(57)【要約】      （修正有）【課題】鉄道車両の走行風を利用して冷却を行う走行風冷却方式の電力変換装置において、冷却性能を向上しつつ、装置の小型化及び軽量化を提供する。【解決手段】単相交流架線に接続する主変圧器と、前記主変圧器から供給される単相交流電力を直流電力に変換する第１の電力変換素子群６ａ、６ｂと、直流電力を交流電力に変換して交流電動機を駆動する第２の電力変換素子群７ａ、７ｂと、第１の電力変換素子群の一部と第２の電力変換素子群の一部が放熱部５ａを有する第１の冷却体上に設けられた第１のパワーユニット３ａと、第１の電力変換素子群の残りの一部と第２の電力変換素子群の残りの一部が放熱部５ｂを有する第２の冷却体上に設けられた第２のパワーユニット３ｂとから構成される。第１のパワーユニットは鉄道車両の一方の側面側に寄せて配置され、第２のパワーユニットは鉄道車両の他方の側面側に寄せて配置される。【選択図】図１Ａ
2017200305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単相交流架線に接続する主変圧器と、
前記主変圧器から供給される単相交流電力を直流電力に変換する第１の電力変換素子群と、
前記直流電力を交流電力に変換して交流電動機を駆動する第２の電力変換素子群と、を備えた鉄道車両の電力変換装置であって、
前記電力変換装置は、前記第１の電力変換素子群の一部と前記第２の電力変換素子群の一部が放熱部を有する第１の冷却体上に設けられた第１のパワーユニットと、
前記第１の電力変換素子群の残りの一部と前記第２の電力変換素子群の残りの一部が放熱部を有する第２の冷却体上に設けられた第２のパワーユニットとから構成され、
前記第１のパワーユニットは前記鉄道車両の一方の側面側に寄せて配置され、
前記第２のパワーユニットは前記鉄道車両の他方の側面側に寄せて配置されることを特徴とする鉄道車両の電力変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の鉄道車両の電力変換装置であって、
前記第１の冷却体の放熱部および前記第２の冷却体の放熱部は、前記鉄道車両の両側面側に突出して配置され、
前記鉄道車両の走行に伴い生じる走行風により、前記第１の冷却体および前記第２の冷却体が冷却されることを特徴とする鉄道車両の電力変換装置。
【請求項３】
請求項１に記載の鉄道車両の電力変換装置であって、
前記第１の冷却体の放熱部および前記第２の冷却体の放熱部は、前記鉄道車両の底面側に突出して配置され、
前記鉄道車両の走行に伴い生じる走行風により、前記第１の冷却体および前記第２の冷却体が冷却されることを特徴とする鉄道車両の電力変換装置。
【請求項４】
請求項１に記載の鉄道車両の電力変換装置であって、
前記第２のパワーユニットの第２の電力変換素子群は、直流負荷への電力供給を制御するチョッパ回路を備えることを特徴とする鉄道車両の電力変換装置。
【請求項５】
請求項１に記載の鉄道車両の電力変換装置であって、
前記第２の電力変換素子群は、前記鉄道車両の交流電動機を駆動する三相回路で構成され、
前記三相回路の第１相および第２相は、前記第１のパワーユニットの第２の電力変換素子群であり、
前記三相回路の第３相は、前記第２のパワーユニットの第２の電力変換素子群であることを特徴とする鉄道車両の電力変換装置。
【請求項６】
請求項１に記載の鉄道車両の電力変換装置であって、
前記第２の電力変換素子群は、前記鉄道車両の交流電動機を駆動する三相回路と直流負荷への電力供給を制御するチョッパ回路で構成され、
前記三相回路の第１相および第２相は、前記第１のパワーユニットの第２の電力変換素子群であり、
前記三相回路の第３相は、前記第２のパワーユニットの第２の電力変換素子群であり、
前記チョッパ回路は、前記第２のパワーユニットの第２の電力変換素子群に設けられていることを特徴とする鉄道車両の電力変換装置。
【請求項７】
請求項１に記載の鉄道車両の電力変換装置であって、
前記第２の電力変換素子群は第１のインバータと第２のインバータの２台のインバータで構成され、
前記第１のインバータは、前記第１のパワーユニットの第２の電力変換素子群であり、
前記第２のインバータは、前記第２のパワーユニットの第２の電力変換素子群であることを特徴とする鉄道車両の電力変換装置。
【請求項８】
請求項１に記載の鉄道車両の電力変換装置であって、
前記第１の電力変換素子群は、単相交流電力を直流電力に変換する二相回路で構成され、
前記二相回路の第１相は、前記第１のパワーユニットの第１の電力変換素子群であり、
