(57)【要約】【課題】交流フィルタコンデンサの容量低下量が少ない段階で当該容量低下を検知することが可能な電力変換装置の提供。【解決手段】変換器２Ａ，２Ｂの交流側それぞれに交流リアクトル３Ａ，３Ｂが接続され、その出力それぞれに交流フィルタコンデンサ４Ａ，４Ｂ及びトランス５の一次巻線６Ａ，６Ｂが接続され、その二次巻線６Ｃに接触器７を介して交流負荷８が接続される電力変換器において、交流コンデンサ４ＡのＵ相配線を２ターン、交流コンデンサ４ＢのＵ相配線を交流コンデンサ４Ａの配線とは逆方向へ１ターンそれぞれ貫通させた変流器９Ａと、交流コンデンサ４ＡのＷ相配線を２ターン、交流コンデンサ４ＢのＷ相配線を交流コンデンサ４Ａの配線とは逆方向へ１ターンそれぞれ貫通させた変流器９Ｂとを具備する。【選択図】  図１
2005033883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源に直列に第１，第２のフィルタコンデンサが接続され、該第１，第２のフィルタコンデンサそれぞれに第１，第２の変換器の直流側が接続され、前記第１，第２の変換器の交流側それぞれに第１，第２の交流リアクトルが接続され、前記第１，第２の交流リアクトルの出力それぞれに第１，第２の交流フィルタコンデンサ及びトランスの第１，第２の一次巻線が接続され、前記トランスの二次巻線に開閉手段を介して交流負荷が接続される電力変換器において、
前記第１の交流コンデンサのＵ相配線を２ターン、前記第２の交流コンデンサのＵ相配線を前記第１の交流コンデンサの配線とは逆方向へ１ターンそれぞれ貫通させた第１の変流器と、
前記第１の交流コンデンサのＷ相配線を２ターン、前記第２の交流コンデンサのＷ相配線を前記第１の交流コンデンサの配線とは逆方向へ１ターンそれぞれ貫通させた第２の変流器と
を具備することを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記第１，第２の変流器出力からＶ相波形を生成し、３相全波整流し、その最大値を演算し、その出力を平滑して直流とする手段と、
この手段の出力レベルが規定値以下に低下又は前記出力レベルが規定値以上に増加である事と、前記フィルタコンデンサ電圧が規定値以上である事と、出力電圧が発生後一定時間経過後である事と、前記開閉手段が投入前である事とが全て成立したことで前記第１，第２の交流フィルタコンデンサの容量低下を検知する手段と
を具備することを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記第１，第２の変換部の出力の位相を３０度ずらし、これら出力を前記トランスの二次側で合成することを特徴とする請求項２記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記変換部及び前記交流コンデンサを３つ有し、前記第１の交流コンデンサのＵ相配線を４ターン、前記第２の交流コンデンサのＵ相配線を前記第１の交流コンデンサとは逆方向へ２ターン、前記第３の交流コンデンサのＵ相配線を前記第１の交流コンデンサとは逆方向へ１ターン、それぞれ前記第１の変流器に貫通させると共に前記３つの交流コンデンサのＷ相配線をＵ相配線と同様に前記第２の変流器に貫通させ、前記保護検知回路を有することを特徴とする請求項２記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記変流器の出力をローパスフィルタ通過させた後に三相全波整流する手段を具備することを特徴とする請求項２記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記変流器出力からＶ相波形を生成し、３相全波整流し、その最大値を演算し、その出力を平滑して直流とする手段と、
