JPH1066333A - トランスレス型三相コンバータ装置 - Google Patents
トランスレス型三相コンバータ装置Info
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- JPH1066333A JPH1066333A JP8214724A JP21472496A JPH1066333A JP H1066333 A JPH1066333 A JP H1066333A JP 8214724 A JP8214724 A JP 8214724A JP 21472496 A JP21472496 A JP 21472496A JP H1066333 A JPH1066333 A JP H1066333A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Rectifiers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 トランスレス型三相コンバータ装置において
三相交流入力の電流波形の歪みを防止する。 【解決手段】 本発明によるトランスレス型三相コンバ
ータ装置では、R−S(S−T、T−R)相間における
交流−直流変換回路22(23、24)内のパワートラ
ンジスタ1(2、3)がオン状態のとき、三相交流電源
のS(T、R)相から昇圧用リアクトル7(8、9)及
びパワートランジスタ1(2、3)及びT−R(R−
S、S−T)相間における交流−直流変換回路24(2
2、23)内の整流ブリッジ回路29(27、28)の
整流ダイオード29b(27b、28b)を経由して三相
交流電源のT(R、S)相に流れる帰還電流を交流−直
流変換回路22(23、24)内に接続された帰還電流
阻止用ダイオード48(49、50)により阻止する。
このため、三相交流電源の各線電流の波形が正弦波状と
なり、三相交流入力の電流波形の歪みを防止できる。
三相交流入力の電流波形の歪みを防止する。 【解決手段】 本発明によるトランスレス型三相コンバ
ータ装置では、R−S(S−T、T−R)相間における
交流−直流変換回路22(23、24)内のパワートラ
ンジスタ1(2、3)がオン状態のとき、三相交流電源
のS(T、R)相から昇圧用リアクトル7(8、9)及
びパワートランジスタ1(2、3)及びT−R(R−
S、S−T)相間における交流−直流変換回路24(2
2、23)内の整流ブリッジ回路29(27、28)の
整流ダイオード29b(27b、28b)を経由して三相
交流電源のT(R、S)相に流れる帰還電流を交流−直
流変換回路22(23、24)内に接続された帰還電流
阻止用ダイオード48(49、50)により阻止する。
このため、三相交流電源の各線電流の波形が正弦波状と
なり、三相交流入力の電流波形の歪みを防止できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、三相交流電源から
各線間毎に接続された交流−直流変換回路を介して定電
圧の直流出力を得るトランスレス型三相コンバータ装
置、特に、三相交流入力の電流波形の歪みを防止できる
トランスレス型三相コンバータ装置に関するものであ
る。
各線間毎に接続された交流−直流変換回路を介して定電
圧の直流出力を得るトランスレス型三相コンバータ装
置、特に、三相交流入力の電流波形の歪みを防止できる
トランスレス型三相コンバータ装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】三相交流入力から定電圧の直流出力を得
る三相コンバータ装置は、従来より電子機器及び電気機
器の分野で広く使用されている。例えば、図3に示す従
来の三相コンバータ装置は、三相交流電源のR相、S
相、T相にそれぞれ接続されかつその各々がデルタ(三
角)結線された巻線比が1:1の絶縁用トランス19〜
21の1次巻線19a〜21aと、R〜T相の絶縁用トラ
ンス19〜21の2次巻線19b〜21bにそれぞれ接続
されかつその各々の出力端子が並列に接続された交流−
直流変換回路22〜24と、R〜T相の交流−直流変換
回路22〜24の出力端子25、26間に接続された平
滑コンデンサ10とを備えている。また、1次巻線45
a、46a、47aの各々がスター(星形)結線されかつ
三相交流電源のR相、S相、T相の各相電圧VR、VS、
VTをそれぞれ2次巻線45b、46b、47bにて検出す
る相電圧検出用トランス45〜47が三相交流電源のR
相、S相、T相に接続されている。R−S(S−T、T
−R)相間の交流−直流変換回路22(23、24)
は、全波整流回路としての整流ブリッジ回路27(2
8、29)の整流出力ラインに接続された昇圧用リアク
トル7(8、9)と、昇圧用リアクトル7(8、9)を
介して整流ブリッジ回路27(28、29)の整流出力
側を短絡するスイッチング素子としてのパワートランジ
スタ1(2、3)と、パワートランジスタ1(2、3)
の一方の出力ラインに接続された出力整流素子としての
出力ダイオード30(31、32)とを備えた昇圧チョ
ッパ型コンバータから成る。交流−直流変換回路22
(23、24)内の整流ブリッジ回路27(28、2
9)の整流出力端と昇圧用リアクトル7(8、9)との
間には、昇圧用リアクトル7(8、9)に流れる電流I
L7R(IL8S、IL9T)を検出する電流検出器33(3
4、35)が設けられている。更に、出力端子25、2
6と各交流−直流変換回路22〜24との間には、出力
端子25、26間の直流出力電圧VOUTに応じて各交流
−直流変換回路22〜24内のパワートランジスタ1〜
3のベース端子(制御端子)へそれぞれオン・オフ制御
信号VB1〜VB3を付与する制御回路36〜38が設けら
れている。
る三相コンバータ装置は、従来より電子機器及び電気機
器の分野で広く使用されている。例えば、図3に示す従
来の三相コンバータ装置は、三相交流電源のR相、S
相、T相にそれぞれ接続されかつその各々がデルタ(三
角)結線された巻線比が1:1の絶縁用トランス19〜
21の1次巻線19a〜21aと、R〜T相の絶縁用トラ
ンス19〜21の2次巻線19b〜21bにそれぞれ接続
されかつその各々の出力端子が並列に接続された交流−
直流変換回路22〜24と、R〜T相の交流−直流変換
回路22〜24の出力端子25、26間に接続された平
滑コンデンサ10とを備えている。また、1次巻線45
a、46a、47aの各々がスター(星形)結線されかつ
三相交流電源のR相、S相、T相の各相電圧VR、VS、
VTをそれぞれ2次巻線45b、46b、47bにて検出す
る相電圧検出用トランス45〜47が三相交流電源のR
相、S相、T相に接続されている。R−S(S−T、T
−R)相間の交流−直流変換回路22(23、24)
は、全波整流回路としての整流ブリッジ回路27(2
8、29)の整流出力ラインに接続された昇圧用リアク
トル7(8、9)と、昇圧用リアクトル7(8、9)を
介して整流ブリッジ回路27(28、29)の整流出力
側を短絡するスイッチング素子としてのパワートランジ
スタ1(2、3)と、パワートランジスタ1(2、3)
の一方の出力ラインに接続された出力整流素子としての
出力ダイオード30(31、32)とを備えた昇圧チョ
ッパ型コンバータから成る。交流−直流変換回路22
(23、24)内の整流ブリッジ回路27(28、2
9)の整流出力端と昇圧用リアクトル7(8、9)との
間には、昇圧用リアクトル7(8、9)に流れる電流I
L7R(IL8S、IL9T)を検出する電流検出器33(3
4、35)が設けられている。更に、出力端子25、2
6と各交流−直流変換回路22〜24との間には、出力
端子25、26間の直流出力電圧VOUTに応じて各交流
−直流変換回路22〜24内のパワートランジスタ1〜
3のベース端子(制御端子)へそれぞれオン・オフ制御
信号VB1〜VB3を付与する制御回路36〜38が設けら
れている。
【0003】図4に示すように、R−S相間の交流−直
流変換回路22における制御回路36は、基準電源39
