(57)【要約】 【課題】  高調波の発生を低減することができる整流装置を提供する。【解決手段】  移相変圧器４によって３相交流電源２から供給される３相交流電圧から、２０°の位相差を有する２組の３相交流電圧を生成し、この３相交流電圧を第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃによってそれぞれ全波整流する。第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃの出力を、正極側および負極側３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂを介して、３相ブリッジ整流回路７によって整流すると、３相ブリッジ整流回路７における転流が、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃの転流の間隔である２０°を３等分した等分点で行なわれ、３相交流電源２から５４段の階段状の交流電流が入力される。したがって３相交流電源２から供給される３相交流に含まれる高調波を低減することができる。【選択図】      図１
2005287251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相交流電源に接続され、３相交流電源から供給される３相交流電圧から、２０°ずつの位相差を有する３組の３相交流電圧が得られるように、３相交流電圧に基づいて少なくとも２組の３相交流電圧を生成する移相変圧器と、
移相変圧器によって生成される３相交流電圧を含む２０°ずつの位相差を有する３組の３相交流電圧をそれぞれ全波整流する３つの３相全波整流回路と、
移相変圧器によって生成される３組の３相交流電圧をそれぞれ全波整流する３つの３相全波整流回路と、
２つの１次巻線および２次巻線がそれぞれ巻回される第１〜第３巻線部を有し、第１〜第３巻線部で巻回される各１次巻線は千鳥結線され、３つの３相全波整流回路の直流出力の正極が、それぞれ千鳥結線される１次巻線を介して千鳥結線の中性点で相互に接続される正極側３相相間リアクトルと、
２つの１次巻線および２次巻線がそれぞれ巻回される第４〜第６巻線部を有し、第４〜第６巻線部で巻回される各１次巻線は千鳥結線され、３つの３相全波整流回路の直流出力の負極が、それぞれ千鳥結線される１次巻線を介して千鳥結線の中性点で相互に接続される負極側３相相間リアクトルと、
正極側および負極側３相相間リアクトルの２次巻線に接続される３つの交流接続端子を有し、正極側３相相間リアクトルの１次巻線による千鳥結線の中性点に直流出力の負極が接続され、負極側３相相間リアクトルの１次巻線による千鳥結線の中性点に直流出力の正極が接続される３相ブリッジ整流回路と、
直流リアクトルとを含み、
第１および第４巻線部の２次巻線が直列に接続され、第２および第５巻線部の２次巻線が直列に接続され、第３および第６巻線部の２次巻線が直列に接続され、前記３つの、直列に接続される２次巻線の組の一端は相互に接続され、前記３つの、直列に接続される２次巻線の組の他端は、前記３相ブリッジ整流回路の３つの交流接続端子にそれぞれ接続され、
正極側３相相間リアクトルの１次巻線による千鳥結線の中性点と３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極との間、または負極側３相相間リアクトルの１次巻線による千鳥結線の中性点と３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極との間に、直流リクトルと、この直流リアクトルに直列に接続される直流負荷とが接続されることを特徴とする整流装置。
【請求項２】
３相交流電源に接続され、３相交流電源から供給される３相交流電圧から、２０°ずつの位相差を有する３組の３相交流電圧が得られるように、３相交流電圧に基づいて少なくとも２組の３相交流電圧を生成する移相変圧器と、
移相変圧器によって生成される３相交流電圧を含む２０°ずつの位相差を有する３組の３相交流電圧をそれぞれ全波整流する第１〜第３の３相全波整流回路と、
第１の３相全波整流回路に接続され、この第１の３相全波整流回路の直流出力の正極に一端が接続される第１巻線、および第１の３相全波整流回路の直流出力の負極に一端が接続され、電流が流れることによって発生する磁束が、第１巻線によって発生する磁束と相互に打ち消しあう極性となる第２巻線を有する第１の電流バランサと、
第２の３相全波整流回路に接続され、この第２の３相全波整流回路の直流出力の正極に一端が接続される第３巻線、および第２の３相全波整流回路の直流出力の負極に一端が接続され、電流が流れることによって発生する磁束が、第３巻線によって発生する磁束と相互に打ち消しあう極性となる第４巻線を有する第２の電流バランサと、
１次巻線および２次巻線が巻回される第１〜第３巻線部を有し、各巻線部の１次巻線および２次巻線のいずれか一方は、それぞれが２つの巻線で構成されて千鳥結線され、他方はＹ結線される３相相間リアクトルと、
３相相間リアクトルの２次巻線による千鳥結線またはＹ結線の中性点で相互に接続される３つの交流接続端子を有する３相ブリッジ整流器と、
直流負荷に直列に接続される直流リアクトルとを含み、
第１および第３巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の正極は、３相相間リアクトルの１次巻線による結線の中性点から最も離反する１次巻線の一端にそれぞれ接続されて、前記中性点で相互に接続され、この中性点は、３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極に接続され、第２および第４巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の負極は、相互に接続されて３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極に接続され、前記中性点と３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極との間、または第２および第４巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の負極と３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極とが相互に接続される接続部位との間に直流リアクトルと、この直流リアクトに直列に接続される直流負荷が接続される、
あるいは、第１および第３巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の正極が相互に接続されて３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極に接続され、第２および第４巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の負極は、３相相間リアクトルの２次巻線による結線の中性点から最も離反する１次巻線の一端にそれぞれ接続されて、前記中性点で相互に接続され、この中性点は、３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極に接続され、前記中性点と３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極との間、または第１および第３巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の正極とが相互に接続される接続部位と３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極との間に、直流負荷が接続されることを特徴とする整流装置。
【請求項３】
前記３相相間リアクトルの第１〜第３巻線部は、１つの１次巻線と２つの２次巻線とをそれぞれ有し、
第１巻線部の一方の２次巻線と第２巻線部の一方の２次巻線とが直列に接続され、第２巻線部の他方の２次巻線と第３巻線部の一方の２次巻線とが直列に接続され、第３巻線部の一方の２次巻線と第１巻線部の他方の２次巻線とが直列に接続され、３つの、直列に接続される２次巻線の組の一端が相互に接続されて千鳥結線され、
第１および第３巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の正極は、３相相間リアクトルの１次巻線による結線の中性点から最も離反する１次巻線の一端にそれぞれ接続されて、前記中性点で相互に接続され、この中性点は、３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極に接続され、第２および第４巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の負極は、相互に接続されて３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極に接続され、第２および第４巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の負極と３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極とが相互に接続される接続部位との間に直流リアクトルと、この直流リアクトに直列に接続される直流負荷が接続されることを特徴とする請求項２記載の整流装置。
【請求項４】
前記３相相間リアクトルの第１〜第３の巻線部は、２つの１次巻線と１つの２次巻線とをそれぞれ有し、
第１巻線部の一方の１次巻線と第２巻線部の一方の１次巻線とが直列に接続され、第２巻線部の他方の１次巻線と第３巻線部の一方の１次巻線とが直列に接続され、第３巻線部の一方の１次巻線と第１巻線部の他方の１次巻線とが直列に接続され、３つの、直列に接続される２次巻線の組の一端が相互に接続されて千鳥結線され、
第１および第３巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の正極は、３相相間リアクトルの１次巻線による結線の中性点から最も離反する１次巻線の一端にそれぞれ接続されて、前記中性点で相互に接続され、この中性点は、３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極に接続され、第２および第４巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の負極は、相互に接続されて３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極に接続され、第２および第４巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の負極と３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極とが相互に接続される接続部位との間に直流リアクトルと、この直流リアクトに直列に接続される直流負荷が接続されることを特徴とする請求項２記載の整流装置。
【請求項５】
３相交流電源に接続され、３相交流電源から供給される３相交流電圧から、２０°ずつの位相差を有する３組の３相交流電圧が得られるように、３相交流電圧に基づいて少なくとも２組の３相交流電圧を生成する移相変圧器と、
３つの交流接続端子を有し、移相変圧器によって生成される３相交流電圧を含み、２０°ずつの位相差を有する３組の３相交流電圧をそれぞれ全波整流する第１〜第３の３相全波整流回路と、
第１の３相全波整流回路の入力側で、３つの交流接続端子にそれぞれ接続され、１つの巻線に電流が流れることによって発生する磁束が他の巻線によって発生する磁束と相互に打ち消しあう極性となる第１〜第３巻線を有する第１電流バランサと、
第２の３相全波整流回路の入力側で、３つの交流接続端子にそれぞれ接続され、１つの巻線に電流が流れることによって発生する磁束が他の巻線によって発生する磁束と相互に打ち消しあう極性となる第１〜第３巻線を有する第２電流バランサと、
１次巻線および２次巻線が巻回される第１〜第３巻線部を有し、各巻線部の１次巻線または２次巻線のいずれか一方は、それぞれが２つの巻線で構成されて千鳥結線され、他方はＹ結線される３相相間リアクトルと、
３相相間リアクトルの第１〜第３巻線部の２次巻線を介して相互に接続される３つの交流接続端子を有する３相ブリッジ整流器と、
直流負荷に直列に接続される直流リアクトルとを含み、
第１〜第３の３相全波整流回路の直流出力の正極は、それぞれ３相相間リアクトルの１次巻線を介して相互に接続されて、各１次巻線による結線の中性点が、３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極に接続され、第１〜第３の３相全波整流回路の直流出力の負極は、３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極に接続され、前記中性点と３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極との間、または前記負極出力端と３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極との間に、直流負荷が接続される、
あるいは第１〜第３の３相全波整流回路の直流出力の正極は、３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極に接続され、第１〜第３の３相全波整流回路の直流出力の負極は、３相相間リアクトルの１次巻線を介して相互に接続されて、各１次巻線による結線の中性点が、３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極に接続され、前記中性点と３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極との間、または前記正極出力端と３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極との間に、直流負荷が接続されることを特徴とする整流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３相交流を直流に整流する整流装置に関し、さらに詳しくは、交流側の高調波成分の発生を低減する整流装置に関する。
