JP2005510198A - 三相電源並列フィードフォワード補償型力率補正回路 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (5)
- 三相メイン整流回路(I)と補助的な補償回路(II)とを含み、
三相メイン整流回路(I)は、通常の容量フィルタリングブリッジ型整流器であり、
ピーク電圧及び電力に対し、フィルタ容量の正規化数値は、0.5未満であり、0.2未満の方がさらに好ましい、
フィードフォワード式補償回路(II)は、メイン整流回路(I)と並列接続され、単一の昇圧回路を含み、
回路は、相同士間の電流の割り当てのみを変化させ、該当補償フィードフォワード式補償回路(II)は、パーツとして個別生産することができる、ことを特徴とする三相電源並列フィードフォワード補償型力率補正回路。 - メイン整流回路(I)が、三相ブリッジとフィルタキャパシタとを含み、
フィードフォワード式補償回路(II)が、バイディレクショナルスイッチと、整流回路と、昇圧コンバータと、出力電流サンプリング部と、制御回路とを含み、
フィードフォワード式補償回路(II)は、1つの完全な周期において12のステップで動作し、
フィードフォワード式補償回路(II)は、対応する位相区間において制御回路によって、バイディレクショナルスイッチが同一極性にある電圧の絶対値の大きい方の相をそれぞれ遮断するように順に制御し、
電圧の絶対値の小さい相と異極性の相は、整流回路によって直流を出力し、昇圧コンバータを介して電流波形を制御し、昇圧して元の三相ブリッジ整流後の出力端子に出力することを特徴とする請求項1に記載の三相電源並列フィードフォワード補償型力率補正回路。 - 三相電源はメイン整流回路(I)にある三相ブリッジの入力端子と接続され、
三相ブリッジの出力端子はフィルタキャパシタと接続され、
フィードフォワード式補償回路(II)におけるバイディレクショナルスイッチの入力端子は、メイン整流回路(I)における三相電源と接続され、
バイディレクショナルスイッチの出力端子は、整流回路の入力端子と接続され、
整流回路の出力端子は、昇圧コンバータと接続され、
制御回路は、それぞれ三相電源、出力電流サンプリング部の一端子、バイディレクショナルスイッチ、昇圧コンバータと接続され、
出力電流サンプリング部の他の端子は、出力端子に接続され、
フィードフォワード式補償回路(II)は、1つの完全な周期において12のステップに分けて処理を行い、
制御回路は、メイン整流回路(I)の各オンでない相電源のゼロクロス前後の±π/6位相区間に対し、バイディレクショナルスイッチを、a−b間でC相を遮断するように、b−c間でA相を遮断するように、c−d間でB相を遮断するように、d−e間でC相を遮断するように、e−f間でA相を遮断するように、f−g間でB相を遮断するように、g−h間でC相を遮断するように、繰り返してそれぞれ動作させ、すなわち、フィードフォワード式補償回路(II)は、三相電源のA相におけるa−b間とB相が、C相におけるb−c間とB相が、C相におけるc−d間とA相が、B相におけるd−e間とA相が、B相におけるe−f間とC相が、A相におけるf−g間とC相が、A相におけるg−h間とB相が、フィードフォワード式補償回路(II)のブリッジ型整流回路を介して直流電圧をそれぞれ供給するように、対応する位相区間に同一極性にある電圧の絶対値の大きい方の相をオフして、昇圧コンバータによって電流波形を制御し元の三相ブリッジ型整流回路(I)の出力端子に出力することを特徴とする請求項2に記載の三相電源並列フィードフォワード補償型力率補正回路。 - フィードフォワード式補償回路(II)におけるバイディレクショナルスイッチが、二方向性サイリスタ或いはGTO、IGBT組み合わせ二方向性電子開閉装置であり、
整流回路が、整流ブリッジであり、
昇圧コンバータが、昇圧インダクタと、高周波数整流ダイオードと、スイッチとして機能するスイッチングトランジスタと、出力電流サンプリング部と、制御回路とを含み、
三相電源におけるAとBとCの三相は、メイン整流回路(I)における三相ブリッジ入力端子と接続され、
三相ブリッジの正負出力端子は、フィルタキャパシタと並列接続した後、出力端子に接続し、
フィードフォワード式補償回路(II)における3つの二方向性サイリスタの3つの入力端子は、AとBとCとの三相電源とそれぞれ接続され、
3つの二方向性サイリスタの3つの出力端子は、フィードフォワード式補償回路の整流ブリッジの3つの入力端子とそれぞれ接続され、
