公開的實施方式涉及矩陣變換器。

背景技術(shù)：

在專利文獻1中記載了以下這樣的矩陣變換器，該矩陣變換器具備：分別設(shè)置有半導(dǎo)體雙向開關(guān)的多個半導(dǎo)體開關(guān)模塊；和多個緩沖模塊，它們分別設(shè)置有用于抑制由于半導(dǎo)體雙向開關(guān)的開關(guān)動作而產(chǎn)生的浪涌電壓的多個電容器以及多個二極管。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-29373號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

為了實現(xiàn)矩陣變換器的大容量化，期望裝置結(jié)構(gòu)的進一步最優(yōu)化。

本發(fā)明是鑒于這樣的問題點而完成的，其目的是提供能夠?qū)崿F(xiàn)大容量化的矩陣變換器。

解決問題的手段

為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的一個觀點，應(yīng)用以下這樣的矩陣變換器，其具備：多個第1雙向開關(guān)，它們分別與交流電源的各輸入相以及負載的各輸出相連接；以及多個第2雙向開關(guān)，它們以與所述第1雙向開關(guān)在電氣上并聯(lián)的方式，連接于與連接該第1雙向開關(guān)的所述輸入相以及所述輸出相相同的所述輸入相以及所述輸出相。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)矩陣變換器的大容量化。

附圖說明

圖1是示出第1實施方式的矩陣變換器的電路結(jié)構(gòu)的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖2是示出與圖1中的“BLOCK1”對應(yīng)的電路上的位置的電路結(jié)構(gòu)的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖3是示出與圖1中的“BLOCK4”對應(yīng)的電路上的位置的電路結(jié)構(gòu)的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖4是示出開關(guān)模塊的配置結(jié)構(gòu)的概要的概念圖。

圖5是示出在省略了主體外殼的狀態(tài)下的矩陣變換器的具體結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖6是示出從圖5所示的狀態(tài)省略了電容器模塊以及一部分總線的狀態(tài)下的矩陣變換器的具體結(jié)構(gòu)的分解立體圖。

圖7是示出從圖5所示的狀態(tài)省略了電容器模塊以及一部分總線的狀態(tài)下的矩陣變換器的具體結(jié)構(gòu)的分解立體圖。

圖8是示出從圖5所示的狀態(tài)省略了一部分總線的狀態(tài)下的矩陣變換器的具體結(jié)構(gòu)的分解立體圖。

圖9A是示出電容器模塊的結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖9B是示出電容器模塊的結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖9C是示出電容器模塊的結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖10是示出電容器模塊的自行站立狀態(tài)的示意圖。

圖11是示出開關(guān)模塊的配置結(jié)構(gòu)的其它例的概念圖。

圖12是示出第2實施方式的矩陣變換器的電路結(jié)構(gòu)的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖13是示出開關(guān)模塊的配置結(jié)構(gòu)的概要的概念圖。

圖14是示出在省略了主體外殼的狀態(tài)下的矩陣變換器的具體結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖15是示出在省略了主體外殼的狀態(tài)下的矩陣變換器的具體結(jié)構(gòu)的分解立體圖。

圖16是示出從圖5所示的狀態(tài)省略了電容部、一部分總線、電纜的狀態(tài)下的矩陣變換器的具體結(jié)構(gòu)的分解立體圖。

具體實施方式

以下，參照附圖來說明實施方式。此外，在附圖中標(biāo)注的“前”“后”“左”“右”“上”“下”的方向與在本說明書的說明中記述為“前”“后”“左”“右”“上”“下”的方向分別對應(yīng)。其中，實施方式的矩陣變換器的各結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系不限于“前”“后”“左”“右”“上”“下”的概念。

＜第1實施方式＞

首先，說明第1實施方式。

(矩陣變換器的電路結(jié)構(gòu))

首先，參照圖1、圖2以及圖3，說明本實施方式的矩陣變換器的電路結(jié)構(gòu)。

如圖1～圖3所示，矩陣變換器1是將從交流電源2輸入的交流電直接變換為任意的電壓/頻率的交流電力而輸出至負載4(在此例中為交流電動機)的電力變換裝置。

此外，矩陣變換器1中的交流電源2的輸入相數(shù)沒有特別限定，在本實施方式中說明該輸入相數(shù)是3相(R相、S相、T相)的情況。即，交流電源2是3相交流電源。另外，矩陣變換器1中的負載4的輸出相數(shù)沒有特別限定，在本實施方式中說明該輸出相數(shù)是3相(U相、V相、W相)的情況。即，負載4是3相交流負載(在此例中是3相交流電動機)。此外，負載4不限于交流電動機，只要是可根據(jù)從矩陣變換器1輸入的交流電力進行動作的電子設(shè)備，則沒有特別限定。

該矩陣變換器1具有3個AC電抗器L1、L2、L3、多個第1雙向開關(guān)Q1、多個第2雙向開關(guān)Q2、多個AC電容部AC、多個緩沖電容器SC和柵極驅(qū)動電路10。

在本實施方式中，設(shè)置有9個第1雙向開關(guān)Q1，第2雙向開關(guān)Q2與第1雙向開關(guān)Q1數(shù)量相同，即，9個為1組，設(shè)置有1組。以下，在適當(dāng)?shù)責(zé)o區(qū)別地表示第1雙向開關(guān)Q1以及第2雙向開關(guān)Q2的情況下，簡稱為“雙向開關(guān)Q”。另外，將AC電容部AC以及緩沖電容器SC分別設(shè)置為與雙向開關(guān)Q數(shù)量相同即18個。此外，在圖1中，為了防止圖示的煩雜化，省略雙向開關(guān)Q、AC電容部AC、緩沖電容器SC的圖示，將與它們對應(yīng)的電路上的位置作為“BLOCK”而概念性地圖示。

AC電抗器L1、L2、L3分別與交流電源2的R相、S相、T相連接。以下，適當(dāng)?shù)卦跓o區(qū)別地表示AC電抗器L1、L2、L3的情況下，簡稱為“AC電抗器L”。在這些AC電抗器L1～L3的輸出側(cè)，各自的電源線分支為6條。以下，適當(dāng)?shù)貙⒃贏C電抗器L的輸出側(cè)分支的各電源線稱為“分支后電源線”。

9個第1雙向開關(guān)Q1分別具備在電氣上并聯(lián)且逆向連接的兩個開關(guān)部SW1、SW2(在此例中是IGBT)(參照圖2中的部分放大圖)。此外，開關(guān)部SW1、SW2不限于IGBT，只要是包含例如MOSFET或GTO等能夠通過柵極驅(qū)動電路10進行開關(guān)控制(接通/關(guān)斷控制)的裝置的結(jié)構(gòu)，則沒有特別限定。另外，各第1雙向開關(guān)Q1的結(jié)構(gòu)不限于具有兩個開關(guān)部SW1、SW2的結(jié)構(gòu)，也可以是其它結(jié)構(gòu)。這9個第1雙向開關(guān)Q1在AC電抗器L1～L3的任意一個的輸出側(cè)分別與R相、S相、T相的任意一個連接，并且與負載4的U相、V相、W相的任意一個連接。即，9個第1雙向開關(guān)Q1以3個為1組而劃分成3組。另外，各組中的3個第1雙向開關(guān)Q1在AC電抗器L1～L3各自的輸出側(cè)與R相、S相、T相分別連接，并且與負載4的同一輸出相在電氣上并聯(lián)連接。此時，在各個組中，作為第1雙向開關(guān)Q1的連接對象的輸出相不同。

即，第1雙向開關(guān)Q1所涉及的3組分別配置在“BLOCK1”“BLOCK2”“BLOCK3”所示的電路上的位置處。如圖2所示，在“BLOCK1”中，作為第1開關(guān)模塊QM1a、QM1b、QM1c，分別模塊化的3個第1雙向開關(guān)Q1與R相、S相、T相分別連接，并且與U相在電氣上并聯(lián)連接。另外，雖未特別圖示，但在“BLOCK2”中，作為第1開關(guān)模塊QM1d、QM1e、QM1f(參照后述的圖4)分別模塊化的3個第1雙向開關(guān)Q1與R相、S相、T相分別連接，并且與V相在電氣上并聯(lián)連接。另外，雖未特別圖示，但在“BLOCK3”中，作為第1開關(guān)模塊QM1g、QM1h、QM1i(參照后述的圖4)分別模塊化的3個第1雙向開關(guān)Q1與R相、S相、T相分別連接，并且與W相在電氣上并聯(lián)連接。以下，在無區(qū)別地表示第1開關(guān)模塊QM1a～QM1i的情況下，適當(dāng)?shù)睾喎Q為“第1開關(guān)模塊QM1”。

9個第2雙向開關(guān)Q2分別與上述第1雙向開關(guān)Q1同樣地構(gòu)成。這9個第2雙向開關(guān)Q2在AC電抗器L1～L3的任意一個的輸出側(cè)分別與R相、S相、T相的任意一個連接，并且與負載4的U相、V相、W相的任意一個連接。此時，9個第2雙向開關(guān)Q2分別以與第1雙向開關(guān)Q1在電氣上并聯(lián)的方式，連接于與連接第1雙向開關(guān)Q1的輸入相相同的輸入相，并且與第1雙向開關(guān)Q1在電氣上并聯(lián)的方式，連接于與連接第1雙向開關(guān)Q1的輸出相相同的輸出相。即，9個第2雙向開關(guān)Q2以3個為1組而劃分成3組。并且，各組所涉及的3個第2雙向開關(guān)Q2在AC電抗器L1～L3各自的輸出側(cè)與R相、S相、T相分別連接，并且與負載4的同一輸出相在電氣上并聯(lián)連接。此時，在各組中，作為第2雙向開關(guān)Q2的連接對象的輸出相不同。

即，第2雙向開關(guān)Q2所涉及的3組分別配置在“BLOCK4”“BLOCK5”“BLOCK6”所示的電路上的位置處。如圖3所示，在“BLOCK4”中，作為第2開關(guān)模塊QM2a、QM2b、QM2c分別模塊化的3個第2雙向開關(guān)Q2與R相、S相、T相分別連接，并且與U相在電氣上并聯(lián)連接。另外，雖未特別圖示，但在“BLOCK5”中，作為第2開關(guān)模塊QM2d、QM2e、QM2f(參照后述的圖4)分別模塊化的3個第2雙向開關(guān)Q2與R相、S相、T相分別連接，并且與V相在電氣上并聯(lián)連接。另外，雖未特別圖示，但在“BLOCK6”中，作為第2開關(guān)模塊QM2g、QM2h、QM2i(參照后述的圖4)分別模塊化的3個第2雙向開關(guān)Q2與R相、S相、T相分別連接，并且與W相在電氣上并聯(lián)連接。以下，在無區(qū)別地表示第2開關(guān)模塊QM2a～QM2i的情況下，適當(dāng)?shù)睾喎Q為“第2開關(guān)模塊QM2”。另外，以下，在無區(qū)別地表示第1開關(guān)模塊QM1以及第2開關(guān)模塊QM2的情況下，適當(dāng)?shù)睾喎Q為“開關(guān)模塊QM”。

18個AC電容部AC分別具備在電氣上并聯(lián)連接的多個AC電容器(未圖示)。這18個AC電容部AC以3個為1組而劃分成6組。另外，各組所涉及的3個AC電容部AC在3條分支后電源線中，與R相、S相、T相進行接線(例如星形接線)，該3條分支后電源線在AC電抗器L1～L3各自的輸出側(cè)分支，且分別連接同一組所涉及的3個雙向開關(guān)Q。

