JP2006081259A - Rectifying circuit - Google Patents

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Hiroyuki Otake
宏之 大嶽
Atsushi Sumiya
敦之 角谷
Koichi Kimura
幸市 木村
Kiyotaka Kadofuji
清隆 角藤
Kenichi Aiba
謙一 相場
Hidehiko Sugimoto
英彦 杉本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rectifying circuit that can further reduce harmonics, can catch up a delay of a transient build-up current, and can obtain ideal DC power less in the distortion of an input current. <P>SOLUTION: The rectifying circuit comprises: a first three-phase full-wave rectifier 1 to which three-phase AC power is inputted; a transformer 3 to which the three-phase AC power is inputted and which transforms the three-phase AC power and outputs it; and a three-phase full-wave rectifier 2 to which an output of the transformer 3 is inputted. The rectifying circuit obtains DC power that is obtained by synthesizing outputs of the first three-phase full-wave rectifier 1 and the second three-phase full-wave rectifier 2. The transformer 3 is a non-insulated transformer. The rectifying circuit makes each phase of the three-phase AC power advance in a range of approximate 40° to approximate 80°, and outputs a phase voltage of the three-phase AC power in a range of approximate 85V to approximate 95V. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、3相交流電力を整流して直流電力を得る整流回路に係り、特に、高調波の低減と小型軽量化を図った整流回路に関するものである。   The present invention relates to a rectifier circuit that rectifies three-phase AC power to obtain DC power, and more particularly, to a rectifier circuit that reduces harmonics and is reduced in size and weight.

従来、3相交流電力を直流電力に変換する整流回路では、6つの整流素子をブリッジ構成とした3相全波整流器を採用しているものが多い。
このような3相全波整流器では、60°(交流電源の1周期を360°とする。)ごとに順次通電する整流素子が切り替わり、直流電圧が出力されるが、この方法で整流される直流電圧には電源周波数fの6倍の周期6fを持つ振幅の大きな電圧リップルが含まれることから、これが交流電源側にも高調波となって様々な障害を引き起こしている。
そこで、この高調波を低減させるための種々な対策が提案されている。
Conventionally, many rectifier circuits that convert three-phase AC power into DC power employ a three-phase full-wave rectifier having six rectifying elements in a bridge configuration.
In such a three-phase full-wave rectifier, the rectifying element that is energized sequentially is switched every 60 ° (one cycle of the AC power supply is 360 °), and a DC voltage is output. Since the voltage includes a voltage ripple with a large amplitude having a period 6f which is six times the power supply frequency f, this also becomes a harmonic on the AC power supply side and causes various troubles.
Therefore, various countermeasures for reducing this harmonic have been proposed.

このような対策の一つとして、例えば、2つの3相全波整流器を用い、各3相全波整流器に入力する3相交流電力の位相をずらすことにより、高調波の低減を図る手法がある。
例えば、特開平9−135570号公報(特許文献1)には、図12に示すように、デルタ結線の単一の1次巻線と、デルタ結線及びスター結線の2つの2次巻線を有する3相トランスと、2つの3相全波整流回路とを備えた多重整流回路が開示されている。
この多重整流回路では、3相交流電源に、トランスの1次巻線のデルタ結線端子を接続するとともに、2次巻線のデルタ結線端子及びスター結線をそれぞれの3相全波整流端子の交流側端子に接続する。この回路によれば、3相全波整流回路の入力電圧の対応する各相は、互いに、30°の位相差をもつことになるので、3相全波整流回路の直流出力は、いずれも交流電源の周波数fの6倍の周波数を持ち、相互に同一の振幅を持ち、且つ、相互に30°の位相差をもつ電圧リップルを含んでいることとなる。
これにより、3相全波整流回路の出力を重ね合わせると、整流回路の直流出力電圧のリップルが相互に逆位相で重畳されて相殺し、12倍の周波数12fの小振動の電圧リップルになり、高調波の低減を図ることが可能となる。
また、上記特許文献1には、図13に示すように、上述の多重整流回路において、トランスの数を減少させることにより、同様の効果を得ながら、低コスト、小型化を図った回路が開示されている。
As one of such countermeasures, for example, there is a technique for reducing harmonics by using two three-phase full-wave rectifiers and shifting the phase of the three-phase AC power input to each three-phase full-wave rectifier. .
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-135570 (Patent Document 1) has a single primary winding of delta connection and two secondary windings of delta connection and star connection as shown in FIG. A multiple rectifier circuit including a three-phase transformer and two three-phase full-wave rectifier circuits is disclosed.
In this multiple rectifier circuit, the delta connection terminal of the primary winding of the transformer is connected to the three-phase AC power source, and the delta connection terminal and star connection of the secondary winding are connected to the AC side of the respective three-phase full-wave rectification terminals. Connect to the terminal. According to this circuit, the corresponding phases of the input voltage of the three-phase full-wave rectifier circuit have a phase difference of 30 ° from each other. Voltage ripples having a frequency six times the frequency f of the power supply, the same amplitude with each other, and a phase difference of 30 ° from each other are included.
As a result, when the outputs of the three-phase full-wave rectifier circuit are overlapped, the ripples of the DC output voltage of the rectifier circuit are superposed in opposite phases to cancel each other, resulting in a small vibration voltage ripple of 12 times the frequency 12f. It becomes possible to reduce harmonics.
Further, as shown in FIG. 13, the above-mentioned Patent Document 1 discloses a circuit that achieves the same effect while reducing the number of transformers in the above-described multiple rectifier circuit, while reducing the cost and size. Has been.

また、特開2002−10646号公報(特許文献2)には、上記絶縁トランスに代わって、非絶縁の単巻トランスを用いることにより、少ないトランスの容量で高調波を低減させる技術が開示されている。
特開平9−135570号公報(第2−4頁、第1−4図) 特開2002−10646号公報(第4−5頁、第10−14図)
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-10646 (Patent Document 2) discloses a technique for reducing harmonics with a small transformer capacity by using a non-insulated single-winding transformer instead of the insulating transformer. Yes.
JP-A-9-135570 (page 2-4, Fig. 1-4) JP 2002-10646 A (page 4-5, FIG. 10-14)

しかしながら、上述したような特許文献1及び特許文献2に開示されている整流回路では、系統のインピーダンスやコンバータの直流リアクトルを考慮せずに、トランスの入出力電圧比や入出力電圧の位相差を決定しているため、電流の立ち上がりに遅れなどが生じるという問題があった。   However, in the rectifier circuits disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, the transformer input / output voltage ratio and the input / output voltage phase difference are set without considering the impedance of the system and the DC reactor of the converter. Therefore, there is a problem that a delay occurs in the rise of the current.

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、高調波の更なる低減を図るとともに、電流の立ち上がりの遅れを解消させ、交流側入力電流の歪みの少ない理想的な直流電力を得ることができる整流回路を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and further reduces harmonics and eliminates the delay in rising of the current, thereby obtaining ideal DC power with less distortion of the AC side input current. An object of the present invention is to provide a rectifier circuit that can be used.

