JP2000278865A - 高調波抑制回路 - Google Patents
高調波抑制回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 効率的な高調波電流の抑制ができるようにす
る。 【解決手段】 アクティブフィルタ１１、負荷電流を検
出する負荷電流検出器１２、該負荷電流検出器１２から
３次高調波電流を抽出する３次高調波電流抽出器１３、
３次高調波電流及び負荷電流が入力するレベル判定器１
５、ゲートブロック回路１６等により高調波抑制回路１
０を構成する。そして、レベル判定器１５で、予め設定
された所定値と３次高調波電流とを比較し、３次高調波
電流が所定値を越えた場合にはフィルタ動作信号をゲー
トブロック回路１６に出力してアクティブフィルタ１１
を動作させ、そのときの負荷電流値を記憶する。また、
フィルタ動作信号が出力されている最中は、負荷電流と
記憶している電流値とを比較して、負荷電流が記憶して
いる電流値より小さくなるとフィルタ動作信号の出力を
停止してアクティブフィルタ１１を停止させる。
る。 【解決手段】 アクティブフィルタ１１、負荷電流を検
出する負荷電流検出器１２、該負荷電流検出器１２から
３次高調波電流を抽出する３次高調波電流抽出器１３、
３次高調波電流及び負荷電流が入力するレベル判定器１
５、ゲートブロック回路１６等により高調波抑制回路１
０を構成する。そして、レベル判定器１５で、予め設定
された所定値と３次高調波電流とを比較し、３次高調波
電流が所定値を越えた場合にはフィルタ動作信号をゲー
トブロック回路１６に出力してアクティブフィルタ１１
を動作させ、そのときの負荷電流値を記憶する。また、
フィルタ動作信号が出力されている最中は、負荷電流と
記憶している電流値とを比較して、負荷電流が記憶して
いる電流値より小さくなるとフィルタ動作信号の出力を
停止してアクティブフィルタ１１を停止させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高調波電流を効率
的に抑制することが可能な高調波抑制回路に関する。
的に抑制することが可能な高調波抑制回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日、電気機器は略全ての分野で利用さ
れているが、半導体技術を駆使した電気機器の中には動
作させることにより高調波電流を多く発生させ、系統に
接続された他の電気機器に対して電力用コンデンサの焼
損等の悪影響を与えることがある。
れているが、半導体技術を駆使した電気機器の中には動
作させることにより高調波電流を多く発生させ、系統に
接続された他の電気機器に対して電力用コンデンサの焼
損等の悪影響を与えることがある。
【０００３】このため多くの装置ではパッシブフィルタ
やアクティブフィルタを用いてかかる高調波電流を抑制
している。
やアクティブフィルタを用いてかかる高調波電流を抑制
している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パッシ
ブフィルタ及びアクティブフィルタを用いると、図４に
示すように、これらを用いない場合に比べ電力効率（＝
出力電力／入力電力）が低下する問題があり、特にパッ
シブフィルタでの電力効率の低下が著しい問題があっ
た。
ブフィルタ及びアクティブフィルタを用いると、図４に
示すように、これらを用いない場合に比べ電力効率（＝
出力電力／入力電力）が低下する問題があり、特にパッ
シブフィルタでの電力効率の低下が著しい問題があっ
た。
【０００５】なお、図４は空気調和機に電力を供給する
際にパッシブフィルタ及びアクティブフィルタをそれぞ
れ用いて高調波電流を抑制した場合の上記電力効率を入
力電力に対して示した図である。
際にパッシブフィルタ及びアクティブフィルタをそれぞ
れ用いて高調波電流を抑制した場合の上記電力効率を入
力電力に対して示した図である。
【０００６】そこで、本発明は、安価なフィルタで効率
的な高調波電流の抑制ができると共に電力効率の低下を
抑制できる高調波抑制回路を提供することを目的とす
る。
的な高調波電流の抑制ができると共に電力効率の低下を
抑制できる高調波抑制回路を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１にかかる発明は、高調波電流を抑制するア
クティブフィルタと、負荷電流を検出する負荷電流検出
器と、該負荷電流検出器からの信号に基づき３次高調波
電流を抽出する３次高調波電流抽出器と、該３次高調波
電流抽出器からの３次高調波電流が入力して、当該３次
高調波電流が所定値を越えた場合にはフィルタ動作信号
を出力してアクティブフィルタを動作させるアクティブ
フィルタ制御部とを有して、安価なフィルタで効率的な
高調波電流の抑制ができるようにすると共に不必要な電
力効率の低下を抑制するようにしたことを特徴とする。
