JPWO2010038841A1 - 三相整流装置 - Google Patents
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Abstract
Description
一対のダイオードを直列接続しその両ダイオードの相互接続点が三相交流電源のU相ラインに接続されるU相用直列回路、一対のダイオードを直列接続しその両ダイオードの相互接続点が前記三相交流電源のV相ラインに接続されるV相用直列回路、一対のダイオードを直列接続しその両ダイオードの相互接続点が前記三相交流電源のW相ラインに接続されるW相用直列回路を有し、前記三相交流電源の電圧を直流電圧に変換して出力する整流回路と、
前記三相交流電源のU相ライン,V相ライン,W相ラインにそれぞれ設けられたU相用リアクトル,V相用リアクトル,およびW相用リアクトルと、
前記整流回路の出力電圧が印加される一対のコンデンサの直列回路と、
前記U相用直列回路の両ダイオードの相互接続点と前記各コンデンサの相互接続点との間に接続された双方向性のU相用スイッチと、
前記V相用直列回路の両ダイオードの相互接続点と前記各コンデンサの相互接続点との間に接続された双方向性のV相用スイッチと、
前記W相用直列回路の両ダイオードの相互接続点と前記各コンデンサの相互接続点との間に接続された双方向性のW相用スイッチと、
前記U相用スイッチ、前記V相用スイッチ、前記W相用スイッチを前記U相用リアクトル、前記V相用リアクトル、前記W相用リアクトルに流入するU相電流、V相電流、W相電流のそれぞれ0°〜60°期間および120°〜180°期間においてオン,オフする制御手段と、
を備え、前記各コンデンサの直列回路に生じる電圧を出力とする。
図1に示すように、三相交流電源1のR,S,Tの3つの相ラインに三相整流装置10が接続され、その三相整流装置10の出力電圧(後述のコンデンサ14,15の直列回路に生じる電圧)が直流リアクトル2を介して出力用の平滑コンデンサ3に印加される。なお、コンデンサ14,15の容量を大きくすれば、出力用の平滑コンデンサ3を不要とすることもできる。この場合、コンデンサ14,15の直列回路の両端がそのまま出力となる。しかしながら、大容量のコンデンサ14,15のみとするよりも、平滑コンデンサ3を設けてコンデンサ14,15の容量を小さくした方がコスト的に有利となる。
(2)三相交流電源1からU相用リアクトル11u,V相用リアクトル11v,W相用リアクトル11wに流入する相電流Iu,Iv,Iwを監視し、その各相電流Iu,Iv,Iwの半周期の0°〜60°期間および120°〜180°期間において、U相用スイッチ13u,V相用スイッチ13v,W相用スイッチ13wのMOSFET21,22をオン,オフする制御セクション(制御手段)。具体的には、各相電流Iu,Iv,Iwの半周期の0°〜60°期間および120°〜180°期間において、かつメモリ30a内の各オン,オフタイミングデータのうち上記負荷検出セクションで検出される負荷の大きさに合致するオン,オフタイミングデータに基づき、U相用スイッチ13u,V相用スイッチ13v,W相用スイッチ13wのMOSFET21,22をオン,オフする。負荷検出セクションで検出される負荷の大きさに合致するオン,オフタイミングデータがメモリ30a内に無い場合は、負荷検出セクションで検出される負荷の大きさに対応するオン,オフタイミングデータをメモリ30a内の各オン,オフタイミングデータから直線補完により算出し、算出したオン,オフタイミングデータに基づき、U相用スイッチ13u,V相用スイッチ13v,W相用スイッチ13wのMOSFET21,22をオン,オフする。
図2に示すように、相電流Iuの半周期の0°〜60°期間および120°〜180°期間において、U相用スイッチ13uのMOSFET21,22がオン,オフする。0°〜60°期間では、零クロス点の0°から離れるに従い、オン期間が徐々に短くなってオフ期間が徐々に長くなる。120°〜180°期間では、零クロス点の180°に近づくに従い、オン期間が徐々に長くなってオフ期間が徐々に短くなる。そして、MOSFET21,22のオン期間では三相交流電源1からU相用リアクトル11uに強制電流が流れ(電流増加期間)、その強制電流がMOSFET21,22のオフ期間において整流回路12および直流リアクトル2を通って平滑コンデンサ3に流入する。図2におけるILuは、U相用リアクトル11uに流れる電流を示している。
