三相フィルタ装置
【課題】比較的簡単な構成で高調波電流を効果的に抑制することができる三相フィルタ装置を提供する。
【解決手段】三相フィルタ装置１は、三相交流電源３を整流する整流回路２と、この整流回路の交流入力側の各相に接続されたリアクトル６及び各相間に接続されたコンデンサ７と、整流回路の直流出力側に接続された直流側リアクトル８、平滑用コンデンサ１１等から成る平滑回路と、この平滑回路と整流回路の間に接続されたスイッチング素子１２と、このスイッチング素子をオン／オフ制御するコントローラ１３とを備え、このコントローラは、整流回路の交流入力側に流れる電流に含まれる高調波電流が規制値内となるようスイッチング素子のオン／オフデューティーを制御する。
【解決手段】三相フィルタ装置１は、三相交流電源３を整流する整流回路２と、この整流回路の交流入力側の各相に接続されたリアクトル６及び各相間に接続されたコンデンサ７と、整流回路の直流出力側に接続された直流側リアクトル８、平滑用コンデンサ１１等から成る平滑回路と、この平滑回路と整流回路の間に接続されたスイッチング素子１２と、このスイッチング素子をオン／オフ制御するコントローラ１３とを備え、このコントローラは、整流回路の交流入力側に流れる電流に含まれる高調波電流が規制値内となるようスイッチング素子のオン／オフデューティーを制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三相交流電源を整流し、直流出力として負荷に供給する三相フィルタ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より三相交流電源からインバータ回路等に電力を供給する際には、例えば図６に示されるような三相整流装置１００が用いられていた。この図において、１０１は六個のダイオードのブリッジ回路から成る整流回路であり、この整流回路１０１により三相交流電源１０２（例えば周波数５０Ｈｚ、相間電圧ＡＣ２３０Ｖ）を整流して負荷１０３（インバータ回路等）に電力を供給する。この整流回路１０１の交流入力側の各相（三線）にはそれぞれ交流側リアクトル（例えば２ｍＨ）１０４が接続されている。
【０００３】
また、直流出力側の一方の線には直流側リアクトル１０６（例えば３ｍＨ）が接続され、このリアクトル１０６の後段において直流出力側の二線間には平滑用コンデンサ１０７（例えば４７００μＦ）が接続されている。そして、この平滑用コンデンサ１０７の後段の二線に負荷１０３が接続される。そして、整流回路１０１で交流入力は整流され、直流として出力される。この直流出力は直流側リアクトル１０６及び平滑用コンデンサ１０７で平滑された後、負荷１０３に供給されるかたちとされている。
【０００４】
次に、図７を参照して図６の整流装置１００の入力電圧と電流について説明する。この図においてＶ１〜Ｖ３は整流回路１０１の交流入力側の各相を示しており、Ｖ１２はＶ１相とＶ２相間の電圧、Ｖ１３はＶ１相とＶ３相間の電圧である。また、Ｉ１は交流入力側（例えばＶ１相）に流れる電流を示している。
【０００５】
図７からも明らかなようにＶ１相の電流Ｉ１は、通電角においてＶ１相の電圧＞Ｖ３相の電圧＞Ｖ２相の電圧となる区間である区間ｂでＶ１相からＶ２相に流れる。また、Ｖ１相の電圧＞Ｖ２相の電圧＞Ｖ３相の電圧となる区間である区間ｃでＶ１相からＶ３相に流れる。更に、Ｖ２相の電圧＞Ｖ３相の電圧＞Ｖ１相の電圧となる区間である区間ｅでＶ３相からＶ１相に流れる。
【０００６】
そして、Ｖ３相の電圧＞Ｖ１相の電圧＞Ｖ２相の電圧となる区間である区間ａや、Ｖ２相の電圧＞Ｖ１相の電圧＞Ｖ３相の電圧となる区間である区間ｄでは電流Ｉ１は流れない（但し、交流側リアクトル１０４の影響で電流に遅れが生じ、区間ａ、ｄの初期ではＩ１が流れている）。
【０００７】
また、Ｖ１相とＶ２相間の電圧Ｖ１２と、Ｖ１相とＶ３相間の電圧Ｖ１３は、区間ｂから区間ｃに移行する点で区間ｅから区間ｆに移行する点で低下（交差）しており、この影響で図７中のα、又は、βの点のように電流Ｉ１が低下する。そのため、電流Ｉ１は図７に示されるような二山の波形となる。
【０００８】
このように交流入力側の電流Ｉ１に流れない区間が存在することや二山の波形となることなどの影響で、電流Ｉ１は高調波電流を含んだものとなる。このような高調波電流が流れると、同一の電源ラインに接続された機器や配電設備に悪影響を及ぼし、例えば、配電設備の進相コンデンサが焼損したり、トランスが唸るなどの不都合が生じる。そのため、ＩＥＣ６１０００−３−２のような規格が定められ、高調波電流を所定の規制値内に納めなければならないようになってきている。
【０００９】
このような高調波電流の抑制方法としては、スイッチング素子を六個使用したＰＷＭコンバータと称されるフィルタや（例えば、特許文献１参照）、スイッチング素子一個で構成するフィルタが開発されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−２５２７４９号公報
【特許文献２】特開平１１−９８８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、前述したＰＷＭコンバータを使用するフィルタでは出力電圧を制御（抑制）して、高調波電流を精度良く抑制できるものの、部品点数が増大するため、機器に組み込む際には問題が多く、更に、コストが高騰すると共に、制御も複雑化してしまう。また、交流電源の相間電圧が高い（例えば、欧州のようなＡＣ２３０Ｖ）場合には、出力される直流電圧は２３０Ｖ×√３×√２＝５６３Ｖとなって極めて高くなると共に、後者のスイッチング素子一個のフィルタの場合にはこれが更に高くなってしまう。そのため、整流後の回路で使用する回路素子として高電圧対応のものを使用しなければならなくなると云う問題も発生する。
【００１１】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、比較的簡単な構成で高調波電流を効果的に抑制することができる三相フィルタ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の三相フィルタ装置は、三相交流電源を整流する整流回路と、この整流回路の交流入力側の各相に接続されたリアクトル及び各相間に接続されたコンデンサと、整流回路の直流出力側に接続された平滑回路と、この平滑回路と整流回路の間に接続されたスイッチング素子と、このスイッチング素子をオン／オフ制御する制御手段とを備え、この制御手段は、整流回路の交流入力側に流れる電流に含まれる高調波電流が規制値内となるようスイッチング素子のオン／オフデューティーを制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明の三相フィルタ装置は、上記において制御手段は、高調波電流を測定する高調波電流測定手段を備え、この高調波電流測定手段により測定された高調波電流の値に基づき、スイッチング素子を制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