【０００２】
本発明において、用語「接続」は、電気的な接続を含む。
【背景技術】
【０００３】
３相交流を直流に整流する整流装置では、交流側に発生する高調波を低減するために、多相交流回路を構成している。前記多相交流回路は、多相交流を生成するために、絶縁型の変圧器を用いる構成と、移相変圧器を用いる構成とがある。交流側と直流側とを絶縁する必要がなく、寸法および重量を小さくしたい場合には、移相変圧器を用いて多相交流回路が構成される。
【０００４】
第１の従来の技術の整流装置では、移相変換器と、３相全波整流回路と、相間リアクトルとを含み、移相変換器は、３相交流電源に接続され、３相交流電源から供給される３相交流から、３０°の位相差を有する２組の３相交流を生成する。３相全波整流回路は、ダイオードによって構成され、移相変圧器によって生成される２組の３相交流をそれぞれ全波整流する。３相全波整流回路の正極側同士および負極側同士を相間変圧器によって接続して、それぞれの相間変圧器の中点を直流負荷に接続する（たとえば、非特許文献１参照）。
【０００５】
このような整流装置では、１２パルス整流となる。したがって、３相交流電源から整流装置への流入電流が１２段の階段状波形となる。このため１２ｍ±１（ｍは、正の整数）次の高調波が発生し、電圧波形および電流波形の高調波の量、言い換えれば総合歪み率が１０パーセント（％）を越えてしまう、具体的には論理値で総合歪み率が１５．２２％になってしまい、場合によっては前記高調波の量が規制値に収まらないことがあり、高調波フィルタを付加する必要がある。
【０００６】
このような問題に鑑み、第２の従来の技術の整流装置では、第１の先行技術の整流装置の相間変圧器に２次巻線を設け、２次巻線にインバータを接続し、インバータから高調波電流をキャンセルするような電流を注入することによって高調波を低減している（たとえば、非特許文献２参照）。
【０００７】
また第３の従来の技術として、第１の従来の技術の整流装置の移相変換器によって生成される２組の３相交流の位相差を４０°に広げ、さらに相間変圧器と直流負荷との間のタップ用切換ダイオードを設ける整流装置がある（たとえば、非特許文献３参照）。
【０００８】
【非特許文献１】今井孝二監修「パワーエレクトロニクスハンドブック」2002年、R&Dプランニング社
【非特許文献２】Sewan Choi, Prasad Enjeti, Hong-Hee Lee, Ira Pitel:「New     Active Interphase Reactor for 12-Pulse rectifiers Provides Clean Power     Utility Interface」、IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS,ＮＯＶＥＭＢＥＲ／ＤＥＣＥＭＢＥＲ  １９９６，ＶＯＬ．３２，ＮＯ．６
【非特許文献３】大口・山田：「部分容量の非絶縁変圧器結合二重化三相ダイオードブリッジ整流回路の入力電流波形改善」，電学論Ｄ，平成７年，１１５巻９号，ｐｐ１１９６，１１９７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
第２の従来の技術の整流装置では、相間変圧器の２次巻線に高調波電流をキャンセルするような電流を注入するためのインバータが必要となり、このためインバータを構成するためのトランジスタなどの能動素子や制御回路が必要となる。したがって、装置が複雑化するといった問題がある。トランジスタなどの能動素子はダイオードに比べ故障しやすい。このため装置構成が簡単であり、かつ制御回路を用いないで３相交流を直流に整流することができる整流回路が望まれている。
【００１０】
第３の従来の技術の整流装置では、等価的に１８パルス整流となる。１８パルス整流では、１８ｍ±１次の高調波が発生し、この場合においても総合歪み率が１０％を越えてしまう、具体的には論理値で総合歪み率が１０．１２％になってしまう。
【００１１】
高調波を低減するために、交流側にリアクトルを設置する場合、系統のインピーダンスが高い場合に効果が得にくく、さらに機器の寸法および重量が増加するという問題がある。また高調波を低減するために、交流側にリアクトルに加えキャパシタを用いたＬＣフィルタを設置する、または交流側にＬＣ共振を利用した特定周波数除去用のパッシブフィルタを設置する場合、整流装置にキャパシタを追加する必要があり、また力率も低下し、さらに機器の寸法および重量が増加するという問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、可及的寸法および重量の増加を抑制して、高調波の発生を低減することができる整流装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、３相交流電源に接続され、３相交流電源から供給される３相交流電圧から、２０°ずつの位相差を有する３組の３相交流電圧が得られるように、３相交流電圧に基づいて少なくとも２組の３相交流電圧を生成する移相変圧器と、
移相変圧器によって生成される３相交流電圧を含む２０°ずつの位相差を有する３組の３相交流電圧をそれぞれ全波整流する３つの３相全波整流回路と、
移相変圧器によって生成される３組の３相交流電圧をそれぞれ全波整流する３つの３相全波整流回路と、
２つの１次巻線および２次巻線がそれぞれ巻回される第１〜第３巻線部を有し、第１〜第３巻線部で巻回される各１次巻線は千鳥結線され、３つの３相全波整流回路の直流出力の正極が、それぞれ千鳥結線される１次巻線を介して千鳥結線の中性点で相互に接続される正極側３相相間リアクトルと、
２つの１次巻線および２次巻線がそれぞれ巻回される第４〜第６巻線部を有し、第４〜第６巻線部で巻回される各１次巻線は千鳥結線され、３つの３相全波整流回路の直流出力の負極が、それぞれ千鳥結線される１次巻線を介して千鳥結線の中性点で相互に接続される負極側３相相間リアクトルと、
正極側および負極側３相相間リアクトルの２次巻線に接続される３つの交流接続端子を有し、正極側３相相間リアクトルの１次巻線による千鳥結線の中性点に直流出力の負極が接続され、負極側３相相間リアクトルの１次巻線による千鳥結線の中性点に直流出力の正極が接続される３相ブリッジ整流回路と、
直流リアクトルとを含み、
第１および第４巻線部の２次巻線が直列に接続され、第２および第５巻線部の２次巻線が直列に接続され、第３および第６巻線部の２次巻線が直列に接続され、前記３つの、直列に接続される２次巻線の組の一端は相互に接続され、前記３つの、直列に接続される２次巻線の組の他端は、前記３相ブリッジ整流回路の３つの交流接続端子にそれぞれ接続され、
正極側３相相間リアクトルの１次巻線による千鳥結線の中性点と３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極との間、または負極側３相相間リアクトルの１次巻線による千鳥結線の中性点と３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極との間に、直流リクトルと、この直流リアクトルに直列に接続される直流負荷とが接続されることを特徴とする整流装置である。
【００１４】
本発明に従えば、移相変圧器によって生成される３相交流電圧を含む、２０°ずつの位相差を有する３組の３相交流電圧を、３つの３相全波整流回路によってそれぞれ全波整流する。３つの３相全波整流回路においては、電気角２πの間に１８回の転流が発生する、言い換えれば２０°毎に転流が発生し、これによって３相交流電圧を１８パルス整流することができる。各３相全波整流回路の直流出力の正極および負極を、前記正極側および負極側３相相間リアクトルにそれぞれ接続し、前記３相ブリッジ整流回路によって３相相間リアクトルの出力電圧を整流することによって、正極側および負極側３相相間リアクトルの２次巻線に誘起される電圧の波形は、鋸歯状となり、３相ブリッジ整流回路における転流は、３相全波整流回路の転流の間隔である２０°を３等分した等分点で行なわれる。
【００１５】
３相ブリッジ整流回路は、前記正極側および負極側３相相間リアクトルによって抽出される交流電源から供給される交流電圧の周波数の６倍の周波数成分の電圧を整流し、電源周波数の３６倍の周波数成分の電圧として、３相全波整流ブリッジ回路に直列に接続される直流負荷に与えることができる。したがって、この直流負荷に印加される直流電圧の波形は、３相全波整流回路によって整流された直流電圧の波形と、３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極および正極の間の電圧の波形とを加算した波形となる。したがって、直流負荷に印加される直流電圧の波形は、３相全波整流回路から出力される直流電圧（１８パルス）よりもさらに平滑化された波形となり、３相全波整流回路から出力される直流電圧のリップルの１／３の周期のリップルを有する。つまり本発明の整流装置によって、電源から供給される交流電圧は、等価的に５４パルス整流されることになる。
【００１６】
本発明では、直流負荷に印加される直流電圧のリップルを減少することができるとともに、正極側および負極側３相相間リアクトルの２次巻線には直流負荷に流れる負荷電流と同じ大きさで交流電源周波数の６倍の周波数の交流電流が流れる。これによって、各３相相間リアクトルの１次側の電流バランスを変えることができ、各３相相間リアクトルへの入力電流は、電源周波数の６倍の周波数で脈動する直流電流となる。３相全波整流回路の入力端電流を、移相変圧器によって合成すると、５４段の階段状の交流電流波形となり、すなわち５４パルス整流される。このように３相交流電源から入力される３相交流の波形をより正弦波に近づけることができるので、３相交流電源から供給される３相交流に含まれる高調波を低減することができる。つまり第３の従来の技術の１８パルス整流装置よりも、高調波の発生を小さくすることができる。
【００１７】
３相全波整流回路および３相ブリッジ整流回路を構成する整流素子は、ダイオードなどの受動素子だけで構成することができる。ダイオードなどの受動素子は、過電流に対して壊れにくいので、装置の信頼性が向上し、また装置の保守管理が容易となる。
【００１８】
本発明の整流装置は、第１の従来の技術の１２パルス整流装置と比較しても、相間変圧器を、２次巻線を有する３相変圧器にして、３相ブリッジ整流回路を付加するだけでよいので、装置が大形化することがない。
【００１９】
また直流リアクトルと直流負荷とが直列に接続されるので、直流負荷に流れる突入電流を抑制し、直流電流を平滑化することができるとともに、かつ電流断続を防止することができる。
【００２０】
また本発明は、３相交流電源に接続され、３相交流電源から供給される３相交流電圧から、２０°ずつの位相差を有する３組の３相交流電圧が得られるように、３相交流電圧に基づいて少なくとも２組の３相交流電圧を生成する移相変圧器と、
移相変圧器によって生成される３相交流電圧を含む２０°ずつの位相差を有する３組の３相交流電圧をそれぞれ全波整流する第１〜第３の３相全波整流回路と、
第１の３相全波整流回路に接続され、この第１の３相全波整流回路の直流出力の正極に一端が接続される第１巻線、および第１の３相全波整流回路の直流出力の負極に一端が接続され、電流が流れることによって発生する磁束が、第１巻線によって発生する磁束と相互に打ち消しあう極性となる第２巻線を有する第１の電流バランサと、
第２の３相全波整流回路に接続され、この第２の３相全波整流回路の直流出力の正極に一端が接続される第３巻線、および第２の３相全波整流回路の直流出力の負極に一端が接続され、電流が流れることによって発生する磁束が、第３巻線によって発生する磁束と相互に打ち消しあう極性となる第４巻線を有する第２の電流バランサと、
１次巻線および２次巻線が巻回される第１〜第３巻線部を有し、各巻線部の１次巻線および２次巻線のいずれか一方は、それぞれが２つの巻線で構成されて千鳥結線され、他方はＹ結線される３相相間リアクトルと、
３相相間リアクトルの２次巻線による千鳥結線またはＹ結線の中性点で相互に接続される３つの交流接続端子を有する３相ブリッジ整流器と、
直流負荷に直列に接続される直流リアクトルとを含み、
第１および第３巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の正極は、３相相間リアクトルの１次巻線による結線の中性点から最も離反する１次巻線の一端にそれぞれ接続されて、前記中性点で相互に接続され、この中性点は、３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極に接続され、第２および第４巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の負極は、相互に接続されて３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極に接続され、前記中性点と３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極との間、または第２および第４巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の負極と３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極とが相互に接続される接続部位との間に直流リアクトルと、この直流リアクトに直列に接続される直流負荷が接続される、
