DE112018007147T5

DE112018007147T5 - Rectifier circuit device

Info

Publication number: DE112018007147T5
Application number: DE112018007147.2T
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Doyama; Kohei Kajiwara; Takahiro Fukunishi; Izumi Yoshida; Akihiro Kyogoku; Xinhui Dai
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-02-22
Filing date: 2018-02-22
Publication date: 2020-11-05
Also published as: WO2019163068A1; CN111819781B; CN111819781A

Abstract

Eine Konfiguration wird angenommen, um einen gewünschten Wert eines Wechselstroms so einzustellen, dass ein gewünschter Gleichstromspannungswert erhalten wird, wobei eine Konfiguration angenommen wird, um jeweilige Phasen einer Dreiphasen-Wechselstromversorgung (301) über eine Drosselspule (3r) durch Halbleiterschalter (4rSH, 4rSL) kurzzuschließen, einen elektrischen Strom in der Drosselspule (3r) zu speichern und den gespeicherten Strom durch Dioden gleichzurichten, und wobei eine Konfiguration angenommen wird, so dass der Wechselstrom eine gewünschte Wellenform hat, indem Halbleiterschalter (4rSH, 4rSL) ein-/ausgeschaltet werden. Darüber hinaus wird, damit die Breite eines Abschnitts, in dem die Ein-/Ausschaltvorgänge der Halbleiterschalter (4rSH, 4rSL) jeder Phase in den Zustand 0: 100 übergehen, konstant wird, der gewünschte Gleichstromspannungswert eingestellt und eine Oberschwingung der Ordnung 3N (N ist eine ganze Zahl) in einen Strom von einem Neutralpunkt innerhalb einer Oberschwingungssteuerungsbegrenzung einbezogen. Auf diese Weise kann, während die Verzerrung einer Wechselstromwellenform geringgehalten wird, eine niedrige Gleichstromspannung erreicht werden, der Wirkungsgrad der Leistungsumwandlung kann hochgehalten werden, und ein Verlust des Motors (8) kann ebenfalls reduziert werden, indem ein Anstieg der Verzerrung eines Motorstroms während einer geringen Last unterdrückt wird.A configuration is assumed to set a desired value of an alternating current so that a desired direct current voltage value is obtained, and a configuration is assumed to switch respective phases of a three-phase AC power supply (301) via a choke coil (3r) through semiconductor switches (4rSH, 4rSL) short-circuiting, storing an electric current in the choke coil (3r) and rectifying the stored current by diodes, and assuming a configuration so that the alternating current has a desired waveform by turning on / off semiconductor switches (4rSH, 4rSL). In addition, so that the width of a section in which the on / off operations of the semiconductor switches (4rSH, 4rSL) of each phase change to the state 0: 100, the desired DC voltage value is set and a harmonic of the order 3N (N is an integer) is included in a current from a neutral point within a harmonic control limit. In this way, while the distortion of an AC waveform is kept small, a low DC voltage can be achieved, the power conversion efficiency can be kept high, and a loss of the motor (8) can also be reduced by increasing the distortion of a motor current during a low Load is suppressed.

Description

TECHNISCHER BEREICHTECHNICAL PART

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung und insbesondere auf eine Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung, die Wechselstrom unter Verwendung einer Dreiphasen-Wechselstromversorgung als Eingang in Klimaanlagen und dergleichen gleichrichtet, und ferner auf eine Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung, die den Wechselstrom erneut in Wechselstrom mit einer anderen Frequenz umwandelt und einen Verdichter und dergleichen durch einen so umgewandelten Wechselstrom antreibt, wodurch die Erzeugung einer Klimatisierungskapazität immer effizient für eine schwankende Klimatisierungslast ermöglicht wird.The present invention relates to a rectifier circuit device, and more particularly to a rectifier circuit device that rectifies AC power using a three-phase AC power supply as an input in air conditioners and the like, and further to a rectifier circuit device that converts the AC power back into AC power with a other frequency and drives a compressor and the like by an alternating current thus converted, thereby enabling the generation of air conditioning capacity always efficiently for a fluctuating air conditioning load.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Bisher war als diese Art von Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung beispielsweise eine als konventionelles Beispiel in PTL 1 eingeführte Vorrichtung repräsentativ. Als konkretes Beispiel für eine Gleichstrombelastung in diesem Beispiel ist in 13 ein Beispiel für den Antrieb eines Verdichtermotors mit variabler Drehzahl durch eine Inverterschaltung dargestellt.Heretofore, as this type of rectifying circuit device, for example, a device introduced as a conventional example in PTL 1 has been representative. As a concrete example of a direct current load in this example, in 13 an example of the drive of a variable speed compressor motor by an inverter circuit is shown.

In 13 werden unidirektionale Ströme aus einer Dreiphasen-Wechselstromversorgung 1 durch Drosselspulen 3r, 3s, 3t und durch eine Gleichrichterschaltung geleitet und durch einen Glättungskondensator 5 in Gleichstrom umgewandelt. Die Gleichrichterschaltung besteht aus einer Halbleiterschaltgruppe (4rSH, 4sSH, 4tSH, 4rSL, 4sSL, 4tSL), die sich aus unidirektionalen Halbleiterschaltelementen mit einer Funktion zum Ein-/Ausschalten der unidirektionalen Ströme zusammensetzt und aus Dioden besteht, die antiparallel zu den Halbleiterschaltelementen geschaltet sind. Darüber hinaus ist die Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung so konfiguriert, dass sie den Gleichstrom in einer Inverterschaltung 7 erneut in einen Wechselstrom umwandelt, um einen Motor 8 für einen Verdichter anzutreiben. Eine Frequenz des so neu gewandelten Wechselstromes kann beliebig verändert werden, und entsprechend kann eine Drehzahl des Motors 8 variiert werden. Durch Variation der Drehzahl des Motors 8 kann die Klimatisierungsleistung für eine schwankende Klimatisierungslast immer effizient erzeugt werden. In einigen unidirektionalen Halbleiterschaltelementen sind Dioden parasitär konfiguriert, auch wenn solche antiparallel geschalteten Dioden nicht separat angeordnet sind. Es ist auch bekannt, dass die Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung sogar in diesem Fall in ähnlicher Weise erreicht werden kann.In 13 become unidirectional currents from a three-phase AC power supply 1 by choke coils 3r , 3s , 3t and passed through a rectifier circuit and through a smoothing capacitor 5 converted into direct current. The rectifier circuit consists of a semiconductor switching group ( 4rSH , 4sSH , 4tSH , 4rSL , 4sSL , 4tSL ), which is composed of unidirectional semiconductor switching elements with a function for switching the unidirectional currents on / off and consists of diodes which are connected in anti-parallel to the semiconductor switching elements. In addition, the rectifier circuit device is configured to supply the direct current in an inverter circuit 7th again converted to an alternating current to a motor 8th to drive a compressor. A frequency of the alternating current converted in this way can be changed as desired, and a speed of the motor can be adjusted accordingly 8th can be varied. By varying the engine speed 8th the air conditioning output can always be efficiently generated for a fluctuating air conditioning load. In some unidirectional semiconductor switching elements, diodes are configured parasitically, even if such anti-parallel-connected diodes are not arranged separately. It is also known that the rectifier circuit device can be similarly achieved even in this case.

In der Gleichrichterschaltung wird das Ein-/Ausschalten der Halbleiterschaltgruppe so gesteuert, dass die Verzerrung der Stromwellenformen aus der Wechselstromversorgung reduziert wird. Ein Grundprinzip hierfür lautet wie folgt. Die Dreiphasen-Wechselstromversorgung 1 wird durch die Halbleiterschalter und die Drosselspulen kurzgeschlossen, wodurch Ströme durch die Drosselspulen auch in einem Abschnitt fließen können, in dem ein Absolutwert einer Versorgungsspannung niedrig ist. Außerdem werden die Halbleiterschalter geöffnet, wodurch sich eine Anschlusssituation der Schaltung ändert und die in den Drosselspulen gespeicherten Ströme in eine Gleichstromseite fließen. Auf diese Weise werden die Ströme der Wechselstromversorgung gesteuert, um einen Leistungsfaktor der Stromversorgung zu verbessern. Dadurch wird aus einer Gleichstromspannung im Glättungskondensator eine Spannung, die höher ist als die Spannung der Wechselstromversorgung.In the rectifier circuit, the switching on / off of the semiconductor switch group is controlled so as to reduce the distortion of the current waveforms from the AC power supply. A basic principle for this is as follows. The three-phase AC power supply 1 is short-circuited by the semiconductor switches and the choke coils, whereby currents can flow through the choke coils even in a section in which an absolute value of a supply voltage is low. In addition, the semiconductor switches are opened, as a result of which a connection situation of the circuit changes and the currents stored in the choke coils flow into a direct current side. In this way, the currents of the AC power supply are controlled to improve a power factor of the power supply. This turns a DC voltage in the smoothing capacitor into a voltage that is higher than the voltage of the AC power supply.

Darüber hinaus wird auch eine solche Konfiguration vorgeschlagen, bei der bei hoher Spannung der Wechselstromversorgung ein Neutralpunkt auf einer Gleichstrom-Ausgangsseite vorgesehen ist, wobei bidirektionale Halbleiterschalter zwischen Drosselspulenausgängen und einem solchen Gleichstrom-Neutralpunkt kurzgeschlossen und geöffnet werden, wodurch die Verzerrung der Stromwellenformen aus einer Wechselstromversorgung verringert wird (siehe z.B. PTL 2).In addition, such a configuration is also proposed in which a neutral point is provided on a DC output side when the voltage of the AC power supply is high, with bidirectional semiconductor switches being short-circuited and opened between the reactor outputs and such a DC neutral point, whereby the distortion of current waveforms from an AC power supply is reduced (see e.g. PTL 2).

ZitierlisteCitation List

Patentliteratur

PTL 1: Nicht geprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2000-32760
PTL 2: Nicht geprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. H9-182441

Patent literature

PTL 1: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-32760
PTL 2: Japanese Unexamined Patent Publication No. H9-182441

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

In der konventionellen Konfiguration kann jedoch bei Änderung der Drehzahl des Motors 8 zur Erzeugung der der schwankenden Klimatisierungslast entsprechenden Klimatisierungsleistung der Wirkungsgrad jeder der Gleichrichterschaltungen, bestehend aus den Drosselspulen 3r, 3s, 3t und der Halbleiterschaltgruppe (4rSH, 4sSH, 4tSH, 4tSH, 4rSL, 4sSL, 4tSL), der Inverterschaltung 7 und des Motors 8 nicht immer angemessen gemacht werden.However, in the conventional configuration, when the engine speed is changed 8th the efficiency of each of the rectifier circuits composed of the choke coils to generate the air conditioning performance corresponding to the fluctuating air conditioning load 3r , 3s , 3t and the semiconductor switching group ( 4rSH , 4sSH , 4tSH , 4tSH , 4rSL , 4sSL , 4tSL ), the inverter circuit 7th and the engine 8th not always be done appropriately.

Wenn zum Beispiel die Klimatisierungslast gering ist, dreht sich der Motor 8 für den Verdichter mit einer niedrigen Drehzahl, und zu diesem Zeitpunkt ist eine für den Motor 8 erforderliche Spannung eine geringe Spannung. Im Gegenteil, wenn die Klimatisierungslast hoch ist, dreht sich der Motor 8 mit einer hohen Drehzahl, und zu diesem Zeitpunkt wird eine für den Motor 8 erforderliche Spannung eine hohe Spannung.For example, when the air conditioning load is light, the engine rotates 8th for the compressor with a low speed, and at this point one is for the motor 8th required voltage a low voltage. On the contrary, when the air conditioning load is high, the engine rotates 8th at a high speed, and at this point it will be one for the engine 8th required voltage a high voltage.

Währenddessen kann in der Inverterschaltung 7 eine beliebige Wechselspannung erzeugt werden, die niedriger als die Eingangsgleichstromspannung ist; ein Leistungsumwandlungswirkungsgrad nimmt jedoch ab, je größer die Spannungsdifferenz zwischen Eingang und Ausgang ist. Ebenso nimmt der Wirkungsgrad des Motors aufgrund der Stromverzerrung, die durch das Ein-/Ausschalten des Halbleiterschalters der Inverterschaltung 7 erzeugt wird, ab, wenn die Differenz zwischen der für den Motor 8 erforderlichen Spannung und der Gleichstromspannung des Invertereingangs größer ist.Meanwhile, in the inverter circuit 7th generating any AC voltage lower than the input DC voltage; however, power conversion efficiency decreases the greater the voltage difference between input and output. Likewise, the efficiency of the motor decreases due to the current distortion caused by the switching on / off of the semiconductor switch of the inverter circuit 7th is generated from when the difference between that for the engine 8th required voltage and the DC voltage of the inverter input is greater.

Währenddessen erhöht die Gleichrichterschaltung, die aus den Drosselspulen 3r, 3s, 3t und der Halbleiterschaltgruppe (4rSH, 4sSH, 4tSH, 4rSL, 4sSL, 4tSL) besteht, die Gleichstromspannung über den Spitzenwert einer Spannung zwischen Eingangswechselstromleitungen, und steuert dadurch die Eingangsströme, um die Verzerrung der Stromversorgungsströme zu reduzieren, und um die Last auf ein Stromversorgungssystem zu reduzieren. Der Leistungsumwandlungswirkungsgrad der Gleichrichterschaltung nimmt jedoch ab, je größer die Differenz zwischen der Eingangswechselspannung und der Gleichstromspannung ist.Meanwhile, the rectifier circuit that comes from the reactors increases 3r , 3s , 3t and the semiconductor switching group ( 4rSH , 4sSH , 4tSH , 4rSL , 4sSL , 4tSL ) sets the DC voltage above the peak value of a voltage between input AC lines, thereby controlling the input currents to reduce distortion of power supply currents and to reduce the load on a power system. However, the power conversion efficiency of the rectifier circuit decreases the greater the difference between the AC input voltage and the DC voltage.

Um außerdem einen Verlust zu reduzieren, der durch häufige Ein-/Ausschaltvorgänge der Halbleiterschaltgruppe verursacht wird, wird manchmal ein Mittel verwendet, das die so genannte Zweiphasenmodulation ist, bei der ein Ein-/Ausschaltvorgang in einem Arm ruht, der mindestens einer Phase der drei Phasen entspricht und die Halbleiterschalter in den anderen beiden Phasen ein-/ausgeschaltet werden. Bei der Zweiphasenmodulation wird während einer Ruhephase des Ein/Ausschaltvorgangs eine Phase, in der der Ein/Ausschaltvorgang ruht, bei jeder 120-Grad-Phasenperiode oder jeder 60-Grad-Phasenperiode gewechselt. Infolgedessen hat der Ein/Ausschaltvorgang in jeder Phase eine Unterbrechungsperiode, die einem Drittel eines Stromversorgungszyklus entspricht.In addition, in order to reduce a loss caused by frequent on / off operations of the semiconductor switching group, a means is sometimes used which is so-called two-phase modulation in which an on / off operation resides in one arm that is at least one phase of the three Phases corresponds and the semiconductor switches are switched on / off in the other two phases. In the two-phase modulation, during a resting phase of the on / off operation, a phase in which the on / off operation is suspended is changed every 120-degree phase period or every 60-degree phase period. As a result, the on / off operation in each phase has an interruption period corresponding to one third of a power supply cycle.

