JPH10112938A - Active filter device and control thereof - Google Patents

Active filter device and control thereof

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JPH10112938A
JPH10112938A JP8337370A JP33737096A JPH10112938A JP H10112938 A JPH10112938 A JP H10112938A JP 8337370 A JP8337370 A JP 8337370A JP 33737096 A JP33737096 A JP 33737096A JP H10112938 A JPH10112938 A JP H10112938A
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active filter
power supply
harmonic
series
transformer
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Hiroyuki Yamai
広之 山井
Masanobu Kita
正信 喜多
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Daikin Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the size of a transformer which is essential in a series active filter and control the transformer easily. SOLUTION: This is a device for controlling a series type active filter 5 connected to a power supply system 1 through a transformer. The device includes a higher harmonic waveform holding means 7e which holds the higher harmonic waveforms to be compensated for and a pulse width modulation means 7g which modulates the pulse width of the active filter 5 based on the higher harmonic waves held in the higher harmonic waveform holding means 7e, and so controls the series type active filter 5 that the band of the transformer may be set in correspondence with the higher harmonic waves except for basic waves of the power supply 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明はアクティブフィル
タ装置およびその制御方法に関し、さらに詳細にいえ
ば、変圧器を介して電源系統に接続されてなる直列形ア
クティブフィルタを制御する装置およびその方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active filter device and a control method thereof, and more particularly, to a device and a method for controlling a series active filter connected to a power supply system via a transformer.

【0002】[0002]

【従来の技術】インバータ回路の入力段で、空気調和装
置などの家電製品で、図6に示すコンデンサ入力形の整
流回路が一般的に用いられている。図6においては、系
統インピーダンスを含む三相交流電源の各相に対して、
それぞれ交流リアクトルを介して三相全波整流回路の各
相を接続し、三相全波整流回路の出力端子間に平滑コン
デンサを接続し、この平滑コンデンサと並列に負荷を接
続している。
2. Description of the Related Art At the input stage of an inverter circuit, a capacitor input type rectifier circuit shown in FIG. 6 is generally used in home electric appliances such as air conditioners. In FIG. 6, for each phase of the three-phase AC power supply including the system impedance,
Each phase of the three-phase full-wave rectifier circuit is connected via an AC reactor, a smoothing capacitor is connected between output terminals of the three-phase full-wave rectifier circuit, and a load is connected in parallel with the smoothing capacitor.

【0003】この構成の装置において、三相交流電源の
u相の電圧波形は図7に示すように正弦波状であり、三
相交流電源のu相と他の相との線間電圧Vuv,Vuw
も図7に示すように正弦波状であるが、線間電圧Vu
v,Vuwが平滑コンデンサの端子間電圧Vdcよりも
大きい期間にのみ三相全波整流回路の該当するダイオー
ドがオンになる。したがって、u相の交流電源電流Is
uは図8に示すように、半周期中において大きな谷部を
有するパルス状の歪み波形になり、波高値が高くなると
ともに、力率が低くなる。もちろん、5次、7次、11
次などの高調波成分がかなり多い。そして、現在では、
家電製品にインバータ回路が広く普及しいるので、交流
電源電流の高調波成分を低減することが強く要望される
ようになってきている。
In the device having this configuration, the voltage waveform of the u-phase of the three-phase AC power supply is sinusoidal as shown in FIG. 7, and the line voltages Vuv and Vuw between the u-phase of the three-phase AC power supply and other phases.
Is also sinusoidal as shown in FIG.
The corresponding diode of the three-phase full-wave rectifier circuit is turned on only during the period when v and Vuw are higher than the terminal voltage Vdc of the smoothing capacitor. Therefore, the u-phase AC power supply current Is
As shown in FIG. 8, u has a pulse-like distortion waveform having a large valley in a half cycle, and the crest value increases and the power factor decreases. Of course, 5th, 7th, 11th
There are many harmonic components such as the following. And now,
2. Description of the Related Art Since inverter circuits are widely used in home electric appliances, there is a strong demand for reducing harmonic components of AC power supply current.

【0004】このように交流電源電流の高調波成分を低
減する方法として、アクティブフィルタが着目されてい
る。ここで、アクティブフィルタは、電源系統との接続
方法によって並列形のものと、直列形のものとに大別さ
れる。並列形のアクティブフィルタは、図10に示すよ
うに、三相交流電源の各相の出力端子と交流リアクトル
との間に並列的に接続されてなるものであり、三相全波
整流回路の各相に対応させて1対ずつのパワートランジ
スタを直列接続しているとともに、これらパワートラン
ジスタの直列接続回路をコンデンサの端子間に互いに並
列接続し、各直列接続回路におけるパワートランジスタ
どうしの接続点交流リアクトルを介して三相交流電源の
各相の出力端子に接続している。
As a method for reducing the harmonic component of the AC power supply current, an active filter has attracted attention. Here, the active filter is roughly classified into a parallel type and a series type according to a connection method with a power supply system. As shown in FIG. 10, the parallel type active filter is connected in parallel between the output terminal of each phase of the three-phase AC power supply and the AC reactor. A pair of power transistors are connected in series corresponding to the respective phases, and a series connection circuit of these power transistors is connected in parallel between terminals of the capacitor, and a connection point AC reactor of the power transistors in each series connection circuit is connected. Connected to the output terminals of each phase of the three-phase AC power supply.

【0005】この構成のアクティブフィルタを採用した
場合には、交流電源系統電圧が直接アクティブフィルタ
を構成するパワートランジスタに印加され、また、出力
電流の波高値も大きいため装置容量が大きくなるのみな
らず、空気調和装置などのように家電製品で広く使われ
るコンデンサ入力形整流回路の適用した場合には、整流
回路前段にアクティブフィルタによる補償電流が流れ込
まないようにする必要がある。すなわち、アクティブフ
ィルタの出力電流をICu、交流電源の系統インピーダ
ンスをZSu、全波整流回路の前段の交流リアクトルの
インピーダンスをZLuとすれば、電源側へ流れる補償
電流ICuSは、 ICuS={ZLu/(ZSu+ZLu)}ICu で与えられるため、十分な電源高調波低減の効果を得る
べくICuS=ICuとするためには、系統インピーダ
ンスZSuに対して十分に大きなインピーダンスLuを
有する交流リアクトルを用いる必要がある。また、図1
1の1相分の等価回路に示すように、アクティブフィル
タは電流源として制御するので、電圧形の主回路構成を
採用する場合には、その出力にも交流リアクトルZCu
を設けることが必要である。
When the active filter having this configuration is employed, the AC power supply system voltage is directly applied to the power transistor constituting the active filter, and the peak value of the output current is large. When a capacitor input type rectifier circuit widely used in home appliances such as an air conditioner is applied, it is necessary to prevent a compensation current by an active filter from flowing into a stage preceding the rectifier circuit. That is, if the output current of the active filter is ICu, the system impedance of the AC power supply is ZSu, and the impedance of the AC reactor at the preceding stage of the full-wave rectifier circuit is ZLu, the compensation current ICuS flowing to the power supply side is ICuS = {ZLu / ( Since ZSu + ZLu)} ICu, it is necessary to use an AC reactor having a sufficiently large impedance Lu with respect to the system impedance ZSu in order to set ICuS = ICu in order to obtain a sufficient power supply harmonic reduction effect. FIG.
As shown in the equivalent circuit for one phase, the active filter is controlled as a current source. Therefore, when a voltage-type main circuit configuration is employed, the output of the AC reactor ZCu is also provided.
It is necessary to provide.

【0006】なお、図12に高調波分布を、図13に構
成各部の波形を示している。これに対して、直列形のア
クティブフィルタは、図1に示すように、変圧器を介し
て電源系統に直列に接続されている。このアクティブフ
ィルタは、基本波に比べて小さな電圧高調波のみを制御
すればよく、アクティブフィルタ動作時の出力電流波高
値も並列形アクティブフィルタの出力電流波高値と比べ
て小さい。
FIG. 12 shows the harmonic distribution, and FIG. 13 shows the waveform of each component. On the other hand, a series type active filter is connected in series to a power supply system via a transformer as shown in FIG. This active filter only needs to control voltage harmonics smaller than the fundamental wave, and the output current peak value during the active filter operation is also smaller than the output current peak value of the parallel type active filter.

【0007】また、直列形のアクティブフィルタは、図
14に1相分の等価回路を示すように、電圧源として動
作させるので、電圧形主回路のアクティブフィルタのみ
で構成でき、別途交流リアクトルを設ける必要がない。
なお、図15に高調波分布を、図16に構成各部の波形
を示している。
Further, the series type active filter is operated as a voltage source as shown in FIG. 14 showing an equivalent circuit for one phase. Therefore, the series type active filter can be constituted only by the active filter of the voltage type main circuit, and a separate AC reactor is provided. No need.
FIG. 15 shows the harmonic distribution, and FIG. 16 shows the waveform of each component.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、直列形
のアクティブフィルタは、交流リアクトルの追加が不要
であり、しかもパワートランジスタなどの素子の容量を
小さくすることができるが、変圧器が必要であるから、
低コスト化が望まれる空気調和装置にそのまま適用する
ことは困難であると考えられていた。
As described above, the series-type active filter does not require the addition of an AC reactor and can reduce the capacity of elements such as a power transistor, but requires a transformer. Because
It was thought that it was difficult to apply it directly to an air conditioner where cost reduction was desired.

【0009】また、三相大電力用として用いられる直列
形アクティブフィルタにおいては、不平衡の補償を高調
波補償と併せて行うため、基本波の逆相成分も補償対象
に含まれ、変圧器の帯域を電源周波数から設定しなけれ
ばならず、さらに、これに伴いアクティブフィルタの容
量が増大するという問題がある。
In a series-type active filter used for three-phase high power, unbalance compensation is performed together with harmonic compensation, so that the negative phase component of the fundamental wave is also included in the compensation target, and The band must be set from the power supply frequency, and the capacity of the active filter increases accordingly.

【0010】[0010]

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、直列形アクティブフィルタにおいて必須
である変圧器の小形化を達成するとともに、制御を簡単
化することができるアクティブフィルタ装置およびその
制御方法を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and has an active filter device capable of achieving downsizing of a transformer, which is indispensable in a series active filter, and simplifying control. And a control method thereof.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1のアクティブフ
ィルタ装置は、変圧器を介して電源系統に接続されてな
る直列形アクティブフィルタを制御する装置であって、
電源の基本波を除く高調波に対応させて変圧器の帯域を
設定すべく直列形アクティブフィルタを制御するもので
ある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an active filter device for controlling a series-type active filter connected to a power supply system via a transformer.
The series active filter is controlled so as to set the band of the transformer corresponding to the harmonics other than the fundamental wave of the power supply.

【0012】請求項2のアクティブフィルタ装置は、変
圧器を介して電源系統に接続されてなる直列形アクティ
ブフィルタを制御する装置であって、補償すべき高調波
波形を保持する高調波波形保持手段と、高調波波形保持
手段に保持されている高調波に基づいてアクティブフィ
ルタをパルス幅変調するパルス幅変調手段とを含んでい
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an active filter device for controlling a series type active filter connected to a power supply system via a transformer, wherein the harmonic waveform holding means holds a harmonic waveform to be compensated. And pulse width modulation means for pulse width modulating the active filter based on the harmonics held in the harmonic waveform holding means.

【0013】請求項3のアクティブフィルタ装置は、変
圧器を介して電源系統に接続されてなる直列形アクティ
ブフィルタを制御する装置であって、補償すべき高調波
波形を保持する高調波波形保持手段と、高調波波形保持
手段に保持されている高調波に基づいてアクティブフィ
ルタをパルス幅変調するパルス幅変調手段とを含み、電
源の基本波を除く高調波に対応させて変圧器の帯域を設
定すべく直列形アクティブフィルタを制御するものであ
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an active filter device for controlling a series type active filter connected to a power supply system via a transformer, wherein a harmonic waveform holding means for holding a harmonic waveform to be compensated. And pulse width modulation means for pulse width modulating the active filter based on the harmonics held in the harmonic waveform holding means, and setting the transformer band corresponding to harmonics other than the fundamental wave of the power supply In order to control the series type active filter as much as possible.

【0014】請求項4のアクティブフィルタ装置は、電
源として3相電源を採用し、何れか1相もしくは1線間
の電圧を検出する電圧検出手段をさらに含み、高調波波
形保持手段は検出電圧位相に同期して該当する高調波波
形を出力するものであり、さらに、検出電圧振幅に基づ
いて高調波波形の振幅を設定してパルス幅変調手段に供
給する高調波波形振幅設定手段をさらに含んでいるもの
である。
According to a fourth aspect of the present invention, the active filter device employs a three-phase power source as a power source, and further includes voltage detecting means for detecting a voltage between any one phase or one line. And a harmonic waveform amplitude setting means for setting the amplitude of the harmonic waveform based on the detected voltage amplitude and supplying the amplitude to the pulse width modulation means. Is what it is.

