(57)【要約】【課題】インバータ回路を有する電力変換装置のコストを抑える。【解決手段】電力変換装置は、交流電源（92;292）からの交流を整流して直流に変換し、出力するコンバータ回路（12;212）と、上記コンバータ回路（12;212）から出力された直流を交流に変換して出力するインバータ回路（30）と、上記コンバータ回路（12;212）の出力ノード間に接続されたコンデンサ（24）と、上記インバータ回路（30）の複数の出力ノードに接続された保護回路（50;250;350）とを有する。上記保護回路（50;250;350）は、上記インバータ回路（30）によって駆動されるモータ（94）から回生された電力を消費する素子（56;356）を有する。【選択図】図１
2016127677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源（92;292）からの交流を整流して直流に変換し、出力するコンバータ回路（12;212）と、
上記コンバータ回路（12;212）から出力された直流を交流に変換して出力するインバータ回路（30）と、
上記コンバータ回路（12;212）の出力ノード間に接続されたコンデンサ（24）と、
上記インバータ回路（30）の複数の出力ノードに接続された保護回路（50;250;350）とを備え、
上記インバータ回路（30）は、複数のレグ（32U,32V,32W）を有し、
上記複数のレグ（32U,32V,32W）は、それぞれ、
上アームのスイッチング回路（34）と、
上記上アームのスイッチング回路（34）に直列に接続された下アームのスイッチング回路（36）とを有し、かつ、
上記上アームのスイッチング回路（34）と上記下アームのスイッチング回路（36）との間の出力ノードから相電流を出力し、
上記各スイッチング回路（34,36）は、スイッチング素子と、これに逆並列に接続されたダイオードとを有し、
上記保護回路（50;250;350）は、上記インバータ回路（30）によって駆動されるモータ（94）から回生された電力を消費する素子（56;356）を有する
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記電力を消費する素子（56）に、上記モータ（94）の最大誘起電圧以上、かつ、上記スイッチング素子の耐圧以下の電圧が与えられたときに、上記電力を消費する素子（56）に実質的に電流が流れる
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
請求項２において、
上記電力を消費する素子（56）に実質的に電流が流れるときには、上記モータ（94）から回生された電流は、全て上記保護回路（50;250;350）に流れる
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
請求項１において、
上記電力を消費する素子（56）は、バリスタ又はツェナーダイオードである
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項５】
請求項１において、
上記電力を消費する素子（56）は、上記インバータ回路（30）の出力ノード間に接続されている
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項６】
請求項１において、
上記保護回路（50）は、上記インバータ回路（30）の複数の出力ノードに接続された整流回路（52）を更に有し、
上記電力を消費する素子（56）は、上記整流回路（52）の出力ノード間に接続されている
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項７】
請求項１において、
上記保護回路（350）は、
上記インバータ回路（30）の複数の出力ノードに接続された整流回路（52）と、
上記整流回路（52）の出力ノード間に、上記電力を消費する素子（356）に直列に接続されたスイッチ（58）とを更に有し、
上記電力を消費する素子（356）は、抵抗である
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項８】
請求項７において、
上記電力を消費する素子（356）は、上記スイッチ（58）が導通したときに上記モータ（94）に流れる電流によって上記モータ（94）が減磁しないような抵抗値を有する
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項９】
請求項１において、