18個緩沖電容器SC以3個為1組而劃分成6組。并且，各組所涉及的3個緩沖電容器SC在3條分支后電源線中與R相、S相、T相進行接線，該3條分支后電源線在AC電抗器L1～L3各自的輸出側(cè)分支，且分別連接同一組所涉及的3個雙向開關(guān)Q。

即，將AC電容部AC所涉及的6組以及緩沖電容器SC所涉及的6組分別配置在“BLOCK1”～“BLOCK6”所示的電路上的位置。

關(guān)于“BLOCK1”～“BLOCK3”，在分別連接配置于該“BLOCK”所示的電路上的位置處的3個第1雙向開關(guān)Q1的3條分支后電源線中，3個AC電容部AC與R相、S相、T相進行接線，并且3個緩沖電容器SC與R相、S相、T相進行接線(參照圖2)。此時，如圖2所示，將“BLOCK1”中的3個AC電容部AC以及3個緩沖電容器SC作為電容器模塊CM1(還參照后述的圖5)進行模塊化。另外，雖未特別圖示，但“BLOCK2”中的3個AC電容部AC以及3個緩沖電容器SC作為電容器模塊CM2(參照后述的圖5)進行模塊化。另外，雖未特別圖示，但“BLOCK3”中的3個AC電容部AC以及3個緩沖電容器SC作為電容器模塊CM3(參照后述的圖5)進行模塊化。

關(guān)于“BLOCK4”～“BLOCK6”，在分別連接配置于該“BLOCK”所示的電路上的位置處的3個第2雙向開關(guān)Q2的3條分支后電源線中，3個AC電容部AC與R相、S相、T相進行接線，并且3個緩沖電容器SC與R相、S相、T相進行接線(參照圖3)。此時，如圖3所示，將“BLOCK4”中的3個AC電容部AC以及3個緩沖電容器SC作為電容器模塊CM4(還參照后述的圖5)進行模塊化。另外，雖未特別圖示，但“BLOCK5”中的3個AC電容部AC以及3個緩沖電容器SC作為電容器模塊CM5(參照后述的圖5)進行模塊化。另外，雖未特別圖示，但“BLOCK6”中的3個AC電容部AC以及3個緩沖電容器SC作為電容器模塊CM6(參照后述的圖5)進行模塊化。以下，在無區(qū)別地表示電容器模塊CM1～CM6的情況下，適當(dāng)?shù)睾喎Q為“電容器模塊CM”。

柵極驅(qū)動電路10分別利用9條第1信號布線W1(參照圖2)與9個第1雙向開關(guān)Q1(換言之是第1開關(guān)模塊QM1a～QM1i)連接，并且分別利用9條第2信號布線W2(參照圖3)與9個第2雙向開關(guān)Q2(換言之是第2開關(guān)模塊QM2a～QM2i)連接。該柵極驅(qū)動電路10通過對9個第1雙向開關(guān)Q1以及9個第2雙向開關(guān)Q2進行開關(guān)控制，使這18個雙向開關(guān)Q執(zhí)行開關(guān)動作。此時，在電氣上并聯(lián)連接于同一輸入相以及輸出相的開關(guān)模塊QM1、QM2的信號布線W1、W2構(gòu)成為長度相等。

即，圖2以及圖3所示的在電氣上并聯(lián)連接于R相以及U相的開關(guān)模塊QM1a、QM2a的信號布線W1、W2形成為長度相等。在電氣上并聯(lián)連接于S相以及U相的開關(guān)模塊QM1b、QM2b的信號布線W1、W2形成為長度相等。在電氣上并聯(lián)連接于T相以及U相的開關(guān)模塊QM1c、QM2c的信號布線W1、W2形成為長度相等。另外，雖未特別圖示，但在電氣上并聯(lián)連接于R相以及V相的開關(guān)模塊QM1d、QM2d的信號布線W1、W2形成為長度相等。在電氣上并聯(lián)連接于S相以及V相的開關(guān)模塊QM1e、QM2e的信號布線W1、W2形成為長度相等。在電氣上并聯(lián)連接于T相以及V相的開關(guān)模塊QM1f、QM2f的信號布線W1、W2形成為長度相等。另外，雖未特別圖示，但在電氣上并聯(lián)連接于R相以及W相的開關(guān)模塊QM1g、QM2g的信號布線W1、W2形成為長度相等。另外，在電氣上并聯(lián)連接于S相以及W相的開關(guān)模塊QM1h、QM2h的信號布線W1、W2形成為長度相等。另外，在電氣上并聯(lián)連接于T相以及W相的開關(guān)模塊QM1i、QM2i的信號布線W1、W2形成為長度相等。

(開關(guān)模塊的配置結(jié)構(gòu)的概要)

接著，參照圖4，說明開關(guān)模塊QM的配置結(jié)構(gòu)的概要。

如圖4所示，在矩陣變換器1中，將第1開關(guān)模塊QM1a～QM1i集中配置為一個整體。具體地說，第1開關(guān)模塊QM1a～QM1i按照U相、V相、W相，使與R相、S相、T相分別連接的3個第1開關(guān)模塊QM1彼此靠近地配置。更具體地說，第1開關(guān)模塊QM1a～QM1i按照U相、V相、W相，使與R相、S相、T相分別連接的3個第1開關(guān)模塊QM1彼此靠近且沿著矩陣變換器1的殼體110(參照后述的圖5)的長度方向即上下方向配置為一列。

即，與R相、S相、T相分別連接并且與U相在電氣上并聯(lián)連接的第1開關(guān)模塊QM1a、QM1b、QM1c相互靠近且沿著上下方向配置為一列(還參照后述的圖6等)。另外，與R相、S相、T相分別連接并且與V相在電氣上并聯(lián)連接的第1開關(guān)模塊QM1d、QM1e、QM1f相互靠近且沿著上下方向配置為一列(還參照后述的圖6等)。另外，與R相、S相、T相分別連接并且與W相在電氣上并聯(lián)連接的第1開關(guān)模塊QM1g、QM1h、QM1i相互靠近且沿著上下方向配置為一列(還參照后述的圖6等)。此時，與U相連接的第1開關(guān)模塊QM1a、QM1b、QM1c的列、與V相連接的第1開關(guān)模塊QM1d、QM1e、QM1f的列、與W相連接的第1開關(guān)模塊QM1g、QM1h、QM1i的列沿著左右方向配置(還參照后述的圖6等)。因此，9個第1開關(guān)模塊QM1a～QM1i沿著上下方向以及左右方向，配置成3×3的矩陣狀。

多個第1開關(guān)模塊QM1的配置不限于上述這樣的配置，也可以是其它配置。

另外，第2開關(guān)模塊QM2a～QM2i按照每個組進行集中配置。此外，在本實施方式中，將第2開關(guān)模塊QM2a～QM2i設(shè)置為1組。因此，1組的第2開關(guān)模塊QM2a～QM2i集中配置為一個整體。具體地說，第2開關(guān)模塊QM2a～QM2i按照U相、V相、W相，使與R相、S相、T相分別連接的3個第2開關(guān)模塊QM2彼此靠近地配置。更具體地說，第2開關(guān)模塊QM2a～QM2i按照U相、V相、W相，使與R相、S相、T相分別連接的3個第2開關(guān)模塊QM2彼此靠近且沿著上下方向配置為一列。

即，與R相、S相、T相分別連接并且與U相在電氣上并聯(lián)連接的第2開關(guān)模塊QM2a、QM2b、QM2c相互靠近且沿著上下方向配置為一列(還參照后述的圖6等)。另外，與R相、S相、T相分別連接并且與V相在電氣上并聯(lián)連接的第2開關(guān)模塊QM2d、QM2e、QM2f相互靠近且沿著上下方向配置為一列(還參照后述的圖6等)。另外，與R相、S相、T相分別連接并且與W相在電氣上并聯(lián)連接的第2開關(guān)模塊QM2g、QM2h、QM2i相互靠近且沿著上下方向配置為一列(還參照后述的圖6等)。此時，與U相連接的第2開關(guān)模塊QM2a、QM2b、QM2c的列、與V相連接的第2開關(guān)模塊QM2d、QM2e、QM2f的列、與W相連接的第2開關(guān)模塊QM2g、QM2h、QM2i的列沿著左右方向配置(還參照后述的圖6等)。因此，9個第2開關(guān)模塊QM2a～QM2i沿著上下方向以及左右方向配置成3×3的矩陣狀。

多個第2開關(guān)模塊QM2的配置不限于上述這樣的配置，也可以是其它配置。

并且，與一個輸出相連接的3個第1開關(guān)模塊QM1以及3個第2開關(guān)模塊QM2配置為沿著上下方向的一列的開關(guān)列。

即，與U相連接的第1開關(guān)模塊QM1a、QM1b、QM1c以及第2開關(guān)模塊QM2a、QM2b、QM2c配置為沿著上下方向的一列的U相輸出開關(guān)列(還參照后述的圖6等)。另外，與V相連接的第1開關(guān)模塊QM1d、QM1e、QM1f和第2開關(guān)模塊QM2d、QM2e、QM2f配置為沿著上下方向的一列的V相輸出開關(guān)列(還參照后述的圖6等)。另外，與W相連接的第1開關(guān)模塊QM1g、QM1h、QM1i和第2開關(guān)模塊QM2g、QM2h、QM2i配置為沿著上下方向的一列的W相輸出開關(guān)列(還參照后述的圖6等)。

(矩陣變換器的具體結(jié)構(gòu))

接著，參照圖5、圖6、圖7以及圖8，說明矩陣變換器1的具體結(jié)構(gòu)。此外，在圖6～圖8中，為了防止圖示的復(fù)雜化，省略矩陣變換器1的部件彼此間的連接線的一部分而進行圖示。

如圖5～圖8所示，矩陣變換器1具有殼體110、風(fēng)洞部120、主體部130和收納主體部130的主體外殼(未圖示)。主體部130具有上述AC電抗器L1～L3、上述第1開關(guān)模塊QM1a～QM1i、上述第2開關(guān)模塊QM2a～QM2i、上述電容器模塊CM1～CM6和具備上述柵極驅(qū)動電路10的基板(未圖示)。此外，在圖5～圖8中，為了便于說明，將矩陣變換器1以殼體110的長度方向、與該長度方向垂直的寬度方向、與該長度方向以及寬度方向垂直的深度方向分別為上下方向、左右方向、前后方向的方式進行圖示。在此情況下，上下方向相當(dāng)于第1方向。

在殼體110的底座(未圖示)上沿著左右方向相鄰地安裝3個散熱器190a、190b、190c。此外，安裝于殼體110的底座上的散熱器的個數(shù)不限于3個，也可以是其它個數(shù)。例如，可以在殼體110的底座上安裝1個或2個寬度更大的散熱器，或者在殼體110的底座上安裝4個以上寬度更窄的散熱器。各散熱器190a～190c由鋁或銅等容易導(dǎo)熱的材料構(gòu)成。這些各散熱器190a～190c具備大致板狀的底座191和豎立設(shè)置在底座191上的多個散熱片192，以收納在風(fēng)洞部120中的方式將散熱片192安裝在殼體110的底座上。

