JPH0654539A - ３相整流回路 - Google Patents
３相整流回路Info
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- JPH0654539A JPH0654539A JP21740392A JP21740392A JPH0654539A JP H0654539 A JPH0654539 A JP H0654539A JP 21740392 A JP21740392 A JP 21740392A JP 21740392 A JP21740392 A JP 21740392A JP H0654539 A JPH0654539 A JP H0654539A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 10
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 26
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 abstract description 9
- 230000001629 suppression Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 大形の入力変圧器を用いずに、入力電流波形
の歪を抑制することが出来る３相整流回路。 【構成】３相交流電源１に各相の交流リアクトル２〜４
を介して３相全波ダイオード整流回路５を接続する。さ
らに３相全波ダイオード整流回路５の直流出力回路に双
方向性の自己消弧型半導体素子ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、 自
己消弧型半導体素子Ｓ１〜Ｓ８、単相変圧器１７、１
８、コンデンサ１９、２０、制御回路２２より回路を構
成し、制御回路２０により、双方向性の自己消弧型半導
体素子ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、自己消弧型半導体素子Ｓ１〜
Ｓ８を３相交流電源１に同期してＯＮ−ＯＦＦの制御を
行う。
の歪を抑制することが出来る３相整流回路。 【構成】３相交流電源１に各相の交流リアクトル２〜４
を介して３相全波ダイオード整流回路５を接続する。さ
らに３相全波ダイオード整流回路５の直流出力回路に双
方向性の自己消弧型半導体素子ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、 自
己消弧型半導体素子Ｓ１〜Ｓ８、単相変圧器１７、１
８、コンデンサ１９、２０、制御回路２２より回路を構
成し、制御回路２０により、双方向性の自己消弧型半導
体素子ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、自己消弧型半導体素子Ｓ１〜
Ｓ８を３相交流電源１に同期してＯＮ−ＯＦＦの制御を
行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は３相整流回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の３相全波ダイオード整流
回路である。同図に示すように、ダイオード５ａ〜５
ｃ、５ａ’〜５ｃ’を整流素子とする３相全波ダイオー
ド整流回路５は、３相交流電源１の各相と接続点Ａ、
Ｂ、Ｃにおいて接続されている。該３相全波ダイオード
整流回路５の直流側にはコンデンサ２２が接続されてお
り直流出力電圧の脈動を低減している。コンデンサ２２
に並列に負荷２１が接続されている。
回路である。同図に示すように、ダイオード５ａ〜５
ｃ、５ａ’〜５ｃ’を整流素子とする３相全波ダイオー
ド整流回路５は、３相交流電源１の各相と接続点Ａ、
Ｂ、Ｃにおいて接続されている。該３相全波ダイオード
整流回路５の直流側にはコンデンサ２２が接続されてお
り直流出力電圧の脈動を低減している。コンデンサ２２
に並列に負荷２１が接続されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図４の３相全波ダイオ
ード整流回路においては、コンデンサ２２に流れるリッ
プル電流が大きく３相交流電源１より流れる入力電流波