上記コンバータ回路（12;212）の出力電圧は、上記交流電源（92;292）の電圧に応じて脈動する
ことを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、スイッチング素子を用いた電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インバータによって駆動されるモータがよく用いられている。モータのような誘導性負荷が動作を停止するときには、負荷にエネルギーが蓄積されているので、回生電流がインバータに流れる。回生電流は、インバータに直流を供給する直流リンクに流れ込む。直流リンクには平滑コンデンサが接続されており、回生電流が流れ込むことにより、直流リンクの電圧が上昇する。平滑コンデンサの容量が比較的小さい場合には、直流リンクの電圧が大きく上昇し、その結果、インバータのスイッチング素子が壊れてしまうことがある。
【０００３】
例えば特許文献１には、ダイオード、抵抗、及びコンデンサが直列に接続された回路を直流リンクに付加し、見かけ上のキャパシタンスを増大させることによって直流リンクの過電圧を防ぐ回路が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０２０８３６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の回路では、回生動作時には、インバータの還流ダイオードに回生電流が流れる。このとき、この環流ダイオードの電圧は小さく、この環流ダイオードが属するレグのもう一方のアームのスイッチング素子にかかる電圧は、直流リンクの電圧にほぼ等しくなる。このため、スイッチング素子として、耐圧が十分に高い素子を用いる必要がある。しかし、耐圧が高いスイッチング素子は、コストが高いという問題がある。
【０００６】
本発明は、インバータ回路を有する電力変換装置のコストを抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示による第１の電力変換装置は、交流電源（92;292）からの交流を整流して直流に変換し、出力するコンバータ回路（12;212）と、上記コンバータ回路（12;212）から出力された直流を交流に変換して出力するインバータ回路（30）と、上記コンバータ回路（12;212）の出力ノード間に接続されたコンデンサ（24）と、上記インバータ回路（30）の複数の出力ノードに接続された保護回路（50;250;350）とを有する。上記インバータ回路（30）は、複数のレグ（32U,32V,32W）を有する。上記複数のレグ（32U,32V,32W）は、それぞれ、上アームのスイッチング回路（34）と、上記上アームのスイッチング回路（34）に直列に接続された下アームのスイッチング回路（36）とを有し、かつ、上記上アームのスイッチング回路（34）と上記下アームのスイッチング回路（36）との間の出力ノードから相電流を出力する。上記各スイッチング回路（34,36）は、スイッチング素子と、これに逆並列に接続されたダイオードとを有する。上記保護回路（50;250;350）は、上記インバータ回路（30）によって駆動されるモータ（94）から回生された電力を消費する素子（56;356）を有する。
【０００８】
これによると、保護回路（50;250;350）は、モータ（94）から回生された電力を消費する素子（56;356）を有する。素子（56;356）が回生電力を消費することにより、スイッチング回路（34,36）のダイオードに流れる回生電流を抑えることができる。コンデンサ（24）の電圧にほぼ等しい電圧が１つのスイッチング素子にかかることを防ぐことができるので、比較的耐圧の低いスイッチング素子を用いることができる。
【０００９】
本開示による第２の電力変換装置では、第１の電力変換装置において、上記電力を消費する素子（56）に、上記モータ（94）の最大誘起電圧以上、かつ、上記スイッチング素子の耐圧以下の電圧が与えられたときに、上記電力を消費する素子（56）には実質的に電流が流れる。
【００１０】
これによると、モータ（94）の回生時等に、スイッチング素子にその耐圧を超える電圧がかからないようにすることができる。
【００１１】
本開示による第３の電力変換装置では、第２の電力変換装置において、上記電力を消費する素子（56）に実質的に電流が流れるときには、上記モータ（94）から回生された電流は、全て上記保護回路（50;250;350）に流れる。
【００１２】
これによると、電力を消費する素子（56）に実質的に電流が流れるときには、モータ（94）から回生された電流が全て保護回路（50;250;350）に流れるので、回生電流がインバータ回路（30）の入力側に流れないようにすることができる。
