JP5427787B2 - Three-phase rectifier - Google Patents
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Description
この発明は、三相交流電源の電圧を整流して直流電圧に変換する三相整流装置に関する。 The present invention relates to a three-phase rectifier that rectifies a voltage of a three-phase AC power source and converts it into a DC voltage.
三相交流電源の電圧を整流して直流電圧に変換する整流回路は、一対のダイオードを直列接続してなる3つの直列回路を有し、これら直列回路の各ダイオードの相互接続点が三相交流電源の各相ラインに接続される。そして、この整流回路の出力端に平滑コンデンサが接続され、その平滑コンデンサに負荷が接続される。 A rectifier circuit that rectifies the voltage of a three-phase AC power source and converts it into a DC voltage has three series circuits in which a pair of diodes are connected in series, and the interconnection point of each diode in these series circuits is a three-phase AC Connected to each phase line of power supply. A smoothing capacitor is connected to the output terminal of the rectifier circuit, and a load is connected to the smoothing capacitor.
三相交流電圧は位相が互いに120°異なる3つの相電圧からなり、これら相電圧により、各直列回路のそれぞれ正側ダイオードを通って平滑コンデンサに電流が流れ、その平滑コンデンサから各直列回路のそれぞれ負側ダイオードを通って電流が流れる。 The three-phase AC voltage is composed of three phase voltages whose phases are different from each other by 120 °. With these phase voltages, a current flows through the positive diode of each series circuit to the smoothing capacitor, and each of the series circuits is supplied from the smoothing capacitor. Current flows through the negative diode.
このような整流回路の例として、入力電流に含まれる高調波成分を抑制するため、入力側の各相ラインにリアクトルを挿入接続するとともに、これらリアクトルに対する閉回路形成用の複数のスイッチ手段を接続し、これらスイッチ手段を高周波スイッチングさせることにより、入力電流波形を正弦波に追従させる三相アクティブフィルタ方式を採用したものがある(例えば特許文献1)。この方式は短絡対象として仮想中性点が設けられており,短絡素子の耐電圧を低くでき、リアクトルにかかる電圧も低いのでdi/dtが小さく、良好なアクティブフィルタ特性を実現することができる。 As an example of such a rectifier circuit, in order to suppress harmonic components contained in the input current, a reactor is inserted and connected to each phase line on the input side, and a plurality of switch means for forming a closed circuit for these reactors are connected. However, there is one that employs a three-phase active filter system that causes the input current waveform to follow a sine wave by switching these switch means at high frequency (for example, Patent Document 1). In this method, a virtual neutral point is provided as a short-circuit target, the withstand voltage of the short-circuit element can be lowered, and the voltage applied to the reactor is also low, so the di / dt is small and good active filter characteristics can be realized.
同様に、交流電源側の入力ラインにリアクトルを挿入接続し、このリアクトルに対する閉回路形成用のスイッチ素子を接続し、このスイッチ素子のオンにより交流電源からリアクトルに強制電流を流し、その強制電流をスイッチ素子のオフへの切換えにより整流回路を通して平滑コンデンサに流入させることにより、力率の改善を図るようにした直流電源装置がある(例えば特許文献2)。 Similarly, a reactor is inserted and connected to the input line on the AC power supply side, and a switch element for forming a closed circuit is connected to this reactor. When this switch element is turned on, a forced current is passed from the AC power supply to the reactor, and the forced current is supplied to the reactor. There is a DC power supply device in which the power factor is improved by flowing into a smoothing capacitor through a rectifier circuit by switching off a switch element (for example, Patent Document 2).
上記した特許文献1の三相アクティブフィルタ方式の整流回路は、高周波スイッチングを行うため、高周波スイッチングノイズが発生したり、リアクトルとして高周波電流に対応し得る部品の採用が必要になるなどの課題がある。 The above-described three-phase active filter type rectifier circuit of Patent Document 1 performs high-frequency switching, and thus has problems such as generation of high-frequency switching noise and the necessity of using a component that can handle high-frequency current as a reactor. .
また、特許文献2の直流電源装置は、単相交流電源には有効な高調波低減手段であるが、三相交流電源には適用できない。
The DC power supply device of
この発明の三相整流装置は、小形のリアクトルの採用ですみ、しかも高周波スイッチングノイズが少なく、高調波の低減効果が向上することを目的とする。 The three-phase rectifier of the present invention uses only a small reactor, and has the object of reducing high-frequency switching noise and improving the harmonic reduction effect.