【0015】請求項5のアクティブフィルタ装置は、電
源系統として、インバータ回路を介して空気調和装置に
高調波補償用電圧を供給するものを採用している。請求
項6のアクティブフィルタ装置の制御方法は、変圧器を
介して電源系統に接続されてなる直列形アクティブフィ
ルタを制御するに当って、電源の基本波を除く高調波に
対応させて変圧器の帯域を設定すべく直列形アクティブ
フィルタを制御する方法である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an active filter device which supplies a harmonic compensation voltage to an air conditioner via an inverter circuit as a power supply system. In the control method of the active filter device according to the sixth aspect, in controlling the series-type active filter connected to the power supply system via the transformer, the control of the transformer is performed in accordance with harmonics other than the fundamental wave of the power supply. This is a method of controlling a series-type active filter to set a band.

【0016】請求項7のアクティブフィルタ装置の制御
方法は、変圧器を介して電源系統に接続されてなる直列
形アクティブフィルタを制御するに当って、補償すべき
高調波波形を保持しておき、保持されている高調波に基
づいてアクティブフィルタをパルス幅変調する方法であ
る。請求項8のアクティブフィルタ装置の制御方法は、
変圧器を介して電源系統に接続されてなる直列形アクテ
ィブフィルタを制御するに当って、補償すべき高調波波
形を保持しておき、保持されている高調波に基づいてア
クティブフィルタをパルス幅変調し、しかも、電源の基
本波を除く高調波に対応させて変圧器の帯域を設定すべ
く直列形アクティブフィルタを制御する方法である。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an active filter device, wherein a harmonic waveform to be compensated is held in controlling a series type active filter connected to a power supply system via a transformer. This is a method of performing pulse width modulation on an active filter based on a held harmonic. The control method of the active filter device according to claim 8 is
In controlling a series-type active filter connected to a power supply system via a transformer, a harmonic waveform to be compensated is held, and the active filter is pulse-width modulated based on the held harmonic. In addition, this method controls the series-type active filter so as to set the band of the transformer corresponding to harmonics other than the fundamental wave of the power supply.

【0017】請求項9のアクティブフィルタ装置は、直
列形アクティブフィルタを、電源系統と負荷との間に接
続される整流回路を基準として交流側に挿入してあり、
補償帯域を電源の5次調波、7次調波の一方に対応させ
て、変圧器を介して電源系統に接続されてなる直列形ア
クティブフィルタを制御するものである。請求項10の
アクティブフィルタ装置は、5次調波、または7次調波
の補償電圧の振幅を、整流回路前段の線間電圧のピーク
点を含む所定範囲を平坦化すべく設定するものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the active filter device, a series type active filter is inserted on the AC side with reference to a rectifier circuit connected between a power supply system and a load.
The compensation band corresponds to one of the fifth harmonic and the seventh harmonic of the power supply, and controls a series active filter connected to the power supply system via a transformer. According to a tenth aspect of the present invention, the amplitude of the compensation voltage of the fifth harmonic or the seventh harmonic is set so as to flatten a predetermined range including the peak point of the line voltage at the preceding stage of the rectifier circuit.

【0018】請求項11のアクティブフィルタ装置は、
直列形アクティブフィルタを、電源系統と負荷との間に
接続される整流回路を基準として直流側に挿入してあ
り、補償帯域を電源の6次調波に対応させて、変圧器を
介して電源系統に接続されてなる直列形アクティブフィ
ルタを制御するものである。請求項12のアクティブフ
ィルタ装置は、6次調波の補償電圧の振幅と位相を、整
流回路の整流後の電圧リプルを平坦化すべく設定するも
のである。
An active filter device according to claim 11 is
A series-type active filter is inserted on the DC side with reference to a rectifier circuit connected between a power supply system and a load, and a compensation band corresponding to a sixth harmonic of the power supply is supplied to the power supply via a transformer. It controls a series-type active filter connected to the system. According to a twelfth aspect of the present invention, the amplitude and the phase of the compensation voltage of the sixth harmonic are set so as to flatten the rectified voltage ripple of the rectifier circuit.

【0019】請求項13のアクティブフィルタ装置の制
御方法は、補償帯域を電源の5次調波、7次調波の一方
に対応させて、変圧器を介して電源系統に接続されてな
る直列形アクティブフィルタを制御する方法である。請
求項14のアクティブフィルタ装置の制御方法は、5次
調波、または7次調波の補償電圧の振幅を、整流回路前
段の線間電圧のピーク点を含む所定範囲を平坦化すべく
設定する方法である。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a method of controlling an active filter device, wherein a compensation band corresponds to one of a fifth harmonic and a seventh harmonic of a power supply and is connected to a power supply system via a transformer. This is a method for controlling the active filter. A method for controlling an active filter device according to claim 14, wherein the amplitude of the compensation voltage of the fifth harmonic or the seventh harmonic is set so as to flatten a predetermined range including the peak point of the line voltage at the preceding stage of the rectifier circuit. It is.

【0020】請求項15のアクティブフィルタ装置の制
御方法は、直列形アクティブフィルタを、電源系統と負
荷との間に接続される整流回路を基準として直流側に挿
入し、補償帯域を電源の6次調波に対応させて直列形ア
クティブフィルタを制御する方法である。請求項16の
アクティブフィルタ装置の制御方法は、6次調波の補償
電圧の振幅を、整流回路の整流後の電圧リプルを平坦化
すべく設定する方法である。
According to a fifteenth aspect of the present invention, a series type active filter is inserted on the DC side with reference to a rectifier circuit connected between a power supply system and a load, and a compensation band is set to the sixth order of the power supply. This is a method of controlling a series type active filter corresponding to harmonics. A control method of an active filter device according to a sixteenth aspect is a method of setting the amplitude of the compensation voltage of the sixth harmonic so as to flatten the rectified voltage ripple of the rectifier circuit.

【0021】[0021]

【作用】請求項1のアクティブフィルタ装置であれば、
変圧器を介して電源系統に接続されてなる直列形アクテ
ィブフィルタを制御するに当って、電源の基本波を除く
高調波に対応させて変圧器の帯域を設定すべく直列形ア
クティブフィルタを制御するのであるから、変圧器鉄心
の断面積を増加させることなく変圧器鉄心の磁束密度を
小さくすることができ、ひいては変圧器を小形化してア
クティブフィルタ装置全体としての小形化およびコスト
ダウンを達成することができる。
According to the active filter device of the first aspect,
In controlling the series-type active filter connected to the power supply system via the transformer, the series-type active filter is controlled to set the band of the transformer in accordance with harmonics other than the fundamental wave of the power supply. Therefore, it is possible to reduce the magnetic flux density of the transformer core without increasing the cross-sectional area of the transformer core, and thus to downsize the transformer to achieve a reduction in size and cost of the active filter device as a whole. Can be.

【0022】請求項2のアクティブフィルタ装置であれ
ば、変圧器を介して電源系統に接続されてなる直列形ア
クティブフィルタを制御するに当って、補償すべき高調
波波形を高調波波形保持手段により保持しておき、パル
ス幅変調手段により、高調波波形保持手段に保持されて
いる高調波に基づいてアクティブフィルタをパルス幅変
調するのであるから、アクティブフィルタの制御を簡単
化することができ、ひいては安価なマイコン、検出器な
どでアクティブフィルタの制御を達成できるので、アク
ティブフィルタ装置全体としてコストダウンを達成する
ことができる。
According to the active filter device of the present invention, when controlling a series-type active filter connected to a power supply system via a transformer, a harmonic waveform to be compensated is controlled by a harmonic waveform holding means. Since the active filter is pulse-width-modulated by the pulse width modulation means based on the harmonics held by the harmonic waveform holding means, the control of the active filter can be simplified, and Since the control of the active filter can be achieved by an inexpensive microcomputer, a detector, and the like, the cost of the entire active filter device can be reduced.

【0023】請求項3のアクティブフィルタ装置であれ
ば、変圧器を介して電源系統に接続されてなる直列形ア
クティブフィルタを制御するに当って、補償すべき高調
波波形を保持する高調波波形保持手段と、高調波波形保
持手段に保持されている高調波に基づいてアクティブフ
ィルタをパルス幅変調するパルス幅変調手段とを含み、
電源の基本波を除く高調波に対応させて変圧器の帯域を
設定すべく直列形アクティブフィルタを制御するのであ
るから、アクティブフィルタの制御を簡単化することが
でき、ひいては安価なマイコン、検出器などでアクティ
ブフィルタの制御を達成できるので、アクティブフィル
タ装置全体としてコストダウンを達成することができ、
しかも変圧器鉄心の断面積を増加させることなく変圧器
鉄心の磁束密度を小さくすることができ、ひいては変圧
器を小形化してアクティブフィルタ装置全体としての小
形化およびコストダウンを達成することができる。
In the active filter device according to the third aspect, when controlling a series-type active filter connected to a power supply system via a transformer, a harmonic waveform holding for holding a harmonic waveform to be compensated is provided. Means, including pulse width modulation means for pulse width modulation of the active filter based on the harmonics held in the harmonic waveform holding means,
Since the series-type active filter is controlled to set the band of the transformer corresponding to the harmonics other than the fundamental wave of the power supply, the control of the active filter can be simplified, and as a result, inexpensive microcomputers and detectors The control of the active filter can be achieved by, for example, the cost can be reduced as a whole of the active filter device.
In addition, the magnetic flux density of the transformer core can be reduced without increasing the cross-sectional area of the transformer core, and the transformer can be downsized to achieve the downsizing and cost reduction of the active filter device as a whole.

【0024】請求項4のアクティブフィルタ装置であれ
ば、電源として3相電源を採用し、何れか1相もしくは
1線間の電圧を検出する電圧検出手段をさらに含み、高
調波波形保持手段は検出電圧位相に同期して該当する高
調波波形を出力するものであり、さらに、検出電圧振幅
に基づいて高調波波形の振幅を設定してパルス幅変調手
段に供給する高調波波形振幅設定手段をさらに含んでい
るのであるから、電圧検出手段の数を減少させることが
でき、アクティブフィルタ装置全体として一層の簡素化
およびコストダウンを達成することができる。
In the active filter device according to the fourth aspect, a three-phase power source is employed as a power source, and further includes voltage detecting means for detecting a voltage between any one phase or one line, and the harmonic waveform holding means includes a detecting means. And outputting a corresponding harmonic waveform in synchronization with the voltage phase, and further comprising a harmonic waveform amplitude setting means for setting the amplitude of the harmonic waveform based on the detected voltage amplitude and supplying the amplitude to the pulse width modulation means. Since it includes, the number of voltage detecting means can be reduced, and further simplification and cost reduction of the active filter device as a whole can be achieved.

【0025】請求項5のアクティブフィルタ装置であれ
ば、電源系統として、インバータ回路を介して空気調和
装置に高調波補償用電圧を供給するものを採用している
ので、入力高調波分布に影響を及ぼす負荷変動が遅く、
瞬時値に基づく高速な制御を適用しなくても補償性能の
低下の懸念がないので、安価なマイコンなどを用いて装
置を構成することができ、アクティブフィルタ装置全体
としてのコストダウンを達成することができる。
In the active filter device according to the fifth aspect, since a device for supplying a harmonic compensating voltage to the air conditioner via an inverter circuit is employed as a power supply system, the influence on the input harmonic distribution is reduced. The effect of load fluctuation is slow,
Even if high-speed control based on the instantaneous value is not applied, there is no concern about a decrease in the compensation performance, so that the device can be configured using an inexpensive microcomputer, etc., and the cost of the active filter device as a whole can be reduced. Can be.

【0026】請求項6のアクティブフィルタ装置の制御
方法であれば、変圧器を介して電源系統に接続されてな
る直列形アクティブフィルタを制御するに当って、電源
の基本波を除く高調波に対応させて変圧器の帯域を設定
すべく直列形アクティブフィルタを制御するのであるか
ら、変圧器鉄心の断面積を増加させることなく変圧器鉄
心の磁束密度を小さくすることができ、ひいては変圧器
を小形化してアクティブフィルタ装置全体としての小形
化およびコストダウンを達成することができる。
According to the control method of an active filter device of the present invention, in controlling a series type active filter connected to a power supply system via a transformer, it is possible to cope with harmonics other than a fundamental wave of a power supply. In order to set the transformer band by controlling the series active filter, the magnetic flux density of the transformer core can be reduced without increasing the cross-sectional area of the transformer core. Thus, the size and cost of the active filter device as a whole can be reduced.

【0027】請求項7のアクティブフィルタ装置の制御
方法であれば、変圧器を介して電源系統に接続されてな
る直列形アクティブフィルタを制御するに当って、補償
すべき高調波波形を保持しておき、保持されている高調
波に基づいてアクティブフィルタをパルス幅変調するの
であるから、アクティブフィルタの制御を簡単化するこ
とができ、ひいては安価なマイコン、検出器などでアク
ティブフィルタの制御を達成できるので、アクティブフ
ィルタ装置全体としてコストダウンを達成することがで
きる。
According to the control method of an active filter device of the present invention, in controlling a series type active filter connected to a power supply system via a transformer, a harmonic waveform to be compensated is held. Since the active filter is pulse-width-modulated based on the retained harmonics, the control of the active filter can be simplified, and the control of the active filter can be achieved with an inexpensive microcomputer or detector. Therefore, the cost can be reduced as a whole of the active filter device.