14 ist ein Wellenformdiagramm, das einen Zusammenhang zwischen einer Spannungswellenform einer r-Phase und den Ein-Breiten (Einschalt-Zeiten) der an die r-Phase angeschlossenen Halbleiterschalter 4rSL und 4rSH im Falle eines Kurzschlusses der Stromversorgung über die Drosselspulen bei jeder 60-Grad-Phasenperiode zeigt. In den Einschaltwellenformen sind diejenigen, die durch gestrichelte Linien angezeigt werden, diejenigen, in denen die entsprechenden Halbleiterschalter ausgeschaltet sein können, da der Strom durch die parallelen Dioden fließt. In einem Abschnitt von der Phase 60 Grad bis zur Phase 120 Grad wird die r-Phasenspannung Vr am höchsten, und in diesem Abschnitt wird die Einschaltspannung des Halbleiterschalters 4rSL in Bezug auf den Kurzschluss über die Drosselspule auf Null gesetzt. 14th Fig. 13 is a waveform diagram showing a relationship between a voltage waveform of an r-phase and the on-widths (on-times) of the semiconductor switches connected to the r-phase 4rSL and 4rSH shows in the event of a short circuit of the power supply across the reactors at every 60 degree phase period. In the turn-on waveforms, those indicated by dashed lines are those in which the corresponding semiconductor switches can be turned off because the current flows through the parallel diodes. In a portion from the 60 degree phase to the 120 degree phase, the r-phase voltage Vr becomes the highest, and in this portion, the turn-on voltage of the semiconductor switch becomes 4rSL set to zero with respect to the short circuit across the choke coil.

Zu diesem Zeitpunkt führen die Halbleiterschalter 4sSH und 4tSH der anderen Phasen den Ein/Ausschaltvorgang durch und können dementsprechend zwischen der r-Phase und einer s-Phase und zwischen der r-Phase und einer t-Phase Spannungen stärker anheben als Versorgungsspannungen, und können über die im Halbleiterschalter 4rSH parallel geschaltete Diode, die nicht für den Kurzschluss über die Drosselspule verwendet wird, den Strom für eine solche Gleichstromeinheit liefern. In einem Abschnitt von der Phase 240 Grad bis zur Phase 300 Grad wird die Spannung der r-Phase Vr am niedrigsten, und in diesem Abschnitt wird die Einschaltdauer des Halbleiterschalters 4rSH in Bezug auf den Kurzschluss über die Drosselspule auf Null gesetzt. Zu diesem Zeitpunkt führen auch die Halbleiterschalter der anderen Phasen den Ein/Ausschaltvorgang durch und können dementsprechend zu diesem Zeitpunkt den Gleichstromanteil über die im Halbleiterschalter 4rSL parallel geschaltete Diode, der über die Drosselspule kurzgeschlossen ist, mit Strom versorgen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Gleichstromspannung zu einer höheren Spannung als die Versorgungsspannungen auf der Wechselstromseite.At this point in time, the semiconductor switches lead 4sSH and 4tSH of the other phases through the on / off process and can accordingly increase voltages between the r-phase and an s-phase and between the r-phase and a t-phase than supply voltages, and can exceed the in the semiconductor switch 4rSH Diodes connected in parallel, which are not used for the short-circuit across the choke coil, supply the current for such a DC unit. In a portion from the 240 degree phase to the 300 degree phase, the r-phase voltage Vr becomes the lowest, and in this portion, the duty of the semiconductor switch becomes 4rSH set to zero with respect to the short circuit across the choke coil. At this point in time, the semiconductor switches of the other phases also carry out the on / off operation and can accordingly at this point in time control the direct current component via the in the semiconductor switch 4rSL Supply a parallel connected diode, which is short-circuited via the choke coil, with current. At this time, the DC voltage becomes a higher voltage than the supply voltages on the AC side.

Ebenso wird auch in PTL 2 offenbart, dass das gleiche Verfahren wie die Zweiphasenmodulation erreicht werden kann. Insbesondere beim Antrieb eines Verdichters für die Klimatisierung gibt es keinen Regenerationsbetrieb, bei dem die Energie von einem Motor auf die Versorgungsseite zurückkehrt, und dementsprechend ist es zum Zeitpunkt, zu dem der Ein/Ausschaltvorgang ruht, nicht notwendig, einen Halbleiterschalter vorzusehen, durch den die Energie bei der Rückkehr fließt, und in der in PTL 2 beschriebenen Schaltung können in Drosselspulen gespeicherte Ströme über Dioden auf die Gleichstromseite fließen.It is also disclosed in PTL 2 that the same method as the two-phase modulation can be achieved. In particular, when driving a compressor for air conditioning, there is no regeneration operation in which the energy from a motor returns to the supply side, and accordingly it is not necessary to provide a semiconductor switch at the time when the on / off operation is suspended Energy flows on return, and in the circuit described in PTL 2, currents stored in inductors can flow to the direct current side via diodes.

11 veranschaulicht den Fall der Kurzschlussabschaltung der Stromversorgung über die Drosselspulen bei jedem 60-Grad-Phasenabschnitt im Falle der Schaltung von PTL 2, und ist ein Wellenformdiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Spannungswellenform einer r-Phase und einer Ein-Breite (Einschalt-Zeit) des an die r-Phase angeschlossenen Halbleiterschalters 4rS veranschaulicht. 11 illustrates the case of short-circuiting the power supply via the reactors at every 60-degree phase cut in the case of switching of PTL 2, and is a waveform diagram showing a relationship between a voltage waveform of an r-phase and an on-width (on-time) of the semiconductor switch connected to the r-phase 4rS illustrated.

Auch in diesem Fall wird, ähnlich wie in 14, in einem Abschnitt von der Phase 60 Grad bis zur Phase 120 Grad die r-Phasenspannung Vr am höchsten, und in diesem Abschnitt wird die Einschalt-Zeit des Halbleiterschalters 4rSL bezogen auf den Kurzschluss über die Drosselspule auf Null gesetzt. Zu diesem Zeitpunkt führen die Halbleiterschalter der anderen Phasen den Ein/Ausschaltvorgang durch und können dementsprechend die Spannungen stärker anheben als die Versorgungsspannungen zwischen der r-Phase und der s-Phase und zwischen der r-Phase und der t-Phase, und die in den Drosselspulen gespeicherten Ströme können über die Dioden in den Gleichstromanteil eingespeist werden. In einem Abschnitt von der Phase 240 Grad bis zur Phase 300 Grad wird die r-Phasenspannung Vr am niedrigsten, und auch in diesem Abschnitt wird die Einschalt-Zeit des Halbleiterschalters 4rSH, der den Kurzschluss über die Drosselspule erreicht, auf Null gesetzt. Zu diesem Zeitpunkt führt auch der Halbleiterschalter der anderen Phase den Ein/Ausschaltvorgang durch und kann dementsprechend zu diesem Zeitpunkt über eine weitere Diode den Gleichstromanteil mit Strom versorgen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Gleichstromspannung zu einer höheren Spannung als die Versorgungsspannung auf der Wechselstromseite.In this case too, similar to in 14th , in a section from the 60 degree phase to the 120 degree phase, the r-phase voltage Vr becomes highest, and in this section the turn-on time of the semiconductor switch becomes 4rSL set to zero based on the short circuit across the choke coil. At this point in time, the semiconductor switches of the other phases carry out the on / off operation and can accordingly perform the Increase voltages more than the supply voltages between the r-phase and the s-phase and between the r-phase and the t-phase, and the currents stored in the choke coils can be fed into the direct current component via the diodes. In a section from the 240 degree phase to the 300 degree phase, the r-phase voltage Vr becomes the lowest, and also in this section, the turn-on time of the semiconductor switch becomes 4rSH that reaches the short circuit across the choke coil is set to zero. At this point in time, the semiconductor switch of the other phase also performs the on / off operation and can accordingly supply the direct current component with current at this point in time via a further diode. At this time, the DC voltage becomes a higher voltage than the supply voltage on the AC side.

Das heißt, es ist wünschenswert, dass die Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung so betrieben wird, dass sich die Gleichstromspannung mit einem Maß der Klimatisierungslast verriegelt, und zusätzlich eine Motorantriebsschaltung, die hoch effizient ist und eine hocheffiziente Gleichrichtung unter einer geringen Last mit einem hohen Betriebszeitverhältnis ermöglicht. Es gab jedoch die folgenden Probleme. Das heißt, wenn versucht wird, die Gleichstromspannung im gleichen Maße zu variieren wie der Bereich des Maßes der Klimatisierungslast, wird ein solches Verfahren zur Senkung der Gleichstromspannung in der Dreiphasen-Gleichrichterschaltung nicht offengelegt. Außerdem, wenn die Gleichstromspannung so eingestellt wird, dass der Motorantriebskreislauf auch bei schwerer Klimatisierungslast betrieben werden kann, und versucht wird, einen Hochspannungsverdichtermotor entsprechend der Einstellung zu verwenden, dann wird die Gleichstromspannung extrem hoch, und der Glättungskondensator 5 und die Inverterschaltung 7 werden erforderlich, um eine hohe Spannungsfestigkeit zu erreichen.That is, it is desirable that the rectifier circuit device be operated so that the DC voltage interlocks with a level of air conditioning load, and additionally a motor drive circuit that is highly efficient and enables highly efficient rectification under a light load with a high duty ratio. However, there were the following problems. That is, if an attempt is made to vary the DC voltage to the same extent as the range of the amount of air conditioning load, such a method of lowering the DC voltage in the three-phase rectifier circuit is not disclosed. In addition, if the DC voltage is set so that the motor drive circuit can operate even under a heavy air conditioning load and an attempt is made to use a high-voltage compressor motor according to the setting, the DC voltage becomes extremely high and the smoothing capacitor becomes extremely high 5 and the inverter circuit 7th are required to achieve a high dielectric strength.

In der Gleichrichterschaltung, die die Gleichstromspannung als Reaktion auf das Maß der Klimatisierungslast variiert, stellt die vorliegende Erfindung eine Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung bereit, die eine niedrigere Gleichstromspannung als eine Wechselspannung erzeugt und gleichzeitig eine Zunahme der Verzerrung einer Wechselstromwellenform reduziert und in der Lage ist, den Verdichtermotor auch bei einer leichten Klimatisierungslast effizient anzutreiben.In the rectifier circuit that varies the DC voltage in response to the amount of air conditioning load, the present invention provides a rectifier circuit device that generates a DC voltage lower than an AC voltage and at the same time reduces an increase in distortion of an AC waveform and is capable of the To drive the compressor motor efficiently even with a light air conditioning load.

In einer Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung in einer ersten Erfindung werden für jeweils phasenbezogene Ausgangsleitungen einer Dreiphasen-Wechselstromversorgung über Drosselspulen Halbleiterschalter, die aus unidirektionalen Halbleiterschaltelementen und antiparallel zu den Halbleiterschaltelementen geschalteten Dioden bestehen, eingeschaltet, um die Ströme der Drosselspulen zu erhöhen. Es wird eine Konfiguration angenommen, die es ermöglicht, die Stromwerte der Drosselspulen durch Ausschalten der Halbleiterschalter einzustellen, um die in den Drosselspulen gespeicherten Ströme mit Hilfe der Dioden gleichzurichten. Darüber hinaus wird in einer beliebigen der Phasen ein Ein/Aus-Zustand des Halbleiterschalters, der sich einschaltet, um den Strom der angeschlossenen Drosselspule zu erhöhen, so eingestellt, dass er sich immer in einem Aus-Zustand befindet, und es wird eine Konfiguration angenommen, die es ermöglicht, die Ein/Aus-Verhältnisse der mit den beiden anderen Phasen verbundenen Halbleiterschalter so einzustellen, dass die Ströme der Drosselspulen die gewünschten Werte haben. Zusätzlich wird eine Konfiguration angenommen, um die gewünschten Werte der Ströme von der Dreiphasen-Wechselstromversorgung so einzustellen, dass eine Gleichstromspannung einen gewünschten Gleichstromspannungswert hat, während die Phase, in der die Halbleiterschalter so eingestellt sind, dass sie sich bei jedem elektrischen Phasenwinkelabschnitt von 60 Grad oder 120 Grad immer im Aus-Zustand befinden, sequentiell umgeschaltet wird. Ferner wird der gewünschte Gleichstromspannungswert so eingestellt, dass eine Breite eines Abschnitts, in dem der Ein/Aus-Zustand der Halbleiterschalter, der den Abschnitt aufweist, in dem die Halbleiterschalter immer in den Aus-Zustand geschaltet sind, bei einem elektrischen Phasenwinkel von 60 Grad oder mehr oder 120 Grad oder mehr konstant wird.In a rectifier circuit device in a first invention, semiconductor switches consisting of unidirectional semiconductor switching elements and diodes connected in anti-parallel to the semiconductor switching elements are turned on for each phase-related output lines of a three-phase AC power supply via inductors in order to increase the currents of the inductors. A configuration is assumed which enables the current values of the choke coils to be set by turning off the semiconductor switches in order to rectify the currents stored in the choke coils with the aid of the diodes. In addition, in any of the phases, an on / off state of the semiconductor switch that turns on to increase the current of the connected reactor is set to always be in an off state, and a configuration is adopted , which makes it possible to set the on / off ratios of the semiconductor switches connected to the other two phases so that the currents of the inductors have the desired values. In addition, a configuration is assumed to set the desired values of the currents from the three-phase AC power supply so that a DC voltage has a desired DC voltage value during the phase in which the semiconductor switches are set to be at every electrical phase angle section of 60 degrees or 120 degrees are always in the off state, is switched sequentially. Further, the desired DC voltage value is set so that a width of a portion in which the on / off state of the semiconductor switches has the portion in which the semiconductor switches are always switched in the off state, at an electrical phase angle of 60 degrees or more or 120 degrees or more becomes constant.

So nimmt die Gleichstromspannung ab, wenn der Abschnitt, in dem die Halbleiterschalter in jeder Phase in den Aus-Zustand übergehen, in einem Bereich eines elektrischen Phasenwinkels von 60 Grad oder mehr, oder 120 Grad oder mehr liegt, d.h. wenn in den Halbleiterschaltern in jeder Phase eine Ein-/Aus-Ruhezeit von einem Drittel oder mehr vorhanden ist. Daher kann die Verzerrung der Wellenform der Wechselstromversorgung durch die konstante Beibehaltung einer solchen Querschnittsbreite klein gehalten werden, und folglich kann auch der Umwandlungswirkungsgrad von einem Wechselstrom in einen Gleichstrom hochgehalten werden. Darüber hinaus wird in einem Zustand, in dem die Belastung der Klimaanlage gering ist, eine Zunahme der Verzerrung eines Motorstroms unterdrückt, und dementsprechend kann auch ein Verlust des Verdichtermotors verringert werden.Thus, the DC voltage decreases when the portion where the semiconductor switches turn off in each phase is in a range of an electrical phase angle of 60 degrees or more, or 120 degrees or more, i.e. if there is an on / off rest time of a third or more in each phase in the semiconductor switches. Therefore, the distortion of the waveform of the AC power supply can be kept small by keeping such a sectional width constant, and consequently the conversion efficiency from an alternating current to a direct current can also be kept high. In addition, in a state where the load on the air conditioner is light, an increase in distortion of a motor current is suppressed, and accordingly, loss of the compressor motor can also be reduced.

In einer zweiten Erfindung in der ersten Erfindung ist in einer Phasenstromwellenform des gewünschten Stroms aus der Dreiphasenstromversorgung ein Abschnitt, in dem ein Steuerstrom Null ist, auf einem zweiten Halbteil jeder Halbwelle jeder Phasenspannung vorhanden.In a second invention in the first invention, in a phase current waveform of the desired current from the three-phase power supply, a portion in which a control current is zero is present on a second half part of each half wave of each phase voltage.

