JP3533982B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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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、電力系統の電圧
を調整して該系統に接続された負荷の電圧を適切な値に
制御することで節電効果を見出す電力変換装置に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】従来の電力変換装置では、例として単相
電源の場合、単巻き変圧器に複数個のタップを設けた構
成の方法が用いられている。ここで図７に節電装置の第
１従来例の回路構成を示す。図７の回路において、単相
交流入力端子１Ａ、１Ｂ間に入力される交流電圧は、タ
ップ４０の切替えによって調節されて単相交流出力端子
５Ｃ、５Ｄより出力される。このように、負荷への電圧
制御は、タップの切替えにより行っていたために、電圧
の調整は予め用意されているタップ数分の電圧レベルで
しか行えず、きめ細かい制御を行う場合は、タップの数
を増やさなければならない。 【０００３】図８に図７のタップによる制御の課題を解
決できる節電装置の第２従来例を示す。図８の回路にお
いて、単相交流入力端子１Ａ、１Ｂ間に入力される交流
電圧は、半導体スイッチから構成される電圧振幅調整器
２１により同相で振幅の異なる電圧に変換されたのち、
交流フィルタ２５によりリプルが除去されて単相交流出
力端子５Ｃ、５Ｄより出力される。このように、交流電
圧を半導体スイッチのオンオフ動作により制御する。こ
のため、常に設定した電圧に一定に保つ事ができる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】第１従来例の技術で
は、タップ切替えによる電圧調整を行っていたため、 （１）出力電圧の制御能力はタップの数で決まるため、
制御の精度を上げるためにはタップ数が増え、装置の大
型化、コストアップを招く。 【０００５】（２）タップが機械式接点で構成されてい
る場合、接点の磨耗などによる寿命を考慮する必要があ
り、メンテナンスが必要である。また、タップ切替え時
に瞬停等が生じる。 【０００６】（３）タップをサイリスタに置き換えて
も、フリッカ等の問題が残る。また、第２従来例の技術
では、半導体スイッチによる連続的な電圧制御が行える
ため、タップ切替え方式の電圧調整に関わる課題は解決
できるが、 （４）負荷電力相当の変換装置容量が必要となり、第１
従来例の方式よりも効率が悪くなる。そのため、節電効
果が思うとおりに発揮できないといった、課題がある。 【０００７】本発明は、半導体スイッチを用いて連続的
に電圧を調整することを可能とするとともに、変換器容
量を負荷容量の数十分の１とし、電源容量換算での効率
を高くすることで、十分な節電効果を得ることができる
節電装置を提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明では、単相の電力
系統に接続され、該電力系統からの入力交流電圧を変換
して負荷に供給する電力変換装置において、入力交流電
圧をこの入力交流電圧と同相で異なる２つの電圧に直接
変換して出力する、半導体スイッチで構成された電力変
換手段の入力側を前記電力系統に並列に接続し、該電力
変換手段の一方の出力側を相互に絶縁された２つの巻線
を有する第１の変圧器の１次巻線に平滑用交流フィルタ
を介して接続し、該電力変換手段の残る一方の出力側を
相互に絶縁された２つの巻線を有する第２の変圧器の１
次巻線に平滑用交流フィルタを介して接続し、第１およ
び第２の変圧器の２次巻線を前記電力系統の１線にそれ
ぞれ直列に接続し、かつこの２つの変圧器は互いに逆方
向極性に接続したことを特徴とする電力変換装置を構成