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、3相交流電力が入力される第1の3相全波整流器と、前記3相交流電力が入力され、前記3相交流電力を変圧して出力する非絶縁変圧器と、前記非絶縁変圧器の出力が入力される第2の3相全波整流器とを備え、前記第1の3相全波整流器及び前記第2の3相全波整流器の出力を合成した直流電力を得る整流回路であって、前記非絶縁変圧器は、前記3相交流電力の各相の位相を約40°乃至約80°の範囲で進ませるとともに、前記3相交流電力の相電圧を約85V乃至約95Vの範囲で出力する整流回路を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
The present invention includes a first three-phase full-wave rectifier that receives three-phase AC power, a non-insulating transformer that receives the three-phase AC power, transforms and outputs the three-phase AC power, And a second three-phase full-wave rectifier to which the output of the isolation transformer is input, and rectification for obtaining DC power by combining the outputs of the first three-phase full-wave rectifier and the second three-phase full-wave rectifier The non-insulated transformer advances the phase of each phase of the three-phase AC power in a range of about 40 ° to about 80 °, and the phase voltage of the three-phase AC power is about 85V to about Provided is a rectifier circuit that outputs in the range of 95V.

本発明によれば、交流電源からの3相交流電力は、第1の3相全波整流器に、直接的に入力されるとともに、非絶縁変換器に入力される。第1の3相全波整流器は、入力された3相交流電力を整流して出力する。非絶縁変換器は、入力された3相交流電力の各相の位相を約40°乃至約80°の範囲で進ませるとともに、3相交流電力の相電圧を約85V乃至約95Vの範囲に変圧して出力する。非絶縁変換器から出力された3相交流電力は、第2の3相全波整流器により、整流されて出力される。
この場合において、上記非絶縁変換器による入出力電圧の電圧比及び位相差は、高調波の低減に加えて、漏れインダクタンスなどに起因する電流の立ち上がりの遅れを解消させることも考慮し設定されているので、第1及び第2の3相全波整流器の出力電力を合成することによって、互いの出力電力に含まれているリップルが相殺された高調波成分の少ない直流電力が得られるとともに、電流の立ち上がりの遅れを解消することで、交流側入力電流の歪みの少ない理想的な直流電力を得ることが可能となる。
According to the present invention, the three-phase AC power from the AC power source is directly input to the first three-phase full-wave rectifier and also input to the non-insulating converter. The first three-phase full-wave rectifier rectifies and outputs the input three-phase AC power. The non-insulating converter advances the phase of each phase of the input three-phase AC power in the range of about 40 ° to about 80 ° and transforms the phase voltage of the three-phase AC power to the range of about 85V to about 95V. And output. The three-phase AC power output from the non-insulating converter is rectified and output by the second three-phase full-wave rectifier.
In this case, the voltage ratio and the phase difference of the input / output voltage by the non-insulated converter are set in consideration of eliminating the delay in the rise of the current due to the leakage inductance in addition to the reduction of harmonics. Therefore, by combining the output power of the first and second three-phase full-wave rectifiers, it is possible to obtain direct-current power with less harmonic components in which ripples included in each other's output power are offset, and current It is possible to obtain ideal DC power with less distortion of the AC-side input current by eliminating the delay of the rise of.

上記非絶縁変換器は、前記3相交流電力の各相の位相を約52°乃至約72°の範囲で進ませるとともに、3相交流電力の相電圧を約85V乃至約93Vの範囲に変圧して出力するのが好ましい。
このように、変圧器を構成することにより、トランスの大型化を回避しながら、交流側入力電流の歪みを更に低減させることが可能となる。
上記非絶縁変換器は、前記3相交流電力の各相の位相を約59°乃至約61°の範囲で進ませるとともに、3相交流電力の相電圧を約88V乃至約91Vの範囲に変圧して出力するのがより好ましい。
このように、変圧器を構成することにより、トランスの大型化を回避しながら、交流側入力電流の歪みを大幅に低減させた理想的な直流電力を得ることが可能となる。
The non-insulated converter advances the phase of each phase of the three-phase AC power in a range of about 52 ° to about 72 ° and transforms the phase voltage of the three-phase AC power to a range of about 85V to about 93V. Output is preferable.
In this way, by configuring the transformer, it is possible to further reduce the distortion of the AC side input current while avoiding an increase in size of the transformer.
The non-insulating converter advances the phase of each phase of the three-phase AC power in a range of about 59 ° to about 61 °, and transforms the phase voltage of the three-phase AC power to a range of about 88V to about 91V. Output is more preferable.
Thus, by configuring the transformer, it is possible to obtain ideal DC power in which distortion of the AC side input current is greatly reduced while avoiding an increase in size of the transformer.

本発明は、3相交流電力が入力される第1の3相全波整流器と、前記3相交流電力が入力され、前記3相交流電力を変圧して出力する絶縁変圧器と、前記絶縁変圧器の出力が入力される第2の3相全波整流器とを備え、前記第1の3相全波整流器及び前記第2の3相全波整流器の出力を合成した直流電力を得る整流回路であって、前記絶縁変圧器は、前記3相交流電力の各相の位相を約10°乃至約50°の範囲で進ませるとともに、前記3相交流電力の相電圧を約115V乃至約130Vの範囲で出力する整流回路を提供する。   The present invention includes a first three-phase full-wave rectifier to which three-phase AC power is input, an insulation transformer that receives the three-phase AC power, transforms and outputs the three-phase AC power, and the insulation transformer And a second three-phase full-wave rectifier to which the output of the detector is input, and a rectifier circuit for obtaining DC power obtained by synthesizing the outputs of the first three-phase full-wave rectifier and the second three-phase full-wave rectifier The isolation transformer advances a phase of each phase of the three-phase AC power in a range of about 10 ° to about 50 °, and a phase voltage of the three-phase AC power in a range of about 115V to about 130V. A rectifier circuit that outputs the signal is provided.

本発明によれば、交流電源からの3相交流電力は、第1の3相全波整流器に、直接的に入力されるとともに、絶縁変換器に入力される。第1の3相全波整流器は、入力された3相交流電力を整流して出力する。絶縁変換器は、入力された3相交流電力の各相の位相を約10°乃至約50°の範囲で進ませるとともに、3相交流電力の相電圧を約115V乃至約130Vの範囲に変圧して出力する。絶縁変換器から出力された3相交流電力は、第2の3相全波整流器により、整流されて出力される。
この場合において、上記絶縁変換器による入出力電圧の電圧比及び位相差は、高調波の低減に加えて、漏れインダクタンスなどに起因する電流の立ち上がりの遅れを解消させることも考慮して設定されているので、第1及び第2の3相全波整流器の出力電力を合成することによって、互いの出力電力に含まれているリップルが相殺された高調波成分の少ない直流電力が得られるとともに、電流の立ち上がりの遅れを解消することで入力電流の歪の少ない理想的な直流電力を得ることが可能となる。
According to the present invention, the three-phase AC power from the AC power source is directly input to the first three-phase full-wave rectifier and also input to the isolation converter. The first three-phase full-wave rectifier rectifies and outputs the input three-phase AC power. The isolation converter advances the phase of each phase of the input three-phase AC power in a range of about 10 ° to about 50 °, and transforms the phase voltage of the three-phase AC power to a range of about 115V to about 130V. Output. The three-phase AC power output from the isolation converter is rectified and output by the second three-phase full-wave rectifier.
In this case, the voltage ratio and the phase difference between the input and output voltages by the isolation converter are set in consideration of eliminating the delay in the rise of current due to leakage inductance in addition to the reduction of harmonics. Therefore, by combining the output power of the first and second three-phase full-wave rectifiers, it is possible to obtain direct-current power with less harmonic components in which ripples included in each other's output power are offset, and current It is possible to obtain an ideal DC power with less distortion of the input current by eliminating the delay of the rise of.

