JP2000358372A - Three-phase rectifier - Google Patents
Three-phase rectifierInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、三相交流電源を
入力として直流電圧を得るための三相整流装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-phase rectifier for obtaining a DC voltage from a three-phase AC power supply.
【０００２】[0002]
【従来の技術】インバータ機器の普及に伴って、従来の
交流負荷と比較して高調波発生量の大きな整流器負荷が
急増しており、高調波電流に伴う、電力系統の進相コン
デンサ、トランスの過熱、焼損等の障害が顕在化しつつ
ある。このため、高圧系統で受電する需要家に対して
は、受電端での総量規制となる特定需要家ガイドライン
が適用され、業務用空調機においては６ＨＰ（２０Ａ／
相）以上のインバータ機が計算対象となっている。2. Description of the Related Art With the spread of inverter equipment, the load of rectifiers, which generate a large amount of harmonics as compared with conventional AC loads, is increasing rapidly. Obstacles such as overheating and burnout are becoming apparent. For this reason, a specific customer guideline that regulates the total amount at the receiving end is applied to a customer who receives power in the high-voltage system, and a 6HP (20 A /
Phase) The above inverters are to be calculated.
【０００３】そして、三相整流回路の簡便な高調波低減
法として、図１１に示すように、三相全波整流回路の三
相交流側に交流リアクトルを挿入する方法が知られてい
る。As a simple method of reducing harmonics in a three-phase rectifier circuit, there is known a method of inserting an AC reactor into a three-phase AC side of a three-phase full-wave rectifier circuit as shown in FIG.
【０００４】また、特定需要家の高調波抑制対策指針と
して、図１３に示すように、Ｙ−Ｙ、Ｙ−Δ変圧器と２
組の三相全波整流回路とを用いる１２相整流が推奨され
ている。[0004] As a guideline for a measure to suppress harmonics of a specific customer, as shown in FIG.
Twelve-phase rectification using a set of three-phase full-wave rectifier circuits is recommended.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】図１１に示す構成の三
相整流回路を採用した場合には、直流電圧降下を余り大
きくしないようにするために、挿入される交流リアクト
ルとして数％程度のものを用いることになるが、図１２
中（Ａ）に示すように、三相整流回路の入力電圧波形が
６パルスであるため、図１２中（Ｂ）に示すように、三
相整流回路の入力電流の歪みが大きくなり、高調波低減
効果が十分ではないという不都合がある。When a three-phase rectifier circuit having the structure shown in FIG. 11 is employed, an AC reactor of about several percent is inserted in order to prevent the DC voltage drop from becoming too large. , But FIG.
As shown in the middle (A), the input voltage waveform of the three-phase rectifier circuit has six pulses, so that the distortion of the input current of the three-phase rectifier circuit becomes larger as shown in FIG. There is a disadvantage that the reduction effect is not sufficient.
【０００６】図１３に示す構成の三相整流回路（１２相
整流回路）を採用した場合には、位相差３０°の電流Ｉ
ａ２、Ｉｃ２｛図１４中（Ｂ）（Ｃ）参照｝が変圧器の
Ｙ−Δ結線により合成され、一次巻線に６ステップの電
流Ｉｒ２｛図１４中（Ｅ）参照｝を形成し、変圧器のＹ
−Ｙ結線による同位相電流Ｉｒ１｛図１４中（Ｄ）参
照｝との合成電流により１２相電流｛図１４中（Ｆ）参
照｝を形成することができる。そして、１２ステップ波
形であるから５次、７次の高調波電流を大きく低減する
ことができる。しかし、変圧器が必須であるため、定格
容量相当になる。この結果、大型の変圧器が必要にな
り、受電設備の大型化、コストアップを招いてしまうと
いう不都合がある。When a three-phase rectifier circuit (12-phase rectifier circuit) having the structure shown in FIG.
a2, Ic2 {see (B) and (C) in FIG. 14} are combined by the Y-Δ connection of the transformer to form a six-step current Ir2 {see (E) in FIG. Bowl Y
A 12-phase current {see FIG. 14 (F)} can be formed by a combined current with the in-phase current Ir1 due to the −Y connection {see FIG. 14 (D)}. And since it has a 12-step waveform, the fifth and seventh harmonic currents can be greatly reduced. However, since a transformer is indispensable, it is equivalent to the rated capacity. As a result, a large-sized transformer is required, which leads to an inconvenience of increasing the size of the power receiving equipment and increasing the cost.