この手段の出力レベルが規定値以下に低下又は前記出力レベルが規定値以上に増加である事と、出力電圧が発生後一定時間経過後である事と、前記開閉手段が投入である事とが全て成立したことで前記第１，第２の交流フィルタコンデンサの容量低下を検知する手段と
を具備することを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流フィルタコンデンサを有する電力変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０を参照し、この種の交流フィルタコンデンサを有する電力変換装置の従来例を説明する。
【０００３】
図１０において、直流電源に直列にＤＣフィルタコンデンサ１Ａ，１Ｂが接続され、該第１，第２のフィルタコンデンサ１Ａ，１Ｂそれぞれに第１，第２の変換器２Ａ，２Ｂの直流側が接続され、第１，第２の変換器２Ａ，２Ｂの交流側それぞれに第１，第２の交流リアクトル３Ａ，３Ｂが接続され、第１，第２の交流リアクトル３Ａ，３Ｂの出力それぞれに第１，第２の交流フィルタコンデンサ４Ａ，４Ｂ及びトランス５の第１，第２の一次巻線６Ａ，６Ｂが接続され、トランス５の二次巻線６Ｃに開閉手段として接触器７を介して交流負荷８が接続されている。
【０００４】
この構成にて、直流電力は、ＤＣフィルタコンデンサ１Ａ，１Ｂを介して第１，第２の変換器２Ａ，２Ｂにより交流電力に変換され、該交流電力は、第１，第２の交流リアクトル３Ａ，３Ｂ及び第１，第２の交流フィルタコンデンサ４Ａ，４Ｂを介してトランス５で合成され、二次巻線６Ｃに出力され、接触器７を介して交流負荷８に供給される。
【０００５】
上記において、交流コンデンサ４ＡのＵ相電流は変流器９Ａにより検出され、また、Ｗ相電流は変流器９Ｂにより検出されるが、交流コンデンサ４Ａ，４Ｂは経年劣化などにより、静電容量が低下することがある。
【０００６】
かかるコンデンサの容量低下を検出手法として特許文献１が知られている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−１３５７３２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電力変換装置において、変換部出力の過電流又は過電圧を検知することにより、容量低下発生時の保護を行うようにしているが、容量の低下量が大きく、かつ過電圧の場合には、負荷側への影響が懸念される、という問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、交流フィルタコンデンサの容量低下量が少ない段階で容量低下を検知することが可能な電力変換装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、直流電源に直列に第１，第２のフィルタコンデンサが接続され、該第１，第２のフィルタコンデンサそれぞれに第１，第２の変換器の直流側が接続され、前記第１，第２の変換器の交流側それぞれに第１，第２の交流リアクトルが接続され、前記第１，第２の交流リアクトルの出力それぞれに第１，第２の交流フィルタコンデンサ及びトランスの第１，第２の一次巻線が接続され、前記トランスの二次巻線に開閉手段を介して交流負荷が接続される電力変換器において、
前記第１の交流コンデンサのＵ相配線を２ターン、前記第２の交流コンデンサのＵ相配線を前記第１の交流コンデンサの配線とは逆方向へ１ターンそれぞれ貫通させた第１の変流器と、
前記第１の交流コンデンサのＷ相配線を２ターン、前記第２の交流コンデンサのＷ相配線を前記第１の交流コンデンサの配線とは逆方向へ１ターンそれぞれ貫通させた第２の変流器とを具備することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、変流器は正常時より減少した基本波ピーク電流を検出することができるので、たとえ交流コンデンサの静電容量が正常時より低下して基本波ピーク電流が低下したとしても、前記第１，第２の交流フィルタコンデンサの容量低下を検知でき、装置の運転停止等の保護動作を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態：請求項１に対応）
