JPH0197138A - 三相平衡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、三相交流電源の各相出力電流を平衡にするた
めの三相平衡装置に関する。

Ｂ０発明の概要 本発明は、三相交流電源から負荷に電力を供給する装置
において、 各相負荷電流の平均値と各相負荷電流との差に応じて交
流電源側から各相電流を取り込むとともに、該取り込ま
れた電流を電力変換して負荷に供給することにより、 負荷が不平衡状態であっても三相交流電源側の各相を平
衡電流にすることができるようにしたものである。

Ｃ１従来の技術 一般に三相交流電源から負荷に電力を供給するときは、
各相の平衡化が図られるものである。

Ｄ０発明が解決しようとする問題点 三相交流電源から単相負荷を含む不平衡負荷に電力を供
給する場合、該不平衡負荷が大き過ぎると発電機（電源
）容量を増大させる必要がある。

また、交流電源がＣＶＣＦ　（定電圧定周波）電源装置
で構成されている場合は各相間の電圧値がくずれる等の
障害が生じる。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものでその目的は、
負荷が不平衡状態であっても電源に対して等測的に平衡
負荷となるように補正することができる三相平衡装置を
提供することにある。

Ｅ１問題点を解決するための手段 本発明は、三相交流電源の出力電力を負荷に供給するも
のにおいて、前記交流電源側の各相電流を取り込むとと
もに、該取り込まれた電流を電力変換して前記負荷に供
給する電力変換部と、前記負荷に流入する各相電流を各
々検出する電流検出回路と、前記電流検出回路の検出出
力に基づいて各相負荷電流の平均値を演算する平均値演
算回路と、前記平均値演算回路で演算された平均値と前
記電流検出回路で検出された各相電流値との差を演算す
る偏差演算回路と、前記偏差演算回路の偏差出力に基づ
いて、三相交流電源側の各相電流が負荷電流の平均値と
一致するように前記電力変換部を制御する制御部とを備
えたことを特徴としている。

Ｆ４作用 負荷が不平衡状態である場合、電流検出回路で検出され
た各相電流はすべて同一値にはならない。

このため平均値演算回路で演算された電流平均値と前記
検出された各相電流値とは互いに異なる。

制御部は偏差演算回路から出力される電流平均値と検出
電流値との偏差に基づいて、該偏差分が無くなるように
電力変換部を制御する。このため電力変換部は、例えば
不平衡負荷が要求する三相電流のうち、第１の相の電流
値が前記電流平均値よりも小さく、第２．第３の相の電
流値が前記電流平均値よりも大きい場合、次のような電
力変換動作を行なう。すなわち、負荷側の第１の相の電
流値と電流平均値との偏差分に相当する電流を、交流電
源出力の第１の相から取り込んで電力変換し、負荷の第
２．第３の相側へ供給する。これによって交流電源側の
各相電流がともに前記電流平均値と一致し、各相はすべ
て平衡電流となる。したがって不平衡負荷に対して電源
容量を増大させる必要はない。

Ｇ、実施例 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例を説明する
。第１図においてｌは３相交流電源である。３相交流電
源１の出力電力は交流母線Ｕ、Ｖ。

Ｗを介して負荷２に供給される。３は入力端が前記３相
交流電源ｌ側の交流母線Ｕ、Ｖ、Ｗに接続された順電力
変換器である。この順電力変換器３は例えばトランジス
タを３相ブリツジ接続して構成される。順電力変換器３
の正、負出力端間にはコンデンサ４および逆電力変換器
５が並列に接続されている。この逆電力変換器５は例え
ばトランジスタを３相ブリツジ接続して構成される。逆
電力変換器５の交流出力端は絶縁変圧器６の１次巻線に
接続されている。絶縁変圧器６の２次巻線は前記負荷２
側の交流母線Ｕ、Ｖ、Ｗに接続されている。前記順電力
変換器３．コンデンサ４および逆電力変換器５によって
電力変換部７を構成している。８ｕ、８ｖ、８ｗは負荷
２側の交流母線Ｕ。

ｖ、Ｗに各々介挿された変流器である。９は変流器８ｕ
、８ｖ、８ｗの出力電流に基づいて各相の負荷電流を検
出する電流検出回路である。ｌＯは電流検出回路９の検
出出力に基づいて負荷電流の平均値を演算する平均値演
算回路である。１１は平均値演算回路ＩＯで演算された
電流平均値と電流検出回路９で検出された各相電流値と
の差を演算する加減算回路である。１２ａ、１２ｂは加
減算回路１１の偏差出力に基づいて電力変換部７の順電
力変換器３．逆電力変換器５を各々制御（パルス幅変調
制御）する制御回路である。