明の三相フィルタ装置は、請求項１の発明において制御手段は、出力される電力に対して、高調波電流が規制値内となるスイッチング素子のオン／オフデューティーに関するデータを備え、このデータに基づき、電力に応じてスイッチング素子を制御することを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明の三相フィルタ装置は、請求項１の発明において制御手段は、出力される電力に対して、高調波電流が規制値内と整流回路の直流出力側の電圧に関するデータを備え、このデータに基づき、電力に応じて高調波電流が規制値内となる電圧となるようスイッチング素子を制御することを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明の三相フィルタ装置は、請求項１の発明において制御手段は、出力される最大電力において高調波電流が規制値内となるスイッチング素子のオン／オフデューティーに関するデータを備え、このデータ以下のオン／オフデューティーでスイッチング素子を制御することを特徴とする。
【００１７】
請求項６の発明の三相フィルタ装置は、請求項１の発明において制御手段は、出力される最大電力において高調波電流が規制値内と整流回路の直流出力側の電圧に関するデータを備え、このデータ以下の電圧となるようスイッチング素子を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
三相交流電源を整流する整流回路と、この整流回路の交流入力側の各相に接続されたリアクトル及び各相間に接続されたコンデンサと、整流回路の直流出力側に接続された平滑回路と、この平滑回路と整流回路の間に接続されたスイッチング素子とを備えて構成される三相フィルタ装置の場合、出力される電力が同じ場合、スイッチング素子のオン／オフデューティーが低い程、整流回路の交流入力側に流れる電流の波形は正弦波に近づき、高調波電流が低減される特性がある。また、スイッチング素子のオン／オフデューティーが同じ場合には、出力される電力が大きい程、交流入力側に流れる電流の波形は正弦波に近づくが、入力電流も増加するため、高調波電流も増加する。
【００１９】
そこで、本発明では請求項２乃至請求項６の如き手法を用い、制御手段により整流回路の交流入力側に流れる電流に含まれる高調波電流が規制値内となるようスイッチング素子のオン／オフデューティーを制御するようにしているので、交流入力側の電流に含まれる高調波電流を規制値内に的確に抑制することができるようになる。これにより、高調波電流により引き起こされる不都合を効果的に解消若しくは抑制することができるようになると共に、使用するスイッチング素子も単一であるので構成も簡素化され、部品コストも削減されるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明を適用した降圧型三相フィルタ装置１の電気回路を示している。この図において、２は六個のダイオードのブリッジ回路から成る整流回路であり、この整流回路２により三相交流電源３（例えば周波数５０Ｈｚ、相間電圧ＡＣ２３０Ｖ）を整流して負荷４（インバータ回路等）に電力を供給する。この整流回路２の交流入力側のＶ１〜Ｖ３の各相（三線）にはそれぞれ交流側リアクトル（例えば２ｍＨ）６が接続されており、各相間には交流側キャパシタ（例えば０．１μＦのコンデンサ）７が接続されている。
【００２２】
また、直流出力側の一方の線には直流側リアクトル８（例えば３ｍＨ）が接続され、このリアクトル８の後段には逆流阻止ダイオード９が接続されている。この逆流阻止ダイオード９は負荷４側が順方向とされている。この逆流阻止ダイオード９（省くことも可能）の後段において直流出力側の二線間には平滑用コンデンサ１１（例えば４７００μＦ）が接続されている。これら直流側リアクトル８、逆流阻止ダイオード９及び平滑用コンデンサ１１等から平滑回路が構成される。そして、この平滑用コンデンサ１１の後段の二線に前記負荷４が接続される。
【００２３】
更に、整流回路２と直流側リアクトル８間の一方の線には、例えばＩＧＢＴから成るスイッチング素子１２が接続されており、このスイッチング素子１２のゲート入力端子は制御手段としてのコントローラ１３に接続されている。更に、このスイッチング素子１２と直流側リアクトル８間の一方の線と他方の線間にはフライホイールダイオード１４が接続されている。
【００２４】
尚、１６は整流回路２の交流入力側の電流（以下、入力電流）（Ｉ１（例えばＶ１相の電流）を測定する入力電流検出器であり、その出力はコントローラ１３に入力される。また、１７及び１８は負荷に出力される整流回路２の直流出力側の電圧（以下、出力電圧）ＶＯ及び電流（以下、出力電流）Ｉ２を測定する出力電圧検出器及び出力電流検出器であり、これらの出力もコントローラ１３に入力される。
【００２５】
そして、コントローラ１３によりスイッチング素子１２がオンされると、整流回路２で交流入力は整流され、直流として出力される。この直流出力はスイッチング素子１２、直流側リアクトル８、逆流阻止ダイオード９及び平滑用コンデンサ１１で平滑された後、負荷４に供給される。
【００２６】
コントローラ１３は前記各検出器１６〜１８の出力に基づいてスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御する。この場合、スイッチング素子１２のオン／オフデューティーとは、１サイクル（スイッチング信号の周波数は２０ｋＨｚ）の全期間に対してスイッチング素子１２がオンしている期間の比を意味しており、オン期間が長くなればオン／オフデューティーは大きくなり、逆にオフ期間が長くなればオン／オフデューティーは小さくなる。コントローラ１３はこのスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御することで、直流出力側の電圧（負荷に印加される電圧）Ｖ２を制御（降圧）する。
【００２７】
ここで、コントローラ１３によりスイッチング素子１２がオンされると、交流側リアクトル６を経て整流回路２の直流出力側に電流が流れる。そして、コントローラ１３によりスイッチング素子１２がオフされると交流側リアクトル６を流れていた入力電流（Ｉ１）は交流側キャパシタ７を充電するため、整流回路２の入力、例えばＶ１相の入力点ＢＤ１の電位が上昇する。従って、スイッチング素子１２のオフの期間が長い程、即ち、スイッチング素子１２のオン／オフデューティーが小さい程、交流側キャパシタ７を充電する時間が長くなり、ＢＤ１の電位の上昇は大きくなる。
【００２８】
次に、コントローラ１３によりスイッチング素子１２がオンされると、三相交流電源３から交流側リアクトル６を経て整流回路２の直流出力側に電流が流れると共に、交流側キャパシタ７からも放電された電流が直流出力側に流れる。即ち、図１の回路では、図６の回路と比較して、スイッチング素子１２のオン／オフデューティー比が小さい程、整流回路２の入力点ＢＤ１〜ＢＤ３（ＢＤ２はＶ２相、ＢＤ３はＶ３相の入力点）の電位が高くなるため、図７の通電角の区間ｂ及び区間ｃ、又は、区間ｅ及び区間ｆが広がる。また、図７のα及びβの点における電流の低下の割合が小さくなる。これらにより入力電流Ｉ１の波形は改善され、正弦波に近づくので、それに含まれる高調波電流も低減されることになる。