した。 【０００９】 【００１０】 【００１１】 【００１２】 【００１３】 【００１４】 【００１５】 【００１６】 【００１７】 【発明の実施の形態】図１に本発明の第１の実施例を示
す。 【００１８】単相の電力系統において、入力交流電圧を
この入力交流電圧と同相で振幅の異なる電圧に直接変換
して出力する、いわゆる交流チョッパと呼ばれる電力変
換装置である電圧振幅調整器２１の入力端子を単相交流
入力端子１Ａ、２Ｂに接続し、電圧振幅調整器２１の出
力端子を、相互に絶縁された２つの巻線を有する変圧器
１０の１次巻線に交流フィルタ２５を介して接続し、変
圧器１０の２次巻線を単相交流入力端子１Ａと単相交流
出力端子５Ｃとの間に接続する。 【００１９】この様な構成により、単相交流は電圧振幅
調整器２１により入力電圧と同相で振幅の異なる電圧に
変換され、交流フィルタ２５によりリプルの無い正弦波
電圧となり変圧器１０の１次巻線を励磁し、変圧器１０
の２次巻線に巻数比分の１の電圧を出力させる。この
時、変圧器１０の２次巻線を単相交流電圧を下げる極性
に接続することで、単相交流出力端子には、入力電圧よ
り低い電圧を出力することができ、負荷に適切な電圧を
供給することができる。 【００２０】また、変換装置容量は変圧器１０の巻数比
分の１の容量となるため、電源容量換算での損失を小さ
く抑えることにより、システム全体の効率を高めること
ができ、十分な節電効果が得られる。さらに、変圧器１
０の２次巻線の極性を逆極性で接続することで、入力電
圧を上げることも可能である。 【００２１】図２に本発明の第２の実施例を示す。単相
三線の電力系統において、入力交流電圧をこの入力交流
電圧と同相で振幅の異なる電圧に直接変換して出力す
る、いわゆる交流チョッパと呼ばれる電力変換手段であ
る電圧振幅調整器２１の入力端子を単相三線交流入力端
子１Ｒ、１Ｔ間に接続し、電圧振幅調整器２１の出力端
子を交流フィルタ２５を介して、相互に絶縁された２つ
の巻線を有する変圧器１０の１次巻線と、相互に絶縁さ
れた２つの巻線を有する変圧器１１の１次巻線とにそれ
ぞれ並列に接続し、変圧器１０の２次巻線を単相三線交
流入力端子１Ｒと単相三線交流出力端子５Ｕとの間に直
列に接続し、変圧器１１の２次巻線を単相三線交流入力
端子１Ｔと単相三線交流出力端子５Ｗとの間に直列接続
する。 【００２２】この様な構成により、単相三線交流は電圧
振幅調整器２１により入力電圧と同相で振幅の異なる電
圧に変換され、交流フィルタ２５によりリプルの無い正
弦波電圧となり変圧器１０、１１の１次巻線を励磁し、
変圧器１０、１１の２次巻線に巻数比分の１の電圧を出
力させる。この時、変圧器１０、１１の２次巻線を単相
三線交流電圧を下げる極性に接続することで、単相三線
交流出力端子には、入力電圧より低い電圧を出力するこ
とができ、負荷に適切な電圧を供給し、節電効果を得る
ことができる。 【００２３】図３に本発明の第３の実施例を示す。単相
三線の電力系統において、入力交流電圧をこの入力交流
電圧と同相で振幅の異なる２つの電圧に直接変換して出
力する、いわゆる交流チョッパと呼ばれる電力変換手段
である電圧振幅調整器２２の入力端子を単相三線交流入
力端子１Ｒ、１Ｔ間に接続し、電圧振幅調整器２２の２
つの出力端子を交流フィルタ２５を介して、相互に絶縁
された２つの巻線を有する変圧器１０の１次巻線と、相
互に絶縁された２つの巻線を有する変圧器１１の１次巻
線にそれぞれ接続し、変圧器１０の２次巻線を単相三線
交流入力端子１Ｒと単相三線交流出力端子５Ｕとの間に
直列に、変圧器１１の２次巻線を単相三線交流入力端子
１Ｔと単相三線交流出力端子５Ｗとの間に直列にそれぞ
れ接続する。 【００２４】この様な構成において、電圧振幅調整器２
２は入力電圧と同相で振幅の異なる２つの電圧を出力
し、交流フィルタ２５を介することで変圧器１０、１１
をそれぞれ個別の電圧レベルに励磁する。その結果、単
相三線交流出力端子には、入力端子側より電圧の小さな
正弦波を出力でき、負荷に適切な電圧を供給し節電効果