め、請求項１にかかる発明は、高調波電流を抑制するア
クティブフィルタと、負荷電流を検出する負荷電流検出
器と、該負荷電流検出器からの信号に基づき３次高調波
電流を抽出する３次高調波電流抽出器と、該３次高調波
電流抽出器からの３次高調波電流が入力して、当該３次
高調波電流が所定値を越えた場合にはフィルタ動作信号
を出力してアクティブフィルタを動作させるアクティブ
フィルタ制御部とを有して、安価なフィルタで効率的な
高調波電流の抑制ができるようにすると共に不必要な電
力効率の低下を抑制するようにしたことを特徴とする。
【０００８】請求項２にかかる発明は、アクティブフィ
ルタ制御部に負荷電流検出器で検出した負荷電流が入力
すると共にフィルタ動作信号を出力する際の当該負荷電
流を記憶し、この記憶した電流値より負荷電流値が小さ
くなったときにはフィルタ動作信号の出力を停止してア
クティブフィルタの動作を停止させて、安価なフィルタ
で効率的な高調波電流の抑制ができるようにすると共に
不必要な電力効率の低下を抑制するようにしたことを特
徴とする。
ルタ制御部に負荷電流検出器で検出した負荷電流が入力
すると共にフィルタ動作信号を出力する際の当該負荷電
流を記憶し、この記憶した電流値より負荷電流値が小さ
くなったときにはフィルタ動作信号の出力を停止してア
クティブフィルタの動作を停止させて、安価なフィルタ
で効率的な高調波電流の抑制ができるようにすると共に
不必要な電力効率の低下を抑制するようにしたことを特
徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
て説明する。図１は、本発明の実施の形態の説明に適用
される高調波抑制回路のブロック図である。
て説明する。図１は、本発明の実施の形態の説明に適用
される高調波抑制回路のブロック図である。
【００１０】なお、当該回路の説明を行う前に本発明の
原理を説明する。先に図４を参照して説明したように、
一般的にパッシブフィルタ及びアクティブフィルタを用
いることにより電力効率が低下する。
原理を説明する。先に図４を参照して説明したように、
一般的にパッシブフィルタ及びアクティブフィルタを用
いることにより電力効率が低下する。
【００１１】また、高調波電流を発生させるどのような
電気機器に対しても一定の効果が得られ、半導体技術の
進歩によりデバイス自体の損失も小さくなり電力効率が
良いことから最近はアクティブフィルタが広く普及して
いる。
電気機器に対しても一定の効果が得られ、半導体技術の
進歩によりデバイス自体の損失も小さくなり電力効率が
良いことから最近はアクティブフィルタが広く普及して
いる。
【００１２】そこで、本発明では、アクティブフィルタ
を用いて高調波電流を抑制するようにし、かつ、負荷電
流が小さい間はアクティブフィルタを停止させて不必要
な電力効率の低下を防止して効率的な高調波電流の抑制
を行う。
を用いて高調波電流を抑制するようにし、かつ、負荷電
流が小さい間はアクティブフィルタを停止させて不必要
な電力効率の低下を防止して効率的な高調波電流の抑制
を行う。
【００１３】なお、負荷電流が小さい間だけアクティブ
フィルタを停止させるのは、この間は高調波電流が存在
しても系統側に与える影響が小さいからである。
フィルタを停止させるのは、この間は高調波電流が存在
しても系統側に与える影響が小さいからである。
【００１４】図２は、アクティブフィルタ等を用いて高
調波電流の抑制を行わない場合の３，５，７及び１３次
高調波電流を例示した図である。なお、同図に示す線Ｐ
はＩＥＣ規格である国際的な高調波電流の規制値を示し
ている。
調波電流の抑制を行わない場合の３，５，７及び１３次
高調波電流を例示した図である。なお、同図に示す線Ｐ
はＩＥＣ規格である国際的な高調波電流の規制値を示し
ている。
【００１５】３次高調波電流は、入力電流の増加に従っ
て他の高次の高調波電流よりも最初に規制値に達してい
る。
て他の高次の高調波電流よりも最初に規制値に達してい
る。
【００１６】アクティブフィルタは制御の仕方次第で特
定の次数の高調波電流のみを低減させることが可能であ
るが、一般には全ての次数の高調波電流に対して低減さ
せる制御を行うことが行われ、これにより入力電流の基
本波成分を増大させるようにしている。
定の次数の高調波電流のみを低減させることが可能であ
るが、一般には全ての次数の高調波電流に対して低減さ
せる制御を行うことが行われ、これにより入力電流の基
本波成分を増大させるようにしている。
【００１７】高調波電流を抑制することによりデバイス
による損失が発生するが、高い効率で電力を負荷に供給
することができる。
による損失が発生するが、高い効率で電力を負荷に供給
することができる。
【００１８】これらのことを勘案して、本発明では３次
高調波電流が所定値を越えたか否かを判断して、所定値
を越えた場合にはアクティブフィルタを動作させると共