図１は、本発明の第１の実施形態の電力変換装置を示しており、図１０と同一部分には同一符号を付して、その説明は省略する。
【００１３】
本実施形態は、図１０の電力変換装置に、変流器９Ａ，９Ｂを設けた構成である。すなわち、変流器９Ａは、交流コンデンサ４ＡのＵ相配線が２ターン貫通され、交流コンデンサ４ＢのＵ相配線が交流コンデンサ４ＡのＵ相配線とは逆方向へ１ターン貫通されている。また変流器９Ｂは、交流コンデンサ４ＡのＷ相配線が２ターン貫通され、交流コンデンサ４ＢのＷ相配線が交流コンデンサ４ＡのＷ相配線とは逆方向へ１ターン貫通されている。
【００１４】
かかる構成において、変流器９Ａ，９Ｂの貫通配線は交流コンデンサ４Ａの配線を２ターン、交流コンデンサ４Ｂの配線を逆方向へ１ターンとなっているので、交流コンデンサ４Ａの基本波ピーク電流をＩａ、交流コンデンサ４Ｂの基本波ピーク電流をＩｂとすると、変流器９Ａ，９Ｂで検出される基本波ピーク電流Ｉは下記となる。
【００１５】
Ｉ＝２×Ｉａ−Ｉｂ
交流コンデンサ４Ａ，４Ｂの静電容量は正常時には同一であるので、
Ｉａ＝Ｉｂとなる。
【００１６】
Ｉ＝２×Ｉａ−Ｉａ＝Ｉａ
交流コンデンサ４Ａの静電容量がα％低下して基本波ピーク電流がα％低下したとすると、交流コンデンサ４Ａの基本波ピーク電流Ｉａ′は次のようになる。
【００１７】
Ｉａ′＝（１−α／１００）×Ｉａ
Ｉ＝２×（１−α／１００）×Ｉａ−Ｉａ＝（１−２×α／１００）×Ｉａ
よって、交流コンデンサ４Ａの静電容量がα％低下したとき、変流器９Ａ，９Ｂは、正常時より２×α％減少した基本波ピーク電流を検出することができる。
【００１８】
また、交流コンデンサ４Ｂの静電容量がα％低下して基本波ピーク電流がα％低下したとすると、交流コンデンサ４Ｂの基本波ピーク電流Ｉｂ′は次のようになる。
【００１９】
Ｉｂ′＝（１−α／１００）×Ｉａ
Ｉ＝２×Ｉａ−（１−α／１００）×Ｉａ＝（１＋α／１００）×Ｉａ
よって、交流コンデンサ４Ｂの静電容量がα％低下したとき、変流器９Ａ，９Ｂは、正常時よりα％増加した基本波ピーク電流を検出することができる。
【００２０】
さらに、交流コンデンサ４Ａ，４Ｂの静電容量が同時にα％低下して基本波ピーク電流がα％低下したとすると、交流コンデンサ４Ａ，４Ｂの基本波ピーク電流Ｉａ′，Ｉｂ′は次のようになる。
【００２１】
Ｉａ′＝（１−α／１００）×Ｉａ
Ｉｂ′＝（１−α／１００）×Ｉａ
Ｉ＝２×（１−α／１００）×Ｉａ−（１−α／１００）×Ｉａ
＝（１−α／１００）×Ｉａ
よって、交流コンデンサ４Ａ，４Ｂの静電容量が同時にα％低下したとき、変流器９Ａ，９Ｂは、正常時よりα％減少した基本波ピーク電流を検出することができる。
【００２２】
図２は、交流コンデンサ４Ａ，４Ｂの静電容量の減少率αと検出電流ピーク値の関係を示しており、本実施形態によれば、交流コンデンサ４Ａ，４Ｂの静電容量が正常時より低下して基本波ピーク電流が低下したとしても、変流器９Ａ，９Ｂは、正常時より減少した基本波ピーク電流を検出することが可能となり、該検出をもって保護動作を行うことができる。
【００２３】
（第２実施形態：請求項２に対応）
図３は、本発明の第２の実施形態の電力変換装置を示しており、図１，図１０と同一部分には同一符号を付して、その説明は省略する。
【００２４】
本実施形態は、図１の電力変換装置における変流器９Ａ，９Ｂを含む、保護回路を設けた構成である。
【００２５】
本実施形態の保護回路は、Ｖ相演算回路１０、絶対値変換回路１１、最大値検知回路１２、フィルタ演算回路１３、規定値１４及び比較回路１５と、ＤＣＰＴ１６、規定値１７及び比較回路１８と、投入指令１９及び反転回路２０と、検出器２１、出力電圧確立検知回路２２、規定時間２３及び計測回路２４と、アンド回路２５と、保護シーケンス回路２６とからなる。
