JP2001268913A - 三相整流装置 - Google Patents
三相整流装置Info
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- Power Engineering (AREA)
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- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高調波電流を規格値以下に抑制し、しかも入
力力率の低下、直流電圧の低下を防止する。 【解決手段】 コンデンサインプット型の三相整流回路
において、三相交流電源１とダイオード整流回路４との
間に、交流リアクトル２ｕ、２ｖ、２ｗとΔ結線もしく
はＹ結線されたコンデンサ８ｕ、８ｖ、８ｗとからなる
低周波フィルタを設けた。
力力率の低下、直流電圧の低下を防止する。 【解決手段】 コンデンサインプット型の三相整流回路
において、三相交流電源１とダイオード整流回路４との
間に、交流リアクトル２ｕ、２ｖ、２ｗとΔ結線もしく
はＹ結線されたコンデンサ８ｕ、８ｖ、８ｗとからなる
低周波フィルタを設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は三相整流装置の改
良に関する。
良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、コンデンサインプット型の三
相整流回路においては、図１９に示すように、交流リア
クトルや直流リアクトルを接続して高調波電流の低減を
図ることが提案されている。具体的には、三相交流電源
に対してコモンモードフィルタ、交流リアクトル、ダイ
オード整流回路をこの順に接続し、ダイオード整流回路
の出力端子間に平滑コンデンサを接続するとともに、平
滑コンデンサと並列にインバータを接続している。な
お、インバータの出力をモータに供給している。
相整流回路においては、図１９に示すように、交流リア
クトルや直流リアクトルを接続して高調波電流の低減を
図ることが提案されている。具体的には、三相交流電源
に対してコモンモードフィルタ、交流リアクトル、ダイ
オード整流回路をこの順に接続し、ダイオード整流回路
の出力端子間に平滑コンデンサを接続するとともに、平
滑コンデンサと並列にインバータを接続している。な
お、インバータの出力をモータに供給している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図１９に示す構成の三
相整流回路を採用した場合には、高調波規格（入力電流
が相当たり１６Ａ以下の機器に適用される規格）をクリ
アするために、かなり大きなインダクタンス値のリアク
トルが必要となり、このリアクトルのインダクタンス成
分により、入力電流の位相が電源電圧に対して大きく遅
れてくるため、入力力率の低下（入力電流の増加）、直
流電圧の低下を引き起こすことになるという不都合があ
る。
相整流回路を採用した場合には、高調波規格（入力電流
が相当たり１６Ａ以下の機器に適用される規格）をクリ
アするために、かなり大きなインダクタンス値のリアク
トルが必要となり、このリアクトルのインダクタンス成
分により、入力電流の位相が電源電圧に対して大きく遅
れてくるため、入力力率の低下（入力電流の増加）、直
流電圧の低下を引き起こすことになるという不都合があ
る。
【０００４】
【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、高調波電流を規格値以下に抑制し、しか
も入力力率の低下、直流電圧の低下を防止することがで
きる三相整流装置を提供することを目的としている。
たものであり、高調波電流を規格値以下に抑制し、しか
も入力力率の低下、直流電圧の低下を防止することがで
きる三相整流装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の三相整流装置
は、三相交流電源とダイオード整流回路との間に、交流
リアクトルとΔ結線もしくはＹ結線されたコンデンサと
からなる低周波フィルタを接続したものである。
は、三相交流電源とダイオード整流回路との間に、交流
リアクトルとΔ結線もしくはＹ結線されたコンデンサと
からなる低周波フィルタを接続したものである。
【０００６】請求項２の三相整流装置は、前記交流リア
クトルの％インピーダンスを１２％以上、かつ３６％以
下に設定したものである。
クトルの％インピーダンスを１２％以上、かつ３６％以
下に設定したものである。
【０００７】請求項３の三相整流装置は、前記交流リア
クトルのインダクタンス値を（Ｖ／４００）2×１０ｍ
Ｈ（ただし、Ｖは三相交流電源電圧）以上、かつ（Ｖ／
４００）2×３０ｍＨ以下に設定したものである。
クトルのインダクタンス値を（Ｖ／４００）2×１０ｍ
Ｈ（ただし、Ｖは三相交流電源電圧）以上、かつ（Ｖ／
４００）2×３０ｍＨ以下に設定したものである。
【０００８】請求項４の三相整流装置は、前記コンデン
サの容量を、軽負荷時でも交流リアクトルとコンデンサ
との共振期間が１周期以下となる容量に設定したもので