を得ることができる。この方式では、このような第２の
発明と同様の効果に加え、負荷がアンバランスした場合
でも単相三線交流出力端子５Ｕ−５Ｎ間と５Ｗ−５Ｎ間
の電圧バランスを取る効果も追加される。 【００２５】図４に本発明の第４の実施例を示す。三相
の電力系統において、入力三相交流電圧をこの入力三相
交流電圧と同相で振幅の異なる三相電圧に直接変換して
出力する、いわゆる交流チョッパと呼ばれる電力変換手
段である電圧振幅調整器２３の３つの入力端子の１線が
入出力共通となるように三相交流入力端子１Ｒ、１Ｓ、
１Ｔにそれぞれ接続し、電圧振幅調整器２３の出力側の
３つの端子のうち、１線の共通ラインと残る２つのうち
の１つの出力端子を、交流フィルタ２５を介して相互に
絶縁された２つの巻線を有する変圧器１０の１次巻線に
接続し、１線共通ラインと残る１つの出力端子を交流フ
ィルタ２５を介して相互に絶縁された２つの巻線を有す
る変圧器１１の１次巻線に接続し、変圧器１０の２次巻
線を三相交流入力端子１Ｒと三相交流出力端子５Ｕとの
間に直列に接続し、変圧器１１の２次巻線を三相交流入
力端子１Ｔと三相交流出力端子５Ｗとの間に直列に接続
する。 【００２６】この様な構成において、電圧振幅調整器２
３は三相交流入力１Ｓを基準に振幅調整を行い変圧器１
０、１１を励磁する。その結果、変圧器１０、１１は互
いに三相交流入力端子１Ｒ−１Ｓ間電圧と三相交流入力
端子１Ｔ−１Ｓ間の電圧を減少させる極性に接続されて
いるため、三相交流出力端の電圧を適切な電圧に調整
し、節電効果を得ることができる。 【００２７】また、この回路は三相交流入力端子１Ｓを
単相三線交流電源端子１Ｎと置き換えることで、単相三
線電源に適用可能であることは明らかである。さらに、
効率向上についてとトランスの極性を反転させることで
電圧を上げることが可能となることについては、先に述
べた各発明と同様である。 【００２８】図５に本発明の第５の実施例を示す。単相
の電力系統において、入力交流電圧をこの入力交流電圧
と同相で振幅の異なる交流電圧に直接変換して出力す
る、いわゆる交流チョッパと呼ばれる電力変換手段であ
る電圧振幅調整器２１の入力端子を単相交流入力端子１
Ａ、１Ｂ間に接続し、電圧振幅調整器２１の出力端子を
交流フィルタ２５を介して、相互に絶縁された２つの巻
線を有する変圧器１０、１１のそれぞれの１次巻線に並
列に接続し、接続された交流フィルタと変圧器１０、１
１との接続点にはそれぞれの変圧器が電圧振幅調整器２
１の電圧変換手段により同時に励磁されないようにする
巻線切替器３０を介して接続され、変圧器１０の２次巻
線は電圧を下げる極性に、変圧器１１の２次巻線は電圧
を上げる極性に、それぞれ単相交流入力端子１Ａと単相
交流出力端子５Ｃとの間に直列に接続する。 【００２９】この様な構成において、巻線切替器３０を
加えたことにより入力電圧を下げることや上げることを
同時に実現でき、入力電圧の著しい低下に対しても一定
電圧を供給できるので、常に負荷の要求する最低電圧を
満足しつつ節電効果を得ることができる。 【００３０】図６に本発明の第６の実施例を示す。単相
の電力系統において、入力交流電圧をこの入力交流電圧
と同相で振幅の異なる２つの電圧に直接変換して出力す
る、いわゆる交流チョッパと呼ばれる電力変換手段であ
る電圧振幅調整器２２の入力端子を単相交流入力端子１
Ａ、１Ｂ間に接続し、電圧振幅調整器２２の２つの出力
端子をそれぞれ交流フィルタ２５を介して変圧器１０、
１１の１次巻線に接続し、変圧器１０の２次巻線は単相
交流入力電圧を低下させる極性に、変圧器１１の２次巻
線は単相交流入力電圧を上昇させる極性に、それぞれ単
相交流入力端子１Ａと単相交流出力端子５Ｃとの間に接
続する。 【００３１】この様な構成にすることで、第５の実施例
の巻線切替器３０を用いなくても第５の実施例と同様の
効果を得ることができる。なお、本発明は単相三線電源
や三相電源において適用可能であることは容易に推測で