次に上記のように構成された装置の動作を述べる。まず
負荷２が不平衡状態である場合、負荷２側の交流母線Ｕ
、Ｖ、Ｗに流れる電流値は、例えばｒ２Ｊ、ｒ５Ｊ、ｒ
５Ｊというように異なる値を示す。これらｒ２Ｊ、ｒ５
Ｊ、ｒ５Ｊなる電流値を示す各相負荷電流は変流器８ｕ
、　８ｖ、　８ｗおよび電流検出回路９で検出された後
、平均値演算回路！０によってその平均値「４」が演算
される。

加減算回路１１は前記平均値演算回路１０の演算結果「
４」と前記検出回路９の検出電流値「２」。

ｒ５Ｊ、ｒ５Ｊとの偏差値ｒ−２Ｊ　、、ｒ＋　ＩＪ　
。

「＋１」を演算する。制御回路１２ａは加減算回路１１
で演算された偏差値「−２」に基づいて順電力変換器３
をＰＷＭ（パルス幅変調）制御する。

これによって順電力変換器３は３相交流電源ｌのＵ、相
出力電流から電流値「２」なる電流を取り込んで直流に
変換する。また、制御回路１２ｂは加減算回路１１で演
算された偏差値ｒ＋Ｉ　Ｊ　Ｊ＋　ｌ　Ｊに基づいて逆
電力変換器５をＰＷＭ制御する。これによって逆電力変
換器５は、順電力変換器３に取り込まれ直流変換された
電流値「２」なる電流を交流に変換し、絶縁変圧器６を
介して負荷２側の交流母線ｖ、Ｗに電流値ｒｌＪ、ｒｌ
Ｊなる電流を各々放出する。前記のような動作によって
電流値ｒ２Ｊ、ｒ５Ｊ、ｒ５Ｊのような不平衡な負荷電
流が流れていても、３相交流電源ｌ側の各相出力は平均
電流値に等しいｒ４Ｊ　、ｒ４Ｊ　、ｒ４Ｊなる平衡な
電流となる。

また、負荷が第２図に示すように単相負荷２２であって
も第１図の場合と同様の動作により３相交流電源ｌ側の
出力を平衡電流にすることができる。第２図において変
流器８ｕ、８ｖ、８ｗ、電流検出回路９、平均値演算回
路ＩＯ１加減算回路ｌｌおよび制御回路１２ａ、１２ｂ
は図示省略しているが、第１図と同様に構成されている
ものである。

尚、第１図および第２図において絶縁変圧器６は順電力
変換器３と交流母線Ｕ、Ｖ、Ｗを結ぶ電路に介挿しても
良く、また順電力変換器３と逆電力変換器５を結ぶ直流
電路に直流リアクトルを介挿しても良い。

Ｈ０発明の効果 以上のように本発明によれば次のような効果が得られる
。すなわち、 （１）負荷が不平衡状態であっても交流電源側の各相を
すべて平衡電流にすることができる。

（２）交流電源側の各相を平衡電流にすることができる
ので、不平衡負荷に対して電源の容■を増大させる必要
はなくなる。

（３）電源がＣＶＣＦ　（定電圧定周波）電源装置で構
成される場合であっても各相間の電圧値がくずれること
はない。

（４）電力変換部は各相の不平衡電流値と電流平均値と
の差電流のみ取り込んだり、放出したりするので、装置
の容量は小さくて済む。

（５）負荷が単相であっても３相交流電源の電源側各相
を平衡電流にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は本発
明の他の実施例の要部を示す回路図である。 １・・・３相交流電源、２・・・負荷、３・・・順電力
変換器、５・・・逆電力変換器、６・・・絶縁変圧器、
７・・・電力変換部、８ｕ、８ｖ、８ｗ・・・変流器、
９・・・電流検出回路、ＩＯ・・・平均値演算回路、１
１・−・加減算回路、１２ａ、１２ｂ・・・制御回路、
２２・・・単相負荷。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 三相交流電源の出力電力を負荷に供給するものにおいて
   、 前記交流電源側の各相電流を取り込むとともに、該取り
   込まれた電流を電力変換して前記負荷に供給する電力変
   換部と、 前記負荷に流入する各相電流を各々検出する電流検出回
   路と、 前記電流検出回路の検出出力に基づいて各相負荷電流の
   平均値を演算する平均値演算回路と、前記平均値演算回
   路で演算された平均値と前記電流検出回路で検出された
   各相電流値との差を演算する偏差演算回路と、 前記偏差演算回路の偏差出力に基づいて、三相交流電源
   側の各相電流が負荷電流の平均値と一致するように前記
   電力変換部を制御する制御部とを備えたことを特徴とす
   る三相平衡装置。