あるいは、第１および第３巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の正極が相互に接続されて３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極に接続され、第２および第４巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の負極は、３相相間リアクトルの２次巻線による結線の中性点から最も離反する１次巻線の一端にそれぞれ接続されて、前記中性点で相互に接続され、この中性点は、３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極に接続され、前記中性点と３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極との間、または第１および第３巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の正極とが相互に接続される接続部位と３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極との間に、直流負荷が接続されることを特徴とする整流装置である。
【００２１】
また本発明は、前記３相相間リアクトルの第１〜第３巻線部は、１つの１次巻線と２つの２次巻線とをそれぞれ有し、
第１巻線部の一方の２次巻線と第２巻線部の一方の２次巻線とが直列に接続され、第２巻線部の他方の２次巻線と第３巻線部の一方の２次巻線とが直列に接続され、第３巻線部の一方の２次巻線と第１巻線部の他方の２次巻線とが直列に接続され、３つの、直列に接続される２次巻線の組の一端が相互に接続されて千鳥結線され、
第１および第３巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の正極は、３相相間リアクトルの１次巻線による結線の中性点から最も離反する１次巻線の一端にそれぞれ接続されて、前記中性点で相互に接続され、この中性点は、３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極に接続され、第２および第４巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の負極は、相互に接続されて３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極に接続され、第２および第４巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の負極と３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極とが相互に接続される接続部位との間に直流リアクトルと、この直流リアクトに直列に接続される直流負荷が接続されることを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、前記３相相間リアクトルの第１〜第３の巻線部は、２つの１次巻線と１つの２次巻線とをそれぞれ有し、
第１巻線部の一方の１次巻線と第２巻線部の一方の１次巻線とが直列に接続され、第２巻線部の他方の１次巻線と第３巻線部の一方の１次巻線とが直列に接続され、第３巻線部の一方の１次巻線と第１巻線部の他方の１次巻線とが直列に接続され、３つの、直列に接続される２次巻線の組の一端が相互に接続されて千鳥結線され、
第１および第３巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の正極は、３相相間リアクトルの１次巻線による結線の中性点から最も離反する１次巻線の一端にそれぞれ接続されて、前記中性点で相互に接続され、この中性点は、３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極に接続され、第２および第４巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の負極は、相互に接続されて３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極に接続され、第２および第４巻線の他端ならびに第３の３相全波整流回路の直流出力の負極と３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極とが相互に接続される接続部位との間に直流リアクトルと、この直流リアクトに直列に接続される直流負荷が接続されることを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、移相変圧器によって生成される３相交流電圧を含む、２０°ずつの位相差を有する３組の３相交流電圧を、３つの３相全波整流回路によってそれぞれ全波整流する。３つの３相全波整流回路においては、電気角２πの間に１８回の転流が発生する、言い換えれば２０°毎に転流が発生し、これによって３相交流電圧を１８パルス整流することができる。各３相全波整流回路のうちの少なくともいずれか２つに、電流バランサを接続する。第１および第２電流バランサは、第１巻線と、電流が流れることによって発生する磁束が、第１巻線によって発生する磁束と相互に打ち消しあう極性となる第２巻線とを有するので、３相全波整流回路の直流出力が相互に干渉し合い、直流出力電流が、時刻の経過によって大きく変動することが防止される。第１電流バランサの第１巻線の他端および第２巻線の他端間の電圧は、第１巻線および第２巻線が第１の３相全波整流回路の直流出力端から見て互いに電圧を打ち消しあう極性であるため、第１の３相全波整流回路の直流出力電圧と等しくなる。また第２電流バランサの第３巻線の他端および第４巻線の他端間の電圧は、第３巻線および第４巻線が第２の３相全波整流回路の直流出力端から見て互いに電圧を打ち消しあう極性であるため、第２の３相全波整流回路の直流出力電圧と等しくなる。
【００２４】
各３相全波整流回路の直流出力の正極または負極を、第１および第２電流バランサを介して３相相間リアクトルにそれぞれ接続し、前記３相ブリッジ整流回路によって３相相間リアクトルの出力電圧を整流することによって、３相相間リアクトルの２次巻線に誘起される電圧の波形は、鋸歯状となり、３相ブリッジ整流回路における転流は、３相全波整流回路の転流の間隔である２０°を３等分した等分点で行なわれる。
【００２５】
３相ブリッジ整流回路は、３相相間リアクトルによって抽出される交流電源から供給される交流電圧の周波数の６倍の周波数成分の電圧を整流し、電源周波数の３６倍の周波数成分の電圧として、３相全波整流ブリッジ回路に直列に接続される直流負荷に与えることができる。したがって、この直流負荷に印加される直流電圧の波形は、３相全波整流回路によって整流された直流電圧の波形と、３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極および正極の間の電圧の波形とを加算した波形となる。したがって、直流負荷に印加される直流電圧の波形は、３相全波整流回路から出力される直流電圧（１８パルス）よりもさらに平滑化された波形となり、３相全波整流回路から出力される直流電圧のリップルの１／３の周期のリップルを有する。つまり本発明の整流装置によって、電源から供給される交流電圧は、等価的に５４パルス整流されることになる。
【００２６】
本発明では、直流負荷に印加される直流電圧のリップルを減少することができるとともに、３相相間リアクトルの２次巻線には直流負荷に流れる負荷電流と同じ大きさで交流電源周波数の６倍の周波数の交流電流が流れる。これによって、各３相相間リアクトルの１次側の電流バランスを変えることができ、３相相間リアクトルへの入力電流は、電源周波数の６倍の周波数で脈動する直流電流となる。３相全波整流回路の入力端電流を、移相変圧器によって合成すると、５４段の階段状の交流電流波形となり、すなわち５４パルス整流される。このように３相交流電源から入力される３相交流の波形をより正弦波に近づけることができるので、３相交流電源から供給される３相交流に含まれる高調波を低減することができる。つまり第３の従来の技術の１８パルス整流装置よりも、高調波の発生を小さくすることができる。
【００２７】
３相全波整流回路および３相ブリッジ整流回路を構成する整流素子は、ダイオードなどの受動素子だけで構成することができる。ダイオードなどの受動素子は、過電流に対して壊れにくいので、装置の信頼性が向上し、また装置の保守管理が容易となる。
【００２８】
本発明の整流装置は、第１の従来の技術の１２パルス整流装置と比較しても、相間変圧器を、２次巻線を有する３相変圧器にして、３相ブリッジ整流回路と、２つの巻線を有する２つの電流バランサとを付加するだけでよいので、装置が大形化することがない。
【００２９】
また直流リアクトルと直流負荷とが直列に接続されるので、直流負荷に流れる突入電流を抑制し、直流電流を平滑化することができるとともに、かつ電流断続を防止することができる。
【００３０】
また本発明は、３相交流電源に接続され、３相交流電源から供給される３相交流電圧から、２０°ずつの位相差を有する３組の３相交流電圧が得られるように、３相交流電圧に基づいて少なくとも２組の３相交流電圧を生成する移相変圧器と、
３つの交流接続端子を有し、移相変圧器によって生成される３相交流電圧を含み、２０°ずつの位相差を有する３組の３相交流電圧をそれぞれ全波整流する第１〜第３の３相全波整流回路と、
第１の３相全波整流回路の入力側で、３つの交流接続端子にそれぞれ接続され、１つの巻線に電流が流れることによって発生する磁束が他の巻線によって発生する磁束と相互に打ち消しあう極性となる第１〜第３巻線を有する第１電流バランサと、
第２の３相全波整流回路の入力側で、３つの交流接続端子にそれぞれ接続され、１つの巻線に電流が流れることによって発生する磁束が他の巻線によって発生する磁束と相互に打ち消しあう極性となる第１〜第３巻線を有する第２電流バランサと、
１次巻線および２次巻線が巻回される第１〜第３巻線部を有し、各巻線部の１次巻線または２次巻線のいずれか一方は、それぞれが２つの巻線で構成されて千鳥結線され、他方はＹ結線される３相相間リアクトルと、
３相相間リアクトルの第１〜第３巻線部の２次巻線を介して相互に接続される３つの交流接続端子を有する３相ブリッジ整流器と、
直流負荷に直列に接続される直流リアクトルとを含み、
第１〜第３の３相全波整流回路の直流出力の正極は、それぞれ３相相間リアクトルの１次巻線を介して相互に接続されて、各１次巻線による結線の中性点が、３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極に接続され、第１〜第３の３相全波整流回路の直流出力の負極は、３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極に接続され、前記中性点と３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極との間、または前記負極出力端と３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極との間に、直流負荷が接続される、
あるいは第１〜第３の３相全波整流回路の直流出力の正極は、３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極に接続され、第１〜第３の３相全波整流回路の直流出力の負極は、３相相間リアクトルの１次巻線を介して相互に接続されて、各１次巻線による結線の中性点が、３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極に接続され、前記中性点と３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極との間、または前記正極出力端と３相ブリッジ整流回路の直流出力の正極との間に、直流負荷が接続されることを特徴とする整流装置である。
【００３１】
本発明に従えば、移相変圧器によって生成される３相交流電圧を含む、２０°ずつの位相差を有する３組の３相交流電圧を、３つの３相全波整流回路によってそれぞれ全波整流する。３つの３相全波整流回路においては、電気角２πの間に１８回の転流が発生する、言い換えれば２０°毎に転流が発生し、これによって３相交流電圧を１８パルス整流することができる。各３相全波整流回路のうちの少なくともいずれか２つの入力側に、電流バランサを接続する。第１および第２電流バランサは、１つの巻線と、電流が流れることによって発生する磁束が、前記巻線によって発生する磁束と相互に打ち消しあう極性となる他の巻線とを有するので、３相全波整流回路への交流入力電圧が相互に干渉することによって、３相全波整流回路の直流出力が相互に干渉し合い、直流出力電流が、時刻の経過によって大きく変動することが防止される。
【００３２】
各３相全波整流回路の直流出力の正極または負極を、第１および第２電流バランサを介して３相相間リアクトルにそれぞれ接続し、前記３相ブリッジ整流回路によって３相相間リアクトルの出力電圧を整流することによって、３相相間リアクトルの２次巻線に誘起される電圧の波形は、鋸歯状となり、３相ブリッジ整流回路における転流は、３相全波整流回路の転流の間隔である２０°を３等分した等分点で行なわれる。
【００３３】
３相ブリッジ整流回路は、３相相間リアクトルによって抽出される交流電源から供給される交流電圧の周波数の６倍の周波数成分の電圧を整流し、電源周波数の３６倍の周波数成分の電圧として、３相全波整流ブリッジ回路に直列に接続される直流負荷に与えることができる。したがって、この直流負荷に印加される直流電圧の波形は、３相全波整流回路によって整流された直流電圧の波形と、３相ブリッジ整流回路の直流出力の負極および正極の間の電圧の波形とを加算した波形となる。したがって、直流負荷に印加される直流電圧の波形は、３相全波整流回路から出力される直流電圧（１８パルス）よりもさらに平滑化された波形となり、３相全波整流回路から出力される直流電圧のリップルの１／３の周期のリップルを有する。つまり本発明の整流装置によって、電源から供給される交流電圧は、等価的に５４パルス整流されることになる。