【００２６】
ここに、変流器９Ａの出力および変流器９Ｂの出力は、Ｖ相演算回路１０および絶対値変換回路１１へ入力される。その出力は最大値検知回路１２へ入力され、その出力はフィルタ演算回路１３へ入力される。その出力は交流コンデンサ４Ａ，４Ｂの容量から決まる規定値１４と比較する比較回路１５へ入力される。規定値１４は、装置として許容可能な容量減少率αを求め、その時の検出電流ピーク値から決められる。また、規定値１４としては容量が減少した場合に検出電流ピーク値が増加したことを検知するセット値と、容量が減少した場合に検出電流ピーク値が減少したことを検知するセット値の２種類の値を有するが同じ値である必要は必ずしもない。
【００２７】
ＤＣフィルタコンデンサ電圧をＤＣＰＴ１６で検出し、その出力と規定値１７とを比較回路１８へ入力する。
【００２８】
トランス５の二次側に接続されている接触器７の投入指令１９を、反転回路２０で反転する。トランス５の二次電圧を検出器２１に入力され、その出力を出力電圧確立検知回路２２へ入力し、その出力は規定時間２３を計測する計測回路２４に入力される。
【００２９】
比較回路１５、比較回路１８、反転回路２０及び計測回路２４のすべての出力をアンド回路２５に入力し、このアンド回路２５の出力は保護シーケンス回路２６へ入力される。
【００３０】
上記の構成において、変流器９Ａ，９Ｂで検出されるＵ相およびＷ相電流からＶ相演算回路１０によりＶ相電流を演算して、三相分の電流を求める。これら三相電流は、絶対値変換回路１１により負側の電流検出値は反転されてすべて正側の値に変換される。絶対値変換回路１１の出力は最大値検知回路１２へ入力され、三相すべての中の最大値が出力される。ここに、交流コンデンサ４Ａ，４Ｂの静電容量が低下した場合には、電力変換装置の出力周波数の６倍の周波数成分が低下する。最大値検知回路１２の出力はフィルタ演算回路１３へ入力され、電力変換装置の出力周波数の６倍より高い周波数成分が除去される。フィルタ演算回路１３の出力は交流コンデンサ４Ａ，４Ｂの容量から決まる規定値１４と比較する比較回路１５へ入力される。規定値１４はフィルタ演算回路１３の出力が正常値より低下した場合の規定値および正常値より増加した場合の規定値の２種類を有する。交流コンデンサ４Ａ，４Ｂの静電容量が低下すると、規定値１４よりフィルタ演算回路１３の出力が低くまたは高くなり、比較回路１５の出力がＨレベルになる。
【００３１】
ＤＣフィルタコンデンサ電圧をＤＣＰＴ１６で検出し、規定値１７以上の場合、比較回路１８出力はＨレベルになる。
【００３２】
反転回路２０は、電力変換装置の出力が交流負荷８と接続される前に静電容量低下を検知するものであり、トランス５の二次側に接続されている接触器７が投入前に反転回路２０出力がＨレベルとなる。
【００３３】
電力変換装置の出力電圧が低い場合にも変流器９Ａ，９Ｂの検出電流が減少するが、その状態は正常である。したがって、二次電圧が整定後に静電容量が低下したことを検知するべく、トランス５の二次電圧を検出器２１で検出し、その出トランス５の二次電圧を検出器２１で検出し、この検出器２１の出力が整定したことを出力電圧確立検知回路２２で検知し、トランス５の二次電圧が確立後に規定時間２３が経過したことを計測回路２４で計測し、Ｈレベルとする。
【００３４】
比較回路１５、比較回路１８、反転回路２０、計測回路２４のすべての出力がＨレベルになると、アンド回路２５の出力はＨレベルになり、静電容量低下を検知し保護シーケンス回路２６により電力変換装置は保護停止する。
【００３５】
以上のように、本実施形態においては、３相の出力レベルが規定値以下に低下又は出力レベルが規定値以上に増加である事と、フィルタコンデンサ電圧が規定値以上である事と、出力電圧が発生後一定時間経過後である事と、投入前である事とが成立したことで、保護検知を行うことができる。