【０００７】[0007]
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、十分な高調波低減効果を達成できるとと
もに、小型化、低コスト化を達成できる三相整流装置を
提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a three-phase rectifier capable of achieving a sufficient effect of reducing harmonics, and at the same time achieving a reduction in size and cost. The purpose is.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１の三相整流装置
は、三相交流電源の各相端子に、それぞれ互いに電磁結
合された第１リアクトル、第２リアクトルを並列接続し
てあるとともに、各第２リアクトルに対して他の相の第
１リアクトル、第２リアクトルと電磁結合された第３リ
アクトルを直列接続し、第１リアクトルの出力端子間に
第１の三相電圧型全波整流回路を接続してあるととも
に、第３リアクトルの出力端子間に第２の三相電圧型全
波整流回路を接続してあるものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a three-phase rectifier in which a first reactor and a second reactor, which are electromagnetically coupled to each other, are connected in parallel to respective phase terminals of a three-phase AC power supply. A first reactor of another phase and a third reactor electromagnetically coupled to the second reactor are connected in series to each second reactor, and a first three-phase voltage type full-wave rectifier circuit is provided between output terminals of the first reactor. And a second three-phase voltage type full-wave rectifier circuit is connected between the output terminals of the third reactor.
【０００９】請求項２の三相整流装置は、第１の三相電
圧型全波整流回路の出力端子と第２の三相電圧型全波整
流回路の出力端子とを互いに接続してあるとともに、互
いに等しい容量の１対の平滑用コンデンサを互いに直列
接続してあり、しかも、１対の平滑用コンデンサどうし
の接続点と第１の三相電圧型全波整流回路の入力端子、
第２の三相電圧型全波整流回路の入力端子との間に交流
スイッチを接続してあるものである。According to a second aspect of the present invention, the output terminal of the first three-phase voltage type full-wave rectifier circuit and the output terminal of the second three-phase voltage type full-wave rectifier circuit are connected to each other. A pair of smoothing capacitors having the same capacity are connected in series with each other, and a connection point between the pair of smoothing capacitors and an input terminal of the first three-phase voltage type full-wave rectifier circuit;
An AC switch is connected between the input terminal of the second three-phase voltage type full-wave rectifier circuit.
【００１０】請求項３の三相整流装置は、三相交流電源
の各相端子と第１リアクトル、第２リアクトルとの間
に、それぞれ交流リアクトルを接続してあるものであ
る。According to a third aspect of the present invention, an AC reactor is connected between each phase terminal of the three-phase AC power supply and the first and second reactors.
【００１１】請求項４の三相整流装置は、第１リアクト
ルの巻数と第２リアクトル、第３リアクトルの巻数との
比を３1/2：１に設定してあるものである。According to a fourth aspect of the present invention, the ratio of the number of turns of the first reactor to the number of turns of the second reactor and the third reactor is set to 3 1/2 : 1.
【００１２】[0012]
【作用】請求項１の三相整流装置であれば、三相交流電
源の各相端子に、それぞれ互いに電磁結合された第１リ
アクトル、第２リアクトルを並列接続してあるととも
に、各第２リアクトルに対して他の相の第１リアクト
ル、第２リアクトルと電磁結合された第３リアクトルを
直列接続し、第１リアクトルの出力端子間に第１の三相
電圧型全波整流回路を接続してあるとともに、第３リア
クトルの出力端子間に第２の三相電圧型全波整流回路を
接続してあるので、第１、第２、第３リアクトルによっ
て電源の二次側電流の位相差を所定位相に設定して第１
の三相電圧型全波整流回路、第２の三相電圧型全波整流
回路に供給することができ、この結果、十分な高調波電
流低減効果を達成することができるとともに、装置全体
としての小型化、低コスト化を実現することができる。According to the three-phase rectifier of the first aspect, the first reactor and the second reactor, which are electromagnetically coupled to each other, are connected in parallel to the respective phase terminals of the three-phase AC power supply, and the second reactors are connected to the respective terminals. A first three-phase voltage type full-wave rectifier circuit is connected between an output terminal of the first reactor and a third reactor electromagnetically coupled to the first reactor and the second reactor of another phase. In addition, since the second three-phase voltage type full-wave rectifier circuit is connected between the output terminals of the third reactor, the phase difference of the secondary current of the power supply is determined by the first, second, and third reactors. Set the phase to the first
Of the three-phase voltage type full-wave rectifier circuit and the second three-phase voltage type full-wave rectifier circuit. As a result, a sufficient harmonic current reduction effect can be achieved, and Size reduction and cost reduction can be realized.
