(57)【要約】【課題】単一の交流電源に複数の交流負荷が接続される場合にも、的確に高調波電流の抑制を実現することができるアクティブフィルターを提供する。【解決手段】単一の交流電源１に対して複数の交流負荷３、４が接続された際に夫々の交流負荷３、４に供給される交流電力に生じる高調波電流を打ち消すように作用するアクティブフィルター１６である。交流負荷３、４に供給される交流電力の電流の基本波成分を抽出し、それぞれの交流負荷３、４毎のこの電流の基本波成分の位相を予め定めた波形の位相に合致するように当該電流の基本波成分の位相をシフトさせた補正基本波電流波形と交流負荷３、４に供給される交流電力の電流波形との差分からなる電流成分をそれぞれの交流負荷３、４に供給される電流毎に算出し、それらを合算した後に反転、若しくは、反転した後に合算して得られる補正電流成分を交流電源１に重畳する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一の交流電源に対して複数の交流負荷が接続された際に夫々の交流負荷に供給される交流電力に生じる高調波電流を打ち消すように作用するアクティブフィルターにおいて、
交流負荷に供給される交流電力の電流の基本波成分を抽出し、それぞれの交流負荷毎のこの電流の基本波成分の位相を予め定めた波形の位相に合致するように当該電流の基本波成分の位相をシフトさせた補正基本波電流波形と前記交流負荷に供給される交流電力の電流波形との差分からなる電流成分をそれぞれの交流負荷に供給される電流毎に算出し、それらを合算した後に反転、若しくは、反転した後に合算して得られる補正電流成分を前記交流電源に重畳することを特徴とするアクティブフィルター。
【請求項２】
前記複数の交流負荷それぞれに供給される交流電力の電流波形と、その基本波成分の電流波形に関するデータを、前記交流負荷毎に予め記憶しており、
前記各交流負荷の電流に基づき、予め記憶している前記各交流負荷毎の電流の基本波成分の位相を前記予め定めた波形の位相に合致するように当該電流の基本波成分の位相をシフトさせることを特徴とする請求項１に記載のアクティブフィルター。
【請求項３】
前記複数の交流負荷のうちの何れかの交流負荷を基本交流負荷とし、
該基本交流負荷の電流の基本波成分の位相に、他の交流負荷の電流の基本波成分の位相を合致させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアクティブフィルター。
【請求項４】
前記複数の交流負荷のうちの所定の交流負荷が予め前記基本交流負荷として決定されていることを特徴とする請求項３に記載のアクティブフィルター。
【請求項５】
前記各交流負荷のうちの最も大きい電流が流れている交流負荷を前記基本交流負荷とすることを特徴とする請求項３に記載のアクティブフィルター。
【請求項６】
前記各交流負荷のうちの運転開始時間が最も早い交流負荷を前記基本交流負荷とすることを特徴とする請求項３に記載のアクティブフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商用交流電源に接続された空気調和機のモータ等の交流負荷に供給される交流電力に生じる高調波電流を抑制するためのアクティブフィルターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
商用三相交流電源に接続された交流負荷に流れる負荷電流には、当該交流負荷の電気回路を構成するインダクタンス（リアクトル）やコンデンサ（キャパシタ）から成るインピーダンスの影響を受けて、交流電源からの基本波電流（基本波成分）とその整数倍の周波数を有する高調波電流（高調波成分）とが含まれる。この高調波電流は基本波電流に歪みを生じさせ、高調波を周囲に放散させる問題点があった。
【０００３】
そこで、従来よりアクティブフィルターを交流負荷に対して並列に交流電源に接続し、このアクティブフィルターにより負荷電流中に含まれる高調波成分を打ち消すキャンセル高調波電流（補正電流成分）を生成して、このキャンセル高調波電流を交流電源に重畳することで、高調波電流を抑制する対処が行われていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１７７７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、アクティブフィルターによって高調波電流の抑制を行う場合、従来では交流負荷に流れている負荷電流をバンドパスフィルタに通して負荷電流から基本波電流を抽出するか、負荷電流から基本波電流を演算によって求め、負荷電流と基本波電流との差から高調波成分を抜き出し、その逆位相の電流をキャンセル高超波電流としていた。この演算はアクティブフィルターの制御装置を構成するマイクロコンピュータによって行われ、算出された高調波電流を打ち消す電流波形をインバータ回路で生成していた。