上記絶縁変換器は、前記3相交流電力の各相の位相を約20°乃至約40°の範囲で進ませるとともに、3相交流電力の相電圧を約118V乃至約128Vの範囲に変圧して出力するのが好ましい。
このように、変圧器を構成することにより、トランスの大型化を回避しながら、高調波の更なる低減を図ることが可能となる。
上記絶縁変換器は、前記3相交流電力の各相の位相を約25°乃至約35°の範囲で進ませるとともに、3相交流電力の相電圧を約120V乃至約126Vの範囲に変圧して出力するのがより好ましい。
このように、変圧器を構成することにより、トランスの大型化を回避しながら、交流側入力電流の歪みを大幅に低減させた理想的な直流電力を得ることが可能となる。
The isolation converter advances the phase of each phase of the three-phase AC power in a range of about 20 ° to about 40 °, and transforms the phase voltage of the three-phase AC power to a range of about 118V to about 128V. It is preferable to output.
Thus, by configuring the transformer, it is possible to further reduce harmonics while avoiding an increase in size of the transformer.
The isolation converter advances the phase of each phase of the three-phase AC power in a range of about 25 ° to about 35 °, and transforms the phase voltage of the three-phase AC power to a range of about 120V to about 126V. It is more preferable to output.
Thus, by configuring the transformer, it is possible to obtain ideal DC power in which distortion of the AC side input current is greatly reduced while avoiding an increase in size of the transformer.

また、本発明の整流回路は、空気調和機などに好適なものであり、この整流回路を採用することにより、質の良い直流電力を得ることができるとともに、装置全体の小型化を図ることが可能となる。   Further, the rectifier circuit of the present invention is suitable for an air conditioner or the like, and by adopting this rectifier circuit, it is possible to obtain high-quality DC power and to reduce the size of the entire apparatus. It becomes possible.

本発明の整流回路によれば、高調波の更なる低減を図るとともに、電流の立ち上がりの遅れを解消した入力電流の歪みの少ない理想的な直流電力を得ることができるという効果を奏する。   According to the rectifier circuit of the present invention, it is possible to obtain an ideal DC power with less distortion of the input current, in which the harmonics are further reduced and the delay of the rise of the current is eliminated.

以下、本発明の整流回路の実施形態について、〔第1の実施形態〕、〔第2の実施形態〕の順に図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of a rectifier circuit of the present invention will be described in the order of [first embodiment] and [second embodiment] with reference to the drawings.

〔第1の実施形態〕
図1は、本発明の第1の実施形態に係る整流回路の構成を示す単線結線図である。
図1に示すように、本実施形態に係る整流回路は、2つの3相全波整流器1、2と、変換器3とを備えて構成される12相整流回路である。
一の3相全波整流器(以下「第1の3相全波整流器」という。)1は、交流電源4と直接的に接続されている。他の3相全波整流器(以下「第2の3相全波整流器」という。)2は、変換器3を介して交流電源4と接続されている。第1及び第2の3相全波整流器1、2の出力は、直流ラインに並列に接続される。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a single-line diagram showing a configuration of a rectifier circuit according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the rectifier circuit according to the present embodiment is a 12-phase rectifier circuit including two three-phase full-wave rectifiers 1 and 2 and a converter 3.
One three-phase full-wave rectifier (hereinafter referred to as “first three-phase full-wave rectifier”) 1 is directly connected to an AC power source 4. Another three-phase full-wave rectifier (hereinafter referred to as “second three-phase full-wave rectifier”) 2 is connected to an AC power supply 4 via a converter 3. The outputs of the first and second three-phase full-wave rectifiers 1 and 2 are connected in parallel to the DC line.

このような構成からなる12相整流回路では、交流電源4から出力された3相交流電力は、第1の3相全波整流器1に直接的に入力されるとともに、変圧器3に入力される。第1の3相全波整流器1は、入力された3相交流電力を整流し、出力する。このとき、出力された直流電力には、3相交流電力の周波数fの6倍の周波数をもつリップルが含まれている。
一方、変換器3は、入力された3相交流電力(以下「1次側電力」という。)の位相を約40°乃至約80°の範囲、好ましくは、約52°乃至約72°の範囲、より好ましくは、約59°乃至約61°の範囲で進めるとともに、且つ、電圧値を約85V乃至約95Vの範囲、好ましくは、約85V乃至約93Vの範囲、より好ましくは、約88V乃至約91Vの範囲に降圧して出力する。
変圧器3から出力された3相交流電力(以下「2次側電力」という。)は、第2の3相全波整流器2に入力される。3相全波整流器2は、3相交流電力を整流し、出力する。ここで、第2の3相全波整流器2から出力された直流電力は、第1の3相全波整流器1の出力に含まれているリップルと同じ周波数のリップルが含まれているが、変圧器3の作用により、リップルの振幅及び位相は異なるものとなる。
従って、第1及び第2の3相全波整流器1及び2から出力された直流電力は、合成されることにより、そのリップルが相殺され、高調波の少ない直流電力(以下、合成後の直流電力を「合成直流電力」という。)が出力端子から図示しない他の装置へと供給される。また、交流側の入力電流も高調波の歪みが低減される。
In the 12-phase rectifier circuit having such a configuration, the three-phase AC power output from the AC power supply 4 is directly input to the first three-phase full-wave rectifier 1 and also input to the transformer 3. . The first three-phase full-wave rectifier 1 rectifies and outputs the input three-phase AC power. At this time, the output DC power includes a ripple having a frequency six times the frequency f of the three-phase AC power.
On the other hand, the converter 3 has a phase of input three-phase AC power (hereinafter referred to as “primary side power”) in the range of about 40 ° to about 80 °, preferably in the range of about 52 ° to about 72 °. More preferably, in the range of about 59 ° to about 61 ° and the voltage value is in the range of about 85V to about 95V, preferably in the range of about 85V to about 93V, more preferably from about 88V to about Step down to the range of 91V and output.
Three-phase AC power (hereinafter referred to as “secondary power”) output from the transformer 3 is input to the second three-phase full-wave rectifier 2. The three-phase full-wave rectifier 2 rectifies and outputs three-phase AC power. Here, the DC power output from the second three-phase full-wave rectifier 2 includes a ripple having the same frequency as the ripple included in the output of the first three-phase full-wave rectifier 1. Due to the action of the vessel 3, the amplitude and phase of the ripples are different.
Therefore, the DC power output from the first and second three-phase full-wave rectifiers 1 and 2 is combined to cancel the ripple, and the DC power with less harmonics (hereinafter referred to as the combined DC power). Is referred to as “combined DC power”) from the output terminal to another device (not shown). Also, harmonic distortion is reduced in the input current on the AC side.