【0028】請求項8のアクティブフィルタ装置の制御
方法であれば、変圧器を介して電源系統に接続されてな
る直列形アクティブフィルタを制御するに当って、補償
すべき高調波波形を保持しておき、保持されている高調
波に基づいてアクティブフィルタをパルス幅変調し、し
かも、電源の基本波を除く高調波に対応させて変圧器の
帯域を設定すべく直列形アクティブフィルタを制御する
のであるから、アクティブフィルタの制御を簡単化する
ことができ、ひいては安価なマイコン、検出器などでア
クティブフィルタの制御を達成できるので、アクティブ
フィルタ装置全体としてコストダウンを達成することが
でき、しかも変圧器鉄心の断面積を増加させることなく
変圧器鉄心の磁束密度を小さくすることができ、ひいて
は変圧器を小形化してアクティブフィルタ装置全体とし
ての小形化およびコストダウンを達成することができ
る。
According to the control method of an active filter device of the present invention, in controlling a series-type active filter connected to a power supply system via a transformer, a harmonic waveform to be compensated is held. Then, the active filter is pulse-width-modulated based on the retained harmonics, and furthermore, the series active filter is controlled to set the transformer band corresponding to the harmonics other than the fundamental wave of the power supply. Therefore, the control of the active filter can be simplified, and the control of the active filter can be achieved with an inexpensive microcomputer, detector, etc., so that the cost of the active filter device as a whole can be reduced, and the transformer core The magnetic flux density of the transformer core can be reduced without increasing the cross-sectional area of the transformer, and the transformer can be downsized. It is possible to achieve miniaturization and cost reduction of the overall active filter device Te.

【0029】請求項9のアクティブフィルタ装置であれ
ば、直列形アクティブフィルタを、電源系統と負荷との
間に接続される整流回路を基準として交流側に挿入して
あり、変圧器を介して電源系統に接続されてなる直列形
アクティブフィルタを制御するに当って、補償帯域を電
源の5次調波、7次調波の一方に対応させて変圧器の帯
域を設定すべく直列形アクティブフィルタを制御するの
であるから、変圧器鉄心の断面積を増加させることなく
変圧器鉄心の磁束密度を小さくすることができ、ひいて
は変圧器を小形化してアクティブフィルタ装置全体とし
ての小形化およびコストダウンを達成することができ、
しかも直列形アクティブフィルタを構成するスイッチン
グ素子の容量を小さくすることができる。
In the active filter device according to the ninth aspect, the series active filter is inserted on the AC side with reference to a rectifier circuit connected between the power supply system and the load, and the power supply is connected via the transformer. In controlling the series-type active filter connected to the system, the series-type active filter is set so that the compensation band corresponds to one of the fifth harmonic and the seventh harmonic of the power supply and the band of the transformer is set. Since the control is performed, the magnetic flux density of the transformer core can be reduced without increasing the cross-sectional area of the transformer core, and the transformer is downsized to achieve a reduction in size and cost of the active filter device as a whole. Can be
In addition, the capacitance of the switching element constituting the serial active filter can be reduced.

【0030】請求項10のアクティブフィルタ装置であ
れば、5次調波、または7次調波の補償電圧の振幅を、
線間電圧のピーク点を含む所定範囲を平坦化すべく設定
するのであるから、請求項9の作用に加え、直列形アク
ティブフィルタにより補償すべき電圧の振幅を小さくす
ることができ、ひいては直列形アクティブフィルタを構
成するスイッチング素子の容量を一層小さくすることが
できる。
In the active filter device according to the tenth aspect, the amplitude of the compensation voltage of the fifth harmonic or the seventh harmonic is expressed by
Since the predetermined range including the peak point of the line voltage is set so as to be flat, the amplitude of the voltage to be compensated by the series type active filter can be reduced in addition to the effect of the ninth aspect. The capacitance of the switching element forming the filter can be further reduced.

【0031】請求項11のアクティブフィルタ装置であ
れば、直列形アクティブフィルタを、電源系統と負荷と
の間に接続される整流回路を基準として直流側に挿入し
てあり、変圧器を介して電源系統に接続されてなる直列
形アクティブフィルタを制御するに当って、補償帯域を
電源の6次調波に対応させて変圧器の帯域を設定すべく
直列形アクティブフィルタを制御するのであるから、変
圧器鉄心の断面積を増加させることなく変圧器鉄心の磁
束密度を小さくすることができ、ひいては変圧器を小形
化してアクティブフィルタ装置全体としての小形化およ
びコストダウンを達成することができ、しかも直列形ア
クティブフィルタを構成するスイッチング素子の容量を
小さくすることができる。
In the active filter device according to the eleventh aspect, the series active filter is inserted on the DC side with reference to a rectifier circuit connected between the power supply system and the load, and the power supply is connected via a transformer. In controlling the series-type active filter connected to the system, the series-type active filter is controlled to set the band of the transformer in accordance with the compensation band corresponding to the sixth harmonic of the power supply. The magnetic flux density of the transformer core can be reduced without increasing the cross-sectional area of the transformer core, and thus the transformer can be downsized to achieve downsizing and cost reduction of the active filter device as a whole. The capacitance of the switching element constituting the active filter can be reduced.

【0032】請求項12のアクティブフィルタ装置であ
れば、6次調波の補償電圧の振幅と位相を、整流回路の
整流後の電圧リプルを平坦化すべく設定するのであるか
ら、請求項11の作用に加え、直列形アクティブフィル
タにより補償すべき電圧の振幅を小さくすることがで
き、ひいては直列形アクティブフィルタを構成するスイ
ッチング素子容量を一層小さくすることができる。
In the active filter device according to the twelfth aspect, the amplitude and the phase of the compensation voltage of the sixth harmonic are set so as to flatten the rectified voltage ripple of the rectifier circuit. In addition, the amplitude of the voltage to be compensated for by the series-type active filter can be reduced, and the capacitance of the switching element constituting the series-type active filter can be further reduced.

【0033】請求項13のアクティブフィルタ装置の制
御方法であれば、直列形アクティブフィルタを、電源系
統と負荷との間に接続される整流回路を基準として交流
側に挿入し、補償帯域を電源の5次調波、7次調波の一
方に対応させて、変圧器を介して電源系統に接続されて
なる直列形アクティブフィルタを制御するのであるか
ら、変圧器鉄心の断面積を増加させることなく変圧器鉄
心の磁束密度を小さくすることができ、ひいては変圧器
を小形化してアクティブフィルタ装置全体としての小形
化およびコストダウンを達成することができ、しかも直
列形アクティブフィルタを構成するスイッチング素子の
容量を小さくすることができる。
According to the method for controlling an active filter device of the thirteenth aspect, a series type active filter is inserted on the AC side with reference to a rectifier circuit connected between a power supply system and a load, and a compensation band is set for the power supply. Since the series active filter connected to the power supply system via the transformer is controlled in correspondence with one of the fifth harmonic and the seventh harmonic, without increasing the cross-sectional area of the transformer core. The magnetic flux density of the transformer core can be reduced, and the transformer can be reduced in size to achieve downsizing and cost reduction of the active filter device as a whole, and furthermore, the capacity of the switching element constituting the series active filter. Can be reduced.

【0034】請求項14のアクティブフィルタ装置の制
御方法であれば、5次調波、または7次調波の補償電圧
の振幅を、整流回路前段の線間電圧のピーク点を含む所
定範囲を平坦化すべく設定するのであるから、請求項1
3の作用に加え、直列形アクティブフィルタにより補償
すべき電圧の振幅を小さくすることができ、ひいては直
列形アクティブフィルタを構成するスイッチング素子の
容量を一層小さくすることができる。
According to the control method of the active filter device of the fourteenth aspect, the amplitude of the compensation voltage of the fifth harmonic or the seventh harmonic can be reduced by flattening a predetermined range including the peak point of the line voltage in the preceding stage of the rectifier circuit. Claim 1 because it is set to be
In addition to the effect of 3, the amplitude of the voltage to be compensated by the series-type active filter can be reduced, and the capacitance of the switching element constituting the series-type active filter can be further reduced.

【0035】請求項15のアクティブフィルタ装置の制
御方法であれば、直列形アクティブフィルタを、電源系
統と負荷との間に接続される整流回路を基準として直流
側に挿入してあり、変圧器を介して電源系統に接続され
てなる直列形アクティブフィルタを制御するに当って、
補償帯域を電源の6次調波に対応させて変圧器の帯域を
設定すべく直列形アクティブフィルタを制御するのであ
るから、変圧器鉄心の断面積を増加させることなく変圧
器鉄心の磁束密度を小さくすることができ、ひいては変
圧器を小形化してアクティブフィルタ装置全体としての
小形化およびコストダウンを達成することができ、しか
も直列形アクティブフィルタを構成するスイッチング素
子の容量を小さくすることができる。
According to the method for controlling an active filter device of the present invention, a series type active filter is inserted on the DC side with reference to a rectifier circuit connected between a power supply system and a load. In controlling the series-type active filter connected to the power supply system via
Since the series active filter is controlled to set the band of the transformer so that the compensation band corresponds to the sixth harmonic of the power supply, the magnetic flux density of the transformer core can be reduced without increasing the cross-sectional area of the transformer core. The size of the transformer can be reduced, and the size of the transformer can be reduced, so that the size and cost of the active filter device as a whole can be reduced. Further, the capacity of the switching element constituting the series active filter can be reduced.

【0036】請求項16のアクティブフィルタ装置であ
れば、6次調波の補償電圧を、整流回路の整流後の電圧
リプルを平坦化すべく設定するのであるから、請求項1
5の作用に加え、直列形アクティブフィルタにより補償
すべき電圧の振幅を小さくすることができ、ひいては直
列形アクティブフィルタを構成するスイッチング素子容
量を一層小さくすることができる。
According to the active filter device of the sixteenth aspect, the compensation voltage of the sixth harmonic is set to flatten the rectified voltage ripple of the rectifier circuit.
In addition to the effect of 5, the amplitude of the voltage to be compensated by the series-type active filter can be reduced, and the capacitance of the switching element constituting the series-type active filter can be further reduced.

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】以下、添付図面によってこの発明
の実施の態様を詳細に説明する。図1はこの発明のアク
ティブフィルタ装置を組み込んだシステムの全体構成を
概略的に示す電気回路図であり、図2はアクティブフィ
ルタ装置を制御するための装置をも示すブロック図であ
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an electric circuit diagram schematically showing the overall configuration of a system incorporating the active filter device of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram also showing a device for controlling the active filter device.

【0038】図1のシステムは、三相交流電源1の各端
子を三相全波整流回路2の各相に接続しているととも
に、三相全波整流回路2の出力端子間に平滑コンデンサ
3を接続し、平滑コンデンサ3と並列に負荷4を接続し
ている。そして、前記各相に対応する1対ずつのパワー
トランジスタの直列接続回路をコンデンサの端子間に互
いに並列接続してなるアクティブフィルタ主回路5を、
変圧器6を介して前記三相交流電源の各端子に接続して
いる。具体的には、各直列接続回路のパワートランジス
タどうしの接続点を変圧器6を介して三相交流電源の対
応する端子に接続している。
In the system shown in FIG. 1, each terminal of the three-phase AC power supply 1 is connected to each phase of the three-phase full-wave rectifier circuit 2, and a smoothing capacitor 3 is connected between the output terminals of the three-phase full-wave rectifier circuit 2. And a load 4 is connected in parallel with the smoothing capacitor 3. An active filter main circuit 5 in which a series connection circuit of a pair of power transistors corresponding to the respective phases is connected in parallel between terminals of the capacitor,
It is connected to each terminal of the three-phase AC power supply via a transformer 6. Specifically, a connection point between power transistors of each series connection circuit is connected to a corresponding terminal of a three-phase AC power supply via a transformer 6.