【００２９】
この場合の実施例では、コントローラ１３は入力電流検出器１６により測定される入力電流Ｉ１からそれに含まれる高調波電流の値を測定する回路（高調波電流測定手段）を備えている。そして、この測定された高調波電流の値が規制値（図２乃至図４参照。３次は２．３００（Ａ）、５次は１．１４０（Ａ）、７次は０．７７０（Ａ）等）内となるようにスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御する。実際には、測定された高調波電流の値が規制値に上昇した場合、所定のディファレンシャルだけ低下するまでオン／オフデューティーを低下させる動作を実行することになる。
【００３０】
このようなコントローラ１３によるスイッチング素子１２の制御によって、入力電流Ｉ１に含まれる高調波電流を規制値内に的確に抑制することができるようになり、高調波電流により引き起こされる不都合を効果的に解消若しくは抑制することができるようになる。このとき、使用されているスイッチング素子１２は単一であるのでＰＡＭコンバータと比較して構成も簡素化され、部品コストも削減される。
【実施例２】
【００３１】
次に、コントローラ１３によるスイッチング素子１２の制御に関して、他の実施例を説明する。図２乃至図４は本発明の三相フィルタ装置１から負荷４に出力される電力毎に、スイッチング素子１２のオン／オフデューティーと、出力電圧ＶＯ、入力電流Ｉ１、力率、ＴＨＤ（全高調波歪率）、電流Ｉ１に含まれる高調波電流の測定値と各高調波電流の規制値をそれぞれ示しており、図２は電力５ｋＷ、図３は電力４ｋＷ、図４は電力３ｋＷの場合を示している。
【００３２】
各図から明らかな如く、電力５ｋＷではオン／オフデューティー０．７０以下で高調波電流は規制値内となり、そのときの出力電圧ＶＯは３５４Ｖ以下となることが分かる。また、電力４ｋＷでもオン／オフデューティー０．７０以下で高調波電流は規制値内となり、そのときの出力電圧ＶＯは３７３Ｖ以下となることが分かる。また、電力３ｋＷでもオン／オフデューティー０．７０以下で高調波電流は規制値内となり、そのときの出力電圧ＶＯは３８１Ｖ以下となることが分かる。
【００３３】
同様に２ｋＷではオン／オフデューティー０．８０以下で高調波電流は規制値内となり、そのときの出力電圧ＶＯは４３５Ｖ以下、１ｋＷではオン／オフデューティー０．９０以下で高調波電流は規制値内となり、そのときの出力電圧ＶＯは４９０Ｖ以下でありことが実験により測定されている。
【００３４】
この実施例では負荷４に出力される電力（負荷４で消費される電力）の各値５ｋＷ〜１ｋＷに対して、高調波電流が規制値内となるスイッチング素子１２のオン／オフデューティーとそのときの出力電圧ＶＯに関するデータ（図５に示す）をコントローラ１３が保有している。そして、コントローラ１３は出力電圧検出器１７及び出力電流検出器１８が測定する出力電圧ＶＯ及び出力電流Ｉ２に基づき、三相フィルタ装置１から負荷４に出力されている電力を判定し、前記図５のデータに基づき、この電力の値に応じてスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御する。
【００３５】
実際には、コントローラ１３は三相フィルタ装置１から出力されている電力が５ｋＷ、４ｋＷ、又は、３ｋＷである場合は、スイッチング素子１２のオン／オフデューティーを０．７以下として制御する。また、電力が２ｋＷである場合は、スイッチング素子１２のオン／オフデューティーを０．８以下として制御する。更に、電力が１ｋＷである場合は、スイッチング素子１２のオン／オフデューティーを０．９以下として制御することになる。
【００３６】
このようなコントローラ１３によるスイッチング素子１２の制御によって、同様に入力電流Ｉ１に含まれる高調波電流を規制値内に的確に抑制することができるようになり、高調波電流により引き起こされる不都合を効果的に解消若しくは抑制することができるようになる。また、同様に使用されているスイッチング素子１２は単一であるのでＰＡＭコンバータと比較して構成も簡素化される共に、実施例１のような高調波電流の値を測定する回路（高調波電流測定手段）やフィードバック制御も不要となるので、一層のコスト削減を図ることができるようになる。
【実施例３】
【００３７】
次に、コントローラ１３によるスイッチング素子１２の制御に関して、もう一つの他の実施例を説明する。前述したようにこの実施例の場合も、コントローラ１３は負荷４に出力される電力（負荷４で消費される電力）の各値５ｋＷ〜１ｋＷに対して、高調波電流が規制値内となるスイッチング素子１２のオン／オフデューティーとそのときの出力電圧ＶＯに関するデータ（図５）を保有している。
【００３８】
そして、この場合コントローラ１３は出力電圧検出器１７及び出力電流検出器１８が測定する出力電圧ＶＯ及び出力電流Ｉ２に基づき、三相フィルタ装置１から負荷４に出力されている電力を判定する。次に、前記図５のデータに基づき、この電力の値に応じて高調波電流が規制値内となる出力電圧ＶＯを選択し、選択された出力電圧ＶＯとなるように出力電圧検出器７に基づいてスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御する。
【００３９】
実際には、コントローラ１３は三相フィルタ装置１から出力されている電力が５ｋＷである場合、出力電圧ＶＯが３５４Ｖ以下となるようにスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御する（０．７以下となる）。また、電力が４ｋＷである場合、出力電圧ＶＯが３７３Ｖ以下となるようにスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御する（０．７以下となる）。更に、電力が３ｋＷである場合、出力電圧ＶＯが３８１Ｖ以下となるようにスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御する（０．７以下となる）。更にまた、電力が２ｋＷである場合、出力電圧ＶＯが４３５Ｖ以下となるようにスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御する（０．８以下となる）。更に、電力が１ｋＷである場合、出力電圧ＶＯが４９０Ｖ以下となるようにスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御する（０．９以下となる）。
【００４０】
このようなコントローラ１３によるスイッチング素子１２の制御によって、同様に入力電流Ｉ１に含まれる高調波電流を規制値内に的確に抑制することができるようになり、高調波電流により引き起こされる不都合を効果的に解消若しくは抑制することができるようになる。また、同様に使用されているスイッチング素子１２は単一であるのでＰＡＭコンバータと比較して構成も簡素化される共に、同様に実施例１のような高調波電流の値を測定する回路（高調波電流測定手段）やフィードバック制御も不要となるので、一層のコスト削減を図ることができるようになる。
