JP2003224978A - 電源電圧変動補償装置およびその適用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対象の変動負荷として、少なくとも負荷変動
を伴う直流回路を含む負荷装置の場合に、主回路構成が
簡単で、しかも、電圧変動補償の制御機構も簡便となる
電源電圧変動補償装置を得ることを目的とする。 【解決手段】 平滑キャパシタ１１に並列にダイオード
１６を介して接続された補償キャパシタ１５、およびこ
の補償キャパシタ１５を充電する充電手段１７を備え、
交流装置負荷１３の増大変動時に補償キャパシタ１５か
らダイオード１６およびインバータ１２を介して交流装
置負荷１３に放電させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、負荷の急峻な変
動に対して、交流電源の受電端における電圧変動を抑制
する電源電圧変動補償装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来の電源電圧変動補償装置を示
す回路構成図で、簡便化のため単相回路として図示して
いる。図において、１は交流電源、２はこの交流電源１
に接続された交流負荷で、急峻な負荷変動を伴うもので
ある。なお、交流負荷２は１つのブロックで描いている
が、上記したように、急峻な負荷変動を伴うものとして
は、交流電源１からの交流を一旦直流に変換した直流回
路を含み、更にこの直流を電源として交流電圧を高精度
で出力する方式のものが多い。３は交流負荷２の受電端
で、この受電端３より電源側に電源インピーダンス４が
存在する。点線内が電源電圧変動補償装置５（以下、適
宜、補償装置と略称する）で、以下にその構成を示す。
６は交流電源１の電圧を後述する平滑キャパシタに適し
た電圧に変換する変圧器、７は変圧器６からの交流電圧
を直流電圧に変換する整流器、８は平滑キャパシタ、９
は平滑キャパシタ８の直流電圧を交流電圧に変換するイ
ンバータで、その交流出力側は交流負荷と並列に接続さ
れている。

【０００３】次に動作について説明する。補償装置５が
存在しない場合は、交流負荷２に負荷変動があると、そ
の負荷変動に応じて電源インピーダンス４での電圧降下
分が変化し、受電端３の電圧が変動することになる。交
流負荷２の負荷変動が大きいと受電端３での電圧変動が
許容値を越える可能性がある。補償装置５が存在する
と、図示しない負荷検出手段により交流負荷２の負荷変
動を検出し、この負荷変動による電源インピーダンス４
の降下電圧分を相殺するようにインバータ９から無効電
流（進相または遅相電流）を回路に送出する。この電圧
相殺動作により受電端３での電圧変動が抑制される。こ
の種補償装置５は、そのインバータ９が電圧変動を補償
するための電流、電圧を能動的に出力することからアク
ティブフィルタとも称され、高速度の制御応答が可能で
あり、交流負荷２の急峻な負荷変動にも応答して確実な
電圧変動抑制効果が得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の電源電圧変動補
償装置は以上のように構成されているので、一般に高価
となるインバータが必要となり、しかも、負荷変動検出
値を入力とし電圧変動を補償するための正確な電流、電
圧値を出力する複雑な制御機構も必要となり、装置が複
雑高価となる問題点がある。この発明は、以上のような
問題点を解消するためになされたもので、対象の変動負
荷として、少なくとも負荷変動を伴う直流回路を含む負
荷装置の場合に、主回路構成が簡単で、しかも、電圧変
動補償の制御機構も簡便となる電源電圧変動補償装置を
得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る電源電圧
変動補償装置は、交流電源の受電端に接続され交流を直
流に変換する交流直流変換器、およびこの交流直流変換
器の直流側に接続された平滑キャパシタを備え、上記平
滑キャパシタから直流負荷に直流電力を供給する電力変
換装置において、上記直流負荷の負荷変動により生じる
上記受電端の電圧変動を抑制するものであって、上記平
滑キャパシタに並列にダイオードを介して接続された補
償キャパシタ、およびこの補償キャパシタを充電する充
電手段を備え、上記直流負荷の増大変動時に上記補償キ
ャパシタから上記ダイオードを介して上記直流負荷に放
電させるようにしたものである。