【0039】図2においては、三相交流電源1に対し
て、直列形アクティブフィルタ主回路5、整流回路2を
介して、インバータ主回路4aおよびこれに接続された
負荷4bからなる回路構成に対して、アクティブフィル
タ制御装置7が付加されている。なお、インバータ主回
路4aおよび負荷4bが図1の負荷4を構成している。
アクティブフィルタ制御装置7は、三相交流電源1の相
電圧を検出する相電圧検出部7aと、検出された相電圧
のゼロクロスを検出するゼロクロス検出部7bと、検出
された相電圧に基づいて基本波電圧の実効値を演算する
基本波電圧実効値演算部7cと、検出されたゼロクロス
に基づいて位相ロックループ処理などを行って同期信号
を出力する同期部7dと、高調波を補償すべく補償波形
を保持する補償波形保持部7eと、補償波形保持部7e
から出力される補償波形および基本波電圧の実効値を入
力として、補償波形の各調波の振幅を決定し、実際に適
用される補償波形として出力する補償波形発生部(高調
波波形振幅設定手段)7fと、補償波形発生部7fから
出力される補償波形を入力としてパルス幅変調を行って
直列形アクティブフィルタ主回路5の各パワートランジ
スタに対するON/OFF信号を出力するPWM部7g
とを有している。
In FIG. 2, a three-phase AC power supply 1 has a circuit configuration including an inverter main circuit 4 a and a load 4 b connected thereto via a series active filter main circuit 5 and a rectifier circuit 2. Thus, an active filter control device 7 is added. The inverter main circuit 4a and the load 4b constitute the load 4 in FIG.
The active filter control device 7 includes a phase voltage detector 7a for detecting a phase voltage of the three-phase AC power supply 1, a zero-cross detector 7b for detecting a zero-cross of the detected phase voltage, and a basic circuit based on the detected phase voltage. A fundamental wave voltage effective value calculating unit 7c for calculating an effective value of the wave voltage, a synchronizing unit 7d for outputting a synchronizing signal by performing a phase lock loop process or the like based on the detected zero cross, and compensating for compensating a harmonic. A compensation waveform holding unit 7e for holding a waveform, and a compensation waveform holding unit 7e
A compensation waveform generator (harmonic waveform amplitude setting means) which determines the amplitude of each harmonic of the compensation waveform by using as input the compensation waveform and the effective value of the fundamental wave voltage output from ) 7f and a PWM unit 7g that performs pulse width modulation with the compensation waveform output from the compensation waveform generation unit 7f as input and outputs an ON / OFF signal for each power transistor of the series active filter main circuit 5.
And

【0040】前記の構成の直列型アクティブフィルタ装
置の作用は次のとおりである。先ず、変圧器6に印加さ
れる電圧をV、周波数をf、巻数をNとすると、数1の
関係があることが知られている。
The operation of the series-type active filter device having the above-described configuration is as follows. First, when it is assumed that the voltage applied to the transformer 6 is V, the frequency is f, and the number of windings is N, it is known that there is a relationship of Equation 1.

【0041】[0041]

【数1】 (Equation 1)

【0042】ここで、φmは変圧器鉄心に発生する磁束
の大きさである。また、磁束の通る断面積をSとすれ
ば、変圧器鉄心の磁束密度Bmは、数2となる。
Here, φm is the magnitude of the magnetic flux generated in the transformer core. Further, assuming that the cross-sectional area through which the magnetic flux passes is S, the magnetic flux density Bm of the transformer core is represented by Equation 2.

【0043】[0043]

【数2】 (Equation 2)

【0044】通常、鉄心の飽和磁束密度は1T程度であ
り、これを越えないように変圧器の各仕様が決定され
る。ここで、数1および数2に着目すると、周波数fを
高めて変圧器鉄心に発生する磁束φmを小さくすれば変
圧器鉄心の断面積Sを大きくすることなく変圧器鉄心の
磁束密度Bmを小さくすることができることが分かる。
この発明は、この点に着目し、アクティブフィルタの高
調波補償帯域を5次以上に制約することにより、変圧器
の小形化を達成することができるとともに、直列形アク
ティブフィルタ全体としてのコストダウンを達成するこ
とができる。なお、ここで、高調波補償帯域を5次以上
に制約するのは、平衡負荷であれば偶数次高調波が発生
せず、しかも、3相回路では3n次高調波(ここで、n
は自然数)が発生しないことに着目し、高調波補償に実
質的に影響を及ぼすことなく、周波数fを高めるためで
ある。
Usually, the saturation magnetic flux density of the iron core is about 1T, and the specifications of the transformer are determined so as not to exceed this. Here, paying attention to Equations 1 and 2, if the frequency f is increased to reduce the magnetic flux φm generated in the transformer core, the magnetic flux density Bm of the transformer core can be reduced without increasing the cross-sectional area S of the transformer core. You can see that it can be done.
The present invention focuses on this point, and can reduce the size of the transformer by restricting the harmonic compensation band of the active filter to the fifth order or higher, and reduce the cost of the series-type active filter as a whole. Can be achieved. Here, the reason for limiting the harmonic compensation band to the fifth or higher order is that even-order harmonics are not generated if the load is balanced, and the 3n-order harmonics (here, n
This is because the frequency f is increased without substantially affecting harmonic compensation, noting that a natural number does not occur.

【0045】また、相電圧検出部7aに代えて、線間電
圧検出部を採用してもよいことはもちろんである。さら
に、三相交流電源1に代えて、単相交流電源を採用する
ことも可能であり、この場合には、平衡負荷であれば偶
数次高調波が発生しないことを考慮して高調波補償帯域
を3次以上に制約すればよい。
Further, it goes without saying that a line voltage detector may be employed instead of the phase voltage detector 7a. Furthermore, a single-phase AC power supply can be used instead of the three-phase AC power supply 1. In this case, considering that a balanced load does not generate even-order harmonics, a harmonic compensation band is considered. May be restricted to the third order or higher.

【0046】図2に示すアクティブフィルタ制御装置7
は、インバータ入力の補償する電圧高調波(例えば、5
次、7次、11次)の波形を保持しておき、入力電圧波
形の検出値のフーリエ演算により基本波振幅を求め、保
持している電圧高調波の波形と基本波振幅とにより補償
波形を得て電源との同期をとり、これをパルス幅変調し
てアクティブフィルタ主回路5の各パワートランジスタ
をON/OFF制御するものである。
The active filter control device 7 shown in FIG.
Are the voltage harmonics (eg, 5
(7th order, 11th order) waveforms are held, the fundamental wave amplitude is obtained by Fourier calculation of the detected value of the input voltage waveform, and the compensation waveform is calculated based on the held voltage harmonic waveform and the fundamental wave amplitude. Then, the power transistor is synchronized with the power supply, and the power transistor is ON / OFF-controlled by pulse width modulation of the power transistor.

【0047】また、このような処理を行えば、電源の瞬
時波形に基づく複雑な演算処理を行う必要がなく、高価
な検出器、高速処理可能なコンピュータなどを不要にで
きるので、アクティブフィルタ制御装置7全体としてコ
ストダウンを達成することができる。さらに、アクティ
ブフィルタ出力波形として高調波のみを保持しておくの
で、基本波電圧が出力されて変圧器に印加されることが
なく、前述のような小型かつ安価な変圧器を採用するこ
とができる。
Also, by performing such processing, there is no need to perform complicated arithmetic processing based on the instantaneous waveform of the power supply, and an expensive detector, a computer capable of high-speed processing, and the like can be eliminated. 7. Overall cost reduction can be achieved. Furthermore, since only the harmonics are held as the output waveform of the active filter, the fundamental wave voltage is not output and applied to the transformer, and the above-described small and inexpensive transformer can be employed. .

【0048】さらにまた、出力波形と電源とを同期させ
るようにし、保持されている補償波形に基づいた電圧出
力を可能にしているので、フーリエ演算の周期(振幅演
算の頻度)を例えば1秒程度と長くすることができ、低
速、かつ安価なマイコンを用いて必要な制御を達成する
ことができる。さらに詳細に説明する。
Further, since the output waveform and the power supply are synchronized to enable voltage output based on the held compensation waveform, the period of Fourier calculation (frequency of amplitude calculation) is, for example, about 1 second. The required control can be achieved using a low-speed and inexpensive microcomputer. This will be described in more detail.

【0049】アクティブフィルタを設けていない場合
(図6参照)には、電源電圧が波高値に近い値をとる期
間、すなわち平滑コンデンサの端子間電圧Vdcよりも
電源電圧が高くなる期間にのみ全波整流回路のダイオー
ドが導通し、電流は、図8に示すようにパルス状の歪波
形になる。この結果、電源高調波成分が大きくなる。こ
の不都合を解消するために、例えば、図3に示すu相に
ついて、図4中(b)に実線で示す電圧VDu+Vnを
印加すれば(なお、破線は三相交流電源のu相電圧)、
図4中(a)に示すように、u相のダイオードの導通期
間を長く確保することができる。ここで、Vnは、平滑
コンデンサに疑似的に設けた中間タップC0からみた電
源中性点の電圧である。
When the active filter is not provided (see FIG. 6), the full wave is applied only during the period when the power supply voltage takes a value close to the peak value, that is, during the period when the power supply voltage becomes higher than the terminal voltage Vdc of the smoothing capacitor. The diode of the rectifier circuit conducts, and the current has a pulse-like distortion waveform as shown in FIG. As a result, power supply harmonic components increase. In order to solve this inconvenience, for example, by applying a voltage VDu + Vn shown by a solid line in FIG. 4B to the u phase shown in FIG. 3 (the broken line is the u-phase voltage of the three-phase AC power supply),
As shown in FIG. 4A, a long conduction period of the u-phase diode can be ensured. Here, Vn is the voltage at the neutral point of the power supply as viewed from the intermediate tap C0 provided artificially in the smoothing capacitor.

【0050】他の相(v相、w相)の逆バイアスを補償
する電圧VDv+Vn、VDw+Vnについては、それ
ぞれ120°、−120°位相を進めればよい。また、
VDu+VDv+VDw=0の条件を適用することによ
り、図4中(c)に示す電圧Vnを得、図4中(b)に
示す電圧VDu+Vnと図4中(c)に示す電圧Vnと
に基づいて図4中(d)に示すようにVDuを得ること
ができる。
The voltages VDv + Vn and VDw + Vn for compensating the reverse bias of the other phases (v-phase and w-phase) may be advanced by 120 ° and −120 °, respectively. Also,
By applying the condition of VDu + VDv + VDw = 0, a voltage Vn shown in (c) of FIG. 4 is obtained, and a voltage Vn shown in (b) of FIG. 4 and a voltage Vn shown in (c) of FIG. 4 are obtained. VDu can be obtained as shown in FIG.

【0051】これをフーリエ変換することにより、数3
を得る。
By performing a Fourier transform on this, the following equation (3) is obtained.
Get.

【0052】[0052]

【数3】 (Equation 3)

【0053】ただし、θは電源電圧位相である。数3に
おいて、基本波成分は電源電圧VSu(正確には、電源
電圧から負荷電流に基づく電源系統のインピーダンス降
下を差し引いたもの)、高調波成分はアクティブフィル
タで直列に補償すべき電圧VCu{図4中(e)参照}
にそれぞれ対応している。
Where θ is the power supply voltage phase. In Equation 3, the fundamental wave component is the power supply voltage VSu (more precisely, the power supply voltage minus the impedance drop of the power supply system based on the load current), and the harmonic component is the voltage VCu to be compensated in series by the active filter. See (e) in 4}
Respectively.

【0054】したがって、図2の補償波形保持部7eに
は、図4中(e)に示す電圧VCuの波形を保持してお
けばよいことになる。また、数3から、基本波の電源電
圧実効値VSと平滑コンデンサの端子間電圧Vdcとの
関係は、Vdc=(π/21/2)VSとなる。したが
って、この関係を用いて補償波形の各調波の振幅を決定
することができる。
Therefore, it is sufficient that the waveform of the voltage VCu shown in FIG. 4E is held in the compensation waveform holding section 7e in FIG. From Equation 3, the relationship between the power supply voltage effective value VS of the fundamental wave and the voltage Vdc between terminals of the smoothing capacitor is Vdc = (π / 21/2) VS. Therefore, the amplitude of each harmonic of the compensation waveform can be determined using this relationship.

【0055】なお、単相電源の場合にも、同様にして補
償波形を得ることができる。図5は直列形アクティブフ
ィルタ装置を用いたシステムのシミュレーション結果を
示す波形図であり、図5中(c´)に示す補償電圧波形
VCuを採用することにより、図5中(a´)(b´)
に示すように、受電端電圧VTuおよび電流ISuをほ
ぼ正弦波状にすることができ、アクティブフィルタ装置
を用いない場合を示す図5中(a)(b)に比べて高調
波成分を大幅に低減することができる。
In the case of a single-phase power supply, a compensation waveform can be obtained in the same manner. FIG. 5 is a waveform diagram showing a simulation result of a system using the series type active filter device. By adopting the compensation voltage waveform VCu shown in (c ′) in FIG. 5, (a ′) (b) in FIG. ´)
As shown in FIG. 5, the power receiving end voltage VTu and the current ISu can be made substantially sinusoidal, and the harmonic components are significantly reduced as compared with FIGS. 5A and 5B in which the active filter device is not used. can do.

【0056】図17のシステムは、三相全波整流回路2
と平滑コンデンサ3との間に直流リアクトル(パッシブ
フィルタ)8を接続した点において図1のシステムと異
なるだけであり、他の構成部分は図1のシステムと同様
である。また、アクティブフィルタ装置を制御するため
の装置の構成は図2の装置と同様である。
The system shown in FIG. 17 is a three-phase full-wave rectifier circuit 2.
It differs from the system of FIG. 1 only in that a DC reactor (passive filter) 8 is connected between the filter and the smoothing capacitor 3, and other components are the same as those of the system of FIG. 1. The configuration of the device for controlling the active filter device is the same as that of the device shown in FIG.