【実施例４】
【００４１】
次に、コントローラ１３によるスイッチング素子１２の制御に関して、更にもう一つの他の実施例を説明する。例えば実施例の三相フィルタ装置１が負荷４に供給できる電力の最大値が５ｋＷであるとした場合、図５から明らかな如くスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを常に０．７以下で制御すれば、全ての運転領域において高調波電流は規制値内に抑制することができる。
【００４２】
そこで、この実施例ではコントローラ１３がこの電力の最大値５ｋＷのときのオン／オフデューティーに関するデータ（０．７以下）を保有しており、全ての運転領域においてスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを０．７以下として制御する。
【００４３】
このようなコントローラ１３によるスイッチング素子１２の制御によって、同様に入力電流Ｉ１に含まれる高調波電流を規制値内に的確に抑制することができるようになり、高調波電流により引き起こされる不都合を効果的に解消若しくは抑制することができるようになる。また、同様に使用されているスイッチング素子１２は単一であるのでＰＡＭコンバータと比較して構成も簡素化される共に、実施例１のような高調波電流の値を測定する回路（高調波電流測定手段）やフィードバック制御も不要となり、更に、実施例２や実施例３のように制御のために電力を測定する必要も無くなるので、一層のコスト削減を図ることができるようになる。
【実施例５】
【００４４】
次に、コントローラ１３によるスイッチング素子１２の制御に関して、更にもう一つの他の実施例を説明する。この場合も例えば実施例の三相フィルタ装置１が負荷４に供給できる電力の最大値が５ｋＷであるとした場合、図５から明らかな如く出力電圧ＶＯを常に３５４Ｖ以下で制御すれば、全ての運転領域において高調波電流は規制値内に抑制することができる。
【００４５】
そこで、この実施例ではコントローラ１３がこの電力の最大値５ｋＷのときの出力電圧ＶＯに関するデータ（３５４Ｖ以下）を保有しており、全ての運転領域において出力電圧ＶＯが３５４Ｖ以下となるようにスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御する（０．７以下となる）。
【００４６】
このようなコントローラ１３によるスイッチング素子１２の制御によって、同様に入力電流Ｉ１に含まれる高調波電流を規制値内に的確に抑制することができるようになり、高調波電流により引き起こされる不都合を効果的に解消若しくは抑制することができるようになる。また、同様に使用されているスイッチング素子１２は単一であるのでＰＡＭコンバータと比較して構成も簡素化される共に、実施例１のような高調波電流の値を測定する回路（高調波電流測定手段）やフィードバック制御も不要となり、更に、実施例２や実施例３のように制御のために電力を測定する必要も無くなるので、一層のコスト削減を図ることができるようになる。
【００４７】
尚、上記各実施例で示した数値は、それに限られるものでは無く、実際に適用される各素子の種類や容量、負荷の違いにより相違して来ることは云うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明を適用した一実施例の三相フィルタ装置の電気回路図である。
【図２】図１の三相フィルタ装置から負荷に出力される電力が５ｋＷの場合のスイッチング素子のオン／オフデューティーと出力電圧、入力電流、力率、ＴＨＤ、入力電流に含まれる高調波電流と各高調波電流の規制値を示す図である。
【図３】図１の三相フィルタ装置から負荷に出力される電力が４ｋＷの場合のスイッチング素子のオン／オフデューティーと出力電圧、入力電流、力率、ＴＨＤ、入力電流に含まれる高調波電流と各高調波電流の規制値を示す図である。
【図４】図１の三相フィルタ装置から負荷に出力される電力が３ｋＷの場合のスイッチング素子のオン／オフデューティーと出力電圧、入力電流、力率、ＴＨＤ、入力電流に含まれる高調波電流と各高調波電流の規制値を示す図である。
【図５】図１の三相フィルタ装置から負荷に出力される各電力毎に高調波電流を規制値内とすることができるスイッチング素子のオン／オフデューティーと出力電圧を示す図である。
【図６】通常の三相整流装置の電気回路図である。
【図７】図６の回路の交流電源の各相の電圧と相間電圧、入力電流の波形を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 三相フィルタ装置
２ 整流回路
３ 三相交流電源
４ 負荷
６ 交流側リアクトル
７ 交流側キャパシタ
８ 直流側リアクトル
９ 逆流阻止ダイオード
１１ 平滑用コンデンサ
１２ スイッチング素子
１３ コントローラ
１６ 入力電流測定器
１７ 出力電圧測定器
１８ 出力電流測定器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三相交流電源を整流し、直流出力として負荷に供給する三相フィルタ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より三相交流電源からインバータ回路等に電力を供給する際には、例えば図６に示されるような三相整流装置１００が用いられていた。この図において、１０１は六個のダイオードのブリッジ回路から成る整流回路であり、この整流回路１０１により三相交流電源１０２（例えば周波数５０Ｈｚ、相間電圧ＡＣ２３０Ｖ）を整流して負荷１０３（インバータ回路等）に電力を供給する。この整流回路１０１の交流入力側の各相（三線）にはそれぞれ交流側リアクトル（例えば２ｍＨ）１０４が接続されている。
【０００３】
また、直流出力側の一方の線には直流側リアクトル１０６（例えば３ｍＨ）が接続され、このリアクトル１０６の後段において直流出力側の二線間には平滑用コンデンサ１０７（例えば４７００μＦ）が接続されている。そして、この平滑用コンデンサ１０７の後段の二線に負荷１０３が接続される。そして、整流回路１０１で交流入力は整流され、直流として出力される。この直流出力は直流側リアクトル１０６及び平滑用コンデンサ１０７で平滑された後、負荷１０３に供給されるかたちとされている。
【０００４】
次に、図７を参照して図６の整流装置１００の入力電圧と電流について説明する。この図においてＶ１〜Ｖ３は整流回路１０１の交流入力側の各相を示しており、Ｖ１２はＶ１相とＶ２相間の電圧、Ｖ１３はＶ１相とＶ３相間の電圧である。また、Ｉ１は交流入力側（例えばＶ１相）に流れる電流を示している。
【０００５】