【０００６】また、この発明に係る電源電圧変動補償装
置は、交流電源の受電端に接続され交流を直流に変換す
る交流直流変換器、この交流直流変換器の直流側に接続
された平滑キャパシタ、および上記平滑キャパシタに接
続され直流を交流に変換し交流負荷に交流電力を供給す
る直流交流変換器を備えた電力変換装置において、上記
交流負荷の負荷変動により生じる上記受電端の電圧変動
を抑制するものであって、上記平滑キャパシタに並列に
ダイオードを介して接続された補償キャパシタ、および
この補償キャパシタを充電する充電手段を備え、上記交
流負荷の増大変動時に上記補償キャパシタから上記ダイ
オードおよび直流交流変換器を介して上記交流負荷に放
電させるようにしたものである。

【０００７】また、この発明に係る電源電圧変動補償装
置は、交流電源の受電端と交流直流変換器との間に交流
リアクトルを挿入することにより、補償キャパシタの放
電時に、上記受電端に流入する電流に対する上記補償キ
ャパシタの放電電流の比率を増大させるようにしたもの
である。

【０００８】また、この発明に係る電源電圧変動補償装
置は、交流直流変換器と平滑キャパシタとの間に直流リ
アクトルを挿入することにより、補償キャパシタの放電
時に、交流電源の受電端に流入する電流に対する上記補
償キャパシタの放電電流の比率を増大させるようにした
ものである。

【０００９】また、この発明に係る電源電圧変動補償装
置は、その充電手段を、ダイオードの両極間に接続され
た充電抵抗で構成したものである。

【００１０】この発明に係る電源電圧変動補償装置の適
用方法は、交流電源の受電端に接続され交流を直流に変
換する交流直流変換器、およびこの交流直流変換器の直
流側に接続された平滑キャパシタを備え、上記平滑キャ
パシタから直流負荷に直流電力を供給する既設の電力変
換装置において、ダイオードと補償キャパシタとの直列
接続体、および上記補償キャパシタを充電する充電手段
からなる電源電圧変動補償装置の上記補償キャパシタを
上記ダイオードを介して上記電力変換装置の平滑キャパ
シタに並列に接続し、上記直流負荷の増大変動時に上記
補償キャパシタから上記ダイオードを介して上記直流負
荷に放電させることにより、上記直流負荷の負荷変動に
より生じる上記受電端の電圧変動を抑制するものであ
る。

【００１１】また、この発明に係る電源電圧変動補償装
置の適用方法は、交流電源の受電端に接続され交流を直
流に変換する交流直流変換器、この交流直流変換器の直
流側に接続された平滑キャパシタ、および上記平滑キャ
パシタに接続され直流を交流に変換し交流負荷に交流電
力を供給する直流交流変換器を備えた既設の電力変換装
置において、ダイオードと補償キャパシタとの直列接続
体、および上記補償キャパシタを充電する充電手段から
なる電源電圧変動補償装置の上記補償キャパシタを上記
ダイオードを介して上記電力変換装置の平滑キャパシタ
に並列に接続し、上記交流負荷の増大変動時に上記補償
キャパシタから上記ダイオードおよび直流交流変換器を
介して上記交流負荷に放電させることにより、上記交流
負荷の負荷変動により生じる上記受電端の電圧変動を抑
制するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１における電源電圧変動補償装置を示す回路
構成図である。図において、交流電源１、受電端３、電
源インピーダンス４は従来図のものと全く同一である。
１０は受電端３に接続され交流電源１からの交流を直流
に変換する交流直流変換器としての整流器、１１は整流
器１０の直流側に接続された平滑キャパシタ、１２は平
滑キャパシタ１１からの直流を交流に変換して交流装置
負荷１３に供給する直流交流変換器としてのインバータ
である。整流器１０、平滑キャパシタ１１、インバータ
１２および交流装置負荷１３を含む全体が、従来図の交
流負荷２に相当する。このため、交流負荷２と区別する
意味で、１３は交流装置負荷と称するものとする。１４
はこの発明になる補償装置で、ダイオード１６を介して
平滑キャパシタ１１と並列に接続された補償キャパシタ
１５、およびこの補償キャパシタ１５を充電する充電手
段１７を備えている。なお、補償キャパシタ１５には、
大容量のものが調達しやすい電気二重層キャパシタが適
している。

