JPS6335167A

JPS6335167A - 調波電流分離回路網

Info

Publication number: JPS6335167A
Application number: JP62183245A
Authority: JP
Inventors: スチーブ　スミス
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-07-23
Filing date: 1987-07-22
Publication date: 1988-02-15
Also published as: EP0258576A3; EP0258576A2; US5113335A; DE3784813D1; ATE87148T1; EP0258576B1; DE3784813T2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、一般に、負荷が交流電力線に生じる力率、特
に、直流電源によって交流電力線に発生される調波電流
の低減に関する。

〔従来の技術〕

負荷が電力線に生じる力率は、長い間にわたって関心事
となっている。一時は、主要な関心事は、ある種の負荷
の誘導性成分であった。たとえば、テレル・クロア　）
　（Ｔｅｒｒｅｌｌ　Ｃｒｏｆｔ　）編集、クリフォー
ド−Ｃ−カール（Ｃ１１ｆｆｏｒｄ　Ｃ，Ｃａｒｒ　）
校閲、マツフグロウ・ヒル社（ＭｃＧｒａｗ　Ｈ１ｌｌ
工ｎｃ、）発行の米国電気工学ハンドブック（８版、１
９６１年）なる文献から引用した次の項を考察された四
ｒ１４’３．　　低力率の改善　工場において、甚々し
い低力率に常に見舞れてｈるのは低負荷にある誘導電動
機に因るのであって、これは誘導電動機の力率が全負荷
の場合よりも部分負荷の場合にきわめて低すためである
。誘導電動機が低負荷にあるところでは、小容量の新た
な′１動機に代替すべきである。力率は、（１）同期電
動機を設置することによって、（２）線間にコンデンサ
を接続することによって、改善される。」（この項終シ
）その後、直流電源によって生じる「力率」が関心事にな
った。直流電源は、典型的に、ブリッジ整流器、フィル
タコンデンサ、また、場合によっては、チョークフィル
タを使用する。整流器の入力は、（７ユーズ、スイッチ
等によって）交流電力線間に接続される。整流器の出力
は、チョークによってコンデンサ両端間に接続される（
チョーク入力フィルタ〕か、又は、チョークを有せず、
コンデンサの両端間に直接接続される（コンデンサ入力
フィルタ）かのいずれかによって、コンデンサ両端間に
直流（出力）！圧を発生する。

チョーク（入力フィルタ）を使用する場合、直流電源は
、交流電力線から電流を引き出すがその波形は（チョー
クのインダクタンスが「臨界」インダクタンスと普通、
称せられるものよＣｍかに大きいとき）方形波に近づく
。チョークがないならば、波形はさらにパルス列に近づ
きその各パルスは交流電力線電圧の対応するピークに同
期する。

これらどちらの場合においても、交流電力線から引き出
された電流は、交流電力線周波数の奇数調波の各々当シ
一つずつの、高調波成分（を流）を含む。直流電源は、
古い力率の規約の全てに適合しない。（たとえば、直流
電源の場合、それが交流電源に生じる力率を直流電源の
入力端子間に現れる電圧とこれに流入する電流との間の
位相角の余弦として定義することはほとんど無意味であ
る。

しかしながら、直流電源も多くの同じような問題を抱え
ている。直流電源は、比較的低力率の他の負荷と同様に
、交流電力線から電流を引き出すが、その実効値（ｒｍ
ｓ　）の大きさは消費電力から引き出されるべき電流の
それに対して不釣合に大きい。

〔換言すれば、直流電源は、負荷（この場合、直流′電
源）の力率は（この場合、直流電源の出力に接続された
負荷によって）消費される（を力計によって表示される
）有効電力と（直流電源の入力に接続された（真実効値
形、鉄片形又は熱電対形）電流計と電圧計の組合せによ
って表示される）皮相電力の比によって与えられるとい
う定義に、適合する〕。

比較的高い交流′１力線実効値電流は、交流発電施設及
び交流発電施設（准力巌及び変圧器）をこの電流に適応
する寸法にしなければならない点で、関心を払われてい
る。さらに、発電損及び送電績は、主として抵抗損でお
り、したがって、交流電力線実効値電流の大きさの二乗
に従って増大する。

比較的小さな負荷（直流電源）でさえも、関心の対象で
あることに注意することが、肝要である。

たとえば、小形パーソナルコンピュータは大形煙突掃除
器によって引き出されるほどの大きさの電流は引き出さ
な−けれども、もしこのコンピュータの直流電源が比較
的低力率であるならば、この直流電源によって引き出さ
れる電流は、単一の交流電力線壁付コンセントへのプラ
グの差込みを制約するほどの大きさのものであるであろ
う。

さらに、直流電源は、多くの特別の問題を、特に軍事用
のものに関して生じる。直流電源を使用する航空機塔載
装置又は艦船塔載装置の数が増大したのに従って、各種
交流電力線に生じる調波電流の大きさも増大している。