Claims (7)
- 一対のダイオードを直列接続しその両ダイオードの相互接続点が三相交流電源のU相ラインに接続されるU相用直列回路、一対のダイオードを直列接続しその両ダイオードの相互接続点が前記三相交流電源のV相ラインに接続されるV相用直列回路、一対のダイオードを直列接続しその両ダイオードの相互接続点が前記三相交流電源のW相ラインに接続されるW相用直列回路を有し、前記三相交流電源の電圧を直流電圧に変換して出力する整流回路と、
前記三相交流電源のU相ライン,V相ライン,W相ラインにそれぞれ設けられたU相用リアクトル,V相用リアクトル,およびW相用リアクトルと、
前記整流回路の出力電圧が印加される一対のコンデンサの直列回路と、
前記U相用直列回路の両ダイオードの相互接続点と前記各コンデンサの相互接続点との間に接続された双方向性のU相用スイッチと、
前記V相用直列回路の両ダイオードの相互接続点と前記各コンデンサの相互接続点との間に接続された双方向性のV相用スイッチと、
前記W相用直列回路の両ダイオードの相互接続点と前記各コンデンサの相互接続点との間に接続された双方向性のW相用スイッチと、
前記U相用スイッチ、前記V相用スイッチ、前記W相用スイッチを前記U相用リアクトル、前記V相用リアクトル、前記W相用リアクトルに流入するU相電流、V相電流、W相電流のそれぞれ0°〜60°期間および120°〜180°期間においてオン,オフする制御手段と、
を備え、前記各コンデンサの直列回路に生じる電圧を出力とすることを特徴とする三相整流装置。 - 前記制御手段は、前記U相用スイッチを前記U相用リアクトルに流入するU相電流の半周期の0°〜60°期間および120°〜180°期間においてオン,オフし、前記V相用スイッチを前記V相用リアクトルに流入するV相電流の半周期の0°〜60°期間および120°〜180°期間においてオン,オフし、前記W相用スイッチを前記W相用リアクトルに流入するW相電流の半周期の0°〜60°期間および120°〜180°期間においてオン,オフすることを特徴とする請求項1記載の三相整流装置。
- 前記制御手段による前記U相用スイッチ、前記V相用スイッチ、前記W相用スイッチのオン,オフタイミングを当該装置の負荷の大きさに応じて決定するための複数のオン,オフタイミングデータが記憶された記憶手段、
をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の三相整流装置。 - 前記制御手段は、前記U相用スイッチ、前記V相用スイッチ、前記W相用スイッチを、前記U相用リアクトル、前記V相用リアクトル、前記W相用リアクトルに流入するU相電流、V相電流、W相電流のそれぞれ0°〜60°期間および120°〜180°期間において、かつ前記記憶手段内の各オン,オフタイミングデータのうち当該装置の負荷の大きさに合致するオン,オフタイミングデータに基づき、または当該装置の負荷の大きさに対応するオン,オフタイミングデータを前記記憶手段内の各オン,オフタイミングデータから算出しこの算出したオン,オフタイミングデータに基づき、オン,オフする、
ことを特徴とする請求項3記載の三相整流装置。 - 前記制御手段は、前記U相用スイッチ、前記V相用スイッチ、前記W相用スイッチを、前記U相用リアクトル、前記V相用リアクトル、前記W相用リアクトルに流入するU相電流、V相電流、W相電流のそれぞれ0°〜60°期間および120°〜180°期間において、かつ互いに同期しないタイミングで、オン,オフする、
ことを特徴とする請求項1記載の三相整流装置。 - 前記各コンデンサの直列回路に生じる電圧が印加される出力用の平滑コンデンサと、
前記各コンデンサの直列回路と前記平滑コンデンサとの間の通電路に設けられた直流リアクトルと、
を備えることを特徴とする請求項1記載の三相整流装置。 - 前記三相交流電源の電圧を直流電圧に変換する第2の整流回路と、
前記第2の整流回路の出力電圧および前記各コンデンサの直列回路に生じる電圧が印加される出力用の平滑コンデンサと、
前記第2の制御回路および前記各コンデンサの直列回路と前記平滑コンデンサとの間の通電路に設けられた直流リアクトルと、
をさらに備えることを特徴とする三相整流装置。
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