【０００６】
一方、前記特許文献１の如く単一の交流電源に接続される交流負荷が複数存在する場合、各交流負荷のインダクタンスやコンデンサの容量は異なるので、それぞれの負荷電流から高調波電流を抜き出すための基本波電流の位相も各交流負荷毎に異なることになる。そのため、各基本波電流の単なる合算では、キャンセル高調波電流を算出するための対象となる基本波電流（補償後の電流波形に相当）は正弦波とならず、的確に高調波電流の抑制をできなくなるという問題点があった。
【０００７】
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、単一の交流電源に複数の交流負荷が接続される場合にも、的確に高調波電流の抑制を実現することができるアクティブフィルターを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のアクティブフィルターは、単一の交流電源に対して複数の交流負荷が接続された際に夫々の交流負荷に供給される交流電力に生じる高調波電流を打ち消すように作用するものであって、交流負荷に供給される交流電力の電流の基本波成分を抽出し、それぞれの交流負荷毎のこの電流の基本波成分の位相を予め定めた波形の位相に合致するように当該電流の基本波成分の位相をシフトさせた補正基本波電流波形と交流負荷に供給される交流電力の電流波形との差分からなる電流成分をそれぞれの交流負荷に供給される電流毎に算出し、それらを合算した後に反転、若しくは、反転した後に合算して得られる補正電流成分を交流電源に重畳することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明のアクティブフィルターは、上記において複数の交流負荷それぞれに供給される交流電力の電流波形と、その基本波成分の電流波形に関するデータを、交流負荷毎に予め記憶しており、各交流負荷の電流に基づき、予め記憶している各交流負荷毎の電流の基本波成分の位相を前記予め定めた波形の位相に合致するように当該電流の基本波成分の位相をシフトさせることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明のアクティブフィルターは、上記各発明において複数の交流負荷のうちの何れかの交流負荷を基本交流負荷とし、該基本交流負荷の電流の基本波成分の位相に、他の交流負荷の電流の基本波成分の位相を合致させることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明のアクティブフィルターは、上記において複数の交流負荷のうちの所定の交流負荷が予め前記基本交流負荷として決定されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明のアクティブフィルターは、請求項３において各交流負荷のうちの最も大きい電流が流れている交流負荷を前記基本交流負荷とすることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明のアクティブフィルターは、請求項３において各交流負荷のうちの運転開始時間が最も早い交流負荷を前記基本交流負荷とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、単一の交流電源に対して複数の交流負荷が接続された際に夫々の交流負荷に供給される交流電力に生じる高調波電流を打ち消すように作用するアクティブフィルターにおいて、交流負荷に供給される交流電力の電流の基本波成分を抽出し、それぞれの交流負荷毎のこの電流の基本波成分の位相を予め定めた波形の位相に合致するように当該電流の基本波成分の位相をシフトさせた補正基本波電流波形と交流負荷に供給される交流電力の電流波形との差分からなる電流成分をそれぞれの交流負荷に供給される電流毎に算出し、それらを合算した後に反転、若しくは、反転した後に合算して得られる補正電流成分を交流電源に重畳するようにしたので、各交流負荷の電流の基本波成分を合算した基本波成分も正弦波となり、的確な高調波電流抑制を安価に実現することができるようになるものである。
