構成電容器異常檢測電路。開關單元(7SW)包括勵磁電路和觸點電路，且當勵磁電路中流過規定的電流時，觸點電路閉合。將開關單元(7SW)的勵磁電路和勵磁電阻(8R)、觸點電路和觸點電阻(9R)按照電容器的串聯數進行交替串聯連接，并使該串聯電路與電容器并聯連接。將勵磁電阻(8R)與下一個開關單元的連接點及觸點電阻(9R)與下一個開關單元的連接點進行連接，在該點和電容器的對應連接點之間連接二極管(10D)。當電位最低的開關電路(7SW)的勵磁關斷時，判斷為串聯連接的電容器中至少1個電容器產生了短路故障。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及功率轉換裝置，尤其涉及具有對平滑電容器電路的短路故障進行檢測的功能的功率轉換裝置。
技術介紹
伴隨著近來功率轉換裝置的高電壓化、大型化，出現了需要高電壓和大容量電容器的裝置。在這種裝置中，將多個電容器串聯、并聯連接來使用。當電容器的串聯數、并聯數較多時，即使一部分電容器產生短路故障(下面簡稱為故障)，也無法作為裝置整體的異常而檢測出來，若繼續使用下去，則有時電容器會相繼產生故障，直到產生較大損壞時才被注意到。為了防止這種損壞的擴大，通常會設置電容器的故障檢測電路。該故障檢測電路通常采用監控直流電壓的方法，但若如上所述、電容器的串聯、并聯數增加，則如果不設置監控各個電容器的電壓的電路就無法解決上述問題。因此，故障檢測電路會變得很復雜。對此，提出了以下方案(例如參照專利文獻I)，即，利用二極管橋式電路將串聯、并聯連接的電容器的中間點連接起來，該方案包括對二極管橋式電路的直流電壓端子間的電壓進行檢測的電平檢測器，通過對該電平檢測器的輸出進行監控來對各個電容器的故障進行檢測。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本專利特開平8 - 62270號公報(第3_4頁、圖I)
技術實現思路
專利技術所要解決的問題專利文獻I所示的方法中，利用二極管橋式電路對電容器的中間點進行整流，利用電平檢測器對二極管橋式電路的直流端子間的電壓進行檢測，根據該檢測電平來檢測是否有某個電容器產生故障。根據該方法，即使是多個串聯、并聯連接的電容器電路也可以進行應對，檢測電路有I處即可，并可以由廉價的器件構成。但是具有以下問題，即如果電容器的串聯連接數不是2的倍數，則無法得到中間點。此外，還具有以下問題，即，如果電容器的串聯、并聯數變多，則即使電容器的串聯連接數是2的倍數，但當I個電容器產生故障時，由于電壓的變動水平變少，因此很難進行檢測，缺乏可靠性。此外，還具有以下問題，即，當把電容器的串聯、并聯連接的I個點接地或作為中性點時，將很難進行檢測。本專利技術是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種功率轉換裝置，該功率轉換裝置包括即使多個電容器串聯、并聯連接，也能利用比較簡單的電路來可靠地檢測出I個電容器的故障的故障檢測電路。 解決技術問題所采用的技術方案為達成上述目的，本專利技術的功率轉換裝置具備整流器，該整流器將交流電源的交流電壓轉換成直流電壓；N(N為大于等于2的整數)個電容器，該N個電容器串聯連接以對該直流電壓進行平滑，且從高電位側起依次設定為第I電容器、第2電容器、…、第N電容器；以及電容器異常檢測電路，該電容器異常檢測電路對所述N個電容器中的任意一個電容器產生了短路故障的情況進行檢測，所述電容器異常檢測電路包括N個開關電路，該N個開關電路具有勵磁電路和根據其勵磁電流而使觸點閉合的觸點電路，且從高電位側起依次設定為第I開關電路、第2開關電路、…、第N開關電路；N個勵磁電阻，該N個勵磁電阻與所述N個開關電路的各勵磁電路交替串聯連接；以及N個觸點電阻，該N個觸點電阻與所述N個開關電路的各觸點電路交替串聯連接，將所述第I開關電路的勵磁電路及觸點電路的一端連接至所述第I電容器的高電位側，將連接至所述第I開關電路的第I勵磁電阻和所述第2開關電路的勵磁電路的連接點作為第I連接點，將連接至所述第I開關電路的第I觸點電阻和所述第2開關電路的觸點電路的連接點與該第I連接點進行連接，并且在使電流從該第I連接點流向所述第2電容器的高電位側的方向上連接第I 二極管，同樣地，以下依次將連接至所述第K{(K=2、3、一(N-l)}開關電路的第K觸點電阻和所述第(K+1)開關電路的觸點電路的連接點與第K連接點進行連接，并且在使電流從該第K連接點流向所述第(K+1)電容器的高電位側的方向上連接第K 二極管，將連接至第N開關電路的第N勵磁電阻的另一端和連接至第N開關電路的第N觸點電阻的另一端連接至所述第N電容器的低電位側，當在所述整流器工作期間、所述第N開關電路的勵磁關斷時，判斷為所述N個電容器中至少I個電容器產生了短路故障。