形はパルス状となり、３相交流電源１の電圧波形を歪ま
せたり、入力の力率が低下する欠点が有った。この欠点
の対策として、入力側に変圧器を具備した星形結線及び
三角結線の組合せからなる２重３相１２パルス整流回路
に代表される整流器の多相化、多パルス化など種々の対
策が現在講じられているが、装置の大形化、コスト増は
避けられない。そこで本発明は、３相全波ダイオード整
流回路において、入力側に変圧器を使用することなく、
その入力電流波形を正弦波状に近づけ、３相全波ダイオ
ード整流回路に接続されている３相交流電源の電圧波形
が歪むことを抑制するとともに入力の力率を改善するよ
うにしたものである。
ード整流回路においては、コンデンサ２２に流れるリッ
プル電流が大きく３相交流電源１より流れる入力電流波
形はパルス状となり、３相交流電源１の電圧波形を歪ま
せたり、入力の力率が低下する欠点が有った。この欠点
の対策として、入力側に変圧器を具備した星形結線及び
三角結線の組合せからなる２重３相１２パルス整流回路
に代表される整流器の多相化、多パルス化など種々の対
策が現在講じられているが、装置の大形化、コスト増は
避けられない。そこで本発明は、３相全波ダイオード整
流回路において、入力側に変圧器を使用することなく、
その入力電流波形を正弦波状に近づけ、３相全波ダイオ
ード整流回路に接続されている３相交流電源の電圧波形
が歪むことを抑制するとともに入力の力率を改善するよ
うにしたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では、３相全波ダ
イオード整流回路からなる主変換回路の各相の入力端子
と３相交流電源との間に交流リアクトルを直列に接続
し、上記主変換回路の各相の入力端子を第１群の３個の
スイッチの一端に接続し、上記３個のスイッチの他端を
共通接続して、その接続点に単相自励変換回路を接続
し、この単相自励変換回路は、互に直列接続した２個の
スイッチからなる組を４組により構成される第２群のス
イッチを各々上記主変換回路の直流側に並列に接続する
とともに、互に直列接続した２個のコンデンサを上記主
変換回路の直流側に並列接続し、第１の単相変圧器の一
次巻線の一端を第１組の２個のスイッチの中点に接続
し、他端を第２組の２個のスイッチの中点に接続し、第
２の単相変圧器の一次巻線の一端を第３組の２個のスイ
ッチの中点に接続し、他端を第４組の２個のスイッチの
中点に接続し、第１の単相変圧器と第２の単相変圧器の
２次巻線を直列に接続して、その一端を上記第１群の３
個のスイッチの共通接続した端子に接続し、他端を上記
２個のコンデンサの中点に接続して構成し、上記第１群
の３個のスイッチを上記３相交流電源に同期させて各々
１／３サイクルごとに順次オンさせ、上記第２群の４組
のスイッチを上記３相交流電源に同期させかつ３相交流
電源の３倍の周波数で交互にオンさせる。
イオード整流回路からなる主変換回路の各相の入力端子
と３相交流電源との間に交流リアクトルを直列に接続
し、上記主変換回路の各相の入力端子を第１群の３個の
スイッチの一端に接続し、上記３個のスイッチの他端を
共通接続して、その接続点に単相自励変換回路を接続
し、この単相自励変換回路は、互に直列接続した２個の
スイッチからなる組を４組により構成される第２群のス
イッチを各々上記主変換回路の直流側に並列に接続する
とともに、互に直列接続した２個のコンデンサを上記主
変換回路の直流側に並列接続し、第１の単相変圧器の一
次巻線の一端を第１組の２個のスイッチの中点に接続
し、他端を第２組の２個のスイッチの中点に接続し、第
２の単相変圧器の一次巻線の一端を第３組の２個のスイ
ッチの中点に接続し、他端を第４組の２個のスイッチの
中点に接続し、第１の単相変圧器と第２の単相変圧器の
２次巻線を直列に接続して、その一端を上記第１群の３
個のスイッチの共通接続した端子に接続し、他端を上記
２個のコンデンサの中点に接続して構成し、上記第１群
の３個のスイッチを上記３相交流電源に同期させて各々
１／３サイクルごとに順次オンさせ、上記第２群の４組
のスイッチを上記３相交流電源に同期させかつ３相交流
電源の３倍の周波数で交互にオンさせる。
【０００５】
【作用】前記手段を用いることにより、３相全波ダイオ
ード整流回路の各相の入力の端子と３相交流電源との間
