JP2003047257A - コンバータ回路 - Google Patents

コンバータ回路

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JP2003047257A
JP2003047257A JP2002158672A JP2002158672A JP2003047257A JP 2003047257 A JP2003047257 A JP 2003047257A JP 2002158672 A JP2002158672 A JP 2002158672A JP 2002158672 A JP2002158672 A JP 2002158672A JP 2003047257 A JP2003047257 A JP 2003047257A
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phase
converter circuit
inverter
energy
supply device
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JP2002158672A
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Philippe Fischer
フィリップ フィシェール
Philippe Maibach
フィリップ マイバッハ
Madhav Manjrekar
マッダヴ マンジュレカ―
John Daniel
ジョン ダニエル
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ABB Schweiz AG
Original Assignee
ABB Schweiz AG
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/01—Arrangements for reducing harmonics or ripples
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気的交流電源回路網の電圧維持のためのコ
ンバータ回路を提供する。 【解決手段】 電気的交流電源回路網（１）における電
圧維持のためのコンバータ回路が特定され、電気的交流
電源回路網（１）は、電気的負荷（２）にエネルギを供
給するために各相（Ｒ、Ｓ、Ｔ）に対して付随する電圧
供給源（ＵＲ、ＵＳ、ＵＴ）を有し、コンバータ回路
は、直流側がエネルギ蓄積コンデンサ（４）を通じてエ
ネルギ供給装置（５）に接続されたそれぞれのインバー
タ（３）を各相（Ｒ、Ｓ、Ｔ）に関して有する。各イン
バータ（３）は、その交流側において、それに付随する
電圧供給源（ＵＲ、ＵＳ、ＵＴ）とそれぞれの相（Ｒ、
Ｓ、Ｔ）の電気的負荷（２）との間に直列に接続され、
また、エネルギ供給装置（５）は、その交流側におい
て、それに付随する電圧供給源（ＵＲ、ＵＳ、ＵＴ）と
それぞれのインバータ（３）との間で少なくとも２つの
相（Ｒ、Ｓ、Ｔ）に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パワーエレクトロ
ニクスの分野に関する。具体的には、本発明は、独立請
求項の特許を特徴付ける条項に先行する条項で請求され
ているように、電気的交流電源回路網の電圧維持のため
のコンバータ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のコンバータ回路は、特に短絡又は
負荷の変化を補償するために、特に電気的単相又は多相
交流電源回路網の回路網電圧の低減を補償する目的で今
日使用されるように、通常は電気的交流電源回路網の１
つの相の電圧供給源とその電圧供給源によって供給され
る電気的負荷との間に接続される。このようなコンバー
タ回路は、例えば米国特許第５、３２９、２２２号で詳
細に説明されている。この特許においては、エネルギ蓄
積コンデンサが、その直流側でインバータに接続され、
そのエネルギ蓄積コンデンサは、エネルギ貯蔵装置とし
て使用されてインバータへエネルギを供給する。更に、