【００３６】
（第３実施形態：請求項３に対応）
図４は、本発明の第３の実施形態の電力変換装置を示しており、図１，図３，図１０と同一部分には同一符号を付して、その説明は省略する。
【００３７】
本実施形態は、図３の電力変換装置における変換部２Ａ，２Ｂの位相を３０度ずらし、トランス５Ａの二次側巻線６Ｃで合成したものである。
【００３８】
かかる構成において、変流器９Ａ，９Ｂの貫通配線は、交流コンデンサ４Ａの配線を２ターン、交流コンデンサ４Ｂの配線を逆方向へ１ターンとなっている。したがって、交流コンデンサ４Ａの基本波電流ピーク値をＩａ、交流コンデンサ４Ｂの基本波電流ピーク値をＩｂとすると、変流器９Ａ，９Ｂで検出される電流ｉは下記となる。
【００３９】
ｉ＝２×Ｉａ×ｓｉｎθ−Ｉｂ×ｓｉｎ（θ−３０）
交流コンデンサ４Ａ，４Ｂの静電容量は正常時には同一であるので、
Ｉａ＝Ｉｂとなる。
【００４０】
ｉ＝２×Ｉａ×ｓｉｎθ−Ｉａ×ｓｉｎ（θ−３０）
交流コンデンサ４Ａの静電容量がα％低下して電流がα％低下したとすると、交流コンデンサ４Ａの基本波ピーク電流ｉａ′は次のようになる。
【００４１】
ｉａ′＝（１−α／１００）×ｉａ
ｉ＝（１−α／１００）×２×Ｉａ×ｓｉｎθ−Ｉａ×ｓｉｎ（θ−３０）
よって、交流コンデンサ４Ａの静電容量が同時にα％低下したとき、変流器９Ａ，９Ｂは、正常時より（２×Ｉａ×α×ｓｉｎθ）％減少した基本波ピーク電流を検出することができる。
【００４２】
また、交流コンデンサ４Ｂの静電容量がα％低下して電流がα％低下したとすると、交流コンデンサ４Ｂの基本波ピーク電流ｉｂ′は次のようになる。
【００４３】
ｉｂ′＝（１−α／１００）×ｉｂ
ｉ＝２×Ｉａ×ｓｉｎθ−（１−α／１００）×Ｉａ×ｓｉｎ（θ−３０）
よって、交流コンデンサ４Ｂの静電容量が同時にα％低下したとき、変流器９Ａ，９Ｂは、正常時より（α×Ｉａ×ｓｉｎ（θ−３０））％増加した基本波ピーク電流を検出することができる。
【００４４】
さらに、交流コンデンサ４Ａ，４Ｂの静電容量がα％同時に低下して電流がα％低下したとすると、交流コンデンサ４Ａ，４Ｂの基本波ピーク電流ｉａ′，ｉｂ′は次のようになる。
【００４５】
ｉａ′＝（１−α／１００）×ｉａ
ｉｂ′＝（１−α／１００）×ｉｂ
ｉ＝２×（１−α／１００）×Ｉａ×ｓｉｎθ
−（１−α／１００）×Ｉａ×ｓｉｎ（θ−３０）
図５に減少率αと検出電流ピーク値の関係を示す。規定値１４は装置として許容可能な容量減少率αを求め、その時の検出電流ピーク値から決められる。しかし、規定値１４としては容量が減少した場合に検出電流ピーク値が増加したことを検知するセット値と、容量が減少した場合に検出電流ピーク値が減少したことを検知するセット値の２種類の値を有するが同じ値である必要は必ずしもない。
【００４６】
（第４実施形態：請求項４に対応）
図６は、本発明の第４の実施形態の電力変換装置を示しており、図１と同一部分には同一符号を付して、その説明は省略する。
【００４７】
本実施形態は、図６に示すように、変換部２Ａ，２Ｂ，２Ｃを有する電力変換装置において、第１の交流コンデンサ４ＡのＵ相配線を４ターン、第２の交流コンデンサ４ＢのＵ相配線を第１の交流コンデンサ４Ａとは逆方向へ２ターン、第３の交流コンデンサ４ＣのＵ相配線を第１の交流コンデンサ４Ａとは逆方向へ１ターンそれぞれ変流器９Ａに貫通させ、３つの交流コンデンサ４Ａ，４Ｂ，４ＣのＷ相配線を、Ｕ相配線と同様に別の変流器９Ｂに貫通させている。
【００４８】
また、図３における保護回路を備える。
【００４９】
かかる構成において、変流器９Ａ，９Ｂの貫通配線は交流コンデンサ４Ａの配線を４ターン、交流コンデンサ４Ｂの配線を逆方向へ２ターン、交流コンデンサ４Ｃの配線を逆方向へ１ターンとなっているので、交流コンデンサ４Ａの基本波ピーク電流をＩａ、交流コンデンサ４Ｂの基本波ピーク電流をＩｂ、交流コンデンサ４Ｃの基本波ピーク電流をＩｃとすると、変流器９Ａ，９Ｂで検出される電流Ｉは下記となる。