【００１３】請求項２の三相整流装置であれば、第１の
三相電圧型全波整流回路の出力端子と第２の三相電圧型
全波整流回路の出力端子とを互いに接続してあるととも
に、互いに等しい容量の１対の平滑用コンデンサを互い
に直列接続してあり、しかも、１対の平滑用コンデンサ
どうしの接続点と第１の三相電圧型全波整流回路の入力
端子、第２の三相電圧型全波整流回路の入力端子との間
に交流スイッチを接続してあるので、電流波形のステッ
プ数を増加させて波形歪みを一層低減し、一層の高調波
電流低減効果を達成することができるとともに、装置全
体としての小型化、低コスト化を実現することができ
る。According to the three-phase rectifier of the present invention, the output terminal of the first three-phase voltage type full-wave rectifier circuit and the output terminal of the second three-phase voltage type full-wave rectifier circuit are connected to each other. In addition, a pair of smoothing capacitors having the same capacitance are connected in series with each other, and a connection point between the pair of smoothing capacitors and an input terminal of the first three-phase voltage type full-wave rectifier circuit. Since an AC switch is connected between the input terminals of the two-phase three-phase voltage type full-wave rectifier circuit, the number of steps of the current waveform is increased to further reduce the waveform distortion and to further reduce the harmonic current. In addition to achieving this, it is possible to reduce the size and cost of the entire device.
【００１４】請求項３の三相整流装置であれば、三相交
流電源の各相端子と第１リアクトル、第２リアクトルと
の間に、それぞれ交流リアクトルを接続してあるので、
より一層の高調波電流低減効果を達成することができる
とともに、装置全体としての小型化、低コスト化を実現
することができる。According to the three-phase rectifier of the third aspect, the AC reactor is connected between each phase terminal of the three-phase AC power supply and the first and second reactors.
The higher harmonic current reduction effect can be achieved, and the size and cost of the entire device can be reduced.
【００１５】請求項４の三相整流装置は、第１リアクト
ルの巻数と第２リアクトル、第３リアクトルの巻数との
比を３1/2：１に設定してあるので、電源の二次側電流
の位相差を３０°に設定することができ、第１、第２、
第３リアクトルが、高調波成分について結合を持つトラ
ンスとして部分的に働くため、ｋＶＡ容量を小さくする
ことができるほか、請求項１から請求項３の何れかと同
様の作用を達成することができる。In the three-phase rectifier of the present invention, the ratio of the number of turns of the first reactor to the number of turns of the second reactor and the third reactor is set to 3 1/2 : 1. The phase difference of the current can be set to 30 °, and the first, second,
Since the third reactor partially functions as a transformer having coupling with respect to harmonic components, the kVA capacity can be reduced, and the same operation as any one of claims 1 to 3 can be achieved.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明の三相整流装置の実施の態様を詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a three-phase rectifier according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
【００１７】図１はこの発明の三相整流装置の一実施態
様を示す電気回路図である。FIG. 1 is an electric circuit diagram showing one embodiment of the three-phase rectifier of the present invention.