【0057】したがって、このシステムを採用した場合
には、直流リアクトル8を挿入することにより、電源電
流をより矩形波状(定電流動作)に近づけることができ
るほか、前記システムと同様の作用を達成することがで
きる。また、図17に示すシステムにおいて、アクティ
ブフィルタの高調波補償帯域を5次のみに限定した場合
における、直列形アクティブフィルタ主回路5によって
三相交流電源のu相電圧Vsuに対して印加される電圧
(補償電圧)Vcu’、u相電圧Vlu、線間電圧Vu
v,Vuwおよび三相交流電源のu相電流Isuは図1
8に示すとおりである。すなわち、例えば、u相につい
て、直列形アクティブフィルタ主回路5によって三相交
流電源のu相電圧Vsuに対して図18中(a)に示す
電圧(補償電圧)Vcu’を印加すれば、図18中
(a)に示すu相電圧Vluが三相全波整流回路2のu
相に供給され、線間電圧Vuv,Vuwは、図18中
(b)に示すように、もともとのピーク点を含む所定の
領域が平坦化され、この結果、図18中(c)に示すよ
うに、u相のダイオードの導通期間を長く確保すること
ができる。また、この場合に、ダイオード平滑後の出力
リプルが、直列形アクティブフィルタを用いない場合と
比較して小さくなり、ダイオードオン時に直流リアクト
ル8にかかる電圧Vuv−Vdc、Vuw−Vdcをオ
ン期間中ほぼ一定できわめて小さくできる。このため、
入力電流波形Isuは矩形波状になり、整流回路に比べ
波高値を低減できる。
Therefore, when this system is adopted, the power supply current can be made closer to a rectangular wave (constant current operation) by inserting the DC reactor 8, and the same operation as the above system can be achieved. be able to. Further, in the system shown in FIG. 17, when the harmonic compensation band of the active filter is limited to only the fifth order, the voltage applied to u-phase voltage Vsu of the three-phase AC power supply by series active filter main circuit 5. (Compensation voltage) Vcu ', u-phase voltage Vlu, line voltage Vu
v, Vuw and u-phase current Isu of the three-phase AC power supply are shown in FIG.
As shown in FIG. That is, for example, when the voltage (compensation voltage) Vcu ′ shown in FIG. 18A is applied to the u-phase voltage Vsu of the three-phase AC power supply by the series-type active filter main circuit 5 for the u-phase, FIG. The u-phase voltage Vlu shown in the middle (a) is the u-phase voltage of the three-phase full-wave rectifier circuit 2.
The line voltages Vuv and Vuw supplied to the phase are flattened in a predetermined region including the original peak point as shown in FIG. 18B, and as a result, as shown in FIG. 18C. In addition, a longer conduction period of the u-phase diode can be ensured. Further, in this case, the output ripple after the diode smoothing becomes smaller as compared with the case where the serial type active filter is not used, and the voltages Vuv-Vdc and Vuw-Vdc applied to the DC reactor 8 when the diode is turned on are substantially reduced during the ON period. Can be constant and extremely small. For this reason,
The input current waveform Isu has a rectangular waveform, and the peak value can be reduced as compared with the rectifier circuit.

【0058】他の相(v相、w相)の補償電圧について
は、それぞれ120°、−120°位相を進めればよ
い。また、アクティブフィルタの高調波補償帯域を7次
のみに限定した場合における、直列形アクティブフィル
タ主回路5によって三相交流電源のu相電圧Vsuに対
して印加される電圧(補償電圧)Vcu’、u相電圧V
lu、線間電圧Vuv,Vuwおよび三相交流電源のu
相電流Isuは図19に示すとおりである。
The compensation voltages of the other phases (v phase, w phase) may be advanced by 120 ° and -120 °, respectively. Further, when the harmonic compensation band of the active filter is limited to only the seventh order, the voltage (compensation voltage) Vcu ′ applied to the u-phase voltage Vsu of the three-phase AC power supply by the series-type active filter main circuit 5, u-phase voltage V
lu, the line voltages Vuv, Vuw and u of the three-phase AC power supply.
The phase current Isu is as shown in FIG.

【0059】図19と図18とを対比すれば、アクティ
ブフィルタの高調波補償帯域を7次のみに限定した場合
にも、アクティブフィルタの高調波補償帯域を5次のみ
に限定した場合と同様の作用を達成できることが分か
る。図20は直列形アクティブフィルタ装置を用いたシ
ステムのシミュレーション結果としての全波整流電圧波
形を示す波形図であり、基本波のみの場合、5次調波を
印加した場合、7次調波を印加した場合、および11次
調波を印加した場合を、それぞれ図20中(a)(b)
(c)(d)に示している。そして、全波整流電圧の波
高値付近を平坦化(平滑化)するように、補償電圧とし
ての各調波の位相と振幅Vcを決定した。具体的には、
三相200V入力時において、基本波のみの場合、5次
調波を印加した場合、7次調波を印加した場合、および
11次調波を印加した場合の振幅Vcは、実効値でそれ
ぞれ0Vrms,8.1Vrms,7.5Vrms,
3.5Vrmsであった。
19 and 18, when the harmonic compensation band of the active filter is limited to only the seventh order, the same as when the harmonic compensation band of the active filter is limited to only the fifth order. It can be seen that the action can be achieved. FIG. 20 is a waveform diagram showing a full-wave rectified voltage waveform as a simulation result of a system using the series-type active filter device, where only the fundamental wave is applied, the fifth harmonic is applied, and the seventh harmonic is applied. 20 and the case where the eleventh harmonic is applied, respectively, in FIGS.
(C) and (d). Then, the phase and amplitude Vc of each harmonic as the compensation voltage were determined so as to flatten (smooth) the vicinity of the peak value of the full-wave rectified voltage. In particular,
At the time of three-phase 200 V input, the amplitude Vc when only the fundamental wave is applied, when the fifth harmonic is applied, when the seventh harmonic is applied, and when the eleventh harmonic is applied is 0 Vrms in effective value. , 8.1 Vrms, 7.5 Vrms,
It was 3.5 Vrms.

【0060】そして、図24中(a)に示すように、三
相交流電源1と三相全波整流回路2との間にアクティブ
フィルタ5を電圧源として接続してなる回路構成を採用
し、前記のように設定された振幅Vcを採用してシミュ
レーションを行った結果、図25から図28に示すシミ
ュレーション結果が得られた。また、それぞれの場合に
おける交流電源電流IsuのFFT解析結果を図30に
示す。なお、図25から図29のそれぞれにおいて、
(a)がu相の交流電源電流Isuを示し、(b)が平
滑コンデンサ3の端子間電圧Vdcを示している。図3
0において、基本波のみの場合、5次調波を印加した場
合、7次調波を印加した場合、および11次調波を印加
した場合を、それぞれa,b,c,dで示している。ま
た、負荷として三相交流電源1からの入力電力が2.5
kW、入力電圧が200Vのものを採用した。
Then, as shown in FIG. 24A, a circuit configuration in which the active filter 5 is connected as a voltage source between the three-phase AC power supply 1 and the three-phase full-wave rectifier circuit 2 is adopted. As a result of performing a simulation using the amplitude Vc set as described above, simulation results shown in FIGS. 25 to 28 were obtained. FIG. 30 shows the results of FFT analysis of the AC power supply current Isu in each case. In each of FIGS. 25 to 29,
(A) shows the u-phase AC power supply current Isu, and (b) shows the terminal voltage Vdc of the smoothing capacitor 3. FIG.
At 0, a, b, c, and d indicate the case where only the fundamental wave is applied, the case where the fifth harmonic is applied, the case where the seventh harmonic is applied, and the case where the eleventh harmonic is applied, respectively. . In addition, the input power from the three-phase AC power supply 1 is 2.5
kW and an input voltage of 200 V were employed.

【0061】これらのシミュレーション結果から明らか
なように、電源電流の波高値が平坦化(平滑化)され、
ダイオードオン期間では電源電流は定電流動作、すなわ
ち半周期の2/3のパルス幅を持つ方形波に近づく。も
ちろん、直流電圧(平滑コンデンサ3の端子間電圧)の
リプルも大幅に低減される。また、これらのシミュレー
ション結果から明らかなように、補償波形として5次調
波または7次調波を採用することにより、良好な高調波
低減を達成できることが分かる。また、5次調波を印加
した場合には、電源電流の5次調波成分のみならず7次
調波成分も低減され、7次調波を印加した場合には、電
源電流の7次調波成分のみならず5次調波成分も低減さ
れている。総合歪み率についても、コンデンサ入力形整
流回路を採用した場合には約50%であったのに対し、
5次調波を印加した場合には約28%、7次調波を印加
した場合には約31%に、それぞれ低減された。
As is apparent from the simulation results, the peak value of the power supply current is flattened (smoothed).
During the diode-on period, the power supply current approaches a constant current operation, that is, a square wave having a pulse width of 2/3 of a half cycle. Of course, the ripple of the DC voltage (the voltage between the terminals of the smoothing capacitor 3) is also greatly reduced. Further, as is clear from the simulation results, it is understood that good harmonic reduction can be achieved by using the fifth harmonic or the seventh harmonic as the compensation waveform. When the fifth harmonic is applied, not only the fifth harmonic component but also the seventh harmonic component of the power supply current is reduced. When the seventh harmonic is applied, the seventh harmonic of the power supply current is reduced. Not only the wave component but also the fifth harmonic component is reduced. The total distortion rate was about 50% when the capacitor input type rectifier circuit was adopted,
When the fifth harmonic was applied, it was reduced to about 28%, and when the seventh harmonic was applied, it was reduced to about 31%.

【0062】入力電圧をv(実効値をV)、入力電流を
i(実効値をI)とすれば、力率cosφは数4で表さ
れる。
Assuming that the input voltage is v (the effective value is V) and the input current is i (the effective value is I), the power factor cos φ is expressed by Equation 4.

【0063】[0063]

【数4】 (Equation 4)

【0064】入力電力、入力電圧が上述のように定めら
れているのであるから、力率cosφは入力電流の実効
値Iに基づいて定まる。すなわち、総合歪み率が低いほ
ど入力電流の実効値Iが低くなり、力率cosφが改善
される。5次調波を印加した場合には力率が0.957
であり、7次調波を印加した場合には力率が0.953
であった。
Since the input power and the input voltage are determined as described above, the power factor cosφ is determined based on the effective value I of the input current. That is, the lower the total distortion rate is, the lower the effective value I of the input current is, and the power factor cos φ is improved. When the fifth harmonic is applied, the power factor is 0.957.
When the seventh harmonic is applied, the power factor is 0.953.
Met.

【0065】また、図20のような平滑効果を得るため
に必要な電圧振幅は、系統線間電圧の約4%足らずでよ
いことが分かった。したがって、スイッチング素子の容
量を大幅に低減でき、またトランスの大きさについて
も、電力が小さくてすむため小型化できる。図21のシ
ステムは、直列形アクティブフィルタ主回路5によって
三相全波整流回路2と直流リアクトル8との間(直流
側)において補償電圧を印加すべくトランス6を設けて
いる点が図17のシステムと大きく異なる。もちろん、
直流側において補償電圧を印加するのであるから、直列
形アクティブフィルタ主回路5は、1つのコンデンサと
単相フルブリッジ接続されたスイッチング素子とで構成
すればよく、構成を簡単化できる。また、トランス6も
1相分でよく、構成を簡単化できる。ただし、直列形ア
クティブフィルタ主回路5として、図22に示すよう
に、1つのコンデンサと互いに直列接続された2つのコ
ンデンサとを互いに並列接続し、これらと並列に、互い
に直列接続された2つのスイッチング素子を設け、互い
に直列接続された2つのコンデンサどうしの接続点と、
互いに直列接続された2つのスイッチング素子どうしの
接続点とから補償電圧を出力する構成を採用してもよ
い。
Further, it was found that the voltage amplitude required to obtain the smoothing effect as shown in FIG. 20 was less than about 4% of the system line voltage. Therefore, the capacity of the switching element can be significantly reduced, and the size of the transformer can be reduced because the power is small. The system of FIG. 21 differs from the system of FIG. 17 in that a transformer 6 is provided to apply a compensation voltage between the three-phase full-wave rectifier circuit 2 and the DC reactor 8 (DC side) by the series active filter main circuit 5. Significantly different from the system. of course,
Since the compensation voltage is applied on the DC side, the series-type active filter main circuit 5 may be composed of a single capacitor and a switching element connected in a single-phase full bridge, and the configuration can be simplified. Also, the transformer 6 may be one phase, and the configuration can be simplified. However, as shown in FIG. 22, as the series-type active filter main circuit 5, one capacitor and two capacitors connected in series with each other are connected in parallel with each other, and two capacitors connected in series with each other in parallel with each other. A connection point between two capacitors connected in series with each other;
A configuration may be employed in which a compensation voltage is output from a connection point between two switching elements connected in series to each other.