調波電流の大きさの増大に伴って、前述の発電損送電損
の問題も増大を来たしている。さらに、より酷しい結果
として、調波電流の著しい大きさが装置間の好ましから
ざる干渉を誘き起こすおそれがある。したがって、−１
３９９（ＮＡＶＴ　）　１９ＫｃＴ工ＯＮ　３００　１
９７８年８月１日、表題［軍用規格　艦船塔載装置用イ
ンタフェース規格、第３００節、電力、交流電流（Ｍ工
り工ＴＡＲＹ　５ＴＡＮＤＡＲＤ　工ＮＴＥＲＦＡＣＥ
！　５ＴＡＮＤＡ肋ＩＦＯＲ８ＨＩＰＢＯＡＲＤ　ＳＹ
ＳＴＥＭＥＩ　　５ＫＣＴ工ＯＮ　　３　００　　ＩＬ
Ｅｃ’ＴＲＩｃＰＯＷＪ！ｔＲ、ＡＬＴＫＲＮＡＴ工Ｎ
ＧＣ’ＵＲＲΔＴＥＩ　）　Ｊがある。特に次の条文を
引用する。

ｒ３．２．７　　調波電流　機器の動作は、電気的装置
に最少の調波ひずみ効果を及ぼすように設計されなけれ
ばならない。次に掲げる標準定格を有する機器の動作は
、第二ｌ波と第三十三調波との間において単位全負荷基
本波電流の３ｔｓより大きい調波線電流を発生させては
ならなへ・・・・・・」（６０ＨＨの電源周波数に対しては、ｉ　ｋＶＡ又はこ
れ以上の単位定格が指定される。）「さらに、第三十三
調波以上において２Ｑ　ｋＨｚ又はこれを越える周波数
の電流は、１００／ｎパーセントを越えてはならない・
・・・・・」表Ｉ・（５ペーゾ）において、全高調波ひ
ずみは、５チに制限され、また、３．２．２条において
は、力率は、０．８遅れから０．９５進みの範囲に制限
されている。さらに、表■、（５ページ）において、公
称周波数からの最悪の場合の周波数逸脱は５〜％パーセ
ントとして掲載されている。

したがって、前掲の規格に適合させることに、非常に困
難なこととされている。直流電源が交流電力線に生じる
力率の改善のための先行技術型の回路は、独国特許ＤＩ
−３０１２−７４７及び日本国特許筒５８−１６３２７
１号に開示されている。両回路とも、インダクタとこの
インダクタに並列に接続されたコンデンサを含む。この
インダクタとコンダクタ組合せは、交流電力線と（コン
デンサ入力フィルタ形）直流電源のブリッジ整流器の入
力との間に接続されることによってこの直流電源を交流
電力線に結合する。独国特許においては、インダクター
コンデンサ組合せは、通常、交流電力線の第五調波に同
調するが、しかしその第九調波又は第十三調波にも同調
できる旨が開示されている。また、日本国特許において
は、インダクターコンデンサ組合せの目的は、第三調波
及び第五調波（電流？）′ｔ−減少させることである旨
が開示されている。調波電流のあるものの大きさを減少
させることにはある価値はあるけれども、前述のインダ
クターコンデンサ組合せによって与えられる減少は前掲
の規格に適合するための要求されることを解決するには
至らないことに注意することが、肝要である。

さらに、いくつかの調波電流の大きさを減少する一方で
、前述のインダクターコンデンサ組合せは他の調波電流
の大きさを増大させるであろう。

最終的に、前述のインダクターコンデンサ組合せの使用
は、関連する直流電源によって生じる直流出力電圧の高
さを低減させる。

Ｔ、ケネディ（Ｔ、　Ｋｅｎｎｅｄｙ　）による英国特
許第１，４７２，４１１号に開示されているフィルタ回
路網は、非線形制御装置（飽和リアクタ）を有する負荷
と共ｆｃｆｔ’用され、かつ不要の調波電流を吸収する
。このフィルタ回路網は、複数のフィルタを採用しこの
フィルタの各々はインダクタと関連するインダクタに直
列に接続されたコンデンサを含む。これらのフィルタ（
インダクターコンデンサ組合せ〕の各々は、負荷に並行
に接続される。

追加のインダクタが採用されて交流電力線と負荷の間に
接続゛されることによってこの負荷を交流電力線に結合
する。これらのフィルタ（インダクターコンデンサ組合
せ）の各々は、それがフィルタ処理する調波周波数より
も低い周波数に同調することが、（前掲英国特許のペー
ジ２）行１１６〜１１５に）開示されている。さらに、
（そのページ３、行１１５〜１２８に）、次のように開
示されている。

「・・・電力線内の高調波の存在が、調波電流の全てを
フィルタ除去することを非実用的にするばかシでなく、
不可能にする。フィルタ除去をしようと企てると、その
結果、フィルタを過負荷にする。したがって、次善の策
としては、負荷及び制御装置によって発生される調波電
流の部分を除去するのみであると判断されている。それ
ゆえ、調波電流のある量が、電力線に反射によ）返され
る。このように反射された調波電流の量は、利用装置電
源の要求に応じて調節可能である。」この英国特許の例においては、調波電流の７０／’？−
セ：／）が除去され、かつその６０パーセ／）が交流電
力線に反射されることが（ページ４、行１０９〜１１２
に）、開示されている。さらに、（ページ４、行１１２
〜１１５に）、次のことが開示されている。