直流側をエネルギ蓄積コンデンサを通じてインバータに
接続した、特にエネルギ蓄積コンデンサに対して初期充
電をもたらす目的でエネルギ蓄積コンデンサにエネルギ
を供給するのに使用されるエネルギ供給装置が設けられ
る。エネルギ蓄積コンデンサは、たとえ回路網電圧が長
い間低減した状態にある場合でさえも、インバータが電
圧低下を補償するための十分なエネルギを電気的交流電
源回路網に供給することを可能にするために高い静電容
量を有する。米国特許第５、３２９、２２２号によれ
ば、インバータは、その交流側が変圧器の二次側に接続
される。変圧器の一次側は、電気的交流回路網の１つの
相に接続される。
【０００３】米国特許第５、３２９、２２２号によるコ
ンバータ回路に伴う問題点は、電気的交流電源回路網の
回路網電圧における電圧低下を補償する電気的エネルギ
を供給するために変圧器が必要となり、この変圧器は、
その高い漂遊インダクタンスのために同様に大量の空間
を必要とし、集中的な設備を伴い、従って、特に材料費
においてかなりの経費をもたらすことである。更に、エ
ネルギ貯蔵装置として使用されるエネルギ蓄積コンデン
サは、米国特許第５、３２９、２２２号によれば、十分
に大きな静電容量を達成させるためにコンデンサバンク
の形態を有する。そのような方法で設けられたエネルギ
蓄積コンデンサは、従って、それがかなりの空間を必要
とすることやその設置及び母線建造のために、付加的な
費用を発生させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従っ
て、電気的交流電源回路網における電圧維持のためのコ
ンバータ回路を特定することであり、該コンバータ回路
は、コンバータ回路の設置及び材料費が最小限化される
ように特に簡単かつ費用有効設計を有する。この目的
は、特許請求項１の形態によって達成される。本発明の
有利な展開は、従属請求項で明細に記述される。
【０００５】
【課題を解決するための手段】電気的交流電源回路網に
おける電圧維持のための本発明によるコンバータ回路で
は、回路網の各相に対してインバータが設けられ、その
直流側がエネルギ蓄積コンデンサを通じてエネルギ供給
装置に接続される。本発明によれば、各インバータは、
各々の相に付随する電圧供給源とその電圧供給源からエ
ネルギが供給される電気的負荷との間で、その交流側が
その各々の相と直列に接続される。これは、特に有利な
ことに、交流側がインバータに接続され各相へエネルギ
を供給するいかなる変圧器も必要としないということを
意味しており、その結果として、コンバータ回路は極め
て簡単であり、集中的な保守点検を必要とせず、従っ
て、費用有効性も高い。
【０００６】更に、本発明によれば、エネルギ供給装置
は、それに付随する電圧供給源とそれぞれのインバータ
との間で、その交流側が少なくとも２つの相に接続され
る。その結果、それらの相に接続しているエネルギ供給
装置もまた、エネルギ蓄積コンデンサにエネルギを供給
するために電気的エネルギを長い時間に亘って電圧供給
源から引き出すことができるので、低い静電容量を有す
るエネルギ蓄積コンデンサを選択することが可能であ
る。これは、電気的交流電源回路網の回路網電圧の長い
時間に亘る低減でさえも、本発明によるコンバータ回路
によって補償されることになるのを特に簡単な方法で確
実にすることを可能にする。その上、今や可能となった
エネルギ蓄積コンデンサの静電容量の小さな量は、物理
的寸法、従って、材料及び母線の複雑さの有利な低減を
もたらす。
【０００７】本発明によるコンバータ回路の１つの好ま
しい例示的実施形態においては、多相交流電源回路網に
おけるエネルギ供給装置は、それに付随する電圧供給源
とそれぞれのインバータとの間で、その交流側が各々の
相に接続される。これはまた、１つの相又は幾つかの相
において回路網電圧が低減した場合に、この電圧低下に
よって影響を受けない相からエネルギ供給装置に対して
電気的エネルギを引き出すことにより、それらの相が釣
り合いのとれた方法で利用されることを可能にする。更
に、この対策は、有利なことに、たとえ回路網電圧の低
減が相の間で釣り合っていない場合でも、非常に安定性