の基準電圧VREFと平滑コンデンサ10の両端の直流出
力電圧VOUTとの偏差に応じて電圧制御信号E0を出力す
る誤差増幅器40と、三相交流電源のR−S相間におけ
る線間電圧VRSの位相角が30度から90度までの期間
のときに線間電圧VRSよりも30度位相が遅れた交流電
圧、即ちR相の相電圧検出用トランス45の2次巻線4
5bにおける正の相電圧VRに基づいて交流−直流変換回
路22の交流入力側に流れる相電流IRSの目標値信号E
1を出力しかつ線間電圧VRSの位相角が90度から15
0度までの期間のときに線間電圧VRSよりも30度位相
が進んだ交流電圧、即ちS相の相電圧検出用トランス4
6の2次巻線46bにおける負の相電圧−VSに基づいて
交流−直流変換回路22の交流入力側に流れる相電流I
RSの目標値信号E2を出力する目標値切替回路41と、
各目標値信号E1、E2と電圧制御信号E0との積を演算
し相電流IRSの電流基準信号E3として出力する積算器
42と、相電流IRSの電流基準信号E3と電流検出器3
3により検出される電流信号IL7Rとを比較してパワー
トランジスタ1のベース端子に付与するオン・オフ制御
信号VB1をベース駆動回路44を通して出力する比較器
43とから構成されている。S−T相間及びT−R相間
の交流−直流変換回路23、24における制御回路3
7、38の内部構成については、図4に示すR−S相間
の制御回路36の内部構成と全く同一であるので説明は
省略する。
流変換回路22における制御回路36は、基準電源39
の基準電圧VREFと平滑コンデンサ10の両端の直流出
力電圧VOUTとの偏差に応じて電圧制御信号E0を出力す
る誤差増幅器40と、三相交流電源のR−S相間におけ
る線間電圧VRSの位相角が30度から90度までの期間
のときに線間電圧VRSよりも30度位相が遅れた交流電
圧、即ちR相の相電圧検出用トランス45の2次巻線4
5bにおける正の相電圧VRに基づいて交流−直流変換回
路22の交流入力側に流れる相電流IRSの目標値信号E
1を出力しかつ線間電圧VRSの位相角が90度から15
0度までの期間のときに線間電圧VRSよりも30度位相
が進んだ交流電圧、即ちS相の相電圧検出用トランス4
6の2次巻線46bにおける負の相電圧−VSに基づいて
交流−直流変換回路22の交流入力側に流れる相電流I
RSの目標値信号E2を出力する目標値切替回路41と、
各目標値信号E1、E2と電圧制御信号E0との積を演算
し相電流IRSの電流基準信号E3として出力する積算器
42と、相電流IRSの電流基準信号E3と電流検出器3
3により検出される電流信号IL7Rとを比較してパワー
トランジスタ1のベース端子に付与するオン・オフ制御
信号VB1をベース駆動回路44を通して出力する比較器
43とから構成されている。S−T相間及びT−R相間
の交流−直流変換回路23、24における制御回路3
7、38の内部構成については、図4に示すR−S相間
の制御回路36の内部構成と全く同一であるので説明は
省略する。
【0004】次に、図3に示す三相コンバータ装置の動
作について説明する。三相交流電源のR−S相間に接続
された絶縁用トランス19の1次巻線19aに図5(A)
に示す線間電圧VRSが印加されると、絶縁用トランス1
9の2次巻線19bに1次側と同様の単相交流電圧が誘
起される。この単相交流電圧はR相の交流−直流変換回
路22内の整流ブリッジ回路27により全波整流され、
昇圧用リアクトル7に全波整流電圧が印加される。これ
により、昇圧用リアクトル7に電流IL7Rが流れ、この
電流IL7Rは電流検出器33により検出されて電流検出
信号IdRとして制御回路36に入力される。昇圧用リア
クトル7に流れる電流IL7Rはパワートランジスタ1の
オン・オフ動作により断続され、出力ダイオード30を
通して平滑コンデンサ10の両端の出力端子25、26
に定電圧の直流出力電圧VOUTが発生する。
作について説明する。三相交流電源のR−S相間に接続
された絶縁用トランス19の1次巻線19aに図5(A)
に示す線間電圧VRSが印加されると、絶縁用トランス1
9の2次巻線19bに1次側と同様の単相交流電圧が誘
起される。この単相交流電圧はR相の交流−直流変換回
路22内の整流ブリッジ回路27により全波整流され、
昇圧用リアクトル7に全波整流電圧が印加される。これ
により、昇圧用リアクトル7に電流IL7Rが流れ、この
電流IL7Rは電流検出器33により検出されて電流検出
信号IdRとして制御回路36に入力される。昇圧用リア
クトル7に流れる電流IL7Rはパワートランジスタ1の
オン・オフ動作により断続され、出力ダイオード30を
通して平滑コンデンサ10の両端の出力端子25、26
に定電圧の直流出力電圧VOUTが発生する。
【0005】直流出力電圧VOUTは制御回路36内の誤
差増幅器40により基準電源39の基準電圧VREFと比
較され、直流出力電圧VOUTと基準電圧VREFとの偏差に
応じて誤差増幅器40より電圧制御信号E0が出力され
る。一方、図6に示すように、R−S相間の線間電圧V
RSの半周期180度の期間において、線間電圧VRSの位
相角が30度から90度までの期間のときは、破線に示
すR相の相電圧検出用トランス45の2次巻線45bに
おける正の相電圧VRに基づいて交流−直流変換回路2
2の交流入力側に流れる相電流IRSの目標値信号E1が
目標値切替回路41より出力される。同様に、線間電圧
VRSの位相角が90度から150度までの期間のとき
は、破線に示すS相の相電圧検出用トランス46の2次
巻線46bにおける負の相電圧−VSに基づいて交流−直
流変換回路22の交流入力側に流れる相電流IRSの目標
値信号E2が目標値切替回路41より出力される。目標
値切替回路41からの各目標値信号E1、E2は誤差増幅
器40からの電圧制御信号E0と共に積算器42に入力
されてそれらの積が演算され、線間電圧VRSの位相に同
期する相電流IRSの電流基準信号E3として出力され
る。この電流基準信号E3は比較器43により電流検出
器33において検出される電流検出信号IdRと比較さ
れ、電流検出信号IdRが電流基準信号E3より小さいと
きは比較器43の出力が高レベルとなり、電流検出信号
IdRが電流基準信号E3より大きいときは比較器43の
出力が低レベルとなる。これにより、比較器43からベ
ース駆動回路44を通してパワートランジスタ1のベー
ス端子にオン・オフ制御信号VB1が付与される。
差増幅器40により基準電源39の基準電圧VREFと比
較され、直流出力電圧VOUTと基準電圧VREFとの偏差に
応じて誤差増幅器40より電圧制御信号E0が出力され
る。一方、図6に示すように、R−S相間の線間電圧V
RSの半周期180度の期間において、線間電圧VRSの位
相角が30度から90度までの期間のときは、破線に示
すR相の相電圧検出用トランス45の2次巻線45bに
おける正の相電圧VRに基づいて交流−直流変換回路2
2の交流入力側に流れる相電流IRSの目標値信号E1が
目標値切替回路41より出力される。同様に、線間電圧
VRSの位相角が90度から150度までの期間のとき
は、破線に示すS相の相電圧検出用トランス46の2次
巻線46bにおける負の相電圧−VSに基づいて交流−直
流変換回路22の交流入力側に流れる相電流IRSの目標
値信号E2が目標値切替回路41より出力される。目標
値切替回路41からの各目標値信号E1、E2は誤差増幅
器40からの電圧制御信号E0と共に積算器42に入力
されてそれらの積が演算され、線間電圧VRSの位相に同
期する相電流IRSの電流基準信号E3として出力され
る。この電流基準信号E3は比較器43により電流検出
器33において検出される電流検出信号IdRと比較さ
れ、電流検出信号IdRが電流基準信号E3より小さいと
きは比較器43の出力が高レベルとなり、電流検出信号
IdRが電流基準信号E3より大きいときは比較器43の
出力が低レベルとなる。これにより、比較器43からベ
ース駆動回路44を通してパワートランジスタ1のベー