図７からも明らかなようにＶ１相の電流Ｉ１は、通電角においてＶ１相の電圧＞Ｖ３相の電圧＞Ｖ２相の電圧となる区間である区間ｂでＶ１相からＶ２相に流れる。また、Ｖ１相の電圧＞Ｖ２相の電圧＞Ｖ３相の電圧となる区間である区間ｃでＶ１相からＶ３相に流れる。更に、Ｖ２相の電圧＞Ｖ３相の電圧＞Ｖ１相の電圧となる区間である区間ｅでＶ３相からＶ１相に流れる。
【０００６】
そして、Ｖ３相の電圧＞Ｖ１相の電圧＞Ｖ２相の電圧となる区間である区間ａや、Ｖ２相の電圧＞Ｖ１相の電圧＞Ｖ３相の電圧となる区間である区間ｄでは電流Ｉ１は流れない（但し、交流側リアクトル１０４の影響で電流に遅れが生じ、区間ａ、ｄの初期ではＩ１が流れている）。
【０００７】
また、Ｖ１相とＶ２相間の電圧Ｖ１２と、Ｖ１相とＶ３相間の電圧Ｖ１３は、区間ｂから区間ｃに移行する点で区間ｅから区間ｆに移行する点で低下（交差）しており、この影響で図７中のα、又は、βの点のように電流Ｉ１が低下する。そのため、電流Ｉ１は図７に示されるような二山の波形となる。
【０００８】
このように交流入力側の電流Ｉ１に流れない区間が存在することや二山の波形となることなどの影響で、電流Ｉ１は高調波電流を含んだものとなる。このような高調波電流が流れると、同一の電源ラインに接続された機器や配電設備に悪影響を及ぼし、例えば、配電設備の進相コンデンサが焼損したり、トランスが唸るなどの不都合が生じる。そのため、ＩＥＣ６１０００−３−２のような規格が定められ、高調波電流を所定の規制値内に納めなければならないようになってきている。
【０００９】
このような高調波電流の抑制方法としては、スイッチング素子を六個使用したＰＷＭコンバータと称されるフィルタや（例えば、特許文献１参照）、スイッチング素子一個で構成するフィルタが開発されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−２５２７４９号公報
【特許文献２】特開平１１−９８８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、前述したＰＷＭコンバータを使用するフィルタでは出力電圧を制御（抑制）して、高調波電流を精度良く抑制できるものの、部品点数が増大するため、機器に組み込む際には問題が多く、更に、コストが高騰すると共に、制御も複雑化してしまう。また、交流電源の相間電圧が高い（例えば、欧州のようなＡＣ２３０Ｖ）場合には、出力される直流電圧は２３０Ｖ×√３×√２＝５６３Ｖとなって極めて高くなると共に、後者のスイッチング素子一個のフィルタの場合にはこれが更に高くなってしまう。そのため、整流後の回路で使用する回路素子として高電圧対応のものを使用しなければならなくなると云う問題も発生する。
【００１１】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、比較的簡単な構成で高調波電流を効果的に抑制することができる三相フィルタ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の三相フィルタ装置は、三相交流電源を整流する整流回路と、この整流回路の交流入力側の各相に接続されたリアクトル及び各相間に接続されたコンデンサと、整流回路の直流出力側に接続された平滑回路と、この平滑回路と整流回路の間に接続されたスイッチング素子と、このスイッチング素子をオン／オフ制御する制御手段とを備え、この制御手段は、整流回路の交流入力側に流れる電流に含まれる高調波電流が規制値内となるようスイッチング素子のオン／オフデューティーを制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明の三相フィルタ装置は、上記において制御手段は、高調波電流を測定する高調波電流測定手段を備え、この高調波電流測定手段により測定された高調波電流の値に基づき、スイッチング素子を制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明の三相フィルタ装置は、請求項１の発明において制御手段は、出力される電力に対して、高調波電流が規制値内となるスイッチング素子のオン／オフデューティーに関するデータを備え、このデータに基づき、電力に応じてスイッチング素子を制御することを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明の三相フィルタ装置は、請求項１の発明において制御手段は、出力される電力に対して、高調波電流が規制値内と整流回路の直流出力側の電圧に関するデータを備え、このデータに基づき、電力に応じて高調波電流が規制値内となる電圧となるようスイッチング素子を制御することを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明の三相フィルタ装置は、請求項１の発明において制御手段は、出力される最大電力において高調波電流が規制値内となるスイッチング素子のオン／オフデューティーに関するデータを備え、このデータ以下のオン／オフデューティーでスイッチング素子を制御することを特徴とする。
【００１７】
請求項６の発明の三相フィルタ装置は、請求項１の発明において制御手段は、出力される最大電力において高調波電流が規制値内と整流回路の直流出力側の電圧に関するデータを備え、このデータ以下の電圧となるようスイッチング素子を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
三相交流電源を整流する整流回路と、この整流回路の交流入力側の各相に接続されたリアクトル及び各相間に接続されたコンデンサと、整流回路の直流出力側に接続された平滑回路と、この平滑回路と整流回路の間に接続されたスイッチング素子とを備えて構成される三相フィルタ装置の場合、出力される電力が同じ場合、スイッチング素子のオン／オフデューティーが低い程、整流回路の交流入力側に流れる電流の波形は正弦波に近づき、高調波電流が低減される特性がある。また、スイッチング素子のオン／オフデューティーが同じ場合には、出力される電力が大きい程、交流入力側に流れる電流の波形は正弦波に近づくが、入力電流も増加するため、高調波電流も増加する。
【００１９】
そこで、本発明では請求項２乃至請求項６の如き手法を用い、制御手段により整流回路の交流入力側に流れる電流に含まれる高調波電流が規制値内となるようスイッチング素子のオン／オフデューティーを制御するようにしているので、交流入力側の電流に含まれる高調波電流を規制値内に的確に抑制することができるようになる。これにより、高調波電流により引き起こされる不都合を効果的に解消若しくは抑制することができるようになると共に、使用するスイッチング素子も単一であるので構成も簡素化され、部品コストも削減されるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明を適用した降圧型三相フィルタ装置１の電気回路を示している。この図において、２は六個のダイオードのブリッジ回路から成る整流回路であり、この整流回路２により三相交流電源３（例えば周波数５０Ｈｚ、相間電圧ＡＣ２３０Ｖ）を整流して負荷４（インバータ回路等）に電力を供給する。この整流回路２の交流入力側のＶ１〜Ｖ３の各相（三線）にはそれぞれ交流側リアクトル（例えば２ｍＨ）６が接続されており、各相間には交流側キャパシタ（例えば０．１μＦのコンデンサ）７が接続されている。