上述したような整流回路において、本実施形態では、変圧器3に着目し、この変圧器3から出力される2次側電力の位相と電圧値が、高調波の低減に加え、漏れインダクタンスなどに起因する電流の立ち上がりの遅れを解消させるような値となるように、変圧器3を構成する。これにより、入力電流の高調波の低減効果を維持しつつ、電流の立ち上がりが好適な合成直流電力を得ることができる。   In the rectifier circuit as described above, in the present embodiment, attention is paid to the transformer 3, and the phase and voltage value of the secondary power output from the transformer 3 are reduced in harmonic inductance, leakage inductance, and the like. The transformer 3 is configured so as to have a value that eliminates the delay of the current rise caused by the current. As a result, it is possible to obtain combined DC power with a favorable current rise while maintaining the effect of reducing the harmonics of the input current.

以下、本実施形態に係る変圧器3について、図を参照して詳しく説明する。
図2に、変圧器3を非絶縁変換器により構成したときの変換器ベクトル図を、図3に、変換器3の巻線構造の一例を示す。
図2において、Oは中性点であり、この中性点Oから三角形の各頂点R1、S1、T1に伸びるベクトルは、1次側相電圧VOR1、VOS1、VOT1、つまり3相交流電源4(図1参照)からの3相交流電力の相電圧を示している。
変換器3は、この1次側相電圧VOR1、VOS1、VOT1の位相がθ進み、且つ、所定の電圧値Vに降圧された2次側相電圧VOR2、VOS2、VOT2を出力する。
Hereinafter, the transformer 3 according to the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 2 shows a converter vector diagram when the transformer 3 is constituted by a non-insulating converter, and FIG. 3 shows an example of a winding structure of the converter 3.
In FIG. 2, O is a neutral point, and vectors extending from the neutral point O to the respective vertices R1, S1, and T1 of the triangle are primary side phase voltages V OR1 , V OS1 , V OT1 , that is, three-phase alternating current. The phase voltage of the three-phase alternating current power from the power supply 4 (refer FIG. 1) is shown.
In the converter 3, the phases of the primary side phase voltages V OR1 , V OS1 , V OT1 are advanced by θ and the secondary side phase voltages V OR2 , V OS2 , V OT2 are stepped down to a predetermined voltage value V 1. Is output.

変圧器3は、例えば、図3に示すように、補助巻線付単巻変圧器で構成されており、各主巻線に対応して1組の補助巻線を設けた構造をとる。主巻線の端子R1、S1、T1は、図1に示す電源ラインR1、S1、T1にそれぞれ接続されている。
図3において、主巻線のR1−S1間に設けられたR0は、補助巻線のR0に接続される。同様に、主巻線のS1−T1間に設けられたS0、T1−R1間に設けられたT0も、対応する補助巻線のS0、T0に接続される。2次巻線のR2、S2、T2は出力端子であり、図1に示した第2の3相全波整流器2の入力端子にそれぞれ接続される。
主巻線において、R1−S1とR1−R0との巻線比は、図2に示す線間電圧VLINと二次電圧Vとの電圧比に比例している。また、補助巻線R2−R0の巻線数は、図2に示す補助巻線電圧Vに比例している。
このような結線を行った場合の2次側相電圧VOR2、VOS2、VOT2と1次側相電圧VOR1、VOS1、VOT1との位相差θと、2次側相電圧の電圧値Vは、以下に示す(1)式、(2)式により表される。
For example, as shown in FIG. 3, the transformer 3 is constituted by a single-winding transformer with an auxiliary winding, and has a structure in which one set of auxiliary winding is provided corresponding to each main winding. The terminals R1, S1, and T1 of the main winding are respectively connected to the power supply lines R1, S1, and T1 shown in FIG.
In FIG. 3, R0 provided between R1 and S1 of the main winding is connected to R0 of the auxiliary winding. Similarly, S0 provided between S1 and T1 of the main winding and T0 provided between T1 and R1 are also connected to S0 and T0 of the corresponding auxiliary winding. Secondary windings R2, S2, and T2 are output terminals, which are connected to the input terminals of the second three-phase full-wave rectifier 2 shown in FIG.
In the main winding, the winding ratio between R1-S1 and R1-R0 is proportional to the voltage ratio between the line voltage V LIN and the secondary voltage V 2 shown in FIG. Further, the winding number of the auxiliary windings R2-R0 is proportional to the auxiliary winding voltage V 3 shown in FIG.
Secondary phase voltage V OR @ 2 in the case of performing such a connection, V OS2, V OT2 and a phase difference θ between the primary-side phase voltage V OR1, V OS1, V OT1 , 2 -side phase voltage voltage the value V 1 was shown below (1) is expressed by equation (2).

Figure 2006081259
Figure 2006081259

上記(1)式及び(2)式に示すように、2次側相電圧VOR2、VOS2、VOT2は、図2に示す二次電圧V及び補助巻線電圧Vにより決定される。この二次電圧V及び補助巻線電圧Vは、変圧器3のトランスの巻線数により決定されるため、2次側相電圧VOR2、VOS2、VOT2が、高調波の低減並びに電流の立ち上がりの遅れを解消するために最適な値をとるように、変圧器3のトランスの主巻線の巻線比及び補助巻線の巻線数を調節して、変圧器3を構成する。
本実施形態では、上述した変圧器3の変圧器ベクトル図において、2次側相電圧VOR2、VOS2、VOT2と1次側相電圧VOR1、VOS1、VOT1との位相差θが約40°乃至約80°の範囲、好ましくは位相差θが約52°乃至約72°の範囲、より好ましくは、位相差θが約59°乃至約61°の範囲の値をとり、且つ、電圧値Vが約85V乃至約95V、好ましくは約85V乃至約93Vの範囲、より好ましくは、約88V乃至約91Vの範囲の値をとるように、変圧器3のトランスの主巻線及び補助巻線を構成する。
また、図3に示す結線において、二次電圧Vが約35V乃至約112Vの範囲、好ましくは、約70V乃至約100Vの範囲、より好ましくは約80V乃至約83Vの範囲の値をとるように、また、補助巻線電圧Vが約31V乃至約38Vの範囲、より好ましくは約37V乃至約38Vの範囲をとるように、変圧器3のトランスの主巻線及び補助巻線を構成する。
As shown in the above equations (1) and (2), the secondary side phase voltages V OR2 , V OS2 and V OT2 are determined by the secondary voltage V 2 and the auxiliary winding voltage V 3 shown in FIG. . The secondary voltage V 2 and the auxiliary winding voltage V 3 is because it is determined by transformer winding turns of the transformer 3, the secondary-side phase voltages V OR2, V OS2, V OT2 is harmonic reduction and The transformer 3 is configured by adjusting the turns ratio of the main winding of the transformer of the transformer 3 and the number of turns of the auxiliary winding so as to take an optimum value in order to eliminate the delay in rising of the current. .
In the present embodiment, the transformer vector diagram of a transformer 3 as described above, the secondary-side phase voltages V OR2, V OS2, V OT2 the primary side phase voltages V OR1, V OS1, the phase difference between V OT1 theta is A value in the range of about 40 ° to about 80 °, preferably the phase difference θ is in the range of about 52 ° to about 72 °, more preferably the phase difference θ is in the range of about 59 ° to about 61 °, and voltage value V 1 is about 85V to about 95V, preferably from about 85V to a range of about 93V, more preferably, to take a value in the range of from about 88V to about 91V, transformer main winding and the auxiliary transformer 3 Configure the winding.
Further, in connection shown in FIG. 3, the secondary voltage V 2 is about 35V to the range of about 112V, preferably in the range of from about 70V to about 100 V, more preferably to take a value in the range of from about 80V to about 83V , and the scope of the auxiliary winding voltage V 3 from about 31V to about 38V, more preferably to range from about 37V to about 38V, constituting the main winding and an auxiliary winding of the transformer 3 trans.