Dadurch wird der Abschnitt, in dem der Halbleiterschalter in den Aus-Zustand übergeht, weiter verbreitert, und dementsprechend kann eine viel niedrigere Gleichstromspannung erreicht werden, während die Verzerrung der Wellenform des Wechselstromversorgungsstroms klein bleibt.As a result, the portion where the semiconductor switch becomes off-state is further widened, and accordingly a much lower DC voltage can be obtained while the distortion of the waveform of the AC supply current remains small.

In einer Gleichrichter-Schaltungseinrichtung einer dritten Erfindung werden für jeweils phasenbezogene Ausgangsleitungen einer Dreiphasen-Wechselstromversorgung Ströme der Dreiphasen-Wechselstromversorgung über Drosselspulen durch Diodenbrücken in eine Gleichstromglättungsschaltung eingespeist, und es sind bidirektionale Halbleiterschalter zwischen einem Gleichstrom-Neutralpunkt und Kontaktpunkten der Diodenbrücken und der mit den jeweiligen Phasen angeschlossenen Drosselspulen vorgesehen. Darüber hinaus wird eine Konfiguration gewählt, die es ermöglicht, einen Gleichstromwert der Drosselspulen einzustellen, indem die Halbleiterschalter eingeschaltet werden, um die Ströme der Drosselspulen zu erhöhen, und die Halbleiterschalter ausgeschaltet werden, um die in den Drosselspulen gespeicherten Ströme mit Hilfe der Dioden gleichzurichten. Darüber hinaus wird der Halbleiterschalter in einer der Phasen der Dreiphasen-Wechselstromversorgung so eingestellt, dass er sich immer im Aus-Zustand befindet, und es wird eine Konfiguration angenommen, um die Ein/Aus-Verhältnisse der mit den beiden anderen Phasen verbundenen Halbleiterschalter so einzustellen, dass die Ströme aus der Wechselstromversorgung die gewünschten Werte haben. Darüber hinaus wird eine Konfiguration angenommen, um die Phase, in der die Halbleiterschalter so eingestellt sind, dass sie sich bei jedem elektrischen Phasenwinkelabschnitt von 60 Grad immer im Aus-Zustand befinden, sequentiell zu schalten, und es wird eine Konfiguration angenommen, um die gewünschten Werte der Ströme von der Dreiphasen-Wechselstromversorgung so einzustellen, dass eine Gleichstromspannung einen gewünschten Gleichstromspannungswert hat. Darüber hinaus wird der gewünschte Gleichstromspannungswert so eingestellt, dass eine Breite eines Abschnitts, in dem die Ein-/Aus-Verhältnisse der Halbleiterschalter in jeder Phase der Dreiphasen-Wechselstromversorgung in einem Zustand von 0: 100 werden, wobei der Abschnitt auch einen Abschnitt umfasst, der so eingestellt ist, dass er sich immer im Aus-Zustand befindet, in einem Bereich eines elektrischen Phasenwinkels von 60 Grad oder mehr konstant wird. Weiterhin ist in einer Phasenstromwellenform des gewünschten Stroms ein Abschnitt, in dem ein Steuerstrom Null ist, auf einem zweiten halben Teil jeder Halbwelle jeder Phasenspannung vorhanden.In a rectifier circuit device of a third invention, for each phase-related output lines of a three-phase alternating current supply, currents of the three-phase alternating current supply are fed via inductors through diode bridges into a direct current smoothing circuit, and there are bidirectional semiconductor switches between a direct current neutral point and contact points of the diode bridges and the one with the respective Phases connected inductors provided. In addition, a configuration is selected that makes it possible to set a direct current value of the choke coils by turning on the semiconductor switches to increase the currents of the choke coils, and turning off the semiconductor switches to rectify the currents stored in the choke coils with the aid of the diodes. In addition, the semiconductor switch in one of the phases of the three-phase AC power supply is set to always be in the off state, and a configuration is adopted to set the on / off ratios of the semiconductor switches connected to the other two phases that the currents from the AC supply have the desired values. In addition, a configuration is assumed to sequentially switch the phase in which the semiconductor switches are set so that they are always in the off state at every electrical phase angle section of 60 degrees, and a configuration is assumed to be desired To adjust values of currents from the three-phase AC power supply so that a DC voltage has a desired DC voltage value. In addition, the desired DC voltage value is set so that a width of a section in which the on / off ratios of the semiconductor switches in each phase of the three-phase AC power supply become in a state of 0: 100, the section also including a section which is set so that it is always in the off state becomes constant in a range of an electrical phase angle of 60 degrees or more. Further, in a phase current waveform of the desired current, a portion in which a control current is zero is present on a second half part of each half cycle of each phase voltage.

Dadurch wird eine Schwankung eines Potentials pro Ein-/Ausschalten des Halbleiterschalters am Kontaktpunkt der Drosselspule und der Diodenbrücke auf die Hälfte der Gleichstromspannung reduziert, die Verzerrung der Wechselstromversorgungsstromkurve, die auf das Ein-/Ausschalten des Halbleiterschalters folgt, wird weiter reduziert und eine niedrige Gleichstromspannung kann erreicht werden.Thereby, a fluctuation of a potential per turn on / off of the semiconductor switch at the contact point of the choke coil and the diode bridge is reduced to half of the DC voltage, the distortion of the AC supply current curve following the turning on / off of the semiconductor switch is further reduced and a low DC voltage can be reached.

In einer Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung einer vierten Erfindung für eine Dreiphasen-Wechselstromversorgung mit einer Nullphase werden an vier Leitungen der Dreiphasen-Wechselstromversorgung Halbleiterschalter einzeln über Drosselspulen brückenförmig angeschlossen, wobei jeder der Halbleiterschalter aus einem unidirektionalen Halbleiterschaltelement und einer zum Halbleiterschaltelement antiparallel geschalteten Diode besteht. Darüber hinaus wird eine Konfiguration angenommen, die es ermöglicht, einen Gleichstromwert einzustellen, indem die Halbleiterschalter eingeschaltet werden, um die Ströme der Drosselspulen zu erhöhen, und die Halbleiterschalter ausgeschaltet werden, um die in den Drosselspulen gespeicherten Ströme mit Hilfe der Dioden gleichzurichten. Darüber hinaus wird in einer Gruppe von Halbleiterschaltern, die über die Drosselspulen mit anderen Phasen als der Nullphase der Dreiphasen-Wechselstromversorgung verbunden sind, ein Ein/Aus-Zustand des mit einer der Phasen verbundenen Halbleiterschalters so eingestellt, dass er sich immer im Aus-Zustand befindet, wobei der Halbleiterschalter eingeschaltet wird, um den Strom der angeschlossenen Drosselspule zu erhöhen. Darüber hinaus wird eine Konfiguration angenommen, um die Ein/Aus-Verhältnisse von Halbleiterschaltern, die mit den anderen zwei Phasen verbunden sind, so einzustellen, dass die Ströme gewünschte Werte haben, und zusätzlich wird eine Konfiguration angenommen, um die Phase, in der die Halbleiterschalter so eingestellt sind, dass sie sich bei jedem elektrischen Phasenwinkelabschnitt von 60 Grad oder 120 Grad immer im Aus-Zustand befinden, sequentiell zu schalten. Darüber hinaus wird eine Steuerung des mit der Nullphase verbundenen Halbleiterschalters so gesteuert, dass ein Oberschwingungsstrom der Ordnung 3N (N ist eine ganze Zahl) durch die Nullphase innerhalb eines Grenzwertes einer vorbestimmten Oberschwingungssteuerung der Stromversorgung fließt, und es wird eine Konfiguration angenommen, um einen gewünschten Wert der Ströme von der Dreiphasen-Wechselstromversorgung so einzustellen, dass eine Gleichstromspannung einen gewünschten Gleichstromspannungswert hat. Ferner wird der gewünschte Gleichstromspannungswert so eingestellt, dass eine Breite eines Abschnitts, in dem der Ein/Aus-Zustand der Halbleiterschalter mit dem Abschnitt, in dem die Halbleiterschalter so eingestellt sind, dass sie in den anderen Phasen als der Nullphase immer im Aus-Zustand sind, bei einem elektrischen Phasenwinkel von 60 Grad oder mehr oder 120 Grad oder mehr konstant wird.In a rectifier circuit device of a fourth invention for a three-phase AC power supply with a zero phase, semiconductor switches are individually connected in a bridge-like manner to four lines of the three-phase AC power supply via choke coils, each of the semiconductor switches consisting of a unidirectional semiconductor switching element and a diode connected in anti-parallel to the semiconductor switching element. In addition, a configuration is adopted that enables a direct current value to be set by turning on the semiconductor switches to increase the currents of the choke coils and turning off the semiconductor switches to rectify the currents stored in the choke coils by means of the diodes. In addition, in a group of semiconductor switches which are connected to phases other than the zero phase of the three-phase AC power supply via the choke coils, an on / off state of the semiconductor switch connected to one of the phases is set so that it is always in the off state is located, wherein the semiconductor switch is switched on in order to increase the current of the connected inductor. In addition, a configuration is adopted to adjust the on / off ratios of semiconductor switches connected to the other two phases so that the currents have desired values, and in addition, a configuration is adopted to the phase in which the Semiconductor switches are set so that they are always in the off state for every electrical phase angle segment of 60 degrees or 120 degrees, to switch sequentially. In addition, a control of the semiconductor switch connected to the zero phase is controlled so that a harmonic current of the order 3N (N is an integer) flows through the zero phase within a limit value of a predetermined harmonic control of the power supply, and a configuration is adopted to a desired Adjust the value of the currents from the three-phase AC power supply so that a DC voltage has a desired DC voltage value. Further, the desired DC voltage value is set so that a width of a portion in which the on / off state of the semiconductor switches with the portion in which the semiconductor switches are set so that they are always in the off state in the phases other than the zero phase becomes constant at an electrical phase angle of 60 degrees or more or 120 degrees or more.

Dadurch wird der Wirkungsgrad der Energieumwandlung weiter verbessert. Darüber hinaus können in den jeweiligen Klemmenspannungen von drei Phasen Phasenspannungen mit einer Frequenz, die das 3N-fache (N ist eine ganze Zahl) der Frequenz der Wechselstromversorgung beträgt, erzeugt werden, und dementsprechend kann eine wesentlich geringere Gleichstromspannung im Vergleich zu Versorgungsspannungen von drei Phasen erzeugt werden.This further improves the efficiency of the energy conversion. In addition, in the respective terminal voltages of three phases, phase voltages having a frequency 3N times (N is an integer) the frequency of the AC power supply can be generated, and accordingly, a significantly lower DC voltage can be generated compared to supply voltages of three phases be generated.

In einer Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung einer fünften Erfindung für eine Dreiphasen-Wechselstromversorgung mit einer Nullphase werden Ströme von vier Leitungen der Dreiphasen-Wechselstromversorgung einzeln über Drosselspulen durch Diodenbrücken in eine Gleichstrom-Glättungsschaltung eingespeist, und es sind bidirektionale Halbleiterschalter zwischen einem Gleichstrom-Neutralpunkt und Kontaktpunkten der Diodenbrücken und der Drosselspulen der jeweiligen Phasen vorgesehen. Darüber hinaus wird eine Konfiguration gewählt, die es ermöglicht, einen Gleichstromwert einzustellen, indem die Halbleiterschalter eingeschaltet werden, um die Ströme der Drosselspulen zu erhöhen, und die Halbleiterschalter ausgeschaltet werden, um die in den Drosselspulen gespeicherten Ströme mit Hilfe der Dioden gleichzurichten. Darüber hinaus werden die Halbleiterschalter, die in einer anderen Phase als der Nullphase der Dreiphasen-Wechselstromversorgung vorgesehen sind, so eingestellt, dass sie sich bei jedem elektrischen Phasenwinkelabschnitt von 60 Grad immer im Aus-Zustand befinden; es wird eine Konfiguration angenommen, um die Ein/Aus-Verhältnisse der Halbleiterschalter, die mit den anderen beiden Phasen verbunden sind, so einzustellen, dass die Ströme gewünschte Werte haben; zusätzlich wird eine Konfiguration angenommen, um die Phase, in der die Halbleiterschalter so eingestellt sind, dass sie sich bei jedem elektrischen Phasenwinkelabschnitt von 60 Grad immer im Aus-Zustand befinden, sequentiell zu schalten. Darüber hinaus wird in einer Phasenstromwellenform des gewünschten Stroms ein Abschnitt, in dem ein Steuerstrom Null ist, auf einem zweiten Halbabschnitt jeder Halbwelle jeder Phasenspannung zugelassen, und eine Steuerung des mit der Nullphase verbundenen Halbleiterschalters wird so gesteuert, dass ein Oberschwingungsstrom der Ordnung 3N (N ist eine ganze Zahl) durch die Nullphase innerhalb eines Grenzwerts einer vorbestimmten Oberschwingungssteuerung der Stromversorgung fließt. Weiterhin wird eine Konfiguration angenommen, um einen gewünschten Wert der Ströme von der Dreiphasen-Wechselstromversorgung so einzustellen, dass eine Gleichstromspannung einen gewünschten Gleichstromspannungswert aufweist. Ferner wird der gewünschte Gleichstromspannungswert so eingestellt, dass eine Breite eines Abschnitts, in dem die Ein/Aus-Verhältnisse der Halbleiterschalter in den anderen Phasen als der Nullphase in einen Zustand von 0: 100 übergeht, wobei der Abschnitt auch einen Abschnitt umfasst, der so eingestellt ist, dass er sich immer im Aus-Zustand befindet, in einem Bereich eines elektrischen Phasenwinkels von 60 Grad oder mehr konstant wird.In a rectifier circuit device of a fifth invention for a three-phase AC power supply with a zero phase, currents from four lines of the three-phase AC power supply are individually fed into a DC smoothing circuit via inductors through diode bridges, and there are bidirectional semiconductor switches between a DC neutral point and contact points of the Diode bridges and the inductors of the respective phases are provided. In addition, a configuration is selected that makes it possible to set a direct current value by turning on the semiconductor switches to increase the currents of the choke coils and turning off the semiconductor switches to rectify the currents stored in the choke coils with the aid of the diodes. In addition, the semiconductor switches, which are provided in a phase other than the zero phase of the three-phase AC power supply, are set so that they are always in the off state at every electrical phase angle section of 60 degrees; a configuration is assumed to adjust the on / off ratios of the semiconductor switches connected to the other two phases so that the currents have desired values; In addition, a configuration is assumed to sequentially switch the phase in which the semiconductor switches are set so that they are always in the off state at every electrical phase angle section of 60 degrees. In addition, in a phase current waveform of the desired current, a section in which a control current is zero is allowed on a second half section of each half cycle of each phase voltage, and control of the semiconductor switch connected to the zero phase is controlled so that a harmonic current of the order 3N (N is an integer) flows through the zero phase within a limit value of a predetermined harmonic control of the power supply. Further, a configuration is assumed to set a desired value of the currents from the three-phase AC power supply so that a DC voltage has a desired DC voltage value. Furthermore, the desired direct current voltage value is set so that a width of a section in which the on / off ratios of the semiconductor switches in the phases other than the zero phase changes to a state of 0: 100, the section also including a section which is set to be always in the off-state, becomes constant in a range of an electrical phase angle of 60 degrees or more.