整流ブリッジの正負出力端子は、2つの昇圧インダクタとそれぞれ接続され、
2つの昇圧インダクタの出力端子は、一のダイオードの正極と他のダイオードの負極とそれぞれ接続され、一のダイオードの負極は出力の正極と接続され、他のダイオードの正極は出力の負極と接続されると同時に、2つの昇圧インダクタの出力端子は、昇圧スイッチとして機能するスイッチングトランジスタのコレクタ及びエミッタと接続され、
フィードフォワード式補償回路(II)における制御回路は、トリガ回路と、3つの位相検出端子と、3つのバイディレクショナルスイッチ制御端子と、出力電流検出端子とを含み、
トリガ回路は、スイッチングトランジスタのゲートに接続され、
3つの位相検出端子は、三相電源11のAとBとCとの三相電源とそれぞれ接続され、
3つのバイディレクショナルスイッチ制御端子は、3つの二方向性サイリスタの3つの制御端子と接続され、
電流検出端子は、出力電流サンプリング部の一端子と接続され、
出力電流サンプリング部の他の端子は、出力端子の正極に接続され、
制御回路は、出力電流サンプリング部を介して出力電流の振幅を得、それによって、昇圧コンバータの出力電流の振幅を決定し、そして、フィードフォワード式補償回路(II)における制御回路は、三相電源から位相信号を得て、a−b間でC相を遮断するように一の二方向性サイリスタをオフし、A相とB相は、ブリッジ型整流回路によって、直流電圧を昇圧コンバータに出力し、b−c間でA相を遮断するように他の二方向性サイリスタをオフし、C相とB相は、ブリッジ型整流回路によって、直流電圧を昇圧コンバータに出力し、c−d間でB相を遮断するように第3の二方向性サイリスタをオフし、C相とA相は、ブリッジ型整流回路によって、直流電圧を昇圧コンバータに出力し、l−m間でB相を遮断するように一の二方向性サイリスタをオフし、A相とC相は、ブリッジ型整流回路によって、直流電圧を昇圧コンバータに出力し、このように繰り返して、すなわち、フィードフォワード式補償回路(II)は、対応する位相区間で同一極性にある電圧絶対値の大きい方の相を順に遮断して、残った他の二相に対しブリッジ型整流回路によって整流を行い、昇圧コンバータが適した強制電流波形を出力されることを特徴とする請求項3に記載の三相電源並列フィードフォワード補償型力率補正回路。 - フィードフォワード式補償回路(II)におけるバイディレクショナルスイッチが、二方向性サイリスタであり、整流回路が、整流ブリッジであり、昇圧コンバータが、逆励型昇圧コンバータであり、
昇圧コンバータが、IGBTスイッチングトランジスタと、トランスと、ダイオードと、出力電流サンプリング部と、制御回路とを含み、
三相電源のAとBとCの三相は、メイン整流回路(I)における三相ブリッジの入力端子とそれぞれ接続され、
三相ブリッジの正負出力端子は、フィルタキャパシタと並列接続した後出力端子に接続され、
フィードフォワード式補償回路(II)における3つの二方向性サイリスタの3つの入力端子は、AとBとCとの三相電源とそれぞれ接続され、
3つの二方向性サイリスタの3つの出力端子は、フィードフォワード式補償回路の整流ブリッジの3つの入力端子とそれぞれ接続され、
整流ブリッジの出力正極は、トランスの一次コイルの一端子と接続され、
トランス一次コイルの他の端子は、昇圧スイッチとして機能するスイッチングトランジスタのコレクタと接続され、さらに、エミッタを介して整流ブリッジの出力負極と接続され、
ダイオードの負極は、出力端子の正極に接続され、ダイオードの正極は、トランスの二次コイルの一端子と接続され、トランスの二次コイルの他の端子は、出力端子の負極に接続され、
制御回路が、トリガ回路と、3つの位相検出端子と、3つのバイディレクショナルスイッチ制御端子と、出力電流検出端子とを含み、
トリガ回路は、スイッチングトランジスタのゲートに接続され、
3つの位相検出端子は、三相電源のAとBとCとの三相電源とそれぞれ接続され、
3つのバイディレクショナルスイッチ制御端子は、3つの二方向性サイリスタの3つの制御端子とそれぞれ接続され、
電流検出端子は、出力電流サンプリング部の一端子と接続され、出力電流サンプリング部の他の端子は、出力端子の正極と接続され、
制御回路は、出力電流サンプリング部を介して出力電流の振幅を得、それによって、昇圧コンバータの出力電流の振幅を決定する、ことを特徴とする請求項3に記載の三相電源並列フィードフォワード補償型力率補正回路。
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