【００１３】次に動作について説明する。具体的な電圧
変動抑制効果については図３以降での説明に譲り、ここ
では、定性的な動作について説明する。交流装置負荷１
３の変動負荷パターンとして、例えば、比較的軽負荷が
Ｔ１秒続いた後比較的重負荷がＴ２（Ｔ２≪Ｔ１）秒生
じるパターンを想定する。そして、上記軽負荷時には平
滑キャパシタ１１の電圧は一定に保たれているものとす
る。平滑キャパシタ１１の上記一定電圧とほぼ等しい電
圧まで補償キャパシタ１５を充電手段１７により充電し
ておく。この状態で交流装置負荷１３の負荷パターンが
スタートすると、その軽負荷時には平滑キャパシタ１１
は上記一定電圧に保たれており、補償キャパシタ１５は
ダイオード１６の順方向電圧降下分の存在で、放電はし
ない。重負荷に入ると、平滑キャパシタ１１は一定電圧
を保ち得ず、電圧が降下する。その結果、ダイオード１
６が導通し、補償キャパシタ１５が放電し、その放電電
流はインバータ１２を介して交流装置負荷１３に流入す
る。

【００１４】従って、交流装置負荷１３の重負荷時、補
償装置１４がなければその負荷電流のすべてが交流電源
１から流入するのに対し、補償装置１４が存在すると、
その補償キャパシタ１５から放電される電流分だけ交流
電源１から流入する電流が減少するので、その流入電流
によって生じる電源インピーダンス４での電圧降下分が
減少し、結果として受電端３での電圧変動が抑制される
わけである。なお、補償キャパシタ１５から交流装置負
荷１３に放電される電流値は、理論的には補償キャパシ
タ１５の静電容量を大きくするほど大きくなり、電圧変
動もその分低減するが、この方法は必ずしも経済的とは
言えない。

【００１５】即ち、補償キャパシタ１５からの放電電流
は、その静電容量が同じでも、負荷に対して補償装置１
４と並列に接続される整流器１０を含む回路のインピー
ダンスによっても左右され、同インピーダンスが大きく
なるとその分、補償キャパシタ１５からの放電電流が増
大し交流電源１からの流入電流は減少する。図２は、上
記インピーダンスを増やすため、特別に交流リアクトル
１８を挿入したものである。

【００１６】以上のように、この発明による電源電圧変
動補償装置は、ダイオードを介して補償キャパシタを平
滑キャパシタに接続するという極めて簡単な構成で、負
荷変動に伴う受電端での交流電圧変動を効果的に抑制す
ることが出来る。また、動作はすべて、主回路構成に基
づくいわば受動的な動作であり、従来のアクティブフィ
ルタのような能動的動作でなく、特別の制御手段は必要
でない。また、補償キャパシタ１５の充電は、専用の充
電手段１７からなされ、ダイオード１６の存在により交
流電源１から補償キャパシタ１５への充電動作は阻止さ
れる。従って、仮に平滑キャパシタ１１に直接補償キャ
パシタ１５を接続してキャパシタ容量の増大させる方法
を採用した場合は、その充電電流の増大で整流器１０の
定格を強化する必要があるが、この発明の場合は、その
必要がない。以上のように、この発明では、整流器１０
の容量を変えることなく適用できるので、既設装置の電
圧変動改善対策に適していると言える。更に、図２に示
したように、適当な容量の交流リアクトル１８を挿入す
ることにより、補償キャパシタ１５の容量が同じでも電
圧変動抑制効果を増大させることが出来る。

【００１７】なお、図２では、電圧変動抑制効果増大策
としてのリアクトルを、整流器１０の交流側に挿入した
が、整流器１０の直流側、具体的には、図１で整流器１
０の直流端とダイオード１６の接続点との間に、直流リ
アクトルとして挿入してもよい。直流リアクトルは、電
流変化の大きい負荷変動に対してはインピーダンス成分
として有効に機能し、負荷変動がない状態では微少の抵
抗分電圧降下のみとなり電圧効率がよいという利点があ
る。勿論、交流リアクトルと直流リアクトルの両者を設
けてもよい。