この発明の三相整流装置は、
一対のダイオードを直列接続しその両ダイオードの相互接続点が三相交流電源のU相ラインに接続されるU相用直列回路、一対のダイオードを直列接続しその両ダイオードの相互接続点が前記三相交流電源のV相ラインに接続されるV相用直列回路、一対のダイオードを直列接続しその両ダイオードの相互接続点が前記三相交流電源のW相ラインに接続されるW相用直列回路を有し、前記三相交流電源の電圧を直流電圧に変換して出力する第1の整流回路と、
前記三相交流電源のU相ライン,V相ライン,W相ラインにそれぞれ設けられたU相用リアクトル,V相用リアクトル,およびW相用リアクトルと、
前記第1の整流回路の出力電圧が印加される一対のコンデンサの直列回路と、
前記U相用直列回路の両ダイオードの相互接続点と前記各コンデンサの相互接続点との間に接続された双方向性のU相用スイッチと、
前記V相用直列回路の両ダイオードの相互接続点と前記各コンデンサの相互接続点との間に接続された双方向性のV相用スイッチと、
前記W相用直列回路の両ダイオードの相互接続点と前記各コンデンサの相互接続点との間に接続された双方向性のW相用スイッチと、
前記U相用スイッチを前記U相用リアクトルに流入するU相電流の半周期の0°〜60°期間および120°〜180°期間において、前記V相用スイッチを前記V相用リアクトルに流入するV相電流の半周期の0°〜60°期間および120°〜180°期間において、前記W相用スイッチを前記W相用リアクトルに流入するW相電流の半周期の0°〜60°期間および120°〜180°期間において、かつ互いに同期しないタイミングで、オン,オフする制御手段と、
前記三相交流電源の電圧を直流電圧に変換する三相ダイオードブリッジ接続の第2の整流回路と、
前記第2の整流回路の出力電圧および前記各コンデンサの直列回路に生じる電圧が印加される出力用の平滑コンデンサと、
前記第2の整流回路および前記各コンデンサの直列回路と前記平滑コンデンサとの間の通電路に設けられた直流リアクトルと、
を備え、前記各コンデンサの直列回路に生じる電圧を出力とする。
The three-phase rectifier of this invention is
A series circuit for U phase in which a pair of diodes are connected in series and an interconnection point between both diodes is connected to a U phase line of a three-phase AC power supply, and a pair of diodes connected in series is an interconnection point between the two diodes. V-phase series circuit connected to the V-phase line of the phase AC power supply, a series circuit for W-phase in which a pair of diodes are connected in series, and an interconnection point of both diodes is connected to the W-phase line of the three-phase AC power supply A first rectifier circuit that converts the voltage of the three-phase AC power source into a DC voltage and outputs the DC voltage;
A U-phase reactor, a V-phase reactor, and a W-phase reactor respectively provided on the U-phase line, the V-phase line, and the W-phase line of the three-phase AC power source;
A series circuit of a pair of capacitors to which the output voltage of the first rectifier circuit is applied;
A bidirectional U-phase switch connected between an interconnection point of both diodes of the U-phase series circuit and an interconnection point of the capacitors;
A bidirectional V-phase switch connected between an interconnection point of both diodes of the V-phase series circuit and an interconnection point of the capacitors;
A bidirectional W-phase switch connected between an interconnection point of both diodes of the W-phase series circuit and an interconnection point of the capacitors;
The V-phase switch flows into the V-phase reactor during a 0-degree to 60-degree period and a 120-degree to 180-degree period of a half cycle of the U-phase current flowing into the U-phase reactor through the U-phase switch. In the 0-degree to 60-degree period and the 120-180 degree period of the half cycle of the V-phase current, the 0-degree to 60-degree period of the half-cycle of the W-phase current flowing into the W-phase reactor through the W-phase switch and Control means for turning on and off at a timing not synchronized with each other in a period of 120 ° to 180 °;
A second rectifier circuit connected to a three-phase diode bridge for converting a voltage of the three-phase AC power source into a DC voltage;
A smoothing capacitor for output to which an output voltage of the second rectifier circuit and a voltage generated in a series circuit of the capacitors are applied;
A DC reactor provided in a current path between the second rectifier circuit and a series circuit of the capacitors and the smoothing capacitor;
The voltage generated in the series circuit of each capacitor is output.