Dadurch wird der Wirkungsgrad der Energieumwandlung weiter verbessert. Zusätzlich können in den jeweiligen Klemmenspannungen von drei Phasen Phasenspannungen mit einer Frequenz erzeugt werden, die das 3N-fache der Frequenz der Wechselstromversorgung beträgt. Damit kann eine wesentlich niedrigere Gleichstromspannung in Bezug auf die Versorgungsspannungen von drei Phasen erzeugt werden. Außerdem wird eine Potentialschwankung pro Ein-/Ausschalten des Halbleiterschalters am Kontaktpunkt der Drosselspule und der Diodenbrücke auf die Hälfte der Gleichstromspannung reduziert, die Verzerrung der Wechselstromversorgungsstromwellenform, die auf das Ein-/Ausschalten des Halbleiterschalters folgt, wird weiter reduziert, und es kann eine niedrige Gleichstromspannung erreicht werden.This further improves the efficiency of the energy conversion. In addition, phase voltages with a frequency which is 3N times the frequency of the AC power supply can be generated in the respective terminal voltages of three phases. This means that a significantly lower direct current voltage can be generated in relation to the supply voltages of three phases. In addition, a potential fluctuation per turn on / off of the semiconductor switch at the contact point of the choke coil and the diode bridge is reduced to half the DC voltage, the distortion of the AC power supply current waveform following the turn on / off of the semiconductor switch is further reduced, and it can be low DC voltage can be achieved.

In einer Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung einer sechsten Erfindung erkennt die Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung Informationen, die sich auf die Größe einer angeschlossenen Last beziehen, führt einen Steuervorgang der Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung nach einer der ersten bis fünften Erfindungen durch, wenn die Last klein ist, und stellt bei großer Last eine Gleichstromspannung ein, bei der eine Periode, während der ein Ein/Aus-Verhältnis eines Halbleiterschalters in jeder Phase 0: 100 wird, einen Drittelabschnitt eines Zyklus der Wechselstromversorgung nicht überschreitet.In a rectifier circuit device of a sixth invention, the rectifier circuit device recognizes information related to the size of a connected load, performs a control operation of the rectifier circuit device according to any one of the first to fifth inventions when the load is small, and provides large load applies a DC voltage in which a period during which an on / off ratio of a semiconductor switch becomes 0: 100 in each phase does not exceed a third of a cycle of the AC power supply.

So kann der Wirkungsgrad in einem Schwachlastzustand, in dem ein großes Betriebszeitverhältnis wie in einer Klimaanlage besteht, verbessert werden, und zusätzlich kann der Verdichtermotor in einem Großlastzustand auch mit einer hohen Drehzahl gedreht werden.Thus, the efficiency can be improved in a light load state in which there is a large duty ratio such as in an air conditioner, and in addition, the compressor motor can also be rotated at a high speed in a high load state.

Die Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann die Gleichstrom-Ausgangsspannung in Abhängigkeit vom Maß der Gleichstromlast variieren, und dementsprechend kann der Wirkungsgrad der Umwandlung eines Wechselstroms aus einer Wechselstromversorgung über einen Gleichstrom neu in einen Wechselstrom hochgehalten werden. Darüber hinaus wird die Stromverzerrung des von einem Wechselrichter angetriebenen Motors reduziert, und dementsprechend kann auch der Wirkungsgrad des Motors hochgehalten werden.The rectifier circuit device of the present invention can vary the DC output voltage depending on the degree of the DC load, and accordingly, the efficiency of converting an AC power from an AC power supply to an AC current can be newly maintained high. In addition, the current distortion of the inverter-driven motor is reduced, and accordingly, the efficiency of the motor can also be kept high.

FigurenlisteFigure list

1 Fig. 13 is a block diagram of a rectifier circuit device according to a first exemplary embodiment of the present invention.
2 Fig. 13 is a block diagram of a rectifier circuit device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
3 Fig. 13 is a block diagram of a rectifier circuit device according to a third exemplary embodiment of the present invention.
4th Fig. 13 is a block diagram of a rectifier circuit device according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
5 Fig. 13 is a block diagram of a rectifier circuit device according to a fifth exemplary embodiment of the present invention.
6th Fig. 13 is a graph illustrating power supply harmonic distribution in the first exemplary embodiment to the third exemplary embodiment of the present invention.
7th Fig. 13 is a graph illustrating power supply harmonic distribution in fourth and fifth exemplary embodiments of the present invention.
8th Fig. 13 is a block diagram of a rectifier circuit device according to a sixth exemplary embodiment of the present invention.
9 Fig. 13 is a time waveform diagram of the rectifier circuit device according to the first exemplary embodiment of the present invention.
10 Fig. 13 is a timing waveform diagram of the rectifier circuit device according to the second exemplary embodiment or the fourth exemplary embodiment of the present invention.
11 Fig. 13 is a time waveform diagram in a rectifier circuit device of a conventional example corresponding to the third exemplary embodiment of the present invention.
12th Fig. 13 is a time waveform diagram of the rectifier circuit device according to the third or fifth exemplary embodiment of the present invention.
13 Fig. 13 is a block diagram of a conventional rectifier circuit device for a circuit for driving a motor.
14th Fig. 13 is a time-waveform diagram in the conventional rectifier circuit device for a circuit for driving a motor.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Beachten Sie, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ist.Exemplary embodiments of the present invention are described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the exemplary embodiments.

(Erste beispielhafte Ausführungsform)(First exemplary embodiment)

1 zeigt ein Blockschaltbild einer Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung mit Motorsteuerschaltung nach einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 Fig. 13 is a block diagram of a rectifier circuit device with a motor control circuit according to a first exemplary embodiment of the present invention.

In 1 ist eine Dreiphasen-Wechselstromversorgung 1 über Drosselspulen 3r, 3s, 3t an eine Halbleiterbrückenschaltung 4 angeschlossen. Die Halbleiterbrückenschaltung 4 wird so gesteuert, dass die von der Dreiphasen-Wechselstromversorgung 1 in sie fließenden Ströme durch Ein-/Ausschalten einer Halbleiterschaltgruppe (4rSH, 4sSH, 4tSH, 4rSL, 4sSL, 4tSL) in einen Zustand mit hohem Leistungsfaktor übergehen. Ein gleichstromseitiger Ausgang dieser Halbleiterbrückenschaltung 4 wird mit einem Glättungskondensator 5 und einer Inverterschaltung 7 verbunden. Die Inverterschaltung 7 wird so gesteuert, dass sie einen Motor 8 mit einer beliebigen Anzahl von Umdrehungen antreibt. Für die Motorsteuerung kann ein bekanntes Steuerverfahren angewendet werden, weshalb auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird.In 1 is a three-phase AC power supply 1 via choke coils 3r , 3s , 3t to a semiconductor bridge circuit 4th connected. The semiconductor bridge circuit 4th is controlled so that it is powered by the three-phase AC power supply 1 currents flowing into it by switching a semiconductor switching group on / off ( 4rSH , 4sSH , 4tSH , 4rSL , 4sSL , 4tSL ) go into a high power factor state. A DC-side output of this semiconductor bridge circuit 4th comes with a smoothing capacitor 5 and an inverter circuit 7th connected. The inverter circuit 7th is controlled so that it has a motor 8th drives with any number of revolutions. A known control method can be used for engine control, and a detailed description is omitted.

Die Steuerung der Halbleiterbrückenschaltung 4 erfolgt so, dass die von der Dreiphasen-Wechselstromversorgung 1 fließenden und von den Stromdetektoren 2r, 2s, 2t erfassten Ströme zu Sinuswellen werden. Die Information über die von den Stromdetektoren 2r, 2s, 2t detektierten Ströme wird zusammen mit der Phaseninformation der Wechselstromversorgung, die von dem Stromversorgungsphasenerkennungsmittel 9 detektiert wird, in die Dreiphasen-Zweiphasen/Fixierungsdrehungs-Koordinatenumwandlungsmittel 121 eingegeben. Solche Informationen über die drei Achsen (r-Phase, s-Phase, t-Phase) werden in einen Strom Iq (Wirkstrom) und Id (Blindstrom) von Informationen auf einer d-Achse und einer q-Achse umgewandelt.The control of the semiconductor bridge circuit 4th is done so that the from the three-phase AC power supply 1 flowing and from the current detectors 2r , 2s , 2t detected currents become sine waves. The information about the current detectors 2r , 2s , 2t detected currents together with the phase information of the AC power supply obtained by the power supply phase detection means 9 is detected into the three-phase-two-phase / fixation rotation coordinate converting means 121 entered. Such information about the three axes (r-phase, s-phase, t-phase) is converted into a current Iq (active current) and Id (reactive current) from information on a d-axis and a q-axis.

Diese beiden Arten von Strominformationen werden mit Zielströmen Iq*, Id* durch Vergleichsmittel 124, 134 verglichen, und Fehler dazwischen werden durch die Steuerungskompensationsmittel 125, 135 geleitet und durch die Zweiphasen-Dreiphasen/Drehungsfixierungs-Koordinatenumwandlungsmittel 126 erneut in Informationen über die Dreiphasenachsen (r-Phase, s-Phase, t-Phase) umgewandelt. Die Informationen über die Dreiphasenachsen werden an eine Schaltantriebsschaltung 111 der Halbleiterbrückenschaltung 4 gesendet und treiben eine Halbleiterbrückenschaltung 4 an.These two types of stream information are compared with target streams Iq *, Id * by comparison means 124 , 134 compared, and Errors in between are made by the control compensation means 125 , 135 and converted again into information on the three-phase axes (r-phase, s-phase, t-phase) by the two-phase three-phase / rotation fixation coordinate converting means 126. The information about the three phase axes is sent to a switch drive circuit 111 the semiconductor bridge circuit 4th sent and drive a semiconductor bridge circuit 4th at.

Währenddessen wird die Gleichstromspannung Vdc durch ein Gleichstrom-Spannungserfassungsmittel 6 erfasst und mit der gewünschten Gleichstromspannung Vdc* durch Vergleichsmittel 129 verglichen, und ein Fehler dazwischen wird durch die Spannungssteuerungskompensationsmittel 130 geleitet und als q-Achsen-Strombefehlsinformation Iq* definiert. Da es außerdem wünschenswert ist, dass ein elektrischer Strom der d-Achse, der ein Blindstrom ist, immer Null ist, wird die Strombefehlsinformation Id* der d-Achse auf Null gesetzt. Hierdurch wird ein Gleichrichter erreicht, in dem ein Stromversorgungsstrom eine Sinuswellenform hat und ein hoher Leistungsfaktor erreicht wird, während eine Gleichstromspannung auf einem gewünschten Wert gehalten wird.Meanwhile, the DC voltage Vdc is determined by DC voltage detection means 6th detected and with the desired DC voltage Vdc * by comparison means 129 compared, and an error therebetween is made by the tension control compensating means 130 and defined as q-axis current command information Iq *. In addition, since it is desirable that a d-axis electric current that is a reactive current is always zero, the d-axis current command information Id * is set to zero. Thereby, a rectifier is achieved in which a power supply current has a sine waveform and a high power factor is achieved while a DC voltage is maintained at a desired value.

Darüber hinaus erhält man von der Schaltantriebsschaltung 111 eine Zeitspanne, während der eine Steuerung zum Kurzschließen der Stromversorgung über die Drosselspulen durch die Halbleiterschaltgruppe (4rSH, 4sSH, 4tSH, 4tSH, 4rSL, 4sSL, 4tSL) in der Halbleiterbrückenschaltung 4 ausgeschaltet ist. Eine „Aus-Breite“, d.h. Informationen über die erhaltene Periode, wird an die Vergleichsmittel 127 gesendet. Es ist definiert, dass die Aus-Breite auch einen Betrag von Aus zur Verwendung in der Zweiphasenmodulation umfasst. Im Vergleichsmittel 127 wird die Aus-Breite mit einer vorbestimmten „Referenz-Aus-Breite“ verglichen, und eine Abweichung dazwischen wird durch das Kompensationsmittel 128 geleitet und als Gleichstrom-Spannungsbefehlsinformation Vdc* definiert. Die Gleichrichterschaltung, die eine solche Halbleiterschaltgruppe verwendet, wie in 1 dargestellt, wird als sogenannter Boost-Typ vorausgesetzt, bei dem eine Gleichstromspannung höher wird als eine Wechselspannung ist. Dementsprechend wird die Aus-Breite vergrößert, wenn die Gleichstromspannung gesenkt wird, und die Aus-Breite verringert, wenn die Gleichstromspannung erhöht wird. Daher wird durch diese Steuerung ein solcher Betrieb erreicht, der eine vorbestimmte Aus-Breite beibehält.In addition, one obtains from the switching drive circuit 111 a period of time during which a control for short-circuiting the power supply via the inductors by the semiconductor switching group ( 4rSH , 4sSH , 4tSH , 4tSH , 4rSL , 4sSL , 4tSL ) in the semiconductor bridge circuit 4th is turned off. An “out-width”, ie information about the period received, is sent to the comparison means 127 sent. It is defined that the Out width also includes an amount of Out for use in two-phase modulation. In the comparison mean 127 the out-of-width is compared with a predetermined “reference out-of-width”, and a deviation between them is detected by the compensation means 128 and defined as DC voltage command information Vdc *. The rectifier circuit using such a semiconductor switch group as shown in 1 is assumed to be a so-called boost type, in which a direct current voltage is higher than an alternating voltage. Accordingly, the off-width is increased as the DC voltage is decreased, and the off-width is decreased as the DC voltage is increased. Therefore, by this control, such an operation is achieved that maintains a predetermined off-width.

Durch die Tatsache, dass die Aus-Breite konstant gehalten wird, wird eine niedrige Gleichstromspannungsausgangsspannung mit einem hohen Leistungsfaktor erzielt, während gleichzeitig ein Zustand beibehalten wird, in dem ein Schaltungsverlust gering ist, obwohl einige Oberschwingungsströme vorhanden sind. Darüber hinaus kann auch der Wirkungsgrad des Motorantriebs bei einer niedrigen Drehzahl verbessert werden.By keeping the off-width constant, a low DC voltage output voltage with a high power factor is obtained while maintaining a state in which circuit loss is small although some harmonic currents are present. In addition, the efficiency of the motor drive can also be improved at a low speed.

9 ist ein Zeit-Wellenform-Diagramm in der r-Phase, wenn diese Steuerung erreicht ist. Im Gegensatz zum konventionellen Beispiel von 14 wird ein solcher über die Drosselspulen ausgeführter Kurzschlussvorgang in einem Abschnitt, der breiter als der Betrag von 60 Grad ist, im Abschnitt von 60 Grad bis 120 Grad in der r-Phase unterdrückt, der Anstieg der Gleichstromspannung wird unterdrückt, und der durch das Ein- und Ausschalten der Halbleiterschalter verursachte Schaltungsverlust wird ebenfalls unterdrückt. 9 Fig. 13 is a time waveform diagram in the r phase when this control is achieved. In contrast to the conventional example of 14th Such a short-circuit operation performed across the choke coils is suppressed in a section wider than the amount of 60 degrees, in the section from 60 degrees to 120 degrees in the r phase, the rise in the DC voltage is suppressed, and the and switching off the semiconductor switches caused circuit loss is also suppressed.

Es ist zu beachten, dass die vorliegende beispielhafte Ausführungsform unter der Annahme beschrieben wird, dass drei Stromdetektoren 2r, 2s, 2t zur Erfassung der Dreiphasenströme verwendet werden; da die Gesamtsumme der Dreiphasenströme jedoch Null wird, kann einer davon weggelassen werden. Darüber hinaus wird die vorliegende beispielhafte Ausführungsform am Beispiel der Durchführung der Koordinatenumrechnung für die Drehströme in die q-Achse (Wirk-Achse) und die d-Achse (Blind-Achse) beschrieben; es ist jedoch offensichtlich, dass eine ähnliche Sache wie oben beschrieben auch dann erreicht werden kann, wenn man die Dreiphasen-Wechselströme so verwendet, wie sie sind, oder ein anderes Verfahren wie die Koordinatenumrechnung in andere Zweiphasen-Wechselströme anwendet.Note that the present exemplary embodiment will be described assuming that three current detectors 2r , 2s , 2t used to detect the three-phase currents; however, since the total sum of the three-phase currents becomes zero, one of them can be omitted. In addition, the present exemplary embodiment is described using the example of the implementation of the coordinate conversion for the three-phase currents in the q-axis (active axis) and the d-axis (blind axis); however, it is obvious that a thing similar to that described above can also be achieved by using the three-phase alternating currents as they are or using another method such as coordinate conversion to other two-phase alternating currents.