【００１８】実施の形態２．先の実施の形態１では、本
願の発明の構成とその定性的な動作について説明した
が、具体的定量的な動作をこの発明の実施の形態２とし
て以下に説明する。即ち、ここでは、具体的な回路構成
を対象に、シミュレーションを行い各電圧電流を演算
し、結論としての電圧変動抑制効果を求めた。図３は、
例えば、搬送機をシミュレーション対象とした回路図で
ある。搬送機は、作動時のみ瞬間的に大電流を消費し、
次の作動時迄の比較的長い待機時は微少電流しか流れな
い。図中、（Ａ）で表記する数字Ａは、実施の形態１の
図１、２の構成要素が対応する。即ち、（１）は、３
相、４００Ｖ、５０Ｈｚ（相電圧波高値３２７Ｖ）の交
流電源、また、受電端（３）は、４００Ｖ／２００Ｖト
ランスＴｒの１次側（電圧ＶＴ１）に設定している。更
に、０．０００８４８Ωの交流リアクトル（１８）を挿
入している。また、補償キャパシタ（１５）としては、
静電容量ＣＭ＝６．１３６Ｆ、内部抵抗ＲＭ＝０．２０
５４Ωの電気二重層キャパシタとしている。

【００１９】なお、変動負荷は、図１では、交流装置負
荷１３が相当するが、電圧変動補償動作としてはインバ
ータ１２の直流側で設定しても全く同様であるので、こ
こではシミュレーション演算の便宜上、図３に示すよう
に、常時投入されている高負荷抵抗ＲＬ１（８Ω）と、
スイッチＳ１の閉路時に投入される低負荷抵抗ＲＬ２
（０．２６Ω）とで構成している。そして、スイッチＳ
１は開閉パターンＧ１でスイッチングされ、負荷直流電
流波形は、図４に示すように、４０ｍｓｅｃの作動時は
約８００Ａ、４〜５ｓｅｃの待機時はその３％程度の微
少値となり、上述した搬送機の負荷電流パターンを模擬
したものとなっている。

【００２０】図５は、直流サイドの各電流波形を示すも
ので、無対策時（図上段）は、作動時における、整流器
ＣＯＮＶ（１０）側から流れる電流ＩＣＮＶ（この電流
ＩＣＮＶは交流電源から流入する電流に相当する）は、
当然ながら、負荷電流ＩＬとほぼ同一値となっている。
これに対し、対策有り時（図下段）は、作動時の負荷電
流ＩＬの立ち上がりと同時に補償キャパシタ（１５）か
らの補償電流ＩＤ１が急峻に立ち上がり、これに伴い、
電流ＩＣＮＶは大きく減少し、この例ではその波高値は
無対策の場合に比較し、約１／３となっている。

【００２１】図６は、交流サイドの各電流波形を示すも
ので、無対策時（図上段）および対策有り時（図下段）
におけるトランスＴｒの１次電流、２次電流を示してい
る。図５に示す直流サイドの電流と同様、交流電源
（１）からの流入電流が約１／３程度に減少しているこ
とが判る。

【００２２】図７は、交流サイドの各電圧波形を示すも
ので、無対策時（図上段）および対策後（図下段）にお
けるトランスＴｒの１次電圧、２次電圧を示している。
交流回路で生じる電圧降下ΔＶは、一般に（１）式で表
される。 ΔＶ＝Ｉ×（Ｒ・ｃｏｓθ＋Ｘ・ｓｉｎθ） （１）式 但し、 Ｉ：負荷電流の大きさ（Ａ） θ：負荷力率角 Ｒ：電源インピーダンスの抵抗分（Ω） Ｘ：電源インピーダンスのリアクタンス分（Ω） 即ち、負荷電流の低減により電圧降下が抑制される。今
回のシミュレーション結果では、図７の波形データか
ら、受電端（３）と設定したトランスＴｒ１次側での電
圧降下は、無対策時の６．９％から対策後２．３％に抑
制されている。仮に、受電端をトランスＴｒ２次側に設
定したとすると、電圧降下は、２０％から８．９％に低
減されたことになる。