【００１５】
請求項２の発明によれば、上記に加えて複数の交流負荷それぞれに供給される交流電力の電流波形と、その基本波成分の電流波形に関するデータを、交流負荷毎に予め記憶しており、各交流負荷の電流に基づき、予め記憶している各交流負荷毎の電流の基本波成分の位相を前記予め定めた波形の位相に合致するように当該電流の基本波成分の位相をシフトさせるようにしたので、高価なバンドパスフィルタを用いて基本波成分を抽出する必要が無くなり、演算によってリアルタイムで基本波成分を求める場合の如き高速な演算処理も不要となる。
【００１６】
この場合、請求項３の発明の如く複数の交流負荷のうちの何れかの交流負荷を基本交流負荷とし、該基本交流負荷の電流の基本波成分の位相に、他の交流負荷の電流の基本波成分の位相を合致させるようにすれば、例えば、請求項４の発明の如く複数の交流負荷のうちの所定の交流負荷が予め基本交流負荷として決定しておくことにより、演算処理をより簡素化することが可能となる。
【００１７】
また、請求項５の発明の如く各交流負荷のうちの最も大きい電流が流れている交流負荷を基本交流負荷とするようにすれば、最も大きくなる電流の基本波力率に合わせた高調波抑制制御が可能となる。
【００１８】
また、請求項６の発明の如く各交流負荷のうちの運転開始時間が最も早い交流負荷を基本交流負荷とするようにしても、各交流負荷の運転開始に伴うキャンセル高調波電流の演算処理をより円滑に進めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用した一実施例のアクティブフィルターを用いた装置の電気回路図である。
【図２】図１のアクティブフィルターの機能ブロック図である。
【図３】図１のアクティブフィルターの制御装置に記憶されている各交流負荷の負荷電流と基本波電流の電流波形データのデータテーブルを示す図である。
【図４】図１のアクティブフィルターの制御装置に記憶されている各交流負荷のキャンセル高調波データのデータテーブルを示す図である。
【図５】交流負荷が単一の場合の電源電圧と、負荷電流、及び、基本波電流、キャンセル高調波電流を示す電流波形図である。
【図６】交流負荷が２台の場合の電源電圧、各交流負荷の負荷電流、及び、基本波電流を示す電流波形図である。
【図７】交流負荷の消費電力が変化した場合の図６中の電源電圧、基本交流負荷の負荷電流、基本波電流を示す電流波形図である。
【図８】基本交流負荷に他の交流負荷の基本波電流の位相を合わせた状態の電源電圧、各交流負荷の負荷電流及び基本波電流、他の交流負荷のキャンセル高調波電流を示す電流波形図である。
【図９】図８に基本交流負荷のキャンセル高調波電流と、統合したキャンセル高調波電流を加えた図である。
【図１０】図６に２台の交流負荷の負荷電流を統合した負荷電流とその基本波電流、そのキャンセル高調波電流を加えた図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明の一実施例を説明するための電気回路図である。この図において、１は単一の三相交流電源（実施例では４００Ｖ）であり、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各相から位相が１２０度ずつずれた交流電圧（電源電圧Ｖ）が出力される。Ｒ相、Ｓ相及びＴ相には、配線２Ｒ、２Ｓ、２Ｔが接続されており、これらは分岐して家屋等の内部で複数（実施例では２台）の交流負荷３、４（電源１に対して並列に接続された三相負荷）それぞれに交流電力を供給している。
【００２２】
実施例の交流負荷３は空気調和機であり、電源１の各相の配線２Ｒ〜２Ｔに接続された交流側のインダクタンスＬ１〜Ｌ３、コンデンサＣ１〜Ｃ６と、ダイオードブリッジから構成された整流回路６と、直流側のインダクタンスＬ５及びコンデンサＣ７と、複数のスイッチング素子をブリッジ状に結線したインバータ回路７と、このインバータ回路７に接続され、空気調和機の冷媒回路を構成するコンプレッサを駆動するためのモータ８と、マイクロコンピュータから構成された制御装置９（交流負荷側制御装置）等から構成されている。
【００２３】
電源１から供給された三相の交流電力は、整流回路６で整流され、インダクタンスＬ５、コンデンサＣ７で平滑されて直流電力に変換され、インバータ回路７に出力される。制御装置９は交流負荷３によって空調される図示しない室内の温度等に基づき、インバータ回路７を介してモータ８を運転する。