(Zweite beispielhafte Ausführungsform)(Second exemplary embodiment)

2 veranschaulicht eine Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung, die eine zweite beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Hier werden nur Elemente beschrieben, die sich von denen der ersten beispielhaften Ausführungsform unterscheiden, und für solche mit ähnlichen Konfigurationen, Funktionen und Wirkungen und dergleichen wird die Beschreibung der ersten beispielhaften Ausführungsform einbezogen. 2 Fig. 10 illustrates a rectifier circuit device that is a second exemplary embodiment of the present invention. Here, only elements different from those of the first exemplary embodiment will be described, and for those having similar configurations, functions and effects, and the like, the description of the first exemplary embodiment is incorporated.

Ein Teil, in dem sich die zweite beispielhafte Ausführungsform von der ersten Ausführungsform unterscheidet, ist ein Erstellungsverfahren der Strombefehle der d-Achse und der q-Achse in 2. In der ersten beispielhaften Ausführungsform werden die gewünschten Ströme als Sinuswellen vorausgesetzt, und der Strom der q-Achse und der Strom der d-Achse werden ebenfalls als Gleichströme eingestellt. In der zweiten beispielhaften Ausführungsform, die durch die Musterwellenform 150 veranschaulicht wird, werden die gewünschten Ströme als Rechteckwellen eingestellt, die jeweils Nullstromperioden enthalten, und diese werden einer Dreiphasen-Zweiphasen/Fixierungsrotationsumwandlung unterzogen und in q-Achsen- und d-Achsen-Informationen umgewandelt, die einzeln in Musterspeichermitteln 122, 132 gespeichert werden.A part in which the second exemplary embodiment differs from the first embodiment is a creation method of the current commands of the d-axis and the q-axis in FIG 2 . In the first exemplary embodiment, the desired currents are assumed to be sine waves, and the q-axis current and the d-axis current are also set to be direct currents. In the second exemplary embodiment represented by the pattern waveform 150 is illustrated, the desired currents are set as square waves, each containing zero current periods, and these are a three-phase Subjected to two-phase / fixation rotation conversion and converted into q-axis and d-axis information, which are individually in pattern storage means 122 , 132 get saved.

Darüber hinaus werden, wie bei der ersten beispielhaften Ausführungsform, auf der Grundlage der auf dem Fehler der Gleichstromspannung Vdc basierenden Information Stromamplituden der gewünschten d-Achsen-Stromwellenform und der gewünschten q-Achsen-Stromwellenform, die durch Spannungssteuerungskompensationsmittel 130 vorgegeben sind, eingestellt. In der zweiten beispielhaften Ausführungsform werden jedoch die d-Achsen-Stromwellenform und die q-Achsen-Stromwellenform mit der Information in den Musterspeichermitteln 122, 132 unter Verwendung der Multiplikationsmittel 123, 133 multipliziert, bevor die Vergleichsmittel 124, 134 verwendet werden. Auf diese Weise wird es möglich, die Ströme unter Beibehaltung der Stromwellenformen als Reaktion auf die Gleichstromspannungsabweichung einzustellen. Da es in einer solchen Befehlsstromkurve Nullabschnitte gibt, kann die Aus-Periode der Halbleiterbrückenschaltung 4 mehr als in der ersten beispielhaften Ausführung erhöht und die Gleichstromspannung weiter gesenkt werden.In addition, as in the first exemplary embodiment, based on the information based on the error in the DC voltage Vdc, current amplitudes of the desired d-axis current waveform and the desired q-axis current waveform obtained by voltage control compensation means 130 are set. In the second exemplary embodiment, however, the d-axis current waveform and the q-axis current waveform are stored with the information in the pattern storage means 122 , 132 using the multiplication means 123 , 133 multiplied before the comparison means 124 , 134 be used. In this way, it becomes possible to adjust the currents while maintaining the current waveforms in response to the DC voltage deviation. Since there are zero sections in such a command current curve, the off period of the semiconductor bridge circuit 4th can be increased more than in the first exemplary embodiment and the DC voltage can be further decreased.

Hier wird die Musterwellenform 150 beschrieben. 6 veranschaulicht eine Verteilung der Oberschwingungskomponenten in den dreiphasigen Stromwellenformen einschließlich der Nullstromabschnitte. Eine solche Rechteckwelle einschließlich der Nullstromabschnitte setzt sich aus „6N±1“ (N ist eine ganze Zahl) Frequenzkomponenten zusammen. Der Grenzwert der Oberschwingungen in der Internationalen Norm ist unabhängig vom Maß der Last konstant, und dementsprechend kann eine leichtere Last ein Verzerrungsverhältnis des Stromversorgungsstroms zulassen. Das heißt, durch die Verwendung gewünschter Strominformationen einschließlich solcher Oberschwingungen unter einer leichten Last kann eine Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung erreicht werden, die innerhalb des Grenzwertes der Oberschwingungssteuerung der Stromversorgung bleibt.Here is the pattern waveform 150 described. 6th Fig. 10 illustrates a distribution of the harmonic components in the three-phase current waveforms including the zero current portions. Such a square wave including the zero current sections is composed of “6N ± 1” (N is an integer) frequency components. The harmonic limit in the International Standard is constant regardless of the amount of load, and accordingly a lighter load can allow a distortion ratio of the power supply current. That is, by using desired current information including such harmonics under a light load, a rectifier circuit device which remains within the limit of harmonic control of the power supply can be achieved.

10 ist ein Zeit-Wellenform-Diagramm in der r-Phase, wenn diese Steuerung erreicht ist. Im Gegensatz zu 9 wird der über die Drosselspulen ausgeführte Kurzschlussbetrieb in einem Abschnitt, der breiter als der Betrag von 60 Grad ist, in dem Abschnitt von 60 Grad bis 120 Grad in der r-Phase ruhen, der Anstieg der Gleichstromspannung wird weiter unterdrückt, und der durch das Ein-/Ausschalten der Halbleiterschalter verursachte Schaltungsverlust wird ebenfalls weiter unterdrückt. 10 Fig. 13 is a time waveform diagram in the r phase when this control is achieved. In contrast to 9 the short-circuit operation performed across the reactors will rest in a portion wider than the amount of 60 degrees, in the portion from 60 degrees to 120 degrees in the r-phase, the rise of the DC voltage is further suppressed, and that by the on Switching loss caused by switching off the semiconductor switch is also further suppressed.

(Dritte beispielhafte Ausführungsform)(Third exemplary embodiment)

3 veranschaulicht eine Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung, die eine dritte beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Hier werden nur Elemente beschrieben, die sich von denen der zweiten beispielhaften Ausführungsform unterscheiden, und für solche mit ähnlichen Konfigurationen, Funktionen und Wirkungen und dergleichen wird die Beschreibung der zweiten beispielhaften Ausführungsform einbezogen. 3 Fig. 10 illustrates a rectifier circuit device that is a third exemplary embodiment of the present invention. Here, only elements different from those of the second exemplary embodiment will be described, and for those having similar configurations, functions and effects, and the like, the description of the second exemplary embodiment is incorporated.

Ein anderer Punkt der dritten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten beispielhaften Ausführungsform wie folgt. Anstelle der Halbleiterbrückenschaltung 4 in 2 ist eine Diodengruppe (4rDH, 4sDH, 4tDH, 4rDL, 4sDL, 4tDL) vorgesehen, sowie eine bidirektionale Schaltergruppe (4rS, 4sS, 4tS) und ein Mittelpunkt um zwei in Reihe geschalteten Glättungskondensatoren (5H, 5L), d.h. ein Gleichstrom-Neutralpunkt, sind weiter mit Anschlusspunkten der Diodengruppe (4rDH, 4sDH, 4tDH, 4rDL, 4sDL, 4tDL) und einer solchen Drosselspulengruppe (3r, 3s, 3t) verbunden.Another point of the third exemplary embodiment differs from the second exemplary embodiment as follows. Instead of the semiconductor bridge circuit 4th in 2 is a diode group ( 4rDH , 4sDH , 4tDH , 4rDL , 4sDL , 4tDL ) and a bidirectional switch group ( 4rS , 4sS , 4tS ) and a center point around two smoothing capacitors connected in series ( 5H , 5L ), i.e. a direct current neutral point, are further with connection points of the diode group ( 4rDH , 4sDH , 4tDH , 4rDL , 4sDL , 4tDL ) and such a reactor group ( 3r , 3s , 3t ) connected.

Diese Schaltungskonfiguration wird als Dreiphasen-Dreistufenwandler bezeichnet und ist eine Konfiguration, die im Wesentlichen der in PTL 2 beschriebenen Konfiguration entspricht.This circuit configuration is referred to as a three-phase to three-stage converter and is a configuration substantially the same as the configuration described in PTL 2.

Im Dreistufenwandler wird jede Potentialänderung, die auf das Ein-/Ausschalten des Schalters am Verbindungspunkt zur Drosselspule folgt, zu einer Schwankung zwischen einem Zwischenpotential eines Gleichstromanteils und einer Spannung an einem Ende des Gleichstromanteils und wird zu einer halben Potentialänderung desjenigen in der Schaltungskonfiguration von 2. Daher wird die Verzerrung eines Wechselstrom-Versorgungsstroms, die dem Ein-/Ausschalten der Schalter folgt, reduziert, was zu dem Vorteil führt, dass der Leistungsfaktor weiter verbessert wird.In the three-stage converter, every change in potential that follows the switching on / off of the switch at the connection point to the choke coil becomes a fluctuation between an intermediate potential of a direct current component and a voltage at one end of the direct current component and becomes half the potential change of that in the circuit configuration of 2 . Therefore, the distortion of an AC supply current following the turning on / off of the switches is reduced, resulting in an advantage that the power factor is further improved.

12 ist ein Zeit-Wellenform-Diagramm in der r-Phase, wenn diese Steuerung erreicht ist. Im Gegensatz zu 11, die das konventionelle Beispiel darstellt, wird der über die Drosselspulen ausgeführte Kurzschlussbetrieb in einem Abschnitt, der weiter als der Betrag von 60 Grad in dem Abschnitt von 60 Grad bis 120 Grad in der r-Phase ist, ruhen gelassen, der Anstieg der Gleichstromspannung wird weiter unterdrückt, und der durch das Ein-/Ausschalten der Halbleiterschalter verursachte Schaltungsverlust wird ebenfalls weiter unterdrückt. 12th Fig. 13 is a time waveform diagram in the r phase when this control is achieved. In contrast to 11 which is the conventional example, the short-circuit operation performed across the choke coils is stopped in a portion wider than the amount of 60 degrees in the portion from 60 degrees to 120 degrees in the r-phase, the rise of the DC voltage becomes is further suppressed, and the circuit loss caused by the switching on / off of the semiconductor switches is also further suppressed.

Wie ebenfalls in PTL 2 beschrieben, kann die Ausschaltperiode jedes der bidirektionalen Schalter 4rS, 4sS, 4tS auf eine 60-Grad-Periode eingestellt werden. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann die Gleichstromspannung stärker abgesenkt werden als in PTL 2, und die Ausschaltperiode kann weiter erhöht werden. Das heißt, der Schaltungswirkungsgrad des Dreistufenwandlers kann verbessert werden, und auch der Motorwirkungsgrad kann verbessert werden.As also described in PTL 2, the switch-off period of each of the bidirectional switches 4rS , 4sS , 4tS can be set to a 60 degree period. In the present exemplary embodiment, the DC voltage can be stronger can be lowered than in PTL 2, and the switch-off period can be increased further. That is, the circuit efficiency of the three-stage converter can be improved, and the motor efficiency can also be improved.

Ein Konfigurationsverfahren des Dreistufenwandlers kann in ähnlicher Weise auch durch die in PTL 2 beschriebene Schaltung erreicht werden und ist nicht auf die in 3 dargestellte beschränkt.A configuration method of the three-stage converter can also be achieved in a similar manner by the circuit described in PTL 2 and is not limited to that in 3 shown limited.

(Vierte beispielhafte Ausführungsform)(Fourth exemplary embodiment)

4 veranschaulicht eine Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung, die eine vierte beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die vierte beispielhafte Ausführungsform beschreibt ein Verfahren, das für den Fall, dass eine Nullphase eines stromführenden Drahtes in der Dreiphasen-Wechselstromversorgung vorhanden ist, eine wesentlich stärkere Absenkung der Gleichstromspannung ermöglicht als in den oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen. Ein Unterschied zu 2, die die zweite beispielhafte Ausführungsform illustriert, soll im Wesentlichen beschrieben werden. 4th Fig. 11 illustrates a rectifier circuit device that is a fourth exemplary embodiment of the present invention. The fourth exemplary embodiment describes a method which, in the event that a zero phase of a live wire is present in the three-phase AC power supply, enables a significantly greater reduction in the DC voltage than in the exemplary embodiments described above. A difference too 2 illustrating the second exemplary embodiment will basically be described.

Die Dreiphasen-Wechselstromversorgung 301 ist so konfiguriert, dass sie vier Leitungen hat, die auch die Nullphase einschließen. Ströme aus der Dreiphasen-Wechselstromversorgung 301 werden durch eine Gruppe von vier Drosselspulen 3r, 3s, 3t, 3n geleitet und in die Brückenschaltung 304 eingegeben, die aus einer Gruppe von acht Halbleiterschaltern 4rSH, 4sSH, 4tSH, 4nSH, 4rSL, 4sSL, 4tSL, 4nSL besteht. Wie in 2 wird ein Gleichstromausgang der Brückenschaltung 304 durch den Glättungskondensator 5 geglättet und treibt den Motor 8 durch die Inverterschaltung 7 an.The three-phase AC power supply 301 is configured to have four lines that also include the zero phase. Currents from the three-phase AC power supply 301 are through a group of four reactors 3r , 3s , 3t , 3n routed and into the bridge circuit 304 entered the group of eight semiconductor switches 4rSH , 4sSH , 4tSH , 4nSH , 4rSL , 4sSL , 4tSL , 4nSL consists. As in 2 becomes a DC output of the bridge circuit 304 through the smoothing capacitor 5 smoothed and drives the engine 8th by the inverter circuit 7th at.

Die Ströme aus der Dreiphasen-Wechselstromversorgung 301 werden einzeln von einer Stromdetektorgruppe (302r, 302s, 302t, 302n) erfasst und mit Hilfe der Vierphasen-Dreiphasen/Fixierungsdrehungs-Koordinatenumwandlungsmittel 321 in die d-Achsen-Strominformation Id, die q-Achsen-Strominformation Iq und die Nullphasen-Strominformation I0 umgewandelt. Diese Umwandlung wird als „dq0-Umwandlung“ bezeichnet. Diese drei Arten von Strominformationen werden so gesteuert, dass sie individuell zu gewünschten Werten werden.The currents from the three-phase AC power supply 301 are individually controlled by a current detector group ( 302r , 302s , 302t , 302n ) and detected by the four-phase three-phase / fixation rotation coordinate converting means 321 into the d-axis current information Id, the q-axis current information Iq, and the zero-phase current information I0 converted. This conversion is known as the "dq0 conversion". These three kinds of stream information are controlled to become desired values individually.