前記二相回路の第２相は、前記第２のパワーユニットの第１の電力変換素子群であることを特徴とする鉄道車両の電力変換装置。
【請求項９】
請求項１に記載の鉄道車両の電力変換装置であって、
前記主変圧器は第１の二次巻線と第２の二次巻線の２つの二次巻線を備え、
前記第１の電力変換素子群は第１のコンバータと第２のコンバータの２台のコンバータで構成され、
前記第１の二次巻線に接続する前記第１のコンバータは、前記第１のパワーユニットの第１の電力変換素子群であり、
前記第２の二次巻線に接続する前記第２のコンバータは、前記第２のパワーユニットの第１の電力変換素子群であることを特徴とする電力変換装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の鉄道車両の電力変換装置であって、
前記鉄道車両は、単相交流電力を動力源とする交流型電車であることを特徴とする鉄道車両の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の駆動制御等に使用される電力変換装置に係り、特に、鉄道車両の走行風を利用して冷却を行う電力変換装置に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
交流型電車の鉄道車両には、駆動用モータに電力を供給し、速度に応じて駆動力やブレーキ力を制御する電力変換装置が備えられており、一般的に車両の床下に実装されている。
【０００３】
電力変換装置には、コンバータやフィルタコンデンサ、インバータ等が搭載されており、駆動用モータへの電力供給により発熱するため、冷却装置が設けられている。
【０００４】
冷却装置には、冷却用送風機（ブロア）によるブロア強制風冷方式、水冷ユニットによる水冷方式、車両の走行に伴って発生する走行風を利用する走行風冷却方式など様々なタイプの冷却方式があるが、床下機器スペースの都合などから小型化の要求も強く、環境負荷低減や省エネ化の観点から近年では走行風冷却方式が主流である。
【０００５】
本技術分野の背景技術として、特許文献１のような技術がある。特許文献１には、走行風を利用して冷却を行う鉄道車両用電力変換装置において、コンバータおよびインバータの冷却体を熱的に一体化した共通の冷却体とすることで、冷却体全体の小型化と電力変換装置の軽量化を図る技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、発熱量が略同じになるようにコンバータ装置及びインバータ装置のスイッチング素子ユニットを組み合わせて二組の発熱体とし、冷媒を強制的に循環させる冷媒循環路の分岐路にそれぞれ熱的に結合させることで小型化を図る電気車用電力変換装置が開示されている。
【０００７】
また、特許文献３には、走行風を利用してスイッチング素子の冷却を行う電力変換装置において、複数のスイッチング素子を複数個並列接続する場合の効果的な配置構成および冷却器のフィンの効果的な構造により、小型化、軽量化を図る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−８５３５７号公報
【特許文献２】特開２００５−１１７８１９号公報
【特許文献３】再公表特許ＷＯ２００８／１５２６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように、鉄道車両の電力変換装置では、冷却性能を維持向上しつつ、装置の小型化・軽量化するための様々な取り組みがなされている。
【００１０】
上記特許文献１は、冷却体の局部的な温度上昇の抑制には効果的であるが、従来は個別に設けられていたコンバータの冷却体とインバータの冷却体を一体化するため、冷却体全体としては必ずしも小型化されず、電力変換装置を床下に実装する際にレイアウト上の制約が生じてしまう可能性がある。
【００１１】
また、上記特許文献２は、水冷方式（冷媒冷却方式）による電力変換装置であるが、冷媒循環用のポンプや熱交換器を設ける必要があり、さらに冷媒を循環させる配管経路を複数設けなければならないため、電力変換装置の小型化・軽量化には不利である。
【００１２】