に直列に接続された交流リアクトルの３相全波ダイオー
ド整流回路に接続された各端子間に発生する電圧波形
は、前記交流リアクトルの交流電源側の端子に印加され
る交流電圧と同相で１サイクル中に２４ステップの階段
状の波形となり、前記交流リアクトルに流れる電流すな
わち本発明による整流回路の入力電流波形は、２４ステ
ップの階段状の波形になる。
ード整流回路の各相の入力の端子と３相交流電源との間
に直列に接続された交流リアクトルの３相全波ダイオー
ド整流回路に接続された各端子間に発生する電圧波形
は、前記交流リアクトルの交流電源側の端子に印加され
る交流電圧と同相で１サイクル中に２４ステップの階段
状の波形となり、前記交流リアクトルに流れる電流すな
わち本発明による整流回路の入力電流波形は、２４ステ
ップの階段状の波形になる。
【０００６】
【実施例】図１は、本発明の３相整流回路の一例で、ダ
イオ−ド５ａ〜５ｃ、５ａ’〜５ｃ’からなる３相全波
ダイオード整流回路５の各相の入力端子Ａ、Ｂ、Ｃと交
流電源１ａ、１ｂ、１ｃからなる３相交流電源１との間
に交流リアクトル２、３、４を直列に接続し、３相全波
ダイオード整流回路５の各相の入力端子Ａ、Ｂ、Ｃをそ
れぞれ例えば双方向性の自己消弧型半導体素子からなる
スイッチＳＡ、ＳＢ、ＳＣの一端に接続し、上記スイッ
チＳＡ、ＳＢ、ＳＣの他端を端子ｎで共通接続して、そ
の接続点に単相自励変換回路を接続する。この単相自励
変換回路は、互に直列接続した例えば自己消弧型半導体
素子によるスイッチ２個のスイッチからなる組を４組Ｓ
１とＳ２、Ｓ３とＳ４、Ｓ５とＳ６、Ｓ７とＳ８を各々
３相全波ダイオード整流回路５の直流側に並列に接続す
るとともに、互に直列接続した２個のコンデンサ１９、
２０を３相全波ダイオード整流回路５の直流側に並列接
続し、単相変圧器１７の一次巻線１７ａの一端をスイッ
チＳ１とＳ２の中点に接続し、他端をスイッチＳ３とＳ
４の中点に接続し、単相変圧器１８の一次巻線１８ａの
一端をスイッチＳ５とＳ６の中点に接続し、他端をスイ
ッチＳ７とＳ８の中点に接続し、単相変圧器１７の２次
巻線１７ｂと単相変圧器１８の２次巻線１８ｂを直列に
接続して、その一端を上記端子ｎに接続し、他端を上記
２個のコンデンサの中点Ｎに接続して構成する。制御回
路２２で、３相交流電源１の電圧の位相を検出し、スイ
ッチＳＡ、ＳＢ、ＳＣを３相交流電源１に同期させて各
々１／３サイクルごとに順次オンさせ、スイッチＳ１〜
Ｓ８を３相交流電源１に同期させかつ３相交流電源の３
倍の周波数で交互にオンさせる。図２はスイッチングパ
ターンと各部の電圧波形の一例で、Ｖａは入力電圧波
形、ＶnNは自己消弧型半導体素子Ｓ１〜Ｓ８をスイッチ
ングパターン通りにＯＮ−ＯＦＦすることにより得られ
る。さらに相電圧ＶANは双方向性の自己消弧型半導体素
子ＳＡをＯＮしている間に自己消弧型半導体素子Ｓ１〜
Ｓ８をＯＮ−ＯＦＦすることにより得られる。同じよう
に相電圧ＶBN，相電圧ＶCNが得られる。また相間電圧Ｖ
ABはＶANとＶBNの差より得られる。 図３は双方向性の
自己消弧型半導体素子ＳＡ、ＳＡ、ＳＣと自己消弧型半
導体素子Ｓ１〜Ｓ８の一例である。（ａ）は自己消弧型
半導体素子Ｓ１〜Ｓ８の一例でダイオード２３とトラン
ジスタ２４を逆並列に接続したものである。（ｂ）は双
方向性の自己消弧型半導体素子ＳＡ、ＳＢ、ＳＣの一例
でダイオード２５ａ〜２５ｄをブリッジ接続し、さらに
トランジスタ２６を接続したものである。
イオ−ド５ａ〜５ｃ、５ａ’〜５ｃ’からなる３相全波
ダイオード整流回路５の各相の入力端子Ａ、Ｂ、Ｃと交
流電源１ａ、１ｂ、１ｃからなる３相交流電源１との間
に交流リアクトル２、３、４を直列に接続し、３相全波
ダイオード整流回路５の各相の入力端子Ａ、Ｂ、Ｃをそ
れぞれ例えば双方向性の自己消弧型半導体素子からなる
スイッチＳＡ、ＳＢ、ＳＣの一端に接続し、上記スイッ
チＳＡ、ＳＢ、ＳＣの他端を端子ｎで共通接続して、そ
の接続点に単相自励変換回路を接続する。この単相自励
変換回路は、互に直列接続した例えば自己消弧型半導体
素子によるスイッチ２個のスイッチからなる組を４組Ｓ
１とＳ２、Ｓ３とＳ４、Ｓ５とＳ６、Ｓ７とＳ８を各々
３相全波ダイオード整流回路５の直流側に並列に接続す
るとともに、互に直列接続した２個のコンデンサ１９、
２０を３相全波ダイオード整流回路５の直流側に並列接
