【手続補正書】
【提出日】平成28年6月23日(2016.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源変圧器に接続された電力幹線から給電される電動機を有する電力設備であって、
前記電動機の運転時に、その固定子のコイル収容の総スロット数（Ｚ１）と極対数（Ｐ）の比（Ｚ１／Ｐ）に基づいて、前記固定子と回転子との間に発生する高調波回転磁束により生じる高調波電圧のうち、前記回転子に対して制動力となる次数の高調波電圧に対して、この制動力となる高調波電圧と同じ次数で逆位相となる高調波電圧を発生させる高調波発生部を前記電力幹線に設け、
前記高調波発生部は、
前記電力幹線から供給される電源電圧と同相で、前記比（Ｚ１／Ｐ）のマイナス１である（（Ｚ１／Ｐ）−１）次数の、１１次、１７次、２３次の少なくとも１つの高調波電流を含む高調波電流を発生する高調波電流発生器と、
前記電力幹線に設けられ、前記電源変圧器の漏れリアクタンスを含むインピーダンスを有し、前記高調波電流が流れることにより前記回転子に対して制動力となる高調波電圧と同じ（（Ｚ１／Ｐ）−１）次数で前記電源電圧より９０°遅れ±３０゜以内の高調波電圧を発生させるリアクタンス回路とを有する、
ことを特徴とする電力設備。
【請求項２】
前記高調波電流発生器は、前記１１次、１７次、２３次の少なくとも１つの高調波電流の各々に対して、コンパレータと、バンドパスフィルタと、位相回路と、可変抵抗と、合成器及び出力回路を有することを特徴とする請求項１に記載の電力設備。
【請求項３】
前記出力回路は、その出力段にトランスを有することを特徴とする請求項２記載の電力設備。
【請求項４】
前記高調波電流発生器は、連続波の高調波電流を発生することを特徴とする請求項３に記載の電力設備。
【請求項５】
前記高調波電流発生器は、前記１１次、１７次、２３次の少なくとも１つの高調波電流の各々に対して、位相進み回路と、コンパレータと、微分回路及び出力回路を有することを特徴とする請求項１記載の電力設備。
【請求項６】
前記高調波電流発生器は、パルス幅の中心が電源電圧のピーク点と一致するパルス波の高調波電流を発生することを特徴とする請求項１に記載の電力設備。
【請求項７】
電源変圧器に接続された電力幹線から給電される電動機を有する電力設備であって、
前記電動機の運転時に、その固定子のコイル収容の総スロット数（Ｚ１）と極対数（Ｐ）の比（Ｚ１／Ｐ）に基づいて、前記固定子と回転子との間に発生する高調波回転磁束により生じる高調波電圧のうち、前記回転子に対して制動力となる次数の高調波電圧に対して、この制動力となる高調波電圧と同じ次数で逆位相となる高調波電圧を発生させる高調波発生部を前記電力幹線に設け、
前記高調波発生部は、
前記電力幹線から供給される電源電圧と同相で、前記比（Ｚ１／Ｐ）のマイナス１である（（Ｚ１／Ｐ）−１）次数の、１１次、１７次、２３次の少なくとも１つの高調波電流を含む高調波電流を発生する高調波電流発生器と、
前記電力幹線に設けられ、前記電源変圧器の漏れリアクタンスを含むインピーダンスを有し、前記高調波電流が流れることにより前記回転子に対して制動力となる高調波電圧と同じ（（Ｚ１／Ｐ）−１）次数で前記電源電圧よりほぼ９０°遅れた高調波電圧を発生させるリアクタンス回路とを有する、
ことを特徴とする電力設備。
【請求項８】
前記高調波電流発生器は、前記電力幹線から供給される電源電圧の正負の半波により充放電されるコンデンサ及びこのコンデンサに並列接続された放電抵抗を有し、前記コンデンサの静電容量と前記放電抵抗の抵抗値により、出力されるパルスの立ち上がり点を前記正負の半波のピーク点より進んだ位相に設定し、かつ、そのパルス幅を決定することを特徴とする請求項７に記載の電力設備。
【請求項９】
前記高調波電流発生器は、前記電力幹線から供給される電源電圧の位相を進ませる位相進み回路、この位相が進んだ波形を矩形波とするコンパレータ、この矩形波を微分する微分回路を有し、前記位相進み回路により、出力されるパルスの立ち上がり点の位相を調節でき、前記微分回路により前記出力されるパルスの幅を調節可能であることを特徴とする請求項７に記載の電力設備。
【請求項１０】
前記高調波電流発生器は、前記１１次、１７次、２３次の少なくとも１つの高調波電流の各々に対して、位相進み回路と、コンパレータと、微分回路と、バイアス回路及び出力回路を有することを特徴とする請求項７記載の電力設備。
【請求項１１】
電源変圧器に接続された電力幹線から給電される電動機を有する電力設備における高調波抑圧方法であって、
前記電力幹線に設けられた高調波発生部により、
前記電動機の運転時に、その固定子のコイル収容の総スロット数（Ｚ１）と極対数（Ｐ）の比（Ｚ１／Ｐ）に基づいて、前記固定子と回転子との間に発生する高調波回転磁束により生じる高調波電圧のうち、前記回転子に対して制動力となる次数の高調波電圧に対して、この制動力となる高調波電圧と同じ次数で逆位相となる高調波電圧を発生させ、
前記高調波発生部は、高調波電流発生器により、
前記電力幹線から供給される電源電圧と同相で、前記比（Ｚ１／Ｐ）のマイナス１である（（Ｚ１／Ｐ）−１）次数の、１１次、１７次、２３次の少なくとも１つの高調波電流を含む高調波電流を発生させ、
前記電力幹線に設けられ、前記電源変圧器の漏れリアクタンスを含むインピーダンスを有するリアクタンス回路により、
前記高調波電流が流れることにより前記回転子に対して制動力となる高調波電圧と同じ（（Ｚ１／Ｐ）−１）次数で前記電源電圧より９０°遅れ±３０゜以内の高調波電圧を発生させる、