【００２２】
また、直流出力側の一方の線には直流側リアクトル８（例えば３ｍＨ）が接続され、このリアクトル８の後段には逆流阻止ダイオード９が接続されている。この逆流阻止ダイオード９は負荷４側が順方向とされている。この逆流阻止ダイオード９（省くことも可能）の後段において直流出力側の二線間には平滑用コンデンサ１１（例えば４７００μＦ）が接続されている。これら直流側リアクトル８、逆流阻止ダイオード９及び平滑用コンデンサ１１等から平滑回路が構成される。そして、この平滑用コンデンサ１１の後段の二線に前記負荷４が接続される。
【００２３】
更に、整流回路２と直流側リアクトル８間の一方の線には、例えばＩＧＢＴから成るスイッチング素子１２が接続されており、このスイッチング素子１２のゲート入力端子は制御手段としてのコントローラ１３に接続されている。更に、このスイッチング素子１２と直流側リアクトル８間の一方の線と他方の線間にはフライホイールダイオード１４が接続されている。
【００２４】
尚、１６は整流回路２の交流入力側の電流（以下、入力電流）（Ｉ１（例えばＶ１相の電流）を測定する入力電流検出器であり、その出力はコントローラ１３に入力される。また、１７及び１８は負荷に出力される整流回路２の直流出力側の電圧（以下、出力電圧）ＶＯ及び電流（以下、出力電流）Ｉ２を測定する出力電圧検出器及び出力電流検出器であり、これらの出力もコントローラ１３に入力される。
【００２５】
そして、コントローラ１３によりスイッチング素子１２がオンされると、整流回路２で交流入力は整流され、直流として出力される。この直流出力はスイッチング素子１２、直流側リアクトル８、逆流阻止ダイオード９及び平滑用コンデンサ１１で平滑された後、負荷４に供給される。
【００２６】
コントローラ１３は前記各検出器１６〜１８の出力に基づいてスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御する。この場合、スイッチング素子１２のオン／オフデューティーとは、１サイクル（スイッチング信号の周波数は２０ｋＨｚ）の全期間に対してスイッチング素子１２がオンしている期間の比を意味しており、オン期間が長くなればオン／オフデューティーは大きくなり、逆にオフ期間が長くなればオン／オフデューティーは小さくなる。コントローラ１３はこのスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御することで、直流出力側の電圧（負荷に印加される電圧）Ｖ２を制御（降圧）する。
【００２７】
ここで、コントローラ１３によりスイッチング素子１２がオンされると、交流側リアクトル６を経て整流回路２の直流出力側に電流が流れる。そして、コントローラ１３によりスイッチング素子１２がオフされると交流側リアクトル６を流れていた入力電流（Ｉ１）は交流側キャパシタ７を充電するため、整流回路２の入力、例えばＶ１相の入力点ＢＤ１の電位が上昇する。従って、スイッチング素子１２のオフの期間が長い程、即ち、スイッチング素子１２のオン／オフデューティーが小さい程、交流側キャパシタ７を充電する時間が長くなり、ＢＤ１の電位の上昇は大きくなる。
【００２８】
次に、コントローラ１３によりスイッチング素子１２がオンされると、三相交流電源３から交流側リアクトル６を経て整流回路２の直流出力側に電流が流れると共に、交流側キャパシタ７からも放電された電流が直流出力側に流れる。即ち、図１の回路では、図６の回路と比較して、スイッチング素子１２のオン／オフデューティー比が小さい程、整流回路２の入力点ＢＤ１〜ＢＤ３（ＢＤ２はＶ２相、ＢＤ３はＶ３相の入力点）の電位が高くなるため、図７の通電角の区間ｂ及び区間ｃ、又は、区間ｅ及び区間ｆが広がる。また、図７のα及びβの点における電流の低下の割合が小さくなる。これらにより入力電流Ｉ１の波形は改善され、正弦波に近づくので、それに含まれる高調波電流も低減されることになる。
【００２９】
この場合の実施例では、コントローラ１３は入力電流検出器１６により測定される入力電流Ｉ１からそれに含まれる高調波電流の値を測定する回路（高調波電流測定手段）を備えている。そして、この測定された高調波電流の値が規制値（図２乃至図４参照。３次は２．３００（Ａ）、５次は１．１４０（Ａ）、７次は０．７７０（Ａ）等）内となるようにスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御する。実際には、測定された高調波電流の値が規制値に上昇した場合、所定のディファレンシャルだけ低下するまでオン／オフデューティーを低下させる動作を実行することになる。
【００３０】
このようなコントローラ１３によるスイッチング素子１２の制御によって、入力電流Ｉ１に含まれる高調波電流を規制値内に的確に抑制することができるようになり、高調波電流により引き起こされる不都合を効果的に解消若しくは抑制することができるようになる。このとき、使用されているスイッチング素子１２は単一であるのでＰＡＭコンバータと比較して構成も簡素化され、部品コストも削減される。
【実施例２】
【００３１】
次に、コントローラ１３によるスイッチング素子１２の制御に関して、他の実施例を説明する。図２乃至図４は本発明の三相フィルタ装置１から負荷４に出力される電力毎に、スイッチング素子１２のオン／オフデューティーと、出力電圧ＶＯ、入力電流Ｉ１、力率、ＴＨＤ（全高調波歪率）、電流Ｉ１に含まれる高調波電流の測定値と各高調波電流の規制値をそれぞれ示しており、図２は電力５ｋＷ、図３は電力４ｋＷ、図４は電力３ｋＷの場合を示している。
【００３２】
各図から明らかな如く、電力５ｋＷではオン／オフデューティー０．７０以下で高調波電流は規制値内となり、そのときの出力電圧ＶＯは３５４Ｖ以下となることが分かる。また、電力４ｋＷでもオン／オフデューティー０．７０以下で高調波電流は規制値内となり、そのときの出力電圧ＶＯは３７３Ｖ以下となることが分かる。また、電力３ｋＷでもオン／オフデューティー０．７０以下で高調波電流は規制値内となり、そのときの出力電圧ＶＯは３８１Ｖ以下となることが分かる。
【００３３】
同様に２ｋＷではオン／オフデューティー０．８０以下で高調波電流は規制値内となり、そのときの出力電圧ＶＯは４３５Ｖ以下、１ｋＷではオン／オフデューティー０．９０以下で高調波電流は規制値内となり、そのときの出力電圧ＶＯは４９０Ｖ以下でありことが実験により測定されている。
【００３４】
この実施例では負荷４に出力される電力（負荷４で消費される電力）の各値５ｋＷ〜１ｋＷに対して、高調波電流が規制値内となるスイッチング素子１２のオン／オフデューティーとそのときの出力電圧ＶＯに関するデータ（図５に示す）をコントローラ１３が保有している。そして、コントローラ１３は出力電圧検出器１７及び出力電流検出器１８が測定する出力電圧ＶＯ及び出力電流Ｉ２に基づき、三相フィルタ装置１から負荷４に出力されている電力を判定し、前記図５のデータに基づき、この電力の値に応じてスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御する。
