[发明专利]功率变换装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用了开关元件的功率变换装置。

背景技术

近年来，为了使交流电动机以任意的旋转速度进行旋转，广泛使用了功率变换装置。在功率变换装置中，一般应用将交流电压整流成直流电压的整流器、以及将直流电压逆变成交流电压的逆变器，并通常使用大容量(高电压、大电流)且能进行高速地开关的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor；绝缘栅双极晶体管)来作为开关元件(例如，参照专利文献1)。

专利文献

专利文献1：日本特开2010-178542号公报

然而，在主电路的IGBT元件破损的状态下来运转功率变换装置的情况下，所述的破损的IGBT元件会破裂，有时会因内部构件的飞散而产生导电性气体。其结果是，若导电性气体覆盖IGBT元件和熔断器的周围，则存在会产生超过熔断器额定电压的短路通路的可能性。

而对于这样的状况，包括专利文献1在内的现有的功率变换装置并没有提出充分的对策。

发明内容

为此，本发明为了解决这样的问题点，其目的在于，提供一种即使在破损了的IGBT元件破裂从而因内部构件的飞散而产生导电性气体的状况下，也难以产生短路通路的功率变换装置。

为了解决所述的课题，按以下方式构成了本发明的功率变换装置。

即，具备：在正侧直流电源和输出交流功率的母排之间串联连接的多个开关元件；在负侧直流电源和输出交流功率的母排之间串联连接的多个开关元件；与中性点直流电源和所述开关元件之间连接的二极管元件；和防止在所述开关元件的附近因导电性气体而引起的短路通路的绝缘壁。

发明效果

根据本发明，能提供一种即使在破损了的IGBT元件破裂从而因内部构件飞散而产生导电性气体的状况下，也难以产生短路通路的功率变换装置。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的功率变换装置的电路与绝缘壁之间的关联的构成图。

图2是表示本发明的第2实施方式的功率变换装置的电路与绝缘壁之间的关联的构成图。

图3是表示在本发明的第1实施方式的功率变换装置中对各相的主电路进行了单元(cell)组件化的情况下的多个结构面的立体图。

图4是表示在本发明的第2实施方式的功率变换装置中对各相的主电路进行了单元组件化的情况下的多个结构面的立体图。

标号说明

10、11  功率变换装置

20、21  交流电动机、ACM

31  正侧直流电源的母线、正侧直流电源P的母线

32  负侧直流电源的母线、负侧直流电源N的母线

33  中性点直流电源的母线、中性点直流电源COM的母线

34  接地

41、42  电容器

101、201  第1绝缘壁

102、202  第2绝缘壁

111  IGBT模块、IGBT模块群、正侧IGBT模块群(开关元件)

111A  IGBT

111B  二极管

112  IGBT模块、第1中性点IGBT模块群(开关元件)

113  IGBT模块、第2中性点IGBT模块群(开关元件)

114  IGBT模块、负侧IGBT模块群(开关元件)

121  二极管模块、二极管模块群、正侧二极管模块(二极管元件)

122  二极管模块、二极管模块群、负侧二极管模块(二极管元件)

131、231  正侧熔断器

132、232  负侧熔断器

133、233  中性点熔断器

141、142、143、241、242、243  相电压形成电路

151、251  输出端子、UAC

152、252  输出端子、VAC

153、253  输出端子、WAC

203  第3绝缘壁

204  第4绝缘壁

211～218  IGBT模块

221～224  二极管模块、二极管模块群

361～363、461～463  层叠母排(母排)

412  二极管模块群、正侧二极管模块群(二极管元件)

434  二极管模块群、负侧二极管模块群(二极管元件)

512  正侧IGBT模块群(开关元件)

534  第1中性点IGBT模块群(开关元件)