在左側(cè)的散熱器190a的底座191的前表面上，彼此靠近地沿著上下方向載置一列上述第1開關(guān)模塊QM1a、QM1b、QM1c，并且彼此靠近地沿著上下方向載置一列上述第2開關(guān)模塊QM2a、QM2b、QM2c。由此，在左側(cè)的散熱器190a的底座191的前表面上構(gòu)成上述U相輸出開關(guān)列。

在中央的散熱器190b的底座191的前表面上，彼此靠近地沿著上下方向載置一列上述第1開關(guān)模塊QM1d、QM1e、QM1f，并且彼此靠近地沿著上下方向載置一列上述第2開關(guān)模塊QM2d、QM2e、QM2f。由此，在中央的散熱器190b的底座191的前表面上構(gòu)成上述V相輸出開關(guān)列。

在右側(cè)的散熱器190c的底座191的前表面上，彼此靠近地沿著上下方向載置一列上述第1開關(guān)模塊QM1g、QM1h、QM1i，并且彼此靠近地沿著上下方向載置一列上述第2開關(guān)模塊QM2g、QM2h、QM2i。由此，在右側(cè)的散熱器190c的底座191的前表面上構(gòu)成上述W相輸出開關(guān)列。

風(fēng)洞部120是形成于殼體110的內(nèi)部的用于使致冷劑(例如空氣)流通的空間，構(gòu)成為使致冷劑在與沿著上述U相輸出開關(guān)列、V相輸出開關(guān)列以及W相輸出開關(guān)列的方向平行的方向即上下方向上流通。即，在殼體110的下壁部形成(在此例中是3個)開口部112，在殼體110的上端部安裝(在此例中是2個)風(fēng)扇150。并且，風(fēng)扇150從開口部112吸氣而在殼體110的上端部排氣，由此，在風(fēng)洞部120中使致冷劑在上下方向(具體地說是從下方到上方)上流通。此外，風(fēng)扇150從殼體110的上端部吸氣而在開口部112排氣，由此，在風(fēng)洞部120中使致冷劑在上下方向(具體地說是從上方到下方)上流通。另外，風(fēng)洞部120中的致冷劑的流動方向不限于上下方向，也可以是其它方向(例如左右方向)。

在風(fēng)洞部120的散熱器190a～190c的上側(cè)(致冷劑流動的方向的下游側(cè))沿著左右方向設(shè)置AC電抗器L1～L3。這些AC電抗器L1、L2、L3分別通過總線(未圖示)與交流電源2的R相、S相、T相連接。即，各AC電抗器L1～L3具備從風(fēng)洞部120向其前方(收納于主體外殼的部分)突出的兩個端子LT1、LT2。與交流電源2的R相連接的總線的端子、與S相連接的總線的端子以及與T相連接的總線的端子連接分別利用螺釘緊固而連接至AC電抗器L1、L2、L3各自的端子LT1。此外，各AC電抗器L1～L3可利用電纜與交流電源2的各輸出相連接。

第1開關(guān)模塊QM1a～QM1i以及第2開關(guān)模塊QM2a～QM2i分別在左端部具備兩個端子QT11、QT12，并且在右端部具備兩個端子QT13、QT14。

電容器模塊CM1～CM6分別具備樹脂制的模塊罩MC。此外，模塊罩MC并非必須是樹脂制，也可以由樹脂以外的材料構(gòu)成。在各電容器模塊CM1～CM6的模塊罩MC中，收容有與對應(yīng)的3個開關(guān)模塊QM對應(yīng)的3個AC電容部AC以及3個緩沖電容器SC。此外，在此例中，與3個開關(guān)模塊QM對應(yīng)的3個AC電容AC以及3個緩沖電容器SC被模塊罩MC收容且在作為電容器模塊CM而模塊化的狀態(tài)下進行設(shè)置，但不限于此。例如，雖然3個AC電容AC被模塊罩收容且在作為電容器模塊而模塊化的狀態(tài)下進行設(shè)置，但也可以將3個緩沖電容器SC設(shè)置為與該電容器模塊分體。

即，在電容器模塊CM1的模塊罩MC中，收容有與第1開關(guān)模塊QM1a、QM1b、QM1c對應(yīng)的3個AC電容部AC以及3個緩沖電容器SC。在電容器模塊CM2的模塊罩MC中，收容有與第1開關(guān)模塊QM1d、QM1e、QM1f對應(yīng)的3個AC電容部AC以及3個緩沖電容器SC。在電容器模塊CM3的模塊罩MC中，收容有與第1開關(guān)模塊QM1g、QM1h、QM1i對應(yīng)的3個AC電容部AC以及3個緩沖電容器SC。在電容器模塊CM4的模塊罩MC中，收容有與第2開關(guān)模塊QM2a、QM2b、QM2c對應(yīng)的3個AC電容部AC以及3個緩沖電容器SC。在電容器模塊CM5的模塊罩MC中，收容有與第2開關(guān)模塊QM2d、QM2e、QM2f對應(yīng)的3個AC電容部AC以及3個緩沖電容器SC。在電容器模塊CM6的模塊罩MC中，收容有與第2開關(guān)模塊QM2g、QM2h、QM2i對應(yīng)的3個AC電容部AC以及3個緩沖電容器SC。

各電容器模塊CM1～CM6的模塊罩MC具有與對應(yīng)的3個開關(guān)模塊QM對應(yīng)的長度(與該3個開關(guān)模塊QM的列大致相同的長度)。此外，各電容器模塊CM1～CM6的模塊罩MC并非必須具有與對應(yīng)的3個開關(guān)模塊QM對應(yīng)的長度，既可以長于該長度，也可以短于該長度。

(電容器模塊的結(jié)構(gòu))

以下，參照圖9A、圖9B、圖9C以及圖10，說明電容器模塊CM1～CM6的結(jié)構(gòu)。

如圖9A、圖9B、圖9C以及圖10所示，各電容器模塊CM1～CM6的模塊罩MC具有收容3個AC電容部AC的大致長方體狀的第1收容部MC1和收容3個緩沖電容器SC的大致長方體狀的第2收容部MC2。此外，3個AC電容部AC以及3個緩沖電容器SC可被共用的收容部收容。

第1收容部MC1具備收容的3個AC電容部AC各自的輸入輸出端子T1、T2、T3和與該3個AC電容部AC的接線的中性點N(參照圖2以及圖3)連接的中性點端子TN。

在模塊罩MC的寬度方向的一側(cè)(在此例中是右側(cè))，從第1收容部MC1的底面bs1突出地設(shè)置有各輸入輸出端子T1、T2、T3。各輸入輸出端子T1、T2、T3以其前端部的面方向與底面bs1平行的方式彎曲地形成。中性點端子TN配置在第1收容部MC1的側(cè)面(在此例中是左側(cè)面ls)，以其前端部的面方向與底面bs1平行的方式形成。

在模塊罩MC的寬度方向的另一側(cè)(在此例中是左側(cè))且第1收容部MC1的后方配置第2收容部MC2。由此，在模塊罩MC中，在比3個AC電容部AC靠第2收容部MC2的底面bs2側(cè)(在此例中是后側(cè))的位置收容3個緩沖電容器SC。該第2收容部MC2具備收容的3個緩沖電容器SC各自的輸入輸出端子。

即，第2收容部MC2具備與模塊罩MC的寬度方向垂直的深度方向的一側(cè)(在此例中是上側(cè))的緩沖電容器SC的輸入輸出端子T4a、T4b、T4c、T4d、模塊罩MC的深度方向的另一側(cè)(在此例中是下側(cè))的緩沖電容器SC的輸入輸出端子T5a、T5b、T5c、T5d和中央的緩沖電容器SC的輸入輸出端子T6a、T6b。

在模塊罩MC的左側(cè)，從底面bs2突出地設(shè)置有各輸入輸出端子T4a、T4b、T5a、T5b、T6a、T6b。在模塊罩MC的上側(cè)，從底面bs2突出地設(shè)置有各輸入輸出端子T4c、T4d。在模塊罩MC的下側(cè)，從底面bs2突出地設(shè)置有各輸入輸出端子T5c、T5d。各輸入輸出端子T4a、T4b、T4c、T4d、T5a、T5b、T5c、T5d、T6a、T6b以其前端部的面方向與底面bs2平行的方式彎曲地形成。

此時，各輸入輸出端子T1、T2、T3、T4a、T4b、T5a、T5b、T6a、T6b的前端部的與模塊罩MC的寬度方向以及深度方向垂直的深度方向(在此例中是前后方向)位置位于其它各輸入輸出端子T4c、T4d、T5c、T5d的前端部的前后方向位置的后側(cè)。并且，輸入輸出端子T1、T2、T3、T4a、T4b、T5a、T5b、T6a、T6b各自的前端部的前后方向位置相互一致。此外，輸入輸出端子T1、T2、T3、T4a、T4b、T5a、T5b、T6a、T6b各自的前端部的前后方向位置不需要必須相互一致。

這樣的結(jié)構(gòu)的各電容器模塊CM1～CM6可通過配置于其左右兩側(cè)的輸入輸出端子T1、T2、T3、T4a、T4b、T5a、T5b、T6a、T6b，自行站立(能夠以底面bs1、bs2不接地的方式站立)在對應(yīng)的3個開關(guān)電容QM上(參照圖10)。即，由配置于模塊罩MC的左右兩側(cè)的輸入輸出端子T1、T2、T3、T4a、T4b、T5a、T5b、T6a、T6b構(gòu)成多個端子。

此外，能夠使輸入輸出端子T4c、T4d、T5c、T5d各自的前端部的前后方向位置與輸入輸出端子T1、T2、T3、T4a、T4b、T5a、T5b、T6a、T6b各自的前端部的前后方向位置相互一致。在此情況下，可通過這些輸入輸出端子T1、T2、T3、T4a、T4b、T5a、T5b、T6a、T6b和輸入輸出端子T4c、T4d、T5c、T5d，各電容器模塊CM1～CM6自行站立在對應(yīng)的3個開關(guān)電容QM上。在這樣的情況下，由模塊罩MC的配置于左右兩側(cè)的輸入輸出端子T1、T2、T3、T4a、T4b、T5a、T5b、T6a、T6b和配置于上下兩側(cè)的輸入輸出端子T4c、T4d、T5c、T5d構(gòu)成多個端子。另外，各電容器模塊CM1～CM6不需要必須利用從模塊罩MC的底面突出的多個端子來站立于對應(yīng)的3個開關(guān)電容QM上，可通過固定部件(板金等)進行支承來設(shè)置。

(各總線的結(jié)構(gòu))

如圖5～圖8所示，AC電抗器L1、L2、L3和對應(yīng)的開關(guān)模塊QM利用層壓總線11以及3個層壓總線12連接。此外，層壓總線11以及層壓總線12相當(dāng)于第2總線。另外，AC電抗器L1、L2、L3和對應(yīng)的開關(guān)模塊QM也可以經(jīng)由其它結(jié)構(gòu)的總線或電纜連接。

層壓總線11構(gòu)成為，從其厚度方向的一側(cè)(在此例中是后側(cè))向另一側(cè)(在此例中是前側(cè))按照順序?qū)盈B平板狀的第1總線11A、第1絕緣片(未圖示)、平板狀的第2總線11B、第2絕緣片(未圖示)以及平板狀的第3總線11C。此外，第1總線11A，第2總線11B以及第3總線11C相當(dāng)于導(dǎo)體。利用上述第1絕緣片可抑制第1總線11A與第2總線11B的短路，利用上述第2絕緣片可抑制第2總線11B與第3總線11C的短路。

