JPS58170370A - 多重多相整流回路における高調波及び脈動低減回路 - Google Patents

多重多相整流回路における高調波及び脈動低減回路

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JPS58170370A JP57050939A JP5093982A JPS58170370A JP S58170370 A JPS58170370 A JP S58170370A JP 57050939 A JP57050939 A JP 57050939A JP 5093982 A JP5093982 A JP 5093982A JP S58170370 A JPS58170370 A JP S58170370A
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多重多相整流回路における高調波及び脈動低減
回路に関し、特に多重多相整流回路を有する多重多相整
流器、他励式イン・々−夕等の高調波及び脈動を低減し
得るように工夫をしたものである。
近年、整流器の普及とその大容量化に伴ない整流器よシ
生じる高調波障害が問題となシ、整流器の多相化、多パ
ルス化、フィルターの使用など種々の対策が講じられつ
つあるが何れも大幅なコスト増は避けられない。
先ず、多重多相整流器の一種である星形結線及び三角結
線の組合せからなる2重3相12ハルス整流回路を有す
る2重3相12/−?ルス整流器につき説明しておく。
第1図はこの2重3相12パルス整流器を示す回路図で
ある。同図に示すように、サイリスタT−Tを整流素子
とする3相ブリッジ整流回路6 1は星形結線された変圧器の一方の2次巻線2に接続さ
れ、同様にサイリスタT、〜T1tを整流素子とする3
相ブリッジ整流回路3は三角結線された変圧器の他方の
2次巻線4に接続されている。そして、両3相ブリッジ
整流回路1.3は相間リアクトル58を介して接続され
、この相間リアクトル5aの中点Aに平滑用のりアクド
ル6′Jk介して接続されている負荷7に、直流電圧を
供給するようになっている。なお、図中8は変圧器の1
次巻線であ゛る。
かかる2重3相12パルス整流器の正常動作時における
相間リアクトル5aにかかる電圧vm5端子AB間の電
圧e4αの波形はサイリスクT〜1 、 T の制御角αの大きさによって変ってくる。
1! (1)  制御角αが小さく0゛に近い場合。
この場合の電圧eda・voの波形は、第2図(a) 
、 (e)のようになり、電圧ed、lには第2図(b
)に示すよりな12f (fは電源周波数)の脈動分が
含まれ、また電圧vmは三角波になる。
(11)制御角αが大きく90゛に近い場合。
この場合の電圧eda・V、の波形は、第3図(a) 
、 (b)のようになシ、電圧64gは第3図(a)に
示すように鋸歯状で12fの脈動分が含まれ、電圧vm
は第3図(b)に示すように略力形波になる。
このように本例においては64gに12fの脈動分が含
まれ、これを低減するには、従来技術においては、前述
の如く更に相数を増す、例えば4重星形千鳥接続にする
等の方策しかなかった。
本発明は、上記従来技術に鑑み、相間リアクトル及び複
数の整流回路からなる多重多相整流回路を有する多重多
相整流器をはじめ同様の他励式インバータ等に適用して
、交流入力電流1゜の高調波及び電圧edaの脈動を低
減し得るとともに、整流器の制御角αヲ90°に固定し
て無効電力の制御もなし得る高調波及び脈動低減口IM
を提供することを目的とする。かかる目的を達成する本
発明は、相間リアクトルに2次巻線を艶し、この2次巻
線に誘起される誘起電圧を整流して荀る整流電圧を利用
するようにした点をその技術思想の基礎とするものであ
る。
以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
第4図は第1図の2重3相12パルス整流器に本発明の
実施例を適用した場合の回路図である。
そこで、第1図と同一部分には同一番号を付し重複する
説明は省略する。第4図に示すように。
本実施例に係る高調波及び脈動低減回路9は、相間リア
クトル5aに施した2次巻線5bと、この2次巻線5b
の誘起電圧を全波整流する全波整流回路10とを有して
おシ、前記誘起電圧に基づく整流電圧e4pが今までの
電圧edaに重畳されるようAil記相聞リアクトル5
aの中点Aと平滑用のりアクドルとの間に接続されてい
る。
このとき前記全波整流回路10はサイリスタT 。
1 T とダイオードD  、D’e有する混合ブリッジ1
4                   1    
 *全波整流回路となっている。
かかる本実施例回路に発生する整流電圧e、βは相聞リ
アクトル5aにかかる電圧vmヲ全波整流したものであ
るため次のようになる。
(1)  サイリスタT1%T、1の制御角αが小さり