ある。
サの容量を、軽負荷時でも交流リアクトルとコンデンサ
との共振期間が１周期以下となる容量に設定したもので
ある。
【０００９】請求項５の三相整流装置は、前記コンデン
サとして、高周波ノイズ除去用のコモンモードフィルタ
に含まれるコンデンサを採用するものである。
サとして、高周波ノイズ除去用のコモンモードフィルタ
に含まれるコンデンサを採用するものである。
【００１０】請求項６の三相整流装置は、前記コンデン
サとして、高周波ノイズ除去用のコモンモードフィルタ
に含まれるコンデンサを含むものを採用するものであ
る。
サとして、高周波ノイズ除去用のコモンモードフィルタ
に含まれるコンデンサを含むものを採用するものであ
る。
【００１１】
【作用】請求項１の三相整流装置であれば、三相交流電
源とダイオード整流回路との間に、交流リアクトルとΔ
結線もしくはＹ結線されたコンデンサとからなる低周波
フィルタを接続しているので、低周波フィルタに共振電
流を流して入力電流の位相を進めることができ、この結
果、入力力率の低下、直流電圧の低下を防止することが
できる。もちろん、交流リアクトルによって高調波電流
を規格値以下に低減することができる。
源とダイオード整流回路との間に、交流リアクトルとΔ
結線もしくはＹ結線されたコンデンサとからなる低周波
フィルタを接続しているので、低周波フィルタに共振電
流を流して入力電流の位相を進めることができ、この結
果、入力力率の低下、直流電圧の低下を防止することが
できる。もちろん、交流リアクトルによって高調波電流
を規格値以下に低減することができる。
【００１２】請求項２の三相整流装置であれば、前記交
流リアクトルの％インピーダンスを１２％以上、かつ３
６％以下に設定しているので、請求項１の作用に加え、
高入力力率を維持することができる。
流リアクトルの％インピーダンスを１２％以上、かつ３
６％以下に設定しているので、請求項１の作用に加え、
高入力力率を維持することができる。
【００１３】請求項３の三相整流装置であれば、前記交
流リアクトルのインダクタンス値を（Ｖ／４００）2×
１０ｍＨ（ただし、Ｖは三相交流電源電圧）以上、かつ
（Ｖ／４００）2×３０ｍＨ以下に設定しているので、
請求項１の作用に加え、高入力力率を維持することがで
きる。
流リアクトルのインダクタンス値を（Ｖ／４００）2×
１０ｍＨ（ただし、Ｖは三相交流電源電圧）以上、かつ
（Ｖ／４００）2×３０ｍＨ以下に設定しているので、
請求項１の作用に加え、高入力力率を維持することがで
きる。
【００１４】請求項４の三相整流装置であれば、前記コ
ンデンサの容量を、軽負荷時でも交流リアクトルとコン
デンサとの共振期間が１周期以下となる容量に設定して
いるので、請求項１から請求項３の何れかの作用に加
え、負荷変動に拘わらず、高調波電流を規格値以下にす
ることができる。
ンデンサの容量を、軽負荷時でも交流リアクトルとコン
デンサとの共振期間が１周期以下となる容量に設定して
いるので、請求項１から請求項３の何れかの作用に加
え、負荷変動に拘わらず、高調波電流を規格値以下にす
ることができる。
【００１５】請求項５の三相整流装置であれば、前記コ
ンデンサとして、高周波ノイズ除去用のコモンモードフ
ィルタに含まれるコンデンサを採用するのであるから、
請求項１から請求項４の何れかの作用に加え、コンデン
サを特別に設ける必要がなく、コストアップを防止する
ことができる。
ンデンサとして、高周波ノイズ除去用のコモンモードフ
ィルタに含まれるコンデンサを採用するのであるから、
請求項１から請求項４の何れかの作用に加え、コンデン
サを特別に設ける必要がなく、コストアップを防止する
ことができる。
【００１６】請求項６の三相整流装置であれば、前記コ
ンデンサとして、高周波ノイズ除去用のコモンモードフ
ィルタに含まれるコンデンサを含むものを採用するので
あるから、請求項１から請求項４の何れかの作用に加
え、コンデンサを設けることに伴うコストアップを抑制
することができる。
ンデンサとして、高周波ノイズ除去用のコモンモードフ
ィルタに含まれるコンデンサを含むものを採用するので
あるから、請求項１から請求項４の何れかの作用に加
え、コンデンサを設けることに伴うコストアップを抑制
することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明の三相整流装置の実施の態様を詳細に説明する。
発明の三相整流装置の実施の態様を詳細に説明する。
【００１８】図１はこの発明の三相整流装置の一実施態
様を示す電気回路図である。
様を示す電気回路図である。
【００１９】この三相整流装置は、三相交流電源１の各
相１ｕ、１ｖ、１ｗの端子に交流リアクトル２ｕ、２
ｖ、２ｗの一方の端子を接続し、交流リアクトル２ｕ、
２ｖ、２ｗの他方の端子をダイオード整流回路４の入力
端子に接続し、ダイオード整流回路４の出力端子間に平
滑コンデンサ５およびインバータ６を互いに並列に接続
している。そして、交流リアクトル２ｕ、２ｖ、２ｗの
他方の端子とダイオード整流回路４の入力端子との間に
おける線間にコンデンサ（フィルタコンデンサ）８ｕ、
８ｖ、８ｗを接続している。なお、インバータ６からの