が高く均衡が取れた方法で、電気的負荷にエネルギを供
給することを可能にする。本発明の上記及び更なる目
的、利点、及び、形態は、図面と関連した本発明の好ま
しい例示的実施形態の以下の詳細説明から明確になるで
あろう。
【０００８】
【発明の実施の形態】図において使用される参照符号及
びそれらの意味するところは、「符号の説明」での一覧
表の形で列記される。原則として、同一部分には、数字
による同じ参照符号が使用される。説明される実施形態
は本発明の内容の一例を表し、何の限定的効力も持たな
い。図１は、電気的交流電源回路網１における電圧維持
のために使用される本発明によるコンバータ回路の一実
施形態を示す。各々の場合における電気的交流電源回路
網１は、その相Ｒ、Ｓ、Ｔの各々に対して付随する電圧
供給源ＵＲ、ＵＳ、ＵＴを有し、これらの電圧供給源
は、前記電圧供給源ＵＲ、ＵＳ、ＵＴに接続された電気
的負荷２にエネルギを供給するように意図されている。
電気的交流回路網１は、特に、図１に示すように３相回
路網の形態を有する。図１によれば、インバータ３は、
各々の場合に相Ｒ、Ｓ、Ｔの各々に対して設けられる。
各インバータ３は、エネルギ蓄積コンデンサ４を通じ
て、その直流側が、エネルギ蓄積コンデンサ４にエネル
ギを供給するために使用されるエネルギ供給装置５に接
続される。インバータ３は、単相単段ブリッジ回路、又
は、制御可能な電源半導体スイッチを有する単相２段ブ
リッジ回路として設計されるが、明瞭性をもたらすため
に、それらの品目は示されていない。
【０００９】本発明によれば、図１に示すインバータ３
は、それに付随する電圧供給源ＵＲ、ＵＳ、ＵＴと電気
的負荷２との間において、その交流側で電気的交流電源
回路網１のそれぞれの相Ｒ、Ｓ、Ｔに直列に接続され
る。この対策は、有利なことに、従来技術で知られてい
る通り、交流側がインバータ３に接続されてそれぞれの
相Ｒ、Ｓ、Ｔにエネルギを供給する変圧器の必要性を回
避し、従って、簡単で、集中的な保守管理を必要とせ
ず、すなわち、費用有効性が高いコンバータ回路デザイ
ンをもたらす。
【００１０】更に、本発明によれば、図１に示すエネル
ギ供給装置５は、その交流側が相Ｒ、Ｓ、Ｔのうちの少
なくとも２つに対して、それらに付随する電圧供給源Ｕ
Ｒ、ＵＳ、ＵＴとそれぞれの各インバータ３との間で接
続される。従って、高い静電容量を有する大きないかな
るエネルギ蓄積コンデンサ４も必要ではない。すなわ
ち、低い静電容量を有するものとして選択された蓄積コ
ンデンサ４を使用することができ、それは、たとえ電気
的交流電源回路網１の回路網電圧が長い時間低減した場
合でも、エネルギ供給装置５から十分にエネルギを供給
される。このエネルギ蓄積コンデンサ４への供給は、有
利なことに、インバータ３が対応する相Ｒ、Ｓ、Ｔの中
にたとえ長い時間に亘っても電気的エネルギを供給する
ことにより回路網電圧に発生した電圧低下に対する適切
な補償をもたらすのに十分な電気的エネルギがエネルギ
蓄積コンデンサ４に存在するという結果を常にもたら
す。更に、低い静電容量を有するように選択されたエネ
ルギ蓄積コンデンサ４は、有利なことに、物理的寸法の
低減と、それに付随して材料及び母線の複雑さの低減と
をもたらす。
【００１１】本発明による電気的多相交流電源回路網１
において図１に示すコンバータ回路の各エネルギ供給装
置５は、第２相Ｒ、Ｓ、Ｔと第３相Ｒ、Ｓ、Ｔとに接続
され、インバータ３は、第１相Ｒ、Ｓ、Ｔに接続されて
いる。エネルギ供給装置５は、従って有利なことに、接
続されたインバータ３の相Ｒ、Ｓ、Ｔに発生する電圧低
下の場合に、電圧低下で影響を受けていない他の２つの
相Ｒ、Ｓ、Ｔから電気的エネルギを引き出すことがで
き、その結果、関連する相Ｒ、Ｓ、Ｔの電圧低下を特に
効果的に補償することができる。
【００１２】図１によれば、エネルギ供給装置５は単相
変圧器７を有し、その一次側７．１は、第２相Ｒ、Ｓ、
Ｔと第３相Ｒ、Ｓ、Ｔとに対して、それらに付随する電
圧供給源ＵＲ、ＵＳ、ＵＴとそれぞれのインバータ３と
の間で接続される。単相変圧器７は、この場合、接続さ
れた相Ｒ、Ｓ、Ｔからのコンバータ回路、特にエネルギ
供給装置５の直流アイソレーションに使用される。更