この発明の三相整流装置によれば、小形のリアクトルの採用ですみ、しかも高周波スイッチングノイズが少なく、高調波に対する低減効果が向上する。 According to the three-phase rectifier of the present invention, a small-sized reactor can be used, and high-frequency switching noise is reduced, and the effect of reducing harmonics is improved.
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図1に示すように、三相交流電源1のR,S,Tの3つの相ラインに三相整流装置10が接続され、その三相整流装置10の出力電圧(後述のコンデンサ14,15の直列回路に生じる電圧)が直流リアクトル2を介して出力用の平滑コンデンサ3に印加される。なお、コンデンサ14,15の容量を大きくすれば、出力用の平滑コンデンサ3を不要とすることもできる。この場合、コンデンサ14,15の直列回路の両端がそのまま出力となる。しかしながら、大容量のコンデンサ14,15のみとするよりも、平滑コンデンサ3を設けてコンデンサ14,15の容量を小さくした方がコスト的に有利となる。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a three-
そして、平滑コンデンサ3に負荷4が接続される。また、三相交流電源1と三相整流装置10との間の各相ラインに電流センサ5u,5v,5wが設けられ、これら電流センサに電流検出回路6が接続される。電流検出回路6は、電流センサ5u,5v,5wを介して相電流Iu,Iv,Iwを検出する。
A load 4 is connected to the smoothing capacitor 3. Further,
直流リアクトル2、平滑コンデンサ3、電流センサ5u,5v,5w、および電流検出回路6は、三相整流装置10に付属の機器である。
The
三相整流装置10は、整流回路12を有する。整流回路12は、一対のダイオード12u1,12u2を直列接続しその両ダイオードの相互接続点が三相交流電源1のU相ラインに接続されるU相用直列回路、一対のダイオード12v1,12v2を直列接続しその両ダイオードの相互接続点が三相交流電源1のV相ラインに接続されるV相用直列回路、一対のダイオード12w1,12w2を直列接続しその両ダイオードの相互接続点が三相交流電源1のW相ラインに接続されるW相用直列回路を有し、三相交流電源1の三相交流電圧を直流電圧に変換して出力する。
The three-
三相交流電源1と整流回路12との間の各相ラインに、高調波低減用の複数のU相用リアクトル11u,V相用リアクトル11v,W相用リアクトル11wがそれぞれ設けられる。
A plurality of
整流回路12の出力電圧が、互いに等容量の一対のコンデンサ14,15の直列回路に印加される。このコンデンサ14,15の直列回路に生じる直流電圧が、三相整流装置10の出力となる。
The output voltage of the
そして、コンデンサ14,15の相互接続点(以下、仮想中性点という)と整流回路12のU相用直列回路における各ダイオードの相互接続点との間に、双方向性のU相用スイッチ13uが接続される。仮想中性点と整流回路12のV相用直列回路における各ダイオードの相互接続点との間に、双方向性のV相用スイッチ13vが接続される。仮想中性点と整流回路12のW相用直列回路における各ダイオードの相互接続点との間に、双方向性のW相用スイッチ13wが接続される。
A
U相用スイッチ13u,V相用スイッチ13v,W相用スイッチ13wは、それぞれ、2つのN型のMOSFET21,22の直列回路およびこれらMOSFET21,22をオン,オフ駆動するための駆動回路23を有する。
Each of the
各駆動回路23は、制御部30からの指令に応じてMOSFET21,22を共に同じタイミングでオン,オフ駆動する。MOSFET21,22がオンすることにより、U相用リアクトル11u,V相用リアクトル11v,W相用リアクトル11wから各仮想中性点へと向かう電流はMOSFET21のドレイン・ソース間、MOSFET22のソース−ドレイン間、およびMOSFET22の寄生ダイオードを通って流れ、各仮想中性点からU相用リアクトル11u,V相用リアクトル11v,W相用リアクトル11wへと向かう電流はMOSFET22のドレイン・ソース間、MOSFET21のソース−ドレイン間、およびMOSFET21の寄生ダイオードを通って流れる。
Each
制御部30は、整流回路12の出力電圧により動作して各駆動回路23を制御するもので、U相用スイッチ13u,V相用スイッチ13v,W相用スイッチ13wのMOSFET21,22に対するオン,オフタイミングデータが記憶されたメモリ(記憶手段)30aを有するとともに、主要な機能として次の(1)(2)の手段を有する。
The
