(57)【要約】【課題】フィルタ回路を構成するコンデンサの電流容量アップ、ダンピング抵抗の追加などを必要とせず、装置の低価格・低損失化を図ることが可能な自励式変換装置を提供する。【解決手段】複数台の三相ブリッジ回路を並列接続した自励式変換装置において、フィルタ回路（三相コンデンサ）７４を、三相ブリッジ回路７３１、７３２の全出力または全入力が合成された箇所に接続する。フィルタ回路７４が、複数台の並列接続されたフィルタ回路によって構成される場合には、すべてのフィルタ回路を同一箇所に接続する。これにより、すべてのフィルタ回路に均等に電圧が印加されるので、フィルタ回路間の共振電流を抑制できる。従って、フィルタ回路を構成するコンデンサの電流容量アップ、ダンピング抵抗の追加などを必要としない。【選択図】  図７
2004236404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己消弧型素子および直流コンデンサをそれぞれ有する複数台の三相ブリッジ回路を、各々交流リアクトルを介して並列接続した自励式変換装置において、交流側の電圧・電流リプルを低減するためのフィルタ回路が、前記複数台の三相ブリッジ回路の全出力または全入力が合成された箇所に接続されることを特徴とした自励式変換装置。
【請求項２】
自己消弧型素子および直流コンデンサをそれぞれ有する複数台の単相ブリッジ回路を、各々交流リアクトルを介して並列接続した自励式変換装置において、交流側の電圧・電流リプルを低減するためのフィルタ回路が、前記複数台の単相ブリッジ回路の全出力または全入力が合成された箇所に接続されることを特徴とした自励式変換装置。
【請求項３】
自己消弧型素子および直流コンデンサをそれぞれ有する複数台の中性点クランプ形の三相ブリッジ回路を、各々交流リアクトルを介して並列接続した自励式変換装置において、交流側の電圧・電流リプルを低減するためのフィルタ回路が、前記複数台の三相ブリッジ回路の全出力または全入力が合成された箇所に接続されることを特徴とした自励式変換装置。
【請求項４】
自己消弧型素子および直流コンデンサをそれぞれ有する複数台の中性点クランプ形の単相ブリッジ回路を、各々交流リアクトルを介して並列接続した自励式変換装置において、交流側の電圧・電流リプルを低減するためのフィルタ回路が、前記複数台の単相ブリッジ回路の全出力または全入力が合成された箇所に接続されることを特徴とした自励式変換装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の自励式変換装置において、前記フィルタ回路が複数台のフィルタ回路を並列接続して構成される場合は、複数台のフィルタ回路が同一箇所に接続されることを特徴とした自励式変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自励式変換装置に関し、特にその交流側の電圧・電流リプルを低減するためのフィルタ回路の接続に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来の、交流リアクトルを介して複数台の三相ブリッジ回路を並列接続した自励式変換装置の回路図である。
【０００３】
同図に示すように、従来の自励式変換装置においては、複数台の三相ブリッジ回路９３１、９３２が三相交流リアクトル９２１、９２２を介してブスやケーブルなどによって並列接続される。三相コンデンサで実現されるフィルタ回路９４１、９４２は、各三相交流リアクトル９２１、９２２の直近に配置されている。
【０００４】
しかしながら、従来の複数台の三相ブリッジ回路から成る自励式変換装置の構成には次のような問題がある。
【０００５】
複数の三相ブリッジ回路９３１、９３２が個別の制御を行っている場合、一般的に各三相ブリッジ回路９３１、９３２はそれぞれ異なる電圧・電流を出力する。そのため、分散しているフィルタ回路９４１、９４２を構成する三相コンデンサには、それぞれ異なる電圧ＶＣ１、ＶＣ２が印加される。すると、これらの三相コンデンサとその間にある配線インダクタンス１０１（図９の９５１、９５２）が共振を起こし、三相コンデンサ間に共振電流１０２が流れる。その様子を図１０に示す。
この共振電流１０２は非常に大きな電流値に成り得るため、三相コンデンサの劣化や破壊の原因となる。
【０００６】
共振電流対策としては、三相コンデンサの電流容量を大きくしたり、ダンピング抵抗を入れたりする方法があるが、これらはコストや損失の増加、外形の大型化を招いてしまう。
【０００７】
また、共振電流対策として、特別な回路（模擬インバータや模擬母線等）を設けて調整するものもある（例えば、特許文献１参照）が、この場合もやはりコストの増加等を招いてしまう。
【０００８】