ことを特徴とする電力設備における高調波抑圧方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の実施の形態に係る電力設備は、電源変圧器に接続された電力幹線から給電される電動機を有する電力設備であって、前記電動機の運転時に、その固定子のコイル収容の総スロット数（Ｚ１）と極対数（Ｐ）の比（Ｚ１／Ｐ）に基づいて、前記固定子と回転子との間に発生する高調波回転磁束により生じる高調波電圧のうち、前記回転子に対して制動力となる次数の高調波電圧に対して、この制動力となる高調波電圧と同じ次数で逆位相となる高調波電圧を発生させる高調波発生部を前記電力幹線に設け、前記高調波発生部は、前記電力幹線から供給される電源電圧と同相で、前記比（Ｚ１／Ｐ）のマイナス１である（（Ｚ１／Ｐ）−１）次数の、１１次、１７次、２３次の少なくとも１つの高調波電流を含む高調波電流を発生する高調波電流発生器と、前記電力幹線に設けられ、前記電源変圧器の漏れリアクタンスを含むインピーダンスを有し、前記高調波電流が流れることにより前記回転子に対して制動力となる高調波電圧と同じ（（Ｚ１／Ｐ）−１）次数で前記電源電圧より９０°遅れ±３０゜以内の高調波電圧を発生させるリアクタンス回路とを有する、ことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
ここで、高調波電流発生器１６が低圧幹線の末端に接続された場合は、リアクタンス回路１５のリアクタンスは、電源変圧器１１のリアクタンスＸｔと、低圧幹線１２のリアクタンスＸｌとの合算分となり、インピーダンスＺν(pall)が求まる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
１３次、１９次、２５次の正回転磁束の場合は、式（３）から、Ｓνは−１２,−１８，−２４と負の値となる。この場合、２次巻線ｗ２に流入したこの次数の高調波電力は、同様に負荷の軸に出力されず、電源側に回生され、主として電動機１４の１次巻線ｗ１、電力幹線１２の抵抗により消費される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
ここで、前述のように、２次巻線に流入する高調波電力のうち、１１次、１７次、２３次の高調波電力は２次巻線ｗ２で消費され、１３次、１９次、２５次の高調波電力は、電源側に回生され、電動機１４の１次巻線ｗ１、電力幹線１２の抵抗により消費されることを説明した。したがって、通常はこの高調波電力分と基本波の機械軸出力電力分とが加算された電力が、電動機１４の入力電力である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
図１２は電動機の回転速度又はすべりに対する電動機１４の２次巻線ｗ２への入力電力の関係を示す特性図である。上述した省電力設備を投入する前は曲線ａで示す特性であったが、省電力設備を投入した後は曲線ｂで示す特性に移行する。したがって電動機のすべりはＳａからＳｂに減少し、電動機１４への入力電力は減少する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
パルス電流Ｉν(pls)は、図１５及び図１６で示すように、基本波である電源電圧Ｖ１のピークのタイミングからθpls前に発生し、幅Δθplsの矩形波である。このパルス電流Ｉν(pls)が矩形波で、その発生位相がθpls、幅がΔθplsである場合について、コンピュータによりフーリエ解析した結果を図１８で示し、その数値を表２に示す。
【表２】
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【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
したがって、高調波電流Ｉν(pls)が指数関数波であり、位相θplsが７．０°の場合は幅Δθplsが１°、位相θplsが８°の場合は幅Δθplsが２°、位相θplsが９°の場合は幅Δθplsが４〜６°、位相θplsが１０°の場合は幅Δθplsが４〜２０°、位相θplsが１０．８°の場合は幅Δθplsが４〜１５°の範囲であれば、いずれも「良」と評価される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０５】
図２４で示したコンデンサ２４３には、整流された電源電圧Ｅが加わっており、ｔ０のタイミングで電圧Ｅのピーク値Ｅｐ１まで充電される。ｔ０以降の半周期では、コンデンサ２４３に充電された電荷が抵抗２４４によって時定数ＣＲで放電し、コンデンサの端子電圧Ｃｖは徐々に低下する。そして、タイミングｔ１’においてＥｐ２まで低下する。このとき電源電圧Ｅは上昇中であり、ｔ１’以降ｔ０’までの間はコンデンサ２３に充電電流が流れ、これがパルス電流Ｉν（pls）、−Ｉν（pls）として生じる。これを図１３の高調波電流発生器１６として置き換えると、電源２４１が、電源電圧Ｖ１の電力幹線であり、図１５、図１６で示したように電源電圧Ｖ１のピーク前のパルス電流Ｉν（pls）を出力する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３４】
１１・・・電源変圧器
１２・・・電力幹線
１３・・・高調波発生手段
１４・・・電動機
１４−１・・・固定子
１４−２・・・回転子
１５・・・リアクタンス回路
１６・・・高調波電流発生器
１８・・・コンデンサ
２１・・・スロット