0゛に近い場合。
電圧e4βは第2図(d)に示す波形となる。このとき
前記電圧vm(第2図(c)参照)は端子AB間の電圧
edg (第2図(a)参照)の脈動分(第2図(b)
参照)とは逆相で、その振幅は略4倍である。したがっ
て相間リアクトル5aと、これに施した2次巻線5bと
の巻数比をNt/2N1=−=0.2′5にとれば電圧
134gに整流電圧ed#f重畳したこの2重3相12
パルス整流器の直流出力電圧e4 = edg +e4
βは、第2図(e)に示すようになり、その脈動分は著
しく低減され相数を倍の24相にした場合と略同様の波
形となる。
叩 サイリスタT1〜T11の制御角αが太きく90”
に近い場合。
このとき前記電圧vm(第3図(b)参照)は端子AB
間の電圧eda (第3図(a)参照)の脈動分の略2
倍である。そこで相間リアクトル5aと、これに施した
2次巻線5bとの巻数比t N、/ 2Nl= a、、
 = 0.5  とし、サイリスタT、、 、 T、、
の制御角β舶5°付近にとると、整流電圧e、βは第3
図(e)に示す波形となる。したがって前記電圧eda
に整流電圧ed#を重畳したこの2・F3相12パルス
整流器の直流出力電圧ed=ed、I+edβ  は、
第3図(d)に示すようになシ、その脈動分は著しく低
減され相数を倍の24相にした場合と略同様の波形とな
る。
このように本実施例回路を適用した2重3相12・クル
ス整流器においては、゛パ3相ブリッジ整流回路1,3
の制御角σに対応させて全波整流回路lOの制御角βを
変化させれば、脈動が相数を24相にしたのと同程度に
低減される。このとき制御角α、βは0≦α<90”、
0≦β<15°の範囲で変化させるものとする。ただ、
制御角α。
β=O゛のときは整流素子であるサイリスタT〜凰 T の代わりにダイオードで3相ブリッジ整流4 回路1,3及び全波整流回路IOを形成した場合と同様
の装置となる。また、制御角αに対する制御角βの関係
は、例えばリニア(α=6β)とする。更に、制御角α
が小さくO”に近い場合の電圧vmは電圧ed1  の
脈動分の略4倍、制御角αが大きく90”に近い場合の
電圧v1 は電圧6.1aの脈動分の略2倍であるため
、前記2重3相12パルス整流器の動作領域が小さい制
御角αの場合には前記巻数比am= 0.25、動作領
域が大きい制御角αΩ場合には巻数比am=0.5 に
近く、動作領域が全域に亘る場合には巻数比am=0.
35程度に設定する。
今昔では本実施例回路の直流電圧ed の脈動低減作用
について説明したが、本実施例回路は交流入力電流1.
の高調波低減作用も有する。
第5図(a)は第1図に示す従来技術に係る2重3相1
2パルス整流器の交流入力電流1.の波形の写真を基に
した波形図、第5図(b)は第4図に示す本実施例回路
を適用した2重3相12ノ臂ルス整流器の同様の波形図
でおる。両図を比較・参照すれば後者の場合には著しく
波形が改善されていることが容易に理解される。これは
次の理由による。第4図に示すように、相間リアクトル
5aに施した2次巻線5bには負荷電流■d が流れる
から、相間リアクトル5aにはこのアンペア・ターンを
打ち消すための電流tmが流れ、これが交流入力電流1
.の波形を改善するからである。
このとき前記電流1mは周波数12fの方形波(ただし
制御角βの制御期間中は0)で、その振幅は1m = 
(Nt/2N1戸Id=am”dでめる。
また、第4図中に示した電流1d□、1d2は共にサイ
リスタT−Tt−通る電流で、相間リアク1     
 11! トル5aの励磁電流を無視しても、 idl = I、1 / 2+im= (0,5十a、
1IIHa>01ds”’Id/2−lm= (0,5
−aTn) I、1)0となる。したがって巻数比am
は0.5よシ小さくなければならない。
上述の2重3相12パルス整流器の負荷70代わりに直
流電源を接続し制御角σが90゛を超え150゛程度以
下に設定すれば他励式インバータとなることは周知の通
りでおるが、この場合にも前記実施例回路を相聞リアク
トル5aの中点と直流電源との間に接続すれば前述と同
様の理由で交流入力電流1.の高調波を低減し得る。
更に、本実施例回路を適用した第4図において、負荷7
である抵抗R’k Oにして無効電力補慣用の可変りア
クドルとすることができることを示しておく。この場合
は新たに直流電源全般ける必要はなく、本実施例回路に
よシ相間リアクトルの2次電圧金整流し直流電源に代用
して得るものでらる。一般に、相間リアクトル付多相整
流回路の制御角α全90゛に設定すると直流出力電圧e
daの平均値Ed、IはEda−0になって直   ・
流電流は得られず、無効電力を供給することはできない
。しかし相間リアクトルに施した2次巻線の誘起電圧を
整流して得られる整流電圧e4βは第3図(c)のよう
になシ、制御角βを制御し、これによって回路に直流電