【００５０】
Ｉ＝４×Ｉａ−２×Ｉｂ−Ｉｃ
交流コンデンサ４Ａ，４Ｂ，４Ｃの静電容量は正常時には同一であるので、
Ｉａ＝Ｉｂ＝Ｉｃとなる。
【００５１】
Ｉ＝４×Ｉａ−２×Ｉａ−Ｉａ＝Ｉａ
交流コンデンサ４Ａの静電容量がα％低下して基本波ピーク電流がα％低下したとすると、交流コンデンサ４Ａの基本波ピーク電流Ｉａ′は次のようになる。
【００５２】
Ｉａ′＝（１−α／１００）×Ｉａ
Ｉ＝４×（１−α／１００）×Ｉａ−２×Ｉａ−Ｉａ
＝（１−４×α／１００）×Ｉａ
よって、交流コンデンサ４Ａの静電容量がα％低下したとき、変流器９Ａ，９Ｂは、正常時より４×α％減少した基本波ピーク電流を検出することができる。
【００５３】
また、交流コンデンサ４Ｂの静電容量がα％低下して基本波ピーク電流がα％低下したとすると、交流コンデンサ４Ｂの基本波ピーク電流Ｉｂ′は次のようになる。
【００５４】
Ｉｂ′＝（１−α／１００）×Ｉａ
Ｉ＝４×Ｉａ−２×（１−α／１００）×Ｉａ−Ｉａ
＝（１＋２×α／１００）×Ｉａ
よって、交流コンデンサ４Ｂの静電容量がα％低下したとき、変流器９Ａ，９Ｂは、正常時より２×α％増加した基本波ピーク電流を検出することができる。
【００５５】
さらに、交流コンデンサ４Ｃの静電容量がα％低下して基本波ピーク電流がα％低下したとすると、交流コンデンサ４Ｃの基本波ピーク電流Ｉｃ′は次のようになる。
【００５６】
Ｉｃ′＝（１−α／１００）×Ｉａ
Ｉ＝４×Ｉａ−２×Ｉａ−（１−α／１００）×Ｉａ
＝（１＋α／１００）×Ｉａ
よって、交流コンデンサ４Ｂの静電容量がα％低下したとき、変流器９Ａ，９Ｂは、正常時よりα％増加した基本波ピーク電流を検出することができる。
【００５７】
またさらに、交流コンデンサ４Ａ，４Ｂ，４Ｃの静電容量が同時にα％低下して基本波ピーク電流がα％低下したとすると、交流コンデンサ４Ａ，４Ｂ，４Ｃの基本波ピーク電流Ｉａ′，Ｉｂ′，Ｉｃ′は次のようになる。
【００５８】
ｉａ′＝（１−α／１００）×ｉａ
ｉｂ′＝（１−α／１００）×ｉｂ
ｉｃ′＝（１−α／１００）×ｉｃ
Ｉ＝４×（１−α／１００）×Ｉａ−２×（１−α／１００）×Ｉａ
−（１−α／１００）×Ｉａ
＝（１―α／１００）×Ｉａ
よって、交流コンデンサ４Ａ，４Ｂ，４Ｃの静電容量がα％低下したとき、変流器９Ａ，９Ｂは、正常時よりα％減少した基本波ピーク電流を検出することができる。
【００５９】
図７に減少率αと検出電流ピーク値の関係を示す。規定値１４は装置として許容可能な容量減少率αを求め、その時の検出電流ピーク値から決められる。しかし、規定値１４としては容量が減少した場合に検出電流ピーク値が増加したことを検知するセット値と、容量が減少した場合に検出電流ピーク値が減少したことを検知するセット値の２種類の値を有するが同じ値である必要は必ずしもない。
【００６０】
なお、図３における保護回路を備えることで、交流コンデンサ４Ａ，４Ｂ，４Ｃの静電容量低下を検知して、電力変換装置を停止する等の保護動作を行うことができる。
【００６１】
（第５実施形態：請求項５に対応）
図８は、本発明の第５の実施形態の電力変換装置を示しており、図３と同一部分には同一符号を付して、その説明は省略する。
【００６２】
本実施形態は、図８に示すように、変流器９Ａ，９Ｂの出力ラインに、ローパスフィルタ２７Ａ，２７Ｂを挿入し、該ローパスフィルタ２７Ａ，２７Ｂの出力をＶ相演算回路１０および絶対値変換回路１１に入力する構成としている。絶対値変換回路１１の出力は、最大値検知回路１２へ入力され、その出力はフィルタ演算回路１３へ入力される。また、ＤＣＰＴ１６、規定値１７及び比較回路１８は削除している。
【００６３】