(1)上記電流検出回路6で検出される各相電流から負荷4の大きさを検出する負荷検出セクション(負荷検出手段)。
(2)三相交流電源1からU相用リアクトル11u,V相用リアクトル11v,W相用リアクトル11wに流入する相電流Iu,Iv,Iwを監視し、その各相電流Iu,Iv,Iwの半周期の0°〜60°期間および120°〜180°期間において、U相用スイッチ13u,V相用スイッチ13v,W相用スイッチ13wのMOSFET21,22をオン,オフする制御セクション(制御手段)。具体的には、各相電流Iu,Iv,Iwの半周期の0°〜60°期間および120°〜180°期間において、かつメモリ30a内の各オン,オフタイミングデータのうち上記負荷検出セクションで検出される負荷の大きさに合致するオン,オフタイミングデータに基づき、U相用スイッチ13u,V相用スイッチ13v,W相用スイッチ13wのMOSFET21,22をオン,オフする。負荷検出セクションで検出される負荷の大きさに合致するオン,オフタイミングデータがメモリ30a内に無い場合は、負荷検出セクションで検出される負荷の大きさに対応するオン,オフタイミングデータをメモリ30a内の各オン,オフタイミングデータから直線補完により算出し、算出したオン,オフタイミングデータに基づき、U相用スイッチ13u,V相用スイッチ13v,W相用スイッチ13wのMOSFET21,22をオン,オフする。(1) A load detection section (load detection means) for detecting the magnitude of the load 4 from each phase current detected by the
(2) The phase currents Iu, Iv, Iw flowing from the three-phase AC power source 1 to the
次に、作用について説明する。
図2に示すように、相電流Iuの半周期の0°〜60°期間および120°〜180°期間において、U相用スイッチ13uのMOSFET21,22がオン,オフする。0°〜60°期間では、零クロス点の0°から離れるに従い、オン期間が徐々に短くなってオフ期間が徐々に長くなる。120°〜180°期間では、零クロス点の180°に近づくに従い、オン期間が徐々に長くなってオフ期間が徐々に短くなる。そして、MOSFET21,22のオン期間では三相交流電源1からU相用リアクトル11uに強制電流が流れ(電流増加期間)、その強制電流がMOSFET21,22のオフ期間において整流回路12および直流リアクトル2を通って平滑コンデンサ3に流入する。図2におけるILuは、U相用リアクトル11uに流れる電流を示している。Next, the operation will be described.
As shown in FIG. 2, the
同様に、相電流Ivの半周期の0°〜60°期間および120°〜180°期間において、V相用スイッチ13vのMOSFET21,22がオン,オフする。相電流Iwの半周期の0°〜60°期間および120°〜180°期間において、W相用スイッチ13wのMOSFET21,22がオン,オフする。
Similarly, the
このようなU相用スイッチ13u,V相用スイッチ13v,W相用スイッチ13wのオン,オフ制御を行うことにより、U相用リアクトル11u,V相用リアクトル11v,W相用リアクトル11wを設けていることによる高調波低減効果を得ながら、従来の高周波スイッチングを行う整流回路に比べて高周波スイッチングノイズの発生を少なくすることができ、ひいてはU相用リアクトル11u,V相用リアクトル11v,W相用リアクトル11wとして小形で電流・インダクタンス容量が大きい低周波リアクトルを採用した三相アクティブフィルタを構成できる。U相用リアクトル11u,V相用リアクトル11v,W相用リアクトル11wが小形になれば、三相整流装置20が搭載される機器の小型化が図れる。
By performing ON / OFF control of the
オン,オフ制御する0°〜60°期間および120°〜180°期間は、1つの相のオン,オフ制御が他の2つの相の電流波形に及ぼす影響が少ない期間である。この期間を選定していることにより、高周波スイッチングノイズの低減効果および高調波の低減効果が大きくなる。 The ON / OFF control period of 0 ° to 60 ° and the 120 ° to 180 ° period are periods in which the ON / OFF control of one phase has little influence on the current waveforms of the other two phases. By selecting this period, the effect of reducing high-frequency switching noise and the effect of reducing harmonics are increased.