【００３５】
実際には、コントローラ１３は三相フィルタ装置１から出力されている電力が５ｋＷ、４ｋＷ、又は、３ｋＷである場合は、スイッチング素子１２のオン／オフデューティーを０．７以下として制御する。また、電力が２ｋＷである場合は、スイッチング素子１２のオン／オフデューティーを０．８以下として制御する。更に、電力が１ｋＷである場合は、スイッチング素子１２のオン／オフデューティーを０．９以下として制御することになる。
【００３６】
このようなコントローラ１３によるスイッチング素子１２の制御によって、同様に入力電流Ｉ１に含まれる高調波電流を規制値内に的確に抑制することができるようになり、高調波電流により引き起こされる不都合を効果的に解消若しくは抑制することができるようになる。また、同様に使用されているスイッチング素子１２は単一であるのでＰＡＭコンバータと比較して構成も簡素化される共に、実施例１のような高調波電流の値を測定する回路（高調波電流測定手段）やフィードバック制御も不要となるので、一層のコスト削減を図ることができるようになる。
【実施例３】
【００３７】
次に、コントローラ１３によるスイッチング素子１２の制御に関して、もう一つの他の実施例を説明する。前述したようにこの実施例の場合も、コントローラ１３は負荷４に出力される電力（負荷４で消費される電力）の各値５ｋＷ〜１ｋＷに対して、高調波電流が規制値内となるスイッチング素子１２のオン／オフデューティーとそのときの出力電圧ＶＯに関するデータ（図５）を保有している。
【００３８】
そして、この場合コントローラ１３は出力電圧検出器１７及び出力電流検出器１８が測定する出力電圧ＶＯ及び出力電流Ｉ２に基づき、三相フィルタ装置１から負荷４に出力されている電力を判定する。次に、前記図５のデータに基づき、この電力の値に応じて高調波電流が規制値内となる出力電圧ＶＯを選択し、選択された出力電圧ＶＯとなるように出力電圧検出器７に基づいてスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御する。
【００３９】
実際には、コントローラ１３は三相フィルタ装置１から出力されている電力が５ｋＷである場合、出力電圧ＶＯが３５４Ｖ以下となるようにスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御する（０．７以下となる）。また、電力が４ｋＷである場合、出力電圧ＶＯが３７３Ｖ以下となるようにスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御する（０．７以下となる）。更に、電力が３ｋＷである場合、出力電圧ＶＯが３８１Ｖ以下となるようにスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御する（０．７以下となる）。更にまた、電力が２ｋＷである場合、出力電圧ＶＯが４３５Ｖ以下となるようにスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御する（０．８以下となる）。更に、電力が１ｋＷである場合、出力電圧ＶＯが４９０Ｖ以下となるようにスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御する（０．９以下となる）。
【００４０】
このようなコントローラ１３によるスイッチング素子１２の制御によって、同様に入力電流Ｉ１に含まれる高調波電流を規制値内に的確に抑制することができるようになり、高調波電流により引き起こされる不都合を効果的に解消若しくは抑制することができるようになる。また、同様に使用されているスイッチング素子１２は単一であるのでＰＡＭコンバータと比較して構成も簡素化される共に、同様に実施例１のような高調波電流の値を測定する回路（高調波電流測定手段）やフィードバック制御も不要となるので、一層のコスト削減を図ることができるようになる。
【実施例４】
【００４１】
次に、コントローラ１３によるスイッチング素子１２の制御に関して、更にもう一つの他の実施例を説明する。例えば実施例の三相フィルタ装置１が負荷４に供給できる電力の最大値が５ｋＷであるとした場合、図５から明らかな如くスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを常に０．７以下で制御すれば、全ての運転領域において高調波電流は規制値内に抑制することができる。
【００４２】
そこで、この実施例ではコントローラ１３がこの電力の最大値５ｋＷのときのオン／オフデューティーに関するデータ（０．７以下）を保有しており、全ての運転領域においてスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを０．７以下として制御する。
【００４３】
このようなコントローラ１３によるスイッチング素子１２の制御によって、同様に入力電流Ｉ１に含まれる高調波電流を規制値内に的確に抑制することができるようになり、高調波電流により引き起こされる不都合を効果的に解消若しくは抑制することができるようになる。また、同様に使用されているスイッチング素子１２は単一であるのでＰＡＭコンバータと比較して構成も簡素化される共に、実施例１のような高調波電流の値を測定する回路（高調波電流測定手段）やフィードバック制御も不要となり、更に、実施例２や実施例３のように制御のために電力を測定する必要も無くなるので、一層のコスト削減を図ることができるようになる。
【実施例５】
【００４４】
次に、コントローラ１３によるスイッチング素子１２の制御に関して、更にもう一つの他の実施例を説明する。この場合も例えば実施例の三相フィルタ装置１が負荷４に供給できる電力の最大値が５ｋＷであるとした場合、図５から明らかな如く出力電圧ＶＯを常に３５４Ｖ以下で制御すれば、全ての運転領域において高調波電流は規制値内に抑制することができる。
【００４５】
そこで、この実施例ではコントローラ１３がこの電力の最大値５ｋＷのときの出力電圧ＶＯに関するデータ（３５４Ｖ以下）を保有しており、全ての運転領域において出力電圧ＶＯが３５４Ｖ以下となるようにスイッチング素子１２のオン／オフデューティーを制御する（０．７以下となる）。
【００４６】
このようなコントローラ１３によるスイッチング素子１２の制御によって、同様に入力電流Ｉ１に含まれる高調波電流を規制値内に的確に抑制することができるようになり、高調波電流により引き起こされる不都合を効果的に解消若しくは抑制することができるようになる。また、同様に使用されているスイッチング素子１２は単一であるのでＰＡＭコンバータと比較して構成も簡素化される共に、実施例１のような高調波電流の値を測定する回路（高調波電流測定手段）やフィードバック制御も不要となり、更に、実施例２や実施例３のように制御のために電力を測定する必要も無くなるので、一層のコスト削減を図ることができるようになる。
【００４７】