また、上記特許文献３は、コンバータの冷却器とインバータの冷却器をそれぞれ個別に設けるため、同様に、電力変換装置の小型化・軽量化には不利である。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、鉄道車両の走行風を利用して冷却を行う走行風冷却方式の電力変換装置において、冷却性能を向上しつつ、装置の小型化・軽量化が可能な電力変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するために、本発明は、単相交流架線に接続する主変圧器と、前記主変圧器から供給される単相交流電力を直流電力に変換する第１の電力変換素子群と、前記直流電力を交流電力に変換して交流電動機を駆動する第２の電力変換素子群と、を備えた鉄道車両の電力変換装置であって、前記電力変換装置は、前記第１の電力変換素子群の一部と前記第２の電力変換素子群の一部が放熱部を有する第１の冷却体上に設けられた第１のパワーユニットと、前記第１の電力変換素子群の残りの一部と前記第２の電力変換素子群の残りの一部が放熱部を有する第２の冷却体上に設けられた第２のパワーユニットとから構成され、前記第１のパワーユニットは前記鉄道車両の一方の側面側に寄せて配置され、前記第２のパワーユニットは前記鉄道車両の他方の側面側に寄せて配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、鉄道車両の走行風を利用して冷却を行う走行風冷却方式の電力変換装置において、冷却性能を向上しつつ、装置の小型化・軽量化が可能となる。
【００１６】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係る電力変換装置の概略構成を示す平面図である。
【図１Ｂ】図１ＡのＸ−Ｘ’方向矢視図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態に係る電力変換装置の概略構成を示す平面図である。
【図２Ｂ】図２ＡのＸ−Ｘ’方向矢視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電力変換装置の回路構成を示す図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態に係る電力変換装置の回路構成を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ａのチョッパ回路１２の例を示す図である。
【図４Ｃ】図４Ａのチョッパ回路１２の例を示す図である。
【図４Ｄ】図４Ａのチョッパ回路１２の例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る電力変換装置の回路構成を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る電力変換装置の回路構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。なお、各図面において同一の構成については同一の符号を付し、重複する部分についてはその詳細な説明を省略する。
【実施例１】
【００１９】
図１Ａおよび図１Ｂを用いて、実施例１の電力変換装置について説明する。図１Ａは本実施例の電力変換装置の平面図であり、図１Ｂは図１ＡにおけるＸ−Ｘ’方向矢視図である。なお、電力変換装置２は鉄道車両（図示せず）の車体１の床下スペースに設置されており、図１Ａの上下方向は車体１の進行方向を示し、左右方向は車体１の側面側（側面方向）を示している。また、図１Ｂの上下方向は車体１の上下方向を示し、左右方向は車体１の側面側（側面方向）を示している。
【００２０】
車体１の床下に設置された電力変換装置２は、主要な構成として、車体１の一方の側面側に寄せて配置されたパワーユニット３ａと反対（他方）の側面側に寄せて配置されたパワーユニット３ｂを有している。パワーユニット３ａには、放熱部５ａを有する冷却用ベースプレート４ａが搭載され、放熱部５ａが設けられている面とは反対側の面に第１の電力変換素子群６ａと第２の電力変換素子群７ａが設置されている。
【００２１】
第１の電力変換素子群６ａは交流電力を直流電力に変換するコンバータであり、第２の電力変換素子群７ａは直流電力を交流電力に変換するインバータである。また、放熱部５ａは、例えば図１Ａ，図１Ｂに示すように、冷却用ベースプレート４ａの一方の面に複数のフィンを設け、各フィン同士を金属板などの熱伝導材で連結することで補強するフィン構造となっている。
【００２２】
車体１の反対側（他方の側面側）に配置されるパワーユニット３ｂには、放熱部５ｂを有する冷却用ベースプレート４ｂが搭載され、放熱部５ｂが設けられている面とは反対側の面に第１の電力変換素子群６ｂと第２の電力変換素子群７ｂが設置されている。
【００２３】