ス端子にオン・オフ制御信号VB1が付与される。
【0006】オン・オフ制御信号VB1が高レベルとな
り、パワートランジスタ1がオン状態になると、直流出
力側が短絡されて昇圧用リアクトル7に流れる電流I
L7Rが増加し、これに伴って電流検出信号IdRも増加す
る。電流検出信号IdRが電流基準信号E3より大きくな
ると、オン・オフ制御信号VB1が低レベルとなると共に
パワートランジスタ1がオフ状態となり、昇圧用リアク
トル7に流れる電流IL7Rが直流出力側、即ち出力ダイ
オード30及び平滑コンデンサ10に流れて電流検出信
号IdRが減少する。電流検出信号IdRが減少して電流検
出信号IdRが電流基準信号E3より小さくなると、再び
オン・オフ制御信号VB1が高レベルとなり、パワートラ
ンジスタ1が再びオン状態になる。前記の動作が比較器
43で形成される電流制御の遅れ要素で決定される数k
Hzのスイッチング周波数で繰り返されることにより、
線間電圧VRSの半周期180度の期間のうち位相角が3
0度から150度までの期間のみパワートランジスタ1
がオン・オフ動作される。これらの動作が線間電圧VRS
の半周期180度の期間毎に繰り返されることにより、
昇圧用リアクトル7に流れる電流IL7Rが図7に示すよ
うに数kHzのスイッチング周波数で脈動して三相交流
電源の線間電圧VRSの位相に同期する。図5(A)の破線
は昇圧用リアクトル7に流れる電流IL7Rの平均値を示
したものである。したがって、R相の交流−直流変換回
路22の交流入力側には図5(D)に示すように三相交流
入力のR−S相間の線間電圧VRSの位相に同期する相電
流IRSが流れる。
り、パワートランジスタ1がオン状態になると、直流出
力側が短絡されて昇圧用リアクトル7に流れる電流I
L7Rが増加し、これに伴って電流検出信号IdRも増加す
る。電流検出信号IdRが電流基準信号E3より大きくな
ると、オン・オフ制御信号VB1が低レベルとなると共に
パワートランジスタ1がオフ状態となり、昇圧用リアク
トル7に流れる電流IL7Rが直流出力側、即ち出力ダイ
オード30及び平滑コンデンサ10に流れて電流検出信
号IdRが減少する。電流検出信号IdRが減少して電流検
出信号IdRが電流基準信号E3より小さくなると、再び
オン・オフ制御信号VB1が高レベルとなり、パワートラ
ンジスタ1が再びオン状態になる。前記の動作が比較器
43で形成される電流制御の遅れ要素で決定される数k
Hzのスイッチング周波数で繰り返されることにより、
線間電圧VRSの半周期180度の期間のうち位相角が3
0度から150度までの期間のみパワートランジスタ1
がオン・オフ動作される。これらの動作が線間電圧VRS
の半周期180度の期間毎に繰り返されることにより、
昇圧用リアクトル7に流れる電流IL7Rが図7に示すよ
うに数kHzのスイッチング周波数で脈動して三相交流
電源の線間電圧VRSの位相に同期する。図5(A)の破線
は昇圧用リアクトル7に流れる電流IL7Rの平均値を示
したものである。したがって、R相の交流−直流変換回
路22の交流入力側には図5(D)に示すように三相交流
入力のR−S相間の線間電圧VRSの位相に同期する相電
流IRSが流れる。
【0007】上述と同様の動作が三相交流電源のS−T
相間及びT−R相間についても120度の位相差で行わ
れ、S−T相間の絶縁用トランス20の1次巻線20a
に印加される三相交流入力の線間電圧VST及びT−R相
間の絶縁用トランス21の1次巻線21aに印加される
三相交流入力の線間電圧VTRがそれぞれ図5(B)及び
(C)に示すような変化をするとき、S−T相間の交流−
直流変換回路23の交流入力側及びT−R相間の交流−
直流変換回路24の交流入力側には、それぞれ図5(E)
及び(F)に示すように各々の線間電圧VST及びVTRの位
相に同期する相電流IST及びITRが流れる。
相間及びT−R相間についても120度の位相差で行わ
れ、S−T相間の絶縁用トランス20の1次巻線20a
に印加される三相交流入力の線間電圧VST及びT−R相
間の絶縁用トランス21の1次巻線21aに印加される
三相交流入力の線間電圧VTRがそれぞれ図5(B)及び
(C)に示すような変化をするとき、S−T相間の交流−
直流変換回路23の交流入力側及びT−R相間の交流−
直流変換回路24の交流入力側には、それぞれ図5(E)
及び(F)に示すように各々の線間電圧VST及びVTRの位
相に同期する相電流IST及びITRが流れる。
【0008】三相交流入力のR相、S相及びT相に流れ
る各線電流IR、IS及びITは、図5(D)〜(F)に示す
各相電流IRS、IST及びITRをそれぞれ合成したものと
なるから、三相交流電源のR相、S相及びT相における
線電流IR、IS及びITはそれぞれ図5(G)〜(I)に示
すように正弦波状に変化する電流波形となる。また、図
5(G)〜(I)に示す三相交流電源のR相、S相及びT相
における線電流IR、IS及びITはそれぞれ三相交流電
源のR相、S相及びT相における相電圧VR、VS及びV
Tと略同相であるから、入力力率は1となる。
る各線電流IR、IS及びITは、図5(D)〜(F)に示す
各相電流IRS、IST及びITRをそれぞれ合成したものと
なるから、三相交流電源のR相、S相及びT相における
線電流IR、IS及びITはそれぞれ図5(G)〜(I)に示
すように正弦波状に変化する電流波形となる。また、図
5(G)〜(I)に示す三相交流電源のR相、S相及びT相
における線電流IR、IS及びITはそれぞれ三相交流電
源のR相、S相及びT相における相電圧VR、VS及びV
Tと略同相であるから、入力力率は1となる。
【0009】以上のように、図3に示す三相コンバータ
装置では、三相交流電源の各線間電圧VRS、VST及びV
TRの各半周期180度の期間のうち、位相角が30度か
ら150度までの期間のみ各線間の交流−直流変換回路
22〜24内のパワートランジスタ1〜3をオン・オフ
動作させるので、少ないスイッチング回数で各パワート
ランジスタ1〜3を120度の位相差で制御して入力力
率を1にすることができる。このため、各パワートラン
ジスタ1〜3におけるスイッチング損失を低減でき、装
置全体としての電力損失を低減することができる利点が
ある。
装置では、三相交流電源の各線間電圧VRS、VST及びV
TRの各半周期180度の期間のうち、位相角が30度か
ら150度までの期間のみ各線間の交流−直流変換回路
22〜24内のパワートランジスタ1〜3をオン・オフ
動作させるので、少ないスイッチング回数で各パワート
ランジスタ1〜3を120度の位相差で制御して入力力
率を1にすることができる。このため、各パワートラン
ジスタ1〜3におけるスイッチング損失を低減でき、装
置全体としての電力損失を低減することができる利点が
ある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図3に示す
従来の三相コンバータ装置において、小形・軽量化を図
るために絶縁用トランス19〜21を省略して図8に示
すトランスレス型三相コンバータとした場合、例えば図
9(E)に示すように三相交流電源のR相における線電流
IR、即ち入力電流IRが正の半周期間t0であるとき
は、昇圧用リアクトル7、9に流れる電流により、それ
ぞれR相からS相及びR相からT相に流れる帰還電流が
制御される。このため、図9(E)に示すように、期間t
0における三相交流電源のR相の入力電流IRの波形は、
図9(B)及び(D)に示す昇圧用リアクトル7、9に流れ
る電流IL7R、IL9Tをそれぞれ合成した正弦波状の波形
となる。
従来の三相コンバータ装置において、小形・軽量化を図
るために絶縁用トランス19〜21を省略して図8に示
すトランスレス型三相コンバータとした場合、例えば図
9(E)に示すように三相交流電源のR相における線電流
IR、即ち入力電流IRが正の半周期間t0であるとき
は、昇圧用リアクトル7、9に流れる電流により、それ
ぞれR相からS相及びR相からT相に流れる帰還電流が