【００２３】以上のように、実際の回路定数を用いたシ
ミュレーション結果により本願発明による交流電圧変動
抑制効果が実証されたわけである。

【００２４】実施の形態３．図８は、この発明の実施の
形態３における電源電圧変動補償装置を示す回路構成図
である。以上の形態例では、補償キャパシタ１５の充電
を専用の充電手段１７で行うようにしているが、ここで
は、専用の充電手段を設けず交流電源１を利用して充電
する構成としている。即ち、図８に示すように、ダイオ
ード１６の両極間に充電抵抗１９を接続している。もっ
とも、この図８の例では、補償キャパシタ１５からの放
電電流を増大させるため、先の形態例では整流器１０の
交流側に挿入した交流リアクトルに替わって整流器１０
の直流側に直流リアクトル２０を挿入しているので、充
電抵抗１９の一端は、直流リアクトル２０を介してダイ
オード１６の負極側に接続されている。

【００２５】この実施の形態３では、交流電源１の交流
電圧を整流器１０で直流に変換しこの直流電圧で補償キ
ャパシタ１５を充電する。この場合、充電抵抗１９が挿
入されているので、その抵抗値を適当に選ぶことによ
り、整流器１０の定格容量をこの充電動作のために特別
に大きくするということがないように設定することが出
来る。先に実施の形態２で説明した負荷変動パターンで
は、重負荷の作動時間に比較して補償キャパシタ１５の
充電に利用できる軽負荷の待機時間が十分長いので、こ
のような場合は、充電抵抗１９の抵抗値を十分大きく設
定し、整流器１０からの充電電流の値を十分小さなレベ
ルに留めることが出来る。

【００２６】以上のように、この実施の形態３では、補
償キャパシタ１５を充電するための専用の充電手段１７
が不要となるので、その分、経済性が高まる。

【００２７】なお、以上の各実施の形態では、交流電源
１の交流を整流器１０で一端直流に変換し、この直流を
再びインバータ１２で交流に変換して交流装置負荷１３
に供給する場合の、当該交流装置負荷１３の負荷変動に
基づく受電端３での電圧変動を抑制する補償装置につい
て説明したが、図３のシミュレーション回路の説明部分
でも触れたとおり、インバータ１２が存在せず、整流器
１０で変換した直流電圧を直接直流負荷に供給し、この
直流負荷の負荷変動に基づく受電端３での電圧変動を抑
制する場合にも、この発明は全く同様に適用することが
出来、同等の効果を奏するものである。また、補償キャ
パシタ１５は電気二重層キャパシタを適用した場合につ
いて示したが、この発明の適用上、このタイプのものに
限られるものではない。

【００２８】更に、上述した本願発明になる電源電圧変
動補償装置は、そのままの構成で、交流電源の瞬停対策
としても利用できる。即ち、補償キャパシタが充電状態
にあれば、重負荷のタイミングにおいて、たまたま交流
電源に瞬時停電が発生しても、変動負荷へは上記補償キ
ャパシタからの放電電流が供給される。従って、補償キ
ャパシタの容量等を適当に設定することにより、交流電
源の瞬停対策としても機能するわけである。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る電源電圧
変動補償装置は、交流電源の受電端に接続され交流を直
流に変換する交流直流変換器、およびこの交流直流変換
器の直流側に接続された平滑キャパシタを備え、上記平
滑キャパシタから直流負荷に直流電力を供給する電力変
換装置において、上記直流負荷の負荷変動により生じる
上記受電端の電圧変動を抑制するものであって、上記平
滑キャパシタに並列にダイオードを介して接続された補
償キャパシタ、およびこの補償キャパシタを充電する充
電手段を備え、上記直流負荷の増大変動時に上記補償キ
ャパシタから上記ダイオードを介して上記直流負荷に放
電させるようにしたので、簡単な構成、簡便な制御機構
で、上記直流負荷の変動に伴う受電端の電圧変動を確実
に抑制することが出来る。

【００３０】また、この発明に係る電源電圧変動補償装
置は、交流電源の受電端に接続され交流を直流に変換す
る交流直流変換器、この交流直流変換器の直流側に接続
された平滑キャパシタ、および上記平滑キャパシタに接
続され直流を交流に変換し交流負荷に交流電力を供給す
る直流交流変換器を備えた電力変換装置において、上記
交流負荷の負荷変動により生じる上記受電端の電圧変動
を抑制するものであって、上記平滑キャパシタに並列に
ダイオードを介して接続された補償キャパシタ、および
この補償キャパシタを充電する充電手段を備え、上記交
流負荷の増大変動時に上記補償キャパシタから上記ダイ
オードおよび直流交流変換器を介して上記交流負荷に放
電させるようにしたので、簡単な構成、簡便な制御機構
で、上記交流負荷の変動に伴う受電端の電圧変動を確実
に抑制することが出来る。