【００２４】
交流負荷４も空気調和機であり、同様に電源１の各相の配線２Ｒ〜２Ｔに接続された交流側のインダクタンスＬ６〜Ｌ８、コンデンサＣ８〜Ｃ１３と、ダイオードブリッジから構成された整流回路１１と、直流側のインダクタンスＬ１０及びコンデンサＣ１４と、複数のスイッチング素子をブリッジ状に結線したインバータ回路１２と、このインバータ回路１２に接続され、空気調和機の冷媒回路を構成するコンプレッサを駆動するためのモータ１３と、マイクロコンピュータから構成された制御装置１４（交流負荷側制御装置）等から構成され、制御装置１４により同様にモータ１３の運転制御を行う。
【００２５】
尚、上記各交流負荷３、４のインダクタンスやコンデンサはそれぞれのモータ８、１３の運転に適した力率が得られるように素子が選定され、使用される。
【００２６】
図中１６は各交流負荷３、４に供給される交流電力に生じる高調波電流を打ち消すように作用するアクティブフィルターであり、各交流負荷３、４に並列に、電源１の各相（Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相）の配線２Ｒ、２Ｓ、２Ｔに接続（前記交流負荷３、４に対して並列）されている。実施例のアクティブフィルター１６は、電流検出部１７と、波形変換部１８と、インバータ１９と、補助電源部２１と、ゼロクロス検出部２２と、電圧検出部２３と、マイクロコンピュータから構成された制御装置（アクティブフィルター側制御装置）２４等からＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ−Ｆａｃｔｏｒ−Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）回路（力率改善回路とも云う）を構成している。
【００２７】
インバータ１９はＩＧＢＴ（ゲート絶縁型バイポーラトランジスタ）から成るスイッチング素子が２個直列接続された三つのアームから構成されている。各アームは互いに並列接続され、三相のインバータ１９が構成されると共に、各ＩＧＢＴのゲートは制御装置２４に接続されている。また、補助電源部２１はコンデンサＣ１５から構成されており、インバータ１９に接続されている。
【００２８】
波形変換部１８は６個のインダクタンスＬ１１〜Ｌ１６と３個のコンデンサＣ１６〜Ｃ１８から構成されている。電流検出部１７は、交流負荷３が接続された配線２Ｒと２Ｓを流れる負荷電流（基本波電流と高調波電流を含む）を検出する電流検出器２６、２７と、交流負荷４が接続された配線２Ｒと２Ｓを流れる負荷電流を検出する電流検出器２８、２９と、インバータ１９のＲ相とＳ相の出力電流であるインバータ１９と波形変換部１８間の配線２Ｒと２Ｓを流れる電流を検出する電流検出器３１、３２を備えている。
【００２９】
ゼロクロス検出部２２は電源１のＲ相の電圧を検出するよう配線２Ｒに接続され、電源電圧Ｖのゼロクロス点を検出する。電圧検出部２３は補助電源部２１の電圧を検出する。これら電流検出部１７が検出する電流値、ゼロクロス検出部２２が検出する電源電圧Ｖ及び電圧検出部２３が検出する補助電源部２１の直流電圧に関するデータは制御装置２４に入力される。
【００３０】
このアクティブフィルター１６は各交流負荷３、４に流れる負荷電流に含まれる高調波電流（高調波成分）を打ち消すキャンセル高調波電流（補正電流成分）を生成し、配線２Ｒ〜２Ｔに注入する動作を実行するものであるが、その前に、従来のキャンセル高調波電流の生成動作を図５〜図７、図１０を用いて説明する。
【００３１】
図５は電源１の例えばＲ相の電源電圧Ｖと、電流検出器２６で検出される交流負荷３の配線２Ｒを流れる負荷電流Ｉｒ１（交流負荷３に供給される電源１の交流電力の電流）の電流波形を示している。前述した如く交流負荷３には複数のインダクタンスＬ１〜Ｌ５、コンデンサＣ１〜Ｃ７が含まれるため、負荷電流Ｉｒ１は正弦波では無く、高調波電流（高調波成分）が含まれた図５に示す如き電流波形となる。そして、この負荷電流Ｉｒ１の基本波電流Ｉｂ１（基本波成分）は正弦波である。この電圧Ｖと電流Ｉｂ１との間にθの位相のずれがある。
【００３２】
従って、高調波電流は負荷電流Ｉｒ１−基本波電流Ｉｂ１で抽出されるから、係る高調波電流を打ち消すためのキャンセル高調波電流Ｉｃ１は、それと逆位相の基本波電流Ｉｂ１−負荷電流Ｉｒ１となる（図５に示す）。従来、バンドパスフィルタを用いる場合にはこのバンドパスフィルタに実際に流れている負荷電流Ｉｒ１を通して基本波電流Ｉｂ１を抽出する。また、バンドパスフィルタを用いない場合には、負荷電流Ｉｒ１を検出して当該負荷電流Ｉｒ１から基本波電流Ｉｂ１を算出する。そして、それらの差からキャンセル高調波電流Ｉｃ１を算出する演算をリアルタイムで行っていた。