第1總線11A在以左右方向延伸的第1平板部的左端部具有端子11A1，并且在從該第1平板部的左端部、中間部、右端部各自向下方延伸的3個第2平板部各自的前端部具有3個端子(未圖示。以下適當(dāng)?shù)胤Q為“第1端子”。)。第2總線11B在以左右方向延伸的第1平板部的左端部具有端子11B1，并且在從該第1平板部的左端部、中間部、右端部各自向下方延伸的3個第2平板部各自的前端部具有3個端子(未圖示。以下適當(dāng)?shù)胤Q為“第2端子”。)。第3總線11C在以左右方向延伸的第1平板部的左端部具有端子11C1，并且在從該第1平板部的左端部、中間部、右端部各自向下方延伸的3個第2平板部各自的前端部具有3個端子(未圖示。以下適當(dāng)?shù)胤Q為“第3端子”。)。

端子11A1、11B1、11C1在層壓總線11的大致相同的上下方向位置處，從左方朝右方按照該順序配置?？偩€11A、11B、11C各自的左端側(cè)的第1端子、第2端子、第3端子在層壓總線11的大致相同的左右方向位置處，從上方朝下方按照該順序配置。關(guān)于總線11A、11B、11C各自的中央以及右端側(cè)的第1端子、第2端子、第3端子也是同樣的。

各層壓總線12構(gòu)成為，從其厚度方向的一側(cè)(在此例中是左側(cè))向另一側(cè)(在此例中是右側(cè))，將平板狀的第1總線12A、第1絕緣片12D、平板狀的第2總線12B、第2絕緣片12E以及平板狀的第3總線12C按照該順序進行層疊。此外，第1總線12A、第2總線12B以及第3總線12C相當(dāng)于導(dǎo)體。利用絕緣片12D可抑制第1總線12A與第2總線12B的短路，利用第2絕緣片12E可抑制第2總線12B與第3總線12C的短路。

第1總線12A在上端側(cè)具有向前方突出的端子12A1和向后方突出的端子12A2，并且在下端側(cè)具有向后方突出的端子12A3。各端子12A1、12A2、12A3以其前端部的面方向與層壓總線12的厚度方向平行的方式彎曲地形成。第2總線12B在上端側(cè)具有向前方突出的端子12B1和向后方突出的端子12B2，并且在下端側(cè)具有向后方突出的端子12B3。各端子12B1、12B2、12B3以其前端部的面方向與層壓總線12的厚度方向平行的方式彎曲地形成。第3總線12C在上端側(cè)具有向前方突出的端子12C1和向后方突出的端子12C2，并且在下端側(cè)具有向后方突出的端子12C3。各端子12C1、12C2、12C3以其前端部的面方向與層壓總線12的厚度方向平行的方式彎曲地形成。

端子12A1、12B1、12C1在層壓總線12的大致相同的左右方向位置處，從上方朝下方按照該順序配置。端子12A2、12B2、12C2、12A3、12B3、12C3在層壓總線12的大致相同的左右方向位置處，從上方朝下方按照該順序配置。

另外，負載4的U相、V相、W相和對應(yīng)的開關(guān)模塊QM通過3個總線13以及總線14連接。此外，負載4的U相、V相、W相和對應(yīng)的開關(guān)模塊QM也可以通過其它結(jié)構(gòu)的總線或電纜連接。

各總線13在其長度方向一端部(在此例中是上端部)到另一端部(在此例中是下端部)的6處具有向后方突出的端子131、132、133、134、135、136，并且在下端部具有向前方突出的端子137。各端子131～137以其前端部的面方向與總線13的厚度方向(在此例中是左右方向)平行的方式彎曲地形成。

(矩陣變換器的各結(jié)構(gòu)的連接關(guān)系)

在開關(guān)模塊QM1a、QM1b、QM1c、QM2a、QM2b、QM2c各自的端子QT13上分別連接層壓總線12的端子12A2、12B2、12C2、12A3、12B3、12D3。另外，在第1開關(guān)模塊QM1a、QM1b、QM1c各自的端子QT13上還分別連接電容器模塊CM1的輸入輸出端子T1、T2、T3(參照圖9B等)，與上述層壓總線12的端子12A2、12B2、12C2一起利用螺釘進行緊固而固定。另外，在第2開關(guān)模塊QM2a、QM2b、QM2c各自的端子QT13上還分別連接電容器模塊CM4的輸入輸出端子T1、T2、T3(參照圖9B等)，與上述層壓總線12的端子12A3、12B3、12D3一起利用螺釘進行緊固而固定。另外，關(guān)于開關(guān)模塊QM1d、QM1e、QM1f、QM2d、QM2e、QM2f各自的端子QT13也同樣地連接有層壓總線12和電容器模塊CM2、CM5。此外，關(guān)于開關(guān)模塊QM1g、QM1h、QM1i、QM2g、QM2h、QM2i各自的端子QT13也同樣地連接有層壓總線12和電容器模塊CM3、CM6。

并且，層壓總線11的左端側(cè)的第1端子、第2端子、第3端子分別通過螺釘緊固而連接于與開關(guān)模塊QM1a、QM1b、QM1c、QM2a、QM2b、QM2c連接的層壓總線12的端子12A1、12B1、12C1。層壓總線11的中央的第1端子、第2端子、第3端子分別利用螺釘緊固而連接于與開關(guān)模塊QM1d、QM1e、QM1f、QM2d、QM2e、QM2f連接的層壓總線12的端子12A1、12B1、12C1。層壓總線11的右端側(cè)的第1端子、第2端子、第3端子分別利用螺釘緊固而連接于與開關(guān)模塊QM1g、QM1h、QM1i、QM2g、QM2h、QM2i連接的層壓總線12的端子12A1、12B1、12C1。

并且，在層壓總線11的端子11A1、11B1、11C1上分別經(jīng)由總線17AC連接電抗器L1、L2、L3各自的端子LT2。

另外，電容器模塊CM1的輸入輸出端子4a、4b、輸入輸出端子6a、6b、輸入輸出端子5a、5b分別利用螺釘進行緊固而與第1開關(guān)模塊QM1a、QM1b、QM1c各自的端子QT11、QT12連接。另外，關(guān)于第1開關(guān)模塊QM1d、QM1e、QM1f各自的端子QT11、QT12，也同樣地連接電容器模塊CM2。此外，關(guān)于第1開關(guān)模塊QM1g、QM1h、QM1i各自的端子QT11、QT12，也同樣地連接電容器模塊CM3。電容器模塊CM4的輸入輸出端子4a、4b、輸入輸出端子6a、6b、輸入輸出端子5a、5b分別利用螺釘緊固而與第2開關(guān)模塊QM2a、QM2b、QM2c各自的端子QT11、QT12連接。另外，關(guān)于第2開關(guān)模塊QM2d、QM2e、QM2f各自的端子QT11、QT12，也同樣地連接電容器模塊CM5。此外，關(guān)于第2開關(guān)模塊QM2g、QM2h、QM2i各自的端子QT11、QT12，也同樣地連接電容器模塊CM6。

即，各電容器模塊CM1～CM6通過使輸入輸出端子T1～T3與3個開關(guān)模塊QM的端子QT13連接并且使輸入輸出端子4a、4b、6a、6b、5a、5b與3個開關(guān)模塊QM的端子QT11、QT12連接，自行站立地設(shè)置在該3個開關(guān)模塊QM上。

另外，電容器模塊CM1～CM3各自的端子T5c、T5d和電容器模塊CM4～CM6各自的端子T4c、T4d(參照圖9B等)利用螺釘進行緊固而連接。此時，在電容器模塊CM1～CM6之間，利用總線15(相當(dāng)于第1總線)連接它們的中性點端子TN。

總線15具備在左右方向延伸的直線部15A、與直線部15A的左端部連結(jié)的在上下方向延伸的直線部15B、與直線部15A的大致中央部連結(jié)的在上下方向延伸的直線部15C以及與直線部15A的右端部連結(jié)的在上下方向延伸的直線部15D。在直線部15B的兩端部設(shè)置有端子15B1、15B2，在直線部15C的兩端部設(shè)置有端子15C1、15C2，在直線部15D的兩端部設(shè)置有端子15D1、15D2。

并且，總線15的端子15B1、15C1、15D1、15B2、15C2、15D2分別利用螺釘進行緊固而與電容器模塊CM1、CM2、CM3、CM4、CM5、CM6各自的中性點端子TN連接。

另外，設(shè)置于與放電電路(未圖示)連接的總線16的適當(dāng)位置的各個端子161、162利用螺釘進行緊固而與電容器模塊CM1～CM3各自的端子T4c、T4d(參照圖9B等)連接。由此，連接各電容器模塊CM1～CM6的緩沖電容器SC和放電電路。

另外，總線13的端子131、132、133、134、135、136分別利用螺釘進行緊固而與開關(guān)模塊QM1a、QM1b、QM1c、QM2a、QM2b、QM2c各自的端子QT14連接。另外，關(guān)于開關(guān)模塊QM1d、QM1e、QM1f、QM2d、QM2e、QM2f各自的端子QT14也同樣地連接總線13。此外，關(guān)于開關(guān)模塊QM1g、QM1h、QM1i、QM2g、QM2h、QM2i各自的端子QT13也同樣地連接總線13。

然后，總線14的端子141利用螺釘進行緊固而連接于與開關(guān)模塊QM1a、QM1b、QM1c、QM2a、QM2b、QM2c連接的總線13的端子137?？偩€14的端子142利用螺釘進行緊固而連接于與開關(guān)模塊QM1d、QM1e、QM1f、QM2d、QM2e、QM2f連接的總線13的端子137?？偩€14的端子142利用螺釘進行緊固而連接于與開關(guān)模塊QM1g、QM1h、QM1i、QM2g、QM2h、QM2i連接的總線13的端子143。

并且，在總線14的端子144、145、146上分別經(jīng)由適當(dāng)?shù)倪B接部件(總線或電纜等)連接負載4的U相、V相、W相。

(本實施方式的效果)

如以上說明的那樣，本實施方式的矩陣變換器1具有：多個第1雙向開關(guān)Q1，它們分別與交流電源2的各輸入相以及負載4的各輸出相連接；多個第2雙向開關(guān)Q2，它們以與第1雙向開關(guān)Q1在電氣上并聯(lián)的方式，連接于與連接第1雙向開關(guān)Q1的輸入相以及輸出相相同的輸入相以及輸出相。該矩陣變換器1通過使第1雙向開關(guān)Q1以及第2雙向開關(guān)Q2進行開關(guān)動作，將交流電源2的交流電變換為任意的電壓/頻率的交流電，輸出至負載4。

這里，各個雙向開關(guān)Q規(guī)定了可應(yīng)對的額定電流。因為不能超過雙向開關(guān)Q的額定電流來增大矩陣變換器1的額定電流，所以，矩陣變換器1的大容量化受到限制。

在本實施方式中，多個雙向開關(guān)Q與交流電源2的各輸入相以及負載4的各輸出相并聯(lián)連接。由此，能夠減少在各個雙向開關(guān)Q中流過的電流(例如在2個并聯(lián)的情況下，能夠使在單個雙向開關(guān)Q中流過的電流減半)，所以，既能夠?qū)㈦p向開關(guān)Q的電流抑制在額定電流內(nèi)，又能夠使矩陣變換器1的額定電流大幅增大。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)大容量的矩陣變換器1。