きる。 【００３２】 【００３３】 【００３４】 【００３５】 【００３６】 【００３７】 【００３８】 【００３９】 【００４０】 【００４１】 【００４２】 【００４３】 【００４４】 【００４５】 【発明の効果】本発明によれば、単相、単相三線、三相
の各電源系統において、変圧器を介して半導体スイッチ
で構成された電圧振幅調整器の出力を系統に加えて（あ
るいは減じて）出力電圧を調整するため、高速応答が可
能な状態で高効率を満足しながら出力電圧を負荷にとっ
て適切な電圧値とすることでできるため、余分な電力の
消費を抑えて使用電気料の節約ができて、結果として高
い節電効果が得られる。
を調整して該系統に接続された負荷の電圧を適切な値に
制御することで節電効果を見出す電力変換装置に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】従来の電力変換装置では、例として単相
電源の場合、単巻き変圧器に複数個のタップを設けた構
成の方法が用いられている。ここで図７に節電装置の第
１従来例の回路構成を示す。図７の回路において、単相
交流入力端子１Ａ、１Ｂ間に入力される交流電圧は、タ
ップ４０の切替えによって調節されて単相交流出力端子
５Ｃ、５Ｄより出力される。このように、負荷への電圧
制御は、タップの切替えにより行っていたために、電圧
の調整は予め用意されているタップ数分の電圧レベルで
しか行えず、きめ細かい制御を行う場合は、タップの数
を増やさなければならない。 【０００３】図８に図７のタップによる制御の課題を解
決できる節電装置の第２従来例を示す。図８の回路にお
いて、単相交流入力端子１Ａ、１Ｂ間に入力される交流
電圧は、半導体スイッチから構成される電圧振幅調整器
２１により同相で振幅の異なる電圧に変換されたのち、
交流フィルタ２５によりリプルが除去されて単相交流出
力端子５Ｃ、５Ｄより出力される。このように、交流電
圧を半導体スイッチのオンオフ動作により制御する。こ
のため、常に設定した電圧に一定に保つ事ができる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】第１従来例の技術で
は、タップ切替えによる電圧調整を行っていたため、 （１）出力電圧の制御能力はタップの数で決まるため、
制御の精度を上げるためにはタップ数が増え、装置の大
型化、コストアップを招く。 【０００５】（２）タップが機械式接点で構成されてい
る場合、接点の磨耗などによる寿命を考慮する必要があ
り、メンテナンスが必要である。また、タップ切替え時
に瞬停等が生じる。 【０００６】（３）タップをサイリスタに置き換えて
も、フリッカ等の問題が残る。また、第２従来例の技術
では、半導体スイッチによる連続的な電圧制御が行える
ため、タップ切替え方式の電圧調整に関わる課題は解決
できるが、 （４）負荷電力相当の変換装置容量が必要となり、第１
従来例の方式よりも効率が悪くなる。そのため、節電効
果が思うとおりに発揮できないといった、課題がある。 【０００７】本発明は、半導体スイッチを用いて連続的
に電圧を調整することを可能とするとともに、変換器容
量を負荷容量の数十分の１とし、電源容量換算での効率
を高くすることで、十分な節電効果を得ることができる
節電装置を提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明では、単相の電力
系統に接続され、該電力系統からの入力交流電圧を変換
して負荷に供給する電力変換装置において、入力交流電
圧をこの入力交流電圧と同相で異なる２つの電圧に直接
変換して出力する、半導体スイッチで構成された電力変
換手段の入力側を前記電力系統に並列に接続し、該電力
変換手段の一方の出力側を相互に絶縁された２つの巻線
を有する第１の変圧器の１次巻線に平滑用交流フィルタ
を介して接続し、該電力変換手段の残る一方の出力側を
相互に絶縁された２つの巻線を有する第２の変圧器の１