第１の電力変換素子群６ｂは交流電力を直流電力に変換するコンバータであり、第２の電力変換素子群７ｂは直流電力を交流電力に変換するインバータである。また、放熱部５ｂは、例えば図１Ａ，図１Ｂに示すように、冷却用ベースプレート４ｂの一方の面に複数のフィンを設け、各フィン同士を金属板などの熱伝導材で連結することで補強するフィン構造となっている。なお、放熱部５ａ，５ｂは車体１の側面側方向に突出して設置されている。なお、図１Ａ，図１Ｂの放熱部５ａ，５ｂのフィン構造は、あくまでも例示であって、必ずしもこの構造に限定されるものではない。
【００２４】
従来の電力変換装置では、特許文献１のように共通化又は熱的に一体化した冷却体上にコンバータおよびインバータを搭載し、それらの機器の搭載面とは反対側の面に冷却フィンを設ける構造や、特許文献３のようにコンバータとインバータをそれぞれ別個のフィンベース（冷却器）に搭載する構造となっている。
【００２５】
一方、本実施例の電力変換装置２では、図１Ａ，図１Ｂに示すように、従来は１つのコンバータとしてまとめて配置されていた第１の電力変換素子群を二つの電力変換素子群６ａ，６ｂに分割し、それぞれ別個の冷却用ベースプレート４ａ，４ｂ上に配置している。同様に、従来は１つのインバータとしてまとめて配置されていた第２の電力変換素子群を二つの電力変換素子群７ａ，７ｂに分割し、それぞれ別個の冷却用ベースプレート４ａ，４ｂ上に配置している。
【００２６】
このように、コンバータを構成する電力変換素子群の一部（６ａ）とインバータを構成する電力変換素子群の一部（７ａ）を、車体１の一方の側面側に寄せて配置された冷却体（冷却用ベースプレート４ａ）上に設置し、コンバータを構成する電力変換素子群の残り（６ｂ）とコンバータを構成する電力変換素子群の残り（７ｂ）を車体１のもう一方（他方）の側面側に寄せて配置された冷却体（冷却用ベースプレート４ｂ）に設置することで、従来のようにまとめて設置した場合に比べて、鉄道車両の進行方向側の電力変換装置の大きさを小型化することができる。
【００２７】
また、１つの冷却体（冷却用ベースプレート）上にコンバータの一部とインバータの一部をまとめて搭載することにより、コンバータとインバータの動作するタイミングが異なる場合、それぞれの機器からの発熱のタイミングも異なるため、冷却体（冷却用ベースプレート）上の発熱がより均一化されやすくなり、冷却効率を向上することができる。
【００２８】
また、特許文献３のようにコンバータをまとめて１つのフィンベース（冷却器）に搭載した場合、コンバータの発熱を１つのフィンベース（冷却器）で冷却する必要があるため、フィンベース（冷却器）への熱負荷が大きくなるが、本実施例のように、コンバータを少なくとも２つ以上に分割して、それぞれ異なる冷却体（冷却用ベースプレート）上に設けた場合、１つの冷却体（冷却用ベースプレート）への熱負荷を軽減することができるため、冷却体（冷却用ベースプレート）自体の小型化が可能となる。
【００２９】
また、放熱部５ａ，５ｂを車体１の側面側方向に突出して設置しているため、鉄道車両（車体１）の走行時の走行風を冷却フィンに効果的に受けることができ、放熱部５ａ，５ｂによる放熱効率を向上することができる。
【実施例２】
【００３０】
図２Ａおよび図２Ｂを用いて、実施例２の電力変換装置について説明する。図２Ａは本実施例の電力変換装置の平面図であり、図２Ｂは図２ＡにおけるＸ−Ｘ’方向矢視図である。電力変換装置２は鉄道車両（図示せず）の車体１の床下スペースに設置されており、図２Ａの上下方向は車体１の進行方向を示し、左右方向は車体１の側面側（側面方向）を示している。また、図２Ｂの上下方向は車体１の上下方向を示し、左右方向は車体１の側面側（側面方向）を示している。
【００３１】
本実施例の電力変換装置２は、主要な構成として、車体１の一方の側面側に寄せて配置されたパワーユニット３ａと反対（他方）の側面側に寄せて配置されたパワーユニット３ｂを有している。なお、本実施例の電力変換装置２は、基本的な構成は実施例１の電力変換装置２と共通しているため、異なる部分について説明する。
【００３２】
本実施例の電力変換装置２を構成するパワーユニット３ａの放熱部５ａ、パワーユニット３ｂの放熱部５ｂは、実施例１の放熱部５ａ，５ｂが車体１の側面側方向に突出して設置されているのに対し、それぞれ車体１の床下側（底面側）に突出して設置されている。放熱部５ａ，５ｂは、冷却用ベースプレート４ａ，４ｂ各々の一方の面に複数のフィンを設けたフィン構造となっている。
【００３３】
なお、本実施例の放熱部５ａ，５ｂは、車体１の床下側（底面側）に突出して配置しているため、車体１の床下（底面）と地面とのスペースを考慮して、１枚あたりのフィンの長さを短く設けており、その分の冷却効率を補うためフィン数を多く設けている。