【0066】また、アクティブフィルタ装置を制御する
ための装置の構成は、単相分のみでよくなる点が異なる
だけであり、基本的には図2の装置と同様である。ま
た、図21のシステムにおいては、アクティブフィルタ
の高調波補償帯域を6次のみに限定している。このシス
テムを採用した場合における各相の線間電圧、補償電
圧、直流電圧、補償後の電圧、および三相交流電源のu
相電流Isuは図23に示すとおりである。すなわち、
例えば、直列形アクティブフィルタ主回路5によって出
力される電圧Vc{図23中(b)参照}をトランス6
を介して全波整流出力電圧に印加すれば、直流リアクト
ル8の前段の電圧Vrecは図23中(a)に示すとお
りになり、この結果、図23中(c)に示すように、電
源電流を矩形状態に近づけ、整流回路に比べ波高値を低
減できる。
The configuration of the device for controlling the active filter device is different from that of the device of FIG. 2 only in that only a single phase is required. In the system shown in FIG. 21, the harmonic compensation band of the active filter is limited to only the sixth order. When this system is adopted, the line voltage of each phase, the compensation voltage, the DC voltage, the compensated voltage, and the u of the three-phase AC power supply
The phase current Isu is as shown in FIG. That is,
For example, the voltage Vc output by the series active filter main circuit 5 {see FIG.
23, the voltage Vrec at the previous stage of the DC reactor 8 becomes as shown in FIG. 23A, and as a result, as shown in FIG. Can be approximated to a rectangular state, and the peak value can be reduced as compared with the rectifier circuit.

【0067】この場合には、ダイオードオン時に直流リ
アクトル8にかかる電圧Vrec−Vdcをオン期間中
の最大振幅をアクティブフィルタを用いない場合に比
べ、きわめて小さくできる。したがって、図17のシス
テムと同様の効果を奏する。また、図20中(e)は高
調波補償帯域を6次に限定した場合のダイオード平滑電
圧波形を示す図であり、図20中(e)のような平滑効
果を得るために必要な電圧振幅は、系統線間電圧の約7
%足らずでよいことが分かった。したがって、スイッチ
ング素子の容量を大幅に低減でき、またトランスの大き
さについても、電力が小さくてすむため小型化できる。
In this case, the voltage Vrec-Vdc applied to the DC reactor 8 when the diode is turned on can be made to have a very small maximum amplitude during the on-time as compared with the case where no active filter is used. Therefore, an effect similar to that of the system of FIG. 17 is obtained. FIG. 20E shows a diode smoothing voltage waveform when the harmonic compensation band is limited to the sixth order, and the voltage amplitude required to obtain the smoothing effect as shown in FIG. Is about 7
It turns out that less than% is enough. Therefore, the capacity of the switching element can be significantly reduced, and the size of the transformer can be reduced because the power is small.

【0068】図20中(e)は直列形アクティブフィル
タ装置を用いたシステムのシミュレーション結果として
の全波整流電圧波形を示す波形図であり、6次調波を印
加した場合を示している。そして、全波整流電圧の波高
値付近を平坦化(平滑化)するように、補償電圧として
の位相と振幅Vcを決定した。具体的には、三相200
V入力時において、6次調波を印加した場合の振幅Vc
は、実効値で18Vrmsであった。
FIG. 20 (e) is a waveform diagram showing a full-wave rectified voltage waveform as a simulation result of a system using the series-type active filter device, in which a sixth harmonic is applied. Then, the phase and the amplitude Vc as the compensation voltage were determined so as to flatten (smooth) the vicinity of the peak value of the full-wave rectified voltage. Specifically, three-phase 200
At the time of V input, the amplitude Vc when the sixth harmonic is applied
Was 18 Vrms in effective value.

【0069】そして、図24中(b)に示すように、三
相全波整流回路2と直流リアクトル8との間にアクティ
ブフィルタを電圧源として接続してなる回路構成を採用
し、前記のように設定された振幅Vcを採用してシミュ
レーションを行った結果、図29に示すシミュレーショ
ン結果が得られた。また、交流電源電流IsuのFFT
解析結果を図30中に示す。なお、図29において、
(a)がu相の交流電源電流Isuを示し、(b)が平
滑コンデンサ3の端子間電圧Vdcを示している。ま
た、負荷として三相交流電源1からの入力電力が2.5
kW、入力電圧が200Vのものを採用した。
Then, as shown in FIG. 24B, a circuit configuration in which an active filter is connected as a voltage source between the three-phase full-wave rectifier circuit 2 and the DC reactor 8 is employed. As a result of performing a simulation by using the amplitude Vc set to the above, the simulation result shown in FIG. 29 was obtained. Also, the FFT of the AC power supply current Isu
The analysis results are shown in FIG. In FIG. 29,
(A) shows the u-phase AC power supply current Isu, and (b) shows the terminal voltage Vdc of the smoothing capacitor 3. In addition, the input power from the three-phase AC power supply 1 is 2.5
kW and an input voltage of 200 V were employed.

【0070】これらのシミュレーション結果から明らか
なように、電源電流の波高値が平坦化(平滑化)され、
ダイオードオン期間では電源電流は定電流動作、すなわ
ち半周期の2/3のパルス幅を持つ方形波に近づく。も
ちろん、直流電圧(平滑コンデンサ3の端子間電圧)の
リプルも大幅に低減される。また、これらのシミュレー
ション結果から明らかなように、補償波形として6次調
波を採用することにより、良好な高調波低減を達成でき
ることが分かる。また、総合歪み率についても、コンデ
ンサ入力形整流回路を採用した場合には約50%であっ
たのに対し、6次調波を印加した場合には約30%に低
減された。
As is apparent from the simulation results, the peak value of the power supply current is flattened (smoothed).
During the diode-on period, the power supply current approaches a constant current operation, that is, a square wave having a pulse width of 2/3 of a half cycle. Of course, the ripple of the DC voltage (the voltage between the terminals of the smoothing capacitor 3) is also greatly reduced. Further, as is clear from the simulation results, it is understood that good harmonic reduction can be achieved by employing the sixth harmonic as the compensation waveform. Also, the total distortion rate was about 50% when the capacitor input type rectifier circuit was adopted, but was reduced to about 30% when the sixth harmonic was applied.

【0071】さらに、6次調波を印加した場合には力率
が0.956であった。これらのシステムを用いると、
高調波が低減されるとともに、電源力率についても、 電源力率=有効電力/皮相電力 (ここで、 皮相電力=入力電圧の全実効値×入力電流の全実効値 全実効値=各高調波実効値の2乗和の平方根) で得られるため、入力電流実効値が小さくなることによ
り、電源電流の高速フーリエ変換解析結果を示す図30
に示すように改善できる。なお、図30において横軸が
高調波の次数を示し、各次数において、左から順に、整
流回路のみの場合、5次調波印加時、7次調波印加時、
11次調波印加時、6次調波印加時を示している 。
Further, when the sixth harmonic was applied, the power factor was 0.956. With these systems,
As well as reducing the harmonics, the power factor is also calculated as follows: power factor = active power / apparent power (where apparent power = total rms of input voltage x total rms of input current total rms = each harmonic FIG. 30 shows the result of the fast Fourier transform analysis of the power supply current because the effective value of the input current is reduced because the square root of the sum of squares of the effective value is obtained.
Can be improved as shown in FIG. In FIG. 30, the horizontal axis indicates the order of the harmonics. In each order, in order from the left, only the rectifier circuit is used, when the fifth harmonic is applied, when the seventh harmonic is applied,
This shows the case where the eleventh harmonic is applied and the case where the sixth harmonic is applied.

【0072】また、図17のように直列形アクティブフ
ィルタ主回路を交流側に接続した場合には、試作の結
果、トランス6を介して、直列形アクティブフィルタ主
回路側へ基本波電力の流入が起こり、直列形アクティブ
フィルタ主回路に接続されたコンデンサ電圧が上昇し、
以下のことが発生することが分かった。 (1)アクティブフィルタより5次調波を出力する場合
は、コンデンサ電圧が補償効果が得られない高い電圧と
なる。 (2)アクティブフィルタより7次調波を出力する場合
は、コンデンサ電圧が補償効果が得られる最適電圧近傍
になる。また、図1のシステムを採用し、補償帯域を5
〜37次に設定し、電源電流波形を正弦波にする場合に
も、試作の結果、コンデンサ電圧が補償効果が得られる
最適電圧近傍になることが分かった。
When the main circuit of the series type active filter is connected to the AC side as shown in FIG. 17, as a result of the trial production, the power of the fundamental wave flows into the main circuit side of the series type active filter via the transformer 6. As a result, the voltage of the capacitor connected to the main circuit of the series active filter rises,
The following has been found to occur: (1) When the fifth harmonic is output from the active filter, the capacitor voltage becomes a high voltage at which the compensation effect cannot be obtained. (2) When the seventh harmonic is output from the active filter, the capacitor voltage becomes close to the optimum voltage at which the compensation effect can be obtained. In addition, the system shown in FIG.
Even when the power supply current waveform was set to a sine wave in the 37th order, it was found from the results of the trial production that the capacitor voltage was close to the optimum voltage at which the compensation effect was obtained.

【0073】このため、(1)の場合には、流入電力を
消費する程度の放電抵抗をコンデンサ両端に設ける必要
が生じる。また、(1)の問題に対処する方策として、
コンデンサ電圧を上昇させる余剰電力をアクティブコン
バータ回路を追加することによって電源側に回生するこ
とも可能である。なお、図21のように直列形アクティ
ブフィルタ主回路を直流側に接続するシステムでは、上
記のようなことが起こらなかったので、アクティブフィ
ルタ回路のコンデンサ電圧を確保するための整流回路を
別途設ける必要があった。
For this reason, in the case of (1), it is necessary to provide a discharge resistor at both ends of the capacitor to the extent that the inflowing power is consumed. Also, as a measure to deal with the problem (1),
Excess power for increasing the capacitor voltage can be regenerated to the power supply side by adding an active converter circuit. In the system in which the main circuit of the series type active filter is connected to the DC side as shown in FIG. 21, the above does not occur. Therefore, it is necessary to separately provide a rectifier circuit for securing the capacitor voltage of the active filter circuit. was there.

【0074】また、従来のコンデンサ入力形整流回路の
平滑コンデンサの静電容量を低減した場合には、図31
中(a)〜(c)において各静電容量に対応する最も左
の棒グラフに示すように、電源電流の歪み率が増加する
とともに、直流電圧リプルが大きくなるという問題があ
る。この点を考慮して、図1および図2に示すシステム
を用いて交流側に適切な補償電圧(37次調波まで補償
する補償電圧)を印加することにより、ダイオードブリ
ッジ前段の電圧波形を矩形波状にすることが好ましく、
直流電圧リプルを小さくできるので、平滑コンデンサの
静電容量を1/10程度に低減した場合に、直流電圧リ
プルを十分に小さくでき、平滑コンデンサの静電容量の
低減に伴ってシステム全体のコストダウンを達成するこ
とができる。また、図31において各静電容量に対応す
る最も右の棒グラフに示すように、電源電流歪み率はア
クティブフィルタの作用により小さくすることができ
る。さらに、単一次数調波のみを補償した場合には、図
31において各静電容量に対応する左から2番目の棒グ
ラフ(5次調波のみを補償する補償電圧を印加した場
合)、各静電容量に対応する左から3番目の棒グラフ
(6次調波のみを補償する補償電圧を印加した場合)に
示すように、37次調波まで補償する補償電圧を印加し
た場合と比較して電源電流の歪み率は高くなるが、平滑
コンデンサの静電容量を低減することによる変化は殆ど
なく、トランスを小型化でき、直流電圧リプルも十分に
小さいため、より一層のコストダウンを達成することが
できる。
When the capacitance of the smoothing capacitor of the conventional capacitor input type rectifier circuit is reduced, FIG.
As shown in the leftmost bar graph corresponding to each capacitance in the middle (a) to (c), there is a problem that the distortion rate of the power supply current increases and the DC voltage ripple increases. In consideration of this point, by applying an appropriate compensation voltage (compensation voltage for compensating up to the 37th harmonic) to the AC side using the system shown in FIGS. 1 and 2, the voltage waveform at the preceding stage of the diode bridge is made rectangular. It is preferable to make it wavy,
Since the DC voltage ripple can be reduced, when the capacitance of the smoothing capacitor is reduced to about 1/10, the DC voltage ripple can be reduced sufficiently, and the cost of the entire system decreases with the reduction in the capacitance of the smoothing capacitor. Can be achieved. In addition, as shown in the rightmost bar graph corresponding to each capacitance in FIG. 31, the power supply current distortion rate can be reduced by the action of the active filter. Further, when only the single-order harmonic is compensated, the second bar graph from the left corresponding to each capacitance in FIG. 31 (when a compensation voltage for compensating only the fifth-order harmonic is applied) is obtained. As shown in the third bar graph from the left corresponding to the capacitance (when a compensation voltage for compensating only the sixth harmonic is applied), the power supply is compared with the case where a compensation voltage for compensating up to the 37th harmonic is applied. Although the distortion rate of the current increases, there is almost no change due to the reduction of the capacitance of the smoothing capacitor.The transformer can be downsized, and the DC voltage ripple is sufficiently small, so that further cost reduction can be achieved. it can.