「もし利用施設の高調波に対する要求がもっと酷しいな
らば、偶数調波を７５パ一セント程度の高率で除去する
ことが可能である。」同じく、ある調波電流の大きさを
減少させることにある価値はあるけれども、前述の英国
特許に開示された回路網によって与えられる調波電流の
大きさの減少は前掲の規格に適合するという要求を解決
するものではないことに注意することが、肝要である。

最後に、Ｄ、キャブウェル（Ｄ、　Ｃａｐｗｅｌｌ　）
の米国特許筒４，２２２，０９６号及びＦ、プラム（Ｆ
、−ンの米国時、ｆ！Ｉ−第４，３６９，４９０号に開
示されている回路は、（コンデンサ入力形）直流′電源
のブリッジ整流器の入力に並列に接続されたコンデンサ
及び交流電力線とこの整流器の入力との間に接続された
インダクタを含むことによってこの直流電源を交流電力
線に結合している。米国特許筒４，３６９，４９０号に
おいては、前述の回路が無い場合、直流電源は交流電力
線に６５％の力率を生じることが発見された旨が、（欄
５、行２６〜２９）に開示されている。また、前述の回
路が無い場合、第五調波電流の大きさは基本波′ｊＬ流
の大きさの８８パーセント、第五調波電流の大きさは基
本波のそれの６５パーセント、及び第七調波電流の大き
さは基本波のそれの３８パーセントであったことが、発
見された。−例においては、前述の回路がある場合、直
流電源は、交流電力線に９４パーセントの力率ヲ生じる
ことが、発見された。また、前述の回路がある場合、第
五調波電流の大きさは基本波電流の大きさの２０パーセ
ント、第五調波電流の大きさは基本波のそれの６パーセ
ント、及び第七調波電流の大きさは基本波のそれの２パ
ーセントであった。

前述の回路は、直流電源が交流電力線に生じる力率を非
常に増大しかつ調波電流の大きさを非常に減少するけれ
ども、直流電源（及び回路組合せ）は、依然、前掲の軍
用規格に充分に適合するには至らないことに注意するこ
とが、肝要である。

〔問題を解決するための手段〕

したがって、本発明の目的は、直流電源をＤＯＤ−ＳＴ
Ｄ　−１３９９（ＮＡＶＹ　）　ｓｇｃＴ工ＯＮ　３０
０　１９７８年１月規格に適合させる装置を提供するこ
とにある。

本発明の他の目的は、直流電源を商業／工業規格に適合
させる装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、直流電源によって交流電力線に発
生する調波電流の大きさを減少させる装置を提供するこ
とにある。

本発明のさらに他の目的は、直流電源が交流′成力線に
生じる力率を改善する装置を提供することにある。

簡単に云うと、本発明の好適実施例は、三つの類似の部
分を含みその各々が（三相）交流電力線のそれぞれの導
体と直流′１源のそれぞれの導体との間に接続される。

これらの部分の各々は、三つの「反射器」の直列組合せ
を含み、これらの反射器の各々はインダクタとコンデン
サの並列共振組合せを有する。さらに、三つの直列共振
インダクターコンデンサ組合せが採用されその各々が唯
一の対をなす直流電源の導体間に接続される。

直流電源をＤＯＤ　−ＳＴＤ　−１３９９（ＮＡＶＹ）
ＳＫＣＴ工０Ｎ３００　１９７８年８月１日規格に適合
させる装置を提供する能力が、本発明の主要な利点であ
る。

本発明の他の利点は、直流電源を商業／工業規格に適合
させる装置を提供することに資するその能力である。

本発明の他の利点は、直流電源によって交流′４力線に
発生される調波電流の大きさを減少させる装置を提供す
ることに資するその能力である。

本発明のさらに他の利点は、直流電源が交流電力線に生
じる力率を改善する装置を提供することに資するその能
力である。

本発明のこれら及び他の目的及び利点は、付図に示され
た本発明の好適実施例の次の詳細な説明を読むならば、
当業者にとって疑もなく明かになるはずである。

〔実施例〕

第１図に、直流電源によって発生される調波電流を交流
電力線から分離するための、本発明による軍用品板の回
路網１０の好適実施例が全体的に示されている。回路網
１０と共に、（三相）交流電力線１２及び（コンデンサ
入力形）交流電源１４が示されている。回路網１０は、
三つの端子（接続点）（２０，２０’及び２０”）ｔ−
使用しその各々を交流電力線１２のそれぞれの導体に接
続し、また三つの端子（接続点）（２２，２２’及び２
２“）を使用しその各々を直流電＃１４に接続している
のが、示されている。