続し、単相変圧器１７の一次巻線１７ａの一端をスイッ
チＳ１とＳ２の中点に接続し、他端をスイッチＳ３とＳ
４の中点に接続し、単相変圧器１８の一次巻線１８ａの
一端をスイッチＳ５とＳ６の中点に接続し、他端をスイ
ッチＳ７とＳ８の中点に接続し、単相変圧器１７の２次
巻線１７ｂと単相変圧器１８の２次巻線１８ｂを直列に
接続して、その一端を上記端子ｎに接続し、他端を上記
２個のコンデンサの中点Ｎに接続して構成する。制御回
路２２で、３相交流電源１の電圧の位相を検出し、スイ
ッチＳＡ、ＳＢ、ＳＣを３相交流電源１に同期させて各
々１／３サイクルごとに順次オンさせ、スイッチＳ１〜
Ｓ８を３相交流電源１に同期させかつ３相交流電源の３
倍の周波数で交互にオンさせる。図２はスイッチングパ
ターンと各部の電圧波形の一例で、Ｖａは入力電圧波
形、ＶnNは自己消弧型半導体素子Ｓ１〜Ｓ８をスイッチ
ングパターン通りにＯＮ−ＯＦＦすることにより得られ
る。さらに相電圧ＶANは双方向性の自己消弧型半導体素
子ＳＡをＯＮしている間に自己消弧型半導体素子Ｓ１〜
Ｓ８をＯＮ−ＯＦＦすることにより得られる。同じよう
に相電圧ＶBN，相電圧ＶCNが得られる。また相間電圧Ｖ
ABはＶANとＶBNの差より得られる。 図３は双方向性の
自己消弧型半導体素子ＳＡ、ＳＡ、ＳＣと自己消弧型半
導体素子Ｓ１〜Ｓ８の一例である。（ａ）は自己消弧型
半導体素子Ｓ１〜Ｓ８の一例でダイオード２３とトラン
ジスタ２４を逆並列に接続したものである。（ｂ）は双
方向性の自己消弧型半導体素子ＳＡ、ＳＢ、ＳＣの一例
でダイオード２５ａ〜２５ｄをブリッジ接続し、さらに
トランジスタ２６を接続したものである。
【０００７】
【発明の効果】この発明によれば、上述したように３相
全波ダイオード整流回路５の相間電圧が２４ステップの
階段状の波形になることにより入力電流波形も２４ステ
ップの階段状の波形になり入力電流に含まれる高調波が
低減され、かつ３相交流電源の電圧波形が歪むことが抑
制される、さらに入力の力率も改善される。また、入力
に変圧器が不要であるから、装置の小形化が可能であ
る。
全波ダイオード整流回路５の相間電圧が２４ステップの
階段状の波形になることにより入力電流波形も２４ステ
ップの階段状の波形になり入力電流に含まれる高調波が
低減され、かつ３相交流電源の電圧波形が歪むことが抑
制される、さらに入力の力率も改善される。また、入力
に変圧器が不要であるから、装置の小形化が可能であ
る。
【図１】本発明の３相整流回路の一例を示す図である。
【図２】本発明の整流回路のスイッチングパターンと各
部の電圧波形を示す図である。
部の電圧波形を示す図である。
【図３】（ａ）は、この発明の３相整流回路に用いる自
己消弧型半導体素子ＳＡ、ＳＢ、ＳＣの一例を示す、
（ｂ）は双方向性の自己消弧型半導体素子Ｓ１〜Ｓ８の
一例を示す図である。
己消弧型半導体素子ＳＡ、ＳＢ、ＳＣの一例を示す、
（ｂ）は双方向性の自己消弧型半導体素子Ｓ１〜Ｓ８の
一例を示す図である。
【図４】従来の３相整流回路の一般的な例を示す図であ
る。
る。
１ ３相交流電源 ２ 交流リアクトル ３ 交流リアクトル ４ 交流リアクトル ５ ３相全波ダイオード整流回路 １７ 単相変圧器 １８ 単相変圧器 １９ コンデンサ ２０ コンデンサ ２１ 負荷 ２２ コンデンサ ２３ ダイオード ２４ トランジスタ ２５ ダイオード ２６ トランジスタ ＳＡ 双方向性の自己消弧型半導体素子 ＳＢ 双方向性の自己消弧型半導体素子 ＳＣ 双方向性の自己消弧型半導体素子 Ｓ１ 自己消弧型半導体素子 Ｓ２ 自己消弧型半導体素子 Ｓ３ 自己消弧型半導体素子 Ｓ４ 自己消弧型半導体素子 Ｓ５ 自己消弧型半導体素子 Ｓ６ 自己消弧型半導体素子 Ｓ７ 自己消弧型半導体素子 Ｓ８ 自己消弧型半導体素子
Claims (1)
- 【請求項１】 ３相全波ダイオード整流回路からなる主
変換回路の各相の入力端子と３相交流電源との間に交流
リアクトルを直列に接続し、 上記主変換回路の各相の入力端子を第１群の３個のスイ
ッチの一端に接続し、 上記３個のスイッチの他端を共通接続して、その接続点
に単相自励変換回路を接続し、 この単相自励変換回路は、互に直列接続した２個のスイ
ッチからなる組を４組により構成される第２群のスイッ
チを各々上記主変換回路の直流側に並列に接続するとと