に、そのときの電流値を記憶し、その後負荷電流が記憶
した電流値より小さくなるとアクティブフィルタを停止
させるようにする。
高調波電流が所定値を越えたか否かを判断して、所定値
を越えた場合にはアクティブフィルタを動作させると共
に、そのときの電流値を記憶し、その後負荷電流が記憶
した電流値より小さくなるとアクティブフィルタを停止
させるようにする。
【００１９】このような考えに基づき図１に示す回路が
構成されている。同図に示す高調波抑制回路１０は、ア
クティブフィルタ１１、負荷に供給される電流を検出す
るカレントトランス等の負荷電流検出器１２、該負荷電
流検出器１２からの信号に基づき３次高調波電流を抽出
するバンドパスフィルタ等の３次高調波電流抽出器１
３、該３次高調波電流抽出器１３から３次高調波電流が
入力すると共に負荷電流検出器１２から負荷電流が入力
して、これらに基づきアクティブフィルタ１１の動作を
制御するアクティブフィルタ制御部１４等により構成さ
れている。
構成されている。同図に示す高調波抑制回路１０は、ア
クティブフィルタ１１、負荷に供給される電流を検出す
るカレントトランス等の負荷電流検出器１２、該負荷電
流検出器１２からの信号に基づき３次高調波電流を抽出
するバンドパスフィルタ等の３次高調波電流抽出器１
３、該３次高調波電流抽出器１３から３次高調波電流が
入力すると共に負荷電流検出器１２から負荷電流が入力
して、これらに基づきアクティブフィルタ１１の動作を
制御するアクティブフィルタ制御部１４等により構成さ
れている。
【００２０】そして、ラインに流れている負荷電流を負
荷電流検出器１２で検出し、この検出結果が３次高調波
電流抽出器１３に入力すると共にアクティブフィルタ制
御部１４に入力する。
荷電流検出器１２で検出し、この検出結果が３次高調波
電流抽出器１３に入力すると共にアクティブフィルタ制
御部１４に入力する。
【００２１】３次高調波電流抽出器１３では、負荷電流
検出器１２で検出した負荷電流から３次高調波電流を抽
出して、これをアクティブフィルタ制御部１４に出力す
る。
検出器１２で検出した負荷電流から３次高調波電流を抽
出して、これをアクティブフィルタ制御部１４に出力す
る。
【００２２】アクティブフィルタ制御部１４は、レベル
判定器１５、ゲートブロック回路１６及びアクティブ制
御信号生成器２０等により構成されている。
判定器１５、ゲートブロック回路１６及びアクティブ制
御信号生成器２０等により構成されている。
【００２３】アクティブ制御信号生成器２０は、ポテン
ショントランス１９で検出したラインの電圧に依存した
パルスのゲート信号を出力する。
ショントランス１９で検出したラインの電圧に依存した
パルスのゲート信号を出力する。
【００２４】そして、レベル判定器１５では３次高調波
電流抽出器１３で抽出された３次高調波電流と予め設定
された値（所定値）とが比較される。
電流抽出器１３で抽出された３次高調波電流と予め設定
された値（所定値）とが比較される。
【００２５】この結果、３次高調波電流が所定値より大
きくなった場合にはフィルタ動作信号がゲートブロック
回路１６に出力されると共に、そのときの負荷電流値を
当該レベル判定器１５に設けられている図示しないメモ
リ等に記憶される。
きくなった場合にはフィルタ動作信号がゲートブロック
回路１６に出力されると共に、そのときの負荷電流値を
当該レベル判定器１５に設けられている図示しないメモ
リ等に記憶される。
【００２６】ゲートブロック回路１６は、このフィルタ
動作信号を受けるとアクティブ制御信号生成器２０から
のゲート信号をアクティブフィルタ１１に出力させる。
動作信号を受けるとアクティブ制御信号生成器２０から
のゲート信号をアクティブフィルタ１１に出力させる。
【００２７】アクティブフィルタ１１は、ラインを短絡
するように接続されたＩＧＢＴ等の高速動作が可能なト
ランジスタ１７により構成され、このトランジスタ１７
のゲートにゲートブロック回路１６からのゲート信号が
入力するようになっている。
するように接続されたＩＧＢＴ等の高速動作が可能なト
ランジスタ１７により構成され、このトランジスタ１７
のゲートにゲートブロック回路１６からのゲート信号が
入力するようになっている。
【００２８】従って、３次高調波電流が所定値を越える
とトランジスタ１７がスイッチングして高調波電流が抑
制されるようになる。
とトランジスタ１７がスイッチングして高調波電流が抑
制されるようになる。
【００２９】図３は、上記高調波抑制回路１０により抑
制された３，５，７，１３次高調波電流を示した図であ
る。本発明では、所定値を２．３Ａとし、この電流値を
３次高調波電流が越えたときにアクティブフィルタ１１
が動作するように設定されている。
制された３，５，７，１３次高調波電流を示した図であ
る。本発明では、所定値を２．３Ａとし、この電流値を
３次高調波電流が越えたときにアクティブフィルタ１１