回路網１０は、また、三つの類似部分（３０゜３０′及
び３０“）を使用し、その各々が端子（２０゜２０′及
び２０“）のそれぞれ一つと端子（２２゜２２′及び２
２“）のそれぞれ一つとの間に接続される。（ここに、
類似の部分／素子は、類似の番号が付けられている。）
これに加えて、回路網１０は、三つの類似部分（３２，
３２’及び３２“）を使用し、その各々がそれぞれ対を
なす端子２０、！＝２０’、２［ｒと２ａＮ、　及び２
０“ト２（Ｈ７）間１ｃｉ続される。

部分３０は、インダクタ（チョーク）４０を含み後者は
端子２０と接続点４２との間に接続される。これに加え
て、部分３０は、抵抗器４４とコンデンサ４６を含へこ
れらは端子２０と接続点４２との間に直列に接続される
。さらに、部分３０は、インダクタ５０とコンデンサ５
２を含み、（インダクタ５０とコンデンサ５２の）組合
せは接続点４２と接続点５４との間に並列（並列共振）
に接続される。最後に、部分３０は、インダクタ５８と
コンデンサ６０を含み、（インダクタ５８とコンデンサ
６０の）組合せは接続点５４と端子２２との間に並列（
並列共振）に接続される。

部分３２は、インダクタ１０とコンデンサ１２を含み、
（インダクタ１０とコンデンサ１２の）組合せは端子２
２と２２′との間に直列（直列共娠〕に接続される。

直流電源１４は、ブリッジ整流器８０とフィルタコンデ
ンサ８２を使用する。整流器８００Å力は、端子（２２
，２２’及び２２“）に接続され、また整流器の出力は
（この場合）直接に（１対の端子８４と８６との間の）
コンデンサ８２の両端間に接続されることによってこの
コンデンサの両端の（端子間に）直流（出力）電圧を発
生する。

（直流電源１４に対する）負荷は、端子８４と８６との
間に接続された抵抗器９０によって表される。ブリッジ
整流器８０は、三つの整流ダイオード（図には示されて
いない）を含み、その各々は端子８４に接続された陰極
と端子（２２，２２’及び２２＃）のそれぞれ一つに接
続された陽極を有する。さらに、ブリッジ整流器８０は
、三つのほかのダイオード（これも図に示されていない
）を含みその各々は端子８６に接続された陽極と端子（
２２，２２’及び２γ）のそれぞれ一つに接続された陰
極を有する。

部分（３２，３２’及び３２“）の各のインダクタ（７
０，７（ｒ又は１０“〕とコンデンサ（１２゜７７又は
Ｔ２＃）の組合せは、「共振器」（とここでは称せられ
るものを）形成する結果、（直流電源１４との関連にお
いて）（信じられるように〕電源に対する調波電流を発
生する。本発明の好適実施例においては、インダクタ（
７０，７０’又は１０“）のインダクタンス及びコンデ
ンサ（７２゜７２’又は１２“）の静電容量は、各イン
ダクターコンデンサ組合せが電力線周波数の第六調波周
波数に近い周波数において共振しかつ第五調波周波数及
び第七調波周波数の両方において電流を発生するように
ほぼ１に等しいＱ’を有するように、選ばれる。

部分３０のインダクターコンデンサ組合せ（４０と４３
．５０と５２）及び５８と６０）（並びに部分３０’と
３０“の類似の組合せ）は、「反射器」（とここでは称
せられるものを）形成する結果、電源１４に向けて調波
エネルでを反射して返す（と信じられる）。本発明の好
適実施例においては、インダクタ５８とコンデンサ６０
は第七調波周波数近くで共振し、インダクタ５０とコン
デンサ５２は第五調波周波数近くで共振し、またインダ
クタ４０とコンデンサ４６は第五調波周波数近くで共振
する。「反射器」のインダクターコンデンサ組合せの各
々は、０．５から３の範囲にあるＱを有する。（なかで
も、「反射器」の低いＱは、基本波電流の大きさを過度
に減衰するのを回避する。ン高次の調波電流の大きさを
減衰するために、抵抗器４４が最高周波数「共振器」内
のコンデンサ４６と直列にされて含まれることに注意す
ることが、肝要である。抵抗器４４の抵抗は、（部分（
３２，３２’及び３２“〕の各々）「共振器」の各々の
特性インピーダンスにほぼ等しい。最後に、周波数とＱ
の特定の組合せは、結果として電力線に調波ｉ！Ｅ流の
過剰な大きさを生じることが観測されているので、イン
ダクターコンデンサ組合せはいずれも他のインダクター
コンデンサ組合せの共振周波数の正確な倍数で共振する
ことはないことに注意することが、肝要である。