この構成によれば、変流器９Ａ，９Ｂの出力に含まれる変換部２Ａ，２Ｂのスイッチング周波数成分をローパスフィルタ２７により除去することができる。よって、高調波成分が除去された出力が最大値検知回路１２へ入力されるので、基本波分の三相全波整流された波形が出力される。ＤＣフィルタコンデンサ１Ａ，１Ｂの電圧の変動により、変換部２Ａ，２Ｂの位相が変化し、これにより高調波成分が変動しても、最大値検知回路１２の出力レベルの変動がなくなる。したがって、ＤＣフィルタコンデンサ電圧の規定値１７による比較回路１８が無くても、交流コンデンサ４Ａ，４Ｂの静電容量低下を検知することができ、電力変換装置を停止する等の保護動作を行うことができる。
【００６４】
（第６実施形態：請求項６に対応）
図９は、本発明の第６の実施形態の電力変換装置を示しており、図３と同一部分には同一符号を付して、その説明は省略する。
【００６５】
図９に示すように、本実施形態では、図３における接触器７の投入指令の反転回路２０を削除し、またＤＣＰＴ１６、規定値１７及び比較回路１８は削除している。
【００６６】
この構成によれば、交流コンデンサ４Ａ，４Ｂの容量低下が発生して、その低下検知レベルに達しても交流負荷８に対して悪影響がない場合又は接触器７がないシステムの場合に、接触器７の投入指令後でも容量低下検知をすることが可能となる。また、この条件は、ＤＣフィルタコンデンサ電圧の変動が少ないシステムの場合には不要である。
【００６７】
なお、本願発明は、上記各実施形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合、組み合わされた効果が得られる。さらに、上記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が省略されることで発明が抽出された場合には、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、交流フィルタコンデンサの容量低下量が少ない段階で当該容量低下を検知することが可能な電力変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電力変換装置の第１実施形態を示す構成図。
【図２】同実施形態における容量減少率と検出電流ピーク値の関係を示す図。
【図３】本発明に係る電力変換装置の第２実施形態を示す構成図。
【図４】本発明に係る電力変換装置の第３実施形態を示す構成図。
【図５】同実施形態における容量減少率と検出電流ピーク値の関係を示す図。
【図６】本発明に係る電力変換装置の第４実施形態を示す構成図。
【図７】同実施形態における容量減少率と検出電流ピーク値の関係を示す図。
【図８】本発明に係る電力変換装置の第５実施形態を示す構成図。
【図９】本発明に係る電力変換装置の第６実施形態を示す構成図。
【図１０】従来の電力変換装置の一例を示す構成図。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ…ＤＣフィルタコンデンサ、２Ａ，２Ｂ…変換部、３Ａ，３Ｂ…交流リアクトル、４Ａ，４Ｂ…交流コンデンサ、５…トランス、６Ａ，６Ｂ…トランス５の一次巻線、６Ｃ…トランス５の二次巻線、７…接触器、８…交流負荷、９Ａ，９Ｂ…変流器、１０…Ｖ相演算回路、１１…絶対値変換回路、１２…最大値検知回路、１３…フィルタ回路、１４…規定値、１５…比較回路、１６…ＤＣＰＴ、１７…規定値、１８…比較回路、１９…接触器投入指令、２０…反転回路、２１…検出器、２２…出力電圧確立検知回路、２３…規定時間、２４…計測回路、２５…アンド回路、２６…保護シーケンス回路、２７Ａ，２７Ｂ…ローパスフィルタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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