【0075】[0075]

【発明の効果】請求項1の発明は、変圧器鉄心の断面積
を増加させることなく変圧器鉄心の磁束密度を小さくす
ることができ、ひいては変圧器を小形化してアクティブ
フィルタ装置全体としての小形化およびコストダウンを
達成することができるという特有の効果を奏する。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to reduce the magnetic flux density of the transformer core without increasing the cross-sectional area of the transformer core. This has a specific effect of achieving a reduction in cost and cost.

【0076】請求項2の発明は、アクティブフィルタの
制御を簡単化することができ、ひいては安価なマイコ
ン、検出器などでアクティブフィルタの制御を達成でき
るので、アクティブフィルタ装置全体としてコストダウ
ンを達成することができるという特有の効果を奏する。
請求項3の発明は、アクティブフィルタの制御を簡単化
することができ、ひいては安価なマイコン、検出器など
でアクティブフィルタの制御を達成できるので、アクテ
ィブフィルタ装置全体としてコストダウンを達成するこ
とができ、しかも変圧器鉄心の断面積を増加させること
なく変圧器鉄心の磁束密度を小さくすることができ、ひ
いては変圧器を小形化してアクティブフィルタ装置全体
としての小形化およびコストダウンを達成することがで
きるという特有の効果を奏する。
According to the second aspect of the present invention, the control of the active filter can be simplified, and the control of the active filter can be achieved by an inexpensive microcomputer, detector, and the like. It has a unique effect that it can be performed.
According to the third aspect of the present invention, the control of the active filter can be simplified, and the control of the active filter can be achieved with an inexpensive microcomputer, detector, or the like. Therefore, the cost of the entire active filter device can be reduced. In addition, the magnetic flux density of the transformer core can be reduced without increasing the cross-sectional area of the transformer core, and the transformer can be downsized to achieve the downsizing and cost reduction of the active filter device as a whole. It has a unique effect.

【0077】請求項4の発明は、電圧検出手段の数を減
少させることができ、アクティブフィルタ装置全体とし
て一層の簡素化およびコストダウンを達成することがで
きるという特有の効果を奏する。請求項5の発明は、入
力高調波分布に影響を及ぼす負荷変動が遅く、瞬時値に
基づく高速な制御を適用しなくても補償性能の低下の懸
念がないので、安価なマイコンなどを用いて装置を構成
することができ、アクティブフィルタ装置全体としての
コストダウンを達成することができるという特有の効果
を奏する。
The invention according to claim 4 has a specific effect that the number of voltage detecting means can be reduced, and further simplification and cost reduction can be achieved as a whole of the active filter device. According to the fifth aspect of the present invention, the load fluctuation affecting the input harmonic distribution is slow, and there is no concern about a decrease in the compensation performance without applying high-speed control based on the instantaneous value. It is possible to configure the device, and it is possible to reduce the cost of the active filter device as a whole.

【0078】請求項6の発明は、変圧器鉄心の断面積を
増加させることなく変圧器鉄心の磁束密度を小さくする
ことができ、ひいては変圧器を小形化してアクティブフ
ィルタ装置全体としての小形化およびコストダウンを達
成することができるという特有の効果を奏する。請求項
7の発明は、アクティブフィルタの制御を簡単化するこ
とができ、ひいては安価なマイコン、検出器などでアク
ティブフィルタの制御を達成できるので、アクティブフ
ィルタ装置全体としてコストダウンを達成することがで
きるという特有の効果を奏する。
According to the sixth aspect of the present invention, the magnetic flux density of the transformer core can be reduced without increasing the cross-sectional area of the transformer core. This has a specific effect that cost reduction can be achieved. According to the seventh aspect of the present invention, the control of the active filter can be simplified, and the control of the active filter can be achieved by an inexpensive microcomputer, detector, or the like. Therefore, the cost of the entire active filter device can be reduced. It has a unique effect.

【0079】請求項8の発明は、アクティブフィルタの
制御を簡単化することができ、ひいては安価なマイコ
ン、検出器などでアクティブフィルタの制御を達成でき
るので、アクティブフィルタ装置全体としてコストダウ
ンを達成することができ、しかも変圧器鉄心の断面積を
増加させることなく変圧器鉄心の磁束密度を小さくする
ことができ、ひいては変圧器を小形化してアクティブフ
ィルタ装置全体としての小形化およびコストダウンを達
成することができるという特有の効果を奏する。
According to the eighth aspect of the present invention, the control of the active filter can be simplified, and the control of the active filter can be achieved by an inexpensive microcomputer, detector, or the like. In addition, the magnetic flux density of the transformer core can be reduced without increasing the cross-sectional area of the transformer core, and the transformer can be downsized to achieve downsizing and cost reduction of the active filter device as a whole. It has a unique effect that it can be performed.

【0080】請求項9の発明は、変圧器鉄心の断面積を
増加させることなく変圧器鉄心の磁束密度を小さくする
ことができ、ひいては変圧器を小形化してアクティブフ
ィルタ装置全体としての小形化およびコストダウンを達
成することができ、しかも直列形アクティブフィルタを
構成するスイッチング素子の容量を小さくすることがで
きるという特有の効果を奏する。
According to the ninth aspect of the present invention, the magnetic flux density of the transformer core can be reduced without increasing the cross-sectional area of the transformer core, and the transformer can be downsized to reduce the size of the active filter device as a whole. It is possible to achieve a special effect that cost reduction can be achieved and the capacity of the switching element constituting the series active filter can be reduced.

【0081】請求項10の発明は、請求項9の効果に加
え、直列形アクティブフィルタにより補償すべき電圧の
振幅を小さくすることができ、ひいては直列形アクティ
ブフィルタを構成するスイッチング素子の容量を一層小
さくすることができるという特有の効果を奏する。請求
項11の発明は、変圧器鉄心の断面積を増加させること
なく変圧器鉄心の磁束密度を小さくすることができ、ひ
いては変圧器を小形化してアクティブフィルタ装置全体
としての小形化およびコストダウンを達成することがで
き、しかも直列形アクティブフィルタを構成するスイッ
チング素子の容量を小さくすることができるという特有
の効果を奏する。
According to a tenth aspect of the present invention, in addition to the effect of the ninth aspect, the amplitude of the voltage to be compensated by the series active filter can be reduced, and the capacitance of the switching element constituting the series active filter can be further increased. This has a unique effect that it can be reduced. According to the eleventh aspect of the present invention, the magnetic flux density of the transformer core can be reduced without increasing the cross-sectional area of the transformer core, and thus the transformer is downsized to reduce the size and cost of the active filter device as a whole. It is possible to achieve a specific effect that the capacitance of the switching element constituting the series-type active filter can be reduced.

【0082】請求項12の発明は、請求項11の効果に
加え、直列形アクティブフィルタにより補償すべき電圧
の振幅を小さくすることができ、ひいては直列形アクテ
ィブフィルタを構成するスイッチング素子の容量を一層
小さくすることができるという特有の効果を奏する。請
求項13の発明は、変圧器鉄心の断面積を増加させるこ
となく変圧器鉄心の磁束密度を小さくすることができ、
ひいては変圧器を小形化してアクティブフィルタ装置全
体としての小形化およびコストダウンを達成することが
でき、しかも直列形アクティブフィルタを構成するスイ
ッチング素子の容量を小さくすることができるという特
有の効果を奏する。
According to the twelfth aspect of the present invention, in addition to the effect of the eleventh aspect, the amplitude of the voltage to be compensated by the series-type active filter can be reduced, and the capacity of the switching element constituting the series-type active filter can be further increased. This has a unique effect that it can be reduced. The invention of claim 13 can reduce the magnetic flux density of the transformer core without increasing the cross-sectional area of the transformer core,
As a result, the size of the transformer can be reduced and the size of the active filter device as a whole can be reduced, and the cost can be reduced. In addition, there is a specific effect that the capacity of the switching element constituting the series active filter can be reduced.

【0083】請求項14の発明は、請求項13の効果に
加え、直列形アクティブフィルタにより補償すべき電圧
の振幅を小さくすることができ、ひいては直列形アクテ
ィブフィルタを構成するスイッチング素子の容量を一層
小さくすることができるという特有の効果を奏する。請
求項15の発明は、変圧器鉄心の断面積を増加させるこ
となく変圧器鉄心の磁束密度を小さくすることができ、
ひいては変圧器を小形化してアクティブフィルタ装置全
体としての小形化およびコストダウンを達成することが
でき、しかも直列形アクティブフィルタを構成するスイ
ッチング素子の容量を小さくすることができるという特
有の効果を奏する。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in addition to the effect of the thirteenth aspect, the amplitude of the voltage to be compensated by the series type active filter can be reduced, and the capacity of the switching element constituting the series type active filter can be further increased. This has a unique effect that it can be reduced. The invention according to claim 15 can reduce the magnetic flux density of the transformer core without increasing the cross-sectional area of the transformer core,
As a result, the size of the transformer can be reduced and the size of the active filter device as a whole can be reduced, and the cost can be reduced. In addition, there is a specific effect that the capacity of the switching element constituting the series active filter can be reduced.

【0084】請求項16の発明は、請求項15の効果に
加え、直列形アクティブフィルタにより補償すべき電圧
の振幅を小さくすることができ、ひいては直列形アクテ
ィブフィルタを構成するスイッチング素子の容量を一層
小さくすることができるという特有の効果を奏する。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in addition to the effect of the fifteenth aspect, the amplitude of the voltage to be compensated by the series-type active filter can be reduced, and the capacity of the switching element constituting the series-type active filter can be further increased. This has a unique effect that it can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明のアクティブフィルタ装置を組み込ん
だシステムの全体構成を概略的に示す電気回路図であ
る。
FIG. 1 is an electric circuit diagram schematically showing an overall configuration of a system incorporating an active filter device of the present invention.

【図2】アクティブフィルタ装置を制御するための装置
をも示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram also showing a device for controlling the active filter device.

【図3】1相分の交流電源、直列形アクティブフィル
タ、整流回路および平滑コンデンサの関係を示す等価的
な電気回路図である。
FIG. 3 is an equivalent electric circuit diagram showing a relationship among an AC power supply for one phase, a series-type active filter, a rectifier circuit, and a smoothing capacitor.

【図4】図3の電気回路の各部の波形およびダイオード
の導通期間を示す図である。
4 is a diagram showing waveforms of various parts of the electric circuit of FIG. 3 and a conduction period of a diode.

【図5】三相全波整流回路並びに、これに直列形アクテ
ィブフィルタ装置を用いたシステムのシミュレーション
結果を示す波形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram showing a simulation result of a system using a three-phase full-wave rectifier circuit and a series active filter device.

【図6】コンデンサ入力形の整流回路を示す電気回路図
である。
FIG. 6 is an electric circuit diagram showing a rectifier circuit of a capacitor input type.

【図7】三相交流電源のu相の電圧波形を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a u-phase voltage waveform of a three-phase AC power supply.

【図8】三相交流電源のu相の交流電源電流を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing u-phase AC power supply current of a three-phase AC power supply.

【図9】交流電源電流の高調波分布を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a harmonic distribution of an AC power supply current.

【図10】並列形のアクティブフィルタを用いたシステ
ムの構成を示す電気回路図である。
FIG. 10 is an electric circuit diagram showing a configuration of a system using a parallel type active filter.

【図11】図10のシステムの1相分の等価回路を示す
図である。
11 is a diagram showing an equivalent circuit for one phase of the system of FIG. 10;

【図12】整流回路前段に流れる電流ILuの高調波分
布を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a harmonic distribution of a current ILu flowing in a preceding stage of the rectifier circuit.

【図13】並列形のアクティブフィルタを用いたシステ
ムの構成各部の波形を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing waveforms of respective components of a system using a parallel type active filter.

【図14】図1のシステムの1相分の等価回路を示す図
である。
FIG. 14 is a diagram showing an equivalent circuit for one phase of the system of FIG. 1;

【図15】高調波分布を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a harmonic distribution.

【図16】直列形のアクティブフィルタを用いたシステ
ムの構成各部の波形を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing waveforms of respective components of a system using a serial type active filter.

【図17】この発明のアクティブフィルタ装置を交流側
に組み込んだシステムの全体構成を概略的に示す電気回
路図である。
FIG. 17 is an electric circuit diagram schematically showing the overall configuration of a system in which the active filter device of the present invention is incorporated on the AC side.

【図18】5次調波印加時における図17の電気回路の
各部の波形を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing waveforms at various parts of the electric circuit of FIG. 17 when a fifth harmonic is applied.

【図19】7次調波印加時における図17の電気回路の
各部の波形を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing waveforms of respective parts of the electric circuit of FIG. 17 when a seventh harmonic is applied.

【図20】全波整流電圧波形のシミュレーション結果を
示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing a simulation result of a full-wave rectified voltage waveform.

【図21】この発明のアクティブフィルタ装置を直流側
に組み込んだシステムの全体構成を概略的に示す電気回
路図である。
FIG. 21 is an electric circuit diagram schematically showing an overall configuration of a system in which the active filter device of the present invention is incorporated on the DC side.

【図22】アクティブフィルタ装置の他の構成例を示す
電気回路図である。
FIG. 22 is an electric circuit diagram showing another configuration example of the active filter device.