出力をモータ７に供給している。また、前記フィルタコ
ンデンサ８ｕ、８ｖ、８ｗはＹ結線されていてもよい。
相１ｕ、１ｖ、１ｗの端子に交流リアクトル２ｕ、２
ｖ、２ｗの一方の端子を接続し、交流リアクトル２ｕ、
２ｖ、２ｗの他方の端子をダイオード整流回路４の入力
端子に接続し、ダイオード整流回路４の出力端子間に平
滑コンデンサ５およびインバータ６を互いに並列に接続
している。そして、交流リアクトル２ｕ、２ｖ、２ｗの
他方の端子とダイオード整流回路４の入力端子との間に
おける線間にコンデンサ（フィルタコンデンサ）８ｕ、
８ｖ、８ｗを接続している。なお、インバータ６からの
出力をモータ７に供給している。また、前記フィルタコ
ンデンサ８ｕ、８ｖ、８ｗはＹ結線されていてもよい。
【００２０】そして、三相整流回路の定格電力に拘わら
ず、三相交流リアクトルの％インピーダンスを１２％以
上、かつ３６％以下に設定している。また、三相整流回
路の定格電力が６ｋＷ程度であり、しかも三相交流電源
１の電源電圧をＶとした場合においては、交流リアクト
ルのインダクタンス値を（Ｖ／４００）2×１０ｍＨ以
上、かつ（Ｖ／４００）2×３０ｍＨ以下に設定してい
る。ここで、％インピーダンス％Ｌ［％］は、％Ｌ＝２
π・ｆ・Ｌ・Ｐ／Ｖ（ただし、ｆは電源周波数、Ｌは交
流リアクトルのインダクタンス値、Ｖは電源電圧、Ｐは
入力電力である）で求められるのであるから、この式を
用いて上記のインダクタンス値を％インピーダンスに換
算することができる。
ず、三相交流リアクトルの％インピーダンスを１２％以
上、かつ３６％以下に設定している。また、三相整流回
路の定格電力が６ｋＷ程度であり、しかも三相交流電源
１の電源電圧をＶとした場合においては、交流リアクト
ルのインダクタンス値を（Ｖ／４００）2×１０ｍＨ以
上、かつ（Ｖ／４００）2×３０ｍＨ以下に設定してい
る。ここで、％インピーダンス％Ｌ［％］は、％Ｌ＝２
π・ｆ・Ｌ・Ｐ／Ｖ（ただし、ｆは電源周波数、Ｌは交
流リアクトルのインダクタンス値、Ｖは電源電圧、Ｐは
入力電力である）で求められるのであるから、この式を
用いて上記のインダクタンス値を％インピーダンスに換
算することができる。
【００２１】上記の構成の三相整流装置の作用は次のと
おりである。
おりである。
【００２２】コンデンサインプット型の三相整流回路に
おいて、三相交流電源１とダイオード整流回路４との間
に、交流リアクトルとΔ結線またはＹ結線されたフィル
タコンデンサとからなる低周波フィルタを接続している
ので、この低周波フィルタに流れる図２中（Ｃ）の共振
電流によって入力電流の位相を進めることができる｛図
２中（Ｂ）および従来の三相整流装置の入力電流の位相
を示す図３中（Ｂ）を参照｝。そして、図４中に（Ａ）
で示すように、従来の三相整流装置の入力力率｛図４中
（Ｂ）参照｝と比較して入力力率を高めることができ
る。また、図５中に（Ａ）で示すように、従来の三相整
流装置の直流電圧｛図５中（Ｂ）参照｝と比較して直流
電圧を高めることができる。換言すれば、入力力率の低
下、直流電圧の低下を防止することができる。
おいて、三相交流電源１とダイオード整流回路４との間
に、交流リアクトルとΔ結線またはＹ結線されたフィル
タコンデンサとからなる低周波フィルタを接続している
ので、この低周波フィルタに流れる図２中（Ｃ）の共振
電流によって入力電流の位相を進めることができる｛図
２中（Ｂ）および従来の三相整流装置の入力電流の位相
を示す図３中（Ｂ）を参照｝。そして、図４中に（Ａ）
で示すように、従来の三相整流装置の入力力率｛図４中
（Ｂ）参照｝と比較して入力力率を高めることができ
る。また、図５中に（Ａ）で示すように、従来の三相整
流装置の直流電圧｛図５中（Ｂ）参照｝と比較して直流
電圧を高めることができる。換言すれば、入力力率の低
下、直流電圧の低下を防止することができる。
【００２３】また、ＩＥＣ規格では、三相交流電源の電
源電圧が４００Ｖ級の場合、入力電流が相当たり１６Ａ
以下の機器に対して、高調波電流の限度値（クラスＡ）
が定められている。この規格を満足するためには、図６
から分かるように、交流リアクトルのインダクタンス値
を２３ｍＨ以上にする必要がある。ＩＥＣ規格では、プ
ロフェッショナル機器に対して、クラスＡを緩和した規
格（クラスＥ）を検討中であり、この規格を満足するた
めには交流リアクトルのインダクタンス値を１０ｍＨ以
上にする必要がある。なお、図６中（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）
は、定格電力時においてフィルタコンデンサの容量をそ
れぞれ１μＦ、３μＦ、１０μＦに設定した場合におけ
る５次高調波電流−インダクタンス値特性を示してい
る。
源電圧が４００Ｖ級の場合、入力電流が相当たり１６Ａ
以下の機器に対して、高調波電流の限度値（クラスＡ）
が定められている。この規格を満足するためには、図６
から分かるように、交流リアクトルのインダクタンス値
を２３ｍＨ以上にする必要がある。ＩＥＣ規格では、プ
ロフェッショナル機器に対して、クラスＡを緩和した規
格（クラスＥ）を検討中であり、この規格を満足するた
めには交流リアクトルのインダクタンス値を１０ｍＨ以