【００３４】
本発明では、直流負荷に印加される直流電圧のリップルを減少することができるとともに、３相相間リアクトルの２次巻線には直流負荷に流れる負荷電流と同じ大きさで交流電源周波数の６倍の周波数の交流電流が流れる。これによって、各３相相間リアクトルの１次側の電流バランスを変えることができ、３相相間リアクトルへの入力電流は、電源周波数の６倍の周波数で脈動する直流電流となる。３相全波整流回路の入力端電流を、移相変圧器によって合成すると、５４段の階段状の交流電流波形となり、すなわち５４パルス整流される。このように３相交流電源から入力される３相交流の波形をより正弦波に近づけることができるので、３相交流電源から供給される３相交流に含まれる高調波を低減することができる。つまり第３の従来の技術の１８パルス整流装置よりも、高調波の発生を小さくすることができる。
【００３５】
３相全波整流回路および３相ブリッジ整流回路を構成する整流素子は、ダイオードなどの受動素子だけで構成することができる。ダイオードなどの受動素子は、過電流に対して壊れにくいので、装置の信頼性が向上し、また装置の保守管理が容易となる。
【００３６】
本発明の整流装置は、第１の従来の技術の１２パルス整流装置と比較しても、相間変圧器を、２次巻線を有する３相変圧器にして、３相ブリッジ整流回路と、２つの巻線を有する２つの電流バランサとを付加するだけでよいので、装置が大形化することがない。
【００３７】
また直流リアクトルと直流負荷とが直列に接続されるので、直流負荷に流れる突入電流を抑制し、直流電流を平滑化することができるとともに、かつ電流断続を防止することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、３相交流電源から入力される３相交流の波形をより正弦波に近づけることができるので、３相交流電源から供給される３相交流に含まれる高調波を低減することができる。また、従来の技術と比較しても装置が大形化することなく、簡単な構成で５４パルス整流を行うことができる。
【００３９】
３相全波整流回路および３相ブリッジ整流回路は、受動素子だけで構成することができる。ダイオードなどの受動素子は、過電流に対して壊れにくいので、装置の信頼性が向上し、また装置の保守管理が容易となる。またトランジスタなどのスイッチング素子を用いず、受動素子だけで構成することができるので、ＥＭＣ（Electro Magnetic
Compatibility）フィルタなどの高周波ノイズ低減装置を付加する必要がない。したがって、電力制御装置として好適に用いることができる。また、負荷に並列にフィルタキャパシタを接続する場合、このフィルタキャパシタの容量を小さなものにすることができ、装置全体の構成が大形化することがない。
【００４０】
また直流負荷に流れる突入電流を抑制し、直流電流をさらに平滑化することができるとともに、かつ電流断続を防止することができるので、直流負荷に安定した直流電流を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
図１は、本発明の実施の一形態の整流装置１の電気的構成を示す回路図である。図１では、整流装置１の他に、３相交流電源２および直流負荷（ＲＬ）３を併せて示している。図２および図３は、移相変圧器４の構成を模式的に示す図である。図２は、移相変圧器４のベクトル図を併せて示す。図４は、図１に示す移相変圧器４を拡大して示す回路図であり、図５は図１に示す第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃを拡大して示す回路図であり、図６は図１に示す正極側および負極側３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂを拡大して示す回路図であり、図７は図１に示す３相ブリッジ整流回路７を拡大して示す回路図である。整流装置１は、移相変圧器４と、３つの３相全波整流回路である第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃと、正極側３相相間リアクトル６Ａと、負極側３相相間リアクトル６Ｂと、３相ブリッジ整流回路７とを含む。
【００４２】
整流装置１は、３相交流電源２から与えられる対称３相の交流電圧を整流することによって直流電圧を生成する。３相交流電源２は、たとえば対称３相をなすＹ形電源によって実現される。３相交流電源２は、出力端子である第１電源端子Ｄａ、第２電源端子Ｄｂ、第３電源端子Ｄｃを有する。３相交流電源２は電源中性点ｏを有する。電源中性点ｏは、接地される。第１電源端子Ｄａ，第２電源端子Ｄｂおよび第３電源端子Ｄｃから３相交流電源２の外部に流れる電源電流を、それぞれＩａ，Ｉｂ，Ｉｃで表す。３相交流電源２から出力される３相交流電圧の予め定める周波数は、たとえば５０ヘルツ（Ｈｚ）および６０ヘルツ（Ｈｚ）などである。
【００４３】
移相変圧器４は、３相交流電源２に接続され、３相交流電源２から供給される３相交流電圧に基づいて、２０°ずつの位相差を有する３組の３相交流電圧を得るために、少なくとも２組の３相交流電圧を生成する。移相変圧器４は、第１〜第３移相変圧器巻線部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを有する。第１移相変圧器巻線部１１Ａは、第１の移相変圧器１次巻線１２と第１〜第４の移相変圧器２次巻線１３〜１６とを含む。第１移相変圧器巻線部１１Ａの第１の移相変圧器１次巻線１２と第１〜第４の移相変圧器２次巻線１３〜１６とは、同一の鉄心に巻回され、電流が流れると相互に磁界によって結合される。第１移相変圧器巻線部１１Ａは、加極性である。第１移相変圧器巻線部１１Ａを整流装置１から切り離し、第１の移相変圧器１次巻線１２の一端１２ａ を正極とし、他端１２ｂ を負極として電流を流した場合に、第１〜第４の移相変圧器２次巻線１３〜１６において、正極となる巻線端を第１〜第４の移相変圧器２次巻線１３〜１６の一端１３ａ〜１６ａとする。
【００４４】
第２移相変圧器巻線部１１Ｂは、第２の移相変圧器１次巻線１７と第５〜第８の移相変圧器２次巻線１８〜２１とを含む。第２移相変圧器巻線部１１Ｂの第２の移相変圧器１次巻線１７と第１〜第４の移相変圧器２次巻線１８〜２１とは、同一の鉄心に巻回され、電流が流れると相互に磁界によって結合される。第２移相変圧器巻線部１１Ｂは、加極性である。第２移相変圧器巻線部１１Ｂを整流装置１から切り離し、第２の移相変圧器１次巻線１７の一端１７ａを正極とし、他端１７ｂを負極として電流を流した場合に、第５〜第８の移相変圧器２次巻線１８〜２１において、正極となる巻線端を、第５〜第８の移相変圧器２次巻線１８〜２１の一端１８ａ〜２１ａとする。
【００４５】
第２移相変圧器巻線部１１Ｃは、第３の移相変圧器１次巻線２２と、第９〜第１２の移相変圧器２次巻線２３〜２６とを含む。第２移相変圧器巻線部１１Ｃの第３の移相変圧器１次巻線２２と第９〜第１２の移相変圧器２次巻線２３〜２６とは、同一の鉄心に巻回され、電流が流れると相互に磁界によって結合される。第２移相変圧器巻線部１１Ｃは、加極性である。第２移相変圧器巻線部１１Ｃを整流装置１から切り離し、第３の移相変圧器１次巻線２２の一端２２ａを正極とし、他端２２ｂを負極として電流を流した場合に、第９〜第１２の移相変圧器２次巻線２３〜２６において正極となる巻線端を、第９〜第１２の移相変圧器２次巻線２３〜２６の一端２３ａ〜２６ａとする。
【００４６】
前記第１の移相変圧器１次巻線１２の一端１２ａおよび第３の移相変圧器１次巻線２２の他端２２ｂが相互に接続され、第２の移相変圧器１次巻線１７の一端１７ａおよび第１の移相変圧器１次巻線１２の他端１２ｂが相互に接続され、第３の移相変圧器１次巻線２２の一端２２ａおよび第２の移相変圧器１次巻線１７の他端１７ｂが相互に接続されて、第１〜第３の移相変圧器１次巻線１２，１７，２２はデルタ（Δ）結線される。第１の移相変圧器１次巻線１２の一端１２ａおよび第３の移相変圧器１次巻線２２の他端２２ｂは、第１電源端子Ｄａに接続される。第１の移相変圧器１次巻線１２の他端１２ｂおよび第２の移相変圧器１次巻線１７の一端１７ａは、第２電源端子Ｄｂに接続される。第２の移相変圧器１次巻線１７の他端１７ｂおよび第３の移相変圧器１次巻線２２の一端２２ａは、第３電源端子Ｄｃに接続される。
【００４７】
第５および第１１の移相変圧器２次巻線１８，２５の他端１８ｂ、２５ｂ同士が相互に接続され、第９および第３の移相変圧器２次巻線２３，１５の他端２３ｂ、１５ｂ同士が相互に接続され、第１および第７の移相変圧器２次巻線１３，２０の他端１３ｂ、２０ｂ同士が相互に接続される。また第６および第４の移相変圧器２次巻線１９，１６の一端１９ａ，１６ａ同士が相互に接続され、第１０および第８の移相変圧器２次巻線２４，２１の一端２４ａ，２１ａ同士が相互に接続され、第２および第１２の移相変圧器２次巻線１４，２６の一端１４ａ，２６ａ同士が相互に接続される。前記第５の移相変圧器２次巻線１８の一端１８ａおよび第６の移相変圧器２次巻線１９の他端１９ｂは、第１電源端子Ｄａに接続される。第９の移相変圧器２次巻線２３の一端２３ａおよび第１０の移相変圧器２次巻線２４の他端２４ｂは、第２電源端子Ｄｂに接続される。第１の移相変圧器２次巻線１３の一端１３ａおよび第２の移相変圧器２次巻線１４の他端１４ｂは、第３電源端子Ｄｃに接続される。
【００４８】
移相変圧器４の巻数比は、以下の式（１）〜式（４）によって表される。ここで第１〜第３の移相変圧器１次巻線１２，１７，２２の巻数を、それぞれＮａ１，Ｎａ２，Ｎａ３とし、第１〜第１２の移相変圧器２次巻線１３〜２６の巻数を、それぞれＮｂ１〜Ｎｂ１２とし、予め定める第１定数をＫａとし、予め定める第２定数をＫｂとする。
Ｎａ１：Ｎａ２：Ｎａ３＝１：１：１                                  …（１）
Ｎａ１：Ｎｂ１：Ｎｂ２：Ｎｂ３：Ｎｂ４＝１：Ｋａ：Ｋａ：Ｋｂ：Ｋｂ  …（２）
Ｎａ２：Ｎｂ５：Ｎｂ６：Ｎｂ７：Ｎｂ８＝１：Ｋａ：Ｋａ：Ｋｂ：Ｋｂ  …（３）
Ｎａ３：Ｎｂ９：Ｎｂ１０：Ｎｂ１１：Ｎｂ１２＝１：Ｋａ：Ｋａ：Ｋｂ：Ｋｂ
…（４）
【００４９】
予め定める第１定数Ｋａは、たとえば０．１７７に選ばれ、予め定める第２定数Ｋｂは、たとえば０．０４に選ばれる。
【００５０】
本実施の形態では移相変圧器４は、第１〜第３の移相変圧器１次巻線１２，１７，２２および第１〜第１２の移相変圧器２次巻線１３〜２６を、たとえば内鉄形３相鉄心に巻き付けることによって構成される。
【００５１】
移相変圧器４の第１１，第３および第７の移相変圧器２次巻線２５，１５，２０の一端２５ａ，１５ａ，２０ａは、第１の３相全波整流回路５Ａに接続される。移相変圧器４の第１〜第３の移相変圧器１次巻線１２，１７，２２の一端１２ａ，１７ａ，２２ａおよび他端１２ｂ，１７ｂ，２２ｂは、第２の３相全波整流回路５Ｂに接続される。また移相変圧器４の第４，第８および第１２の移相変圧器２次巻線１６，２１，２６の他端１６ｂ，２１ｂ，２６ｂは、第３の３相全波整流回路５Ｃに接続される。
【００５２】
前述した移相変圧器４によって生成される交流電圧は、図２に示すベクトル図で表される。たとえば第１１の移相変圧器２次巻線２５の一端２５ａにおける交流電圧は、第１の移相変圧器１次巻線１２の一端１２ａおよび第３の移相変圧器１次巻線２２の他端２２ｂの交流電圧に対して、予め定める位相差θ１を有する。第１１の移相変圧器２次巻線２５の一端２５ａにおける交流電圧は、第１の移相変圧器１次巻線１２の一端１２ａおよび第３の移相変圧器１次巻線２２の他端２２ｂの交流電圧に対して、θ１だけ位相が進む。またたとえば第４の移相変圧器２次巻線１６の他端１６ｂにおける交流電圧は、第１の移相変圧器１次巻線１２の一端１２ａおよび第３の移相変圧器１次巻線２２の他端２２ｂの交流電圧に対して、予め定める位相差θ１を有する。第４の移相変圧器２次巻線１６の他端１６ｂにおける交流電圧は、第１の移相変圧器１次巻線１２の一端１２ａおよび第３の移相変圧器１次巻線２２の他端２２ｂの交流電圧に対して、θ１だけ位相が遅れる。前記予め定める位相差θ１は、２０°である。前記第１１の移相変圧器２次巻線２５の一端２５ａにおける交流電圧とは、第１１の移相変圧器２次巻線２５の一端２５ａと電源中性点ｏとの間の電圧である。また第１の移相変圧器１次巻線１２の一端１２ａおよび第３の移相変圧器１次巻線２２の他端２２ｂの交流電圧とは、それぞれ第１の移相変圧器１次巻線１２の一端１２ａと電源中性点ｏとの間の電圧、および第３の移相変圧器１次巻線２２の他端２２ｂの交流電圧と電源中性点ｏとの間の電圧である。第４の移相変圧器２次巻線１６の他端１６ｂにおける交流電圧とは、第４の移相変圧器２次巻線１６の他端１６ｂにおける交流電圧と電源中性点ｏとの間の電圧である。
【００５３】
このように移相変圧器４の第１１，第３および第７の移相変圧器２次巻線２５，１５，２０の一端２５ａ，１５ａ，２０ａにおける３相交流電圧と、移相変圧器４の第４，８および１２の移相変圧器２次巻線１６，２１，２６の他端１６ｂ，２１ｂ，２６ｂにおける３相交流電圧とは、それぞれ３相交流電源２から供給される３相交流電圧に対して２０°の位相差を有する。本実施の形態では、移相変圧器４は、３相交流電源２から供給される３相交流電圧に対して、±２０°の２組の３相交流電圧を生成する。これによって２０°ずつの位相差を有する３組の３相交流電圧が得られる。
【００５４】