Die d-Achsen-Strominformation Id, die q-Achsen-Strominformation Iq und die Nullphasen-Strominformation 10 werden mit den Strombefehlen Id*, Iq* und I0*, die die gewünschten Werte sind, in dem Vergleichmittel 324, 334 bzw. 354 verglichen. Teile der durch die Vergleichsmittel 324, 334, 354 berechneten Fehlerinformation werden durch die Steuerungskompensationsmittel 325, 335, 355 geleitet, durch die Dreiphasen-Vierphasen/Drehungsfixierungs-Koordinatenumwandlungsmittel 326 als Vierphaseninformation zurückgegeben, an die Schaltantriebsschaltung 311 geschickt und treiben die Halbleiterschaltgruppe der Brückenschaltung 304 an.The d-axis current information Id, the q-axis current information Iq, and the zero-phase current information 10 are used in the comparison means with the current commands Id *, Iq * and I0 *, which are the desired values 324 , 334 or. 354 compared. Parts of the comparison means 324 , 334 , 354 calculated error information is made by the control compensation means 325 , 335 , 355 passed, returned as four-phase information by the three-phase four-phase / rotation fixation coordinate converting means 326, to the switch drive circuit 311 sent and drive the semiconductor switching group of the bridge circuit 304 at.

So wie die Vierphasen-Dreiphasen/Fixierungsdrehungs-Koordinatenumwandlungsmittel 321, so führt das Dreiphasen-Vierphasen/Drehungsfixierungs-Koordinatenumwandlungsmittel 326 eine Umwandlung durch, die als „dq0-Umkehrumwandlung“ bezeichnet wird.Such as the four-phase-three-phase / fixation rotation coordinate converting means 321 , the three-phase-four-phase / rotation fixation coordinate converting means 326 performs a conversion called "dq0 inverse conversion".

Wie in 2 dargestellt, werden solche gewünschten Ströme, wie in der Musterwellenform 350 dargestellt, zu Wellenformen geformt, von denen jede Nullstromperioden enthält, während die Gesamtsumme der drei Phasen nicht notwendigerweise Null ist, und diese werden einer Vierphasen-Dreiphasen-Umwandlung in die q-Achsen-Information, die d-Achsen-Information und die Nullphasen-Information unterzogen, die in den Musterspeichermitteln 322, 332 bzw. 352 gespeichert werden.As in 2 such desired currents as in the sample waveform are shown 350 are formed into waveforms each of which contains zero current periods while the total sum of the three phases is not necessarily zero, and these are subjected to a four-phase three-phase conversion into the q-axis information, the d-axis information and the zero-phase Information stored in the pattern storage means 322 , 332 or. 352 get saved.

Wie in der zweiten beispielhaften Ausführungsform werden die Informationen, die auf dem Fehler der Gleichstromspannung Vdc basieren, durch Spannungssteuerungskompensationsmittel 130 geleitet und auf die gewünschten Ströme eingestellt. Vor der Einstellung werden die oben beschriebenen Informationen mit Informationen in den Musterspeichermitteln 122, 132, 152 durch Multiplikationsmittel 123, 133, 153 multipliziert. Auf diese Weise wird es möglich, die Ströme unter Beibehaltung der gleichen Stromkurvenformen als Reaktion auf die Gleichstromspannungsabweichung einzustellen. Um den Betrag, dass die Gesamtsumme der drei Phasen der Steuerstromwellenformen nicht Null ist, fließen Nullphasenströme durch die Drosselspule 3n und die Halbleiterschalter 4nSH, 4nSL.As in the second exemplary embodiment, the information based on the error of the DC voltage Vdc is obtained by voltage control compensation means 130 guided and adjusted to the desired currents. Before setting, the information described above is matched with information in the pattern storage means 122 , 132 , 152 by means of multiplication 123 , 133 , 153 multiplied. In this way, it becomes possible to adjust the currents while maintaining the same current waveforms in response to the DC voltage deviation. To the extent that the sum total of the three phases of the control current waveforms is non-zero, zero-phase currents flow through the reactor 3n and the semiconductor switches 4nSH , 4nSL .

7 veranschaulicht eine Verteilung der Oberschwingungskomponenten in jeder der Dreiphasen-Stromwellenformen für den Fall, dass ein Gesamtsummenwert der Dreiphasenströme nicht notwendigerweise Null ist. Wenn die drei Phasen die gleiche Wellenform haben, sind „3N“ (N ist eine ganze Zahl) Frequenzkomponenten der gleichen Phase im Strom jeder Phase enthalten. Darüber hinaus ist im Strom der Nullphase keine Grundwelle enthalten, und es fließt nur ein Oberschwingungsstrom der Ordnung 3N (N ist eine ganze Zahl). Es ist bekannt, dass, wenn eine Wellenform einer Komponente der Ordnung 3N und eine Wellenform der Grundwelle in einer bestimmten Phase zueinander addiert werden (in einer Beziehung, in der eine Spitze der Wellenform der Komponente der Ordnung 3N zu einer Phase einer Spitze der Grundwelle umgekehrt wird), die Amplitude der erhaltenen Wellenform kleiner gemacht werden kann als die Amplitude der Wellenform der Grundwelle. Eine Spannung der Ordnung 3N ist erforderlich, um einen Strom der Ordnung 3N zu erzeugen, und die Steuerung kann mit einer niedrigeren Spannung erreicht werden als bei der Erzeugung nur der Grundwelle. Zusätzlich zur Konfiguration der zweiten beispielhaften Ausführungsform wird die gewünschte Strominformation einschließlich einer solchen Oberwellenkomponente der Ordnung 3N bei geringer Last verwendet, wodurch eine Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung erreicht werden kann, die innerhalb des Grenzwertes der Oberschwingungssteuerung der Stromversorgung bleibt. Weiterhin ist es möglich, die Gleichstromspannung stärker abzusenken als bei der zweiten beispielhaften Ausführungsform. Es ist zu beachten, dass die Amplitude des Nullstromes kleiner ist als die der Grundwelle, außerdem muss der Nullstrom nur unter geringer Last betrieben werden. Dementsprechend können solche mit geringer Strombelastbarkeit als Drosselspule 3n und Halbleiterschalter 4nSH, 4nSL verwendet werden, bei denen es sich um von der Nullphase aus angeschlossene Teile handelt. 7th Fig. 10 illustrates a distribution of the harmonic components in each of the three-phase current waveforms in the case where a total sum value of the three-phase currents is not necessarily zero. When the three phases have the same waveform, “3N” (N is an integer) frequency components of the same phase are included in the current of each phase. In addition, no fundamental wave is contained in the current of the zero phase, and only a harmonic current of the order flows 3N (N is an integer). It is known that when a waveform is a component of the order 3N and a waveform of the fundamental wave in a certain phase are added to each other (in a relationship in which a peak of the waveform of the component of the order 3N is reversed to a phase of a peak of the fundamental wave), the amplitude of the obtained waveform can be made smaller than the amplitude of the waveform of the Fundamental wave. A tension of order 3N is required to have a stream of order 3N and control can be achieved with a voltage lower than that when only the fundamental wave is generated. In addition to the configuration of the second exemplary embodiment, the desired current information including such a harmonic component becomes the order 3N used at light load, whereby a rectifier circuit device can be achieved which remains within the limit of harmonic control of the power supply. Furthermore, it is possible to lower the direct current voltage more than in the second exemplary embodiment. It should be noted that the amplitude of the zero current is smaller than that of the fundamental wave, and the zero current only needs to be operated under low load. Accordingly, those with a low current-carrying capacity can be used as a choke coil 3n and semiconductor switches 4nSH , 4nSL which are parts connected from the neutral phase.

Beachten Sie, dass die vorliegende beispielhafte Ausführung unter der Annahme beschrieben wird, dass vier Stromdetektoren 302r, 302s, 302t, 302n zur Erfassung der Dreiphasenströme einschließlich der Nullphase verwendet werden; da die Gesamtsumme dieser Ströme jedoch Null wird, kann einer davon weggelassen werden.Note that the present exemplary embodiment is described assuming that four current detectors 302r , 302s , 302t , 302n be used to detect the three-phase currents including the zero phase; however, since the total sum of these currents becomes zero, one of them can be omitted.

10 ist auch ein Zeit-Wellenform-Diagramm in der r-Phase, wenn diese Steuerung erreicht ist. Die Unterdrückung der Maximalspannung durch die tertiäre Komponente wirkt, der über die Drosselspulen ausgeführte Kurzschlussbetrieb wird in einem noch viel breiteren Abschnitt als in der zweiten beispielhaften Ausführungsform ruhen, der Anstieg der Gleichstromspannung wird weiter unterdrückt, und der durch das Ein-/Ausschalten der Halbleiterschalter verursachte Schaltungsverlust wird ebenfalls weiter unterdrückt. 10 Fig. 13 is also a time waveform diagram in the r phase when this control is achieved. The suppression of the maximum voltage by the tertiary component is effective, the short-circuit operation carried out via the choke coils will rest in an even wider section than in the second exemplary embodiment, the rise in the DC voltage is further suppressed, and that caused by the switching on / off of the semiconductor switches Circuit loss is also further suppressed.

(Fünfte beispielhafte Ausführungsform)(Fifth exemplary embodiment)

5 veranschaulicht eine Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung, die eine fünfte beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Hier werden nur Gegenstände beschrieben, die sich von denen der vierten beispielhaften Ausführungsform unterscheiden, und für solche mit ähnlichen Konfigurationen, Funktionen und Wirkungen und dergleichen wird die Beschreibung der vierten beispielhaften Ausführungsform eingearbeitet. 5 Figure 13 illustrates a rectifier circuit device that is a fifth exemplary embodiment of the present invention. Here, only items different from those of the fourth exemplary embodiment will be described, and for those having similar configurations, functions and effects, and the like, the description of the fourth exemplary embodiment will be incorporated.

Ein unterscheidender Punkt der fünften exemplarischen Ausführungsform von der vierten exemplarischen Ausführungsform besteht darin, dass ein Dreistufenwandler angenommen wird. Das heißt, anstelle der Brückenschaltung 304, die aus der Halbleiterschaltgruppe in 4 besteht, ist eine Diodengruppe (4rDH, 4sDH, 4tDH, 4nDH, 4rDL, 4sDL, 4tDL, 4nDL) vorgesehen, und eine bidirektionalen Schaltergruppe (4rS, 4sS, 4tS, 4nS) und ein Mittelpunkt aus zwei in Reihe geschalteten Glättungskondensatoren (5H, 5L), d.h. einem Gleichstrom-Neutralpunkt, die ferner mit Verbindungspunkten der Diodengruppe (4rDH, 4sDH, 4tDH, 4nDH, 4rDL, 4sDL, 4tDL, 4nDL, 4nDL) und einer solchen Drosselspulengruppe (3r, 3s, 3t, 3n) verbunden sind. Durch den Einsatz des Dreistufenwandlers wird die Verzerrung der Wellenform des Stromversorgungsstroms weiter reduziert.A distinguishing point of the fifth exemplary embodiment from the fourth exemplary embodiment is that a three-stage converter is adopted. That is, instead of the bridge circuit 304 that come from the semiconductor switching group in 4th is a group of diodes ( 4rDH , 4sDH , 4tDH , 4nDH , 4rDL , 4sDL , 4tDL , 4nDL ) and a bidirectional switch group ( 4rS , 4sS , 4tS , 4nS ) and a midpoint of two smoothing capacitors connected in series ( 5H , 5L ), i.e. a direct current neutral point, which is also connected to connection points of the diode group ( 4rDH , 4sDH , 4tDH , 4nDH , 4rDL , 4sDL , 4tDL , 4nDL , 4nDL ) and such a reactor group ( 3r , 3s , 3t , 3n ) are connected. Using the three-step converter further reduces the distortion of the waveform of the power supply current.

12 ist ein Zeit-Wellenform-Diagramm in der r-Phase, wenn diese Steuerung erreicht ist. Die Unterdrückung der maximalen Spannung durch die tertiäre Komponente wirkt, der über die Drosselspulen ausgeführte Kurzschlussvorgang wird in einem noch viel breiteren Abschnitt als der Betrag von 60 Grad von 60 Grad bis 120 Grad in der r-Phase in der dritten beispielhaften Ausführungsform ruhen, der Anstieg der Gleichstromspannung wird noch stärker unterdrückt, und der durch das Ein-/Ausschalten der Halbleiterschalter verursachte Schaltungsverlust wird ebenfalls noch stärker unterdrückt. 12th Fig. 13 is a time waveform diagram in the r phase when this control is achieved. The suppression of the maximum voltage by the tertiary component acts, the short-circuiting process carried out across the reactors will rest in an even wider section than the amount of 60 degrees from 60 degrees to 120 degrees in the r-phase in the third exemplary embodiment, the rise of the DC voltage is suppressed even more, and the circuit loss caused by turning the semiconductor switches on / off is also suppressed even more.

Wie in der dritten beispielhaften Ausführungsform und wie auch in PTL 2 beschrieben, kann die Ausschaltperiode jedes bidirektionalen Schalters 4rS, 4sS, 4tS auf mindestens eine 60-Grad-Periode eingestellt werden. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann die Gleichstromspannung abgesenkt und die Ausschaltperiode weiter erhöht werden. Das heißt, der Wirkungsgrad des Dreistufenwandlers kann verbessert werden, und auch der Motorwirkungsgrad kann verbessert werden.As in the third exemplary embodiment and as also described in PTL 2, the turn-off period of each bidirectional switch 4rS , 4sS , 4tS be set to at least a 60 degree period. In the present exemplary embodiment, the DC voltage can be lowered and the turn-off period can be further increased. That is, the efficiency of the three-stage converter can be improved, and the engine efficiency can also be improved.

(Sechste beispielhafte Ausführungsform)(Sixth exemplary embodiment)

8 veranschaulicht eine Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung, die eine sechste beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Zu der Schaltungskonfiguration von 1 werden hinzugefügt: Gleichstrom-Spannungsmuster-Speichermittel 902 zum Erkennen einer Last und zum Einstellen einer Gleichstromspannung; und Schaltmittel 901 zum Umschalten zwischen einer Steuerung für eine Breite, bei der ein Ein/Aus-Verhältnis 0: 100 wird, und einer Steuerung zum Erreichen eines Gleichstrom-Sp annungsmusters. 8th Fig. 10 illustrates a rectifier circuit device that is a sixth exemplary embodiment of the present invention. To the circuit configuration of 1 are added: DC voltage pattern storage means 902 for detecting a load and for setting a DC voltage; and switching means 901 for switching between control for a width at which an on / off ratio becomes 0: 100 and control for achieving a direct current voltage pattern.

So wird bei leichter Last die Gleichstromspannung durch Schaltmittel 901 auf der Basis eines Ausgangs von Kompensationsmitteln 128 so abgesenkt, dass die Aus-Breite konstant wird und der Umwandlungswirkungsgrad der Gleichrichterschaltung und der Wirkungsgrad des Motors verbessert werden. In der Zwischenzeit, wenn die Last hoch ist, wird durch die Schaltmittel 901 die Gleichstromspannung durch ein Ausgangssignal von dem Gleichstrom-Spannungsmuster-Speichermittel 902 erhöht, und eine an den Motor angelegte Spannung wird angehoben, wodurch der Wirkungsgrad des Motors verbessert werden kann.Thus, when the load is light, the DC voltage is switched through switching means 901 on the basis of an output from compensation means 128 is lowered so that the off-width becomes constant and the conversion efficiency of the rectifier circuit and the efficiency of the motor are improved. In the meantime, when the load is high, it is through the switching means 901 the DC voltage by an output signal from the DC voltage pattern storage means 902 is increased, and a voltage applied to the motor is increased, whereby the efficiency of the motor can be improved.