上にする必要がある。なお、図６中（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）
は、定格電力時においてフィルタコンデンサの容量をそ
れぞれ１μＦ、３μＦ、１０μＦに設定した場合におけ
る５次高調波電流−インダクタンス値特性を示してい
る。
【００２４】さらに、定格電力時においてフィルタコン
デンサの容量をそれぞれ１μＦ｛図７中（Ａ）参照｝、
３μＦ｛図７中（Ｂ）参照｝、１０μＦ｛図７中（Ｃ）
参照｝に設定した場合における入力力率−インダクタン
ス値特性を示す図７から分かるように、交流リアクトル
のインダクタンス値を３０ｍＨ以下に設定することによ
り、フィルタコンデンサの容量に拘わらず、８０％以上
の高入力力率を保つことができる。
デンサの容量をそれぞれ１μＦ｛図７中（Ａ）参照｝、
３μＦ｛図７中（Ｂ）参照｝、１０μＦ｛図７中（Ｃ）
参照｝に設定した場合における入力力率−インダクタン
ス値特性を示す図７から分かるように、交流リアクトル
のインダクタンス値を３０ｍＨ以下に設定することによ
り、フィルタコンデンサの容量に拘わらず、８０％以上
の高入力力率を保つことができる。
【００２５】図８は三相交流電源の電源電圧が４００Ｖ
級の場合と２００Ｖ級の場合とにおける入力力率−入力
電力特性を示す図、図９は三相交流電源の電源電圧が４
００Ｖ級の場合と２００Ｖ級の場合とにおける基本波に
対する５次高調波電流発生率−入力電力特性を示す図、
図１０は三相交流電源の電源電圧が４００Ｖ級の場合と
２００Ｖ級の場合とにおける基本波に対する各次高調波
電流発生率を示す図である。なお、図８、図９におい
て、黒丸が４００Ｖ級の場合を、黒四角が２００Ｖ級の
場合を、それぞれ示している。図１０において、黒棒が
４００Ｖ級の場合を、白棒が２００Ｖ級の場合を、それ
ぞれ示している。
級の場合と２００Ｖ級の場合とにおける入力力率−入力
電力特性を示す図、図９は三相交流電源の電源電圧が４
００Ｖ級の場合と２００Ｖ級の場合とにおける基本波に
対する５次高調波電流発生率−入力電力特性を示す図、
図１０は三相交流電源の電源電圧が４００Ｖ級の場合と
２００Ｖ級の場合とにおける基本波に対する各次高調波
電流発生率を示す図である。なお、図８、図９におい
て、黒丸が４００Ｖ級の場合を、黒四角が２００Ｖ級の
場合を、それぞれ示している。図１０において、黒棒が
４００Ｖ級の場合を、白棒が２００Ｖ級の場合を、それ
ぞれ示している。
【００２６】図１１は入力電流躯が６ｋＷの場合と、１
２ｋＷの場合とにおける基本波に対する高調波電流発生
率を示す図である。なお、白棒が６ｋＷに対応し、黒棒
が１２ｋＷに対応している。そして、三相整流装置の定
格電力が１２ｋＷの場合には、交流リアクトルが定格電
力が６ｋＷの場合と同容量となるように、インダクタン
ス値を１／２（フィルタコンデンサは２倍）に設定して
いる。
２ｋＷの場合とにおける基本波に対する高調波電流発生
率を示す図である。なお、白棒が６ｋＷに対応し、黒棒
が１２ｋＷに対応している。そして、三相整流装置の定
格電力が１２ｋＷの場合には、交流リアクトルが定格電
力が６ｋＷの場合と同容量となるように、インダクタン
ス値を１／２（フィルタコンデンサは２倍）に設定して
いる。
【００２７】このようにすることにより、基本波に対す
る高調波電流発生率を等しくできることが分かる。
る高調波電流発生率を等しくできることが分かる。
【００２８】三相交流電源の電源電圧を２００Ｖ級にし
た場合には、交流リアクトルが４００Ｖ級の場合と同容
量となるようにインダクタンス値を１／４（フィルタコ
ンデンサの容量は４倍）にすることによって、図８から
図１０に示すように、入力力率、基本波に対する高調波
発生率を等しくすることができる。
た場合には、交流リアクトルが４００Ｖ級の場合と同容
量となるようにインダクタンス値を１／４（フィルタコ
ンデンサの容量は４倍）にすることによって、図８から
図１０に示すように、入力力率、基本波に対する高調波
発生率を等しくすることができる。
【００２９】また、三相交流電源の電源電圧が４００Ｖ
級であり、かつ交流リアクトルのインダクタンス値が２
５ｍＨである場合には、フィルタコンデンサの容量を２
μＦ以下に設定すると、軽負荷時にＬＣ共振期間が１周
期以上になり、高調波電流が増加して高調波電流規格値
をオーバーしてしまう（図１２から図１６を参照）。な
お、図１２はフィルタコンデンサの容量を１μＦに設定
した場合における電源電圧波形｛図１２中（Ａ）参
照｝、入力電流波形｛図１２中（Ｂ）参照｝、フィルタ
コンデンサ電流波形｛図１２中（Ｃ）参照｝を示し、図
１３はフィルタコンデンサの容量を３μＦに設定した場
合における電源電圧波形｛図１３中（Ａ）参照｝、入力
電流波形｛図１３中（Ｂ）参照｝、フィルタコンデンサ
電流波形｛図１３中（Ｃ）参照｝を示し、図１４はフィ
ルタコンデンサの容量を１μＦに設定した場合における
軽負荷時（図１４中、黒棒参照）、定格負荷時（図１４
中、白棒参照）の高調波電流と高調波電流規格値（図１
４中実線参照）との関係を示し、図１５はフィルタコン
デンサの容量を３μＦに設定した場合における軽負荷時