３相全波整流器である第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、移相変圧器４によって生成される３組の３相交流電圧をそれぞれ全波整流する。第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、３相ダイオードブリッジ整流回路によって実現される。第１の３相全波整流回路５Ａは、第１〜第６ダイオード３１〜３６の６つのダイオードを含んで構成される。第２の３相全波整流回路５Ｂは、第１１〜第１６ダイオード３７〜４２の６つのダイオードを含んで構成される。第３の３相全波整流回路５Ｃは、第２１〜第２６ダイオード４３〜４８の６つのダイオードを含んで構成される。
【００５５】
第１の３相全波整流回路５Ａは、整流素子である第１〜第６ダイオード３１〜３６を有する。第１ダイオード３１のアノード３１ａと第２ダイオード３２のカソード３２ｂとは、相互に接続される。第３ダイオード３３のアノード３３ａと第４ダイオード３４のカソード３４ｂとは、相互に接続される。第５ダイオード３５のアノード３５ａと第６ダイオード３６のカソード３５ｂとは、相互に接続される。第１，第３および第５ダイオード３１，３３，３５のカソード３１ｂ，３３ｂ，３５ｂは相互に接続され、第２，第４および第６ダイオード３２，３４，３６のアノード３２ａ，３４ａ，３６ａは、相互に接続される。前記第１，第３および第５ダイオード３１，３３，３５のカソード３１ｂ，３３ｂ，３５ｂが、第１の３相全波整流回路５Ａの直流出力の正極となる。第１の３相全波整流回路５Ａの直流出力の正極に第１正極端子５１Ａが形成される。前記第２，第４および第６ダイオード３２，３４，３６のアノード３２ａ，３４ａ，３６ａが、第１の３相全波整流回路５Ａの直流出力の負極となる。第１の３相全波整流回路５Ａの直流出力の負極に第１負極端子５２Ａが形成される。
【００５６】
第２の３相全波整流回路５Ｂは、整流素子である第１１〜第１５ダイオード３７〜４２を有する。第１１ダイオード３７のアノード３７ａと第１２ダイオード３８のカソード３８ｂとは、相互に接続される。第１３ダイオード３９のアノード３９ａと第１４ダイオード４０のカソード４０ｂとは、相互に接続される。第１５ダイオード４１のアノード４１ａと第１６ダイオード４２のカソード４２ｂとは、相互に接続される。第１１，第１３および第１５ダイオード３７，３９，４１のカソード３７ｂ，３９ｂ，４１ｂは、相互に接続され、第１２，第１４および第１６ダイオード３８，４０，４２のアノード３８ａ，４０ａ，４２ａは、相互に接続される。前記第１１，第１３および第１５ダイオード３７，３９，４１のカソード３７ｂ，３９ｂ，４１ｂが、第２の３相全波整流回路５Ｂの直流出力の正極となる。第２の３相全波整流回路５Ｂの直流出力の正極に第２正極端子５１Ｂが形成される。前記第１２，第１４および第１６ダイオード３８，４０，４２のアノード３８ａ，４０ａ，４２ａが、第２の３相全波整流回路５Ｂの直流出力の負極となる。第２の３相全波整流回路５Ｂの直流出力の負極に第２負極端子５２Ｂが形成される。
【００５７】
第３の３相全波整流回路５Ｃは、整流素子である第２１〜第２６ダイオード４３〜４８を有する。第２１ダイオード４３のアノード４３ａと第２２ダイオード４４のカソード４４ｂとは、相互に接続される。第２３ダイオード４５のアノード４５ａと第２４ダイオード４６のカソード４６ｂとは、相互に接続される。第２５ダイオード４７のアノード４７ａと第２６ダイオード４８のカソード４８ｂとは、相互に接続される。第２１，第２３および第２５ダイオード４３，４５，４７のカソード４３ｂ，４５ｂ，４７ｂは、相互に接続され、第２２，第２４および第２６ダイオード４４，４６，４８のアノード４４ａ，４６ａ，４８ａは、相互に接続される。前記第２１，第２３および第２５ダイオード４３，４５，４７のカソード４３ｂ，４５ｂ，４７ｂが、第３の３相全波整流回路５Ｃの直流出力の正極となる。第３の３相全波整流回路５Ｃの直流出力の正極に第３正極端子５１Ｃが形成される。前記第２２，第２４および第２６ダイオード４４，４６，４８のアノード４４ａ，４６ａ，４８ａが、第３の３相全波整流回路５Ｃの直流出力の負極となる。第３の３相全波整流回路５Ｃの直流出力の負極に第３負極端子５２Ｃが形成される。
【００５８】
前記第１の３相全波整流回路５Ａは、第１〜第３交流接続端子５３ａ〜５３ｃを有する。第１ダイオード３１のアノード３１ａと第２ダイオード３２のカソード３２ａとの間に第１交流接続端子５３ａが形成され、第３ダイオード３３のアノード３３ａと第４ダイオード３４のカソード３４Ｂとの間に第２交流接続端子５３ｂが形成され、第５ダイオード３５のアノード３５ａと第６ダイオード３６のカソード３６ｂとの間に第３交流接続端子５３ｃが形成される。第１交流接続端子５３ａには、移相変圧器４の第１１の２次巻線２５の一端２５ａが接続される。第２交流接続端子５３ｂには、移相変圧器４の第３の２次巻線１５の一端１５ａが接続される。第３交流接続端子５３ｃには、移相変圧器４の第７の２次巻線２０の一端２０ａが接続される。
【００５９】
第２の３相全波整流回路５Ｂは、それぞれ第１１〜第１３交流接続端子５４ａ〜５４ｃを有する。第１１ダイオード３７のアノード３７ａと第１２ダイオード３８のカソード３８ｂとの間に第１１交流接続端子５４ａが形成され、第１３ダイオード３９のアノード３９ａと第１４ダイオード４０のカソード４０ｂとの間に第１２交流接続端子５４ｂが形成され、第１５ダイオード４１のアノード４１ａと第１６ダイオード４２のカソード４２ｂとの間に第１３交流接続端子５４ｃが形成される。第１１交流接続端子５４ａには、移相変圧器４の第１の１次巻線１２の一端１２ａおよび第３の１次巻線２２の他端２２ｂ、ならびに第１電源端子Ｄａが接続される。第１２交流接続端子５４ｂには、移相変圧器４の第２の１次巻線１７の一端１７ａおよび第１の１次巻線１２の他端１２ｂ、ならびに第２電源端子Ｄｂが接続される。第１３交流接続端子５４ｃには、移相変圧器４の第３の１次巻線１２の一端１２ａおよび第２の１次巻線１７の他端１７ｂ、ならびに第３電源端子Ｄｃが接続される。
【００６０】
第３の３相全波整流回路５Ｃは、それぞれ第２１〜第２３交流接続端子５５ａ〜５５ｃを有する。第２１ダイオード４３のアノード４３ａと第２２ダイオード４４のカノード４４ｂとの間に第２１交流接続端子５５ａが形成され、第２３ダイオード４５のアソード４５ａと第２４ダイオード４６のカノード４６ｂとの間に第２２交流接続端子５５ｃが形成され、第２５ダイオード４７のアソード４７ａと第２６ダイオード４８のカノード４８ｂとの間に第２３交流接続端子５５ｃが形成される。第２１交流接続端子５５ａには、移相変圧器４の第４の２次巻線１６の他端１６ｂが接続される。第２２交流接続端子５５ｂには、移相変圧器４の第８の２次巻線２１の他端２１ｂが接続される。第２３交流接続端子５５ｃには、移相変圧器４の第１２の２次巻線２６の他端２６ｂが接続される。
【００６１】
正極側および負極側３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂは、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ〜５Ｃの直流出力電圧が互いに干渉しあって、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ〜５Ｃの出力電流が、時刻の経過によって大きく変動することを防止する機能を有する。正極側および負極側３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂは、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ〜５Ｃの直流出力電流を調整するとともに、２次巻線によって後述する３相ブリッジ整流回路７における転流のタイミングを調整する。
【００６２】
正極側３相相間リアクトル６Ａは、相間変圧器であり、第１〜第３巻線部６０Ａ〜６０Ｃを有する。第１〜第３巻線部６０Ａ〜６０Ｃには、２つの１次巻線および２次巻線がそれぞれ巻回される。第１巻線部６０Ａは、第１の１次巻線６１、第２の１次巻線６２および第１の２次巻線６３が同じ鉄心に巻回されて形成される。第１の１次巻線６１、第２の１次巻線６２および第１の２次巻線６３は、電流が流れると互いに磁界で結合される。第１の１次巻線６１および第１の２次巻線６３は、減極性であり、第２の１次巻線６２および第１の２次巻線６３は、加極性である。第１巻線部６０Ａを整流装置１から切り離し、第１の１次巻線６１の一端６１ａを正極とし、他端６１ｂを負極として電流を流した場合に、第１の２次巻線６３において正極となる巻線端を、第１の２次巻線６３の一端６３ａとする。また第１巻線部６０Ａを整流装置１から切り離し、第１の１次巻線６１の一端６１ａを正極とし、他端６１ｂを負極として電流を流した場合に、第２の１次巻線６２において正極となる巻線端を、第２の１次巻線６２の一端６２ａとする。
【００６３】
第２巻線部６０Ｂは、第３の１次巻線６４、第４の１次巻線６５および第２の２次巻線６６が同じ鉄心に巻回されて形成される。第３の１次巻線６４、第４の１次巻線６５および第２の２次巻線６６は、電流が流れると互いに磁界で結合される。第３の１次巻線６４および第２の２次巻線６６は、減極性であり、第４の１次巻線６５および第２の２次巻線６６は、加極性である。第２巻線部６０Ｂを整流装置１から切り離し、第３の１次巻線６４の一端６４ａを正極とし、他端６４ｂを負極として電流を流した場合に、第２の２次巻線６６において正極となる巻線端を、第２の２次巻線６６の一端６６ａとする。また第１巻線部６０Ａを整流装置１から切り離し、第３の１次巻線６４の一端６４ａを正極とし、他端６４ｂを負極として電流を流した場合に、第４の１次巻線６５において正極となる巻線端を、第４の１次巻線６５の一端６５ａとする。
【００６４】
第３巻線部６０Ｃは、第５の１次巻線６７、第６の１次巻線６８および第３の２次巻線６９が同じ鉄心に巻回されて形成される。第５の１次巻線６７、第６の１次巻線６８および第３の２次巻線６９は、電流が流れると互いに磁界で結合される。第５の１次巻線６７および第３の２次巻線６９は、減極性であり、第６の１次巻線６８および第３の２次巻線６９は、加極性である。第３巻線部６０Ｃを整流装置１から切り離し、第５の１次巻線６７の一端６７ａを正極とし、他端を負極として電流を流した場合に、第３の２次巻線６９において正極となる巻線端を、第３の２次巻線６９の一端６９ａとする。また第３巻線部６０Ｃを整流装置１から切り離し、第５の１次巻線６７の一端６７ａを正極とし、他端を負極として電流を流した場合に、第６の１次巻線６８において正極となる巻線端を、第６の１次巻線６８の一端６８ａとする。
【００６５】
前述した第１の全波整流回路５Ａの第１正極端子５１Ａは、第１巻線部６０Ａに巻回される第１の１次巻線６１の一端６１ａに接続される。また第２の全波整流回路５Ｂの第２正極端子５１Ｂは、第２巻線部６０Ｂに巻回される第３の１次巻線６４の一端６４ａに接続される。また第３の全波整流回路５Ｃの第３正極端子５１Ｃは、第３巻線部６０Ｃに巻回される第５の１次巻線６７の一端６７ａに接続される。
【００６６】
前記第１巻線部６０Ａで巻回される第１の１次巻線６１の他端６１ｂと、第３巻線部６０Ｃで巻回される第６の１次巻線６８の他端６８ｂとが相互に接続され、第１の１次巻線６１と第６の１次巻線６８とが直列に接続される。また第２巻線部６０Ｂで巻回される第３の１次巻線６４の他端６４ｂと、第１巻線部６０Ａで巻回される第２の１次巻線６２の他端６２ｂとが相互に接続され、第３の１次巻線６４と第２の１次巻線６２とが直列に接続される。また第３巻線部６０Ｃで巻回される第５の１次巻線６７の他端６７ｂと、第２巻線部６０Ｂで巻回される第４の１次巻線６５の他端６５ｂとが相互に接続され、第５の１次巻線６７および第４の１次巻線６５とが直列に接続される。
【００６７】
前記第２，第４および第６の１次巻線６２，６５，６８の一端６２ａ，６５ａ，６８ａが相互に接続されて、第１〜第６の１次巻線６１，６２，６４，６５，６７，６８による千鳥結線が形成される。前記第２，第４および第６の１次巻線６２，６５，６８の一端６２ａ，６５ａ，６８ａが相互に接続される部位が、第１〜第６の１次巻線６８による千鳥結線の中性点Ｐｏである。前述した第１〜第３全波整流回路５Ａ〜５Ｂの第１〜第３正極端子５１Ａ〜５１Ｃは、千鳥結線の中性点Ｐｏから最も離反する１次巻線の一端にそれぞれ接続され、第１〜第６の１次巻線６１，６２，６４，６５，６７，６８による千鳥結線の中性点Ｐｏで、電気的に接続される。第１〜第６の１次巻線６１，６２，６４，６５，６７，６８によって第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃの直流出力が合成される。
【００６８】
第１〜第３巻線部６０Ａ〜６０Ｃにおける各巻線の巻数比は、以下の式（５）〜式（８）によって表される。ここで第１〜第６の１次巻線６１，６２，６４，６５，６７，６８の巻数を、それぞれＮｃ１〜Ｎｃ６とし、第１〜第３の２次巻線６３，６６，６９の巻数をＮｄ１〜Ｎｄ３とし、予め定める第３定数をＫｃとする。
Ｎｃ１：Ｎｃ６＝Ｎｃ３：Ｎｃ２＝Ｎｃ５：Ｎｃ４＝１：１          …（５）
Ｎｃ１：Ｎｃ２：Ｎｄ１＝１：１：Ｋｃ                            …（６）
Ｎｃ３：Ｎｃ４：Ｎｄ２＝１：１：Ｋｃ                            …（７）
Ｎｃ５：Ｎｃ６：Ｎｄ３＝１：１：Ｋｃ                            …（８）
【００６９】
予め定める第３定数Ｋｃは、０．３３程度に選ばれ、さらに好ましくは１／３に選ばれる。本実施の形態では正極側３相相間リアクトル６Ａは、第１〜第６の１次巻線６１，６２，６４，６５，６７，６８および第１〜第３の２次巻線６３，６６，６９を、たとえば内鉄形３相鉄心に巻き付けることによって構成される。
【００７０】