【図23】6次調波印加時における図21の電気回路の
各部の波形を示す図である。
FIG. 23 is a diagram showing waveforms at various parts of the electric circuit of FIG. 21 when a sixth harmonic is applied.

【図24】シミュレーション回路構成を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing a simulation circuit configuration.

【図25】コンデンサ入力形の整流回路のシミュレーシ
ョン結果を示す図である。
FIG. 25 is a diagram showing a simulation result of a capacitor input type rectifier circuit.

【図26】5次調波を印加した場合のシミュレーション
結果を示す図である。
FIG. 26 is a diagram showing a simulation result when a fifth harmonic is applied.

【図27】7次調波を印加した場合のシミュレーション
結果を示す図である。
FIG. 27 is a diagram showing a simulation result when a seventh harmonic is applied.

【図28】11次調波を印加した場合のシミュレーショ
ン結果を示す図である。
FIG. 28 is a diagram illustrating a simulation result when an eleventh harmonic is applied.

【図29】6次調波を印加した場合のシミュレーション
結果を示す図である。
FIG. 29 is a diagram showing a simulation result when a sixth harmonic is applied.

【図30】電源電流のFFT解析結果、総合歪み率、力
率を示す図である。
FIG. 30 is a diagram showing an FFT analysis result, a total distortion factor, and a power factor of a power supply current.

【図31】平滑コンデンサの静電容量による力率、電源
電流の総合歪み率、直流電圧リプルの変化を示す図であ
る。
FIG. 31 is a diagram showing changes in a power factor, a total distortion factor of a power supply current, and a DC voltage ripple due to a capacitance of a smoothing capacitor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 三相交流電源 4a インバータ主回路 5 直流形アクティブフィルタ主回路 6 変圧器 7a 相電圧検出部 7e 補償波形保持部 7f 補償波形発生部 7g PWM部 1 三相交流電源 5 直流形アクティブフィルタ主
回路 6 変圧器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Three-phase AC power supply 4a Inverter main circuit 5 DC-type active filter main circuit 6 Transformer 7a Phase voltage detection part 7e Compensation waveform holding part 7f Compensation waveform generation part 7g PWM part 1 Three-phase AC power supply 5 DC-type active filter main circuit 6 Transformer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H02M 7/48 H02M 7/48 R ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H02M 7/48 H02M 7/48 R

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 変圧器(6)を介して電源系統(1)に
接続されてなる直列形アクティブフィルタ(5)を制御
する装置であって、電源(1)の基本波を除く高調波に
対応させて変圧器(6)の帯域を設定すべく直列形アク
ティブフィルタ(5)を制御することを特徴とするアク
ティブフィルタ装置。
An apparatus for controlling a series-type active filter (5) connected to a power supply system (1) via a transformer (6), the apparatus being adapted to reduce harmonics other than a fundamental wave of the power supply (1). An active filter device characterized by controlling a series type active filter (5) to set a band of a transformer (6) in a corresponding manner.
【請求項2】 変圧器(6)を介して電源系統(1)に
接続されてなる直列形アクティブフィルタ(5)を制御
する装置であって、補償すべき高調波波形を保持する高
調波波形保持手段(7e)と、高調波波形保持手段(7
e)に保持されている高調波に基づいてアクティブフィ
ルタ(5)をパルス幅変調するパルス幅変調手段(7
g)とを含むことを特徴とするアクティブフィルタ装
置。
2. An apparatus for controlling a series type active filter (5) connected to a power supply system (1) via a transformer (6), wherein the harmonic waveform holds a harmonic waveform to be compensated. Holding means (7e) and harmonic waveform holding means (7
e) pulse width modulating means (7) for pulse width modulating the active filter (5) based on the harmonics held in
g).
【請求項3】 変圧器(6)を介して電源系統(1)に
接続されてなる直列形アクティブフィルタ(5)を制御
する装置であって、補償すべき高調波波形を保持する高
調波波形保持手段(7e)と、高調波波形保持手段(7
e)に保持されている高調波に基づいてアクティブフィ
ルタ(5)をパルス幅変調するパルス幅変調手段(7
g)とを含み、電源(1)の基本波を除く高調波に対応
させて変圧器(5)の帯域を設定すべく直列形アクティ
ブフィルタ(5)を制御することを特徴とするアクティ
ブフィルタ装置。
3. An apparatus for controlling a series type active filter (5) connected to a power supply system (1) via a transformer (6), wherein the harmonic waveform holds a harmonic waveform to be compensated. Holding means (7e) and harmonic waveform holding means (7
e) pulse width modulating means (7) for pulse width modulating the active filter (5) based on the harmonics held in
g) and controlling the series active filter (5) to set the band of the transformer (5) in accordance with harmonics other than the fundamental wave of the power supply (1). .
【請求項4】 電源(1)は3相電源であり、何れか1
相もしくは1線間の電圧を検出する電圧検出手段(7
a)をさらに含み、高調波波形保持手段(7e)は検出
電圧位相に同期して該当する高調波波形を出力するとと
もに、検出電圧振幅に基づいて高調波波形の振幅を設定
してパルス幅変調手段(7g)に供給する高調波波形振
幅設定手段(7f)をさらに含んでいる請求項2または
請求項3に記載のアクティブフィルタ装置。
4. A power supply (1) is a three-phase power supply,
Voltage detecting means (7) for detecting a voltage between phases or one line.
a), the harmonic waveform holding means (7e) outputs a corresponding harmonic waveform in synchronization with the detected voltage phase, and sets the amplitude of the harmonic waveform based on the detected voltage amplitude to perform pulse width modulation. 4. The active filter device according to claim 2, further comprising a harmonic waveform amplitude setting means (7f) for supplying to the means (7g).
【請求項5】 電源系統(1)は、インバータ回路(4
a)を介して空気調和装置に動作用電圧を供給するもの
である請求項1から請求項4の何れかに記載のアクティ
ブフィルタ装置。
5. The power supply system (1) includes an inverter circuit (4).
The active filter device according to any one of claims 1 to 4, wherein an operating voltage is supplied to the air conditioner via a).
【請求項6】 変圧器(6)を介して電源系統(1)に
接続されてなる直列形アクティブフィルタ(5)を制御
する方法であって、電源(1)の基本波を除く高調波に
対応させて変圧器(6)の帯域を設定すべく直列形アク
ティブフィルタ(5)を制御することを特徴とするアク
ティブフィルタ装置の制御方法。
6. A method for controlling a series type active filter (5) connected to a power supply system (1) via a transformer (6), the method comprising controlling harmonics other than a fundamental wave of the power supply (1). A control method for an active filter device, comprising: controlling a series active filter (5) to set a band of a transformer (6) in a corresponding manner.
【請求項7】 変圧器(6)を介して電源系統(1)に
接続されてなる直列形アクティブフィルタ(5)を制御
する方法であって、補償すべき高調波波形を保持してお
き、保持されている高調波に基づいてアクティブフィル
タ(5)をパルス幅変調することを特徴とするアクティ
ブフィルタ装置の制御方法。
7. A method for controlling a series type active filter (5) connected to a power supply system (1) via a transformer (6), wherein a harmonic waveform to be compensated is held, A method for controlling an active filter device, comprising performing pulse width modulation on an active filter (5) based on a held harmonic.
【請求項8】 変圧器(6)を介して電源系統(1)に
接続されてなる直列形アクティブフィルタ(5)を制御
する方法であって、補償すべき高調波波形を保持してお
き、保持されている高調波に基づいてアクティブフィル
タ(5)をパルス幅変調し、しかも、電源(1)の基本
波を除く高調波に対応させて変圧器(6)の帯域を設定
すべく直列形アクティブフィルタ(5)を制御すること
を特徴とするアクティブフィルタ装置の制御方法。
8. A method for controlling a series type active filter (5) connected to a power supply system (1) via a transformer (6), wherein a harmonic waveform to be compensated is held, Pulse width modulation of the active filter (5) based on the held harmonics, and furthermore, a series type to set the band of the transformer (6) corresponding to the harmonics other than the fundamental wave of the power supply (1). A method for controlling an active filter device, comprising controlling an active filter (5).
【請求項9】 変圧器(6)を介して電源系統(1)に
接続されてなる直列形アクティブフィルタ(5)を制御
する装置であって、直列形アクティブフィルタ(5)
を、電源系統(1)と負荷との間に接続される整流回路
(2)を基準として交流側に挿入してあり、補償帯域を
電源(1)の5次調波、7次調波の一方に対応させて直
列形アクティブフィルタ(5)を制御することを特徴と
するアクティブフィルタ装置。
9. An apparatus for controlling a series type active filter (5) connected to a power supply system (1) via a transformer (6), the series type active filter (5).
Is inserted on the AC side with reference to the rectifier circuit (2) connected between the power supply system (1) and the load, and the compensation band is set to the fifth harmonic and the seventh harmonic of the power supply (1). An active filter device characterized by controlling a series type active filter (5) in correspondence with one of them.
【請求項10】 5次調波、または7次調波の補償電圧
の振幅を、整流回路前段の線間電圧のピーク点を含む所
定範囲を平坦化すべく設定する請求項9に記載のアクテ
ィブフィルタ装置。
10. The active filter according to claim 9, wherein the amplitude of the compensation voltage of the fifth harmonic or the seventh harmonic is set so as to flatten a predetermined range including the peak point of the line voltage at the preceding stage of the rectifier circuit. apparatus.
【請求項11】 変圧器(6)を介して電源系統(1)
に接続されてなる直列形アクティブフィルタ(5)を制
御する装置であって、直列形アクティブフィルタ(5)
を、電源系統(1)と負荷との間に接続される整流回路
(2)を基準として直流側に挿入してあり、補償帯域を
電源(1)の6次調波に対応させて直列形アクティブフ
ィルタ(5)を制御することを特徴とするアクティブフ
ィルタ装置。
11. Power supply system (1) via a transformer (6)
For controlling a series-type active filter (5), which is connected to a serial-type active filter (5).
Is inserted on the DC side with reference to the rectifier circuit (2) connected between the power supply system (1) and the load, and the compensation band is connected in series with the sixth harmonic of the power supply (1). An active filter device for controlling an active filter (5).
【請求項12】 6次調波の補償電圧の振幅と位相を、
整流回路(2)の整流後の電圧リプルを平坦化すべく設
定する請求項11に記載のアクティブフィルタ装置。
12. An amplitude and a phase of a compensation voltage of a sixth harmonic,
The active filter device according to claim 11, wherein the rectifier circuit (2) is set to flatten the voltage ripple after rectification.
【請求項13】 変圧器(6)を介して電源系統(1)
に接続されてなる直列形アクティブフィルタ(5)を制
御する方法であって、直列形アクティブフィルタ(5)
を、電源系統(1)と負荷との間に接続される整流回路
(2)を基準として交流側に挿入し、補償帯域を電源
(1)の5次調波、7次調波の一方に対応させて直列形
アクティブフィルタ(5)を制御することを特徴とする
アクティブフィルタ装置の制御方法。
13. A power supply system (1) via a transformer (6).
A method for controlling a series-type active filter (5) connected to a serial-type active filter (5)
Is inserted on the AC side with reference to the rectifier circuit (2) connected between the power supply system (1) and the load, and the compensation band is set to one of the fifth harmonic and the seventh harmonic of the power supply (1). A control method for an active filter device, characterized by controlling a series active filter (5) in a corresponding manner.
【請求項14】 5次調波、または7次調波の補償電圧
の振幅を、整流回路前段の線間電圧のピーク点を含む所
定範囲を平坦化すべく設定する請求項13に記載のアク
ティブフィルタ装置の制御方法。
14. The active filter according to claim 13, wherein the amplitude of the compensation voltage of the fifth harmonic or the seventh harmonic is set so as to flatten a predetermined range including the peak point of the line voltage at the preceding stage of the rectifier circuit. How to control the device.
【請求項15】 変圧器(6)を介して電源系統(1)
に接続されてなる直列形アクティブフィルタ(5)を制
御する方法であって、直列形アクティブフィルタ(5)
を、電源系統(1)と負荷との間に接続される整流回路
(2)を基準として直流側に挿入し、補償帯域を電源
(1)の6次調波に対応させて直列形アクティブフィル
タ(5)を制御することを特徴とするアクティブフィル
タ装置の制御方法。
15. Power supply system (1) via a transformer (6)
A method for controlling a series-type active filter (5) connected to a serial-type active filter (5)
Is inserted on the DC side with reference to a rectifier circuit (2) connected between a power supply system (1) and a load, and a series active filter is provided with a compensation band corresponding to the sixth harmonic of the power supply (1). (5) A method for controlling an active filter device, characterized by controlling (5).
【請求項16】 6次調波の補償電圧の振幅と位相を、
整流回路(2)の整流後の電圧リプルを平坦化すべく設
定する請求項15に記載のアクティブフィルタ装置の制
御方法。
16. The amplitude and phase of the compensation voltage of the sixth harmonic are
The control method of an active filter device according to claim 15, wherein the rectification circuit (2) is set to flatten the voltage ripple after the rectification.
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