專利技術效果根據本專利技術，可以提供一種功率轉換裝置，該功率轉換裝置包括即使多個電容器串聯、并聯連接，也能利用比較簡單的電路來可靠地檢測出I個電容器的故障的故障檢測電路。附圖說明圖I是本專利技術實施例I所涉及的功率轉換裝置的電路結構圖。圖2是本專利技術實施例I所涉及的功率轉換裝置的開關電路的內部結構圖。圖3是說明本專利技術實施例I所涉及的功率轉換裝置的動作的時序圖。圖4是本專利技術實施例2所涉及的功率轉換裝置的電路結構圖。圖5是本專利技術實施例3所涉及的功率變化裝置中所使用的電容器故障檢測電路用標準化單元的電路結構圖。具體實施例方式下面，參照附圖對本專利技術的實施例進行說明。實施例I下面，參照圖I至圖3對本專利技術實施例I所涉及的功率轉換裝置進行說明。圖I是本專利技術實施例I所涉及的功率轉換裝置的電路結構圖。由三相交流電源I經由開關2向整流器3提供交流電壓。整流器3例如包括橋式連接的二極管，并將交流電壓轉換為直流電壓。另外，整流器3也可以是使用開關元件的自激式整流器。該直流電壓由平滑電容器電路4進行平滑后，被提供給逆變器5。逆變器5將直流電壓再度轉換為交流電壓并對交流電動機6進行驅動。平滑電容器電路4將電容器4C1、4C2及4C3串聯連接而構成。電容器故障檢測電路20對電容器4C1、4C2及4C3中任意一個電容器產生了故障的情況進行檢測。下面，對電容器故障檢測電路20的內部結構進行說明。電容器故障檢測電路20包括與平滑電容器4的串聯數相同數量的開關電路7SW1、7SW2及7SW3。圖2表示了與這些開關電路結構相同的開關電路7SW的內部結構。如圖2所示，開關電路7SW包括由勵磁線圈7EX和與其串聯設置的電阻7SR所形成的串聯電路(下文稱為勵磁電路)；以及在勵磁線圈7EX中有大于等于規定值的電流流過時閉合的觸點7MS的電路(下文稱為觸點電路。)。開關電路7SW1的勵磁電路的一端及觸點電路的一端連接至電容器4C1的高電位端(整流器3的正電位端)。然后，7SW1的勵磁電路的另一端經由勵磁電流調整用的勵磁電阻8R1連接至開關電路7SW2的勵磁電路的一端，SWl的觸點電路的另一端經由電壓分擔用的觸點電阻9R1連接至開關電路7SW2的觸點電路的一端。然后，開關電路7SW2的勵磁電路的一端和開關電路7SW2的觸點電路的一端相互連接，并在使電流從該連接點流向電容器4C2的高電位端的方向上連接二極管IODl。同樣地，7SW2的勵磁電路的另一端經由勵磁電阻8R2連接至開關電路7SW3的勵磁電路的一端，7SW2的觸點電路的另一端經由觸點電阻9R2連接至開關電路7SW3的觸點電路的一端。開關電路7SW3的勵磁電路的一端和開關電路7SW3的觸點電路的一端相互連接，并在使電流從該連接點流向電容器4C3的高電位端的方向上連接二極管10D2。然后，電位最低的開關電路7SW3的勵磁電路的另一端及觸點電路的另一端分別經由勵磁電阻8R3及觸點電阻9R3連接至電容器4C3的低電位端(整流器3的負電位端)。當在整流器3工作期間、觸點電阻9R3兩端的電壓小于等于規定值時，電容器異常檢測器11判斷為電容器4C1、4C2及4C3中的某一個發生故障。上述圖I所示的結構中，電容器的串聯數為3，但即使在該串聯數增加的情況下，也進行本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
【專利技術屬性】
技術研發人員：楠博敦，高尾健志，山口弘昭，
申請(專利權)人：東芝三菱電機產業系統株式會社，
類型：
國別省市：
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