Um die Gleichstromspannung zu erhöhen, muss bei der ZweiphasenModulation der Abschnitt, in dem das Ein/Aus-Verhältnis jedes Halbleiterschalters jeder Phase 0: 100 wird, lediglich auf 120 Grad eingestellt werden. Beachten Sie, dass, obwohl nicht in den Zeichnungen dargestellt, für die Erfassung des Maßes der Last lediglich Informationen über die Anzahl der Umdrehungen von Motor 8, Informationen über den Stromdetektor 2 und dergleichen verwendet werden müssen.In two-phase modulation, in order to increase the DC voltage, the section in which the on / off ratio of each semiconductor switch of each phase becomes 0: 100 needs only to be set to 120 degrees. Note that, although not shown in the drawings, only information about the number of revolutions of the motor can be used to determine the degree of load 8th , Information about the current detector 2 and the like must be used.

Außerdem wird für den Teil der Gleichrichterschaltung die gleiche Konfiguration wie in 1 verwendet; es ist jedoch offensichtlich, dass Ähnliches auch bei Verwendung von 2, 3, 4 und 5, die Konfigurationsdiagramme der anderen beispielhaften Ausführungsformen sind, erreicht werden kann.In addition, the same configuration as in FIG 1 used; however, it is obvious that the same thing happens when using 2 , 3 , 4th and 5 which are configuration diagrams of the other exemplary embodiments can be achieved.

Wie oben beschrieben, werden in der Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung in der ersten Offenbarung für jeweils phasenbezogene Ausgangsleitungen einer Dreiphasen-Wechselstromversorgung über Drosselspulen Halbleiterschalter, die aus unidirektionalen Halbleiterschaltelementen und antiparallel zu den Halbleiterschaltelementen geschalteten Dioden bestehen, eingeschaltet, um die Ströme der Drosselspulen zu erhöhen. Es wird eine Konfiguration angenommen, die es ermöglicht, die Stromwerte der Drosselspulen durch Ausschalten der Halbleiterschalter einzustellen, um die in den Drosselspulen gespeicherten Ströme mit Hilfe der Dioden gleichzurichten. Darüber hinaus wird in jeder der Phasen ein Ein/Aus-Zustand des Halbleiterschalters, der sich einschaltet, um den Strom der angeschlossenen Drosselspule zu erhöhen, so eingestellt, dass er sich immer im Aus-Zustand befindet, und es wird eine Konfiguration angenommen, die es ermöglicht, das Ein/Aus-Verhältnis der mit den beiden anderen Phasen verbundenen Halbleiterschalter so einzustellen, dass die Ströme der Drosselspulen die gewünschten Werte haben. Zusätzlich wird eine Konfiguration angenommen, um die gewünschten Werte der Ströme von der Dreiphasen-Wechselstromversorgung so einzustellen, dass eine Gleichstromspannung einen gewünschten Gleichstromspannungswert hat, während die Phase, in der die Halbleiterschalter so eingestellt sind, dass sie sich bei jedem elektrischen Phasenwinkelabschnitt von 60 Grad oder 120 Grad immer im Aus-Zustand befinden, sequentiell umgeschaltet wird. Ferner wird der gewünschte Gleichstromspannungswert so eingestellt, dass eine Breite eines Abschnitts, in dem der Ein/Aus-Zustand der Halbleiterschalter, der den Abschnitt aufweist, in dem die Halbleiterschalter immer in den Aus-Zustand geschaltet sind, bei einem elektrischen Phasenwinkel von 60 Grad oder mehr, oder 120 Grad oder mehr konstant wird.As described above, in the rectifier circuit device in the first disclosure, semiconductor switches consisting of unidirectional semiconductor switching elements and diodes connected in anti-parallel to the semiconductor switching elements are turned on for each phase-related output lines of a three-phase AC power supply via choke coils to increase the currents of the choke coils. A configuration is assumed which enables the current values of the choke coils to be set by turning off the semiconductor switches in order to rectify the currents stored in the choke coils with the aid of the diodes. In addition, in each of the phases, an on / off state of the semiconductor switch that turns on to increase the current of the connected reactor is set to always be in the off state, and a configuration is assumed that it enables the on / off ratio of the semiconductor switches connected to the other two phases to be set so that the currents of the choke coils have the desired values. In addition, a configuration is assumed to set the desired values of the currents from the three-phase AC power supply so that a DC voltage has a desired DC voltage value during the phase in which the semiconductor switches are set to be at every electrical phase angle section of 60 degrees or 120 degrees are always in the off state, is switched sequentially. Further, the desired DC voltage value is set so that a width of a portion in which the on / off state of the semiconductor switches has the portion in which the semiconductor switches are always switched in the off state, at an electrical phase angle of 60 degrees or more, or 120 degrees or more becomes constant.

In einer Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung ist in einer zweiten Offenbarung, in der ersten Offenbarung, in einer Phasenstromwellenform des gewünschten Stroms von der Dreiphasen-Stromversorgung, ein Abschnitt, in dem ein Steuerstrom Null ist, auf einem zweiten Halbteil jeder Halbwelle jeder Phasenspannung vorhanden.In a rectifier circuit device, in a second disclosure, in the first disclosure, in a phase current waveform of the desired current from the three-phase power supply, a portion in which a control current is zero is present on a second half part of each half cycle of each phase voltage.

Dadurch wird der Abschnitt, in dem der Halbleiterschalter in den Aus-Zustand übergeht, weiter verbreitert, und dementsprechend kann eine viel niedrigere Gleichstromspannung erreicht werden, während die Verzerrung der Wellenform des Wechselstrom-Stromversorgungsstroms klein bleibt.As a result, the portion where the semiconductor switch turns off is further widened, and accordingly, a much lower DC voltage can be obtained while the distortion of the waveform of the AC power supply current remains small.

In einer Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung in einer dritten Offenbarung werden für die jeweiligen Phasenausgangsleitungen einer Dreiphasen-Wechselstromversorgung Ströme der Dreiphasen-Wechselstromversorgung über Drosselspulen durch Diodenbrücken in eine Gleichstrom-Glättungsschaltung eingespeist, und es sind bidirektionale Halbleiterschalter zwischen einem Gleichstrom-Nullpunkt und Kontaktpunkten der Diodenbrücken und der mit den jeweiligen Phasen verbundenen Drosselspulen vorgesehen. Darüber hinaus wird eine Konfiguration gewählt, die es ermöglicht, einen Gleichstromwert der Drosselspulen einzustellen, indem die Halbleiterschalter eingeschaltet werden, um die Ströme der Drosselspulen zu erhöhen, und die Halbleiterschalter ausgeschaltet werden, um die in den Drosselspulen gespeicherten Ströme mit Hilfe der Dioden gleichzurichten. Darüber hinaus wird der Halbleiterschalter in einer der Phasen der Dreiphasen-Wechselstromversorgung so eingestellt, dass er sich immer im Aus-Zustand befindet, und es wird eine Konfiguration angenommen, um das Ein/Aus-Verhältnis der mit den beiden anderen Phasen verbundenen Halbleiterschalter so einzustellen, dass die Ströme aus der Wechselstromversorgung die gewünschten Werte haben. Darüber hinaus wird eine Konfiguration angenommen, um die Phase, in der die Halbleiterschalter so eingestellt sind, dass sie sich bei jedem elektrischen Phasenwinkelabschnitt von 60 Grad immer im Aus-Zustand befinden, sequentiell zu schalten, und es wird eine Konfiguration angenommen, um die gewünschten Werte der Ströme von der Dreiphasen-Wechselstromversorgung so einzustellen, dass eine Gleichstromspannung einen gewünschten Gleichstromspannungswert hat. Darüber hinaus wird der gewünschte Gleichstromspannungswert so eingestellt, dass eine Breite eines Abschnitts, in dem die Ein-/Aus-Verhältnisse der Halbleiterschalter in jeder Phase der Dreiphasen-Wechselstromversorgung in einem Zustand von 0: 100 werden, wobei der Abschnitt auch einen Abschnitt umfasst, der so eingestellt ist, dass er sich immer im Aus-Zustand befindet, in einem Bereich eines elektrischen Phasenwinkels von 60 Grad oder mehr konstant wird. Weiterhin ist in einer Phasenstromwellenform des gewünschten Stroms ein Abschnitt, in dem ein Steuerstrom Null ist, auf einem zweiten halben Teil jeder Halbwelle jeder Phasenspannung vorhanden.In a rectifier circuit device in a third disclosure, for the respective phase output lines of a three-phase AC power supply, currents of the three-phase AC power supply are fed into a DC smoothing circuit via inductors through diode bridges, and there are bidirectional semiconductor switches between a DC zero point and contact points of the diode bridges and the reactors connected to the respective phases are provided. In addition, a configuration is selected that makes it possible to set a direct current value of the choke coils by turning on the semiconductor switches to increase the currents of the choke coils, and turning off the semiconductor switches to rectify the currents stored in the choke coils with the aid of the diodes. In addition, in one of the phases of the three-phase AC power supply, the semiconductor switch is set to always be in the off state, and it becomes a Configuration adopted to adjust the on / off ratio of the semiconductor switches connected to the other two phases so that the currents from the AC supply have the desired values. In addition, a configuration is assumed to sequentially switch the phase in which the semiconductor switches are set so that they are always in the off state at every electrical phase angle section of 60 degrees, and a configuration is assumed to be desired To adjust values of currents from the three-phase AC power supply so that a DC voltage has a desired DC voltage value. In addition, the desired DC voltage value is set so that a width of a section in which the on / off ratios of the semiconductor switches in each phase of the three-phase AC power supply become in a state of 0: 100, the section also including a section which is set so that it is always in the off state becomes constant in a range of an electrical phase angle of 60 degrees or more. Further, in a phase current waveform of the desired current, a portion in which a control current is zero is present on a second half part of each half cycle of each phase voltage.

In einer Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung in einer vierten Offenbarung für eine Dreiphasen-Wechselstromversorgung mit einer Nullphase an vier Leitungen der Dreiphasen-Wechselstromversorgung sind Halbleiterschalter einzeln in Brückenform über Drosselspulen angeschlossen, wobei jeder der Halbleiterschalter aus einem unidirektionalen Halbleiterschaltelement und einer zum Halbleiterschaltelement antiparallel geschalteten Diode besteht. Darüber hinaus wird eine Konfiguration angenommen, die es ermöglicht, einen Gleichstromwert einzustellen, indem die Halbleiterschalter eingeschaltet werden, um die Ströme der Drosselspulen zu erhöhen, und die Halbleiterschalter ausgeschaltet werden, um die in den Drosselspulen gespeicherten Ströme mit Hilfe der Dioden gleichzurichten. Darüber hinaus wird in einer Gruppe von Halbleiterschaltern, die über die Drosselspulen mit anderen Phasen als der Nullphase der Dreiphasen-Wechselstromversorgung verbunden sind, ein Ein/Aus-Zustand des mit einer der Phasen verbundenen Halbleiterschalters so eingestellt, dass er sich immer im Aus-Zustand befindet, wobei der Halbleiterschalter eingeschaltet wird, um den Strom der angeschlossenen Drosselspule zu erhöhen. Darüber hinaus wird eine Konfiguration angenommen, um das Ein/Aus-Verhältnis von Halbleiterschaltern, die mit anderen zwei Phasen verbunden sind, so einzustellen, dass die Ströme gewünschte Werte haben, und zusätzlich wird eine Konfiguration angenommen, um die Phase, in der die Halbleiterschalter so eingestellt sind, dass sie sich bei jedem elektrischen Phasenwinkelabschnitt von 60 Grad oder 120 Grad immer im Aus-Zustand befinden, sequentiell zu schalten. Darüber hinaus wird eine Steuerung des mit der Nullphase verbundenen Halbleiterschalters so gesteuert, dass ein Oberschwingungsstrom der Ordnung 3N (N ist eine ganze Zahl) durch die Nullphase innerhalb eines Grenzwertes einer vorbestimmten Oberschwingungssteuerung der Stromversorgung fließt, und es wird eine Konfiguration angenommen, um einen gewünschten Wert der Ströme von der Dreiphasen-Wechselstromversorgung so einzustellen, dass eine Gleichstromspannung einen gewünschten Gleichstromspannungswert hat. Ferner wird der gewünschte Gleichstromspannungswert so eingestellt, dass eine Breite eines Abschnitts, in dem der Ein/Aus-Zustand der Halbleiterschalter mit dem Abschnitt, in dem die Halbleiterschalter so eingestellt sind, dass sie in den anderen Phasen als der Nullphase immer im Aus-Zustand sind, bei einem elektrischen Phasenwinkel von 60 Grad oder mehr, oder 120 Grad oder mehr konstant wird.In a rectifier circuit device in a fourth disclosure for a three-phase AC power supply with a zero phase on four lines of the three-phase AC power supply, semiconductor switches are individually connected in bridge form via choke coils, each of the semiconductor switches consisting of a unidirectional semiconductor switching element and a diode connected in anti-parallel to the semiconductor switching element. In addition, a configuration is adopted that enables a direct current value to be set by turning on the semiconductor switches to increase the currents of the choke coils and turning off the semiconductor switches to rectify the currents stored in the choke coils by means of the diodes. In addition, in a group of semiconductor switches which are connected to phases other than the zero phase of the three-phase AC power supply via the choke coils, an on / off state of the semiconductor switch connected to one of the phases is set so that it is always in the off state is located, wherein the semiconductor switch is switched on in order to increase the current of the connected inductor. In addition, a configuration is adopted to adjust the on / off ratio of semiconductor switches connected to other two phases so that the currents have desired values, and in addition, a configuration is adopted to the phase in which the semiconductor switches are set so that they are always in the off state for every electrical phase angle segment of 60 degrees or 120 degrees, to be switched sequentially. In addition, a control of the semiconductor switch connected to the zero phase is controlled so that a harmonic current of the order 3N (N is an integer) flows through the zero phase within a limit value of a predetermined harmonic control of the power supply, and a configuration is adopted to a desired Adjust the value of the currents from the three-phase AC power supply so that a DC voltage has a desired DC voltage value. Further, the desired DC voltage value is set so that a width of a portion in which the on / off state of the semiconductor switches with the portion in which the semiconductor switches are set so that they are always in the off state in the phases other than the zero phase becomes constant at an electrical phase angle of 60 degrees or more, or 120 degrees or more.