負極側３相相間リアクトル６Ｂは、相間変圧器であり、第４〜第６の巻線部７０Ａ〜７０Ｃを有する。第４〜第６の巻線部７０Ａ〜７０Ｃには、それぞれ２つの１次巻線、および２次巻線が巻回される。第４の巻線部７０Ａは、第７の１次巻線７１、第８の１次巻線７２および第４の２次巻線７３が同じ鉄心に巻回されて形成される。第７の巻線部７１、第８の巻線部７２および第４の２次巻線７３は、電流が流れると互いに磁界で結合される。第７の巻線部７１および第４の２次巻線７３は、加極性であり、第８の１次巻線７２および第４の２次巻線７３は、減極性である。第４の巻線部７０Ａを整流装置１から切り離し、第７の１次巻線７１の一端７１ａを正極とし、他端７１ｂを負極として電流を流した場合に、第４の２次巻線７３において正極となる巻線端を、第４の２次巻線７３の一端７３ａとする。また第４の巻線部７０Ａを整流装置１から切り離し、第７の１次巻線７１の一端７１ａを正極とし、他端７１ｂを負極として電流を流した場合に、第８の１次巻線７２において正極となる巻線端を、第８の１次巻線７２の一端７２ａとする。
【００７１】
第５の巻線部７０Ｂは、第９の１次巻線７４、第１０の１次巻線７５および第５の２次巻線７６が同じ鉄心に巻回されて形成される。第９の１次巻線７４、第１０の１次巻線７５および第５の２次巻線７６は、電流が流れると互いに磁界で結合される。第９の１次巻線７４および第５の２次巻線７６は、加極性であり、第１０の１次巻線７５および第５の２次巻線７６は、減極性である。第５の巻線部７０Ｂを整流装置１から切り離し、第９の１次巻線７４の一端７４ａを正極とし、他端７４ｂを負極として電流を流した場合に、第５の２次巻線７６において正極となる巻線端を、第５の２次巻線７６の一端７６ａとする。また第４の巻線部７０Ｂを整流装置１から切り離し、第９の１次巻線７４の一端７４ａを正極とし、他端７４ｂを負極として電流を流した場合に、第１０の１次巻線７５において正極となる巻線端を、第１０の１次巻線７５の一端７５ａとする。
【００７２】
第６の巻線部７０Ｃは、第１１の１次巻線７７、第１２の１次巻線７８および第６の２次巻線７９が同じ鉄心に巻回されて形成される。第１１の１次巻線７７、第１２の１次巻線７８および第６の２次巻線７９は、電流が流れると互いに磁界で結合される。第１１の１次巻線７７および第６の２次巻線７９は、減極性であり、第１２の１次巻線７８および第６の２次巻線７９は、減極性である。第６の巻線部７０Ｃを整流装置１から切り離し、第１１の１次巻線７７の一端を正極７７ａとし、他端７７ｂを負極として電流を流した場合に、第６の２次巻線７９において正極となる巻線端を、第６の２次巻線７９の一端７９ａとする。また第６の巻線部７０Ｃを整流装置１から切り離し、第１１の１次巻線７７の一端７７ａを正極とし、他端７７ｂを負極として電流を流した場合に、第１２の１次巻線７８において正極となる巻線端を、第１２の１次巻線７８の一端７８ａとする。
【００７３】
前述した第１の全波整流回路５Ａの第１負極端子５２Ａは、第４の巻線部７０Ａに巻回される第７の１次巻線７１の一端７１ａに接続される。また第２の全波整流回路５Ｂの第２負極端子５２Ｂは、第５の巻線部７０Ｂに巻回される第９の１次巻線７４の一端７４ａに接続される。また第３の全波整流回路５Ｃの第３負極端子５２Ｃは、第６の巻線部７０Ｃに巻回される第１１の１次巻線７７の一端７７ａに接続される。
【００７４】
前記第４の巻線部７０Ａで巻回される第７の１次巻線７１の他端７１Ｂと、第６の巻線部７０Ｃで巻回される第１２の１次巻線７８の他端７８ｂとが相互に接続され、第７の巻線部７１と第１２の１次巻線７８とが直列に接続される。また第５の巻線部７０Ｂで巻回される第９の１次巻線７４の他端７４ｂと、第４の巻線部７０Ａで巻回される第８の１次巻線７２の他端７２ｂとが相互に接続され、第９の１次巻線７４と第８の１次巻線７２とが直列に接続される。また第６の巻線部７０Ｃで巻回される第１１の１次巻線７７の他端７７ｂと、第５の巻線部７０ｂで巻回される第１０の１次巻線７５の一端７５ａとが相互に接続され、第１１の１次巻線７７および第１０の巻線部７５とが直列に接続される。
【００７５】
前記第８，第１０および第１２の１次巻線７２，７５，７８の一端７２ａ，７５ａ，７８ａが相互に接続されて、第７〜第１２の１次巻線７１，７２，７４，７５，７７，７８による千鳥結線が形成される。前記第８，第１０および第１２の１次巻線７２，７５，７８の他端７２ａ，７５ａ，７８ａが相互に接続される部位が、第７〜第１２の１次巻線７１，７２，７４，７５，７７，７８による千鳥結線の中性点Ｎｏである。前述した第１〜第３全波整流回路５Ａ〜５Ｃの第１〜第３負極端子５２Ａ〜５２Ｃは、千鳥結線の中性点Ｎｏから最も離反する１次巻線の一端にそれぞれ接続され、第７〜第１２の第１巻線７１，７２，７４，７５，７７，７８による千鳥結線の中性点で、電気的に接続される。第７〜第１２の１次巻線７１，７２，７４，７５，７７，７８によって第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃの直流出力が合成される。
【００７６】
第４〜第６の巻線部７０Ａ〜７０Ｃにおける各巻線の巻数比は、以下の式（９）〜式（１２）によって表される。ここで第７〜第１２の１次巻線７１，７２，７４，７５，７７，７８の巻数を、それぞれＮｅ１〜Ｎｅ６とし、第３〜第６の２次巻線７３，７６，７９の巻数をＮｆ１〜ｆｄ３とし、予め定める第４定数をＫｄとする。
Ｎｅ１：Ｎｅ６＝Ｎｅ３：Ｎｅ２＝Ｎｅ５：Ｎｅ４＝１：１          …（９）
Ｎｅ１：Ｎｅ２：Ｎｆ１＝１：１：Ｋｄ                            …（10）
Ｎｅ３：Ｎｅ４：Ｎｆ２＝１：１：Ｋｄ                            …（11）
Ｎｅ５：Ｎｅ６：Ｎｆ３＝１：１：Ｋｄ                            …（12）
【００７７】
予め定める第４定数Ｋｄは、前述した予め定める第３定数Ｋｃと等しく、０．３３程度に選ばれ、さらに好ましくは１／３に選ばれる。また第７〜第１２の１次巻線７１，７２，７４，７５，７７，７８の巻数は、第１〜第６の１次巻線６１，６２，６４，６５，６７，６８の巻数と等しく選ばれる。本実施の形態では負極側３相相間リアクトル６Ｂは、第７〜第１２の１次巻線７１，７２，７４，７５，７７，７８および第４〜第６の２次巻線７３，７６，７９を、たとえば内鉄形３相鉄心に巻き付けることによって構成される。
【００７８】
前述した正極側３相相間リアクトル６Ａの第１の２次巻線６３の他端６３ｂと、負極側３相相間リアクトル６Ｂの第４の２次巻線７３の他端７３ｂとは、相互に接続される。正極側３相相間リアクトル６Ａの第２の２次巻線６６の他端６６ｂと、負極側３相相間リアクトル６Ｂの第５の２次巻線７６の他端７６ｂとは、相互に接続される。正極側３相相間リアクトル６Ａの第３の２次巻線６９の他端６９ｂと、負極側３相相間リアクトル６Ｂの第６の２次巻線７９の他端７９ｂとは、相互に接続される。また負極側３相相間リアクトル６Ｂの第４〜第６の２次巻線７３，７６，７９の一端７３ａ，７６ａ，７９ａは、相互に接続される。
【００７９】
以後正極側および負極側３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂを総称して、３相相間リアクトルと記載する場合がある。また第１〜第６の１次巻線６１，６２，６４，６５，６７，６８を総称して、単に１次巻線と記載する場合がある。また第７〜第１２の巻線部７１，７２，７４，７５，７７，７８を総称して、単に１次巻線と記載する場合がある。また第１〜第３の２次巻線６３，６６，６９を総称して、単に２次巻線と記載する場合がある。また第４〜第６の２次巻線７３，７６，７９を総称して、単に２次巻線と記載する場合がある。
【００８０】
３相ブリッジ整流器である３相ブリッジ整流回路７は、正極側および負極側３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂの２次出力、つまり２次巻線による出力を、直流出力に重畳することによって、直流電圧のリップルを小さくする。
３相ブリッジ整流回路７は、整流素子である第３１〜第３６ダイオード８１〜８６の６つのダイオードを含む。３相ブリッジ整流回路７は、前述した第１〜第３の３相全波整流回路と同様に、３相ダイオードブリッジ整流回路によって構成される。第３１ダイオード８１のアノード８１ａと第３２ダイオード８２のカソード８２ｂとは、相互に接続される。第３３ダイオード８３のアノード８３ａと第３４ダイオード８４のカソード８４ｂとは、相互に接続される。第３５ダイオード８５のアノード８５ａと第３６ダイオード８６のカソード８６ｂとは、相互に接続される。第３１，第３３および第３５ダイオード８１，８３，８５のカソード８１ｂ，８３ｂ，８５ｂは、相互に接続され、第３２，第３４および第３６ダイオード８２，８４，８６のアノード８２ａ，８４ａ，８６ａは、相互に接続される。前記第３１，第３３および第３５ダイオード８１，８３，８５のカソード８１ｂ，８３ｂ，８５ｂが、３相ブリッジ整流回路７の直流出力の正極となる。３相ブリッジ整流回路７の直流出力の正極に３相ブリッジ正極端子８７が形成される。また第３２，第３４および第３６ダイオード８２，８４，８６のアノード８２ａ，８４ａ，８６ａが、３相ブリッジ整流回路７の直流出力の負極となる。３相ブリッジ整流回路７の直流出力の負極に３相ブリッジ負極端子８８が形成される。
【００８１】
３相ブリッジ整流回路７は、第１〜第３ブリッジ交流接続端子ａ〜８９ｃを有する。第３１ダイオード８１のアノード８１ａと第３２ダイオード８２のカソード８２ｂとの間に第１ブリッジ交流接続端子ａが形成され、第３３ダイオード８３のアノード８３ａと第３４ダイオード８４のカソード８４ａとの間に第２ブリッジ交流接続端子ｂが形成され、第３５ダイオード８５のアノード８５ａと第３６ダイオード８６のカソード８６ｂとの間に第３ブリッジ交流接続端子ｃが形成される。
【００８２】
３相ブリッジ整流回路７の第１〜第３ブリッジ交流接続端子ａ，８９ｂ，８９ｃは、前記３つの直列に接続される正極側３相相間リアクトル６Ａの２次巻線６３，６６，６９および負極側３相相間リアクトル６Ｂの２次巻線７３，７６，７９の組の異なる端部にそれぞれ接続される。具体的には、第１ブリッジ交流接続端子ａには、正極側３相相間リアクトル６Ａの第１の２次巻線６３の一端６３ａが接続される。第２ブリッジ交流接続端子ｂには、正極側３相相間リアクトル６Ａの第２の２次巻線６６の一端６６ａが接続される。第３ブリッジ交流接続端子ｃには、正極側３相相間リアクトル６Ａの第３の２次巻線６９の一端６９ａが接続される。
【００８３】
前記３相ブリッジ整流回路７は、直流負荷３に直列に接続される。前記３相ブリッジ負極端子８８と、正極側３相相間リアクトル６Ａの第１〜第６の１次巻線６１，６２，６４，６５，６７，６８による千鳥結線の中性点Ｐｏとが、相互に接続される。また前記３相ブリッジ正極端子８７は、直流リアクトル８（Direct Current Reactl：略称ＤＣＬ）８が直列に接続される直流負荷３の一端３ａに接続される。また負極側３相相間リアクトル６Ｂの第７〜第１２の１次巻線７１，７２，７４，７５，７７，７８による千鳥結線の中性点Ｎｏと、直流負荷３の他端３ｂとが相互に接続される。
【００８４】
直流リアクトル８は、前記３相ブリッジ整流回路７に直列に接続され、２次電流の直流源化を行なう。直流リアクトル８は、３相ブリッジ整流回路７の３相ブリッジ正極端子８７と、負極側３相相間リアクトル６Ｂの第７〜第１２の１次巻線７１，７２，７４，７５，７７，７８による千鳥結線の中性点Ｎｏとの間で、直流負荷３に直列に接続される。直流リアクトル８の一端８ａは、３相ブリッジ整流回路７の３相ブリッジ正極端子８７と相互に接続される。直流リアクトル８の他端８ｂは、直流負荷３の一端３ａ、言い換えれば直流負荷の正極側端部と相互に接続される。直流負荷３に直列に直流リアクトル８を接続することによって、直流負荷３に流れる突入電流を抑制し、直流負荷３に流れる直流電流ｉｄを平滑化することができるとともに、かつ電流断続を防止することができる。以後、負荷に流れる直流電流ｉｄを負荷電流ｉｄと記載する。
【００８５】
以下に整流装置１の動作について説明する。３相交流電源２によって整流装置１に３相交流を供給すると、移相変圧器によって、２０°の位相差を有する３組の３相交流電圧が生成される。第１の３相全波整流回路５Ａの第１〜第３交流接続端子５３ａ，５３ｂ，５３ｃに与えられる３相電圧をそれぞれＶａｘ，Ｖｂｘ，Ｖｃｘとし、第２の３相全波整流回路５Ｂの第４〜第６交流接続端子５４ａ，５４ｂ，５４ｃに与えられる３相電圧をそれぞれＶａｙ，Ｖｂｙ，Ｖｃｙとし、第２の３相全波整流回路５Ｂの第７〜第９交流接続端子５５ａ，５５ｂ，５５ｃに与えられる３相電圧をそれぞれＶａｚ，Ｖｂｚ，Ｖｃｚとする。
【００８６】
移相変圧器４によって生成される前記３相電圧Ｖａｘ，Ｖｂｘ，Ｖｃｘ，Ｖａｙ，Ｖｂｙ，Ｖｃｙ，Ｖａｚ，Ｖｂｚ，Ｖｃｚは、線間電圧の実効値をＥとし、角周波数をωとし、時刻をｔとすると、以下の式（１３）で表される。ｐ＝πである。
【００８７】
【数１】
2005287251.tif 000003
【００８８】
正極側３相相間リアクトル６Ａにおける１次巻線の電圧に関する関係式を求める。１次巻線の巻数比から以下の式（１４）〜式（１６）が成立する。ここで第１の３相全波整流回路５Ａの第１正極端子５１Ａの電位をＶｐｘとし、第２の３相全波整流回路５Ｂの第２正極端子５１Ｂの電位をＶｐｙとし、第３の３相全波整流回路５Ｃの第３正極端子５１Ｃの電位をＶｐｚとする。また第１の３相全波整流回路５Ａの第１の１次巻線６１と第６の１次巻線６８との接続部の電位をＶｐｆとし、第２の１次巻線６２と第１の１次巻線６１との接続部の電位をＶｐｇとし、第３の１次巻線６４と第２の１次巻線６２との接続部の電位をＶｐｈとする。また第１の３相全波整流回路５Ａの第１〜第６の１次巻線６１，６２，６４，６５，６７，６８による千鳥結線の中性点Ｐｏの電位をＶｐとする。
Ｖpx−Ｖpf＝−（Ｖpg−Ｖp）                                    …（14）