【００３３】
一方、２台の交流負荷３、４が電源１に接続されている場合、各交流負荷３、４のインダクタンスやコンデンサの容量（インピーダンス）は厳密には一致しないため、それぞれに流れる負荷電流Ｉｒ１、Ｉｒ２の大きさや位相は異なってくる。
【００３４】
この様子を示したのが図６である。この図において、Ｉｒ２は電流検出器２８で検出される交流負荷４の配線２Ｒを流れる負荷電流（交流負荷４に供給される電源１の交流電力の電流）の電流波形である。各負荷電流Ｉｒ１、Ｉｒ２の電流波形は異なり、また、それらの基本波電流Ｉｂ１、Ｉｂ２は、ゼロクロス検出部２２にて検出される電源１の電圧Ｖのゼロクロス点θ０を基準としてθ２、θ１と位相も異なって、交流負荷４の基本波電流Ｉｂ２の方が交流負荷３の基本波電流Ｉｂ１よりもθ２−θ１進み位相となっている。
【００３５】
また、各負荷電流Ｉｒ１、Ｉｒ２は、モータ８や１３における消費電力（負荷）によっても変化する。図７はその様子を示しており、図７中各電流Ｉｒ１、Ｉｂ１に付記した（１）よりも（２）は交流負荷３における消費電力が大きく、（３）は更に（２）よりも消費電力が増大した場合の電源電圧Ｖ、負荷電流Ｉｒ１、基本波電流Ｉｂ１をそれぞれ示している。消費電力によって基本波電流Ｉｂ１（１）、Ｉｂ１（２）、Ｉｂ２（３）の振幅は変化し、その位相もθａ、θｂ、θｃと変化していることが分かる。
【００３６】
ここで、このような２台の交流負荷３、４が接続された装置においては、従来では図１０に示すように各交流負荷３、４の負荷電流Ｉｒ１、Ｉｒ２を統合（合算）した負荷電流Ｉｒａをバンドパスフィルタに通してその基本波電流Ｉｂａを抽出していた。このバンドパスフィルタはハード的に高価である。
【００３７】
一方、バンドパスフィルタを用いない場合には、統合した負荷電流Ｉｂａとその基本波電流Ｉｂａを各相に対してリアルタイムで演算し、この統合した負荷電流Ｉｒａと基本波電流Ｉｂａから同図に示すような統合したキャンセル高調波電流Ｉｃａ＝Ｉｂａ−Ｉｒａを算出していた。しかしながら、係る演算は極めて高速な処理を要求される。
【００３８】
以下にこれを解決した図１のアクティブフィルター１６の動作について説明する。図２はアクティブフィルター１６の制御装置２４の制御を説明する機能ブロック図であり、図３は制御装置２４のメモリ（記憶装置）に予め書き込まれている（記憶されている）各交流負荷３の負荷電流Ｉｒ１と基本波電流Ｉｂ１の電流波形データのデータテーブルを示している。
【００３９】
尚、この実施例で制御装置２４には交流負荷３、４のうちの交流負荷３が基本交流負荷として予め決定され、その基本波電流Ｉｂ１の位相θを目標位相θｘ（予め定めた波形の位相）として設定されているものとする。
【００４０】
前述した如く各交流負荷３、４の負荷電流Ｉｒ１、Ｉｒ２は、消費電力（負荷）によって変化するものの、インダクタンスやコンデンサの容量が分かっていれば、負荷電流Ｉｒ１（高調波成分を含んでいる）の電流波形やその基本波電流Ｉｂ１の電流波形（正弦波の位相遅れと最大値）は、各消費電力（負荷の大きさ）毎に予め実験によって求めておくことができる。
【００４１】
そこで、この実施例で制御装置２４のメモリに記憶させるデータテーブルでは、消費電力の大きさを示す指標としての負荷電流Ｉｒ１の平均値（この場合の負荷電流Ｉｒ１の平均値とは、電流検出器２６、２７、２８、２９で実際に検出された負荷電流の一周期を積分して求められたものを一周期で割ったもの）である。図３の左側は負荷電流Ｉｒ１の値が基本波電流Ｉｂ１のゼロ（０°）から３６０°まで５°刻みで各平均値に対応して書き込まれ、右側には電源電圧Ｖに対する基本波電流Ｉｂ１（負荷電流から分けられた基本波成分）の位相遅れと最大値が各平均値に対応して書き込まれ、制御装置２４のメモリに記憶されている。尚、メモリには交流負荷４の負荷電流Ｉｒ２と基本波電流Ｉｂ２の電流波形データの同様のデータテーブル（実際の数値は各交流負荷によって異なる）も書き込まれている。
【００４２】