次に、図1に示した整流回路の実施例について説明する。
〔実施例1〕
本実施例においては、上記変圧器3における1次側相電圧VOR1、VOS1、VOT1と2次側相電圧VOR2、VOS2、VOT2との位相差θ及び二次側相電圧VOR2、VOS2、VOT2の電圧値Vを変化させ、交流電源4から整流回路への入力電流に含まれる歪み率について確認した。
本実施例では、図1に示した整流回路において、交流電源4の3相交流電圧の相電圧、周波数をそれぞれ200V、60Hz、電源抵抗及びインダクタンス(相)を0.19Ω、0.23mH、変圧器3の抵抗及びインダクタンスを0.33Ω、0.19mH、直流平滑インダクタンスを1.2mH、直流平滑コンデンサを4.7mF、負荷電力10.7kWとしたときの歪み率の変化を確認している。
Next, an embodiment of the rectifier circuit shown in FIG. 1 will be described.
[Example 1]
In the present embodiment, the transformer 3 in a primary-side phase voltage V OR1, V OS1, V OT1 and secondary phase voltage V OR @ 2, V OS2, the phase difference θ and the secondary-side phase voltages V and V OT2 OR2, V OS2, changing the voltage value V 1 of the V OT2, were checked for distortion rate included from the AC power source 4 to the input current to the rectifier circuit.
In this embodiment, in the rectifier circuit shown in FIG. 1, the phase voltage and frequency of the three-phase AC voltage of the AC power source 4 are 200 V and 60 Hz, the power source resistance and the inductance (phase) are 0.19 Ω and 0.23 mH, the transformer 3 The change of the distortion rate when the resistance and inductance of 0.33Ω, 0.19 mH, the DC smoothing inductance is 1.2 mH, the DC smoothing capacitor is 4.7 mF, and the load power is 10.7 kW is confirmed.

図4は、1次側相電圧VOR1、VOS1、VOT1と2次側相電圧VOR2、VOS2、VOT2との位相差θを変化させたときの交流電源4から整流回路への入力電流(図1参照)の歪み率(%)の変化を示す図である。
図5は、図4に示した曲線が得られたときの2次側相電圧VOR2、VOS2、VOT2の電圧値V、二次電圧V、及び補助巻線電圧V(図2及び図3参照)を示す図である。
図4において、横軸は1次側相電圧VOR1、VOS1、VOT1と2次側相電圧VOR2、VOS2、VOT2との位相差θ(°)、縦軸は入力電流の歪み率(%)である。図5において、横軸は1次側相電圧VOR1、VOS1、VOT1と2次側相電圧VOR2、VOS2、VOT2との位相差θ(°)、縦軸は電圧(V)である。
図4及び図5に示すように、位相差θが約40°乃至約80°の範囲、且つ、相電圧Vが約85V乃至約95Vの範囲で、歪み率が10.7%以下となり、従来のモデル(最小歪み率10.7%)に比べて、歪み率を改善させることができることが確認できた。これにより、入力電流の高調波のより少ない直流電力を得ることができる。
更に、位相差θが約52°乃至約72°の範囲では、歪み率を9%以下にすることが可能となり、また、位相差θが約59°乃至約61°の範囲では、歪み率を8%近くにまで抑えることが可能となることが確認できた。
4, from the AC power source 4 with respect to a change in the phase difference θ between the primary-side phase voltage V OR1, V OS1, V OT1 and secondary phase voltage V OR2, V OS2, V OT2 to rectifier circuit It is a figure which shows the change of the distortion rate (%) of an input current (refer FIG. 1).
FIG. 5 shows voltage values V 1 , secondary voltage V 2 , and auxiliary winding voltage V 3 of secondary side phase voltages V OR2 , V OS2 , V OT2 when the curve shown in FIG. 4 is obtained. 2 and FIG. 3).
4, the horizontal axis represents the phase difference theta (°) between the primary-side phase voltage V OR1, V OS1, V OT1 and secondary phase voltage V OR2, V OS2, V OT2 , the vertical axis represents the distortion of the input current Rate (%). 5, the horizontal axis represents the phase difference between the primary-side phase voltage V OR1, V OS1, V OT1 and secondary phase voltage V OR2, V OS2, V OT2 θ (°), the vertical axis represents voltage (V) It is.
As shown in FIG. 4 and FIG. 5, when the phase difference θ is in the range of about 40 ° to about 80 ° and the phase voltage V 1 is in the range of about 85V to about 95V, the distortion rate is 10.7% or less, It was confirmed that the distortion rate can be improved as compared with the conventional model (minimum distortion rate 10.7%). Thereby, DC power with less harmonics of the input current can be obtained.
Furthermore, when the phase difference θ is in the range of about 52 ° to about 72 °, the distortion rate can be 9% or less, and when the phase difference θ is in the range of about 59 ° to about 61 °, the distortion rate can be reduced. It was confirmed that it was possible to reduce the level to nearly 8%.

また、上述した(1)式及び(2)式並びに図2からわかるように、位相差θ及び電圧値Vは、二次電圧V及び補助巻線電圧Vにより決定される。本実施例では、図5に示すように、Vを約35V乃至約112Vの範囲、Vを約31V乃至約38Vの範囲にしたときに、二次側相電圧VOR2、VOS2、VOT2が上述の好適な範囲の値になることを確認した。
特に、Vの値が、従来モデル1のV(約31V)に対して、約10V程度高くなっていることを確認した。
このように、Vを高くすることにより、以下のような効果を得ることができる。
(A)電圧補償
変圧器3のトランスに流れる電流は、図2に示されるVTrによって決定される。
ここで、VTrは、二次電圧V及び補助巻線電圧Vを用いて、以下の(3)式のように表される。
Further, as can be seen from the above-described equations (1) and (2) and FIG. 2, the phase difference θ and the voltage value V 1 are determined by the secondary voltage V 2 and the auxiliary winding voltage V 3 . In this embodiment, as shown in FIG. 5, from about 35V to the range of about 112V to V 2, when the V 3 in the range of from about 31V to about 38V, the secondary-side phase voltages V OR @ 2, V OS2, V It was confirmed that OT2 was within the above-mentioned preferable range.
In particular, the value of V 3 is, with respect to V 3 of the conventional model 1 (about 31V), it was confirmed that it is about 10V higher.
Thus, by increasing the V 3, it is possible to obtain the following effects.
(A) Voltage Compensation The current flowing through the transformer of the transformer 3 is determined by V Tr shown in FIG.
Here, V Tr is expressed by the following equation (3) using the secondary voltage V 2 and the auxiliary winding voltage V 3 .

Figure 2006081259
Figure 2006081259

このように、Vを大きくすることにより、VTrを大きくすることが可能となる。VTrを大きくすることにより、トランスの巻線のインピーダンスによる電圧低下を補償することができる。 Thus, V Tr can be increased by increasing V 3 . By increasing V Tr , it is possible to compensate for the voltage drop due to the impedance of the transformer winding.