【００１８】この三相整流装置は、三相交流電源１の各
相の出力端子に交流リアクトル２の一方の端子を接続
し、各交流リアクトル２の他方の端子に、それぞれ互い
に電磁結合された第１リアクトル３、第２リアクトル４
を並列接続するとともに、各第２リアクトル４に対して
他の相の第１リアクトル３、第２リアクトル４と電磁結
合された第３リアクトル５を直列接続し、第１リアクト
ル３の出力端子間に第１の三相電圧型全波整流回路６を
接続するとともに、第３リアクトル５の出力端子間に第
２の三相電圧型全波整流回路７を接続している。そし
て、第１の三相電圧型全波整流回路６の出力端子と第２
の三相電圧型全波整流回路７の出力端子とを互いに接続
するとともに、互いに等しい容量の１対の平滑用コンデ
ンサ８を互いに直列接続している。なお、三相電圧型全
波整流回路を構成するダイオードはＤで示し、相を表す
ａ、ｂ、ｃ、第１の三相電圧型全波整流回路６、第２の
三相電圧型全波整流回路７を表す１、２、上アーム、下
アームを表す＋、−をＤに付加している。In this three-phase rectifier, one terminal of an AC reactor 2 is connected to the output terminal of each phase of a three-phase AC power supply 1, and the other terminal of each AC reactor 2 is electromagnetically coupled to each other. 1 reactor 3, 2 reactor 4
Are connected in parallel with each other, and the first reactor 3 of the other phase and the third reactor 5 electromagnetically coupled to the second reactor 4 are connected in series to each second reactor 4, between the output terminals of the first reactor 3. The first three-phase voltage type full-wave rectifier circuit 6 is connected, and the second three-phase voltage type full-wave rectifier circuit 7 is connected between the output terminals of the third reactor 5. The output terminal of the first three-phase voltage type full-wave rectifier circuit 6 and the second
The output terminals of the three-phase voltage type full-wave rectifier circuit 7 are connected to each other, and a pair of smoothing capacitors 8 having the same capacity are connected to each other in series. The diodes constituting the three-phase voltage type full-wave rectifier circuit are indicated by D, and a, b, and c represent phases, the first three-phase voltage type full-wave rectifier circuit 6, the second three-phase voltage type full-wave rectifier circuit 1, 2 representing the rectifier circuit 7 and + and-representing the upper arm and the lower arm are added to D.
【００１９】図２は三相分の前記第１、第２、第３リア
クトルの関係を示す図であり、破線が電磁結合を示して
いる。FIG. 2 is a diagram showing the relationship among the first, second, and third reactors for three phases, and a broken line indicates electromagnetic coupling.
【００２０】これらの第１、第２、第３リアクトル（相
間リアクトル）において、電源の二次側電流の位相差を
３０°に設定した場合の基本波に対する電流ベクトル図
は図３中（Ａ）に示すとおりである。そして、第１リア
クトル３の巻数をＷ１、第２、第３リアクトル４、５の
巻数をＷ２とし、巻数比Ｗ１：Ｗ２を３1/2：１とした
場合、第１リアクトル３による起磁力Ｗ１Ｉa1と第２、
第３リアクトル４、５による起磁力Ｗ２Ｉb2−Ｗ１Ｉa2
との合成起磁力は零となり、位相差３０°の基本波、１
１次、１３次の高調波に対しては低インピーダンスとな
る。一方、５次、７次の高調波に対しては、図３中
（Ｂ）に示すように、第１リアクトル３による起磁力Ｗ
１Ｉa1と第２、第３リアクトル４、５による起磁力Ｗ２
Ｉb2−Ｗ１Ｉ a2との合成起磁力が大きくなり、これらの
高調波に対して高リアクタンスとなる。このため、高調
波成分について、結合を持つトランスとして部分的に働
くため、トランスのｋＶＡ容量は小さくなる。The first, second, and third reactors (phase reactors)
The reactor's secondary side current phase difference
Current vector diagram for fundamental wave when set to 30 °
Is as shown in FIG. And the first rear
The number of turns of the reactor 3 is W1, the second and third reactors 4 and 5,
The number of turns is W2, and the turns ratio W1: W2 is 31/2: 1
In the case, the magnetomotive force W1I by the first reactor 3a1And second,
Magnetomotive force W2I by third reactors 4, 5b2-W1Ia2
And the resultant magnetomotive force becomes zero, and a fundamental wave having a phase difference of 30 °, 1
Low impedance for 1st and 13th harmonics
You. On the other hand, for the fifth and seventh harmonics,
As shown in (B), the magnetomotive force W generated by the first reactor 3
1Ia1And the magnetomotive force W2 generated by the second and third reactors 4 and 5
Ib2-W1I a2And the combined magnetomotive force increases,
High reactance against harmonics. For this reason, harmonic
Partly acts as a transformer with coupling for wave components
Therefore, the kVA capacity of the transformer becomes small.