に、エネルギ供給装置５は、単相変圧器７の二次側７．
２に接続された単相整流回路８を有する。単相整流回路
８は、単相変圧器７の二次側７．２での交流電圧を整流
するために使用され、その直流側はエネルギ蓄積コンデ
ンサ４に接続される。単相整流回路８に対しては、単相
単段ブリッジ回路又は単相２段ブリッジ回路の形態が有
利であることが見出されており、その結果、構成要素の
複雑さがほとんど無い簡単なデザインを達成することが
可能である。一例として、図１は、単相単段ブリッジ回
路の形態をした単相整流回路８を示す。更に、図１に示
すエネルギ供給装置５は、エネルギ蓄積ユニット１０を
有し、このエネルギ蓄積ユニットは、その直流側が単相
整流回路８と並列に接続され、また、エネルギ蓄積コン
デンサ４へ接続されている。エネルギ蓄積ユニット１０
は、電気的エネルギ蓄積素子、好ましくはインダクタン
ス及びコンデンサによって形成され、また、各電源半導
体スイッチと並列に背中合わせに接続されたダイオード
を各々が有する２つの直列接続の制御可能な電源半導体
スイッチによって形成される。このエネルギ蓄積素子
は、エネルギ蓄積コンデンサ４へ印加される電圧に対す
る電圧適合のために有利に使用される。このエネルギ蓄
積ユニット１０はまた、対応する相Ｒ、Ｓ、Ｔから単相
変圧器７及び単相整流回路８を通じて引き出された電気
的エネルギの貯蔵を可能にし、有利なことに、必要に応
じて、エネルギ蓄積コンデンサ４にエネルギを供給する
のに使用することもできる。
【００１３】コンバータ回路の一実施形態においては、
分かり易くする都合上図示されていないが、例えば、鉄
道電気回路網用に使用されるものなどの単相電気的交流
電源回路網１の場合、本発明によれば、インバータ３
は、第１相Ｒ及びＳに接続され、エネルギ供給装置５
は、第１相Ｒ及びＳと第２相Ｒ及びＳとに対して、それ
らに付随する電圧供給源ＵＲ及びＵＳとそれぞれのイン
バータ３との間で接続される。これは、既に上述した単
相交流電源回路網１を使用するコンバータ回路の利点を
同様にもたらす。
【００１４】図３は、付加的な単相高調波フィルタ回路
１４を使用する図１に示す本発明によるコンバータ回路
の部分的な詳細を示す。単相高調波フィルタ回路１４
は、単相変圧器７の二次側７．２と並列に接続され、ま
た、単相整流回路８に接続される。図３によれば、単相
高調波フィルタ回路１４は、単相整流回路８の交流側で
単相整流回路８に接続される。単相高調波フィルタ回路
１４は、有利なことに、高調波周波数に同調された同調
回路を含み、その結果、単相高調波フィルタ回路１４の
フィルタ効果を使用して、対応する相Ｒ、Ｓ、Ｔのいか
なる高調波をも負荷７から遠ざけ、電圧供給源ＵＲ、Ｕ
Ｓ、ＵＴから遠ざけ、従って、交流電源回路網１からも
同じく遠ざけることができる。
【００１５】図２は、本発明によるコンバータ回路の更
なる実施形態を示す。図１に示す本発明によるコンバー
タ回路の実施形態とは対照的に、図２に示すコンバータ
回路において、また、多相電気的交流電源回路網の場合
において、エネルギ供給装置５は、その交流側が相Ｒ、
Ｓ、Ｔの各々に対して、それらに付随する電圧供給源Ｕ
Ｒ、ＵＳ、ＵＴとそれぞれのインバータ３との間で接続
され、言い換えれば、第１相Ｒ、Ｓ、Ｔ、第２相Ｒ、
Ｓ、Ｔ、及び、第３相Ｒ、Ｓ、Ｔに接続される。図２に
よれば、インバータは、第１相Ｒ、Ｓ、Ｔに接続され
る。すなわち、図１に示す本発明によるコンバータ回路
の実施形態に関して既に上述の利点に加え、これによっ
て、相Ｒ、Ｓ、Ｔのうちの１つ、又は、相Ｒ、Ｓ、Ｔの
うちの幾つかの回路網電圧が低減した場合、電圧低下に
影響されていない相Ｒ、Ｓ、Ｔからエネルギ供給装置５
のための電気的エネルギを引き出すことにより、相Ｒ、
Ｓ、Ｔの均衡の取れたローディングを可能にする。
【００１６】図２によれば、本発明によるエネルギ供給
装置５は、３相を用いて特に設計された多相変圧器６を
有する。多相変圧器６は、その一次側６．１により、相
Ｒ、Ｓ、Ｔの各々に対して、それらに付随する電圧供給
源ＵＲ、ＵＳ、ＵＴとそれぞれのインバータ３との間で
接続され、言い換えると、第１相Ｒ、Ｓ、Ｔ、第２相