【００１３】
本開示による第４の電力変換装置では、第１の電力変換装置において、上記電力を消費する素子（56）は、バリスタ又はツェナーダイオードである。
【００１４】
これによると、特に制御をすることなく、回生された電力を消費することができる。
【００１５】
本開示による第５の電力変換装置では、第１の電力変換装置において、上記電力を消費する素子（56）は、上記インバータ回路（30）の出力ノード間に接続されている。
【００１６】
これによると、電力を消費する素子（56）に直接、回生電流を流入させ、回生された電力を消費させることができる。他の素子を必要としないので、回路構成を簡単にすることができる。
【００１７】
本開示による第６の電力変換装置では、第１の電力変換装置において、上記保護回路（50）は、上記インバータ回路（30）の複数の出力ノードに接続された整流回路（52）を更に有し、上記電力を消費する素子（56）は、上記整流回路（52）の出力ノード間に接続されている。
【００１８】
これによると、電力を消費する素子（56）が整流回路（52）の出力ノード間に接続されるので、電力を消費する素子（56）の数が１つでよい。
【００１９】
本開示による第７の電力変換装置では、第１の電力変換装置において、上記保護回路（350）は、上記インバータ回路（30）の複数の出力ノードに接続された整流回路（52）と、上記整流回路（52）の出力ノード間に、上記電力を消費する素子（356）に直列に接続されたスイッチ（58）とを更に有する。上記電力を消費する素子（356）は、抵抗である。
【００２０】
これによると、電力を消費する素子として抵抗が用いられるので、低コスト化を図ることができる。
【００２１】
本開示による第８の電力変換装置では、第７の電力変換装置において、上記電力を消費する素子（356）は、上記スイッチ（58）が導通したときに上記モータ（94）に流れる電流によって上記モータ（94）が減磁しないような抵抗値を有する。
【００２２】
これによると、電力を消費する素子（356）が、モータ（94）が減磁しないような抵抗値を有するので、回生電力を消費することによってモータ（94）が減磁することを避けることができる。
【００２３】
本開示による第９電力変換装置では、第１の電力変換装置において、上記コンバータ回路（12;212）の出力電圧は、上記交流電源（92;292）の電圧に応じて脈動する。
【００２４】
これによると、コンデンサ（24）として、比較的小容量のものを用いることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本開示の電力変換装置によれば、比較的耐圧の低いスイッチング素子を用いることができるので、インバータ回路を有する電力変換装置のコストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る電力変換装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１の電力変換装置が保護回路を有しないと仮定した場合において、モータからの回生電流の例を示す回路図である。
【図３】図３は、回転しているモータが異常停止する場合における、直流リンクの電圧及びモータの線間電圧の例を示すグラフである。
【図４】図４は、図３においてモータの線間電圧が最大となる時点付近を拡大して示すグラフである。
【図５】図５は、図４に示された直流リンクの電圧のみを示すグラフである。
【図６】図６は、図４に示されたモータのＵ相とＶ相との間の線間電圧のみを示すグラフである。
【図７】図７は、図４に示されたモータのＶ相とＷ相との間の線間電圧のみを示すグラフである。
【図８】図８は、図４に示されたモータのＷ相とＵ相との間の線間電圧のみを示すグラフである。
【図９】図９は、他の電力変換装置の構成例を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、ツェナーダイオード回路の例を示す回路図である。
【図１１】図１１は、更に他の電力変換装置の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図面において下２桁が同じ参照番号で示された構成要素は、互いに対応しており、同一の又は類似の構成要素である。
【００２８】