一方、3つのU相用スイッチ13u,V相用スイッチ13v,W相用スイッチ13wのうち、2つスイッチのオン,オフ制御が重なる期間が存在するため、2つのスイッチが同時にオンすると2つの相の電流増加が重畳した形で残りの1つの相に影響し、高調波の増加の原因となってしまう。この不具合を解消するため、3つのU相用スイッチ13u,V相用スイッチ13v,W相用スイッチ13wが互いに同期しないタイミングでオン,オフされる。すなわち、図3に斜線で示すように、U相用スイッチ13u,V相用スイッチ13v,W相用スイッチ13wのオン期間が互いにずれることにより、上記の期間選定と合せて、高調波低減の効果がさらに増大する。
On the other hand, among the three
また、相電流Iu,Iv,Iwのレベルについては、図4に示すように、負荷の大きさに応じて異なる。このため、U相用スイッチ13u,V相用スイッチ13v,W相用スイッチ13wのオン,オフタイミングt1,t2,t3,t4,t5,t6…を決定するためのオン,オフタイミングデータとして、負荷の大きさ別に用意された複数種が、制御部30のメモリ30aに記憶されている。
Further, the levels of the phase currents Iu, Iv, and Iw vary depending on the magnitude of the load as shown in FIG. Therefore, as on / off timing data for determining on / off timings t1, t2, t3, t4, t5, t6... Of the
すなわち、図5に示すように、例えば3つの負荷A,B,Cについて、最大相電流Amaxを得るためのオン,オフタイミングデータ、最大相電流Bmaxを得るためのオン,オフタイミングデータ、最大相電流Cmaxを得るためのオン,オフタイミングデータがそれぞれメモリ30aに記憶されている。そして、電流検出回路6の検出電流から負荷4の大きさが検出され、その検出された負荷に合致するオン,オフタイミングデータがメモリ30aから読出される。
That is, as shown in FIG. 5, for example, for three loads A, B, and C, on / off timing data for obtaining the maximum phase current Amax, on / off timing data for obtaining the maximum phase current Bmax, and the maximum phase On / off timing data for obtaining the current Cmax is stored in the
ただし、実際の負荷4の大きさは様々である。図4に示すように、負荷Bと負荷Cとの間の負荷Hについては、メモリ30a内に適合するオン,オフタイミングデータが無い。そこで、検出負荷の大きさに合致するオン,オフタイミングデータがメモリ30a内に無い場合は、検出負荷の大きさに対応するオン,オフタイミングデータが、メモリ30a内の各オン,オフタイミングデータに基づく直線補完により算出される。
However, the actual load 4 has various sizes. As shown in FIG. 4, there is no on / off timing data for the load H between the load B and the load C in the
具体的には、図5に示すように、負荷B,C間の負荷Hについて見ると、負荷Bの場合のタイミングt1と負荷Cの場合のタイミングt1との間を直線でつなぎ、その直線上の負荷Hに見合う点が、負荷Hの場合のタイミングt1として算出される。そして、算出されたオン,オフタイミングデータに基づき、U相用スイッチ13u,V相用スイッチ13v,W相用スイッチ13wのオン,オフ制御が実行される。
Specifically, as shown in FIG. 5, when looking at the load H between the loads B and C, the timing t1 in the case of the load B and the timing t1 in the case of the load C are connected by a straight line. The point corresponding to the load H is calculated as the timing t1 in the case of the load H. Based on the calculated ON / OFF timing data, ON / OFF control of the
負荷の大きさに応じて相電流がどのように異なるかの例として、所定負荷のときの相電流Iua、その所定負荷の半分の負荷のときの相電流Iubをフーリエ(FFT)解析図として図6に示している。また、この図6のフーリエ解析図にIEC61000−3−2に相当する各高調波次数の限度値(IEC)を追記したのが図7であり、いずれの負荷・次数においても適合している。 As an example of how the phase current varies depending on the size of the load, the phase current Iua at a predetermined load and the phase current Iub at a half load of the predetermined load are shown as Fourier (FFT) analysis diagrams. This is shown in FIG. Further, FIG. 7 shows the limit value (IEC) of each harmonic order corresponding to IEC61000-3-2 added to the Fourier analysis diagram of FIG. 6, which is suitable for any load / order.