In einer Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung einer fünften Offenbarung werden für eine Dreiphasen-Wechselstromversorgung mit einer Nullphase Ströme von vier Leitungen der Dreiphasen-Wechselstromversorgung einzeln über Drosselspulen durch Diodenbrücken in eine Gleichstrom-Glättungsschaltung eingespeist, und es sind bidirektionale Halbleiterschalter zwischen einem Gleichstrom-Neutralpunkt und Kontaktpunkten der Diodenbrücken und der Drosselspulen der jeweiligen Phasen vorgesehen. Darüber hinaus wird eine Konfiguration gewählt, die es ermöglicht, einen Gleichstromwert einzustellen, indem die Halbleiterschalter eingeschaltet werden, um die Ströme der Drosselspulen zu erhöhen, und die Halbleiterschalter ausgeschaltet werden, um die in den Drosselspulen gespeicherten Ströme mit Hilfe der Dioden gleichzurichten. Darüber hinaus werden die Halbleiterschalter, die in einer anderen Phase als der Nullphase der Dreiphasen-Wechselstromversorgung vorgesehen sind, so eingestellt, dass sie sich bei jedem elektrischen Phasenwinkelabschnitt von 60 Grad immer im Aus-Zustand befinden; es wird eine Konfiguration angenommen, um das Ein/Aus-Verhältnis von Halbleiterschaltern, die mit anderen beiden Phasen verbunden sind, so einzustellen, dass die Ströme gewünschte Werte haben; zusätzlich wird eine Konfiguration angenommen, um die Phase, in der die Halbleiterschalter so eingestellt sind, dass sie sich bei jedem elektrischen Phasenwinkelabschnitt von 60 Grad immer im Aus-Zustand befinden, sequentiell zu schalten. Darüber hinaus wird in einer Phasenstromwellenform des gewünschten Stroms ein Abschnitt, in dem ein Steuerstrom Null ist, auf einem zweiten Halbabschnitt jeder Halbwelle jeder Phasenspannung zugelassen, und eine Steuerung des mit der Nullphase verbundenen Halbleiterschalters wird so gesteuert, dass ein Oberschwingungsstrom der Ordnung 3N (N ist eine ganze Zahl) durch die Nullphase innerhalb eines Grenzwerts einer vorbestimmten Oberschwingungssteuerung der Stromversorgung fließt. Weiterhin wird eine Konfiguration angenommen, um einen gewünschten Wert der Ströme von der Dreiphasen-Wechselstromversorgung so einzustellen, dass eine Gleichstromspannung einen gewünschten Gleichstromspannungswert hat. Ferner wird der gewünschte Gleichstromspannungswert so eingestellt, dass eine Breite eines Abschnitts, in dem das Ein/Aus-Verhältnis der Halbleiterschalter in den anderen Phasen als der Nullphase in einen Zustand von 0: 100 übergeht, wobei der Abschnitt auch einen Abschnitt umfasst, der so eingestellt ist, dass er sich immer im Aus-Zustand befindet, in einem Bereich eines elektrischen Phasenwinkels von 60 Grad oder mehr konstant wird.In a rectifier circuit device of a fifth disclosure, for a three-phase AC power supply having a zero phase, currents of four lines of the three-phase AC power supply are individually fed into a DC smoothing circuit via inductors through diode bridges, and there are bidirectional semiconductor switches between a DC neutral point and contact points of the Diode bridges and the inductors of the respective phases are provided. In addition, a configuration is selected that makes it possible to set a direct current value by turning on the semiconductor switches to increase the currents of the choke coils and turning off the semiconductor switches to rectify the currents stored in the choke coils with the aid of the diodes. In addition, the semiconductor switches that are in another Phases are provided as the zero phase of the three-phase AC power supply, set so that they are always in the off state at every electrical phase angle portion of 60 degrees; a configuration is adopted to adjust the on / off ratio of semiconductor switches connected to other two phases so that the currents have desired values; In addition, a configuration is assumed to sequentially switch the phase in which the semiconductor switches are set so that they are always in the off state at every electrical phase angle section of 60 degrees. In addition, in a phase current waveform of the desired current, a section in which a control current is zero is allowed on a second half section of each half cycle of each phase voltage, and control of the semiconductor switch connected to the zero phase is controlled so that a harmonic current of the order 3N (N is an integer) flows through the zero phase within a limit value of a predetermined harmonic control of the power supply. Further, a configuration is assumed to set a desired value of the currents from the three-phase AC power supply so that a DC voltage has a desired DC voltage value. Further, the desired DC voltage value is set so that a width of a section in which the on / off ratio of the semiconductor switches in the phases other than the zero phase changes to a state of 0: 100, the section also including a section which is so is set to be always in the off-state, becomes constant in a range of an electrical phase angle of 60 degrees or more.

Dadurch wird der Wirkungsgrad der Energieumwandlung weiter verbessert. Zusätzlich können in den jeweiligen Klemmenspannungen von drei Phasen Phasenspannungen mit einer Frequenz erzeugt werden, die das 3N-fache der Frequenz der Wechselstromversorgung beträgt. Damit kann eine wesentlich niedrigere Gleichstromspannung in Bezug auf die Versorgungsspannungen von drei Phasen erzeugt werden. Außerdem wird eine Potentialschwankung pro Ein-/Ausschalten des Halbleiterschalters am Kontaktpunkt der Drosselspule und der Diodenbrücke auf die Hälfte der Gleichstromspannung reduziert, die Verzerrung der Wechselstromversorgungsstromform, die auf das Ein-/Ausschalten des Halbleiterschalters folgt, wird weiter reduziert, und es kann eine niedrige Gleichstromspannung erreicht werden.This further improves the efficiency of the energy conversion. In addition, phase voltages with a frequency which is 3N times the frequency of the AC power supply can be generated in the respective terminal voltages of three phases. This means that a significantly lower direct current voltage can be generated in relation to the supply voltages of three phases. In addition, a potential fluctuation per turn on / off of the semiconductor switch at the contact point of the choke coil and the diode bridge is reduced to half the DC voltage, the distortion of the AC power supply current form following the turn on / off of the semiconductor switch is further reduced, and it can be low DC voltage can be achieved.

In einer Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung einer sechsten Offenbarung erkennt die Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung Informationen, die sich auf die Größe einer angeschlossenen Last beziehen, implementiert eine Steueroperation der Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung nach einer der ersten bis fünften Offenbarungen, wenn die Last klein ist, und stellt bei großer Last eine Gleichstromspannung ein, bei der eine Periode, während ein Ein/Aus-Verhältnis eines Halbleiterschalters in jeder Phase 0: 100 wird, einen Drittelabschnitt eines Zyklus der Wechselstromversorgung nicht überschreitet.In a rectifier circuit device of a sixth disclosure, the rectifier circuit device recognizes information related to the size of a connected load, implements a control operation of the rectifier circuit device according to any one of the first to fifth disclosures when the load is small, and adjusts when the load is large Load a DC voltage in which a period during which an on / off ratio of a semiconductor switch becomes 0: 100 in each phase does not exceed a third of a cycle of the AC power supply.

GEWERBLICHE ANWENDBARKEITCOMMERCIAL APPLICABILITY

Wie oben beschrieben, kann die Gleichrichter-Schaltungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung eine hocheffiziente und niedrige Gleichstromspannung erzeugen. Dementsprechend wird der Wirkungsgrad im Zusammenhang mit dem Gleichrichterbetrieb verbessert, und zusätzlich kann der Antriebswirkungsgrad des Motors verbessert werden. Dementsprechend kann der Wirkungsgrad in einem Schwachlastzustand, in dem ein großes Betriebszeitverhältnis wie in einer Klimaanlage besteht, verbessert werden, und zusätzlich kann der Verdichtermotor auch in einem Zustand mit großer Last mit hoher Drehzahl gedreht werden.As described above, the rectifier circuit device according to the present invention can generate a high-efficiency and low direct-current voltage. Accordingly, the efficiency related to the rectifying operation is improved, and in addition, the driving efficiency of the motor can be improved. Accordingly, the efficiency can be improved in a light load condition in which there is a large duty ratio such as an air conditioner, and in addition, the compressor motor can be rotated at high speed even in a large load condition.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1, 3011, 301: Dreiphasen-WechselstromversorgungThree-phase AC power supply
2, 2r, 2s, 2t, 2n2, 2r, 2s, 2t, 2n: StromdetektorCurrent detector
3r, 3s, 3t, 3n3r, 3s, 3t, 3n: DrosselspuleChoke coil
44th: eine Halbleiterbrückenschaltunga semiconductor bridge circuit
4rSH, 4sSH, 4tSH, 4rSL, 4sSL, 4tSL4rSH, 4sSH, 4tSH, 4rSL, 4sSL, 4tSL: HalbleiterschalterSemiconductor switch
5, 5H, 5L5, 5H, 5L: GlättungskondensatorSmoothing capacitor
66th: Gleichstrom-SpannungserfassungsmittelDC voltage detection means
77th: InverterschaltungInverter circuit
88th: Motorengine
99: StromversorgungsphasenerkennungsmittelPower supply phase detection means
111, 211, 311, 411111, 211, 311, 411: SchaltantriebsschaltungSwitching drive circuit
121121: Dreiphasen-Zweiphasen/Fixierungsdrehungs-KoordinatenumwandlungsmittelThree-phase-two-phase / fixation rotation coordinate converting means
122, 132, 322, 332, 352122, 132, 322, 332, 352: MusterspeichermittelPattern storage means
123, 133, 153123, 133, 153: MultiplikationsmittelMultiplication means
124, 134124, 134: VergleichsmittelComparison means
125, 135125, 135: SteuerungskompensationsmittelControl compensation means
126126: Zweiphasen-Dreiphasen/Drehungsfixierungs-Koordinatenum- wandlungsmittelTwo-phase three-phase / rotation fixation coordinate converting means
127127: VergleichsmittelComparison means
128128: KompensationsmittelCompensation means
129129: VergleichsmittelComparison means
130130: SpannungssteuerungskompensationsmittelTension control compensation means
302r, 302s, 302t, 302n302r, 302s, 302t, 302n: StromdetektorCurrent detector
304304: BrückenschaltungBridge circuit
321321: Vierphasen-Dreiphasen/Fixierungsdrehungs-KoordinatenumwandlungsmittelFour-phase-three-phase / fixation rotation coordinate converting means
324, 334, 354324, 334, 354: VergleichsmittelComparison means
325, 335, 355325, 335, 355: SteuerungskompensationsmittelControl compensation means
326326: Dreiphasen-Vierphasen-/Drehungsfixierungs-KoordinatenumwandlungsmittelThree-phase-four-phase / rotation fixation coordinate converting means
901901: SchaltmittelSwitching means
902902: Gleichstrom-Spannungsmuster-SpeichermittelDC voltage pattern storage means

Claims

Rectifier circuit device in which For each phase-related output lines of a three-phase AC supply via inductors, semiconductor switches, which consist of unidirectional semiconductor switching elements and diodes connected in anti-parallel to the semiconductor switching elements, are switched on in order to increase the currents of the inductors, the semiconductor switches being switched off in order to rectify the currents stored in the inductors , and assuming a configuration that enables the current values of the choke coils to be adjusted, and wherein, in one of the three phases, an on / off state of the semiconductor switches that are turned on to increase currents of the connected reactors is set so that they are always in an off state, assuming a configuration around the To set on / off ratios of the semiconductor switches connected to the other two phases of the three phases so that the currents of the reactors have desired values, and assuming a configuration to set the desired values of the currents from the three-phase AC power supply set so that a DC voltage has a desired DC voltage value, while the phase in which the semiconductor switches are set so that they are always in the off state is sequentially changed at each electrical phase angle segment of 60 degrees or 120 degrees, wherein the desired DC voltage value is set so that a width of a portion in which the on / off state of the semiconductor switches including the portion in which the semiconductor switches are set so that they are always in the off state, at an electrical phase angle of 60 degrees or more, or 120 degrees or more becomes constant.

Rectifier circuit device according to Claim 1 wherein, in a phase current waveform of the desired direct current, a portion in which a control current is zero is present on a rear half part of each half wave of each phase voltage.

Rectifier circuit device in which, for each phase-related output lines of a rotary-phase alternating current supply, currents of the rotary-phase alternating current supply are fed into a direct current smoothing circuit via inductors via diode bridges, with bidirectional semiconductor switches between a direct current neutral point and the contact points of the diode bridges and the inductor connected to each of the phases are provided, wherein the semiconductor switches are turned on to increase the currents of the inductors, wherein the semiconductor switches are turned off to rectify the currents stored in the inductors by means of the diode, and assuming a configuration that allows the current values of the Set reactors, and wherein the semiconductor switch is set in one of the phases of the three-phase AC power supply so that it is always in an off state, a configuration assumed is taken, in which the on / off ratios of the semiconductor switches, which are connected to the other two phases, is set so that currents from the AC supply additionally have desired values, with an additional configuration is assumed to sequentially switch the phase in which the semiconductor switches are set so that they are always in the off state at every electrical phase angle section of 60 degrees, and a configuration is assumed to the desired values of the currents of the three-phase AC power supply so that a DC voltage has a desired DC voltage value, the desired DC voltage value is set so that a width of a portion in which the on / off ratio of the semiconductor switch of each phase of the three-phase AC power supply in a state of 0 : 100, the section also including a section set to always be in the off state, becoming constant in a range of an electrical phase angle of 60 degrees or more, and being in a phase current waveform of the desired current Section in which a control current is zero on a second half of each half cycle of each phase voltage is present.

Rectifier circuit device in which, for a three-phase alternating current supply with a zero phase, semiconductor switches are individually connected in a bridge shape to four lines of the three-phase alternating current supply via choke coils, each of the semiconductor switches consisting of a unidirectional semiconductor switching element and a diode connected anti-parallel to the semiconductor switching element, with one configuration which makes it possible to set a current value by switching on the semiconductor switches to increase the currents of the choke coils, and the semiconductor switches to be switched off in order to rectify the currents stored in the choke coils with the help of diodes, in a group of semiconductor switches , which are connected to phases other than the zero phase of the three-phase AC power supply via the reactors, an on / off state of the semiconductor switch connected to one of the three phases is set so that that it is always in the off state, the semiconductor switch being switched on in order to increase the current of the connected choke coil, and assuming a configuration to adjust the on / off ratios of the semiconductor switches connected to the other two phases so that the current has a desired value; in addition, a configuration is assumed to sequentially switch the phase in which the semiconductor switches are set so that they are always in the off state at every electrical phase angle section of 60 degrees or 120 degrees, and a configuration is assumed, to control a drive of the semiconductor switch connected to the zero phase so that a harmonic current of the order 3N flows through the zero phase within a limit value of a predetermined harmonic control of the power supply, where N is an integer, and by a desired value of currents of the three-phase AC power supply so that a DC voltage has a desired DC voltage value, the desired DC voltage value is set so that a width of a portion in which the on / off state of the semiconductor switch with the portion in which the semiconductor switch is so set are, that they are always in the off-state in the phases other than the zero phase, at an electrical phase angle of 60 degrees or more, or 120 degrees or more, becomes constant.

Rectifier circuit device in which for a three-phase alternating current supply with a zero phase, currents from four lines of the three-phase alternating current supply are fed individually via inductors via diode bridges into a direct current smoothing circuit, with bidirectional semiconductor switches being provided between a direct current neutral point and contact points of the diode bridges and the inductors of each of the phases, the semiconductor switches being switched on to increase the currents of the choke coils, the semiconductor switches being switched off to rectify the currents stored in the choke coils with the aid of diodes, and assuming a configuration which enables the current values of the choke coils to be adjusted, wherein the semiconductor switches, which are provided in any of the phases other than the zero phase of the three-phase AC power supply, are set so that they are always in the off state at every electrical phase angle portion of 60 degrees, assuming a configuration to be on / Off ratios of the semiconductor switches that are connected to the other two phases are set so that the currents have desired values, in addition a configuration is assumed to the phase in which the semiconductor switches are set so that they are at each electrical phase angle segment of 60 degrees are always in the off state, to switch sequentially, and wherein in a phase current waveform of the desired current, a section in which a control current is zero is allowed to be present on a rear half part of each half cycle of each phase voltage, and wherein a drive of the semiconductor switch connected to the zero phase is controlled so that a harmonic current of the order 3N through the zero phase flows within a limit value of a predetermined harmonic control of the power supply, where N is an integer, and assuming a configuration to set a desired value of currents from the three-phase AC power supply so that a DC voltage has a desired DC voltage value, wherein the desired DC voltage value is set so that a width of a portion in which the on / off ratios of the semiconductor switches in the phases other than the zero phase become in a state of 0: 100, the portion also including a portion that is so is set to be always in the off-state, becomes constant in a range of an electrical phase angle of 60 degrees or more.

Rectifier circuit device, wherein the rectifier circuit device detects information relating to the size of a connected load, a control operation of the rectifier circuit device according to one of the Claims 1 to 5 executes when the load is small and when the load is large, sets a DC voltage in which a period during which an on / off ratio of a semiconductor switch becomes 0: 100 in each phase does not exceed a third of a period of the AC power supply.