制御される。このため、図9(E)に示すように、期間t
0における三相交流電源のR相の入力電流IRの波形は、
図9(B)及び(D)に示す昇圧用リアクトル7、9に流れ
る電流IL7R、IL9Tをそれぞれ合成した正弦波状の波形
となる。
【0011】次に、三相交流電源のR相における入力電
流IRが負の半周期間t1〜t5であるときの図8に示す
トランスレス型三相コンバータの動作について説明する
と、期間t1においては、図9(A)に示すようにS−R
相間の線間電圧VSRよりもS−T相間の線間電圧VSTの
方が高くかつ交流−直流変換回路24のパワートランジ
スタ3がオフ状態であるので、三相交流電源のS相−整
流ダイオード28a−昇圧用リアクトル8−パワートラ
ンジスタ2−整流ダイオード29b−三相交流電源のT
相及び三相交流電源のS相−整流ダイオード27c−昇
圧用リアクトル7−パワートランジスタ1−整流ダイオ
ード29b−三相交流電源のT相の経路で帰還電流が流
れる。このため、三相交流電源のR相には帰還電流が流
れず、図9(E)に示すように期間t1における三相交流
電源のR相の入力電流IRは0となる。
流IRが負の半周期間t1〜t5であるときの図8に示す
トランスレス型三相コンバータの動作について説明する
と、期間t1においては、図9(A)に示すようにS−R
相間の線間電圧VSRよりもS−T相間の線間電圧VSTの
方が高くかつ交流−直流変換回路24のパワートランジ
スタ3がオフ状態であるので、三相交流電源のS相−整
流ダイオード28a−昇圧用リアクトル8−パワートラ
ンジスタ2−整流ダイオード29b−三相交流電源のT
相及び三相交流電源のS相−整流ダイオード27c−昇
圧用リアクトル7−パワートランジスタ1−整流ダイオ
ード29b−三相交流電源のT相の経路で帰還電流が流
れる。このため、三相交流電源のR相には帰還電流が流
れず、図9(E)に示すように期間t1における三相交流
電源のR相の入力電流IRは0となる。
【0012】期間t2においては、図9(A)に示すよう
にS−T相間の線間電圧VSTよりもS−R相間の線間電
圧VSRの方が高くかつ交流−直流変換回路24のパワー
トランジスタ3がオフ状態であるので、三相交流電源の
S相−整流ダイオード27c−昇圧用リアクトル7−パ
ワートランジスタ1−整流ダイオード27b−三相交流
電源のR相及び三相交流電源のS相−整流ダイオード2
8a−昇圧用リアクトル8−パワートランジスタ2−整
流ダイオード27b−三相交流電源のR相の経路で帰還
電流が流れる。このため、図9(E)に示すように、期間
t2における三相交流電源のR相の入力電流IRは図9
(B)及び(C)に示す昇圧用リアクトル7、8に流れる電
流IL7R、IL8Sの合成値の反転値となる。
にS−T相間の線間電圧VSTよりもS−R相間の線間電
圧VSRの方が高くかつ交流−直流変換回路24のパワー
トランジスタ3がオフ状態であるので、三相交流電源の
S相−整流ダイオード27c−昇圧用リアクトル7−パ
ワートランジスタ1−整流ダイオード27b−三相交流
電源のR相及び三相交流電源のS相−整流ダイオード2
8a−昇圧用リアクトル8−パワートランジスタ2−整
流ダイオード27b−三相交流電源のR相の経路で帰還
電流が流れる。このため、図9(E)に示すように、期間
t2における三相交流電源のR相の入力電流IRは図9
(B)及び(C)に示す昇圧用リアクトル7、8に流れる電
流IL7R、IL8Sの合成値の反転値となる。
【0013】期間t3においては、図9(C)に示すよう
に交流−直流変換回路23の昇圧リアクトル8に流れる
電流IL8Sが0でかつパワートランジスタ2がオフ状態
であるので、三相交流電源のS相−整流ダイオード27
c−昇圧用リアクトル7−パワートランジスタ1−整流
ダイオード27b−三相交流電源のR相及び三相交流電
源のT相−整流ダイオード29a−昇圧用リアクトル9
−パワートランジスタ3−整流ダイオード29d−三相
交流電源のR相の経路で帰還電流が流れる。このため、
図9(E)に示すように、期間t3における三相交流電源
のR相の入力電流IRは図9(B)及び(D)に示す昇圧用
リアクトル7、9に流れる電流IL7R、IL9Tの合成値の
反転値となる。
に交流−直流変換回路23の昇圧リアクトル8に流れる
電流IL8Sが0でかつパワートランジスタ2がオフ状態
であるので、三相交流電源のS相−整流ダイオード27
c−昇圧用リアクトル7−パワートランジスタ1−整流
ダイオード27b−三相交流電源のR相及び三相交流電
源のT相−整流ダイオード29a−昇圧用リアクトル9
−パワートランジスタ3−整流ダイオード29d−三相
交流電源のR相の経路で帰還電流が流れる。このため、
図9(E)に示すように、期間t3における三相交流電源
のR相の入力電流IRは図9(B)及び(D)に示す昇圧用
リアクトル7、9に流れる電流IL7R、IL9Tの合成値の
反転値となる。
【0014】期間t4においては、図9(A)に示すよう
にT−S相間の線間電圧VTSよりもT−R相間の線間電
圧VTRの方が高くかつ交流−直流変換回路22のパワー
トランジスタ1がオフ状態であるので、三相交流電源の
T相−整流ダイオード29a−昇圧用リアクトル9−パ
ワートランジスタ3−整流ダイオード27b−三相交流
電源のR相及び三相交流電源のT相−整流ダイオード2
8c−昇圧用リアクトル8−パワートランジスタ2−整
流ダイオード27b−三相交流電源のR相の経路で帰還
電流が流れる。このため、図9(E)に示すように、期間
t4における三相交流電源のR相の入力電流IRは図9
(C)及び(D)に示す昇圧用リアクトル8、9に流れる電
流IL8S、IL9Tの合成値の反転値となる。
にT−S相間の線間電圧VTSよりもT−R相間の線間電
圧VTRの方が高くかつ交流−直流変換回路22のパワー
トランジスタ1がオフ状態であるので、三相交流電源の
T相−整流ダイオード29a−昇圧用リアクトル9−パ
ワートランジスタ3−整流ダイオード27b−三相交流
電源のR相及び三相交流電源のT相−整流ダイオード2
8c−昇圧用リアクトル8−パワートランジスタ2−整
流ダイオード27b−三相交流電源のR相の経路で帰還
電流が流れる。このため、図9(E)に示すように、期間
t4における三相交流電源のR相の入力電流IRは図9
(C)及び(D)に示す昇圧用リアクトル8、9に流れる電
流IL8S、IL9Tの合成値の反転値となる。
【0015】期間t5においては、図9(A)に示すよう
にT−R相間の線間電圧VTRよりもT−S相間の線間電
圧VTSの方が高くかつ交流−直流変換回路22のパワー
トランジスタ1がオフ状態であるので、三相交流電源の
T相−整流ダイオード28c−昇圧用リアクトル8−パ
ワートランジスタ2−整流ダイオード28b−三相交流
電源のS相及び三相交流電源のT相−整流ダイオード2
9a−昇圧用リアクトル9−パワートランジスタ3−整
流ダイオード28b−三相交流電源のS相の経路で帰還
電流が流れる。このため、三相交流電源のR相には帰還
電流が流れず、図9(E)に示すように、期間t5におけ
る三相交流電源のR相の入力電流IRは0となる。
にT−R相間の線間電圧VTRよりもT−S相間の線間電
圧VTSの方が高くかつ交流−直流変換回路22のパワー
トランジスタ1がオフ状態であるので、三相交流電源の
T相−整流ダイオード28c−昇圧用リアクトル8−パ
ワートランジスタ2−整流ダイオード28b−三相交流
電源のS相及び三相交流電源のT相−整流ダイオード2
9a−昇圧用リアクトル9−パワートランジスタ3−整
流ダイオード28b−三相交流電源のS相の経路で帰還
電流が流れる。このため、三相交流電源のR相には帰還
電流が流れず、図9(E)に示すように、期間t5におけ
る三相交流電源のR相の入力電流IRは0となる。
【0016】以上により、期間t1〜t5における三相交
流電源のR相の入力電流IRの波形は、図9(E)に示す
ように正弦波状とはならず、矩形に近い電流波形とな
る。また、三相交流電源のS相及びT相の入力電流
IS、ITの波形についても120度の位相差で図9(E)