好適実砲例においては、次の素子値が採用される。すな
わち、インダクタ　４０　、、、、２．４１　ｍＨ。

抵抗器４４　、、、、１２−ｒＬ。

コンデンサ　４６　、−２３−２　ｍＦ　ｍインダクタ
　５０、−−−２．８４　ｍＨ。

コンデンサ　５２　−−−９７．４ｍＦ。

インダクタ　５８・・・・２・４３　ｍＨ。

コンデンサ　６０　０．．４３．９ｍＴＰ。

インダクタ　７０．、、、３．５５　ｍＨ。

コンデンサ　７２　−−−１０−９５ｍＦ　。

コンデンサ　８２　、−３０００ｍＦ。

抵　抗　器　９０　、、、、２，０００　Ｗの定負荷（
スイッチング電源及びその負荷によって辰わされるようなもの）次の性能特性は、Ｅｌｐｅｃｔｒｕｍ　Ｓｏｆｔｗａｒ
ｅ社のプログラムＭｉｃｒｏ−Ｃａｌ）　ｎを使用して
計算された。

５７　Ｈｚ　　　　　　　６０　Ｔｌｍ　　　　　　　
６３　Ｈｚ（次ａ）　　基本波に対する調波電流の大き
さ５　　、、、、、、１．７５チー、、、、、、、　０
．７郭、、、、、、、、　２．１０チア　・・・・・・
２・８５チ・・・・・・・・１・７８優・・・・・・・
・１・１０％１１　　・・・・・１・７１チ・・・・・
・・・１・４２優・・・・・・・・１・６６優１３　　
・・・・・１・６０％・・・・・・・・０・７９チ・・
・・・・・・０・６８チ１７　　・・・・・０・９６チ
・・・・・・・・０・８４％・・・・・・・・０・５７
優２３　　、、、、．０．４９チ　、、、、、、、、０
．８７優　６０６０１００．０．５８俤２５・・・・・
・０・１６優・・・・・・・・０・６珈・・・・・・・
・０・４９′ｓ全高−波ひずみ４．１２係　　　　　２．８２％　　　　　　３．１２
係度で表した位相角１４進み　　　　１３；ｉ！！れ　　　　１５進みここ
で第２図を参照すると、本発明の好適実施例の商業／工
業用品級の調波電流分離回路網１１０が、示されている
。回路網１１０と共に、（単相〕交流電力ｍｌ　１２）
及び他の（コンデンサ入力形）直流電源１１４が、示さ
れている。回路網１１０は、二つの端子（接続点）１２
０，１２０’を使用し、その各々を交流電力線１１２の
それぞれの導体に接続し、また二つの端子（接続点）１
２２゜１２２’を使用しその各々を直流電源１１４に接
続しているのが、示されている。

回路網１１０は、二つの「反射器」及び一つの「共振器
」を使用する。第１「反射器」は、インダクタ１４０を
含み、これは端子１２０と接続点１４２との間に接続さ
れる。これに加えて、第１「反射器」は、抵抗器１４４
及びコンデンサ１４６を含み後者は端子１２０と接続点
１４２との間において抵抗器１４４と直列に接続される
。第２「反射器」は、他のインダクタ１５０及び他のコ
ンデンサ１５２を含みこれらは接続点１４２と端子１２
２の間に並列に接続される。最後に、「共振器」もまた
、他のインダクタ１１０及び他のコンデンサ１１２を含
みこれらは端子１２２と１２２′との間に直列に接続さ
れる。

直流電源１１４は、プリツゾ整流器１８０及びフィルタ
コンデンサ１８２を使用する。整流器１８０の入力は端
子１２２，１２２’に接続され、かつこの整流器の出力
は（１対の端子１８４と１８６との間の）コンデンサ１
８２の両端間に直接に接続されることによってこのコン
デンサの両端の（端子間に）直＃ｒ、（出力）電圧を発
生する。

（直流電源１１４に対する）負荷は、端子１８４と１８
６との間に接続された抵抗器１９０によって表される。

本発明の好適実施例においては、「共振器」のインダク
タ１１０のインダクタンス及びコンデンサ１γ２の静電
容量は、これらが電力線周波数の第六調波周波数近くの
周波数で共振しかつ第五調波周波数及び第七調波周波数
の両方において電流を発生するようにほぼ１に等しいＱ
を有するように、選ばれる。これに加えて、（インダク
タ１１０及びコンデンサ１７２）ｒ共振器」は、その高
無負電圧特性が低周波数で共振することなく、充分な量
の第三調波ｉ　ｋ　ｋ発生する。インダクタ１５０及び
コンデンサ１５２を含む「反射器」は、第五調波周波数
近くで共振しかつほぼ１に等し＾ｑを有する。インダク
タ１４０及びコンデンサ１４６を含む他の「反射器」は
、第七調波近くで共振しかつほぼ３／４に等しいＱを有
する。抵抗器１４４の抵抗は、「共振器」の特性インピ
ーダンスにほぼ等しい。