なお、U相用スイッチ13u,V相用スイッチ13v,W相用スイッチ13wのオン期間を互いにずらすためのオン,オフタイミングについては、メモリ30a内のオン,オフタイミングデータに基づいて設定してもよいが、実際の制御中において、オンしているスイッチがあれば、そのスイッチがオフするまで他のスイッチのオンを遅延させるようにしてもよい。
The on / off timing for shifting the on periods of the
また、負荷検出手段として電流センサ5u,5v,5wおよび電流検出回路6を用いたが、図1に破線で示すように、平滑コンデンサ3と負荷4との間の通電ラインに抵抗7を挿入接続し、その抵抗7の両端に電流検出回路8を接続し、負荷4に流れる電流を抵抗7に生じる電圧から検出し、その検出電流に基づいて負荷4の大きさを検出する構成としてもよい。
Further, although the
さらに、図8に示すように、整流回路12と同様の三相ダイオードブリッジ接続の整流回路(第2の整流回路)9に、直流リアクトル2を介して平滑コンデンサ3が接続された一般的な整流装置がすでに存在する場合、その整流回路9に対し、本発明の三相整流装置10を新たに並列接続する構成としてもよい。
Further, as shown in FIG. 8, a general rectifier in which a smoothing capacitor 3 is connected to a rectifier circuit (second rectifier circuit) 9 having a three-phase diode bridge connection similar to the
整流回路9は、一対のダイオード9u1,9u2を直列接続しその両ダイオードの相互接続点が三相交流電源1のU相ラインに接続されるU相用直列回路、一対のダイオード9v1,9v2を直列接続しその両ダイオードの相互接続点が三相交流電源1のV相ラインに接続されるV相用直列回路、一対のダイオード9w1,9w2を直列接続しその両ダイオードの相互接続点が三相交流電源1のW相ラインに接続されるW相用直列回路を有し、三相交流電源1の三相交流電圧を直流電圧に変換して出力する。 The rectifier circuit 9 includes a pair of diodes 9u1 and 9u2 connected in series, and a connection circuit between the two diodes is connected to a U-phase line of the three-phase AC power supply 1, and a pair of diodes 9v1 and 9v2 are connected in series. A series circuit for V phase in which the connection point between the two diodes is connected to the V phase line of the three-phase AC power source 1, and a pair of diodes 9w1 and 9w2 are connected in series. It has a W-phase series circuit connected to the W-phase line of the power source 1 and converts the three-phase AC voltage of the three-phase AC power source 1 into a DC voltage for output.
すなわち、既存の機器に対し、高調波低減対策を目的とした三相整流装置10の後付けが可能になる。この場合、相電流のうち、半波の振幅が大きい中央付近(60°〜120°期間または240°〜300°期間)の電流の一部が、U相用リアクトル11u,V相用リアクトル11v,W相用リアクトル11wを通らずに整流回路9の方に流れるので、U相用リアクトル11u,V相用リアクトル11v,W相用リアクトル11wを電流容量に対して磁束容量の小さいものにすることができる。つまり、U相用リアクトル11u,V相用リアクトル11v,W相用リアクトル11wがさらに小形となる。
In other words, the three-
その他、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。 In addition, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
この発明の三相整流装置は、三相交流電源に接続される機器への搭載が可能である。 The three-phase rectifier of the present invention can be mounted on equipment connected to a three-phase AC power source.