そして、電流検出器２６〜２９を用い、電流検出部１７により各交流負荷３、４の負荷電流Ｉｒ１、Ｉｒ２（図２では負荷がｎ個である場合も示している）を取り込み、図２のステップＳ１で現在運転（動作）している交流負荷が何れであるかを検出する。このとき、例えば運転（動作）している交流負荷が交流負荷３のみの１台であった場合は、負荷電流Ｉｒ１の平均値を算出し、次に、ステップＳ２で交流負荷３用のデータテーブルをルックアップする。この場合、例えば現在流れている負荷電流Ｉｒ１の平均値がＩ２であった場合には、Ｉ２に対応する行の負荷電流Ｉｒ１（値はａ２、ａ３・・・の高調波成分を含んだ電流波形）を読み出し、基本波電流Ｉｂ１（正弦波）としては位相遅れθ２、最大値Ａ２を読み出す。そして、Ｉｒ１−Ｉｂ１の演算を行い、負荷電流を基本波成分と高調波成分に分けて高調波成分を抽出し、それの逆位相のキャンセル高調波電流Ｉｃ１を算出する。
【００４３】
そして、このキャンセル高調波電流Ｉｃ１のデータに基づき、ステップＳ３でキャンセル高調波電流を生成し、制御装置２４はインバータ１９を制御することにより、キャンセル高調波電流を電源１に重畳する。これによって負荷電流中に含まれる高調波電流を打ち消して抑制する。
【００４４】
一方、２台の交流負荷３、４が何れも運転（動作）している場合、ステップＳ１で負荷電流Ｉｒ１とＩｒ２の平均値を算出し、ステップＳ４に進んで各交流負荷３、４のうちの交流負荷３を前述したように基本交流負荷とする。次に、基本交流負荷である交流負荷３についてはステップＳ５で交流負荷３用のデータテーブルの負荷電流の平均値と、基本波電流の位相遅れ及び最大値をルックアップする。この場合、例えば負荷電流Ｉｒ１の平均値が前述同様にＩ２であった場合には、Ｉ２に対応する行の負荷電流Ｉｒ１（値はａ２、ａ３・・・）を読み出し、基本波電流Ｉｂ１としては位相遅れθ２、最大値Ａ２を読み出す。そして、Ｉｒ１−Ｉｂ１の演算を行って高調波成分（差分）を抽出し、それの逆位相のキャンセル高調波電流Ｉｃ１を算出して電流波形を形成する。
【００４５】
他方、基本交流負荷ではない交流負荷４についてはステップＳ６で交流負荷４用のデータテーブルの負荷電流の平均値と、基本波電流の位相遅れ及び最大値をルックアップする。この場合、例えば負荷電流Ｉｒ２の平均値がＩ１であった場合には、Ｉ１に対応する行の負荷電流Ｉｒ２（値はａ１、ａ２・・・）を読み出し、基本波電流Ｉｂ２としては位相遅れθ１、最大値Ａ１を読み出す。
【００４６】
しかしながら、交流負荷４の場合にはそのまま減算を行うのでは無く、ステップＳ５で読み出した基本交流負荷３の基本波電流Ｉｂ１の位相遅れθ２（目標位相θｘ）と、ステップＳ６で読み出した自らの基本波電流Ｉｂ２の位相遅れθ１から両者のずれΔθ（θ２−θ１）を割り出し、その位相のずれΔθだけ基本波電流Ｉｂ２の位相θをシフトして当該基本波電流Ｉｂ２の位相θを、目標位相θｘである基本波電流Ｉｂ１の位相θに合致させた補正基本波電流波形を作る。そして、この合致させた補正基本波電流波形の基本波電流Ｉｂ２（位相θをΔθシフトした状態の基本波電流Ｉｂ２）を用い、Ｉｒ２−Ｉｂ２の演算を行って交流負荷４に供給される交流電力の負荷電流を基本波成分と高調波成分とに分けて高調波成分（差分）を抽出し、それの逆位相のキャンセル高調波電流Ｉｃ２を算出する。
【００４７】
そして、これら算出されたキャンセル高調波電流Ｉｃ１とＩｃ２に関するデータがステップＳ７で合算されてステップＳ３に送られる。このデータに基づき、制御装置２４はステップＳ３でキャンセル高調波電流を算出し、インバータ１９を制御することにより、２台の交流負荷３、４が運転しているときのキャンセル高調波電流Ｉｃａを電源１に重畳する。これによって負荷電流中に含まれる高調波電流を打ち消して抑制する。尚、上記に限らず、各交流負荷３、４の高調波成分を合算してから逆位相とし、キャンセル高調波電流Ｉｃａを算出してもよい。
【００４８】
この様子を図８、図９の電流波形図を用いて説明する。前述したステップＳ６の如く基本交流負荷である交流負荷３の基本波電流Ｉｂ１と交流負荷４の基本波電流Ｉｂ２の位相θを合わせた状態が図８に示されている。そして、そこから算出された新たな合算値のキャンセル高調波電流Ｉｃａが図９に示されている。
【００４９】
このように、電源１に接続された複数の交流負荷３、４それぞれの負荷電流Ｉｒ１、Ｉｒ２の電流波形と、その基本波電流Ｉｂ１、Ｉｂ２の電流波形に関するデータを、負荷電流の平均値毎に記憶しているので、高価なバンドパスフィルタを用いて基本波電流を抽出する必要が無くなると共に、演算によってリアルタイムで基本波電流を求める場合の如き高速な演算処理も不要となる。
【００５０】