本発明の好適実施例においては、次の素子値が採用され
る。すなわち、インダクタ　１４０−−−．３６ｍＨ。

抵抗器１４４　、、、、１１５Ω コンデンサ　１４６　　、、、４．８４　ｍＦ’。

インダクタ　１５０−、−６７．２ｍＨ。

コンデンサ　１５２　　、、、５．０８　ｍＦ。

インダクタ　１７０−−−−５３．５　ｍｕ。

コンデンサ　１７２　−−−４−２７　ｍＦ。

コンデンサ　１８２　、−６００ｍＥＩ’。

抵　抗　器　１９０　、、、、２００Ω定抵抗負荷で消
費′也力約１［］ＯＷ。

次の性能特性が計算された。

、７　　Ｎ　μＪ　ＩＸ　Ｇ　Ｐ　？＋　Ｆ　−−さら
に厳密な応用に対する、商業／工業用品級の調波電流分
離回路網２１０が、第３図に全体的に示されている。回
路網２１０は、二つの端子（接続点）２２０，２２０’
を便用しその各々が交流電力線のそれぞれの導体に接続
され、また二つの端子（接続点）２２２，２２７を使用
しその各各が直流電源に接続される。これに加えて、回
路網２１０は、端子２２０と２２２との間に直列接続さ
れた五つの「反射器」及び二つの「共振器」を使用する
。はじめの三つの「反射器」な、インダクタ２４０と抵
抗器２４４の並列接続を第１「反射器」内に、インダク
タ２５０とコンデンサ２５２０並列接続を第２「反射器
」内に、及びインダクタ２５８とコンデンサ２６０の並
列接続を第６「反射器」内に含む。第６「反射器」と第
４「反射器」との間に接続された第１　「共振器」は、
接続点２７４と端子２２２′との間に直列に接続された
インダクタ２１０及びコンデンサ２１２を含む。最終の
二つの「反射器」は、インダクタ３４０とコンデンサ３
４６の並列接続を第４「反射器」内に、及びインダクタ
３５０とコンデンサ３５２の並列接続を第５「反射器」
内に含む。最後に、最終の（第２）「共ＷＲ器」は、端
子２２２と２２２′との間に直列に接続されたインダク
タ３１０及びコンデンサ３１２を含む。

本発明の好適実施例においては、次の素子値が採用され
る。すなわち、インダクタ２４０、、−、３０．　ｍＨ。

抵抗器２４４．、、．１１５Ω。

インダクタ２５０　、、、、３０．５　ｍＨ。

コンデンサ２５２　−．９．２３　ｍＦ、　　＋＋周波
数、、、ｇｉｘｍ。

ｑ・・・１／２− インダクタ２５８　＋＋６６２１．８　ｍＨ。

コンデンサ２６０　−、．３．５９　ｍＦ、、、周波数
、、、ｉ七調ｍ。

ｑ・・・１／２゜インダクタ２７０、−、１０２　ｍＨ。

コンデンサ２７２　−−−７−６６　ＩＦ、　　＋＋周
波数、、、ＭＥ調波。

Ｑ　、、、　１　。

インダクタ３４０−、、１３．９　ｍＨ。

コンデンサ３４６　０．．５．１２　ｍＦ、　　＋＋＋
波数２０．第九調波。

ＧＬ、、、１／２゜インダクタ３５０　＋＋＋＋　１３−９　ｍＨ。

コンデンサ３５２　−１−４−１９ｍＦ、　　＋＋周波
数、、、　第十−ＮＩＡ波。

Ｑ　、、１／２゜インダクタ３７０−−−−５１　ｍＨ＊コンデンサ３７
２　０．−３−８４　ｍＦ、＋＋周周数数０１．第六調
彼Ｑ　　、、、　１　　。

直流電源コンデンサ静電容量６００　ｎｉＦ、及び２０
０Ω定抵抗負荷で消費電力約１ｏｏｗ。

次の性能特性が計算された。

３　・・・・・・７・８９俤・・・・・・・・１・０３
俤・・・・・・・・６・６０１５　・・・・・・１・１
２％・・・・・・・・０・４２％・・・・・・・・２・
７４チア　　、、、、、、０．４２％、、、、、、０．
０．２１優、、、、、、、、　０．３６％９　・・・・
・・１・５２％・・・・・・・・０・６２俤・・・・・
・・・１・９１チ１１　　・・・・・０・８９％・・・
・・・・・Ｕ・６７チ・・・・・・・・Ｕ・８９俤１３
　　、、、、、２．０７チ、、、、、、、、　Ｌ］、７
４％、、、、、、、、　１．１７％１５　　・・・・・
・３・６４チ・・・・・・・・１・７８俤・・・・・・
・・２．２６慢１７　　＋＋＋＋＋　１．３９チー、、
、、、、　２．０２％−−−−−−−−１，８８％１９
　　・・・・・１・５５％・・・・・・・・０・８２％
・・・・・・・・１．９７優２１　　・・・・・・０・
７９％・・・・・・・・０・６８チ・・・・・・・・１
．１５１２３　　・・・・・０・９６％・・・・・・・
・Ｕ・５６慢・・・・・・・・Ｕ、７５％２５　　・・
・・・０・６２％・・・・・・・・０・１９ｑｂ・・・
・・・・・０．９郊２７　　・・・・・・０・５５チ・
・・・・・・・０・４７チ・・・・・・・・２．００チ
２９　　・・・・・０・５０チ・・・・・・・・０・４
４チ・・・・・・・・１．５０俤３１　　・・・・・０
・６０チ・・・・・・・・０・６８チ・・・・・・・・
０．２ｄ全高調波ひずみ９．５５％　　　　　５．５７４　　　　　８．８７チ
負荷の両端間に現れる電圧の大きさ１５６　Ｖ　ＤＣＩ４７．５　Ｖ　ＤＣ１４７Ｖ　ＤＣ
（もちろん、採用されたこれらの素子はいずれも受動素
子であるから、これらは拡大又は縮少されてもよい。ま
ず、所望の電力定格と所与の電力定格の比をとる。つい
で、インダクタの各々のインダクタンスをこの比で除し
、コンデンサの各々の静電容量にこの比を乗じ、また、
抵抗器の各々の抵抗をこの比で除す。）他の実施例におｈては、（第１　「共握器」の）インダ
クタ２１０及びコンデンサ２１２は、インダクタ３４０
及び３５０の接続部における端子２２２′と接続点４０
０との間に直列に接続される。