が動作するように設定されている。
【００３０】同図からわかるように、３次高調波電流が
所定値を越えるまでアクティブフィルタは動作しない
が、３次高調波電流が所定値を越えるとアクティブフィ
ルタが動作して３次高調波電流等の高調波電流が抑えら
れている。
所定値を越えるまでアクティブフィルタは動作しない
が、３次高調波電流が所定値を越えるとアクティブフィ
ルタが動作して３次高調波電流等の高調波電流が抑えら
れている。
【００３１】一方、フィルタ動作信号が出力されている
間は、負荷電流値とレベル判定器１５に記憶されている
電流値との比較が行われて、この負荷電流が記憶してい
る電流値より小さくなるとフィルタ動作信号の出力が停
止してアクティブフィルタ１１は停止する。
間は、負荷電流値とレベル判定器１５に記憶されている
電流値との比較が行われて、この負荷電流が記憶してい
る電流値より小さくなるとフィルタ動作信号の出力が停
止してアクティブフィルタ１１は停止する。
【００３２】以上によりアクティブフィルタ１１は常時
動作しないので、動作しない間の電力効率はアクティブ
フィルタ１１等により低下することがなくなり、効率的
に高調波電流を抑制することが可能になると共に、不必
要な電力効率の低下を防止することができるようにな
る。
動作しないので、動作しない間の電力効率はアクティブ
フィルタ１１等により低下することがなくなり、効率的
に高調波電流を抑制することが可能になると共に、不必
要な電力効率の低下を防止することができるようにな
る。
【００３３】なお、過電流過電圧保護回路１８は、負荷
が短絡した場合等に備えてゲートブロック回路１６を保
護するために設けられている。
が短絡した場合等に備えてゲートブロック回路１６を保
護するために設けられている。
【００３４】また上記説明では、３次高調波電流が所定
値を越えたときの負荷電流をレベル判定器１５のメモリ
に記憶するようにし、負荷電流がこのメモリに記憶して
いる電流値より小さくなった場合にアクティブフィルタ
１１を停止させるようにした。
値を越えたときの負荷電流をレベル判定器１５のメモリ
に記憶するようにし、負荷電流がこのメモリに記憶して
いる電流値より小さくなった場合にアクティブフィルタ
１１を停止させるようにした。
【００３５】しかし、本発明はこれに限定されるもので
はなく、例えばインバータに入力する時点での出力電流
を検出してメモリに記憶するようにし、これと出力電流
とを比較することによりアクティブフィルタ１１を停止
させるか否かを判断しても良い。
はなく、例えばインバータに入力する時点での出力電流
を検出してメモリに記憶するようにし、これと出力電流
とを比較することによりアクティブフィルタ１１を停止
させるか否かを判断しても良い。
【００３６】この場合、出力電流の検出は、負荷電流検
出器１２と同物をインバータに入力するラインに設けれ
ばよい。
出器１２と同物をインバータに入力するラインに設けれ
ばよい。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように請求項１にかかる発
明によれば、高調波電流を抑制するアクティブフィルタ
と、負荷電流を検出する負荷電流検出器と、該負荷電流
検出器からの信号に基づき３次高調波電流を抽出する３
次高調波電流抽出器と、該３次高調波電流抽出器からの
３次高調波電流が入力して、当該３次高調波電流が所定
値を越えた場合にはフィルタ動作信号を出力してアクテ
ィブフィルタを動作させるアクティブフィルタ制御部と
により高調波抑制回路を構成したので、安価なフィルタ
で効率的な高調波電流の抑制ができるようになると共
に、不必要な電力効率の低下を抑制することができるよ
うになる。
明によれば、高調波電流を抑制するアクティブフィルタ
と、負荷電流を検出する負荷電流検出器と、該負荷電流
検出器からの信号に基づき３次高調波電流を抽出する３
次高調波電流抽出器と、該３次高調波電流抽出器からの
３次高調波電流が入力して、当該３次高調波電流が所定
値を越えた場合にはフィルタ動作信号を出力してアクテ
ィブフィルタを動作させるアクティブフィルタ制御部と
により高調波抑制回路を構成したので、安価なフィルタ
で効率的な高調波電流の抑制ができるようになると共
に、不必要な電力効率の低下を抑制することができるよ
うになる。
【００３８】請求項２にかかる発明によれば、アクティ
ブフィルタ制御部に負荷電流検出器で検出した負荷電流
が入力すると共にフィルタ動作信号を出力する際の当該
負荷電流を記憶し、この記憶した電流値より負荷電流値
が小さくなったときにはフィルタ動作信号の出力を停止
してアクティブフィルタの動作を停止させるようにした
ので、安価なフィルタで効率的な高調波電流の抑制がで
きるようになると共に不必要な電力効率の低下を抑制す
ることができるようになる。
ブフィルタ制御部に負荷電流検出器で検出した負荷電流
が入力すると共にフィルタ動作信号を出力する際の当該