【００２１】図１に示す三相整流装置は、図２に示す構
成の相間リアクトルを用いているため、第１の三相電圧
型全波整流回路６と第２の三相電圧型全波整流回路７と
には、それぞれ位相差が３０°の基本波が通電し、ダイ
オードの通電モードは、図４に示すように、各相３０°
の位相差を持つ１８０°通電動作となる。Since the three-phase rectifier shown in FIG. 1 uses the interphase reactor having the structure shown in FIG. 2, the first three-phase voltage type full-wave rectifier circuit 6 and the second three-phase voltage type full-wave rectifier are provided. A fundamental wave having a phase difference of 30 ° is applied to the circuit 7, and the energizing mode of the diode is, as shown in FIG.
180 ° energizing operation having a phase difference of
【００２２】次に、相間リアクトルの巻数比Ｗ１：Ｗ２
＝３1/2：１より各部の波形を求める。Next, the turns ratio W1: W2 of the interphase reactor
= 3 1/2 : 1 to find the waveform of each part.
【００２３】図１について各相を分離して表記すると、
図５に示すような接続関係となる。ここで、Ａ相につい
て着目すると、以下の関係が成り立つ。 ＶaN＝Ｖaa1＋Ｖa1N＝Ｗ１ｄφA／ｄｔ＋Ｖa1N ＶaN＝Ｖaa2＋Ｖa2N ＝−Ｗ２ｄφA／ｄｔ＋Ｗ２ｄφC／ｄｔ＋Ｖa2N ここで、Ｗ１／Ｗ２＝３1/2の関係を用いると、各リア
クトルの端子間電圧は次式で求められる。 Ｖaa1＝Ｗ１ｄφA／ｄｔ ＝−２／３・Ｖa1a2−（２−３1/2）／３・Ｖb1b2 −（３1/2−１）／３・Ｖc1c2 Ｖaa2＝−Ｗ２ｄφA／ｄｔ＋Ｗ２ｄφC／ｄｔ ＝１／３・Ｖa1a2−（２−３1/2）／３・Ｖb1b2 −（３1/2−１）／３・Ｖc1c2 また、直流側仮想中性点Ｎ、電源中性点Ｏ間の電位は、 ＶON＝−（Ｖa2N＋Ｖb2N＋Ｖc2N）／３ 以上より各部の波形を合成すると、図６に示すような関
係となり、１２ステップ波形が形成可能であることが分
かる。Referring to FIG. 1, each phase is described separately.
The connection relationship is as shown in FIG. Here, focusing on the A phase, the following relationship is established. V aN = V aa1 + V a1N = W1dφ A / dt + V a1N V aN = V aa2 + V a2N = -W2dφ A / dt + W2dφ C / dt + V a2N Here, using the relation W1 / W2 = 3 1/2, of the reactor The voltage between terminals is obtained by the following equation. V aa1 = W1dφ A / dt = -2 / 3 · V a1a2 - (2-3 1/2) / 3 · V b1b2 - (3 1/2 -1) / 3 · V c1c2 V aa2 = -W2dφ A / dt + W2dφ C / dt = 1/3 · Va1a2− ( 2−31 / 2 ) / 3 · Vb1b2− (31 / 2−1 ) / 3 · Vc1c2 Also, the DC-side virtual neutral point N, power supply The potential between the neutral points O is as follows: V ON = − (V a2N + V b2N + V c2N ) / 3 When the waveforms of the respective parts are combined, the relationship shown in FIG. 6 is obtained, and a 12-step waveform can be formed. I understand.
【００２４】次いで、以上の各部の波形より、相間リア
クトルのｋＶＡ容量を求める。Next, the kVA capacity of the inter-phase reactor is determined from the waveforms of the above-mentioned parts.