この場合、実施例では各交流負荷３、４に流れる負荷電流Ｉｒ１、Ｉｒ２の平均値に基づき、三相電源１の電圧Ｖに対して所定の位相差を有する目標位相θｘ（この実施例では交流負荷３の基本波電流Ｉｂ１の位相θ）に合致するように、全ての負荷電流Ｉｒ１、Ｉｒ２の基本波電流Ｉｂ１、Ｉｂ２の位相θをシフトした状態で、各交流負荷３、４に対するキャンセル高調波電流Ｉｃ１、Ｉｃ２をそれぞれ算出し、算出された各キャンセル高調波電流を合算して新たなキャンセル高調波電流Ｉｃａを生成し、出力するので、各負荷電流Ｉｒ１、Ｉｒ２の基本波電流Ｉｂ１、Ｉｂ２を合算した基本波電流も正弦波となり、より的確な高調波電流抑制を安価に実現することができるようになる。
【００５１】
特に、複数の交流負荷３、４のうちの交流負荷３を予め基本交流負荷と決定しておき、この基本交流負荷の負荷電流Ｉｒ１の基本波電流Ｉｂ１の位相θを目標位相θｘとして、他の交流負荷４の基本波電流Ｉｂ２の位相θを当該目標位相θｘに合わせるようにしたので、演算処理をより簡素化することが可能となる。
【実施例２】
【００５２】
次に、本発明のもう一つの実施例を説明する。この場合、図３のデータテーブルに示された各交流負荷３、４の負荷電流Ｉｒ１、Ｉｒ２と基本波電流Ｉｂ１、Ｉｂ２の値から、交流負荷３、４に供給される交流電力の負荷電流を予め基本波成分と高調波成分とに分けて予めキャンセル高調波電流Ｉｃ１、Ｉｃ２を算出しておく。更に、その場合、キャンセル高調波電流Ｉｃ１、Ｉｃ２は、各基本波電流Ｉｂ１、Ｉｂ２の位相θをシフトして計算された値が算出され、各位相θをシフトした値（位相変更値）毎にデータテーブルとして、図３のデータテーブルと共に制御装置２４のメモリに記憶させておく。
【００５３】
図４は係るキャンセル高調波電流に関するデータＸ１１・・・（１周期分）のデータテーブルを示している。尚、この場合にも制御装置２４には交流負荷３、４のうちの交流負荷３が基本交流負荷として予め決定され、基本波電流Ｉｂ１の位相θも目標位相θｘとして決定され、設定されているものとする。
【００５４】
この場合に制御装置２４に保有させるデータテーブルでは、消費電力の大きさを示す指標として、前述同様の負荷電流の平均値（列）と前述した位相変更値（行）からマトリックスを作り、各平均値と位相変更値に対応させてキャンセル高調波電流に関するデータＸ１１、Ｘ１２・・・、Ｘ１２、Ｘ２２・・・が書き込まれている（交流負荷によって数値は異なる）。
【００５５】
そして、電流検出器２６〜２９を用い、電流検出部１７により各交流負荷３、４の負荷電流Ｉｒ１、Ｉｒ２（図２では負荷がｎ個である場合も示している）を取り込み、図２のステップＳ１で現在運転（動作）している交流負荷を検出する。このとき、例えば運転（動作）している交流負荷が交流負荷３のみの１台であった場合は、前述同様に平均値を算出し、ステップＳ２で交流負荷３用の図４のデータテーブルよりキャンセル高調波電流に関するデータを読み出す。この場合、例えば負荷電流Ｉｒ１の基本波電流Ｉｂ１の平均値がＩ２であった場合には、位相変更値０の行のデータＸ２１が抽出される。
【００５６】
そして、このデータＸ２１に基づき、ステップＳ３でキャンセル高調波電流を生成し、これに基づいて制御装置２４はインバータ１９を制御することにより、キャンセル高調波電流を電源１に重畳する。これによって負荷電流に含まれる高調波電流を打ち消して抑制する。
【００５７】
一方、２台の交流負荷３、４が何れも運転（動作）している場合、ステップＳ１からステップＳ４に進んで各交流負荷３、４のうちの交流負荷３を前述したように基本交流負荷とする。
【００５８】
今、例えば基本交流負荷である交流負荷３の負荷電流Ｉｒ１の平均値がＩ２、他の交流負荷４の負荷電流Ｉｒ２の平均値がＩ１であった場合、ステップＳ５で交流負荷３用の図４のデータテーブルの負荷電流の平均値がルックアップされ、交流負荷３に対するキャンセル高調波電流に関するデータは、位相変更値０の行の平均値Ｉ２の列に書き込まれたＸ２１が交流負荷３用のデータテーブルから読み出される。
【００５９】
一方、ステップＳ６では交流負荷３及び４用の図３のデータテーブルを参照し、算出された負荷電流Ｉｒ１の平均値Ｉ２と交流負荷４の負荷電流Ｉｒ２の平均値Ｉ１から、各基本波電流Ｉｂ１とＩｂ２の位相遅れを読み出し、両者の位相θのずれΔθを算出する。今、位相のずれΔθがφ１であったものとすると、位相変更値をφ１とする。
【００６０】