Ｒ、Ｓ、Ｔ、及び、第３相Ｒ、Ｓ、Ｔに接続される。多
相変圧器６は、この場合、接続された相Ｒ、Ｓ、Ｔから
のコンバータ回路、特にエネルギ供給装置５の直流アイ
ソレーションに使用される。エネルギ供給装置５は、多
相変圧器６の二次側６．２に接続された３相整流回路９
を更に含む。３相整流回路９は、多相変圧器６の二次側
６．２における交流電圧の整流用に使用され、その直流
側がエネルギ蓄積コンデンサ４に接続されている。３相
整流回路９に対して３相単段ブリッジ回路又は３相２段
ブリッジ回路の形態が有利であることが見出されてお
り、その結果、ほとんど構成部品を使用せずに単純なデ
ザインを達成することができる。一例として、図２は、
３相単段ブリッジ回路としての３相整流回路９を示す。
更に、図２に示すエネルギ供給装置５は、直流側で３相
整流回路９と並列に接続されたエネルギ蓄積ユニット１
０を有し、また、エネルギ蓄積コンデンサ４に接続され
て、その設計の点から見ると、図１に示すような既に説
明されたエネルギ蓄積ユニット１０に対応する。従っ
て、図２に示すエネルギ蓄積ユニット１０にとって、対
応する相Ｒ、Ｓ、Ｔから多相変圧器６及び３相整流回路
９を通じて引き出される電気的エネルギを蓄積すること
も同様に可能であり、有利なことに、それを更に使用し
て、必要に応じて、エネルギ蓄積コンデンサ４にエネル
ギを供給することが可能である。
【００１７】図４は、付加的な３相高調波フィルタ回路
１３を使用する図２に示す本発明によるコンバータ回路
の部分的な詳細を示す。３相高調波フィルタ回路１３
は、多相変圧器６の二次側６．２と並列に接続され、ま
た、３相整流回路９に接続される。図４によれば、３相
高調波フィルタ回路１３は、３相整流回路９の交流側で
３相整流回路９に接続される。３相高調波フィルタ回路
１３は、有利なことに、高調波周波数に同調された同調
回路を含み、その結果、３相高調波フィルタ回路１３の
フィルタ効果により、対応する相のいかなる高調波をも
負荷２から遠ざけ、また電圧供給源ＵＲ、ＵＳ、ＵＴか
らも遠ざけ、従って、交流電源回路網１からも遠ざける
ことができる。
【００１８】更に、図１及び図２によれば、制御可能な
電源半導体分離スイッチ１１が本発明によって設けら
れ、インバータ３の交流側と並列に接続される。制御可
能電源半導体分離スイッチ１１は、インバータ３の異常
又は負荷の短絡が発生した場合に、インバータ３が接続
されている相Ｒ、Ｓ、Ｔからインバータ３を急速に断路
するのに使用される。そのような断路は、インバータ３
が橋絡されるように電源半導体分離スイッチ１１を閉じ
ることにより実行され、この断路は、５マイクロ秒から
１０マイクロ秒の時間で起こることが好ましい。電源半
導体分離スイッチ１１は、上述の断路時間範囲をそのよ
うに達成することができるように、有利なことに、サイ
リスタの形態、特に整流子ゲート電極（ＩＧＣＴ）を有
する集積サイリスタの形態をとる。
【００１９】更に、図１及び図２によれば、スイッチ断
路器１２が、本発明によって各相Ｒ、Ｓ、Ｔに対して設
けられ、それぞれの相Ｒ、Ｓ、Ｔに接続された各インバ
ータ３と並列に接続される。スイッチ断路器１２は、機
械的な回路遮断器、又は、電子的電源スイッチ、特に電
源半導体スイッチの形態であることが好ましい。対応す
る相Ｒ、Ｓ、Ｔにおける故障、及び／又は、それぞれの
インバータ３の異常が発生した場合、既に上述の通り、
スイッチ断路器１２が閉じられ、すなわち、対応するイ
ンバータ３のためのバイパスが形成されてインバータ３
が橋絡される。
【００２０】全般的に見て本発明によるコンバータ回路
は、電気的交流電源回路網１の相Ｒ、Ｓ、Ｔのうちの１
つ、又は、相Ｒ、Ｓ、Ｔのうちの幾つかにおける回路網
電圧の低減を補償する特に簡単かつ効果的で費用有効性
の高い解決方法を表している。それに加えて、本発明に
よるコンバータ回路は、これらの相Ｒ、Ｓ、Ｔのうちの
１つ又はそれ以上で過電圧が発生した場合、相Ｒ、Ｓ、
Ｔのうちの１つ又はそれ以上における回路網電圧に影響
を与えることを可能にする。この場合、インバータ３
は、関連する１つ又は複数の相Ｒ、Ｓ、Ｔからエネルギ
蓄積コンデンサ４へ電気的エネルギを供給し、その結