次巻線に平滑用交流フィルタを介して接続し、第１およ
び第２の変圧器の２次巻線を前記電力系統の１線にそれ
ぞれ直列に接続し、かつこの２つの変圧器は互いに逆方
向極性に接続したことを特徴とする電力変換装置を構成
した。 【０００９】 【００１０】 【００１１】 【００１２】 【００１３】 【００１４】 【００１５】 【００１６】 【００１７】 【発明の実施の形態】図１に本発明の第１の実施例を示
す。 【００１８】単相の電力系統において、入力交流電圧を
この入力交流電圧と同相で振幅の異なる電圧に直接変換
して出力する、いわゆる交流チョッパと呼ばれる電力変
換装置である電圧振幅調整器２１の入力端子を単相交流
入力端子１Ａ、２Ｂに接続し、電圧振幅調整器２１の出
力端子を、相互に絶縁された２つの巻線を有する変圧器
１０の１次巻線に交流フィルタ２５を介して接続し、変
圧器１０の２次巻線を単相交流入力端子１Ａと単相交流
出力端子５Ｃとの間に接続する。 【００１９】この様な構成により、単相交流は電圧振幅
調整器２１により入力電圧と同相で振幅の異なる電圧に
変換され、交流フィルタ２５によりリプルの無い正弦波
電圧となり変圧器１０の１次巻線を励磁し、変圧器１０
の２次巻線に巻数比分の１の電圧を出力させる。この
時、変圧器１０の２次巻線を単相交流電圧を下げる極性
に接続することで、単相交流出力端子には、入力電圧よ
り低い電圧を出力することができ、負荷に適切な電圧を
供給することができる。 【００２０】また、変換装置容量は変圧器１０の巻数比
分の１の容量となるため、電源容量換算での損失を小さ
く抑えることにより、システム全体の効率を高めること
ができ、十分な節電効果が得られる。さらに、変圧器１
０の２次巻線の極性を逆極性で接続することで、入力電
圧を上げることも可能である。 【００２１】図２に本発明の第２の実施例を示す。単相
三線の電力系統において、入力交流電圧をこの入力交流
電圧と同相で振幅の異なる電圧に直接変換して出力す
る、いわゆる交流チョッパと呼ばれる電力変換手段であ
る電圧振幅調整器２１の入力端子を単相三線交流入力端
子１Ｒ、１Ｔ間に接続し、電圧振幅調整器２１の出力端
子を交流フィルタ２５を介して、相互に絶縁された２つ
の巻線を有する変圧器１０の１次巻線と、相互に絶縁さ
れた２つの巻線を有する変圧器１１の１次巻線とにそれ
ぞれ並列に接続し、変圧器１０の２次巻線を単相三線交
流入力端子１Ｒと単相三線交流出力端子５Ｕとの間に直
列に接続し、変圧器１１の２次巻線を単相三線交流入力
端子１Ｔと単相三線交流出力端子５Ｗとの間に直列接続
する。 【００２２】この様な構成により、単相三線交流は電圧
振幅調整器２１により入力電圧と同相で振幅の異なる電
圧に変換され、交流フィルタ２５によりリプルの無い正
弦波電圧となり変圧器１０、１１の１次巻線を励磁し、
変圧器１０、１１の２次巻線に巻数比分の１の電圧を出
力させる。この時、変圧器１０、１１の２次巻線を単相
三線交流電圧を下げる極性に接続することで、単相三線
交流出力端子には、入力電圧より低い電圧を出力するこ
とができ、負荷に適切な電圧を供給し、節電効果を得る
ことができる。 【００２３】図３に本発明の第３の実施例を示す。単相
三線の電力系統において、入力交流電圧をこの入力交流
電圧と同相で振幅の異なる２つの電圧に直接変換して出
力する、いわゆる交流チョッパと呼ばれる電力変換手段
である電圧振幅調整器２２の入力端子を単相三線交流入
力端子１Ｒ、１Ｔ間に接続し、電圧振幅調整器２２の２
つの出力端子を交流フィルタ２５を介して、相互に絶縁
された２つの巻線を有する変圧器１０の１次巻線と、相
互に絶縁された２つの巻線を有する変圧器１１の１次巻
線にそれぞれ接続し、変圧器１０の２次巻線を単相三線
交流入力端子１Ｒと単相三線交流出力端子５Ｕとの間に
直列に、変圧器１１の２次巻線を単相三線交流入力端子
１Ｔと単相三線交流出力端子５Ｗとの間に直列にそれぞ
れ接続する。 【００２４】この様な構成において、電圧振幅調整器２