に示す波形と同様の電流波形となる。したがって、図3
に示す三相コンバータ装置において絶縁用トランス19
〜21を省略して図8に示すトランスレス型三相コンバ
ータとした場合、換言すれば図8に示すトランスレス型
三相コンバータ装置において各交流−直流変換回路22
〜24のパワートランジスタ1〜3のオン・オフ制御期
間を図3の三相コンバータ装置と同様にした場合、三相
交流入力の電流波形が歪み、入力力率が低下したり、高
調波成分を多く含むためノイズが発生する欠点があっ
た。
流電源のR相の入力電流IRの波形は、図9(E)に示す
ように正弦波状とはならず、矩形に近い電流波形とな
る。また、三相交流電源のS相及びT相の入力電流
IS、ITの波形についても120度の位相差で図9(E)
に示す波形と同様の電流波形となる。したがって、図3
に示す三相コンバータ装置において絶縁用トランス19
〜21を省略して図8に示すトランスレス型三相コンバ
ータとした場合、換言すれば図8に示すトランスレス型
三相コンバータ装置において各交流−直流変換回路22
〜24のパワートランジスタ1〜3のオン・オフ制御期
間を図3の三相コンバータ装置と同様にした場合、三相
交流入力の電流波形が歪み、入力力率が低下したり、高
調波成分を多く含むためノイズが発生する欠点があっ
た。
【0017】そこで、本発明は三相交流入力の電流波形
の歪みを防止できるトランスレス型三相コンバータ装置
を提供することを目的とする。
の歪みを防止できるトランスレス型三相コンバータ装置
を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明によるトランスレ
ス型三相コンバータ装置は、全波整流回路と、該全波整
流回路の出力ラインまたは入力ラインに接続された昇圧
用リアクトルと、前記全波整流回路の出力側を短絡する
スイッチング素子と、該スイッチング素子の一方の出力
ラインに接続された出力整流素子とを備えた昇圧型の交
流−直流変換回路を三相交流電源の各線間毎に接続する
と共に、前記各線間毎の交流−直流変換回路の各出力端
子を並列に接続し、前記各線間毎の交流−直流変換回路
の出力電圧に応じて前記各交流−直流変換回路のスイッ
チング素子をそれぞれオン・オフ制御することにより三
相交流入力から定電圧の直流出力を得る。このトランス
レス型三相コンバータ装置では、前記各線間毎の交流−
直流変換回路内における各スイッチング素子の他方の出
力ラインにそれぞれ前記出力整流素子と逆極性に帰還電
流阻止用整流素子を接続している。
ス型三相コンバータ装置は、全波整流回路と、該全波整
流回路の出力ラインまたは入力ラインに接続された昇圧
用リアクトルと、前記全波整流回路の出力側を短絡する
スイッチング素子と、該スイッチング素子の一方の出力
ラインに接続された出力整流素子とを備えた昇圧型の交
流−直流変換回路を三相交流電源の各線間毎に接続する
と共に、前記各線間毎の交流−直流変換回路の各出力端
子を並列に接続し、前記各線間毎の交流−直流変換回路
の出力電圧に応じて前記各交流−直流変換回路のスイッ
チング素子をそれぞれオン・オフ制御することにより三
相交流入力から定電圧の直流出力を得る。このトランス
レス型三相コンバータ装置では、前記各線間毎の交流−
直流変換回路内における各スイッチング素子の他方の出
力ラインにそれぞれ前記出力整流素子と逆極性に帰還電
流阻止用整流素子を接続している。
【0019】或る線間における交流−直流変換回路内の
スイッチング素子がオン状態のとき、三相交流電源の或
る線間の一相から或る線間における交流−直流変換回路
内の昇圧用リアクトル及びスイッチング素子及び他の線
間における交流−直流変換回路内の全波整流回路を経由
して三相交流電源の他の線間の一相に流れる帰還電流が
或る線間における交流−直流変換回路内の帰還電流阻止
用整流素子により阻止される。このため、或る線間にお
ける交流−直流変換回路内のスイッチング素子がオン状
態のとき、三相交流電源の或る線間の一方の相から前記
の昇圧用リアクトル及びスイッチング素子を介して流れ
る帰還電流は、或る線間における交流−直流変換回路内
の全波整流回路を経由して三相交流電源の或る線間の他
方の相に流れる。したがって、三相交流入力の電流波形
が正弦波状となり、三相交流入力の電流波形の歪みを防
止できる。
スイッチング素子がオン状態のとき、三相交流電源の或
る線間の一相から或る線間における交流−直流変換回路
内の昇圧用リアクトル及びスイッチング素子及び他の線
間における交流−直流変換回路内の全波整流回路を経由
して三相交流電源の他の線間の一相に流れる帰還電流が
或る線間における交流−直流変換回路内の帰還電流阻止
用整流素子により阻止される。このため、或る線間にお
ける交流−直流変換回路内のスイッチング素子がオン状
態のとき、三相交流電源の或る線間の一方の相から前記
の昇圧用リアクトル及びスイッチング素子を介して流れ
る帰還電流は、或る線間における交流−直流変換回路内
の全波整流回路を経由して三相交流電源の或る線間の他
方の相に流れる。したがって、三相交流入力の電流波形
が正弦波状となり、三相交流入力の電流波形の歪みを防
止できる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるトランスレス
型三相コンバータ装置の一実施形態を図1及び図2に基
づいて説明する。但し、図1及び図2ではそれぞれ図8
及び図9に示す箇所と同一の部分には同一の符号を付
し、その説明を省略する。本実施形態のトランスレス型
三相コンバータ装置は、図1に示すように、図8に示す
トランスレス型三相コンバータ装置における各交流−直
流変換回路22〜24内のパワートランジスタ1〜3と
平滑コンデンサ10との間の他方の出力ライン、即ち出
力端子26側の出力ラインにそれぞれ出力ダイオード3
0〜32と逆極性に帰還電流阻止用整流素子としての帰
還電流阻止用ダイオード48〜50を接続したものであ
る。その他の回路構成は、図8のトランスレス型三相コ
ンバータ装置と略同一である。
型三相コンバータ装置の一実施形態を図1及び図2に基
づいて説明する。但し、図1及び図2ではそれぞれ図8
及び図9に示す箇所と同一の部分には同一の符号を付
し、その説明を省略する。本実施形態のトランスレス型
三相コンバータ装置は、図1に示すように、図8に示す
トランスレス型三相コンバータ装置における各交流−直
流変換回路22〜24内のパワートランジスタ1〜3と
平滑コンデンサ10との間の他方の出力ライン、即ち出
力端子26側の出力ラインにそれぞれ出力ダイオード3
0〜32と逆極性に帰還電流阻止用整流素子としての帰
還電流阻止用ダイオード48〜50を接続したものであ
る。その他の回路構成は、図8のトランスレス型三相コ
ンバータ装置と略同一である。
【0021】図1に示す構成において、例えば図2(E)
に示すように三相交流電源のR相における入力電流IR
が正の半周期間t0であるときは、昇圧用リアクトル
7、9に流れる電流により、それぞれR相からS相及び
R相からT相に流れる帰還電流が制御される。このた
め、図2(E)に示すように、期間t0における三相交流
電源のR相の入力電流IRの波形は図2(B)及び(D)に
示す昇圧用リアクトル7、9に流れる電流IL7R、IL9T
をそれぞれ合成した正弦波状の波形となる。
に示すように三相交流電源のR相における入力電流IR
が正の半周期間t0であるときは、昇圧用リアクトル
7、9に流れる電流により、それぞれR相からS相及び
R相からT相に流れる帰還電流が制御される。このた
め、図2(E)に示すように、期間t0における三相交流
電源のR相の入力電流IRの波形は図2(B)及び(D)に
示す昇圧用リアクトル7、9に流れる電流IL7R、IL9T
をそれぞれ合成した正弦波状の波形となる。
【0022】次に、三相交流電源のR相における入力電
流IRが負の半周期間t1〜t5であるとき、期間t1にお
いては、図2(A)に示すようにS−R相間の線間電圧V