図１は、本発明の実施形態に係る電力変換装置の構成例を示すブロック図である。図１の電力変換装置（100）は、コンバータ回路（12）と、コンデンサ（24）と、インバータ回路（30）と、保護回路（50）と、駆動信号生成部（60）とを有する。電力変換装置（100）は、交流電源（92）から供給された交流電力を三相の交流電力に変換してモータ（94）を駆動する。モータ（94）としては、例えばＩＰＭ（interior permanent magnet）モータが採用される。モータ（94）は、例えば、空気調和装置の圧縮機を駆動する。
【００２９】
コンバータ回路（12）は、６個のダイオード（14）を有している。コンバータ回路（12）は、交流電源（92）からの３相交流を全波整流して直流に変換し、出力する。コンデンサ（24）は、コンバータ回路（12）の出力ノード（N1,N2）の間に接続されている。コンバータ回路（12）の出力ノード（N1,N2）は、直流リンクと呼ばれる。
【００３０】
コンデンサ（24）は、インバータ回路（30）のスイッチング素子（後述）がスイッチング動作する際に生じるリプル電圧（電圧変動）を平滑化可能な静電容量を有している。しかし、コンデンサ（24）は、比較的小容量しか有しておらず、交流電源（92）の瞬時電圧に応じて生ずる電圧変動を十分に平滑化するような容量は有していない。つまり、コンバータ回路（12）の出力電圧（Vdc）は、交流電源（92）の電圧に応じて脈動する。インバータ回路（30）の入力電圧及びコンデンサ（24）の電圧（Vdc）の脈動成分の周波数は、交流電源（92）の周波数の整数倍（ここでは６倍）である。電圧（Vdc）は、例えば、電圧（Vdc）の最大値が最少値の1.1倍以上となるように脈動する。
【００３１】
インバータ回路（30）は、コンバータ回路（12）から出力された直流を、駆動信号（DS）に基づいて交流に変換してモータ（94）に出力する。インバータ回路（30）は、並列に接続された複数のレグ（32U,32V,32W）を有している。Ｕ相のレグ（32U）は、上アームのスイッチング回路（34）と、上アームのスイッチング回路（34）に直列に接続された下アームのスイッチング回路（36）とを有する。レグ（32U）は、上アームのスイッチング回路（34）と下アームのスイッチング回路（36）とが接続された出力ノード（NU）からモータ（94）に相電流（IU）を出力する。
【００３２】
上アームのスイッチング回路（34）は、スイッチング素子としてのトランジスタと、これに逆並列に接続されたダイオードとを有する。このトランジスタは、例えばＩＧＢＴ（insulated gate bipolar transistor）であり、駆動信号（DS）に含まれる、このスイッチング回路（34）に対応する信号によって駆動される。下アームのスイッチング回路（36）も、上アームのスイッチング回路（34）と同様に構成されている。下アームのスイッチング回路（36）のトランジスタは、駆動信号（DS）に含まれる、このスイッチング回路（36）に対応する信号によって駆動される。
【００３３】
Ｖ相のレグ（32V）及びＷ相のレグ（32W）も、Ｕ相のレグ（32U）と同様に構成されている。レグ（32V）は、その出力ノード（NV）からモータ（94）に相電流（IV）を出力する。レグ（32W）は、その出力ノード（NW）からモータ（94）に相電流（IW）を出力する。
【００３４】
保護回路（50）は、整流回路（52）と、モータ（94）から回生された電力を消費する素子としてのバリスタ（56）とを有する。整流回路（52）は、インバータ回路（30）の出力ノード（NU,NV,NW）に接続され、６個のダイオード（54）を有している。整流回路（52）は、モータ（94）から回生された３相交流を全波整流して直流に変換し、バリスタ（56）に出力する。バリスタ（56）は、整流回路（52）の出力ノード間に接続されている。
【００３５】
整流回路（52）の出力電圧が所定値より低いときには、バリスタ（56）には電流がほとんど流れない。つまり、モータ（94）を通常に運転しているときには、バリスタ（56）には電流がほとんど流れず、保護回路（50）は、モータ（94）の運転にほとんど影響を与えない。整流回路（52）の出力電圧が所定値を超えると、バリスタ（56）には整流回路（52）から出力された直流が実質的に流れるようになり、モータ（94）から回生された電力がバリスタ（56）で消費される。整流回路（52）の出力電圧が例えば５１０Ｖを超えると、電流が実質的に流れるように、バリスタ（56）の特性が設定されている。例えば、バリスタ（56）の電圧が５１０Ｖのときに、バリスタ（56）に１ｍＡの電流が流れるようにする。
【００３６】