【００３１】また、この発明に係る電源電圧変動補償装
置は、交流電源の受電端と交流直流変換器との間に交流
リアクトルを挿入することにより、補償キャパシタの放
電時に、上記受電端に流入する電流に対する上記補償キ
ャパシタの放電電流の比率を増大させるようにしたの
で、補償キャパシタの容量を増やすことなく電圧変動抑
制量を増大することが出来る。

【００３２】また、この発明に係る電源電圧変動補償装
置は、交流直流変換器と平滑キャパシタとの間に直流リ
アクトルを挿入することにより、補償キャパシタの放電
時に、交流電源の受電端に流入する電流に対する上記補
償キャパシタの放電電流の比率を増大させるようにした
ので、補償キャパシタの容量を増やすことなく電圧変動
抑制量を増大することが出来る。

【００３３】また、この発明に係る電源電圧変動補償装
置は、その充電手段を、ダイオードの両極間に接続され
た充電抵抗で構成したので、専用の充電手段が不要とな
り、経済性が高まる。

【００３４】この発明に係る電源電圧変動補償装置の適
用方法は、交流電源の受電端に接続され交流を直流に変
換する交流直流変換器、およびこの交流直流変換器の直
流側に接続された平滑キャパシタを備え、上記平滑キャ
パシタから直流負荷に直流電力を供給する既設の電力変
換装置において、ダイオードと補償キャパシタとの直列
接続体、および上記補償キャパシタを充電する充電手段
からなる電源電圧変動補償装置の上記補償キャパシタを
上記ダイオードを介して上記電力変換装置の平滑キャパ
シタに並列に接続し、上記直流負荷の増大変動時に上記
補償キャパシタから上記ダイオードを介して上記直流負
荷に放電させることにより、上記直流負荷の負荷変動に
より生じる上記受電端の電圧変動を抑制するので、既設
の設備に変更を加えることなく電圧変動抑制を実現する
ことが出来る。

【００３５】また、この発明に係る電源電圧変動補償装
置の適用方法は、交流電源の受電端に接続され交流を直
流に変換する交流直流変換器、この交流直流変換器の直
流側に接続された平滑キャパシタ、および上記平滑キャ
パシタに接続され直流を交流に変換し交流負荷に交流電
力を供給する直流交流変換器を備えた既設の電力変換装
置において、ダイオードと補償キャパシタとの直列接続
体、および上記補償キャパシタを充電する充電手段から
なる電源電圧変動補償装置の上記補償キャパシタを上記
ダイオードを介して上記電力変換装置の平滑キャパシタ
に並列に接続し、上記交流負荷の増大変動時に上記補償
キャパシタから上記ダイオードおよび直流交流変換器を
介して上記交流負荷に放電させることにより、上記交流
負荷の負荷変動により生じる上記受電端の電圧変動を抑
制するので、既設の設備に変更を加えることなく電圧変
動抑制を実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１における電源電圧変
動補償装置を示す回路構成図である。