SRよりもS−T相間の線間電圧VSTの方が高くかつ交流
−直流変換回路24のパワートランジスタ3がオフ状態
であるので、三相交流電源のS相−整流ダイオード28
a−昇圧用リアクトル8−パワートランジスタ2−整流
ダイオード28d−三相交流電源のT相及び三相交流電
源のS相−整流ダイオード27c−昇圧用リアクトル7
−パワートランジスタ1−整流ダイオード27b−三相
交流電源のR相の経路で帰還電流が流れる。このとき、
パワートランジスタ1、2から整流ダイオード29bを
経由して三相交流電源のT相へ流れようとする帰還電流
は、それぞれ帰還電流阻止用ダイオード48、49によ
り阻止される。このため、図2(E)に示すように、期間
t1における三相交流電源のR相の入力電流IRは図2
(B)に示す昇圧用リアクトル7に流れる電流IL7Rの反
転値となる。
流IRが負の半周期間t1〜t5であるとき、期間t1にお
いては、図2(A)に示すようにS−R相間の線間電圧V
SRよりもS−T相間の線間電圧VSTの方が高くかつ交流
−直流変換回路24のパワートランジスタ3がオフ状態
であるので、三相交流電源のS相−整流ダイオード28
a−昇圧用リアクトル8−パワートランジスタ2−整流
ダイオード28d−三相交流電源のT相及び三相交流電
源のS相−整流ダイオード27c−昇圧用リアクトル7
−パワートランジスタ1−整流ダイオード27b−三相
交流電源のR相の経路で帰還電流が流れる。このとき、
パワートランジスタ1、2から整流ダイオード29bを
経由して三相交流電源のT相へ流れようとする帰還電流
は、それぞれ帰還電流阻止用ダイオード48、49によ
り阻止される。このため、図2(E)に示すように、期間
t1における三相交流電源のR相の入力電流IRは図2
(B)に示す昇圧用リアクトル7に流れる電流IL7Rの反
転値となる。
【0023】期間t2においては、図2(A)に示すよう
にS−T相間の線間電圧VSTよりもS−R相間の線間電
圧VSRの方が高くかつ交流−直流変換回路24のパワー
トランジスタ3がオフ状態であるので、三相交流電源の
S相−整流ダイオード27c−昇圧用リアクトル7−パ
ワートランジスタ1−整流ダイオード27b−三相交流
電源のR相及び三相交流電源のS相−整流ダイオード2
8a−昇圧用リアクトル8−パワートランジスタ2−整
流ダイオード28d−三相交流電源のT相の経路で帰還
電流が流れる。このとき、パワートランジスタ2から整
流ダイオード27bを経由して三相交流電源のR相へ流
れようとする帰還電流は、帰還電流阻止用ダイオード4
9により阻止される。このため、図2(E)に示すよう
に、期間t2における三相交流電源のR相の入力電流IR
は図2(B)に示す昇圧用リアクトル7に流れる電流I
L7Rの反転値となる。
にS−T相間の線間電圧VSTよりもS−R相間の線間電
圧VSRの方が高くかつ交流−直流変換回路24のパワー
トランジスタ3がオフ状態であるので、三相交流電源の
S相−整流ダイオード27c−昇圧用リアクトル7−パ
ワートランジスタ1−整流ダイオード27b−三相交流
電源のR相及び三相交流電源のS相−整流ダイオード2
8a−昇圧用リアクトル8−パワートランジスタ2−整
流ダイオード28d−三相交流電源のT相の経路で帰還
電流が流れる。このとき、パワートランジスタ2から整
流ダイオード27bを経由して三相交流電源のR相へ流
れようとする帰還電流は、帰還電流阻止用ダイオード4
9により阻止される。このため、図2(E)に示すよう
に、期間t2における三相交流電源のR相の入力電流IR
は図2(B)に示す昇圧用リアクトル7に流れる電流I
L7Rの反転値となる。
【0024】期間t3においては、図2(C)に示すよう
に交流−直流変換回路23の昇圧リアクトル8に流れる
電流IL8Sが0でかつパワートランジスタ2がオフ状態
であるので、三相交流電源のS相−整流ダイオード27
c−昇圧用リアクトル7−パワートランジスタ1−整流
ダイオード27b−三相交流電源のR相及び三相交流電
源のT相−整流ダイオード29a−昇圧用リアクトル9
−パワートランジスタ3−整流ダイオード29d−三相
交流電源のR相の経路で帰還電流が流れる。このため、
図2(E)に示すように、期間t3における三相交流電源
のR相の入力電流IRは図2(B)及び(D)に示す昇圧用
リアクトル7、9に流れる電流IL7R、IL9Tの合成値の
反転値となる。
に交流−直流変換回路23の昇圧リアクトル8に流れる
電流IL8Sが0でかつパワートランジスタ2がオフ状態
であるので、三相交流電源のS相−整流ダイオード27
c−昇圧用リアクトル7−パワートランジスタ1−整流
ダイオード27b−三相交流電源のR相及び三相交流電
源のT相−整流ダイオード29a−昇圧用リアクトル9
−パワートランジスタ3−整流ダイオード29d−三相
交流電源のR相の経路で帰還電流が流れる。このため、
図2(E)に示すように、期間t3における三相交流電源
のR相の入力電流IRは図2(B)及び(D)に示す昇圧用
リアクトル7、9に流れる電流IL7R、IL9Tの合成値の
反転値となる。
【0025】期間t4においては、図2(A)に示すよう
にT−S相間の線間電圧VTSよりもT−R相間の線間電
圧VTRの方が高くかつ交流−直流変換回路22のパワー
トランジスタ1がオフ状態であるので、三相交流電源の
T相−整流ダイオード29a−昇圧用リアクトル9−パ
ワートランジスタ3−整流ダイオード29d−三相交流
電源のR相及び三相交流電源のT相−整流ダイオード2
8c−昇圧用リアクトル8−パワートランジスタ2−整
流ダイオード28b−三相交流電源のS相の経路で帰還
電流が流れる。このとき、パワートランジスタ2、3か
ら整流ダイオード27bを経由して三相交流電源のR相
へ流れようとする帰還電流は、それぞれ帰還電流阻止用
ダイオード49、50により阻止される。このため、図
2(E)に示すように、期間t4における三相交流電源の
R相の入力電流IRは図2(D)に示す昇圧用リアクトル
9に流れる電流IL9Tの反転値となる。
にT−S相間の線間電圧VTSよりもT−R相間の線間電
圧VTRの方が高くかつ交流−直流変換回路22のパワー
トランジスタ1がオフ状態であるので、三相交流電源の
T相−整流ダイオード29a−昇圧用リアクトル9−パ
ワートランジスタ3−整流ダイオード29d−三相交流
電源のR相及び三相交流電源のT相−整流ダイオード2
8c−昇圧用リアクトル8−パワートランジスタ2−整
流ダイオード28b−三相交流電源のS相の経路で帰還
電流が流れる。このとき、パワートランジスタ2、3か
ら整流ダイオード27bを経由して三相交流電源のR相
へ流れようとする帰還電流は、それぞれ帰還電流阻止用
ダイオード49、50により阻止される。このため、図
2(E)に示すように、期間t4における三相交流電源の
R相の入力電流IRは図2(D)に示す昇圧用リアクトル
9に流れる電流IL9Tの反転値となる。
【0026】期間t5においては、図2(A)に示すよう
にT−R相間の線間電圧VTRよりもT−S相間の線間電
圧VTSの方が高くかつ交流−直流変換回路22のパワー
トランジスタ1がオフ状態であるので、三相交流電源の
T相−整流ダイオード28c−昇圧用リアクトル8−パ
ワートランジスタ2−整流ダイオード28b−三相交流
電源のS相及び三相交流電源のT相−整流ダイオード2
9a−昇圧用リアクトル9−パワートランジスタ3−整
流ダイオード29d−三相交流電源のR相の経路で帰還
電流が流れる。このとき、パワートランジスタ3から整
流ダイオード28bを経由して三相交流電源のS相へ流
れようとする帰還電流は、帰還電流阻止用ダイオード5
0により阻止される。このため、図2(E)に示すよう
に、期間t5における三相交流電源のR相の入力電流IR
は図2(D)に示す昇圧用リアクトル9に流れる電流I
L9Tの反転値となる。
にT−R相間の線間電圧VTRよりもT−S相間の線間電
圧VTSの方が高くかつ交流−直流変換回路22のパワー
トランジスタ1がオフ状態であるので、三相交流電源の
T相−整流ダイオード28c−昇圧用リアクトル8−パ