（図１５中、黒棒参照）、定格負荷時（図１５中、白棒
参照）の高調波電流と高調波電流規格値（図１５中実線
参照）との関係を示し、図１６は共振周波数を０．４ｋ
Ｈｚ｛図１６中（Ａ）参照｝、０．６ｋＨｚ｛図１６中
（Ｂ）参照｝、０．８ｋＨｚ｛図１６中（Ｃ）参照｝、
１．０ｋＨｚ｛図１６中（Ｄ）参照｝とするフィルタコ
ンデンサの容量と交流リアクトルのインダクタンス値と
の関係、および共振期間が１周期となるフィルタコンデ
ンサの容量と交流リアクトルのインダクタンス値との関
係｛図１６中（Ｅ）参照｝を示している。
級であり、かつ交流リアクトルのインダクタンス値が２
５ｍＨである場合には、フィルタコンデンサの容量を２
μＦ以下に設定すると、軽負荷時にＬＣ共振期間が１周
期以上になり、高調波電流が増加して高調波電流規格値
をオーバーしてしまう（図１２から図１６を参照）。な
お、図１２はフィルタコンデンサの容量を１μＦに設定
した場合における電源電圧波形｛図１２中（Ａ）参
照｝、入力電流波形｛図１２中（Ｂ）参照｝、フィルタ
コンデンサ電流波形｛図１２中（Ｃ）参照｝を示し、図
１３はフィルタコンデンサの容量を３μＦに設定した場
合における電源電圧波形｛図１３中（Ａ）参照｝、入力
電流波形｛図１３中（Ｂ）参照｝、フィルタコンデンサ
電流波形｛図１３中（Ｃ）参照｝を示し、図１４はフィ
ルタコンデンサの容量を１μＦに設定した場合における
軽負荷時（図１４中、黒棒参照）、定格負荷時（図１４
中、白棒参照）の高調波電流と高調波電流規格値（図１
４中実線参照）との関係を示し、図１５はフィルタコン
デンサの容量を３μＦに設定した場合における軽負荷時
（図１５中、黒棒参照）、定格負荷時（図１５中、白棒
参照）の高調波電流と高調波電流規格値（図１５中実線
参照）との関係を示し、図１６は共振周波数を０．４ｋ
Ｈｚ｛図１６中（Ａ）参照｝、０．６ｋＨｚ｛図１６中
（Ｂ）参照｝、０．８ｋＨｚ｛図１６中（Ｃ）参照｝、
１．０ｋＨｚ｛図１６中（Ｄ）参照｝とするフィルタコ
ンデンサの容量と交流リアクトルのインダクタンス値と
の関係、および共振期間が１周期となるフィルタコンデ
ンサの容量と交流リアクトルのインダクタンス値との関
係｛図１６中（Ｅ）参照｝を示している。
【００３０】したがって、図１６中（Ｅ）よりも上側の
領域に対応させてフィルタコンデンサの容量と交流リア
クトルのインダクタンス値とを設定することにより、軽
負荷時であっても、高調波電流値を高調波電流規格値以
下にすることができる。
領域に対応させてフィルタコンデンサの容量と交流リア
クトルのインダクタンス値とを設定することにより、軽
負荷時であっても、高調波電流値を高調波電流規格値以
下にすることができる。
【００３１】図１７はこの発明の三相整流装置の他の実
施態様を示す電気回路図である。
施態様を示す電気回路図である。
【００３２】この三相整流装置は、三相交流電源１の各
相１ｕ、１ｖ、１ｗの端子に交流リアクトル２ｕ、２
ｖ、２ｗの一方の端子を接続し、交流リアクトル２ｕ、
２ｖ、２ｗの他方の端子および三相交流電源の中性点１
ｎをコモンモードフィルタ３の入力端子に接続してい
る。そして、コモンモードフィルタ３の出力端子をダイ
オード整流回路４の入力端子に接続し、ダイオード整流
回路４の出力端子間に平滑コンデンサ５およびインバー
タ６を互いに並列に接続している。なお、インバータ６
からの出力をモータ７に供給している。
相１ｕ、１ｖ、１ｗの端子に交流リアクトル２ｕ、２
ｖ、２ｗの一方の端子を接続し、交流リアクトル２ｕ、
２ｖ、２ｗの他方の端子および三相交流電源の中性点１
ｎをコモンモードフィルタ３の入力端子に接続してい
る。そして、コモンモードフィルタ３の出力端子をダイ
オード整流回路４の入力端子に接続し、ダイオード整流
回路４の出力端子間に平滑コンデンサ５およびインバー
タ６を互いに並列に接続している。なお、インバータ６
からの出力をモータ７に供給している。
【００３３】そして、三相整流回路の定格電力に拘わら
ず、三相交流リアクトルの％インピーダンスを１２％以
上、かつ３６％以下に設定している。また、三相整流回
路の定格電力が６ｋＷ程度であり、しかも三相交流電源
１の電源電圧をＶとした場合において、交流リアクトル
のインダクタンス値を（Ｖ／４００）2×１０ｍＨ以
上、かつ（Ｖ／４００）2×３０ｍＨ以下に設定してい
る。
ず、三相交流リアクトルの％インピーダンスを１２％以
上、かつ３６％以下に設定している。また、三相整流回
路の定格電力が６ｋＷ程度であり、しかも三相交流電源
１の電源電圧をＶとした場合において、交流リアクトル
のインダクタンス値を（Ｖ／４００）2×１０ｍＨ以
上、かつ（Ｖ／４００）2×３０ｍＨ以下に設定してい
る。
【００３４】図１８はコモンモードフィルタの一例を示
す電気回路図である。
す電気回路図である。
【００３５】このコモンモードフィルタ３は、各入力端
子に対してそれぞれ１対の高周波ノイズ除去用リアクト
ル３１ｕ、３１ｖ、３１ｗ、３１ｎ、３２ｕ、３２ｖ、
３２ｗ、３２ｎを互いに直列接続している。そして、入
力端子と入力端子側の高周波ノイズ除去用リアクトル３
１ｕ、３１ｖ、３１ｗ、３１ｎとの間における線間に第