なお、バリスタ（56）に、モータ（94）の最大誘起電圧以上、かつ、インバータ回路（30）を構成するスイッチング素子であるトランジスタの耐圧以下の電圧が与えられたときに、バリスタ（56）に実質的に電流が流れるようにしてもよい。
【００３７】
駆動信号生成部（60）には、速度指令値（ωref）、モータ（94）のＵ相、Ｖ相、及びＷ相の相電流の検出値（iu,iv,iw）、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の相電圧（Vu,Vv,Vw）、並びに、コンデンサ（24）の電圧、すなわち、直流リンクの電圧（Vdc）が入力される。駆動信号生成部（60）は、速度指令値（ωref）、相電流検出値（iu,iv,iw）、相電圧（Vu,Vv,Vw）及び電圧（Vdc）に基づいて、インバータ回路（30）を駆動するための駆動信号（DS）を生成し、インバータ回路（30）に出力する。
【００３８】
駆動信号（DS）は、Ｕ相のスイッチング回路（34,36）をそれぞれ制御する信号を含んでいる。駆動信号（DS）は、同様に、Ｖ相のスイッチング回路（34,36）をそれぞれ制御する信号及びＷ相のスイッチング回路（34,36）をそれぞれ制御する信号も含んでいる。Ｖ相用の各信号は、対応するＵ相用の信号より、位相が例えば１２０度（電気角）遅れている。Ｗ相用の各信号は、対応するＵ相用の信号より、位相が例えば２４０度（電気角）遅れている。
【００３９】
図２は、図１の電力変換装置（100）が保護回路（50）を有しないと仮定した場合において、モータ（94）からの回生電流の例を示す回路図である。図２では、インバータ回路（30）のＵ相のレグ（32U）についてのみ示されている。
【００４０】
インバータ回路（30）が回転中のモータ（94）の駆動を停止すると、モータ（94）は回生動作を始める。例えばある期間においては、モータ（94）は回生電流（Ir）をノード（NU）に向けて出力する。スイッチング回路（34及び36）のトランジスタはオンにならないので、この回生電流（Ir）は、スイッチング回路（34）のダイオードを経由してノード（N1）に流入する。このとき、このダイオードにかかる電圧は非常に小さいので、ノード（N1）とノード（N2）との間の電圧、つまり直流リンクの電圧と、スイッチング回路（36）のトランジスタにかかる電圧とが、ほぼ等しくなる。同様に、インバータ回路（30）の他のトランジスタについても、トランジスタにかかる電圧と直流リンクの電圧とがほぼ等しくなる期間がある。
【００４１】
このように、１つのトランジスタに直流リンクの電圧にほぼ等しい電圧がかかることから、インバータ回路（30）の各トランジスタの耐圧は、直流リンクの電圧より高くなければならない。交流電源（92）の電圧が何らかの原因で異常に上昇する可能性を考えると、各トランジスタの耐圧を更に高くする必要がある。
【００４２】
図１の電力変換装置（100）では、保護回路（50）に回生電流（Ir）が流れ、バリスタ（56）が回生電力を消費するように構成されているので、スイッチング回路（34,36）のダイオードに流れる回生電流（Ir）を抑えることができ、コンデンサ（24）の電圧（Vdc）の上昇を抑えることもできる。この場合、直流リンクの電圧は、スイッチング回路（34）のトランジスタとスイッチング回路（36）のトランジスタとの直列回路にかかる。直列に接続された２つのトランジスタに直流リンクの電圧がかかるので、１つのトランジスタに直流リンクの電圧がかかる場合に比べて、トランジスタの耐圧を低くすることができる。回生電流（Ir）が全て保護回路（50）に流れるようにしてもよい。
【００４３】
図３は、回転しているモータ（94）が異常停止する場合における、直流リンクの電圧（vdc）及びモータ（94）の線間電圧（V_uv,V_vw,V_wu）の例を示すグラフである。図４は、図３においてモータ（94）の線間電圧（V_uv,V_vw,V_wu）が最大となる時点付近を拡大して示すグラフである。
【００４４】
図５は、図４に示された直流リンクの電圧（vdc）のみを示すグラフである。図６は、図４に示されたモータ（94）のＵ相とＶ相との間の線間電圧（V_uv）のみを示すグラフである。図７は、図４に示されたモータ（94）のＶ相とＷ相との間の線間電圧（V_vw）のみを示すグラフである。図８は、図４に示されたモータ（94）のＷ相とＵ相との間の線間電圧（V_wu）のみを示すグラフである。図３〜図８は、シミュレーションによって得られた結果の例を示している。
【００４５】