先行の説明を読んだ後は、本発明についてのいくつかの
代替及び変更は、当業者にとって疑もなく明白であると
思考される。したがって、初めに掲げる特許請求は、本
発明の真の精神と範囲に適う全ての代替と変更を含むも
のと解釈されることを主張する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、軍事用調波電流分離回路網の本発明の好適実
施例の概略回路図、第２図は、商業／工業用調波電流分離回路網の本発明に
よる好適実施例の概略回路図、第３図は、さらに厳密な
商業／工業用調波電流分離回路網の本発明の好適実施例
の概略回路図、である。〔記号の説明〕１０：軍用品級（調波電流分離回路網）１２：交流電力
線１４　二　直６ｆｉ；　ＭＬ　ｍ２０．２０’、２（ｌｒ′二（交流電力線トノ接続）端
子２２．２２’、２２”：（直ｉｔ源との接続〕端子３
０．３０’、３０”：　（回路網内の）類似部分３２）
　３７．　３２“：（回路網内の）類似部分（共振器に
相当〕４０．５０，５８；４０’、５Ｇ’、５８’；４０“。５０“、５Ｂ“＝（それぞれ反射器を構成する）インダ
クタ４３．５２，６０；４ダ、　　５２’、　　６０’；　
４６“。５２″、６０“；（それぞれ反射器を構成する）コンデ
ンサ７０．７０’、７０Ｍ：（それぞれ共振器を構成する）
インダクタ７２．７２’、７２“＝（それぞれ共振器を構成する〕
コンデンサ８０：ブリッジ整流器９０：（電源に対する）負荷１１０二商業／工業品級（調波電流分離）回路網１１４
；直流電源１２０、　１２（ｒ：　（交流電力線との接続）端子１
２２．１２２’：（直流電源との接続）端子１４０．１
５０：（それぞれ反射器を構成する）インダクタ１４４．１５２：（それぞれ反射器を構成する）コンデ
ンサ１７０：（共振器を構成する）インダクタ１７２：（共
振器を構成する）コンデンサ１８０ニブリッジ整流回路１９０：電源に対する負荷２１０：商業／工業品域（調波電流分離）回路網２２０
．２２（ｒ二（交流電力線との接続）端子２２２．２２
２’：（直流電源との接続）端子２４０，２５０，２５
８，３４０，３５０：（それぞれ反射器を構成するイン
ダクタ）２５２．２６０，３４６，３５２：（それぞれ反射器を
構成する）コンデンサ２７０．３７１（それぞれ共振器を構成する）インダク
タ２γ２，３７２：（それぞれ共振器を構成する）コンデ
ンサ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定の電力線周波数を有する交流電力線と共に使
用されかつ前記電力線に直接に接続されるとき前記電力
線に前記電力線周波数の所定調波電流を発生する入力を
有する電源と共に使用され、前記電力線から前記調波電
流を分離するために前記入力と前記電力線との間に接続
される調波電流分離回路網であつて、（イ）第１端子と、（ロ）前記第１端子を前記電力線に接続するための第２
端子と、（ハ）第３端子と（ニ）前記第３端子を前記入力に接続するための第４端
子と、（ホ）第１結合装置と、（ヘ）第１反射器であつて前記第１端子と前記第３端子との間において前記第１結合装置と直列に接続されたインダクタと前記第１反射器の前記インダクタと並列に接続されたコンデンサとを含む前記第１反射器と、（ト）第１共振器であつてインダクタと前記第３端子と前記第４端子との間において前記第１共振器の前記インダクタと直列に接続された
コンデンサとを含む前記第１共振器と、（チ）前記第２端子を前記第４端子に接続する第２結合
装置と、を包含することを特徴とする調波電流分離回路網。
（２）特許請求の範囲第１項記載の回路網において、前
記第１結合装置は第３結合装置と、前記第１端子と前記
第２端子との間において前記第３結合装置と前記第１反
射器とに直列に接続された第２反射器とを含み、前記第
２反射器はインダクタと抵抗器を有することを特徴とす
る調波電流分離回路網。
（３）特許請求の範囲第１項記載の回路網において、前
記第２結合装置は前記第２端子を前記第４端子に直接に
接続することを特徴とする調波電流分離回路網。
（４）特許請求の範囲第１項記載の回路網において、前
記第１結合装置は第３結合装置と、前記第１端子と前記
第３端子との間において前記第３結合装置と前記第１反
射器とに直列に接続されたインダクタと前記第２反射器