１コンデンサ３３ｕ、３３ｖ、３３ｗ、３３ｎを接続
し、両高周波ノイズ除去用リアクトル３１ｕ、３１ｖ、
３１ｗ、３１ｎ、３２ｕ、３２ｖ、３２ｗ、３２ｎの間
における各線とグランドとの間に第２コンデンサ３４
ｕ、３４ｖ、３４ｗ、３４ｎを接続し、出力端子側の高
周波ノイズ除去用リアクトル３２ｕ、３２ｖ、３２ｗ、
３２ｎと出力端子との間における線間に第３コンデンサ
３５ｕ、３５ｖ、３５ｗ、３５ｎを接続している。ただ
し、交流リアクトル２ｕ、２ｖ、２ｗと接続された入力
端子に対応する出力端子のみがダイオード整流回路４と
接続されている。
子に対してそれぞれ１対の高周波ノイズ除去用リアクト
ル３１ｕ、３１ｖ、３１ｗ、３１ｎ、３２ｕ、３２ｖ、
３２ｗ、３２ｎを互いに直列接続している。そして、入
力端子と入力端子側の高周波ノイズ除去用リアクトル３
１ｕ、３１ｖ、３１ｗ、３１ｎとの間における線間に第
１コンデンサ３３ｕ、３３ｖ、３３ｗ、３３ｎを接続
し、両高周波ノイズ除去用リアクトル３１ｕ、３１ｖ、
３１ｗ、３１ｎ、３２ｕ、３２ｖ、３２ｗ、３２ｎの間
における各線とグランドとの間に第２コンデンサ３４
ｕ、３４ｖ、３４ｗ、３４ｎを接続し、出力端子側の高
周波ノイズ除去用リアクトル３２ｕ、３２ｖ、３２ｗ、
３２ｎと出力端子との間における線間に第３コンデンサ
３５ｕ、３５ｖ、３５ｗ、３５ｎを接続している。ただ
し、交流リアクトル２ｕ、２ｖ、２ｗと接続された入力
端子に対応する出力端子のみがダイオード整流回路４と
接続されている。
【００３６】そして、第１コンデンサ３３ｕ、３３ｖ、
３３ｗ、３３ｎ、第２コンデンサ３４ｕ、３４ｖ、３４
ｗ、３４ｎ、第３コンデンサ３５ｕ、３５ｖ、３５ｗ、
３５ｎの容量をそれぞれＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ
５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２
で表せば、Ｃ１＝Ｃ２＝Ｃ３＝Ｃ４＝Ｃ９＝Ｃ１０＝Ｃ
１１＝Ｃ１２＝Ｃｘ、Ｃ５＝Ｃ６＝Ｃ７＝Ｃ８＝Ｃｙ、
Ｃｕｖ＝Ｃ１・Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２）＋Ｃ９・Ｃ１０／
（Ｃ９＋Ｃ１０）＝Ｃｘとなるように各容量が設定され
ている。
３３ｗ、３３ｎ、第２コンデンサ３４ｕ、３４ｖ、３４
ｗ、３４ｎ、第３コンデンサ３５ｕ、３５ｖ、３５ｗ、
３５ｎの容量をそれぞれＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ
５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２
で表せば、Ｃ１＝Ｃ２＝Ｃ３＝Ｃ４＝Ｃ９＝Ｃ１０＝Ｃ
１１＝Ｃ１２＝Ｃｘ、Ｃ５＝Ｃ６＝Ｃ７＝Ｃ８＝Ｃｙ、
Ｃｕｖ＝Ｃ１・Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２）＋Ｃ９・Ｃ１０／
（Ｃ９＋Ｃ１０）＝Ｃｘとなるように各容量が設定され
ている。
【００３７】上記の構成の三相整流装置を採用した場合
には、コモンモードフィルタ３に含まれるコンデンサに
より前記フィルタコンデンサと同様の作用を行わせるこ
とができ、図１の実施態様と同様に、高調波電流の高調
波電流規格値以下への抑制、入力力率の低下、直流電圧
の低下の防止を達成することができる。
には、コモンモードフィルタ３に含まれるコンデンサに
より前記フィルタコンデンサと同様の作用を行わせるこ
とができ、図１の実施態様と同様に、高調波電流の高調
波電流規格値以下への抑制、入力力率の低下、直流電圧
の低下の防止を達成することができる。
【００３８】また、この実施態様においては、三相整流
装置に通常用いられているコモンモードフィルタを採用
するだけでよく、特別に低周波フィルタ用のコンデンサ
を設ける必要がないので、構成の簡素化およびコストダ
ウンを達成することができる。
装置に通常用いられているコモンモードフィルタを採用
するだけでよく、特別に低周波フィルタ用のコンデンサ
を設ける必要がないので、構成の簡素化およびコストダ
ウンを達成することができる。
【００３９】また、特別に設けたコンデンサとコモンモ
ードフィルタに含まれるコンデンサとでフィルタコンデ
ンサを構成することも可能である。
ードフィルタに含まれるコンデンサとでフィルタコンデ
ンサを構成することも可能である。
【００４０】
【発明の効果】請求項１の発明は、低周波フィルタに共
振電流を流して入力電流の位相を進めて、入力力率の低
下、直流電圧の低下を防止することができ、しかも、交
流リアクトルによって高調波電流を規格値以下に低減す
ることができるという特有の効果を奏する。
振電流を流して入力電流の位相を進めて、入力力率の低
下、直流電圧の低下を防止することができ、しかも、交
流リアクトルによって高調波電流を規格値以下に低減す
ることができるという特有の効果を奏する。
【００４１】請求項２の発明は、請求項１の効果に加
え、高入力力率を維持することができるという特有の効
果を奏する。
え、高入力力率を維持することができるという特有の効
果を奏する。
【００４２】請求項３の発明は、請求項１の効果に加