ワートランジスタ2−整流ダイオード28b−三相交流
電源のS相及び三相交流電源のT相−整流ダイオード2
9a−昇圧用リアクトル9−パワートランジスタ3−整
流ダイオード29d−三相交流電源のR相の経路で帰還
電流が流れる。このとき、パワートランジスタ3から整
流ダイオード28bを経由して三相交流電源のS相へ流
れようとする帰還電流は、帰還電流阻止用ダイオード5
0により阻止される。このため、図2(E)に示すよう
に、期間t5における三相交流電源のR相の入力電流IR
は図2(D)に示す昇圧用リアクトル9に流れる電流I
L9Tの反転値となる。
【0027】以上により、期間t1〜t5における三相交
流電源のR相の入力電流IRの波形は、図2(E)に示す
ように正弦波状となる。また、三相交流電源のS相及び
T相の入力電流IS、ITの波形についても120度の位
相差で図2(E)に示す波形と同様の電流波形となる。し
たがって、本実施形態のトランスレス型三相コンバータ
装置では、三相交流電源のR〜T相の入力電流IR、
IS、ITの波形が正弦波状となるので、三相交流入力の
電流波形の歪みによる入力力率の低下やノイズの発生等
を抑えることができる。
流電源のR相の入力電流IRの波形は、図2(E)に示す
ように正弦波状となる。また、三相交流電源のS相及び
T相の入力電流IS、ITの波形についても120度の位
相差で図2(E)に示す波形と同様の電流波形となる。し
たがって、本実施形態のトランスレス型三相コンバータ
装置では、三相交流電源のR〜T相の入力電流IR、
IS、ITの波形が正弦波状となるので、三相交流入力の
電流波形の歪みによる入力力率の低下やノイズの発生等
を抑えることができる。
【0028】本発明の実施態様は前記の実施形態に限定
されず、種々の変更が可能である。例えば、上記の実施
形態では各交流−直流変換回路22〜24内の昇圧用リ
アクトル7〜9をそれぞれ整流ブリッジ回路27〜29
の一対の出力ラインの片側に接続する形態を示したが、
整流ブリッジ回路27〜29の一対の出力ラインの両
側、或いは整流ブリッジ回路27〜29の一対の入力ラ
インの片側又は両側に昇圧用リアクトル7〜9を接続し
てもよい。また、上記の実施形態では電流検出器33
(34、35)を整流ブリッジ回路27(28、29)
の整流出力端と昇圧用リアクトル7(8、9)との間に
設けて昇圧用リアクトル7(8、9)に流れる電流I
L7R(IL8S、IL9T)を検出する形態を示したが、電流
検出器33(34、35)を整流ブリッジ回路27(2
8、29)の交流入力側に設けて整流ブリッジ回路27
(28、29)の交流入力側に流れる電流を検出しても
よい。また、上記の実施形態では各交流−直流変換回路
22〜24内におけるスイッチング素子としてバイポー
ラ型のパワートランジスタ1〜3を使用する形態を示し
たが、バイポーラ型パワートランジスタの代わりにMO
S-FET(MOS型電界効果トランジスタ)、IGB
T(絶縁ゲート型電界効果トランジスタ)、J-FET
(接合型電界効果トランジスタ)又はサイリスタ等を使
用してもよい。更に、上記の実施形態では三相交流電源
の各線間電圧VRS、VST及びVTRの各半周期180度の
期間のうち、位相角が30度から150度までの期間の
み各線間の交流−直流変換回路22〜24内のパワート
ランジスタ1〜3をオン・オフ制御する形態を示した
が、三相交流電源の各線間電圧VRS、VST及びVTRの各
半周期180度の全期間において各線間の交流−直流変
換回路22〜24内のパワートランジスタ1〜3をオン
・オフ制御する通常の制御方式にも適用が可能である。
されず、種々の変更が可能である。例えば、上記の実施
形態では各交流−直流変換回路22〜24内の昇圧用リ
アクトル7〜9をそれぞれ整流ブリッジ回路27〜29
の一対の出力ラインの片側に接続する形態を示したが、
整流ブリッジ回路27〜29の一対の出力ラインの両
側、或いは整流ブリッジ回路27〜29の一対の入力ラ
インの片側又は両側に昇圧用リアクトル7〜9を接続し
てもよい。また、上記の実施形態では電流検出器33
(34、35)を整流ブリッジ回路27(28、29)
の整流出力端と昇圧用リアクトル7(8、9)との間に
設けて昇圧用リアクトル7(8、9)に流れる電流I
L7R(IL8S、IL9T)を検出する形態を示したが、電流
検出器33(34、35)を整流ブリッジ回路27(2
8、29)の交流入力側に設けて整流ブリッジ回路27
(28、29)の交流入力側に流れる電流を検出しても
よい。また、上記の実施形態では各交流−直流変換回路
22〜24内におけるスイッチング素子としてバイポー
ラ型のパワートランジスタ1〜3を使用する形態を示し
たが、バイポーラ型パワートランジスタの代わりにMO
S-FET(MOS型電界効果トランジスタ)、IGB
T(絶縁ゲート型電界効果トランジスタ)、J-FET
(接合型電界効果トランジスタ)又はサイリスタ等を使
用してもよい。更に、上記の実施形態では三相交流電源
の各線間電圧VRS、VST及びVTRの各半周期180度の
期間のうち、位相角が30度から150度までの期間の
み各線間の交流−直流変換回路22〜24内のパワート
ランジスタ1〜3をオン・オフ制御する形態を示した
が、三相交流電源の各線間電圧VRS、VST及びVTRの各
半周期180度の全期間において各線間の交流−直流変
換回路22〜24内のパワートランジスタ1〜3をオン
・オフ制御する通常の制御方式にも適用が可能である。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、三相交流入力の電流波
形が正弦波状になるので、三相交流入力の電流波形の歪
みを防止してトランスレス型三相コンバータ装置の入力
力率の低下やノイズの発生等を抑えることが可能とな
る。また、絶縁トランス等の大形・大重量でかつ高価な
電気部品を使用せずに三相コンバータ装置の入力力率の
改善やノイズの低減を図ることができる利点がある。
形が正弦波状になるので、三相交流入力の電流波形の歪
みを防止してトランスレス型三相コンバータ装置の入力
力率の低下やノイズの発生等を抑えることが可能とな
る。また、絶縁トランス等の大形・大重量でかつ高価な
電気部品を使用せずに三相コンバータ装置の入力力率の
改善やノイズの低減を図ることができる利点がある。
【図1】 本発明によるトランスレス型三相コンバータ
装置の一実施形態を示す電気回路図
装置の一実施形態を示す電気回路図
【図2】 図1の回路における各部の電圧及び電流を示
す波形図
す波形図
【図3】 従来の三相コンバータ装置を示す電気回路図
【図4】 図3における各相の制御回路の内部構成を示
す回路ブロック図
す回路ブロック図
【図5】 図3の回路における各部の電圧及び電流を示
す波形図
す波形図
【図6】 三相交流電源の線間電圧VRSと各目標値信号
E1、E2との位相関係を示す一部拡大波形図
E1、E2との位相関係を示す一部拡大波形図
【図7】 三相交流電源の線間電圧VRSと整流出力電流
IL7Rとオン・オフ制御信号VB1との関係を示す波形図
IL7Rとオン・オフ制御信号VB1との関係を示す波形図
【図8】 従来のトランスレス型三相コンバータ装置を
示す電気回路図
示す電気回路図
【図9】 図8の回路における各部の電圧及び電流を示
す波形図
す波形図
1〜6...パワートランジスタ(スイッチング素
子)、7〜9...昇圧用リアクトル、10...平滑
コンデンサ、19〜21...絶縁用トランス、19a
〜21a...1次巻線、19b〜21b...2次巻
線、22〜24...交流−直流変換回路、25,2
6...出力端子、27〜29...整流ブリッジ回路
(全波整流回路)、27a〜27d,28a〜28d,29
a〜29d...整流ダイオード、30〜32...出力
ダイオード(出力整流素子)、33〜35...電流検
出器、36〜38...制御回路、39...基準電
源、40...誤差増幅器、41...目標値切替回
路、42...積算器、43...比較器、44...