【００２５】Ａ相の入力ＶＡは ＶaO・Ｉa＝Ｖd２1/2／３・Ｉa 一方、相間リアクトルＷ１巻線の容量は図６の波形よ
り、 Ｖaa1・Ｉa1＝Ｖd（５／２−３1/2）1/2／３・Ｉa1 ２つのＷ２巻線の容量は ２・（Ｗ２／Ｗ１）・Ｖaa1・Ｉa2 したがって、１相分の総容量はＩa1＝Ｉa2より （１＋２・Ｗ２／Ｗ１）・Ｖaa1・Ｉa1 以上より、等価変圧器容量（ＶＡ）equは （ＶＡ）equ＝（１／２）・（１＋２・Ｗ２／Ｗ１）・
Ｖaa1・Ｉa1 また、電源電流Ｉa、整流回路電流Ｉa1の関係は、図３
より、＝２・Ｉa1・ｃｏｓ（π／１２） 相間リアクトルの装置容量は （ＶＡ）equ＝（１／２）・（１＋２／３1/2）・Ｖaa1
・Ｉa1＝０．３４ となり、１２相整流の場合に比べ、３０％程度のｋＶＡ
容量にて、１２パルス波形を生成することが可能とな
る。The input VA of the A-phase whereas V aO · I a = V d 2 1/2 / 3 · I a, the capacity of the interphase reactor W1 winding is from the waveform of FIG. 6, V aa1 · I a1 = V d (5 / 2-3 1/2 ) 1/2/3 · I a1 The capacity of the two W2 windings is 2 · (W2 / W1) · V aa1 · I a2. Therefore, the total capacity of one phase is I a1. = from more I a2 (1 + 2 · W2 / W1) · V aa1 · I a1 or more, the equivalent transformer capacity (VA) equ is (VA) equ = (1/2) · (1 + 2 · W2 / W1) ·
V aa1 · I a1 The relationship between the power supply current I a and the rectifier circuit current I a1 is shown in FIG.
Therefore, = 2 · I a1 · cos (π / 12) The device capacity of the interphase reactor is (VA) equ = (1/2) · (1 + 2/3 1/2 ) · V aa1
・ I a1 = 0.34, which is about 30% kVA compared to the case of 12-phase rectification.
With the capacity, it is possible to generate a 12-pulse waveform.
【００２６】また、図６に示すように、コンバータ入力
電圧と電源相電圧との位相関係は１５°である。このた
め、入力力率を１近くにするためには、三相交流電源１
と相間リアクトルとの間に接続される交流リアクトル２
の容量は、図７に示す関係より３０％程度を選択すれば
よい。 Ｖ1／Ｖr＝ｔａｎ（π／１２）＝０．２７ 図８はこの発明の三相整流装置の他の実施態様を示す電
気回路図である。As shown in FIG. 6, the phase relationship between the converter input voltage and the power supply phase voltage is 15 °. Therefore, in order to make the input power factor close to 1, the three-phase AC power source 1
Reactor 2 connected between the reactor and the interphase reactor
May be selected from the relationship shown in FIG. V 1 / V r = tan (π / 12) = 0.27 FIG. 8 is an electric circuit diagram showing another embodiment of the three-phase rectifier of the present invention.
【００２７】この三相整流装置が図５の三相整流装置と
異なる点は、直流仮想中性点（平滑用コンデンサ８どう
しの接続点）と第１の三相電圧型全波整流回路６の入力
端子、第２の三相電圧型全波整流回路７の入力端子との
間に交流スイッチ９を接続して３レベル入力とした点の
みである。なお、個別の交流スイッチを表す表記は、Ｓ
に対して、ダイオードと同様の記号を付加して行う。こ
こで、交流スイッチ９の通電期間を１５°とした場合の
各スイッチの通電モードは図９に示すとおりになる。そ
して、１２パルスの場合と同様に波形を合成すると、図
１０に示すように、２４ステップの波形が得られ、波形
歪みをさらに改善することが可能となる。また、この場
合には、図１０の波形に示すように、電源相電圧とコン
バータ入力電圧との位相差が７．５°となるため、交流
リアクトル２の容量を半減することが可能になる。 Ｖ1／Ｖr＝ｔａｎ（π／２４）＝０．１３ また、交流スイッチ９の通電モードは図９に示すものに
限定されるものではなく、通電期間を１５°として、通
電位相を制御してもよい。この場合には、図７のＶｌ＝
ωＬＩの関係より、負荷電流に応じて、通電位相を制御
することにより、力率制御を行うことが可能である。This three-phase rectifier differs from the three-phase rectifier of FIG. 5 in that a DC virtual neutral point (a connection point between the smoothing capacitors 8) and a first three-phase voltage type full-wave rectifier 6 are provided. The only difference is that an AC switch 9 is connected between the input terminal and the input terminal of the second three-phase voltage type full-wave rectifier circuit 7 to provide a three-level input. In addition, the notation showing an individual AC switch is S
And the same symbols as in the diode. Here, when the energizing period of the AC switch 9 is set to 15 °, the energizing mode of each switch is as shown in FIG. Then, when the waveforms are combined in the same manner as in the case of 12 pulses, a 24-step waveform is obtained as shown in FIG. 10, and the waveform distortion can be further improved. In this case, as shown in the waveform of FIG. 10, the phase difference between the power supply phase voltage and the converter input voltage is 7.5 °, so that the capacity of AC reactor 2 can be reduced by half. V 1 / V r = tan (π / 24) = 0.13 The energizing mode of the AC switch 9 is not limited to that shown in FIG. 9, and the energizing period is set to 15 ° to control the energizing phase. You may. In this case, Vl =
From the relationship of ωLI, power factor control can be performed by controlling the energization phase according to the load current.