另外，在本實施方式中，尤其第2雙向開關(guān)Q2具有1個以上(在本實施方式中是1)與第1雙向開關(guān)Q1數(shù)量相同的組。由此，可通過增加第2雙向開關(guān)Q2的組來增加矩陣變換器1的容量，所以，容易實現(xiàn)大容量化。

另外，在本實施方式中，尤其將多個第1雙向開關(guān)Q1集中配置為一個整體，按照每個組來集中配置多個第2雙向開關(guān)Q2。由此，在增加矩陣變換器1的容量時，只要增加第2雙向開關(guān)Q2的組即可，不需要變更已設(shè)置的開關(guān)的配置結(jié)構(gòu)。因此，容易實現(xiàn)大容量化。

另外，在本實施方式中，尤其能夠獲得以下這樣的效果。即，在矩陣變換器1中，在與各輸入相連接的雙向開關(guān)Q之間經(jīng)由AC電容器流過電流。即，如本實施方式那樣，在交流電源2的輸入相是3相(R相、S相、T相)的情況下，電流在R相與S相、S相與T相、R相與T相的雙向開關(guān)Q之間流動。此時，當(dāng)各雙向開關(guān)Q之間的布線電感較大時，浪涌電壓也增大，所以，難以實現(xiàn)大容量化。在本實施方式中，因為配置與各輸入相連接的雙向開關(guān)Q彼此靠近，所以，能夠降低各雙向開關(guān)Q之間的布線電感。由此，既能夠抑制浪涌電壓的增大又能夠增大電流，所以，容易實現(xiàn)矩陣變換器1的大容量化。

另外，在本實施方式中，尤其將與一個輸出相連接的多個第1雙向開關(guān)Q1和多個第2雙向開關(guān)Q2配置為沿著上下方向的一列的開關(guān)列。由此，能夠降低矩陣變換器1的寬度方向的尺寸。

另外，在本實施方式中，尤其將風(fēng)洞部120構(gòu)成為使致冷劑在上下方向流通。由此，在風(fēng)洞部120中，致冷劑在相對于左右方向垂直的方向上流通，該左右方向是與一個輸入相(R相或S相或T相)連接的多個第1雙向開關(guān)Q1以及多個第2雙向開關(guān)Q2排列的方向。其結(jié)果是，各雙向開關(guān)Q的熱相對于致冷劑流通的方向，通過散熱器190a～190c而均勻地傳遞，所以，能夠提高冷卻效率。

另外，在本實施方式中，尤其能夠獲得以下這樣的效果。即，如上所述，在矩陣變換器1中，在與各輸入相連接的雙向開關(guān)Q之間經(jīng)由AC電容器流過電流。此時，當(dāng)各AC電容器間的布線電感較大時浪涌電壓也增大，所以，難以實現(xiàn)大容量化。在本實施方式中，因為將與連接在各輸入相的雙向開關(guān)Q對應(yīng)的多個AC電容器收容于單個模塊罩MC內(nèi)，所以能夠彼此靠近地配置這些AC電容器。由此，能夠降低各AC電容器間的布線電感，所以既能夠抑制浪涌電壓的增大又能夠增大電流，容易實現(xiàn)矩陣變換器1的大容量化。另外，在通過以1組的輸入相(R相、S相、T相)為單位使AC電容器進行模塊化來增加矩陣變換器1的容量時，只要按照各輸出相(U相、V相、W相)針對所增加的第2雙向開關(guān)Q2的組追加電容器模塊CM即可。因此，更容易實現(xiàn)大容量化。

另外，在本實施方式中，尤其是，電容器模塊CM通過從模塊罩MC的底面bs1、bs2突出的端子T1、T2、T3、T4a、T4b、T5a、T5b、T6a、T6b自行站立地設(shè)置于靠近配置的多個雙向開關(guān)Q上。由此，能夠靠近地配置雙向開關(guān)Q與AC電容器，所以，能夠降低其間的布線電感。從而，既能夠抑制浪涌電壓的增大又能夠增大電流，所以，容易實現(xiàn)矩陣變換器1的大容量化。另外，不需要用于固定電容器模塊CM的固定部件，所以能夠降低部件個數(shù)或成本。另外，不需要確保固定部件與各部件的絕緣距離，所以，還能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。

另外，在本實施方式中，尤其是，模塊罩MC在多個AC電容器的后側(cè)收容與靠近地配置的多個雙向開關(guān)Q對應(yīng)的多個緩沖電容器SC。由此，在增加矩陣變換器1的容量時，按照各輸出相(U相、V相、W相)針對增加的第2雙向開關(guān)Q2的組追加電容器模塊CM，由此，能夠容易地追加AC電容器以及緩沖電容器SC。從而，更容易實現(xiàn)大容量化。另外，因為能夠使緩沖電容器SC配置得更靠近雙向開關(guān)Q，而不是AC電容器，所以，能夠提高浪涌電壓的抑制效果。

另外，在本實施方式中，尤其能夠獲得以下這樣的效果。即，有時根據(jù)總線等的布線結(jié)構(gòu)的差異等，在相同輸出相中的各電容器模塊CM之間產(chǎn)生電位差。在本實施方式中，可通過使電流流過在電容器模塊CM1～CM6之間連接中性點端子TN的總線15來降低上述電位差，所以，能夠提高矩陣變換器1的動作的穩(wěn)定性、可靠性。

另外，在本實施方式中，尤其模塊罩MC是樹脂制的。由此，能夠縮短電容器模塊CM與其它部件的絕緣距離。其結(jié)果，能夠在電容器模塊CM的附近配置總線等，提高部件配置的自由度。

另外，在本實施方式中，尤其能夠獲得以下這樣的效果。即，如前所述，在矩陣變換器1中，電流在R相與S相、S相與T相、R相與T相的雙向開關(guān)Q之間流過。在本實施方式中，使上述電流的通路所包含的層壓總線11、12是對與輸入相分別連接的板狀的總線12A、12B、12C進行層疊而構(gòu)成的。由此，在流過上述電流時在層疊的兩個總線中產(chǎn)生的磁場的方向彼此相反而抵消，所以，能夠提高布線電感的降低效果。因此，能夠更容易實現(xiàn)矩陣變換器1的大容量化。

另外，在本實施方式中，尤其在電氣上并聯(lián)連接于同一輸入相以及輸出相的第1雙向開關(guān)Q1的第1信號布線W1的長度與第2雙向開關(guān)Q2的第2信號布線W2的長度相等。由此，能夠使在電氣上并聯(lián)連接于同一輸入相以及輸出相的第1雙向開關(guān)Q1與第2雙向開關(guān)Q2高精度同步地進行開關(guān)動作，所以，可提高矩陣變換器1的動作的穩(wěn)定性、可靠性。

另外，在本實施方式中，尤其多個端子T1、T2、T3、T4a、T4b、T5a、T5b、T6a、T6b在左右兩側(cè)支承模塊罩MC，所以，能夠使電容器模塊CM穩(wěn)定地自行站立，提高設(shè)置強度。

另外，在本實施方式中，尤其電容器模塊CM具有在模塊罩MC的右側(cè)配置的AC電容部AC的輸入輸出端子T1、T2、T3和在模塊罩MC的左側(cè)配置的緩沖電容器SC的輸入輸出端子T4a、T4b、T5a、T5b、T6a、T6b。由此，在右側(cè)具有作為AC電容的輸入輸出端子的端子QT13、QT14、在左側(cè)具有作為緩沖電容器SC的輸入輸出端子的端子QT11、QT12的雙向開關(guān)Q上，將多個端子T1、T2、T3、T4a、T4b、T5a、T5b、T6a、T6b作為支承部件，自行站立地設(shè)置電容器模塊CM。

另外，在本實施方式中，尤其電容器模塊CM具有在模塊罩CM的上下兩側(cè)配置的緩沖電容器SC的輸入輸出端子T4c、T4d、T5c、T5d。由此，可將這些輸入輸出端子T4c、T4d、T5c、T5d用作在各電容器模塊CM之間連接緩沖電容器SC彼此的端子或連接緩沖電容器SC和放電電路的端子。另外，因為在模塊罩MC的四周配置端子，所以，在本實施方式中，當(dāng)輸入輸出端子T4c、T4d、T5c、T5d構(gòu)成為可用于電容器模塊CM的自行站立時，能夠進一步提高電容器模塊CM的站立穩(wěn)定性以及設(shè)置強度。

另外，在本實施方式中，尤其模塊罩MC具有與配置為一列的多個雙向開關(guān)Q對應(yīng)的長度。由此，能夠在對應(yīng)的雙向開關(guān)Q的正上方設(shè)置AC電容器或緩沖電容器SC，所以，能夠進一步降低雙向開關(guān)Q與AC電容器或緩沖電容器SC之間的布線電感。另外，便于觀察電容器模塊CM與雙向開關(guān)Q的對應(yīng)關(guān)系。

＜變形例等＞

此外，第1實施方式不限于上述內(nèi)容，在不脫離其主旨以及技術(shù)思想的范圍內(nèi)可進行各種變形。在上述實施方式中，以與第1開關(guān)模塊QM1(第1雙向開關(guān)Q1)數(shù)量相同的9個作為1組，設(shè)置有1組第2開關(guān)模塊QM2(第2雙向開關(guān)Q2)。但是，第2開關(guān)模塊Q2的組數(shù)不限于1個，可以是2個以上。

例如，在圖11所示的例子中，以9個為1組，設(shè)置有3組第2開關(guān)模塊QM2。即，本變形例對應(yīng)于相對于上述實施方式將第2開關(guān)模塊QM2的組增加了2組的例子。即，在本變形例中，設(shè)置有第2開關(guān)模塊QM2a～QM2i的組、第2開關(guān)模塊QM2a′～QM2i′的組和第2開關(guān)模塊QM2a″～QM2i″的組。

此時，按照每個組集中地配置第2開關(guān)模塊QM2a～QM2i、QM2a′～QM2i′、QM2a″～QM2i″。具體地說，第2開關(guān)模塊QM2a～QM2i、QM2a′～QM2i′、QM2a″～QM2i″在各個組中按照U相、V相、W相，使與R相、S相、T相分別連接的3個第2開關(guān)模塊QM2彼此靠近地進行配置。更具體地說，第2開關(guān)模塊QM2a～QM2i、QM2a′～QM2i′、QM2a″～QM2i″在各個組中按照U相、V相、W相，使與R相、S相、T相分別連接的3個第2開關(guān)模塊QM2彼此靠近地沿著上下方向配置為一列。

并且，將與一個輸出相連接的3個第1開關(guān)模塊QM1和各組中的3個第2開關(guān)模塊QM2配置為沿著上下方向的一列的開關(guān)列。即，將與U相連接的第1開關(guān)模塊QM1a、QM1b、QM1c、1組中的第2開關(guān)模塊QM2a、QM2b、QM2c、其它1組中的第2開關(guān)模塊QM2a′、QM2b′、QM2c′和另1組中的第2開關(guān)模塊QM2a″、QM2b″、QM2c″配置為沿著上下方向的一列的U相輸出開關(guān)列。另外，將與V相連接的第1開關(guān)模塊QM1d、QM1e、QM1f、1組中的第2開關(guān)模塊QM2d、QM2e、QM2f、其它1組中的第2開關(guān)模塊QM2d′、QM2e′、QM2f′和另一組中的第2開關(guān)模塊QM2d″、QM2e″、QM2f″配置為沿著上下方向的一列的V相輸出開關(guān)列。另外，將與W相連接的第1開關(guān)模塊QM1g、QM1h、QM1i、1組中的第2開關(guān)模塊QM2g、QM2h、QM2i、其它1組中的第2開關(guān)模塊QM2g′、QM2h′、QM2i′和另一組中的第2開關(guān)模塊QM2g″、QM2h″、QM2i″配置為沿著上下方向的一列的W相輸出開關(guān)列。