ベース駆動回路、45〜47...相電圧検出用トラン
ス、45a〜47a...1次巻線、45b〜47b...
2次巻線、48〜50...帰還電流阻止用ダイオード
(帰還電流阻止用整流素子)
子)、7〜9...昇圧用リアクトル、10...平滑
コンデンサ、19〜21...絶縁用トランス、19a
〜21a...1次巻線、19b〜21b...2次巻
線、22〜24...交流−直流変換回路、25,2
6...出力端子、27〜29...整流ブリッジ回路
(全波整流回路)、27a〜27d,28a〜28d,29
a〜29d...整流ダイオード、30〜32...出力
ダイオード(出力整流素子)、33〜35...電流検
出器、36〜38...制御回路、39...基準電
源、40...誤差増幅器、41...目標値切替回
路、42...積算器、43...比較器、44...
ベース駆動回路、45〜47...相電圧検出用トラン
ス、45a〜47a...1次巻線、45b〜47b...
2次巻線、48〜50...帰還電流阻止用ダイオード
(帰還電流阻止用整流素子)
Claims (1)
- 【請求項1】 全波整流回路と、該全波整流回路の出力
ラインまたは入力ラインに接続された昇圧用リアクトル
と、前記全波整流回路の出力側を短絡するスイッチング
素子と、該スイッチング素子の一方の出力ラインに接続
された出力整流素子とを備えた昇圧型の交流−直流変換
回路を三相交流電源の各線間毎に接続すると共に、前記
各線間毎の交流−直流変換回路の各出力端子を並列に接
続し、前記各線間毎の交流−直流変換回路の出力電圧に
応じて前記各交流−直流変換回路のスイッチング素子を
それぞれオン・オフ制御することにより三相交流入力か
ら定電圧の直流出力を得るトランスレス型三相コンバー
タ装置において、 前記各線間毎の交流−直流変換回路内における各スイッ
チング素子の他方の出力ラインにそれぞれ前記出力整流
素子と逆極性に帰還電流阻止用整流素子を接続したこと
を特徴とするトランスレス型三相コンバータ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08214724A JP3129971B2 (ja) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | トランスレス型三相コンバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08214724A JP3129971B2 (ja) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | トランスレス型三相コンバータ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1066333A true JPH1066333A (ja) | 1998-03-06 |
JP3129971B2 JP3129971B2 (ja) | 2001-01-31 |
Family
ID=16660579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08214724A Expired - Fee Related JP3129971B2 (ja) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | トランスレス型三相コンバータ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002262575A (ja) * | 2000-12-25 | 2002-09-13 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 多相整流装置 |
JP2006211867A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 整流回路 |
WO2007074710A1 (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Daikin Industries, Ltd. | 電力変換装置及び電力変換システム |
WO2007077717A1 (ja) * | 2006-01-05 | 2007-07-12 | Daikin Industries, Ltd. | 整流回路及び三相整流装置 |
JP2012010507A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | 直流電源装置 |
CN102447409A (zh) * | 2012-01-10 | 2012-05-09 | 南京上科机电工业有限公司 | 一种低谐波整流电路 |
JP6671550B1 (ja) * | 2019-02-15 | 2020-03-25 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置、電動機駆動システム及び制御方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3241157B2 (ja) | 1993-04-19 | 2001-12-25 | 富士写真フイルム株式会社 | 網点画像データ補正方法および補正機能を有する画像処理装置 |
JP5132370B2 (ja) | 2007-03-30 | 2013-01-30 | パナソニック株式会社 | Mimo通信装置 |
-
1996
- 1996-08-14 JP JP08214724A patent/JP3129971B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4699659B2 (ja) * | 2000-12-25 | 2011-06-15 | 新電元工業株式会社 | 多相整流装置 |
JP2006211867A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 整流回路 |
JP4618121B2 (ja) * | 2005-12-26 | 2011-01-26 | ダイキン工業株式会社 | 電力変換装置及び電力変換システム |
WO2007074710A1 (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Daikin Industries, Ltd. | 電力変換装置及び電力変換システム |
JP2007174858A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Daikin Ind Ltd | 電力変換装置及び電力変換システム |
US8064232B2 (en) | 2005-12-26 | 2011-11-22 | Daikin Industries, Ltd. | Power conversion device and power conversion system |
AU2006329365B2 (en) * | 2005-12-26 | 2009-12-24 | Daikin Industries, Ltd. | Power conversion device and power conversion system |
WO2007077717A1 (ja) * | 2006-01-05 | 2007-07-12 | Daikin Industries, Ltd. | 整流回路及び三相整流装置 |
US7898829B2 (en) | 2006-01-05 | 2011-03-01 | Daikin Industries, Ltd. | Rectifier circuit and three-phase rectifier device |
AU2006333893B2 (en) * | 2006-01-05 | 2010-06-24 | Daikin Industries, Ltd. | Rectifying circuit, and three-phase rectifying circuit |
JP2007185019A (ja) * | 2006-01-05 | 2007-07-19 | Daikin Ind Ltd | 整流回路及び三相整流装置 |
JP2012010507A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | 直流電源装置 |
CN102447409A (zh) * | 2012-01-10 | 2012-05-09 | 南京上科机电工业有限公司 | 一种低谐波整流电路 |
JP6671550B1 (ja) * | 2019-02-15 | 2020-03-25 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置、電動機駆動システム及び制御方法 |
WO2020166065A1 (ja) * | 2019-02-15 | 2020-08-20 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置、電動機駆動システム及び制御方法 |
CN111837327A (zh) * | 2019-02-15 | 2020-10-27 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 电力转换装置、电动机驱动系统及控制方法 |
US11271508B2 (en) | 2019-02-15 | 2022-03-08 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Power conversion device, motor driving system, and control method |
CN111837327B (zh) * | 2019-02-15 | 2023-12-08 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 电力转换装置、电动机驱动系统及控制方法 |
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---|---|
JP3129971B2 (ja) | 2001-01-31 |
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