(B)位相補償
図2において、RからTに電流Iが流れるとき、R相、S相、T相のトランス電流I、I、Iは、以下の(4)式のように表される。
(B) Phase compensation In FIG. 2, when current I 2 flows from R 2 to T 1 , R-phase, S-phase, and T-phase transformer currents I R , I S , and IT are expressed by the following equation (4) It is expressed as follows.

Figure 2006081259
Figure 2006081259

上記(4)式から明らかなように、Vを大きくすると、S相の相電流IがR相の相電流Iよりも増加する。3相交流電力全体で考えた場合、電流のピークとなるT相電流Iに対してS相電流Iは進んでいる。ここで、S相電流IをR相電流Iよりも大きくすることにより、変圧器3のトランスに流れる電流の位相を進めることが可能となる。これにより、トランスの巻線のインピーダンスによる位相の遅れを補償することができる。 As is apparent from the above equation (4), when V 3 is increased, the S-phase phase current I S increases more than the R-phase phase current I R. When considering the entire three-phase AC power, it has advanced the S-phase current I S to T-phase current I T of the peak current. Here, the S-phase current I S to be greater than the R-phase current I R, it is possible to advance the phase of the current flowing in the transformer of the transformer 3. Thereby, the phase delay due to the impedance of the transformer winding can be compensated.

以上述べたように、本実施形態に係る整流回路によれば、変圧器3が3相交流電力の各相電圧VOR1、VOS1、VOT1の位相θを約40°乃至約80°の範囲、好ましくは約52°乃至約72°の範囲、より好ましくは、約59°乃至約61°の範囲で進ませるとともに、3相交流電力の相電圧を約85V乃至約95Vの範囲、好ましくは約85V乃至約93Vの範囲、より好ましくは、約88V乃至約91Vの範囲に変圧して出力するので、トランスの巻線のインピーダンスによる電圧低下を補償することができるとともに、トランスに流れる電流の位相を進めることができる。
これにより、高調波低減効果を維持しながら、漏れインダクタンスなどに起因する電流の立ち上がりの遅れを解消させることが可能となるので、交流側入力電流の歪みを大幅に低減させた理想的な直流電力を得ることが可能となる。
As described above, according to the rectifier circuit according to this embodiment, the transformer 3 has the phase θ of each phase voltage V OR1 , V OS1 , V OT1 of the three-phase AC power in the range of about 40 ° to about 80 °. , Preferably in the range of about 52 ° to about 72 °, more preferably in the range of about 59 ° to about 61 °, and the phase voltage of the three-phase AC power is in the range of about 85V to about 95V, preferably about Since the voltage is output after being transformed into the range of 85V to about 93V, and more preferably within the range of about 88V to about 91V, the voltage drop due to the impedance of the transformer winding can be compensated and the phase of the current flowing through the transformer can be Can proceed.
This makes it possible to eliminate the delay in the rise of the current due to leakage inductance while maintaining the harmonic reduction effect, so ideal DC power with greatly reduced distortion on the AC side input current. Can be obtained.

なお、歪み率を低下させる目的よりも、トランスの容量を小さくする目的を優先させた場合、図6に示すような特性が確認できた。
図6は、1次側相電圧VOR1、VOS1、VOT1と2次側相電圧VOR2、VOS2、VOT2との位相差θを変化させたときの変圧器3のトランスの容量を示す図である。また、この特性図において、歪み率(%)をカッコ内に記している。この図において、横軸は1次側相電圧VOR1、VOS1、VOT1と2次側相電圧VOR2、VOS2、VOT2との位相差θ(°)、縦軸は電源電力に対するトランスの電力容量の割合(%)である。
図6から位相差θが約20°乃至約80°の範囲で、かつ、2次側相電圧の電圧値が80V乃至約100Vの範囲で、歪み率を16%程度に維持しながら、容量を40%以下にすることができることが確認できた。特に、位相差θが約20°の値をとるときに、16.8%という低い歪み率を維持しながら、トランスが最小容量となることが確認できた。なお、このときの相電圧は、約95V乃至約100Vであった。
When priority was given to the purpose of reducing the capacity of the transformer over the purpose of reducing the distortion rate, the characteristics shown in FIG. 6 could be confirmed.
6, the transformer capacity of the transformer 3 with respect to a change in the phase difference θ between the primary-side phase voltage V OR1, V OS1, V OT1 and secondary phase voltage V OR2, V OS2, V OT2 FIG. In this characteristic diagram, the distortion rate (%) is shown in parentheses. In this figure, the horizontal axis represents the phase difference theta (°) between the primary-side phase voltage V OR1, V OS1, V OT1 and secondary phase voltage V OR2, V OS2, V OT2 , the ordinate transformer for power supply power It is a ratio (%) of the electric power capacity.
From FIG. 6, the phase difference θ is in the range of about 20 ° to about 80 ° and the secondary side phase voltage value is in the range of 80V to about 100V, while maintaining the distortion rate at about 16%, It was confirmed that the content could be reduced to 40% or less. In particular, when the phase difference θ takes a value of about 20 °, it was confirmed that the transformer has the minimum capacity while maintaining a low distortion rate of 16.8%. The phase voltage at this time was about 95V to about 100V.

〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態に係る整流回路について説明する。
本実施形態の整流回路では、図1に示した変圧器3を非絶縁変換器ではなく、絶縁変換器によって構成する。
この場合、変圧器3は、入力された1次側電力の位相を約10°乃至約50°の範囲、好ましくは、約20°乃至約40°の範囲、より好ましくは、約25°乃至約35°の範囲で進めるとともに、電圧値を約115V乃至約130Vの範囲、好ましくは、約118V乃至約128Vの範囲、より好ましくは、約120V乃至約126Vの範囲に降圧して出力する。
2次側電力が上記範囲にて出力されるように、絶縁変圧器の巻線などを構成することにより、トランスの巻線のインピーダンスによる電圧低下を補償することができるとともに、トランスに流れる電流の位相を進めることができる。
これにより、上述の非絶縁変圧器で構成した場合と同様に、高調波低減効果を維持しながら、漏れインダクタンスなどに起因する電流の立ち上がりの遅れを解消させることが可能となり、交流側入力電流の歪みを低減させた理想的な直流電力を得ることが可能となる。
[Second Embodiment]
Next, a rectifier circuit according to a second embodiment of the present invention will be described.
In the rectifier circuit of the present embodiment, the transformer 3 shown in FIG. 1 is constituted by an insulating converter, not a non-insulating converter.
In this case, the transformer 3 causes the phase of the input primary power to range from about 10 ° to about 50 °, preferably from about 20 ° to about 40 °, more preferably from about 25 ° to about 50 °. While proceeding in the range of 35 °, the voltage value is stepped down to the range of about 115V to about 130V, preferably about 118V to about 128V, more preferably about 120V to about 126V, and output.
By configuring the winding of the isolation transformer so that the secondary power is output in the above range, it is possible to compensate for the voltage drop due to the impedance of the transformer winding, and to reduce the current flowing through the transformer. The phase can be advanced.
As a result, as in the case of the above-described non-insulated transformer, it is possible to eliminate the delay in the rise of current due to leakage inductance while maintaining the harmonic reduction effect, and the AC side input current can be reduced. It is possible to obtain ideal DC power with reduced distortion.