在本變形例中，也能夠獲得與上述實施方式同樣的效果。

＜第2實施方式＞

接著，說明第2實施方式。此外，在以下說明的第2實施方式中，對與上述第1實施方式等同的部分標(biāo)注同一符號，適當(dāng)?shù)厥÷曰蚝喕湔f明。

(矩陣變換器的電路結(jié)構(gòu))

首先，參照圖12，說明本實施方式的矩陣變換器的電路結(jié)構(gòu)。

如圖1所示，矩陣變換器1′具有濾波電路F、9個第1雙向開關(guān)q1和9個第2雙向開關(guān)q2。以下，在無區(qū)別地表示第1雙向開關(guān)q1以及第2雙向開關(guān)q2的情況下，適當(dāng)簡稱為“雙向開關(guān)q”。

濾波電路F設(shè)置在上述的交流電源2與雙向開關(guān)q之間。濾波電路F作為基于上述3個AC電抗器L1、L2、L3和3個電容部20a、20b、20c的所謂LC濾波器(還稱為“LC電路”。)進行安裝。以下，在無區(qū)別地表示電容部20a、20b、20c的情況下，適當(dāng)簡稱為“電容部20”。

電容部20a、20b、20c分別具備在電氣上并聯(lián)連接的5個電容器21(參照后述的圖14)。此外，電容部20具有的電容器21的個數(shù)不限于5個，也可以是其它個數(shù)。這些電容部20a、20b、20c在AC電抗器L1、L2、L3的輸出側(cè)與R相、S相、T相進行接線(例如星形接線)。

此外，濾波電路F的結(jié)構(gòu)不限于上述結(jié)構(gòu)，也可以是其它結(jié)構(gòu)。

9個第1雙向開關(guān)q1分別與上述第1實施方式的第1雙向開關(guān)Q1同樣地構(gòu)成。這9個第1雙向開關(guān)q1分別在濾波電路F的輸出側(cè)與R相、S相、T相的任意一個連接，并且與上述的負載4的U相、V相、W相的任意一個連接。

即，作為第1開關(guān)模塊qm1a進行模塊化的第1雙向開關(guān)q1與R相以及U相連接。另外，作為第1開關(guān)模塊qm1b進行模塊化的第1雙向開關(guān)q1與S相以及U相連接。另外，作為第1開關(guān)模塊qm1c進行模塊化的第1雙向開關(guān)q1與T相以及U相連接。并且，作為第1開關(guān)模塊qm1d進行模塊化的第1雙向開關(guān)q1與R相以及V相連接。另外，作為第1開關(guān)模塊qm1e進行模塊化的第1雙向開關(guān)q1與S相以及V相連接。另外，作為第1開關(guān)模塊qm1f進行模塊化的第1雙向開關(guān)q1與T相以及V相連接。并且，作為第1開關(guān)模塊qm1g進行模塊化的第1雙向開關(guān)q1與R相以及W相連接。另外，作為第1開關(guān)模塊qm1h進行模塊化的第1雙向開關(guān)q1與S相以及W相連接。另外，作為第1開關(guān)模塊qm1i進行模塊化的第1雙向開關(guān)q1與T相以及W相連接。以下，在無區(qū)別地表示第1開關(guān)模塊qm1a～qm1i的情況下，適當(dāng)簡稱為“第1開關(guān)模塊qm1”。

9個第2雙向開關(guān)q2分別與上述第1實施方式的第1雙向開關(guān)Q1同樣構(gòu)成。這9個第2雙向開關(guān)q2分別在濾波電路F的輸出側(cè)與R相、S相、T相的任意一個連接，并且與負載4的U相、V相、W相的任意一個連接。此時，9個第2雙向開關(guān)q2分別以與第1雙向開關(guān)q1在電氣上并聯(lián)的方式，連接于與連接第1雙向開關(guān)q1的輸入相相同的輸入相，并且以與第1雙向開關(guān)q1在電氣上并聯(lián)的方式，連接于與連接第1雙向開關(guān)q1的輸出相相同的輸出相。

即，作為第2開關(guān)模塊qm2a進行模塊化的第2雙向開關(guān)q2以與第1開關(guān)模塊qm1a所涉及的第1雙向開關(guān)q1在電氣上并聯(lián)的方式，連接于R相以及U相。另外，作為第2開關(guān)模塊qm2b進行模塊化的第2雙向開關(guān)q2以與第1開關(guān)模塊qm1b所涉及的第1雙向開關(guān)q1在電氣上并聯(lián)的方式，連接于S相以及U相。另外，作為第2開關(guān)模塊qm2c進行模塊化的第2雙向開關(guān)q2以與第1開關(guān)模塊qm1c所涉及的第1雙向開關(guān)q1在電氣上并聯(lián)的方式，連接于T相以及U相。并且，作為第2開關(guān)模塊qm2d進行模塊化的第2雙向開關(guān)q2以與第1開關(guān)模塊qm1d所涉及的第1雙向開關(guān)q1在電氣上并聯(lián)的方式，連接于R相以及V相。另外，作為第2開關(guān)模塊qm2e進行模塊化的第2雙向開關(guān)q2，以與第1開關(guān)模塊qm1e所涉及的第1雙向開關(guān)q1在電氣上并聯(lián)的方式，連接于S相以及V相。另外，作為第2開關(guān)模塊qm2f進行模塊化的第2雙向開關(guān)q2以與第1開關(guān)模塊qm1f所涉及的第1雙向開關(guān)q1在電氣上并聯(lián)的方式，連接于T相以及V相。并且，作為第2開關(guān)模塊qm2g進行模塊化的第2雙向開關(guān)q2以與第1開關(guān)模塊qm1g所涉及的第1雙向開關(guān)q1在電氣上并聯(lián)的方式，連接于R相以及W相。另外，作為第2開關(guān)模塊qm2h進行模塊化的第2雙向開關(guān)q2以與第1開關(guān)模塊qm1h所涉及的第1雙向開關(guān)q1在電氣上并聯(lián)的方式，連接于S相以及W相。另外，作為第2開關(guān)模塊qm2i進行模塊化的第2雙向開關(guān)q2以與第1開關(guān)模塊qm1i所涉及的第1雙向開關(guān)q1在電氣上并聯(lián)的方式，連接于T相以及W相。以下，在無區(qū)別地表示第2開關(guān)模塊qm2a～qm2i的情況下，適當(dāng)簡稱為“第2開關(guān)模塊qm2”。另外，以下，在無區(qū)別地表示第1開關(guān)模塊qm1以及第2開關(guān)模塊qm2的情況下，適當(dāng)簡稱為“開關(guān)模塊qm”。

在這樣的矩陣變換器1′中，柵極驅(qū)動電路(未圖示)通過對9個第1雙向開關(guān)q1以及9個第2雙向開關(guān)q2進行開關(guān)控制，使這18個雙向開關(guān)q執(zhí)行開關(guān)動作。

(開關(guān)模塊的配置結(jié)構(gòu)的概要)

接著，參照圖13，說明開關(guān)模塊qm的配置結(jié)構(gòu)的概要。

如圖13所示，在矩陣變換器1′中，靠近地配置與同一輸入相以及輸出相連接的第1開關(guān)模塊qm1和第2開關(guān)模塊qm2。在此例中，與同一輸入相以及輸出相連接的第1開關(guān)模塊qm1和第2開關(guān)模塊qm2在矩陣變換器1′的殼體110(參照后述的圖14)的長度方向即上下方向上相鄰地配置。

即，與R相以及U相連接的第1開關(guān)模塊qm1a和第2開關(guān)模塊qm2a在上下方向上相鄰地配置。另外，與S相以及U相連接的第1開關(guān)模塊qm1b和第2開關(guān)模塊qm2b在上下方向上相鄰地配置。另外，與T相以及U相連接的第1開關(guān)模塊qm1c和第2開關(guān)模塊qm2c在上下方向上相鄰地配置。并且，與R相以及V相連接的第1開關(guān)模塊qm1d和第2開關(guān)模塊qm2d在上下方向上相鄰地配置。另外，與S相以及V相連接的第1開關(guān)模塊qm1e和第2開關(guān)模塊qm2e在上下方向上相鄰地配置。另外，與T相以及V相連接的第1開關(guān)模塊qm1f和第2開關(guān)模塊qm2f在上下方向上相鄰地配置。并且，與R相以及W相連接的第1開關(guān)模塊qm1g和第2開關(guān)模塊qm2g在上下方向上相鄰地配置。另外，與S相以及W相連接的第1開關(guān)模塊qm1h和第2開關(guān)模塊qm2h在上下方向上相鄰地配置。另外，與T相以及W相連接的第1開關(guān)模塊qm1i和第2開關(guān)模塊qm2i在上下方向上相鄰地配置。

并且，與一個輸出相連接的3個第1開關(guān)模塊qm1和3個第2開關(guān)模塊qm2配置為沿著上下方向的一列的開關(guān)列。在此例中，沿著上下方向配置與同一輸入相以及輸出相連接的第1開關(guān)模塊qm1以及第2開關(guān)模塊qm2的3對。由此，將這3對所涉及的與一個輸出相連接的3個第1開關(guān)模塊qm1和3個第2開關(guān)模塊qm2配置為沿著上下方向的一列的開關(guān)列。

即，沿著上下方向配置與R相以及U相連接的第1開關(guān)模塊qm1a以及第2開關(guān)模塊qm2a的對、與S相以及U相連接的第1開關(guān)模塊qm1b以及第2開關(guān)模塊qm2b的對、與T相以及U相連接的第1開關(guān)模塊qm1c以及第2開關(guān)模塊qm2c的對。由此，將與U相連接的第1開關(guān)模塊qm1a、第2開關(guān)模塊qm2a、第1開關(guān)模塊qm1b、第2開關(guān)模塊qm2b、第1開關(guān)模塊qm1c以及第2開關(guān)模塊qm2c配置為沿著上下方向的一列的U相輸出開關(guān)列(還參照后述的圖15等)。另外，沿著上下方向配置與R相以及V相連接的第1開關(guān)模塊qm1d以及第2開關(guān)模塊qm2d的對、與S相以及V相連接的第1開關(guān)模塊qm1e以及第2開關(guān)模塊qm2e的對、與T相以及V相連接的第1開關(guān)模塊qm1f以及第2開關(guān)模塊qm2f的對。由此，將與V相連接的第1開關(guān)模塊qm1d、第2開關(guān)模塊qm2d、第1開關(guān)模塊qm1e、第2開關(guān)模塊qm2e、第1開關(guān)模塊qm1f以及第2開關(guān)模塊qm2f配置為沿著上下方向的一列的V相輸出開關(guān)列(還參照后述的圖15等)。另外，沿著上下方向配置與R相以及W相連接的第1開關(guān)模塊qm1g以及第2開關(guān)模塊qm2g的對、與S相以及W相連接的第1開關(guān)模塊qm1h以及第2開關(guān)模塊qm2h的對、與T相以及W相連接的第1開關(guān)模塊qm1i以及第2開關(guān)模塊qm2i的對。由此，將與W相連接的第1開關(guān)模塊qm1g、第2開關(guān)模塊qm2g、第1開關(guān)模塊qm1h、第2開關(guān)模塊qm2h、第1開關(guān)模塊qm1i以及第2開關(guān)模塊qm2i配置為沿著上下方向的一列的W相輸出開關(guān)列(還參照后述的圖15等)。