【００２８】[0028]
【発明の効果】請求項１の発明は、第１、第２、第３リ
アクトルによって電源の二次側電流の位相差を所定位相
に設定して第１の三相電圧型全波整流回路、第２の三相
電圧型全波整流回路に供給することができ、この結果、
十分な高調波電流低減効果を達成することができるとと
もに、装置全体としての小型化、低コスト化を実現する
ことができるという特有の効果を奏する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a first three-phase voltage type full-wave rectifier circuit in which a phase difference between secondary currents of a power supply is set to a predetermined phase by first, second, and third reactors. A second three-phase voltage-type full-wave rectifier circuit can be supplied, and as a result,
It is possible to achieve a sufficient harmonic current reduction effect, and to achieve a unique effect that the entire device can be reduced in size and cost.
【００２９】請求項２の発明は、電流波形のステップ数
を増加させて波形歪みを一層低減し、一層の高調波電流
低減効果を達成することができるとともに、装置全体と
しての小型化、低コスト化を実現することができるとい
う特有の効果を奏する。According to the second aspect of the present invention, the number of steps of the current waveform is increased to further reduce the waveform distortion, thereby achieving a higher harmonic current reduction effect, and to reduce the size and cost of the entire apparatus. This has a specific effect that the realization can be realized.
【００３０】請求項３の発明は、より一層の高調波電流
低減効果を達成することができるとともに、装置全体と
しての小型化、低コスト化を実現することができるとい
う特有の効果を奏する。According to the third aspect of the present invention, it is possible to achieve a further higher harmonic current reduction effect, and also to achieve a specific effect that the size and cost of the entire device can be reduced.
【００３１】請求項４の発明は、電源の二次側電流の位
相差を３０°に設定することができ、第１、第２、第３
リアクトルが、高調波成分について結合を持つトランス
として部分的に働くため、ｋＶＡ容量を小さくすること
ができるほか、請求項１から請求項３の何れかと同様の
効果を奏する。According to the present invention, the phase difference of the secondary current of the power supply can be set to 30 °, and the first, second and third phases can be set.
Since the reactor partially functions as a transformer having coupling with respect to harmonic components, the kVA capacity can be reduced, and the same effects as in any one of claims 1 to 3 can be obtained.
【図１】この発明の三相整流装置の一実施態様を示す電
気回路図である。FIG. 1 is an electric circuit diagram showing one embodiment of a three-phase rectifier of the present invention.
【図２】三相分の第１、第２、第３リアクトルの関係を
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship among first, second, and third reactors for three phases.
【図３】電源の二次側電流の位相差を３０°に設定した
場合の基本波に対する電流ベクトル図である。FIG. 3 is a current vector diagram for a fundamental wave when the phase difference of the secondary current of the power supply is set to 30 °.
【図４】ダイオードの通電モードを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a conduction mode of a diode.
【図５】図１について各相を分離して示す電気回路図で
ある。FIG. 5 is an electric circuit diagram showing each phase in FIG. 1 separately.
【図６】各部の波形を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing waveforms of respective units.
【図７】コンバータ入力電圧と電源相電圧との関係を示
す図である。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a converter input voltage and a power supply phase voltage.
【図８】この発明の三相整流装置の他の実施態様を示す
電気回路図である。FIG. 8 is an electric circuit diagram showing another embodiment of the three-phase rectifier of the present invention.
【図９】交流スイッチの通電モードを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an energization mode of an AC switch.
【図１０】各部の波形を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing waveforms of respective units.
【図１１】従来の三相整流装置の一例を示す電気回路図
である。FIG. 11 is an electric circuit diagram showing an example of a conventional three-phase rectifier.
【図１２】入力電圧波形と入力電流波形を示す図であ
る。FIG. 12 is a diagram showing an input voltage waveform and an input current waveform.