図３〜図８を参照して、モータ（94）に異常が発生し、モータ（94）が回生動作をする場合における電力変換装置（100）の動作について説明する。回転しているモータ（94）に異常が生じてモータ（94）が回生動作を始めると、３００Ｖ程度であった線間電圧（V_uv,V_vw,V_wu）が上昇を始める。時刻Ｔ１１において、駆動信号生成部（60）は、直流リンクの電圧（vdc）が所定の閾値（ここでは５００Ｖ）に達したことを検出する。駆動信号生成部（60）は、過電圧異常であると判断し、インバータ回路（30）の動作を停止させる。保護回路（50）のバリスタ（56）にかかる電圧は、直流リンクの電圧（vdc）とほぼ等しい。これらの電圧は、その後も上昇を続ける。このとき、バリスタ（56）には、実質的には電流が流れていない。
【００４６】
時刻Ｔ１２において、バリスタ（56）にかかる電圧が例えば５１０Ｖに達すると、バリスタ（56）に実質的に電流が流れ始める。回生電流はバリスタ（56）に流れるので、回生電流が各相のスイッチング回路（34,36）のダイオードを流れず、直流リンクの電圧（vdc）は上昇しない。時刻Ｔ１３において、エネルギーの回生が終了し、回生電流が発生しなくなる。
【００４７】
このように、時刻Ｔ１２から時刻Ｔ１３までの期間Ｐ１において、保護回路（50）が有効に動作する。期間Ｐ１においては、モータ（94）から回生された電流が全て保護回路（50）に流れる。回生電流が各相のスイッチング回路（34,36）のダイオードを流れないので、インバータ回路（30）において直列に接続された２つのトランジスタに直流リンクの電圧（vdc）がかかる。このため、保護回路（50）を有さず、１つのトランジスタに直流リンクの電圧がかかる場合に比べて、トランジスタの耐圧を低くすることができる。したがって、インバータ回路（30）及び電力変換装置（100）のコストを低くすることができる。
【００４８】
モータ（94）を停止させる過程において、モータ（94）に流れる電流が大きすぎると、モータ（94）の永久磁石が減磁することがあるという問題がある。しかし、バリスタ（56）は電流が流れるときにおいてもある程度の大きさの抵抗値を有しているので、モータ（94）の電流が大きくなり過ぎない。また、バリスタ（56）に電流が流れると、時間の経過とともにその電流の大きさが小さくなっていく。したがって、電力変換装置（100）によると、モータ（94）を停止させる過程において、モータ（94）の減磁は問題にならない。
【００４９】
なお、図１の電力変換装置（100）において、バリスタ（56）に代えてツェナーダイオードを用いるようにしてもよい。
【００５０】
図９は、他の電力変換装置（200）の構成例を示すブロック図である。図９の電力変換装置（200）は、コンバータ回路（12）及び保護回路（50）に代えてコンバータ回路（212）及び保護回路（250）を有する点の他は、図１の電力変換装置（100）と同様に構成されている。
【００５１】
コンバータ回路（212）は、４個のダイオード（14）を有している。コンバータ回路（12）は、交流電源（292）からの単相交流を全波整流して直流に変換し、出力する。コンデンサ（24）は、コンバータ回路（212）の出力ノード（N1,N2）の間に接続されている。
【００５２】
コンバータ回路（212）の出力電圧は、交流電源（292）の電圧に応じて脈動する。コンバータ回路（212）の出力電圧、すなわち、コンデンサ（24）の電圧（Vdc）は、例えば、最大値が最小値の２倍以上となるように大きく脈動する。
【００５３】
保護回路（250）は、モータ（94）から回生された電力を消費する素子としての３個のバリスタ（56）を有する。これらのバリスタ（56）のうち、１つはインバータ回路（30）の出力ノード（NU）と出力ノード（NV）との間に接続されている。他の１つは、インバータ回路（30）の出力ノード（NV）と出力ノード（NW）との間に接続されている。他の１つは、インバータ回路（30）の出力ノード（NW）と出力ノード（NU）との間に接続されている。
【００５４】
各バリスタ（56）には、それぞれに対応する線間電圧（V_uv,V_vw,V_wu）が低いときには、電流がほとんど流れない。それぞれに対応する線間電圧（V_uv,V_vw,V_wu）が所定値を超えると、各バリスタ（56）にはモータ（94）の回生電流が実質的に流れるようになり、モータ（94）から回生された電力が消費される。線間電圧（V_uv,V_vw,V_wu）が例えば５１０Ｖを超えると、電流が実質的に流れるように、バリスタ（56）の特性が設定されている。その他の点については、図１の電力変換装置（100）と同様であるので説明を省略する。
【００５５】