(矩陣變換器的具體結(jié)構(gòu))

接著，參照圖14、圖15以及圖16，說明矩陣變換器1′的具體結(jié)構(gòu)。在圖14～圖16中，為了防止圖示的煩雜化，部分省略地圖示矩陣變換器1′的部件彼此間的連接線。

如圖14～圖16所示，矩陣變換器1′具有上述的殼體110、上述的風(fēng)洞部120、主體部130′和上述的主體外殼。主體部130′具有上述AC電抗器L1～L3、上述電容部20a～20c、上述第1開關(guān)模塊qm1a～qm1i、上述第2開關(guān)模塊qm2a～qm2i和18個緩沖模塊sm。此外，在圖14～圖16中，為了便于說明，以殼體110的長度方向、與該長度方向垂直的寬度方向、與該長度方向以及寬度方向垂直的深度方向分別成為上下方向、左右方向、前后方向的方式，圖示了矩陣變換器1′。在此情況下，上下方向相當(dāng)于第1方向，左右方向相當(dāng)于第2方向，前后方向相當(dāng)于第3方向。

以散熱片192收納于風(fēng)洞部120內(nèi)的方式，在殼體110的底座沿著左右方向相鄰地安裝有具備底座191以及多個散熱片192的上述3個散熱器190a、190b、190c。此外，在殼體110的底座上安裝的散熱器的個數(shù)不限于3個，也可以是其它個數(shù)。

在左側(cè)的散熱器190a的底座191的前表面，沿著上下方向載置上述第1開關(guān)模塊qm1a以及第2開關(guān)模塊qm2a的對、上述第1開關(guān)模塊qm1b以及第2開關(guān)模塊qm2b的對、上述第1開關(guān)模塊qm1c以及第2開關(guān)模塊qm2c的對。由此，在左側(cè)的散熱器190a的底座191的前表面構(gòu)成上述U相輸出開關(guān)列。

在中央的散熱器190b的底座191的前表面沿著上下方向載置上述第1開關(guān)模塊qm1d以及第2開關(guān)模塊qm2d的對、上述第1開關(guān)模塊qm1e以及第2開關(guān)模塊qm2e的對、上述第1開關(guān)模塊qm1f以及第2開關(guān)模塊qm2f的對。由此，在中央的散熱器190b的底座191的前表面構(gòu)成上述V相輸出開關(guān)列。

在右側(cè)的散熱器190c的底座191的前表面沿著上下方向載置上述第1開關(guān)模塊qm1g以及第2開關(guān)模塊qm2g的對、上述第1開關(guān)模塊qm1h以及第2開關(guān)模塊qm2h的對、上述第1開關(guān)模塊qm1i以及第2開關(guān)模塊qm2i的對。由此，在右側(cè)的散熱器190c的底座191的前表面構(gòu)成上述W相輸出開關(guān)列。

風(fēng)洞部120構(gòu)成為使致冷劑在上下方向上流通。即，上述風(fēng)扇150從上述開口部112吸氣，在殼體110的上端部排氣，由此，在風(fēng)洞部120中，致冷劑在上下方向(具體地說從下方到上方)上流通。此外，也可以是，風(fēng)扇150從殼體110的上端部吸氣，在開口部112排氣，由此，在風(fēng)洞部120中，致冷劑在上下方向(具體地說從上方到下方)上流通。另外，在風(fēng)洞部120中致冷劑流通的方向不限于上下方向，也可以是其它方向(例如左右方向)。

AC電抗器L1～L3與上述實施方式同樣地沿著左右方向設(shè)置在風(fēng)洞部120的散熱器190a～190c的上側(cè)，分別利用總線(未圖示)與交流電源2的R相、S相、T相連接。即，各AC電抗器L1～L3具備上述的兩個端子LT1、LT2。與交流電源2的R相連接的總線的端子、與S相連接的總線的端子以及與T相連接的總線的端子分別利用螺釘進行緊固而與AC電抗器L1、L2、L3各自的端子LT1連接。此外，AC電抗器L1～L3也可以利用電纜與交流電源2的各輸出相連接。另外，與后述的3個總線34各自的端子340A連接的電纜50a、50b、50c的一端分別與AC電抗器L1、L2、L3各自的端子LT2連接。此外，AC電抗器L1～L3也可以利用總線與上述3個總線34各自的端子340A連接。

電容部20a～20c分別具備如上所述地在電氣上并聯(lián)連接的5個電容器21。電容部20a～20c各自的5個電容器21收容于沿左右方向延伸的電容器外殼22而被支承。在此例中，各電容器21是圓筒狀，在其圓筒軸方向的一側(cè)(在此例中是下側(cè))具備輸入輸出端子t1和與電容部20a～20b的接線的中性點N(參照圖12)連接的中性點端子tn。并且，電容部20a～20c各自的5個電容器21的端子t1通過利用螺釘進行緊固而與總線31連接，由此，在電氣上并聯(lián)連接。另外，各電容器21的中性點端子tn利用螺釘進行緊固而與總線30連接。

第1開關(guān)模塊qm1a～am1i以及第2開關(guān)模塊qm2a～qm2i分別在左端部具備兩個端子qt11、qt12，并且在右端部具備兩個端子qt13、qt14。

18個緩沖模塊sm分別具備從側(cè)面(在此例中是左面)突出的兩個輸入輸出端子t3a、t3b，并分別載置于第1開關(guān)模塊qm1a～am1i以及第2開關(guān)模塊qm2a～qm2i上。并且，這18個緩沖模塊sm各自的輸入輸出端子t3a、t3b分別連接于第1開關(guān)模塊qm1a～am1i以及第2開關(guān)模塊qm2a～qm2i各自的端子qt11、qt12。另外，在第1開關(guān)模塊qm1a～am1i以及第2開關(guān)模塊qm2a～qm2i各自的端子qt11、qt12上還分別連接有設(shè)置于與放電電路(未圖示)連接的總線32的適當(dāng)位置上的各個端子，與上述18個緩沖模塊sm各自的輸入輸出端子t3a、t3b一起利用螺釘進行緊固而固定。由此，連接各開關(guān)模塊qm和各緩沖模塊sm，并且連接各緩沖模塊sm和放電電路。

(各總線的結(jié)構(gòu))

在本實施方式中，第1開關(guān)模塊qm1和第2開關(guān)模塊qm2利用3個總線33(相當(dāng)于第3總線)以及3個總線34(相當(dāng)于第4總線)進行連接。此外，第1開關(guān)模塊qm1和第2開關(guān)模塊qm2可利用其它結(jié)構(gòu)的總線或電纜進行連接。

各個總線33沿著上下方向配置，用于連接與一個輸出相連接的3個第1開關(guān)模塊qm1和3個第2開關(guān)模塊qM2。這些各總線33具備沿上下方向延伸的直線部330、與直線部330的上端側(cè)、大致中央部、下端側(cè)連結(jié)的分支部331、332、333。

在直線部330的一端部(在此例中是下端部)設(shè)置有端子330A。

分支部331在第1開關(guān)模塊qm1和第2開關(guān)模塊qm2排列的方向即上下方向上進行二股分支，在其一側(cè)(在此例中是上側(cè))具有端子331a，并且在其另一側(cè)(在此例中是下側(cè))具有端子331b。并且，分支部331利用這些端子331a、331b，分支地與第1開關(guān)模塊qm1以及第2開關(guān)模塊qm2連接。

分支部332在上下方向上進行二股分支，在其一側(cè)(在此例中是上側(cè))具備端子332a，并且在其另一側(cè)(在此例中是下側(cè))具備端子332b。并且，分支部332利用這些端子332a、332b分支地與第1開關(guān)模塊qm1以及第2開關(guān)模塊qm2連接。

分支部333在上下方向上進行二股分支，在其一側(cè)(在此例中是上側(cè))具備端子333a，并且在其另一側(cè)(在此例中是下側(cè))具備端子333b。并且，分支部333利用這些端子333a、333b分支地與第1開關(guān)模塊qm1以及第2開關(guān)模塊qm2連接。

在本實施方式中，分支部331、332、333與直線部330構(gòu)成為一體。此外，將分支部331、332、333設(shè)為與直線部330分體，以不能拆裝的方式固定于直線部330上。另外，分支部331、332、333具備在上下方向?qū)ΨQ的形狀。此外，分支部331、332、333是上下方向非對稱的形狀。

各個總線34沿左右方向配置，用于連接與一個輸入相連接的3個第1開關(guān)模塊qm1和3個第2開關(guān)模塊qM2。這些各總線34具備沿左右方向延伸的直線部340和與直線部340的左端側(cè)、大致中央部、右端側(cè)連結(jié)的分支部341、342、343。

在直線部340的一端部(在此例中是右端部)設(shè)置有端子340A。另外，直線部340具備從其左端側(cè)、大致中央部、右端側(cè)分別向下方延伸的端子344、345、346。

分支部341在上下方向上進行二股分支，在其一側(cè)(在此例中是上側(cè))具備端子341a，并且在其另一側(cè)(在此例中是下側(cè))具備端子341b。并且，分支部341利用這些端子341a、341b，分支地與第1開關(guān)模塊qm1以及第2開關(guān)模塊qm2連接。

分支部342在上下方向上進行二股分支，在其一側(cè)(在此例中是上側(cè))具備端子342a，并且在其另一側(cè)(在此例中是下側(cè))具備端子342b。并且，分支部342利用這些端子342a、342b，分支地與第1開關(guān)模塊qm1以及第2開關(guān)模塊qm2連接。

分支部343在上下方向上進行二股分支，在其一側(cè)(在此例中是上側(cè))具備端子343a，并且在其另一側(cè)(在此例中是下側(cè))具備端子343b。并且，分支部343利用這些端子343a、343b，分支地與第1開關(guān)模塊qm1以及第2開關(guān)模塊qm2連接。

在本實施方式中，分支部341、342、343與直線部340分體，利用螺釘以不可拆裝的方式固定于直線部340。此外，也可以將分支部341、342、343構(gòu)成為與直線部340一體。另外，分支部341、342、343具有上下方向?qū)ΨQ的形狀。此外，分支部341、342、343也可以是上下方向非對稱的形狀。

(矩陣變換器的各結(jié)構(gòu)的連接關(guān)系)