の前記インダクタと並列に接続されたコンデンサを有す
る第２反射器とを含むことを特徴とする調波電流分離回
路網。
（５）特許請求の範囲第４項記載の回路網であつて、さ
らに前記第４端子と前記第１反射器と前記第３結合装置
との接続点との間において第２反射器のインダクタと前
記第２反射器の前記インダクタと直列に接続されたコン
デンサとを有する前記第２反射器とを含むことを特徴と
する調波電流分離回路網。
（６）特許請求の範囲第４項記載の回路網において、前
記第３結合装置は第４結合装置と、前記第１端子と前記
第３端子との間において前記第４結合装置、前記第２反
射器、及び前記第１反射器と直列に接続された第３反射
器のインダクタと前記第３反射器の前記インダクタと並
列に接続されたコンデンサを有する前記第３反射器とを
含むことを特徴とする調波電流分離回路網。
（７）特許請求の範囲第４項記載の回路網において、前
記第３結合装置は第４結合装置と、前記第１端子と前記
第３端子との間において前記第４結合装置、前記第２反
射器、及び前記第１反射器と直列に接続された第３反射
器とを有し、前記第３反射器はインダクタと抵抗器を有
することを特徴とする調波電流分離回路網。
（８）特許請求の範囲第１項記載の回路網であつて、さ
らに、（リ）前記第１端子と前記第２端子を前記電力線に接続
するための第４端子と、（ヌ）前記第３端子と前記第４端子を前記入力に接続す
るための第６端子と、（ル）第３結合装置と、（ヲ）第２反射器であつて前記第５端子と前記第６端子との間において前記第３結合装置と直列に接続されたインダクタと前記第２反射器の前記インダクタと並列に接続されたコンデンサとを含む前記第２反射器と、（ワ）第２共振器であつてインダクタと、前記第４端子と前記第６端子との間において前記２共振器の前記インダクタと直列に接続されたコ
ンデンサとを含む前記第２共振器と、（カ）第３共振器であつてインダクタと前記第６端子と前記第３端子との間において前記第３共振器の前記インダクタと直列に接続された
コンデンサとを含む前記第３共振器と、を包含し、前記回路網において前記第２結合装置は、第４結合装置と、第３反射器であつて前記第２端子と前記第４端子との間において前記第４結合装置と直列に接続されたインダクタと前記第３反射器の前記インダクタと並列に接続されたコンデンサとを有する前記第３反射器とを含むことを特徴とする調波電流分離回路網。
（９）特許請求の範囲第８項記載の回路網において、前
記第１結合装置はインダクタとコンデンサを有する第４
反射器と、前記第１端子と前記第３端子との間において
前記第１反射器と前記第４反射器とに直列に接続された
第五反射器のインダクタと前記第五反射器の前記インダ
クタと並列に接続されたコンデンサとを有する前記第５
反射器とを含み、前記第３結合装置はインダクタとコン
デンサとを有する第６反射器と、前記第５端子と前記第
６端子との間において前記第２反射器と前記第６反射器
と直列に接続された第７反射器のインダクタと前記第７
反射器の前記インダクタと並列に接続されたコンデンサ
とを含み、前記第４結合装置はインダクタとコンデンサ
を有する第８反射器と、前記第２端子と前記第４端子と
の間において前記第３反射器と前記第８反射器とに直列
に接続された第９反射器のインダクタと前記第９反射器
の前記インダクタと並列に接続されたコンデンサとを有
する前記第９反射器とを含むことを特徴とする調波電流
分離回路網。
（１０）特許請求の範囲第９項記載の回路網において、
前記第１共振器、前記第２共振器及び前記第３共振器は
前記電力線周波数の第五調波周波数よりも高くかつ第七
調波周波数よりも低い周波数で共振することを特徴とす
る調波電流分離回路網。
（１１）特許請求の範囲第１０項記載の回路網において
、前記共振器の各々と前記反射器の各々は０．５より大
きくかつ３．０より小さいＱを有することを特徴とする
調波電流分離回路網。
（１２）特許請求の範囲第１項記載の回路網において、
前記第１共振器は前記電力線周波数の第五調波周波数よ
りも高くかつ第七調波周波数よりも低い周波数で共振す
ることを特徴とする調波電流分離回路網。
（１３）特許請求の範囲第１項記載の回路網において、
前記第１共振器の各々と前記第１反射器の各々は０．５
より大きく３．０より小さいＱを有することを特徴とす
る調波電流分離回路網。