図９の電力変換装置（200）によると、バリスタ（56）に直接、回生電流を流入させ、回生された電力を消費させることができる。他の素子を必要としないので、回路構成を簡単にすることができる。
【００５６】
図１０は、ツェナーダイオード回路の例を示す回路図である。図１０のツェナーダイオード回路は、互いに逆向きに直列に接続された２個のツェナーダイオードを有している。このツェナーダイオード回路は、バリスタ（56）と類似の特性を有する。そこで、図９の電力変換装置（200）において、各バリスタ（56）に代えて図１０の回路を用いるようにしてもよい。
【００５７】
図１１は、更に他の電力変換装置（300）の構成例を示すブロック図である。図１１の電力変換装置（300）は、コンバータ回路（12）、保護回路（50）及び駆動信号生成部（60）に代えてコンバータ回路（212）、保護回路（350）及び駆動信号生成部（360）を有する点の他は、図１の電力変換装置（100）と同様に構成されている。
【００５８】
保護回路（350）は、整流回路（52）と、モータ（94）から回生された電力を消費する素子としての抵抗（356）と、スイッチ（58）とを有する。整流回路（52）は、インバータ回路（30）の出力ノード（NU,NV,NW）に接続されている。整流回路（52）は、モータ（94）から回生された３相交流を全波整流して直流に変換し、出力する。整流回路（52）の出力ノード間には、抵抗（356）とスイッチ（58）とが直列に接続されている。通常動作時にはスイッチ（58）はオフになっている。
【００５９】
駆動信号生成部（360）は、直流リンクの電圧（Vdc）が所定の閾値に達すると、スイッチ（58）をオンにする。図１の電力変換装置（100）と同様に、過電圧異常であると判断したときに、駆動信号生成部（360）がスイッチ（58）をオンにしてもよい。すると、抵抗（356）に電流が流れる。回生電流は抵抗（356）に流れるので、回生電流が各相のスイッチング回路（34,36）のダイオードを流れず、直流リンクの電圧（vdc）は上昇しない。
【００６０】
その後、駆動信号生成部（360）は、スイッチ（58）をオンにしてから所定時間経過後に、スイッチ（58）をオフにする。所定時間は、抵抗（356）の電流が十分に小さくなるまでに要する時間である。また、駆動信号生成部（360）は、抵抗（356）の電圧を測定し、抵抗（356）の電流が十分に小さくなったときに、スイッチ（58）をオフにするようにしてもよい。
【００６１】
図１１の電力変換装置（300）においても、モータ（94）を停止させる過程において、モータ（94）に流れる電流が大きすぎると、モータ（94）の永久磁石が減磁する可能性がある。そこで、スイッチ（58）が導通したときにモータ（94）に流れる電流によってモータ（94）が減磁しないような抵抗値を、抵抗（356）が有するようにする。その他の点については、図１の電力変換装置（100）と同様であるので説明を省略する。
【００６２】
図１１の電力変換装置（300）によると、電力を消費する素子として抵抗が用いられるので、低コスト化を図ることができる。抵抗（356）が、モータ（94）が減磁しないような抵抗値を有するので、回生電力を消費することによってモータ（94）が減磁することを避けることができる。
【００６３】
なお、図１の電力変換装置（100）において、コンバータ回路（12）に代えてコンバータ回路（212）を用いてもよい。この場合、コンバータ回路（212）を交流電源（292）に接続する。また、図９及び図１１の電力変換装置（200,300）において、コンバータ回路（212）に代えてコンバータ回路（12）を用いてもよい。この場合、コンバータ回路（12）を交流電源（92）に接続する。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上説明したように、本発明は、電力変換装置等について有用である。
【符号の説明】
【００６５】
12,212  コンバータ回路
24  コンデンサ
30  インバータ回路
32U,32V,32W  レグ
34,36  スイッチング回路
50,250,350  保護回路
52  整流回路
56  バリスタ（電力を消費する素子）
58  スイッチ
356  抵抗（電力を消費する素子）
【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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【図１１】
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