果、有利なことに、回路網電圧における過電圧を低減す
ることができる。回路網電圧における過電圧にこのよう
に影響を与えることは、過剰な電気的エネルギを単相整
流回路８又は３相整流回路９を通じて消散することがで
きるため、長時間に亘っても同じく実現可能である。更
に、コンバータ回路は、特に回路網電圧の上昇又は低下
が意図される場合、回路網電圧の調節を可能にする。そ
れに加えて、コンバータ回路は、有利なことに、電気的
交流電源回路網１に対して必要となり得るいかなる力率
修正をも実行することを可能にして電気的交流電源回路
網１を特定の目標とする方法で作動させることを確実に
するために、移相器として使用することができる。いず
れかの高調波、特に負荷２によって生じた高調波が交流
電源回路網１で発生した場合、これらの高調波を補償す
るためにコンバータ回路を使用することも同様に可能で
ある。更に、負荷の短絡が発生した場合、これに付随す
る短絡電流は、コンバータ回路を使用して逆移相の電圧
を故意に供給することにより制限することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるコンバータ回路の一実施形態を示
す図である。
【図２】本発明によるコンバータ回路の更なる実施形態
を示す図である。
【図３】図１に示すような本発明によるコンバータ回路
の部分的詳細を付加的な単相高調波フィルタ回路と共に
示す図である。
【図４】図２に示すような本発明によるコンバータ回路
の部分的詳細を付加的な３相高調波フィルタ回路と共に
示す図である。
【符号の説明】
１ 交流電源回路網 ２ 電気的負荷 ３ インバータ ４ エネルギ蓄積コンデンサ ５ エネルギ供給装置 ６ 多相変圧器 ６．１ 多相変圧器の一次側 ６．２ 多相変圧器の二次側 ７ 単相変圧器 ７．１ 単相変圧器の一次側 ７．２ 単相変圧器の二次側 ８ 単相整流回路 ９ ３相整流回路 １０ エネルギ蓄積ユニット １１ 電源半導体分離スイッチ １２ スイッチ断路器 １３ ３相高調波フィルタ回路 １４ 単相高調波フィルタ回路 ＵＲ、ＵＳ、ＵＴ 電圧供給源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイバッハ フィリップ スイス ツェーハー5200 ブルク ソンメ ルハルデンシュトラーセ 55 (72)発明者 マンジュレカ― マッダヴ アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 53151 ニュー バーリン ウェスト フ ォウンテン ドライヴ 13415 アパート メント エヌアール 202 (72)発明者 ダニエル ジョン アメリカ合衆国 ノースカロライナ州 27502 アペックス フォードクレスト ドライヴ 2411 Ｆターム(参考） 5G066 DA07 GA02 GC02 5H006 AA02 AA03 AA07 CA01 CB01 CB08 CC08 5H007 AA02 AA04 AA08 CB02

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気的負荷（２）にエネルギを供給する
    ために各相（Ｒ、Ｓ、Ｔ）に対して付随する電圧供給源
    （ＵＲ、ＵＳ、ＵＴ）を有する電気的交流電源回路網
    （１）における電圧維持のための、直流側がエネルギ蓄
    積コンデンサ（４）を通じてエネルギ供給装置（５）に
    接続されたそれぞれのインバータ（３）を各相（Ｒ、
    Ｓ、Ｔ）に関して有するコンバータ回路であって、 各インバータ（３）は、その交流側において、それに付
    随する電圧供給源（ＵＲ、ＵＳ、ＵＴ）とそれぞれの相
    （Ｒ、Ｓ、Ｔ）の電気的負荷（２）との間に直列に接続
    され、 エネルギ供給装置（５）は、その交流側において、それ
    に付随する電圧供給源（ＵＲ、ＵＳ、ＵＴ）とそれぞれ
    のインバータ（３）との間で少なくとも２つの相（Ｒ、
    Ｓ、Ｔ）に接続される、 ことを特徴とするコンバータ回路。
  2. 【請求項２】 単相電気的交流電源回路網（１）におい