經(jīng)由端子340A以及電纜50a與AC電抗器L1的端子L2連接的總線34的端子341a、342a、343a分別利用螺釘進行緊固而與第1開關(guān)模塊qm1a、qm1d、qm1g各自的端子qt13連接，該總線34的端子341b、342b、343b分別利用螺釘進行緊固而與第2開關(guān)模塊qm2a、qm2d、qm2g各自的端子qt13連接。由此，連接與R相連接的第1開關(guān)模塊qm1a、qm1d、qm1g以及第2開關(guān)模塊qm2a、qm2d、qm2g。另外，關(guān)于第1開關(guān)模塊qm1b、qm1e、qm1h各自的端子qt13，也同樣地連接經(jīng)由端子340A以及電纜50b與AC電抗器L2的端子L2連接的總線34，關(guān)于第2開關(guān)模塊qm2b、qm2e、qm2h各自的端子qt13也同樣地連接該總線34。由此，連接與S相連接的第1開關(guān)模塊qm1b、qm1e、qm1h以及第2開關(guān)模塊qm2b、qm2e、qm2h。此外，關(guān)于第1開關(guān)模塊qm1c、qm1f、qm1i各自的端子qt13，也同樣地連接經(jīng)由端子340A以及電纜50c與AC電抗器L3的端子L2連接的總線34，關(guān)于第2開關(guān)模塊qm2c、qm2f、qm2i各自的端子qt13，也同樣地連接該總線34。由此，連接與T相連接的第1開關(guān)模塊qm1c、qm1f、qm1i和第2開關(guān)模塊qm2c、qm2f、qm2i。

并且，3個總線34各自的端子344、345、346分別載置各連接有5個電容器21的3個總線31，利用螺釘進行緊固而進行連接。由此，相對于第1開關(guān)模塊qm1以及第2開關(guān)模塊qm2，在前后方向上重疊地配置15個電容器21。即，端子344、345、346相當(dāng)于載置部。此外，也可以取代總線34而在上述總線33上設(shè)置載置電容器21的結(jié)構(gòu)，或在總線34和上述總線33上設(shè)置載置電容器21的結(jié)構(gòu)?；蛘?，也可以在總線34、33上都不設(shè)置載置電容器21的結(jié)構(gòu)，而另外設(shè)置用于支承電容器21的支承部件。

另外，經(jīng)由端子330A與負載4的U相連接的總線33的端子331a利用螺釘進行緊固而分別與第1開關(guān)模塊qm1a、qm1b、qm1c各自的端子qt14連接，該總線33的端子331b利用螺釘進行緊固而分別與第2開關(guān)模塊qm2a、qm2b、qm2c各自的端子qt14連接。由此，連接與U相連接的第1開關(guān)模塊qm1a、qm1b、qm1c以及第2開關(guān)模塊qm2a、qm2b、qm2c。另外，關(guān)于第1開關(guān)模塊qm1d、qm1e、qm1f各自的端子qt14，也同樣地連接經(jīng)由端子330A與負載4的V相連接的總線33，關(guān)于第2開關(guān)模塊qm2d、qm2e、qm2f各自的端子qt14，也同樣地連接該總線33。由此，連接與V相連接的第1開關(guān)模塊qm1d、qm1e、qm1f和第2開關(guān)模塊qm2d、qm2e、qm2f。此外，關(guān)于第1開關(guān)模塊qm1g、qm1h、qm1i各自的端子qt14，也同樣地連接經(jīng)由端子330A與負載4的W相連接的總線33，關(guān)于第2開關(guān)模塊qm2g、qm2h、qm2i各自的端子qt14，也同樣地連接該總線33。由此，連接與W相連接的第1開關(guān)模塊qm1g、qm1h、qm1i和第2開關(guān)模塊qm2g、qm2h、qm2i。

(本實施方式的效果)

如以上說明的那樣，本實施方式的矩陣變換器1′具有與交流電源2的各輸入相以及負載4的各輸出相分別連接的多個第1雙向開關(guān)q1和多個第2雙向開關(guān)q2，該多個第2雙向開關(guān)q2以與第1雙向開關(guān)q1在電氣上并聯(lián)的方式，連接于與連接第1雙向開關(guān)q1的輸入相以及輸出相相同的輸入相以及輸出相。通過第1雙向開關(guān)q1以及第2雙向開關(guān)q2進行開關(guān)動作，該矩陣變換器1′將交流電源2的交流電變換為任意的電壓/頻率的交流電，輸出至負載4。

這里，對各個雙向開關(guān)q規(guī)定了可應(yīng)對的額定電流。因為不能超過雙向開關(guān)q的額定電流來增大矩陣變換器1′的額定電流，所以，矩陣變換器1′的大容量化受到限制。

在本實施方式中，相對于交流電源2的各輸入相以及負載4的各輸出相，并聯(lián)連接多個雙向開關(guān)q。由此，能夠減少流向各個雙向開關(guān)q的電流(例如在2個并聯(lián)的情況下，能夠使流過單個雙向開關(guān)q的電流減半)，所以，既能夠?qū)㈦p向開關(guān)q的電流抑制在額定電流內(nèi)，又能夠大幅地增大矩陣變換器1′的額定電流。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)大容量的矩陣變換器1′。

另外，在本實施方式中，尤其靠近地配置與相同的輸入相以及輸出相連接的第1雙向開關(guān)q1以及第2雙向開關(guān)q2。由此，能夠縮短并聯(lián)連接第1雙向開關(guān)q1與第2雙向開關(guān)q2的布線(總線33、34的各分支部)，能夠簡化布線構(gòu)造。

另外，在本實施方式中，尤其將與一個輸出相連接的多個第1雙向開關(guān)q1和多個第2雙向開關(guān)q2配置為沿著上下方向的一列的開關(guān)列。由此，能夠降低矩陣變換器1′的寬度方向的尺寸。

另外，在本實施方式中，尤其將風(fēng)洞部120構(gòu)成為使致冷劑在上下方向上流通。由此，在風(fēng)洞部120中，使致冷劑在與一個輸入相(R相或S相或T相)連接的多個第1雙向開關(guān)q1以及多個第2雙向開關(guān)q2排列的方向即左右方向垂直的方向上流通。結(jié)果，各雙向開關(guān)q的熱相對于致冷劑流通的方向，通過散熱器190a～190c而均勻地傳遞，所以，能夠提高冷卻效率。

另外，在本實施方式中，尤其矩陣變換器1′具有沿著上下方向配置的總線33和沿著左右方向配置的總線34?？偩€33具有在下端部具備與負載4側(cè)連接的端子330A的直線部330、分支地連接與第1雙向開關(guān)q1以及第2雙向開關(guān)q2連接的多個分支部331、332、333，連接一個輸出相(U相或V相或W相)和多個第1雙向開關(guān)q1以及多個第2雙向開關(guān)q2。另外，總線34具有在右端部具備與交流電源4側(cè)連接的端子340A的直線部340、多個分支部341、342、343，連接一個輸入相(R相、S相或T相)和多個第1雙向開關(guān)q1以及多個第2雙向開關(guān)q2。這樣，可通過構(gòu)成采用總線33、34的布線構(gòu)造，增大布線的剛性。結(jié)果，能夠降低振動引起的布線的晃動或損傷等。另外，還可以采用總線33、34來兼作支承其它部件等的支承部件。

另外，在本實施方式中，尤其總線33的分支部331、332、333以及總線34的分支部341、342、343具有在第1雙向開關(guān)q1與第2雙向開關(guān)q2排列的方向上對稱的形狀。由此，因為能夠使分支部331、332、333以及分支部341、342、343中的第1雙向開關(guān)q1側(cè)與第2雙向開關(guān)q2側(cè)的阻抗大致相同，所以，能夠防止兩個開關(guān)的電流不平衡。

另外，在本實施方式中，尤其總線34的分支部341、342、343與直線部340分體，以可拆裝的方式固定在直線部340上。通過使直線部340與分支部341、342、343成為分體，與一體構(gòu)造的情況相比，能夠進一步減少形成總線34時的銅板的廢棄部分。另外，通過設(shè)為可拆裝直線部340與分支部341、342、343，能夠在使分支部341、342、343與雙向開關(guān)q連接的狀態(tài)下僅卸下直線部340等，所以，能夠提高維護性。

另外，在本實施方式中，尤其是，構(gòu)成為總線34的端子344、345、346載置電容器21。由此，可相對于第1雙向開關(guān)q1以及第2雙向開關(guān)q2在前后方向上重疊地配置電容器21，所以，能夠縮短雙向開關(guān)q與電容器21的布線距離，能夠降低布線電感。另外，能夠降低矩陣變換器1′的上下方向以及左右方向的尺寸，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。此外，能夠使總線34兼作電容器21的支承部件，所以，能夠降低部件個數(shù)以及成本。

＜變形例等＞

此外，第2實施方式不限于上述內(nèi)容定，在不脫離其主旨以及技術(shù)的思想的范圍內(nèi)可進行各種變形。

以上，雖然說明了第1實施方式以及第2實施方式，但第1雙向開關(guān)以及第2雙向開關(guān)的連接關(guān)系不限于在這些第1實施方式以及第2實施方式中說明的連接關(guān)系。即，只要是多個第1雙向開關(guān)與交流電源2的各輸入相以及負載4的各輸出相分別連接、多個第2雙向開關(guān)以與第1雙向開關(guān)在電氣上并聯(lián)的方式連接于與連接第1雙向開關(guān)的輸入相以及輸出相相同的輸入相以及輸出相的關(guān)系，則第1雙向開關(guān)以及第2雙向開關(guān)的連接關(guān)系可以是任意的連接關(guān)系。

此外，在以上的說明中，在具有“垂直”“平行”“平面”等的記載的情況下，該記載不是嚴(yán)瑾的意思。即，這些“垂直”“平行”“平面”在設(shè)計上允許制造上的公差、誤差，是“實質(zhì)上垂直”“實質(zhì)上平行”“實質(zhì)上平面”的意思。

另外，在以上的說明中，在具有外觀上的尺寸或大小為“相同”“相等”“不同”等的記載的情況下，該記載不是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊馑?。即，這些“相同”“相等”“不同”在設(shè)計上允許制造上的公差、誤差，是“實質(zhì)上相同”“實質(zhì)上相等”“實質(zhì)上不同”的意思。

另外，除了以上已經(jīng)描述的之外，還可以適當(dāng)?shù)亟M合上述各實施方式或各變形例的方法進行利用。

另外，雖然沒有一一例示，但上述各實施方式或各變形例在不脫離其主旨的范圍內(nèi)增加各種變更來予以實施。

標(biāo)號說明

1 矩陣變換器

1′ 矩陣變換器

2 交流電源

4 負載

10 柵極驅(qū)動電路

11 層壓總線(第2總線)

11A～C 總線(導(dǎo)體)

12 層壓總線(第2總線)

12A～C 總線(導(dǎo)體)

12D、E 絕緣片

15 總線(第1總線)

21 電容器

33 總線(第3總線)

34 總線(第4總線)

120 風(fēng)洞部

190a～c 散熱器

192 散熱片

330 直線部

330A 端子

331 分支部

332 分支部

333 分支部

344 端子(載置部)

345 端子(載置部)

346 端子(載置部)

340 直線部

340A 端子

341 分支部

342 分支部

343 分支部

bs1、2 底面

CM1～6 電容器模塊

ls 左面(側(cè)面)

MC 模塊罩

Q1 第1雙向開關(guān)(雙向開關(guān))

q1 第1雙向開關(guān)

Q2 第2雙向開關(guān)(雙向開關(guān))

q2 第2雙向開關(guān)

SC 緩沖電容器

T1 輸入輸出端子(端子)

T2 輸入輸出端子(端子)

T3 輸入輸出端子(端子)

T4a、b 輸入輸出端子(端子)

T4c、d 輸入輸出端子

T5a、b 輸入輸出端子(端子)

T5c、d 輸入輸出端子

T6a、b 輸入輸出端子(端子)

TN 中性點端子

W1 第1信號布線

W2 第2信號布線