え、高入力力率を維持することができるという特有の効
果を奏する。
え、高入力力率を維持することができるという特有の効
果を奏する。
【００４３】請求項４の発明は、請求項１から請求項３
の何れかの効果に加え、負荷変動に拘わらず、高調波電
流を規格値以下にすることができるという特有の効果を
奏する。
の何れかの効果に加え、負荷変動に拘わらず、高調波電
流を規格値以下にすることができるという特有の効果を
奏する。
【００４４】請求項５の発明は、請求項１から請求項４
の何れかの効果に加え、コンデンサを特別に設ける必要
がなく、コストアップを防止することができるという特
有の効果を奏する。
の何れかの効果に加え、コンデンサを特別に設ける必要
がなく、コストアップを防止することができるという特
有の効果を奏する。
【００４５】請求項６の発明は、請求項１から請求項４
の何れかの効果に加え、コンデンサを設けることに伴う
コストアップを抑制することができるという特有の効果
を奏する。
の何れかの効果に加え、コンデンサを設けることに伴う
コストアップを抑制することができるという特有の効果
を奏する。
【図１】この発明の三相整流装置の一実施態様を示す電
気回路図である。
気回路図である。
【図２】図１の三相整流装置における電源電圧波形、入
力電流波形、フィルタコンデンサ電流波形を示す図であ
る。
力電流波形、フィルタコンデンサ電流波形を示す図であ
る。
【図３】従来の三相整流装置における電源電圧波形、入
力電流波形、コモンモードフィルタのコンデンサ電流波
形を示す図である。
力電流波形、コモンモードフィルタのコンデンサ電流波
形を示す図である。
【図４】入力力率−入力電力特性を示す図である。
【図５】直流電圧−入力電力特性を示す図である。
【図６】定格電力時における５次高調波電流−インダク
タンス値特性を示す図である。
タンス値特性を示す図である。
【図７】定格電力時における入力力率−インダクタンス
値特性を示す図である。
値特性を示す図である。
【図８】三相交流電源の電源電圧が４００Ｖ級の場合と
２００Ｖ級の場合とにおける入力力率−入力電力特性を
示す図である。
２００Ｖ級の場合とにおける入力力率−入力電力特性を
示す図である。
【図９】三相交流電源の電源電圧が４００Ｖ級の場合と
２００Ｖ級の場合とにおける基本波に対する５次高調波
電流発生率−入力電力特性を示す図である。
２００Ｖ級の場合とにおける基本波に対する５次高調波
電流発生率−入力電力特性を示す図である。
【図１０】三相交流電源の電源電圧が４００Ｖ級の場合
と２００Ｖ級の場合とにおける基本波に対する各次高調
波電流発生率を示す図である。
と２００Ｖ級の場合とにおける基本波に対する各次高調
波電流発生率を示す図である。
【図１１】基本波に対する高調波発生率を示す図であ
る。
る。
【図１２】フィルタコンデンサの容量を１μＦに設定し
た場合における電源電圧波形、入力電流波形、フィルタ
コンデンサ電流波形を示す図である。
た場合における電源電圧波形、入力電流波形、フィルタ
コンデンサ電流波形を示す図である。
【図１３】フィルタコンデンサの容量を３μＦに設定し
た場合における電源電圧波形、入力電流波形、フィルタ
コンデンサ電流波形を示す図である。
た場合における電源電圧波形、入力電流波形、フィルタ
コンデンサ電流波形を示す図である。
【図１４】フィルタコンデンサの容量を１μＦに設定し
た場合における軽負荷時、定格負荷時の高調波電流と高
調波電流規格値との関係を示す図である。
た場合における軽負荷時、定格負荷時の高調波電流と高
調波電流規格値との関係を示す図である。
【図１５】フィルタコンデンサの容量を３μＦに設定し
た場合における軽負荷時、定格負荷時の高調波電流と高
調波電流規格値との関係を示す図である。
た場合における軽負荷時、定格負荷時の高調波電流と高
調波電流規格値との関係を示す図である。
【図１６】共振周波数を０．４ｋＨｚ、０．６ｋＨｚ、
０．８ｋＨｚ、１．０ｋＨｚとするフィルタコンデンサ
の容量と交流リアクトルのインダクタンス値との関係、
および共振期間が１周期となるフィルタコンデンサの容
量と交流リアクトルのインダクタンス値との関係を示す
図である。
０．８ｋＨｚ、１．０ｋＨｚとするフィルタコンデンサ
の容量と交流リアクトルのインダクタンス値との関係、
および共振期間が１周期となるフィルタコンデンサの容
量と交流リアクトルのインダクタンス値との関係を示す
図である。
【図１７】この発明の三相整流装置の他の実施態様を示
す電気回路図である。
す電気回路図である。
【図１８】コモンモードフィルタの構成の一例を示す電
気回路図である。
気回路図である。
【図１９】従来の三相整流装置の構成を示す電気回路図
である。
である。
１ 三相交流電源 ２ｕ、２ｖ、２ｗ 交流リアクト
ル ４ ダイオード整流回路 ８ｕ、８ｖ、８ｗ コンデ
ンサ
ル ４ ダイオード整流回路 ８ｕ、８ｖ、８ｗ コンデ
ンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鍵村 紀雄 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社金岡工場内 (72)発明者 棚次 功 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社金岡工場内 Ｆターム(参考） 5H006 AA01 AA02 BB05 CA01 CA07 CB01 CC05 5H007 AA01 AA02 AA08 BB06 CA01 CB05 CC01 5H740 BA11 BB05 BB09 BB10 NN02 NN17 NN18
Claims (6)
- 【請求項１】 三相交流電源（１）とダイオード整流回
路（４）との間に、交流リアクトル（２ｕ）（２ｖ）
（２ｗ）とΔ結線もしくはＹ結線されたコンデンサ（８
ｕ）（８ｖ）（８ｗ）とからなる低周波フィルタを接続
してあることを特徴とする三相整流装置。 - 【請求項２】 前記交流リアクトル（２ｕ）（２ｖ）
（２ｗ）の％インピーダンスを１２％以上、かつ３６％
以下に設定してある請求項１に記載の三相整流装置。 - 【請求項３】 前記交流リアクトル（２ｕ）（２ｖ）
（２ｗ）のインダクタンス値を（Ｖ／４００）2×１０
ｍＨ（ただし、Ｖは三相交流電源電圧）以上、かつ（Ｖ
／４００）2×３０ｍＨ以下に設定してある請求項１に
記載の三相整流装置。 - 【請求項４】 前記コンデンサ（８ｕ）（８ｖ）（８
ｗ）の容量を、軽負荷時でも交流リアクトル（２ｕ）
（２ｖ）（２ｗ）とコンデンサ（８ｕ）（８ｖ）（８
ｗ）との共振期間が１周期以下となる容量に設定してあ
る請求項１から請求項３の何れかに記載の三相整流装
置。 - 【請求項５】 前記コンデンサは、高周波ノイズ除去用
のコモンモードフィルタに含まれるコンデンサである請
求項１から請求項４の何れかに記載の三相整流装置。 - 【請求項６】 前記コンデンサは、高周波ノイズ除去用
のコモンモードフィルタに含まれるコンデンサを含むも
のである請求項１から請求項４の何れかに記載の三相整
流装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000081802A JP2001268913A (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | 三相整流装置 |
| US10/221,795 US7187566B2 (en) | 2000-03-17 | 2001-03-16 | Three-phase rectifier |
| EP01914173A EP1276219A4 (en) | 2000-03-17 | 2001-03-16 | THREE PHASE RECTIFIER |
| PCT/JP2001/002139 WO2001069770A1 (en) | 2000-03-17 | 2001-03-16 | Three-phase rectifier |
| AU39541/01A AU3954101A (en) | 2000-03-17 | 2001-03-16 | Three-phase rectifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000081802A JP2001268913A (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | 三相整流装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001268913A true JP2001268913A (ja) | 2001-09-28 |
Family
ID=18598688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000081802A Pending JP2001268913A (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | 三相整流装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1276219A4 (ja) |
| JP (1) | JP2001268913A (ja) |
| AU (1) | AU3954101A (ja) |
| WO (1) | WO2001069770A1 (ja) |
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-
2000
- 2000-03-17 JP JP2000081802A patent/JP2001268913A/ja active Pending
-
2001
- 2001-03-16 WO PCT/JP2001/002139 patent/WO2001069770A1/ja not_active Ceased
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- 2001-03-16 AU AU39541/01A patent/AU3954101A/en not_active Abandoned
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