Ｖpy−Ｖpg＝−（Ｖph−Ｖp）                                    …（15）
Ｖpz−Ｖph＝−（Ｖpf−Ｖp）                                    …（16）
【００８９】
また３相相間リアクトルは、３相変圧器であって、３つの脚磁束の総和はゼロ（０）である。したがって、巻線電圧については、以下の式（１７）が成立する。
（Ｖpx−Ｖpf）＋（Ｖpy−Ｖpg）＋（Ｖpz−Ｖph）＝０             …（17）
前述した式（１４）〜式（１６）から、以下の式（１８）〜式（２１）が得られる。
【００９０】
【数２】
2005287251.tif 000004
Ｖpx−Ｖpf＝（Ｖpx−Ｖpy）／３                                 …（19）
Ｖpy−Ｖpx＝（Ｖpy−Ｖpz）／３                                 …（20）
Ｖpz−Ｖpz＝（Ｖpz−Ｖpx）／３                                 …（21）
【００９１】
式（１８）は、正極側３相相間リアクトル６Ａの１次側出力電位を表す。式（１９）〜式（２１）は、正極側３相相間リアクトル６Ａの１次側相電圧、すなわち脚磁束の微分値を表す。
【００９２】
負極側３相相間リアクトル６Ｂに対しても式（１４）〜式（２１）と同様な、以下の式（２２）〜式（２９）が成立する。ここで第１の３相全波整流回路５Ａの第１負極端子５２Ａの電位をＶｎｘとし、第２の３相全波整流回路５Ｂの第２負極端子５２Ｂの電位をＶｎｙとし、第３の３相全波整流回路５Ｃの第３負極端子５２Ｃの電位をＶｎｚとする。また第７の１次巻線７１と第１２の１次巻線７８との接続部の電位をＶｎｆとし、第８の１次巻線７２と第７の１次巻線７１との接続部の電位をＶｎｇとし、第９の１次巻線７４と第８の１次巻線７２との接続部の電位をＶｎｈとする。また第１の３相全波整流回路５Ａの第７〜第１２の１次巻線７１，７２，７４，７５，７７，７８による千鳥結線の中性点Ｎｏの電位をＶｎとする式（２２）〜式（２９）は、式（１９）〜式（２１）において、添え字ｐをｎに置き換えたものとなる。
Ｖnx−Ｖnf＝−（Ｖng−Ｖｎ）                                     …（22）
Ｖny−Ｖng＝−（Ｖnh−Ｖｎ）                                     …（23）
Ｖnz−Ｖnh＝−（Ｖnf−Ｖｎ）                                     …（24）
（Ｖnx−Ｖnf）＋（Ｖny−Ｖng）＋（Ｖnz−Ｖnh）＝０               …（25）
【数３】
2005287251.tif 000005
Ｖnx−Ｖnf＝（Ｖnx−Ｖny）／３                                   …（27）
Ｖny−Ｖnx＝（Ｖny−Ｖnz）／３                                   …（28）
Ｖnz−Ｖnz＝（Ｖnz−Ｖnx）／３                                   …（29）
【００９３】
次に、３相ブリッジ整流回路７に印加される電圧を求める。ここで第１ブリッジ交流接続端子８９ａの電位をＶｆとし、第２ブリッジ交流接続端子８９ｂの電位をＶｇとし、第３ブリッジ交流接続端子８９ｃの電位をＶｈとする。また第４〜第６の２次巻線７３，７６，７９の一端７３ａ，７６ａ，７９ａが相互に接続される接続部の電位をＶｍとする。式（１７）が、正極側３相相間リアクトル６Ａの１次側巻線電圧となり、式（２６）が、負極側３相相間リアクトル６Ｂの１次側巻線電圧となることに注意すると、以下の式（３０）〜式（３２）が得られる。ここで正極側および負極側３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂの前述した巻線比を表す予め定める第２および第３定数Ｋｂ，ＫｃをＮとする。
Ｖｆ−Ｖｍ＝Ｎ｛（Ｖpx−Ｖnx）−（Ｖpy−Ｖny）｝／３            …（30）
Ｖｘ−Ｖｍ＝Ｎ｛（Ｖpy−Ｖny）−（Ｖpz−Ｖnz）｝／３            …（31）
Ｖｈ−Ｖｍ＝Ｎ｛（Ｖpz−Ｖnz）−（Ｖpx−Ｖnx）｝／３            …（32）
【００９４】
また正極側および負極側３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂに、正極側および負極側２次巻線がそれぞれ巻回されない場合、明らかに第１〜第３全波整流回路５Ａ，５Ｂ、５Ｃに流れる電流はバランスし、つまり、第１〜第３全波整流回路５Ａ，５Ｂ、５Ｃに流れる電流は、常に一定となる。つまり正極側および負極側３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂに、２次巻線がそれぞれ巻回されなければ、整流装置１は単に１８パルス整流回路として動作する。
【００９５】
第１〜第６の２次巻線６３，６６，６９，７３，７６，７９に電流が流れる場合、以下の関係式（３３）〜（３５）が成り立つ。ここで第１の３相全波整流回路５Ａの第１正極端子５１Ａから出力される電流をｉｐｘとし、第１負極端子５２Ａに入力される電流をｉｐｎとする。第２の３相全波整流回路５Ｂの第２正極端子５１Ｂから出力される電流をｉｐｙとし、第２負極端子５２Ｂに入力される電流をｉｎｙとする。第３の３相全波整流回路５Ｃの第３正極端子５１Ｃから出力される電流をｉｐｚとし、第３負極端子５２Ｃに入力される電流をｉｐｚとする。また直流負荷３に流れる負荷電流をｉｄとする。また第１の２次巻線６３から３相ブリッジ整流回路７に出力される電流をｉｆとし、第２の２次巻線６６から３相ブリッジ整流回路７に出力される電流をｉｇとし、第３の２次巻線６９から３相ブリッジ整流回路７に出力される電流をｉｈとする。また正極側および負極側３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂの前述した巻線比を表す予め定める第２および第３定数Ｋｂ，ＫｃをＮとする。
ｉpx＝ｉnx＝ｉd／３＋Ｎ（ｉｆ−ｉｈ）／３                      …（33）
ｉpy＝ｉny＝ｉd／３＋Ｎ（ｉｇ−ｉｆ）／３                      …（34）
ｉpz＝ｉnz＝ｉd／３＋Ｎ（ｉｈ−ｉｇ）／３                      …（35）
【００９６】
式（３３）〜式（３５）において、右辺の第１項は、直流負荷３によって決まる定常電流を表している。また式（３３）〜式（３５）において、右辺の第２項は、３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂの２次巻線に流れる電流、言い換えれば２次電流である。式（３３）〜（３５）は、２次電流を適当に流すことによって、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃにおける電流を増減することができることを意味している。また式（３３）〜式（３５）において、正極側と負極側の直流電流が等しい、つまりｉｐｘ＝ｉｎｘ、ｉｐｙ＝ｉｎｙおよびｉｐｚ＝ｉｎｚであることは、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃを横断して流れる電流がないことを表している。式（３３）〜式（３５）から、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃには、負荷電流ｉｄの３分の１の電流、つまりｉｄ／３が定常的に流れており、ｉｆ，ｉｇおよびｉｈによって増減することができることが判る。
【００９７】
前述したダイオードによって構成される第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃを含んで構成される整流装置１では、この第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃに流れる電流の転流によって、言い換えれば第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃを構成する各ダイオードが導通状態から非導通状態に変化する、または非導通状態から導通状態に変化することによって生じる電流の不連続性が、高調波を発生させる原因となっている。したがって、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃにおいて転流が生じる際に、その転流が生じる第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃにおける電流量を減らすことができれば、転流による電流の不連続性を減少させることができる。
【００９８】
式（１３），式（１９）〜式（２１），式（２７）〜式（２９）および式（３０）〜式（３２）から、３相相間リアクトルの２次巻線電圧を表すＶｆ−Ｖｍ、Ｖｇ−Ｖｍ、およびＶｈ−Ｖｍは、以下の式（３６）〜式（３８）によって表される。
Ｖｆ−Ｖｍ＝ｆ（ωｔ−π／１８）                                 …（36）
Ｖｇ−Ｖｍ＝ｆ（ωｔ−３π／１８）                               …（37）
Ｖｈ−Ｖｍ＝ｆ（ωｔ−５π／１８）                               …（38）
【００９９】
前記式（３６）〜式（３８）において、関数ｆ（θ）は、周期が「π／３」の周期関数であり、以下の式（３９）で表される。
【０１００】
【数４】
2005287251.tif 000006
【０１０１】
図８は、正極側および負極側３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂの２次巻線電圧の波形を示す図表である。図８の図表において縦軸は、電圧を表し、横軸は電気角ωｔを表す。ここで電圧の単位はボルト（Ｖ）であり、電気角の単位は、度（°）である。図８の図表において、Ｖｆ−Ｖｍの波形を実線で示し、Ｖｇ−Ｖｍの波形を点線で示し、Ｖｈ−Ｖｍの波形を１点鎖線で示す。交流電圧の定格電圧を１ボルト（Ｖ）負荷直流電流を１アンペア（Ａ）とし、負荷抵抗は、ほぼ１／１．３５オーム（Ω）とする。
【０１０２】
正極側および負極側３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂの第１〜第６の２次巻線６３，６６，６９，７３，７６，７９は、３相ブリッジ整流回路７に接続され、３相ブリッジ整流回路７の転流は、
（２ｎπ／１８）＋α      ［ｒａｄ］（ｎ＝１，２，…，１８）
間隔で行なわれる。
【０１０３】
前記αは、定数であり、以下の式（４０）によって表される。式（４０）においてｐ＝πである。
【０１０４】
【数５】
2005287251.tif 000007
【０１０５】
式（３９）で表される鋸歯状波関数ｆ（θ）は、正弦波関数の一部分が連なったものである。
【０１０６】
また整流装置１における転流のタイミングは、正極側および負極側３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂの１次巻線と、２次巻線との巻数比に無関係に決定される。
【０１０７】
また第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ、５Ｃにおける転流は、電気角２π（ｒａｄ）の間に１８回行なわれ、その電気角は以下の式で表される。
（２ｎ−１）π／１８      ［ｒａｄ］（ｎ＝１，２，・・・，１８）
【０１０８】
結局、整流装置１全体としては、電気角２π（ｒａｄ）の間にほぼ（π／２７）の周期で、計５４回の転流が第１〜第３全波整流回路および３相ブリッジ整流回路７のいずれかで行なわれる。
表１に、整流装置１における転流の様子を示す。
【０１０９】
【表１】
2005287251.tif 000008
【０１１０】
表１では、電気角０〜π／２［ｒａｄ］、つまり０〜９０°の範囲における、転流の様子を示している。表１では、電気角と、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃの第１〜第９交流接続端子５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５５ａ，５５ｂ，５５ｃに入力される電流ｉａｘ，ｉｂｘ，ｉｃｘ，ｉａｙ，ｉｂｙ，ｉｃｙ，ｉａｚ，ｉｂｚおよびｉｃｚと、３相相間リアクトルの２次巻線電流ｉｆ，ｉｇおよびｉｈとの関係を表す。第１の３相全波整流回路５Ａの第１〜第３交流接続端子５３ａ，５３ｂ，５３ｃに入力される電流をそれぞれｉａｘ，ｉｂｘ，ｉｃｘとし、第２の３相全波整流回路５Ｂの第４〜第６交流接続端子５４ａ，５４ｂ，５４ｃに入力される電流をそれぞれｉａｙ，ｉｂｙ，ｉｃｙとし、第３の３相全波整流回路５Ｃの第７〜第９交流接続端子５５ａ，５５ｂ，５５ｃに入力される電流をそれぞれｉａｚ，ｉｂｚ，ｉｃｚとする。
【０１１１】
表１において、移相変圧器４から３相相間リアクトルに電流が流れる場合を符号「＋」で表し、移相変圧器４から３相相間リアクトルに電流が流れる場合を符号「−」で表す。また電流が流れない場合には「０」で表す。このように表すと予め定める電気角において、第１の３相全波整流回路５Ａに入力される電流ｉａｘ，ｉｂｘおよびｉｃｘの組では、ｉａｘ，ｉｂｘおよびｉｃｘのうちのいずれか２つは異符号となり、その他はゼロ（０）となる。また第２の３相全波整流回路５Ｂに入力される電流ｉａｙ，ｉｂｙおよびｉｃｙの組では、ｉａｙ，ｉｂｙおよびｉｃｙのうちいずれか２つは異符号となり、その他はゼロ（０）となる。また第３の３相全波整流回路５Ｃに入力される電流ｉａｚ，ｉｂｚおよびｉｃｚの組では、ｉａｚ，ｉｂｚおよびｉｃｚのうちいずれか２つは異符号となり、その他はゼロ（０）となる。