【特許文献１】
特公平５−３２９７８号公報（第３−４頁、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の自励式変換装置においては、共振電流対策として、フィルタ回路を構成するコンデンサの電流容量アップやダンピング抵抗あるいは特別な回路の追加を必要とし、コストや損失の増加、外形の大型化を招いてしまうという問題点があった。
【００１０】
本発明は、従来のこのような点に鑑みて為されたもので、フィルタ回路を構成するコンデンサの電流容量アップやダンピング抵抗などの追加を必要としない低価格・低損失な自励式変換装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、自己消弧型素子および直流コンデンサをそれぞれ有する複数台の三相ブリッジ回路を、各々交流リアクトルを介して並列接続した自励式変換装置において、交流側の電圧・電流リプルを低減するためのフィルタ回路が、複数台の三相ブリッジ回路の全出力または全入力が合成された箇所に接続されることを特徴とする。ここで、フィルタ回路が複数台のフィルタ回路で構成される場合は、複数台のフィルタ回路が同一箇所に接続されることを特徴とする。
【００１２】
このような構成の本発明によれば、従来のようなフィルタ回路間を流れる共振電流を防止出来るので、フィルタ回路を構成するコンデンサの電流容量アップやダンピング抵抗の追加が不要となる。
【００１３】
なお、単相ブリッジ回路または中性点クランプ形の三相あるいは単相ブリッジ回路で構成される自励式変換装置においても同様にフィルタ回路を接続することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る自励式変換装置の構成を示す回路図である。同図に示すように、この実施形態においては、連系トランス１１に、それぞれ三相交流リアクトル１２１、１２２を介して複数台の三相ブリッジ回路１３１、１３２が並列接続されるとともに、交流側の電圧・電流リプルを低減するためのフィルタ回路（三相コンデンサ）１４が、複数台の三相ブリッジ回路１３１、１３２の全出力または全入力が合成された箇所、すなわち連系トランス１１から複数台の三相ブリッジ回路１３１、１３２への配線が分岐する前の箇所に接続されている。なお、１５は配線インダクタンスである。
【００１６】
図２は、図１に示す三相ブリッジ回路１３（１３１、１３２）の具体的構成例を示すもので、図２に示すように自己消弧型素子および直流コンデンサから構成されているが、この三相ブリッジ回路１３は、図３に示すように、中性点クランプ形の三相ブリッジ回路であってもよい。
【００１７】
この実施形態においては、フィルタ回路１４は１台の三相コンデンサによって構成されている。従って、三相コンデンサが１台しかないので、三相コンデンサ間の共振電流は流れ得ない。
【００１８】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る自励式変換装置の構成を示す回路図である。同図に示すように、この実施形態においては、連系トランス４１に、それぞれ交流リアクトル４２１、４２２を介して複数台の単相ブリッジ回路４３１、４３２が並列接続されるとともに、交流側の電圧・電流リプルを低減するためのフィルタ回路（単相コンデンサ）４４が、複数台の単相ブリッジ回路４３１、４３２の全出力または全入力が合成された箇所、すなわち連系トランス４１から複数台の単相ブリッジ回路４３１、４３２への配線が分岐する前の箇所に接続されている。なお、４５は配線インダクタンスである。
【００１９】
図５は、図４に示す単相ブリッジ回路４３（４３１、４３２）の具体的構成例を示すもので、図５に示すように自己消弧型素子および直流コンデンサから構成されているが、この単相ブリッジ回路４３は、図６に示すように、中性点クランプ形の単相ブリッジ回路であってもよい。
【００２０】
この実施形態においては、フィルタ回路４４は１台の単相コンデンサによって構成されている。従って、単相コンデンサが１台しかないので、単相コンデンサ間の共振電流は流れ得ない。
【００２１】
（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態に係る自励式変換装置の構成を示す回路図である。同図に示すように、この実施形態においては、連系トランス７１に、それぞれ三相交流リアクトル７２１、７２２を介して複数台の三相ブリッジ回路７３１、７３２が並列接続されるとともに、交流側の電圧・電流リプルを低減するためのフィルタ回路７４として並列接続された複数台のフィルタ回路（三相コンデンサ）が、複数台の三相ブリッジ回路７３１、７３２の全出力または全入力が合成された箇所、すなわち連系トランス７１から複数台の三相ブリッジ回路７３１、７３２への配線が分岐する前の箇所に接続されている。なお、７５は配線インダクタンスである。