負荷電流を記憶し、この記憶した電流値より負荷電流値
が小さくなったときにはフィルタ動作信号の出力を停止
してアクティブフィルタの動作を停止させるようにした
ので、安価なフィルタで効率的な高調波電流の抑制がで
きるようになると共に不必要な電力効率の低下を抑制す
ることができるようになる。
【図１】本発明の実施の形態の説明に適用される高調波
抑制回路のブロック図である。
抑制回路のブロック図である。
【図２】アクティブフィルタ等を用いない時の高調波電
流特性を示す図である。
流特性を示す図である。
【図３】本発明にかかる高調波抑制回路を用いた場合の
高調波電流特性を示す図である。
高調波電流特性を示す図である。
【図４】パッシブフィルタ及びアクティブフィルタによ
る電力効率の低下を示す図である。
る電力効率の低下を示す図である。
１０ 高調波抑制回路 １１ アクティブフィルタ １２ 負荷電流検出器 １３ ３次高調波電流抽出器 １４ アクティブフィルタ制御部 １５ レベル判定器 １６ ゲートブロック回路 １７ トランジスタ
Claims (2)
- 【請求項１】 高調波電流を抑制するアクティブフィル
タと、 負荷電流を検出する負荷電流検出器と、 該負荷電流検出器から負荷電流が入力して、該負荷電流
から前記３次高調波電流を抽出する３次高調波電流抽出
器と、 該３次高調波電流抽出器から３次高調波電流が入力し
て、当該３次高調波電流が所定値を越えた場合にはフィ
ルタ動作信号を出力して前記アクティブフィルタを動作
させるアクティブフィルタ制御部とを有することを特徴
とする高調波抑制回路。 - 【請求項２】 前記アクティブフィルタ制御部に前記負
荷電流検出器で検出した負荷電流が入力すると共に、前
記フィルタ動作信号を出力したときの当該負荷電流を記
憶し、前記フィルタ動作信号が出力されている間の負荷
電流が、記憶している電流値より小さくなったときには
前記フィルタ動作信号の出力を停止して前記アクティブ
フィルタの動作を停止させることを特徴とする請求項１
記載の高調波抑制回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07900299A JP3653413B2 (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 高調波抑制回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07900299A JP3653413B2 (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 高調波抑制回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000278865A true JP2000278865A (ja) | 2000-10-06 |
| JP3653413B2 JP3653413B2 (ja) | 2005-05-25 |
Family
ID=13677757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07900299A Expired - Fee Related JP3653413B2 (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 高調波抑制回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3653413B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019092287A (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | アクティブフィルタ、制御方法及びプログラム |
-
1999
- 1999-03-24 JP JP07900299A patent/JP3653413B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019092287A (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | アクティブフィルタ、制御方法及びプログラム |
| JP7014567B2 (ja) | 2017-11-14 | 2022-02-01 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | アクティブフィルタ、制御方法及びプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3653413B2 (ja) | 2005-05-25 |
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