２は入力電圧と同相で振幅の異なる２つの電圧を出力
し、交流フィルタ２５を介することで変圧器１０、１１
をそれぞれ個別の電圧レベルに励磁する。その結果、単
相三線交流出力端子には、入力端子側より電圧の小さな
正弦波を出力でき、負荷に適切な電圧を供給し節電効果
を得ることができる。この方式では、このような第２の
発明と同様の効果に加え、負荷がアンバランスした場合
でも単相三線交流出力端子５Ｕ−５Ｎ間と５Ｗ−５Ｎ間
の電圧バランスを取る効果も追加される。 【００２５】図４に本発明の第４の実施例を示す。三相
の電力系統において、入力三相交流電圧をこの入力三相
交流電圧と同相で振幅の異なる三相電圧に直接変換して
出力する、いわゆる交流チョッパと呼ばれる電力変換手
段である電圧振幅調整器２３の３つの入力端子の１線が
入出力共通となるように三相交流入力端子１Ｒ、１Ｓ、
１Ｔにそれぞれ接続し、電圧振幅調整器２３の出力側の
３つの端子のうち、１線の共通ラインと残る２つのうち
の１つの出力端子を、交流フィルタ２５を介して相互に
絶縁された２つの巻線を有する変圧器１０の１次巻線に
接続し、１線共通ラインと残る１つの出力端子を交流フ
ィルタ２５を介して相互に絶縁された２つの巻線を有す
る変圧器１１の１次巻線に接続し、変圧器１０の２次巻
線を三相交流入力端子１Ｒと三相交流出力端子５Ｕとの
間に直列に接続し、変圧器１１の２次巻線を三相交流入
力端子１Ｔと三相交流出力端子５Ｗとの間に直列に接続
する。 【００２６】この様な構成において、電圧振幅調整器２
３は三相交流入力１Ｓを基準に振幅調整を行い変圧器１
０、１１を励磁する。その結果、変圧器１０、１１は互
いに三相交流入力端子１Ｒ−１Ｓ間電圧と三相交流入力
端子１Ｔ−１Ｓ間の電圧を減少させる極性に接続されて
いるため、三相交流出力端の電圧を適切な電圧に調整
し、節電効果を得ることができる。 【００２７】また、この回路は三相交流入力端子１Ｓを
単相三線交流電源端子１Ｎと置き換えることで、単相三
線電源に適用可能であることは明らかである。さらに、
効率向上についてとトランスの極性を反転させることで
電圧を上げることが可能となることについては、先に述
べた各発明と同様である。 【００２８】図５に本発明の第５の実施例を示す。単相
の電力系統において、入力交流電圧をこの入力交流電圧
と同相で振幅の異なる交流電圧に直接変換して出力す
る、いわゆる交流チョッパと呼ばれる電力変換手段であ
る電圧振幅調整器２１の入力端子を単相交流入力端子１
Ａ、１Ｂ間に接続し、電圧振幅調整器２１の出力端子を
交流フィルタ２５を介して、相互に絶縁された２つの巻
線を有する変圧器１０、１１のそれぞれの１次巻線に並
列に接続し、接続された交流フィルタと変圧器１０、１
１との接続点にはそれぞれの変圧器が電圧振幅調整器２
１の電圧変換手段により同時に励磁されないようにする
巻線切替器３０を介して接続され、変圧器１０の２次巻
線は電圧を下げる極性に、変圧器１１の２次巻線は電圧
を上げる極性に、それぞれ単相交流入力端子１Ａと単相
交流出力端子５Ｃとの間に直列に接続する。 【００２９】この様な構成において、巻線切替器３０を
加えたことにより入力電圧を下げることや上げることを
同時に実現でき、入力電圧の著しい低下に対しても一定
電圧を供給できるので、常に負荷の要求する最低電圧を
満足しつつ節電効果を得ることができる。 【００３０】図６に本発明の第６の実施例を示す。単相
の電力系統において、入力交流電圧をこの入力交流電圧
と同相で振幅の異なる２つの電圧に直接変換して出力す
る、いわゆる交流チョッパと呼ばれる電力変換手段であ
る電圧振幅調整器２２の入力端子を単相交流入力端子１
Ａ、１Ｂ間に接続し、電圧振幅調整器２２の２つの出力
端子をそれぞれ交流フィルタ２５を介して変圧器１０、
１１の１次巻線に接続し、変圧器１０の２次巻線は単相
交流入力電圧を低下させる極性に、変圧器１１の２次巻
線は単相交流入力電圧を上昇させる極性に、それぞれ単