【００２２】
三相ブリッジ回路７３は、図２に示すような構成のものでもよく、また図３に示すように、中性点クランプ形の三相ブリッジ回路であってもよい。
【００２３】
この実施形態では、複数台の三相コンデンサによってフィルタ回路７４を構成しているが、すべての三相コンデンサは、三相ブリッジ回路７３１、７３２の全出力または全入力が合成された部分の同一箇所に接続されている。
【００２４】
従って、個別電流制御などにより各三相ブリッジ回路７３１、７３２の変換器が異なる電圧を出力しても、全ての三相コンデンサに同じ電圧が印加されるので、三相コンデンサ間に電位差が生じない。そのため、三相コンデンサ間に流れる共振電流を防ぐことができ、三相コンデンサの電流容量アップやダンピング抵抗の追加は不要となる。
【００２５】
（第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施形態に係る自励式変換装置の構成を示す回路図である。同図に示すように、この実施形態においては、連系トランス８１に、それぞれ交流リアクトル８２１、８２２を介して複数台の単相ブリッジ回路８３１、８３２が並列接続されるとともに、交流側の電圧・電流リプルを低減するためのフィルタ回路８４として並列接続された複数台のフィルタ回路（単相コンデンサ）が、複数台の単相ブリッジ回路８３１、８３２の全出力または全入力が合成された箇所、すなわち連系トランス８１から複数台の単相ブリッジ回路８３１、８３２への配線が分岐する前の箇所に接続されている。なお、８５は配線インダクタンスである。
【００２６】
単相ブリッジ回路８３は、図５に示すような構成のものでもよく、また図６に示すように、中性点クランプ形の単相ブリッジ回路であってもよい。
【００２７】
この実施形態では、複数台の単相コンデンサによってフィルタ回路８４を構成しているが、すべての単相コンデンサは、単相ブリッジ回路８３１、８３２の全出力または全入力が合成された部分の同一箇所に接続されている。
【００２８】
従って、個別電流制御などにより各単相ブリッジ回路８３１、８３２が異なる電圧を出力しても、全ての単相コンデンサに同じ電圧が印加されるので、単相コンデンサ間に電位差が生じない。そのため、単相コンデンサ間に流れる共振電流を防ぐことができ、単相コンデンサの電流容量アップやダンピング抵抗の追加は不要となる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、自励式変換装置のフィルタ回路間の共振電流を防止することができる。その結果、フィルタ回路の電流容量アップやダンピング抵抗の取付けが不要となり、低価格・低損失な自励式変換装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る自励式変換装置の構成を示す回路図。
【図２】本発明の第１または第３の実施形態における三相ブリッジ回路の具体的構成例を示す回路図。
【図３】本発明の第１または第３の実施形態における三相ブリッジ回路の他の具体的構成例を示す回路図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る自励式変換装置の構成を示す回路図。
【図５】本発明の第２または第４の実施形態における単相ブリッジ回路の具体的構成例を示す回路図。
【図６】本発明の第２または第４の実施形態における単相ブリッジ回路の他の具体的構成例を示す回路図。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る自励式変換装置の構成を示す回路図。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る自励式変換装置の構成を示す回路図。
【図９】従来の自励式変換装置の構成例を示す回路図。
【図１０】従来の自励式変換装置において共振電流が流れる原因を説明するための図。
【符号の説明】
１１、４１、７１、８１…連系トランス
１２（１２１、１２２）、７２（７２１、７２２）…三相交流リアクトル
１３（１３１、１３２）、７３（７３１、７３２）…三相ブリッジ回路
１４、４４、７４、８４…フィルタ回路
１５、４５、７５、８５…配線インダクタンス
４２（４２１、４２２）、８２（８２１、８２２）…交流リアクトル
４３（４３１、４３２）、８３（８３１、８３２）…単相ブリッジ回路
【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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