【００３４】
パワーユニットの放熱部５ａ，５ｂを車体１の床下側（底面側）に突出して設置することで、鉄道車両走行時の空気抵抗を低減することができるため、本実施例の電力変換装置２の構造は、新幹線などの高速鉄道に有利である。
【００３５】
なお、本実施例の電力変換装置２においても、コンバータを構成する電力変換素子群の一部（６ａ）とインバータを構成する電力変換素子群の一部（７ａ）を、車体１の一方の側面側に寄せて配置された冷却体（冷却用ベースプレート４ａ）上に設置し、コンバータを構成する電力変換素子群の残り（６ｂ）とコンバータを構成する電力変換素子群の残り（７ｂ）を車体１のもう一方（他方）の側面側に寄せて配置された冷却体（冷却用ベースプレート４ｂ）に設置することで、従来のようにまとめて設置した場合に比べて、鉄道車両の進行方向側の電力変換装置の大きさを小型化することができる。
【００３６】
また、１つの冷却体（冷却用ベースプレート）上にコンバータの一部とインバータの一部をまとめて搭載することにより、コンバータとインバータの動作するタイミングが異なる場合、それぞれの機器からの発熱のタイミングも異なるため、冷却体（冷却用ベースプレート）上の発熱がより均一化されやすくなり、冷却効率を向上することができる。
【実施例３】
【００３７】
図３を用いて、実施例３の電力変換装置について説明する。図３は、実施例１或いは実施例２で説明した電力変換装置の回路構成の一実施形態を示す回路図である。
【００３８】
鉄道車両（図示せず）の車体１の床下に設けられた電力変換装置２に対し、単相交流架線１０から主変圧器１１を介して、単相交流電力が給電（供給）される。電力変換装置２に給電された単相交流電力は、電力変換装置２のパワーユニット３ａ，３ｂのコンバータ６ａ，６ｂに各々入力され、単相交流電力から直流電力へ変換される。
【００３９】
直流電力に変換された電力は、パワーユニット３ａにおいてインバータ７ａに入力され、パワーユニット３ｂにおいてインバータ７ｂに入力される。インバータ７ａ，７ｂに入力された直流電力は、それぞれのインバータにおいて、三相交流電力に変換される。
【００４０】
インバータ７ａ，７ｂには、図３に示すように、三相の交流電動機９ａ，９ｂが電気的に接続されており、三相のうちの二相（例えば、Ｕ相およびＶ相）はパワーユニット３ａのインバータ７ａに接続している。また、三相のうちの残りの一相（例えば、Ｗ相）はパワーユニット３ｂのインバータ７ｂに接続している。
【００４１】
なお、パワーユニット３ａ，３ｂには、フィルタコンデンサ８ａ，８ｂがそれぞれ設けられており、各々の回路のノイズフィルタとして機能する。
【００４２】
実施例１或いは実施例２で説明したように、従来はそれぞれ１つの機器として設置されていたコンバータおよびインバータを、図３のように、コンバータ６ａ，６ｂ、インバータ７ａ，７ｂに分割し、一方のコンバータ６ａとインバータ７ａを車体１の一方の側面側に寄せて配置し、もう一方（他方）のコンバータ６ｂとインバータ７ｂを車体１の反対側の側面側に寄せて配置することで、鉄道車両の進行方向側の電力変換装置の大きさを小型化しつつ、電力変換装置の冷却効率を向上することができる。
【実施例４】
【００４３】
図４Ａから図４Ｄを用いて、実施例４の電力変換装置について説明する。図４Ａは、実施例１或いは実施例２で説明した電力変換装置の回路構成の一実施形態を示す回路図であり、図４Ｂから図４Ｄは図４Ａのチョッパ回路１２の例を示している。
【００４４】
図４Ａの電力変換装置２は、基本的な構成は図３の電力変換装置と共通しているが、パワーユニット３ｂのインバータ７ｂにチョッパ回路１２が設けられている点において、図３の電力変換装置とは異なる。
【００４５】
チョッパ回路１２は、抵抗器やリアクトル、蓄電池などの直流負荷への電力供給を制御するスイッチング素子である。チョッパ回路は、一般的に電力変換装置の外部に設けられるが、本実施例の電力変換装置では電力変換装置２内にインバータ７ｂの一部として内蔵されている。
【００４６】
チョッパ回路１２と直流負荷１３の接続例を図４Ｂおよび図４Ｃに示す。直流負荷１３は、例えば、回生ブレーキとなる抵抗器や蓄電池、直流電流の平滑化のためのリアクトルなどであり、一般的に電力変換装置の外部に設けられる。
【００４７】
図４Ｄは、チョッパ回路１２に、直流負荷１３、スナバ抵抗Ｒｓ、スナバコンデンサＣｓを接続した例である。
【００４８】