【図２】 図１の一部変形例を示す部分回路構成図であ
る。

【図３】 この発明の実施の形態２として説明するシミ
ュレーション回路図である。

【図４】 シミュレーション演算による、負荷装置の直
流電流波形を示す図である。

【図５】 シミュレーション演算による、直流サイドの
各電流波形を示す図である。

【図６】 シミュレーション演算による、交流サイドの
各電流波形を示す図である。

【図７】 シミュレーション演算による、交流サイドの
各電圧波形を示す図である。

【図８】 この発明の実施の形態３における電源電圧変
動補償装置を示す回路構成図である。

【図９】 従来の電源電圧変動補償装置を示す回路構成
図である。

【符号の説明】

１ 交流電源、３ 受電端、４ 電源インピーダンス、
１０ 整流器、１１ 平滑キャパシタ、１２ インバー
タ、１３ 交流装置負荷、１４ 補償装置、１５ 補償
キャパシタ、１６ ダイオード、１７ 充電手段、１８
交流リアクトル、１９ 充電抵抗、２０ 直流リアク
トル。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源の受電端に接続され交流を直流
   に変換する交流直流変換器、およびこの交流直流変換器
   の直流側に接続された平滑キャパシタを備え、上記平滑
   キャパシタから直流負荷に直流電力を供給する電力変換
   装置において、上記直流負荷の負荷変動により生じる上
   記受電端の電圧変動を抑制するものであって、 上記平滑キャパシタに並列にダイオードを介して接続さ
   れた補償キャパシタ、およびこの補償キャパシタを充電
   する充電手段を備え、上記直流負荷の増大変動時に上記
   補償キャパシタから上記ダイオードを介して上記直流負
   荷に放電させるようにしたことを特徴とする電源電圧変
   動補償装置。
2. 【請求項２】 交流電源の受電端に接続され交流を直流
   に変換する交流直流変換器、この交流直流変換器の直流
   側に接続された平滑キャパシタ、および上記平滑キャパ
   シタに接続され直流を交流に変換し交流負荷に交流電力
   を供給する直流交流変換器を備えた電力変換装置におい
   て、上記交流負荷の負荷変動により生じる上記受電端の
   電圧変動を抑制するものであって、 上記平滑キャパシタに並列にダイオードを介して接続さ
   れた補償キャパシタ、およびこの補償キャパシタを充電
   する充電手段を備え、上記交流負荷の増大変動時に上記
   補償キャパシタから上記ダイオードおよび直流交流変換
   器を介して上記交流負荷に放電させるようにしたことを
   特徴とする電源電圧変動補償装置。
3. 【請求項３】 交流電源の受電端と交流直流変換器との
   間に交流リアクトルを挿入することにより、補償キャパ
   シタの放電時に、上記受電端に流入する電流に対する上
   記補償キャパシタの放電電流の比率を増大させるように
   したことを特徴とする請求項１または２に記載の電源電
   圧変動補償装置。
4. 【請求項４】 交流直流変換器と平滑キャパシタとの間
   に直流リアクトルを挿入することにより、補償キャパシ
   タの放電時に、交流電源の受電端に流入する電流に対す
   る上記補償キャパシタの放電電流の比率を増大させるよ
   うにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の電
   源電圧変動補償装置。
5. 【請求項５】 充電手段を、ダイオードの両極間に接続
   された充電抵抗で構成したことを特徴とする請求項１な
   いし４のいずれかに記載の電源電圧変動補償装置。
6. 【請求項６】 交流電源の受電端に接続され交流を直流
   に変換する交流直流変換器、およびこの交流直流変換器
   の直流側に接続された平滑キャパシタを備え、上記平滑
   キャパシタから直流負荷に直流電力を供給する既設の電
   力変換装置において、 ダイオードと補償キャパシタとの直列接続体、および上
   記補償キャパシタを充電する充電手段からなる電源電圧
   変動補償装置の上記補償キャパシタを上記ダイオードを
   介して上記電力変換装置の平滑キャパシタに並列に接続
   し、上記直流負荷の増大変動時に上記補償キャパシタか
   ら上記ダイオードを介して上記直流負荷に放電させるこ
   とにより、上記直流負荷の負荷変動により生じる上記受
   電端の電圧変動を抑制するようにしたことを特徴とする
   電源電圧変動補償装置の適用方法。
7. 【請求項７】 交流電源の受電端に接続され交流を直流
   に変換する交流直流変換器、この交流直流変換器の直流
   側に接続された平滑キャパシタ、および上記平滑キャパ
   シタに接続され直流を交流に変換し交流負荷に交流電力
   を供給する直流交流変換器を備えた既設の電力変換装置
   において、 ダイオードと補償キャパシタとの直列接続体、および上
   記補償キャパシタを充電する充電手段からなる電源電圧
   変動補償装置の上記補償キャパシタを上記ダイオードを
   介して上記電力変換装置の平滑キャパシタに並列に接続
   し、上記交流負荷の増大変動時に上記補償キャパシタか
   ら上記ダイオードおよび直流交流変換器を介して上記交
   流負荷に放電させることにより、上記交流負荷の負荷変
   動により生じる上記受電端の電圧変動を抑制するように
   したことを特徴とする電源電圧変動補償装置の適用方
   法。