相交流入力端子１Ａと単相交流出力端子５Ｃとの間に接
続する。 【００３１】この様な構成にすることで、第５の実施例
の巻線切替器３０を用いなくても第５の実施例と同様の
効果を得ることができる。なお、本発明は単相三線電源
や三相電源において適用可能であることは容易に推測で
きる。 【００３２】 【００３３】 【００３４】 【００３５】 【００３６】 【００３７】 【００３８】 【００３９】 【００４０】 【００４１】 【００４２】 【００４３】 【００４４】 【００４５】 【発明の効果】本発明によれば、単相、単相三線、三相
の各電源系統において、変圧器を介して半導体スイッチ
で構成された電圧振幅調整器の出力を系統に加えて（あ
るいは減じて）出力電圧を調整するため、高速応答が可
能な状態で高効率を満足しながら出力電圧を負荷にとっ
て適切な電圧値とすることでできるため、余分な電力の
消費を抑えて使用電気料の節約ができて、結果として高
い節電効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す回路図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す回路図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す回路図である。
【図４】本発明の第４の実施例を示す回路図である。
【図５】本発明の第５の実施例を示す回路図である。
【図６】本発明の第６の実施例を示す回路図である。
【図７】節電装置の第１従来例を示す回路図である。
【図８】節電装置の第２従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ、１Ｒ、１Ｓ、１Ｔ、１Ｎ…交流入力端子、
５Ｃ、５Ｄ、５Ｕ、５Ｖ、５Ｗ、５Ｎ…交流出力端子、
１０、１１…変圧器、２１…第１の電圧振幅調整器、２
２…第２の電圧振幅調整器、２３…第３の電圧振幅調整
器、２５…交流フィルタ、４０…タップ
５Ｃ、５Ｄ、５Ｕ、５Ｖ、５Ｗ、５Ｎ…交流出力端子、
１０、１１…変圧器、２１…第１の電圧振幅調整器、２
２…第２の電圧振幅調整器、２３…第３の電圧振幅調整
器、２５…交流フィルタ、４０…タップ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−16257（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−23668（ＪＰ，Ａ)
実開 昭62−1218（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02M 5/00 - 5/48
G05F 1/00 - 1/70
G05F 3/00 - 3/30
H02J 3/00 - 5/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】単相の電力系統に接続され、該電力系統か
らの入力交流電圧を変換して負荷に供給する電力変換装
置において、入力交流電圧をこの入力交流電圧と同相で
異なる２つの電圧に直接変換して出力する、半導体スイ
ッチで構成された電力変換手段の入力側を前記電力系統
に並列に接続し、該電力変換手段の一方の出力側を相互
に絶縁された２つの巻線を有する第１の変圧器の１次巻
線に平滑用交流フィルタを介して接続し、該電力変換手
段の残る一方の出力側を相互に絶縁された２つの巻線を
有する第２の変圧器の１次巻線に平滑用交流フィルタを
介して接続し、第１および第２の変圧器の２次巻線を前
記電力系統の１線にそれぞれ直列に接続し、かつこの２
つの変圧器は互いに逆方向極性に接続したことを特徴と
する電力変換装置。
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-
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