次に、本実施形態に係る整流回路の実施例について説明する。
〔実施例2〕
本実施例においては、上記変圧器3における1次側相電圧と2次側相電圧との位相差θ及び二次側相電圧の電圧値を変化させ、交流電源から整流回路への入力電流に含まれる歪み率について確認した。
本実施例では、図1に示した整流回路において、交流電源4の3相交流電圧の相電圧、周波数をそれぞれ200V、60Hz、電源抵抗及びインダクタンス(相)を0.19Ω、0.23mH、変圧器3の抵抗及びインダクタンスを0.33Ω、0.19mH、直流平滑インダクタンスを1.2mH、直流平滑コンデンサを4.7mF、負荷電力10.7kWとしたときの歪み率の変化を確認している。
Next, examples of the rectifier circuit according to the present embodiment will be described.
[Example 2]
In this embodiment, the phase difference θ between the primary side phase voltage and the secondary side phase voltage in the transformer 3 and the voltage value of the secondary side phase voltage are changed, and the input current from the AC power source to the rectifier circuit is changed. The included distortion rate was confirmed.
In this embodiment, in the rectifier circuit shown in FIG. 1, the phase voltage and frequency of the three-phase AC voltage of the AC power source 4 are 200 V and 60 Hz, the power source resistance and the inductance (phase) are 0.19 Ω and 0.23 mH, the transformer 3 The change of the distortion rate when the resistance and inductance of 0.33Ω, 0.19 mH, the DC smoothing inductance is 1.2 mH, the DC smoothing capacitor is 4.7 mF, and the load power is 10.7 kW is confirmed.

図7は、1次側相電圧と2次側相電圧との位相差θを変化させたときの交流電源4から整流回路への入力電流(図1参照)の歪み率(%)の変化を示す図である。
図8は、図7に示した曲線が得られたときの2次側相電圧の電圧値を示す図である。図9は、変圧器3のトランスの容量を約43%以下に維持しながら、歪み率を約14%以下に抑えたときの位相差θ及び2次側相電圧の関係を示す図である。
図7において、横軸は1次側相電圧と2次側相電圧との位相差θ(°)、縦軸は入力電流の歪み率(%)である。図8及び図9において、横軸は1次側相電圧と2次側相電圧との位相差θ(°)、縦軸は電圧(V)である。
FIG. 7 shows the change in distortion rate (%) of the input current (see FIG. 1) from the AC power supply 4 to the rectifier circuit when the phase difference θ between the primary side phase voltage and the secondary side phase voltage is changed. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing the voltage value of the secondary side phase voltage when the curve shown in FIG. 7 is obtained. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the phase difference θ and the secondary side phase voltage when the distortion rate is suppressed to about 14% or less while maintaining the transformer capacity of the transformer 3 at about 43% or less.
In FIG. 7, the horizontal axis represents the phase difference θ (°) between the primary side phase voltage and the secondary side phase voltage, and the vertical axis represents the distortion rate (%) of the input current. 8 and 9, the horizontal axis represents the phase difference θ (°) between the primary side phase voltage and the secondary side phase voltage, and the vertical axis represents the voltage (V).

図7及び図8に示すように、位相差θが約20°乃至約35°の範囲、且つ、2次側相電圧が約120乃至約124Vの範囲において、歪み率が8%以下になることが確認でき、更に、位相差θが約25°乃至約35°の範囲、且つ、2次側相電圧が約122V付近においては、歪み率が6%近くにまで低減されることが確認できた。特に、位相差θが約30°、且つ、2次側相電圧が約122Vのときに、最小歪み率6.48%が得られることが確認できた。この歪み率は、従来のモデル(従来例2)の最小歪み率13.8%に比べて極めて小さい値であることがわかる。
また、図9に示すように、位相差θが約10°乃至約50°の範囲、且つ、2次側相電圧が約115V乃至約130Vの範囲において、歪み率を約14%以下に維持しながら、トランスの容量を43%未満にできることが確認できた。
As shown in FIGS. 7 and 8, when the phase difference θ is in the range of about 20 ° to about 35 ° and the secondary side phase voltage is in the range of about 120 to about 124 V, the distortion rate is 8% or less. Further, it was confirmed that when the phase difference θ is in the range of about 25 ° to about 35 ° and the secondary side phase voltage is about 122 V, the distortion rate is reduced to about 6%. . In particular, it was confirmed that a minimum distortion rate of 6.48% was obtained when the phase difference θ was about 30 ° and the secondary side phase voltage was about 122V. It can be seen that this distortion rate is extremely smaller than the minimum distortion rate of 13.8% of the conventional model (conventional example 2).
Further, as shown in FIG. 9, the distortion ratio is maintained at about 14% or less in the range where the phase difference θ is about 10 ° to about 50 ° and the secondary side phase voltage is about 115V to about 130V. However, it was confirmed that the capacity of the transformer could be reduced to less than 43%.

なお、歪み率を低下させる目的よりも、トランスの容量を小さくする目的を優先させた場合、図10及び図11に示すような特性が確認できた。
図10は、1次側相電圧と2次側相電圧との位相差θを変化させたときの変圧器3のトランスの電力容量の変化を示す図である。また、この特性図において、歪み率(%)をカッコ内に記している。図11は、図10に示した曲線が得られたときの2次側相電圧の電圧値を示す図である。
図10において、横軸は1次側相電圧と2次側相電圧との位相差θ(°)、縦軸は電源電力に対するトランスの電力容量の割合(%)である。図11において、横軸は1次側相電圧と2次側相電圧との位相差θ(°)、縦軸は電圧(V)である。
図10に示すように、位相差θが約10°乃至約50°の範囲、且つ、2次側相電圧が約114V乃至約120Vで、歪み率を15%程度に維持しながら、容量を38%以下にできることが確認できた。特に、位相差θが約50°、且つ、2次側相電圧が約117Vのときに、歪み率を16%程度に抑えながら、容量を33%近くにまで低減できることが確認できた。
In addition, when priority was given to the objective of reducing the capacity | capacitance of a transformer rather than the objective of reducing a distortion rate, the characteristic as shown in FIG.10 and FIG.11 has been confirmed.
FIG. 10 is a diagram illustrating a change in the power capacity of the transformer of the transformer 3 when the phase difference θ between the primary side phase voltage and the secondary side phase voltage is changed. In this characteristic diagram, the distortion rate (%) is shown in parentheses. FIG. 11 is a diagram showing the voltage value of the secondary side phase voltage when the curve shown in FIG. 10 is obtained.
In FIG. 10, the horizontal axis represents the phase difference θ (°) between the primary side phase voltage and the secondary side phase voltage, and the vertical axis represents the ratio (%) of the power capacity of the transformer to the power source power. In FIG. 11, the horizontal axis represents the phase difference θ (°) between the primary side phase voltage and the secondary side phase voltage, and the vertical axis represents the voltage (V).
As shown in FIG. 10, the phase difference θ is in the range of about 10 ° to about 50 °, the secondary side phase voltage is about 114V to about 120V, and the capacitance is kept at 38% while maintaining the distortion rate at about 15%. % Can be confirmed. In particular, when the phase difference θ is about 50 ° and the secondary side phase voltage is about 117 V, it has been confirmed that the capacity can be reduced to nearly 33% while suppressing the distortion rate to about 16%.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
第1に、上述の第1及び第2の実施形態では、1つの変圧器3と、2つの3相全波整流器とにより整流回路を構成したが、この構成例に限られず、交流電源4に直接的に接続される第1の3相全波整流器と、N個(Nは1以上の整数)の変圧器と、前記変換器に接続されるN個の第2の全波整流器を備える構成としても良い。
第2に、変換器3を構成するトランスの結線方法は、図3に示した例に限られることなく、図2において、O、R1、S1、T1、とR2、S2、T2の位置関係が維持されれば、R0、S0、T0の位置を変えることにより、他の巻線構造をとることも可能である。
As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the specific structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
First, in the above-described first and second embodiments, a rectifier circuit is configured by one transformer 3 and two three-phase full-wave rectifiers. However, the configuration is not limited to this configuration example. A configuration comprising a first three-phase full-wave rectifier directly connected, N (N is an integer of 1 or more) transformers, and N second full-wave rectifiers connected to the converter It is also good.
Secondly, the method of connecting the transformers constituting the converter 3 is not limited to the example shown in FIG. 3, and in FIG. 2, the positional relationship of O, R1, S1, T1, and R2, S2, T2 is If maintained, other winding structures can be taken by changing the position of R0, S0, T0.