尚、上記各実施例で示した数値は、それに限られるものでは無く、実際に適用される各素子の種類や容量、負荷の違いにより相違して来ることは云うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明を適用した一実施例の三相フィルタ装置の電気回路図である。
【図２】図１の三相フィルタ装置から負荷に出力される電力が５ｋＷの場合のスイッチング素子のオン／オフデューティーと出力電圧、入力電流、力率、ＴＨＤ、入力電流に含まれる高調波電流と各高調波電流の規制値を示す図である。
【図３】図１の三相フィルタ装置から負荷に出力される電力が４ｋＷの場合のスイッチング素子のオン／オフデューティーと出力電圧、入力電流、力率、ＴＨＤ、入力電流に含まれる高調波電流と各高調波電流の規制値を示す図である。
【図４】図１の三相フィルタ装置から負荷に出力される電力が３ｋＷの場合のスイッチング素子のオン／オフデューティーと出力電圧、入力電流、力率、ＴＨＤ、入力電流に含まれる高調波電流と各高調波電流の規制値を示す図である。
【図５】図１の三相フィルタ装置から負荷に出力される各電力毎に高調波電流を規制値内とすることができるスイッチング素子のオン／オフデューティーと出力電圧を示す図である。
【図６】通常の三相整流装置の電気回路図である。
【図７】図６の回路の交流電源の各相の電圧と相間電圧、入力電流の波形を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 三相フィルタ装置
２ 整流回路
３ 三相交流電源
４ 負荷
６ 交流側リアクトル
７ 交流側キャパシタ
８ 直流側リアクトル
９ 逆流阻止ダイオード
１１ 平滑用コンデンサ
１２ スイッチング素子
１３ コントローラ
１６ 入力電流測定器
１７ 出力電圧測定器
１８ 出力電流測定器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相交流電源を整流する整流回路と、該整流回路の交流入力側の各相に接続されたリアクトル及び各相間に接続されたコンデンサと、前記整流回路の直流出力側に接続された平滑回路と、該平滑回路と前記整流回路の間に接続されたスイッチング素子と、該スイッチング素子をオン／オフ制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、前記整流回路の交流入力側に流れる電流に含まれる高調波電流が規制値内となるよう前記スイッチング素子のオン／オフデューティーを制御することを特徴とする三相フィルタ装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記高調波電流を測定する高調波電流測定手段を備え、該高調波電流測定手段により測定された高調波電流の値に基づき、前記スイッチング素子を制御することを特徴とする請求項１に記載の三相フィルタ装置。
【請求項３】
前記制御手段は、出力される電力に対して、高調波電流が規制値内となる前記スイッチング素子のオン／オフデューティーに関するデータを備え、該データに基づき、前記電力に応じて前記スイッチング素子を制御することを特徴とする請求項１に記載の三相フィルタ装置。
【請求項４】
前記制御手段は、出力される電力に対して、高調波電流が規制値内と前記整流回路の直流出力側の電圧に関するデータを備え、該データに基づき、前記電力に応じて高調波電流が規制値内となる前記電圧となるよう前記スイッチング素子を制御することを特徴とする請求項１に記載の三相フィルタ装置。
【請求項５】
前記制御手段は、出力される最大電力において高調波電流が規制値内となる前記スイッチング素子のオン／オフデューティーに関するデータを備え、該データ以下のオン／オフデューティーで前記スイッチング素子を制御することを特徴とする請求項１に記載の三相フィルタ装置。
【請求項６】
前記制御手段は、出力される最大電力において高調波電流が規制値内と前記整流回路の直流出力側の電圧に関するデータを備え、該データ以下の電圧となるよう前記スイッチング素子を制御することを特徴とする請求項１に記載の三相フィルタ装置。
【請求項１】
三相交流電源を整流する整流回路と、該整流回路の交流入力側の各相に接続されたリアクトル及び各相間に接続されたコンデンサと、前記整流回路の直流出力側に接続された平滑回路と、該平滑回路と前記整流回路の間に接続されたスイッチング素子と、該スイッチング素子をオン／オフ制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、前記整流回路の交流入力側に流れる電流に含まれる高調波電流が規制値内となるよう前記スイッチング素子のオン／オフデューティーを制御することを特徴とする三相フィルタ装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記高調波電流を測定する高調波電流測定手段を備え、該高調波電流測定手段により測定された高調波電流の値に基づき、前記スイッチング素子を制御することを特徴とする請求項１に記載の三相フィルタ装置。
【請求項３】
前記制御手段は、出力される電力に対して、高調波電流が規制値内となる前記スイッチング素子のオン／オフデューティーに関するデータを備え、該データに基づき、前記電力に応じて前記スイッチング素子を制御することを特徴とする請求項１に記載の三相フィルタ装置。
【請求項４】
前記制御手段は、出力される電力に対して、高調波電流が規制値内と前記整流回路の直流出力側の電圧に関するデータを備え、該データに基づき、前記電力に応じて高調波電流が規制値内となる前記電圧となるよう前記スイッチング素子を制御することを特徴とする請求項１に記載の三相フィルタ装置。
【請求項５】
前記制御手段は、出力される最大電力において高調波電流が規制値内となる前記スイッチング素子のオン／オフデューティーに関するデータを備え、該データ以下のオン／オフデューティーで前記スイッチング素子を制御することを特徴とする請求項１に記載の三相フィルタ装置。
【請求項６】
前記制御手段は、出力される最大電力において高調波電流が規制値内と前記整流回路の直流出力側の電圧に関するデータを備え、該データ以下の電圧となるよう前記スイッチング素子を制御することを特徴とする請求項１に記載の三相フィルタ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２１１８９６（Ｐ２００８−２１１８９６Ａ）
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４５４５１（Ｐ２００７−４５４５１）
【出願日】平成１９年２月２６日（２００７．２．２６）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２６日（２００７．２．２６）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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