【図１３】従来の三相整流装置の他の例を示す電気回路
図である。FIG. 13 is an electric circuit diagram showing another example of the conventional three-phase rectifier.
【図１４】各部の電流波形を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a current waveform of each unit.
１ 三相交流電源 ２ 交流リアクトル ３ 第１リアクトル ４ 第２リアクトル ５ 第３リアクトル ６ 第１の三相電圧型全波整流
回路 ７ 第２の三相電圧型全波整流回路 ８ 平滑用コン
デンサ ９ 交流スイッチREFERENCE SIGNS LIST 1 three-phase AC power supply 2 AC reactor 3 first reactor 4 second reactor 5 third reactor 6 first three-phase voltage-type full-wave rectifier circuit 7 second three-phase voltage-type full-wave rectifier circuit 8 smoothing capacitor 9 AC switch
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミシ アブダラ 滋賀県草津市岡本町字大谷1000番地の１ ダイキン工業株式会社滋賀製作所内 Ｆターム(参考） 5H006 AA02 CA07 CB01 CC01 CC04 CC08 DA02 5H740 BB05 NN01 NN06 NN18 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Mishi Abdallah 1-1000 Oya, Okamotocho, Kusatsu-shi, Shiga Daikin Industries, Ltd. Shiga Works F-term (reference) 5H006 AA02 CA07 CB01 CC01 CC04 CC08 DA02 5H740 BB05 NN01 NN06 NN18
Claims (4)
ぞれ互いに電磁結合された第１リアクトル（３）、第２
リアクトル（４）を並列接続してあるとともに、各第２
リアクトル（４）に対して他の相の第１リアクトル
（３）、第２リアクトル（４）と電磁結合された第３リ
アクトル（５）を直列接続し、第１リアクトル（３）の
出力端子間に第１の三相電圧型全波整流回路（６）を接
続してあるとともに、第３リアクトル（５）の出力端子
間に第２の三相電圧型全波整流回路（７）を接続してあ
ることを特徴とする三相整流装置。A first reactor (3) and a second reactor (3) electromagnetically coupled to each phase terminal of a three-phase AC power supply (1).
Reactors (4) are connected in parallel and each second
A first reactor (3) of another phase and a third reactor (5) electromagnetically coupled to the second reactor (4) are connected in series to the reactor (4), and between the output terminals of the first reactor (3). A first three-phase voltage type full-wave rectifier circuit (6), and a second three-phase voltage type full-wave rectifier circuit (7) connected between output terminals of the third reactor (5). A three-phase rectifier, characterized in that:
出力端子と第２の三相電圧型全波整流回路（７）の出力
端子とを互いに接続してあるとともに、互いに等しい容
量の１対の平滑用コンデンサ（８）を互いに直列接続し
てあり、しかも、１対の平滑用コンデンサ（８）どうし
の接続点と第１の三相電圧型全波整流回路（６）の入力
端子、第２の三相電圧型全波整流回路（７）の入力端子
との間に交流スイッチ（９）を接続してある請求項１に
記載の三相整流装置。2. An output terminal of a first three-phase voltage type full-wave rectifier circuit (6) and an output terminal of a second three-phase voltage type full-wave rectifier circuit (7) are connected to each other. A pair of smoothing capacitors (8) having the same capacity are connected in series with each other, and a connection point between the pair of smoothing capacitors (8) and a first three-phase voltage type full-wave rectifier circuit (6). The three-phase rectifier according to claim 1, wherein an AC switch (9) is connected between the input terminal of the first three-phase voltage type full-wave rectifier circuit (7) and the input terminal of the second three-phase voltage type full-wave rectifier circuit (7).
アクトル（３）、第２リアクトル（４）との間に、それ
ぞれ交流リアクトル（２）を接続してある請求項１また
は請求項２に記載の三相整流装置。3. An AC reactor (2) is connected between each phase terminal of the three-phase AC power supply (1) and the first reactor (3) and the second reactor (4). The three-phase rectifier according to claim 2.
クトル（４）、第３リアクトル（５）の巻数との比を３
1/2：１に設定してある請求項１から請求項３の何れか
に記載の三相整流装置。4. A ratio of the number of turns of the first reactor (3) to the number of turns of the second reactor (4) and the third reactor (5) is 3
The three-phase rectifier according to any one of claims 1 to 3, wherein 1/2 : 1 is set.
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