本発明の第1の実施形態に係る整流回路の単線結線図である。It is a single wire connection diagram of the rectifier circuit which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る変圧器を非絶縁変換器により構成したときの変換器ベクトル図である。It is a converter vector diagram when the transformer which concerns on the 1st Embodiment of this invention is comprised by the non-insulating converter. 図2の変換器ベクトル図で表現される変圧器の実際の巻線構造を簡略化して表した図である。It is the figure which simplified and represented the actual winding structure of the transformer represented by the converter vector diagram of FIG. 本発明の第1の実施形態に係る整流回路において、1次側相電圧と2次側相電圧との位相差を変化させたときの入力電流の歪み率の変化を示す図である。In the rectifier circuit which concerns on the 1st Embodiment of this invention, it is a figure which shows the change of the distortion factor of an input current when changing the phase difference of a primary side phase voltage and a secondary side phase voltage. 図4に示した曲線が得られたときの2次側相電圧の電圧値、二次電圧、及び補助巻線電圧を示す図である。It is a figure which shows the voltage value of the secondary side phase voltage, secondary voltage, and auxiliary winding voltage when the curve shown in FIG. 4 is obtained. 本発明の第1の実施形態に係る整流回路において、1次側相電圧と2次側相電圧との位相差θを変化させたときの変圧器のトランスの容量を示す図である。It is a figure which shows the capacity | capacitance of the transformer of a transformer when changing the phase difference (theta) of a primary side phase voltage and a secondary side phase voltage in the rectifier circuit which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る整流回路において、1次側相電圧と2次側相電圧との位相差θを変化させたときの交流電源から整流回路への入力電流の歪み率(%)の変化を示す図である。In the rectifier circuit according to the second embodiment of the present invention, the distortion rate (%) of the input current from the AC power source to the rectifier circuit when the phase difference θ between the primary side phase voltage and the secondary side phase voltage is changed. It is a figure which shows the change of (). 図7に示した曲線が得られたときの2次側相電圧の電圧値を示す図である。It is a figure which shows the voltage value of the secondary side phase voltage when the curve shown in FIG. 7 is obtained. 本発明の第2の実施形態に係る整流回路において、変圧器のトランスの容量を約43%以下に維持しながら、歪み率を約14%以下に抑えたときの位相差及び2次側相電圧の関係を示す図である。In the rectifier circuit according to the second embodiment of the present invention, the phase difference and the secondary side phase voltage when the distortion rate is suppressed to about 14% or less while maintaining the capacity of the transformer of the transformer at about 43% or less. It is a figure which shows the relationship. 本発明の第2の実施形態に係る整流回路において、1次側相電圧と2次側相電圧との位相差θを変化させたときの変圧器のトランスの電力容量の変化を示す図である。In the rectifier circuit which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, it is a figure which shows the change of the power capacity of the transformer of a transformer when the phase difference (theta) of a primary side phase voltage and a secondary side phase voltage is changed. . 図10に示した曲線が得られたときの2次側相電圧の電圧値を示す図である。It is a figure which shows the voltage value of the secondary side phase voltage when the curve shown in FIG. 10 is obtained. 従来の整流回路の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the conventional rectifier circuit. 従来の整流回路の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the conventional rectifier circuit.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1の3相全波整流器
2 第2の3相全波整流器
3 変換器
4 交流電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st 3 phase full wave rectifier 2 2nd 3 phase full wave rectifier 3 Converter 4 AC power supply

Claims (3)

3相交流電力が入力される第1の3相全波整流器と、前記3相交流電力が入力され、前記3相交流電力を変圧して出力する非絶縁変圧器と、前記非絶縁変圧器の出力が入力される第2の3相全波整流器とを備え、前記第1の3相全波整流器及び前記第2の3相全波整流器の出力を合成した直流電力を得る整流回路であって、
前記非絶縁変圧器は、前記3相交流電力の各相の位相を約40°乃至約80°の範囲で進ませるとともに、前記3相交流電力の相電圧を約85V乃至約95Vの範囲で出力する整流回路。
A first three-phase full-wave rectifier to which three-phase AC power is input; a non-insulated transformer that receives the three-phase AC power and transforms and outputs the three-phase AC power; and And a second three-phase full-wave rectifier to which an output is input, and a rectifier circuit that obtains DC power obtained by combining the outputs of the first three-phase full-wave rectifier and the second three-phase full-wave rectifier. ,
The non-insulating transformer advances the phase of each phase of the three-phase AC power in the range of about 40 ° to about 80 °, and outputs the phase voltage of the three-phase AC power in the range of about 85V to about 95V. A rectifier circuit.
3相交流電力が入力される第1の3相全波整流器と、前記3相交流電力が入力され、前記3相交流電力を変圧して出力する絶縁変圧器と、前記絶縁変圧器の出力が入力される第2の3相全波整流器とを備え、前記第1の3相全波整流器及び前記第2の3相全波整流器の出力を合成した直流電力を得る整流回路であって、
前記絶縁変圧器は、前記3相交流電力の各相の位相を約10°乃至約50°の範囲で進ませるとともに、前記3相交流電力の相電圧を約115V乃至約130Vの範囲で出力する整流回路。
A first three-phase full-wave rectifier to which three-phase AC power is input; an insulation transformer that receives the three-phase AC power and transforms and outputs the three-phase AC power; and an output of the insulation transformer. A rectifier circuit for obtaining DC power obtained by synthesizing outputs of the first three-phase full-wave rectifier and the second three-phase full-wave rectifier.
The isolation transformer advances the phase of each phase of the three-phase AC power in a range of about 10 ° to about 50 °, and outputs a phase voltage of the three-phase AC power in a range of about 115V to about 130V. Rectifier circuit.
請求項1又は請求項2に記載の整流回路を備える空気調和機。   An air conditioner comprising the rectifier circuit according to claim 1 or 2.
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