本実施例においても、従来それぞれ１つの機器として設置されていたコンバータおよびインバータを、図４Ａのように、コンバータ６ａ，６ｂ、インバータ７ａ，７ｂに分割し、一方のコンバータ６ａとインバータ７ａを車体１の一方の側面側に寄せて配置し、もう一方（他方）のコンバータ６ｂとインバータ７ｂを車体１の反対側の側面側に寄せて配置することで、鉄道車両の進行方向側の電力変換装置の大きさを小型化しつつ、電力変換装置の冷却効率を向上することができる。
【００４９】
また、従来は電力変換装置の外部に設けていたチョッパ回路を電力変換装置内に内蔵することで、車体１の床下スペース効率を向上することができる。
【実施例５】
【００５０】
図５を用いて、実施例５の電力変換装置について説明する。図５は、実施例１或いは実施例２で説明した電力変換装置の回路構成の一実施形態を示す回路図である。
【００５１】
図５の電力変換装置２は、基本的な構成は図３の電力変換装置と共通しているが、パワーユニット３ａ，パワーユニット３ｂの各々に、三相の交流電動機９ａ，９ｂ、三相の交流電動機９ｃ，９ｄがそれぞれ電気的に接続されている点において、図３の電力変換装置とは異なる。
【００５２】
また、パワーユニット３ａのインバータ７ａ、パワーユニット３ｂのインバータ７ｂがそれぞれ三相回路で構成されている点においても図３の電力変換装置とは異なっている。
【００５３】
本実施例においても、従来１つの機器として設置されていたコンバータを、図５のように、コンバータ６ａ，６ｂに分割し、一方のコンバータ６ａとインバータ７ａを車体１の一方の側面側に寄せて配置し、もう一方（他方）のコンバータ６ｂとインバータ７ｂを車体１の反対側の側面側に寄せて配置することで、鉄道車両の進行方向側の電力変換装置の大きさを小型化しつつ、電力変換装置の冷却効率を向上することができる。
【００５４】
また、分割して設けられたインバータ７ａ，７ｂに各々接続される交流電動機９ａ，９ｂと９ｃ，９ｄをそれぞれ三相回路で構成することで、よりきめ細かい高精度なモータ制御が可能となる。
【実施例６】
【００５５】
図６を用いて、実施例６の電力変換装置について説明する。図６は、実施例１或いは実施例２で説明した電力変換装置の回路構成の一実施形態を示す回路図である。
【００５６】
図６の電力変換装置２は、基本的な構成は図３の電力変換装置と共通しているが、パワーユニット３ａのコンバータ６ａ、パワーユニット３ｂのコンバータ６ｂがそれぞれ二相回路で構成されている点において、図３の電力変換装置とは異なる。
【００５７】
本実施例においても、従来１つの機器として設置されていたインバータを、図６のように、インバータ７ａ，７ｂに分割し、一方のインバータ７ａとコンバータ６ａを車体１の一方の側面側に寄せて配置し、もう一方（他方）のインバータ７ｂとコンバータ６ｂを車体１の反対側の側面側に寄せて配置することで、鉄道車両の進行方向側の電力変換装置の大きさを小型化しつつ、電力変換装置の冷却効率を向上することができる。
【００５８】
また、単相交流架線１０からの単相交流電力が入力されるコンバータ６ａ．６ｂをそれぞれ二相回路で構成することにより、供給電力の電力密度を高めることができ、電力変換装置２へより多くの電力を供給したい場合に有利である。
【００５９】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１…車体、２…電力変換装置、３ａ，３ｂ…パワーユニット、４ａ，４ｂ…冷却用ベースプレート、５ａ，５ｂ…放熱部、６ａ，６ｂ…コンバータ（第１の電力変換素子群）、７ａ，７ｂ…インバータ（第２の電力変換素子群）、８ａ，８ｂ…フィルタコンデンサ、９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ…交流電動機、１０…単相交流架線、１１…主変圧器、１２…チョッパ回路、１３…直流負荷（抵抗器，リアクトル，蓄電池）、Ｒｓ…スナバ抵抗、Ｃｓ…スナバコンデンサ。
【図１Ａ】
2017200305.tif 000003
【図１Ｂ】
2017200305.tif 000004
【図２Ａ】
2017200305.tif 000005
【図２Ｂ】
2017200305.tif 000006
【図３】
2017200305.tif 000007
【図４Ａ】
2017200305.tif 000008
【図４Ｂ】
2017200305.tif 000009
【図４Ｃ】
2017200305.tif 000010
【図４Ｄ】
2017200305.tif 000011
【図５】
2017200305.tif 000012
【図６】
2017200305.tif 000013