もに、互に直列接続した２個のコンデンサを上記主変換
回路の直流側に並列接続し、第１の単相変圧器の一次巻
線の一端を第１組の２個のスイッチの中点に接続し、他
端を第２組の２個のスイッチの中点に接続し、第２の単
相変圧器の一次巻線の一端を第３組の２個のスイッチの
中点に接続し、他端を第４組の２個のスイッチの中点に
接続し、第１の単相変圧器と第２の単相変圧器の２次巻
線を直列に接続して、その一端を上記第１群の３個のス
イッチの共通接続した端子に接続し、他端を上記２個の
コンデンサの中点に接続して構成し、 上記第１群の３個のスイッチを上記３相交流電源に同期
させて各々１／３サイクルごとに順次オンさせ、 上記第２群の４組のスイッチを上記３相交流電源に同期
させかつ３相交流電源の３倍の周波数で交互にオンさせ
る、 ３相整流回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21740392A JP2510116B2 (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | ３相整流回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21740392A JP2510116B2 (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | ３相整流回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0654539A true JPH0654539A (ja) | 1994-02-25 |
| JP2510116B2 JP2510116B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=16703651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21740392A Expired - Fee Related JP2510116B2 (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | ３相整流回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2510116B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6181517B1 (en) | 1994-12-26 | 2001-01-30 | Nec Corporation | Magnetic disc drive system with liquid film lubricating agent |
| WO2003017457A1 (en) * | 2001-08-21 | 2003-02-27 | Emerson Energy Systems Ab | An arrangement for an electrical converter |
-
1992
- 1992-07-24 JP JP21740392A patent/JP2510116B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6181517B1 (en) | 1994-12-26 | 2001-01-30 | Nec Corporation | Magnetic disc drive system with liquid film lubricating agent |
| WO2003017457A1 (en) * | 2001-08-21 | 2003-02-27 | Emerson Energy Systems Ab | An arrangement for an electrical converter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2510116B2 (ja) | 1996-06-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960123 |
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