そして、ステップＳ６においては交流負荷４用の図４のデータテーブルの位相変更値φ１、平均値Ｉ１の欄がルックアップされ、交流負荷４に対するキャンセル高調波電流に関するデータは、位相変更値φ１の行の実効値Ｉ１の列に書き込まれたＸ１２がデータテーブルから読み出される。これにより、基本波電流Ｉｂ２の位相θを目標位相θｘである基本波電流Ｉｂ１の位相θに合致するようにシフトして、当該目標位相θｘに合わせた場合の交流負荷４のキャンセル高調波電流のデータが抽出されることになる。
【００６１】
そして、この抽出されたキャンセル高調波電流に関するデータＸ２１とＸ１２がステップＳ７で合算されてステップＳ３に送られる。このデータＸ２１＋Ｘ１２に基づき、制御装置２４はステップＳ３でキャンセル高調波電流を生成し、これに基づいてインバータ１９を制御することにより、２台の交流負荷３、４が運転しているときのキャンセル高調波電流を電源１に重畳する。これによって高調波電流を打ち消し、抑制する。
【００６２】
このように、電源１に接続される交流負荷３、４それぞれの負荷電流Ｉｒ１、Ｉｒ２の電流波形と、その基本波電流Ｉｂ１、Ｉｂ２の電流波形に基づき、当該基本波電流の位相をシフトしたときに算出されるキャンセル高調波電流Ｉｃ１、Ｉｃ２の電流波形に関するデータを、各基本波電流の位相変更値と負荷電流の平均値に対応させて記憶しておき、各交流負荷３、４に流れる負荷電流Ｉｒ１、Ｉｒ２の平均値に基づき、三相電源１の電圧Ｖに対して所定の位相差を有する目標位相θｘ（この実施例では交流負荷３の基本波電流Ｉｂ１の位相θ）に、全ての負荷電流Ｉｒ１、Ｉｒ２の基本波電流Ｉｂ１、Ｉｂ２の位相θをシフトしたときの、各交流負荷３、４に対するキャンセル高調波電流Ｉｃ１、Ｉｃ２の電流波形に関するデータをルックアップし、ルックアップした各データを合算して新たなキャンセル高調波電流Ｉｃａを生成し、出力するので、負荷電流の平均値に基づいてデータをルックアップすれば済むことになり、実施例１の発明と同様の効果に加えて、更にリアルタイムでの演算処理が簡素化されることになる。
【実施例３】
【００６３】
尚、上記各実施例では交流負荷３を予め基本交流負荷として決定し、電源１の電圧Ｖに対して所定の位相差を有する当該交流負荷３の基本波電流Ｉｂ１の位相θを目標位相θｘとして制御装置２４に設定しておくようにしたが、それに限らず、各交流負荷３、４に流れる負荷電流Ｉｒ１、Ｉｒ２のうち、最も大きい負荷電流が流れている交流負荷を制御装置２４で判断し、基本交流負荷とするようにしてもよい。
【００６４】
この場合の負荷電流の大小判断の手法としては、運転開始時の所定時間の平均電流で判断する場合や、運転中の電流の所定時間当たりの平均電流で判断する、或いは、それらの両方を行うことが考えられる。係る構成によれば、最も大きくなる負荷電流の基本波力率に合わせた高調波抑制制御が可能となる（支配的な力率に合わせるため、キャンセル高調波電流のピーク値を抑えられる）。
【実施例４】
【００６５】
また、各交流負荷３、４のうちのコンプレッサ８、１３の運転開始時間が最も早い交流負荷３、４を基本交流負荷として制御装置２４が設定するようにしてもよい。係る構成によれば、各交流負荷の運転開始に伴うキャンセル高調波電流の演算処理をより円滑に進めることが可能となる。
【実施例５】
【００６６】
更に、何れかの交流負荷の基本波電流に他の交流負荷の基本波電流の位相を合わせることに限らず、電源１の電圧Ｖに対して所定の位相差を有する目標位相θＸを設定し、この目標位相θｘに各交流負荷３、４の基本波電流Ｉｂ１、Ｉｂ２の位相をシフトして全ての交流負荷３、４の基本波電流Ｉｂ１、Ｉｂ２の位相を合わせたときの各交流負荷３、４に対するキャンセル高調波電流に関するデータを抽出し、それらを合算してキャンセル高調波電流を生成するようにしてもよい。係る構成によれば、電源電圧Ｖとの関係で適切な力率を考慮したキャンセル高調波電流の演算処理を実現する場合に極めて好適となる。
【００６７】
尚、上記各実施例ではデータベースからキャンセル高調波電流に関するデータを読み出す指標として負荷電流の平均値を用いたが、それに限らず、各交流負荷の消費電力（或いは、運転状況）を示す指標であって、負荷電流から得られるものであれば、適宜変更して差し支えない。
【符号の説明】
【００６８】
１  電源
２Ｒ〜２Ｔ  配線
３、４  交流負荷
１６  アクティブフィルター
１９  インバータ
２４  制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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