    て、前記インバータ（３）は、第１相（Ｒ、Ｓ）に接続
    され、前記エネルギ供給装置（５）は、前記第１相
    （Ｒ、Ｓ）と第２相（Ｒ、Ｓ）とに接続されることを特
    徴とする請求項１に記載のコンバータ回路。
  3. 【請求項３】 多相電気的交流電源回路網（１）の場合
    には、前記インバータ（３）は、第１相（Ｒ、Ｓ、Ｔ）
    に接続され、前記エネルギ供給装置（５）は、第２相
    （Ｒ、Ｓ、Ｔ）と第３相（Ｒ、Ｓ、Ｔ）とに接続される
    ことを特徴とする請求項１に記載のコンバータ回路。
  4. 【請求項４】 多相電気的交流電源回路網（１）の場合
    には、前記インバータ（３）は、第１相（Ｒ、Ｓ、Ｔ）
    に接続され、前記エネルギ供給装置（５）は、前記第１
    相（Ｒ、Ｓ、Ｔ）、第２相（Ｒ、Ｓ、Ｔ）、及び、第３
    相（Ｒ、Ｓ、Ｔ）に接続されることを特徴とする請求項
    １に記載のコンバータ回路。
  5. 【請求項５】 前記エネルギ供給装置（５）は、一次側
    （６．１）が前記第１相（Ｒ、Ｓ、Ｔ）、前記第２相
    （Ｒ、Ｓ、Ｔ）、及び、前記第３相（Ｒ、Ｓ、Ｔ）に対
    してそれらに付随する電圧供給源（ＵＲ、ＵＳ、ＵＴ）
    とそれぞれのインバータ（３）との間で接続された多相
    変圧器（６）を有することを特徴とする請求項４に記載
    のコンバータ回路。
  6. 【請求項６】 前記エネルギ供給装置（５）は、一次側
    （７．１）が前記第２相（Ｒ、Ｓ、Ｔ）及び前記第３相
    （Ｒ、Ｓ、Ｔ）に対してそれらに付随する電圧供給源
    （ＵＲ、ＵＳ、ＵＴ）とそれぞれのインバータ（３）と
    の間で接続された単相変圧器（７）を有することを特徴
    とする請求項３に記載のコンバータ回路。
  7. 【請求項７】 前記エネルギ供給装置（５）は、３相整
    流回路（９）であって、前記多相変圧器（６）の二次側
    （６．２）に接続され、また、その直流側が前記エネル
    ギ蓄積コンデンサ（４）に接続されるものを有すること
    を特徴とする請求項５に記載のコンバータ回路。
  8. 【請求項８】 前記エネルギ供給装置は、前記単相変圧
    器（７）の二次側（７．２）に接続された単相整流回路
    （８）を有し、前記エネルギ供給装置の直流側が前記エ
    ネルギ蓄積コンデンサ（４）に接続されることを特徴と
    する請求項６に記載のコンバータ回路。
  9. 【請求項９】 前記多相変圧器（６）の二次側（６．
    ２）と並列に接続され、前記３相整流回路（９）に接続
    され、高調波周波数に同調された同調回路を有する、３
    相高調波フィルタ回路（１３）が設けられることを特徴
    とする請求項７に記載のコンバータ回路。
  10. 【請求項１０】 前記単相変圧器（７）の二次側（７．
    ２）と並列に接続され、前記単相整流回路（８）に接続
    され、高調波周波数に同調された同調回路を有する、単
    相高調波フィルタ回路（１４）が設けられることを特徴
    とする請求項８に記載のコンバータ回路。
  11. 【請求項１１】 前記エネルギ供給装置（５）は、前記
    整流回路（８、９）と直流側が並列に接続され、前記エ
    ネルギ蓄積コンデンサ（４）に接続された、エネルギ蓄
    積ユニット（１０）を有することを特徴とする請求項７
    から請求項１０のいずれか１項に記載のコンバータ回
    路。
  12. 【請求項１２】 制御可能な電源半導体分離スイッチ
    （１１）は、前記インバータ（３）の交流側と並列に接
    続されることを特徴とする請求項１から請求項１１のい
    ずれか１項に記載のコンバータ回路。
  13. 【請求項１３】 スイッチ断路器（１２）は、各相
    （Ｒ、Ｓ、Ｔ）に対して設けられ、それぞれの相（Ｒ、
    Ｓ、Ｔ）に接続された各インバータ（３）と並列に接続
    されることを特徴とする請求項１から請求項１２のいず
    れか１項に記載のコンバータ回路。
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