1…三相交流電源、2…直流リアクトル、3…平滑コンデンサ、4…負荷、10…三相整流装置、11u,11v,11w…リアクトル、12…整流回路、13u…U相用スイッチ、13v…V相用スイッチ、13w…W相用スイッチ、14,15…コンデンサ、21,22…MOSFET、23…駆動回路、30…制御部、30a…メモリ(記憶手段) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Three-phase alternating current power supply, 2 ... DC reactor, 3 ... Smoothing capacitor, 4 ... Load, 10 ... Three-phase rectifier, 11u, 11v, 11w ... Reactor, 12 ... Rectifier circuit, 13u ... U-phase switch, 13v ... V-phase switch, 13w ... W-phase switch, 14, 15 ... capacitor, 21,22 ... MOSFET, 23 ... drive circuit, 30 ... control unit, 30a ... memory (storage means)
Claims (3)
前記三相交流電源のU相ライン,V相ライン,W相ラインにそれぞれ設けられたU相用リアクトル,V相用リアクトル,およびW相用リアクトルと、
前記第1の整流回路の出力電圧が印加される一対のコンデンサの直列回路と、
前記U相用直列回路の両ダイオードの相互接続点と前記各コンデンサの相互接続点との間に接続された双方向性のU相用スイッチと、
前記V相用直列回路の両ダイオードの相互接続点と前記各コンデンサの相互接続点との間に接続された双方向性のV相用スイッチと、
前記W相用直列回路の両ダイオードの相互接続点と前記各コンデンサの相互接続点との間に接続された双方向性のW相用スイッチと、
前記U相用スイッチを前記U相用リアクトルに流入するU相電流の半周期の0°〜60°期間および120°〜180°期間において、前記V相用スイッチを前記V相用リアクトルに流入するV相電流の半周期の0°〜60°期間および120°〜180°期間において、前記W相用スイッチを前記W相用リアクトルに流入するW相電流の半周期の0°〜60°期間および120°〜180°期間において、かつ互いに同期しないタイミングで、オン,オフする制御手段と、
前記三相交流電源の電圧を直流電圧に変換する三相ダイオードブリッジ接続の第2の整流回路と、
前記第2の整流回路の出力電圧および前記各コンデンサの直列回路に生じる電圧が印加される出力用の平滑コンデンサと、
前記第2の整流回路および前記各コンデンサの直列回路と前記平滑コンデンサとの間の通電路に設けられた直流リアクトルと、
を備え、前記各コンデンサの直列回路に生じる電圧を出力とすることを特徴とする三相整流装置。 A series circuit for U phase in which a pair of diodes are connected in series and an interconnection point between both diodes is connected to a U phase line of a three-phase AC power supply, and a pair of diodes connected in series is an interconnection point between the two diodes. V-phase series circuit connected to the V-phase line of the phase AC power supply, a series circuit for W-phase in which a pair of diodes are connected in series, and an interconnection point of both diodes is connected to the W-phase line of the three-phase AC power supply A first rectifier circuit that converts the voltage of the three-phase AC power source into a DC voltage and outputs the DC voltage;
A U-phase reactor, a V-phase reactor, and a W-phase reactor respectively provided on the U-phase line, the V-phase line, and the W-phase line of the three-phase AC power source;
A series circuit of a pair of capacitors to which the output voltage of the first rectifier circuit is applied;
A bidirectional U-phase switch connected between an interconnection point of both diodes of the U-phase series circuit and an interconnection point of the capacitors;
A bidirectional V-phase switch connected between an interconnection point of both diodes of the V-phase series circuit and an interconnection point of the capacitors;
A bidirectional W-phase switch connected between an interconnection point of both diodes of the W-phase series circuit and an interconnection point of the capacitors;
The V-phase switch flows into the V-phase reactor during a 0-degree to 60-degree period and a 120-degree to 180-degree period of a half cycle of the U-phase current flowing into the U-phase reactor through the U-phase switch. In the 0-degree to 60-degree period and the 120-180 degree period of the half cycle of the V-phase current, the 0-degree to 60-degree period of the half-cycle of the W-phase current flowing into the W-phase reactor through the W-phase switch and Control means for turning on and off at a timing not synchronized with each other in a period of 120 ° to 180 °;
A second rectifier circuit connected to a three-phase diode bridge for converting a voltage of the three-phase AC power source into a DC voltage;
A smoothing capacitor for output to which an output voltage of the second rectifier circuit and a voltage generated in a series circuit of the capacitors are applied;
A DC reactor provided in a current path between the second rectifier circuit and a series circuit of the capacitors and the smoothing capacitor;
And a voltage generated in a series circuit of the capacitors as an output.
をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の三相整流装置。 A plurality of on / off timing data for determining the on / off timing of the U-phase switch, the V-phase switch, and the W-phase switch according to the magnitude of the load of the device is stored by the control means. Stored storage means,
The three-phase rectifier according to claim 1, further comprising:
ことを特徴とする請求項2記載の三相整流装置。 The control means turns the U-phase switch, the V-phase switch, and the W-phase switch on and off to match the load size of the device among the on / off timing data in the storage means. Based on the timing data, or on / off timing data corresponding to the load size of the device is calculated from each on / off timing data in the storage means, and on / off based on the calculated on / off timing data. To
The three-phase rectifier according to claim 2.
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