流Id¥1−流すことができる。したがって制御角αヲ
90”に固定し制御角β全可変とすることによって遅れ
無効電力を制御することができる。
これで本実施例回路の作用及びこれを適用し得る電気機
器類がその動作とともに明らかになった。即ち、本実施
例は相間リアクトル及び複数の整流回路からなる多重多
相整流回路を有する電気機器に広く適用し得、夫々の高
調波及び脈動を低減し得る。な訃、制御角a、βを0と
して使用する可能性のめる整流器においては、第4図に
おける3相ブリッジ整流回路1,3等の整流回路及び全
波整流回路10は整流素子としてダイオードを用い得る
ことは勿論である。筐だ、第4図に示す回路を整蝉器と
して用いた場合の制御角σは整流器の種類にかかわらず
何れの場合もO≦α<90゛ でめるが、制御角βは本
実施例を適用する前の直流出力電流Id の脈動に対応
させて変えなければならない。例えば第4図に示す整流
器の場合の制御角βは0≦βく15°である。
以上実施例とともに具体的に説明したように本発明によ
れば、相間リアクトル及び複数の整流回路を有する多重
多相整流回路の前記相関リアクトルに2次巻m”k施し
、この2次巻線に誘起される誘起電圧を整流して得られ
た電圧全重畳するようにしたので、これに起因する電流
が1次側の高調波電流全低減するばかりでなく直流電流
の脈動も低減し得る。このとき1本発明全適用し得る多
重多相整流回路は、その制御角αの設定によシ整流器全
はじめとして、可変分路リアクトル及び他励式インバー
タとして機能する。因に整流器の場合の制御角αはO≦
aく90゛分路リアクトルの場合は90”近傍、他励式
インバータの場合は90゛<α(150”?’4ル。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術に係る2重3相整流器を示す回路図、
第2図(a)及び第3図(a)はその直流出力電圧の波
形を示す波形図、第2図(b)はその脈動分の波形を示
す波形図、第2図(e)及び第3図(b)は第1図に示
す回路の相間リアクトル間の電圧の波形を示す波形図、
第2図(d)及び第3図(e)は第4図に示す回路の全
波整流回路に発生する電圧の波形を示す波形図、第2図
(e)及び第3図(d)は第2図(a)及び第3図(a
)に示す電圧に第2図(d)及び第3図(c)に示す電
圧を重畳した第4図に示す回路の直流出力電圧の波形會
示す波形図で、第2図(a)〜第2図(e)が制御角σ
が小さい場合、第3図(a)〜第3図(d)が制御角σ
が大きい場合である。第4図は本発明の実施例を第1図
の2重3相12ノクルス整流器に適用した場合の回路図
、第5図(a)は第1図に示す回路の1次側の交流電流
の波形を示す波形図、第5図(b)は第4図に示す回路
の1次側の交流電流の波形を示す波形図である。 図面中、 1.3は3相ブリツジ整流器、 5aは相間リアクトル、 5bは2次巻線、 7は負荷。 9は高調波及び脈動低減回路、 10は全波整流回路、 T−T  はサイリスク。 1    14 D、 、 D、はダイオード である。 特許出願人 宮    入    庄   太 代理人 弁理士 光 石 士 部(他1名) 第2図 第3図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)相聞リアクトル及び複数の整流回路を有する多重
    多相整流回路の前記相聞リアクトルに施し7’c2次巻
    線と、この2次巻線の誘起電圧全整流する整流回路とを
    有し、前記誘起電圧に基づく整流電圧が前記整流回路の
    直流出力電圧に重畳されるよう前記相聞リアクトルの中
    点と負荷との間に接続したことを特徴とする多重多相整
    流回路における高調波及び脈動低減回路。
  2. (2)前記複数の整流回路をサイリスタで構成するとと
    もに前記誘起電圧を整流する整流回路を混合ブリッジ全
    波整流回路としたことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項に記載の多重多相整流回路における高調波及び脈動低
    減回路。
  3. (3)相間リアクトル及びサイリスタで構成した複数の
    整流回路含有する多重多相整流回路の前記相関リアクト
    ルに施した2次巻線と、この2次巻線の誘起電圧を整流
    する整流回路とを有し、前記誘起電圧に基づく整流電圧
    が直流電源に重畳されるよう前記相関リアクトルの中点
    と前記直流電源との間に接続したことを特徴とする多重
    多相整流回路における高調波及び脈動低減回路。
JP57050939A 1982-03-31 1982-03-31 多重多相整流回路における高調波及び脈動低減回路 Granted JPS58170370A (ja)

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