【０１１２】
また表１において、ｉｆ，ｉｇおよびｉｈのうちのいずれか２つは異符号の電流値となり、すなわち電流の流れる方向が逆となり、その他はゼロ（０）となる。ｉｆ，ｉｇおよびｉｈは、ゼロ（０）ではない場合、２Ｎｉｄ／３または−２Ｎｉｄ／３となる。３相ブリッジ整流回路７から３相相間リアクトルに電流が流れる場合には、電流値に−（マイナス）を付加して表す。
【０１１３】
表１に示すように、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃでは、６０°ごとに転流が発生する。したがって、電気角２πの間に、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃでは、それぞれ６回の転流が発生する。また３相ブリッジ整流回路７では、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃにおいて転流が発生した電気角を３等分する位置で電流が発生し、電気角２πの間に、３６回の転流が発生する。したがって、全体として６×３＋３６＝５４回の転流が発生していることが判る。
【０１１４】
前記巻数比Ｎを、１／３付近に選ぶと、第１〜第３の全波整流回路５Ａ，５Ｂ、５Ｃにおいて転流が発生する時刻では、この転流が発生する第１〜第３の全波整流回路５Ａ，５Ｂ、５Ｃにおける電流量をｉｄ／３のさらに１／３にすることができる。これによって、転流による電流の不連続性をさらに小さくして、高調波歪み率をさらに低減することができる。転流する際に減少した電流量は、第１〜第３の全波整流回路５Ａ，５Ｂ、５Ｃのうち転流が発生していない回路に分配される。
【０１１５】
整流装置１によって生成される直流電圧について説明する。
正極側および負極側３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂに２次巻線がない場合の整流装置１の出力電圧Ｖｐ−Ｖｎは、次式（４１）で与えられ、周期が２π／１８＝π／９の周期関数となる。
【０１１６】
【数６】
2005287251.tif 000009
【０１１７】
また３相相間リアクトルの２次巻線の整流電圧は、次式（４２），式（４３）で与えられる。
【０１１８】
【数７】
2005287251.tif 000010
【０１１９】
式（４２）および式（４３）において、巻線比Ｎを１／３に選ぶと、交流入力電流が５４パルス相当、つまり１周期に５４段階に変位し、交流入力電流を正弦波の波形により近づけることができる整流装置１が得られる。
【０１２０】
図９〜図１４は、整流装置１を動作させたときの、各部の電流または電圧波形を示す図表である。ここで、交流電圧電源の交流電圧の定格電圧を１ボルト（Ｖ）とし、直流負荷３の直流電流を１アンペア（Ａ）としている。
【０１２１】
図９は、正極側および負極側３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂの１次側巻線電圧の波形を示す図表である。ここでは、３相相間リアクトルの千鳥結線の中性点を基準電位とした電圧を表す。また図９では、Ｖｐｘ−Ｖｐｆ、Ｖｐｙ−Ｖｐｇ、Ｖｐｚ−Ｖｐｈ、Ｖｎｘ−Ｖｎｆ、Ｖｎｙ−Ｖｎｇ、およびＶｎｚ−Ｖｎｈの波形図を示す。図９の図表において縦軸は、電圧値を表し、横軸は電気角ωｔを表す。電圧の単位は、ボルト（Ｖ）であり、電気角の単位は、度（°）である。図９の図表において、Ｖｐｘ−Ｖｐｆの波形を太線の点線で示し、Ｖｐｙ−Ｖｐｇの波形を細線の実線で示し、Ｖｐｚ−Ｖｐｈの波形を太線の２点鎖線で示し、Ｖｎｘ−Ｖｎｆを太線の実線で示し、Ｖｎｙ−Ｖｎｇを細線の２点鎖線で示し、Ｖｎｚ−Ｖｎｈを細線の１点鎖線で示す。Ｖｐｘ−Ｖｐｆ、Ｖｐｙ−Ｖｐｇ、Ｖｐｚ−Ｖｐｈ、Ｖｎｘ−Ｖｎｆ、Ｖｎｙ−ＶｎｇおよびＶｎｚ−Ｖｎｈは、それぞれ１２０°周期の周期関数で表すことができる。
【０１２２】
図１０は、３相ブリッジ整流回路７の入力電圧の波形を示す図表である。図１０では、Ｖｆ−Ｖｇ、Ｖｇ−Ｖｈ、およびＶｈ−Ｖｆの波形を示す。図１０の図表において縦軸は、電圧値を表し、横軸は電気角ωｔを表す。電圧の単位は、ボルト（Ｖ）であり、電気角の単位は、度（°）である。図１０の図表において、Ｖｆ−Ｖｇを１点鎖線で示し、Ｖｇ−Ｖｈを実線で示し、Ｖｈ−Ｖｆを２点鎖線で示す。Ｖｆ−Ｖｇ、Ｖｇ−ＶｈおよびＶｈ−Ｖｆは、互いに２０°ずつ位相差を有する６０°周期の周期関数で表すことができる。
【０１２３】
図１１は、３相相間リアクトルの２次側巻線電流の波形を示す図表である。図１１では、Ｉｆ、ＩｇおよびＩｈの波形を示す。図１１の図表において、縦軸は電流値を表し、横軸は電気角ωｔを表す。電流の単位は、アンペア（Ａ）であり、電気角の単位は、度（°）である。図１１の図表において、Ｉｆの波形を実線で示し、Ｉｇの波形を１点鎖線で示し、Ｉｈの波形を２点鎖線で示す。電流値が正の値であるときには、３相相間リアクトルから３相ブリッジ整流回路７に電流が流れ、電流値が負の値であるときには、３相ブリッジ整流回路７から３相相間リアクトルに電流が流れる。Ｉｆ、ＩｇおよびＩｈは、互いに２０°ずつ位相差を有する６０°周期の周期関数によって表される。
【０１２４】
図１２は、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃの直流出力電流の波形を示す図表である。図１２では、Ｉｐｘ、ＩｐｙおよびＩｐｚの波形を示す。図１２の図表において、縦軸は電流値を表し、横軸は電気角ωｔを表す。電流の単位は、アンペア（Ａ）であり、電気角の単位は、度（°）である。図１２の図表において、Ｉｐｘの波形は実線で示し、Ｉｐｙの波形は１点鎖線で示す、Ｉｐｚの波形は２点鎖線で示す。Ｉｐｘ、ＩｐｙおよびＩｐｚは、互いに２０°ずつの位相差を有する６０°周期の周期関数によって表される。
【０１２５】
図１３は、第２の３相全波整流回路５Ｂの第４〜第６交流接続端子５４ａ，５４ｂ，５４ｃに供給される電流の波形を示す図表である。図１３では、Ｉａｙ、ＩｂｙおよびＩｃｙの波形を示す。図１３の図表において、縦軸は電流値を表し、横軸は電気角ωｔを表す。電流の単位は、アンペア（Ａ）であり、電気角の単位は、度（°）である。図１３の図表において、Ｉａｙの波形を実線で示し、Ｉｂｙの波形を１点鎖線で示し、Ｉｃｙの波形を２点鎖線で示す。電流値が正の値であるときには、移相変圧器４から第２の３相全波整流回路５Ｂに電流が流れ、電流値が負の値であるときには、第２の３相全波整流回路５Ｂから移相変圧器４に電流が流れる。Ｉａｙ、ＩｂｙおよびＩｃｙは、互いに１２０°の位相差を有する１８０°周期の周期関数によって表される。
【０１２６】
第１の３相全波整流回路５Ａの第１〜第３交流接続端子に供給される電流Ｉａｘ、ＩｂｘおよびＩｃｘの波形は、図１３に示すＩａｙ、ＩｂｙおよびＩｃｙの波形をそれぞれ２０°ずつ位相を進めた波形となる。また第３の３相全波整流回路５Ｃの第７〜第９交流接続端子に供給される電流Ｉａｚ、ＩｂｚおよびＩｃｚの波形は、図１３に示すＩａｙ、ＩｂｙおよびＩｃｙの波形をそれぞれ２０°ずつ位相を遅らせた波形となる。
【０１２７】
図１４は、３相交流電源２の第１〜第３電源端子Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃから整流装置１に供給される電流Ｉａ，ＩｂおよびＩｃの波形を示す図である。図１４の図表において、縦軸は電流値を表し、横軸は電気角ωｔを表す。電流の単位は、アンペア（Ａ）であり、電気角の単位は、度（°）である。図１４の図表において、Ｉａの波形を太線の実線で示し、Ｉｂの波形を細線の実線で示し、Ｉｃの波形を１点鎖線で示す。電流値が正の値であるときには、３相交流電源２から整流装置１に電流が流れ、電流値が負の値であるときには、整流装置１から３相交流電源２に電流が流れる。前記電流Ｉａ、ＩｂおよびＩｃを交流入力電流と記載する場合がある。
【０１２８】
図１４に示すように、本発明の整流装置１によって３相交流を直流に変換すると、３相交流電源２から整流装置１に供給される３相交流電流の波形は、５４段の階段状の交流電流波形となり、すなわち５４パルス整流される。このように３相交流電源２から入力される３相交流の波形をより正弦波に近づけることができるので、３相交流電源２から供給される３相交流に含まれる高調波を低減することができる。本発明の整流装置１では、電圧の全高調波ひずみ率（略称ＴＨＤ）は、３．４パーセント（％）となる。つまり第３の従来の技術の１８パルス整流装置１よりも、高調波の発生を小さくすることができる。
【０１２９】
また整流装置１では、直流負荷３に印加される直流電圧（負荷電圧）のリップルを小さくすることができるので、たとえば直流負荷３に並列にフィルタキャパシタを接続する場合、このフィルタキャパシタの容量を、従来の技術の整流回路よりも小さく構成することができる。また前述した整流装置１は、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃおよび３相ブリッジ整流回路７を構成する素子に、受動素子であるダイオードのみを用い、第２の従来の技術の整流装置１が備える能動素子およびこの能動素子を駆動する制御回路を設けない。ダイオードなどの受動素子は、過電流に対して壊れにくいので、整流装置１の故障を低減することができるとともに、整流装置１の保守管理が容易となる。
【０１３０】
整流装置１の各変圧器、つまり移相変圧器４および正極側および負極側３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂの容量を、全出力容量に対する比率で表したものを表２に示す。
【０１３１】
【表２】
2005287251.tif 000011
【０１３２】
全出力容量に対する比率とは、予め定める交流電力を絶縁型の変圧器によって整流するときに、この絶縁型の変圧器で必要な容量に対して、前記予め定める交流電力を本実施の形態の整流装置１で整流するときに必要な各変圧器の容量の比率である。表２に示すように、本実施の形態の整流装置１では、絶縁型の変圧器を用いる場合と比較して、絶縁型の変圧器の２６．５パーセントの容量で整流することができる。したがって、各変圧器の寸法および重量を小さくすることができ、整流装置１を小形化することができる。
【０１３３】
次に上述した整流装置１の動作をシミュレーションした結果について説明する。たとえば定格電圧４４０ボルト（Ｖ）系では、直流電圧は、６００ボルト（Ｖ）前後が見込まれる。整流装置１のオン電圧が１．４Ｖ程度と見込むと、整流装置１だけで２．８Ｖ程度のオンロスとなるが、前述したように移相変圧器４および正極側および負極側３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂ自体は、絶縁型変圧器を用いる場合の１／４〜１／５程度の容量とすることができる。変圧器損失が容量の０．７５乗に比例すると想定した場合、変圧器損失は絶縁型移相変圧器４を使用した場合の０．３０２倍程度となる。比較対象の多相交流回路が９９パーセント（％）効率の変圧器を用いていると仮定すると、変圧器損失の減少に伴う効率向上は０．７パーセント（％）程度となる。
【０１３４】
したがって、４４０Ｖ系での総合効率は、絶縁型変圧器の１／４〜１／５程度の容量としても、絶縁型変圧器と同程度となる。したがって、絶縁型変圧器を用いた変圧器と比較しても、効率を低下させることなく、装置を小形化することができる。本発明の整流装置１は、たとえば４４０ボルト（Ｖ）以上の比較的高い３相交流電圧を整流する場合に、好適に用いることができる。
【０１３５】
本発明の他の実施の形態では、前述した移相変圧器４において、第１の移相変圧器１次巻線１２および第１〜第４の移相変圧器２次巻線１３〜１６と、第２の移相変圧器１次巻線１７および第５〜第８の移相変圧器２次巻線１８〜２１と、第３の移相変圧器１次巻線２２および第９〜第１２の移相変圧器２次巻線２３〜２６とは、別々の鉄心に巻きつけて構成してもよい。
【０１３６】
また本発明のさらに他の実施の形態では、前述した正極側３相相間リアクトル６Ａにおいて、第１および第２の１次巻線６１，６２ならびに第１の２次巻線６３と、第３および第４の１次巻線６４，６５ならびに第２の２次巻線６６と、第５および第６の１次巻線６７，６８ならびに第３の２次巻線６９とは、別々の鉄心に巻きつけて構成してもよい。
【０１３７】
また本発明のさらに他の実施の形態では、前述した負極側３相相間リアクトル６Ｂにおいて、第７および第８の１次巻線７１，７２ならびに第４の２次巻線７３と、第９および第１０の１次巻線７４，７５ならびに第５の２次巻線７６と、第１１および第１２の１次巻線７７，７８ならびに第６の２次巻線７９とは、別々の鉄心に巻きつけて構成してもよい。
【０１３８】
また本発明のさらに他の実施の形態では、直流負荷３および直流リアクトル８は、正極側３相相間リアクトル６Ａの第１〜第６の１次巻線６１，６２，６４，６５，６７，６８による千鳥結線の中性点Ｐｏと、３相ブリッジ負極端子８８との間に、直列に接続されてもよい。
【０１３９】
また本発明の整流装置１では、移相変圧器４、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃ、正極側および負極側３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂおよび３相ブリッジ整流回路７を接続する接続部位に、それぞれ端子を形成して、端子同士を導線などの導電性部材によって着脱自在に接続してもよい。
【０１４０】
本実施の形態では、正極側３相相間リアクトル６Ａにおいて、第１の１次巻線６１の他端部６１ｂと、第６の１次巻線６８の他端部６８ｂとを相互に接続し、第２の１次巻線６２の他端部６２ｂと第３の１次巻線６４の他端部６４ｂとを相互に接続し、第４の１次巻線６５の他端部６５ｂと第５の１次巻線６７の他端部６７ｂとを相互に接続する構成とし、負極側３相相間リアクトル６Ａにおいて、第７の１次巻線７１の他端部７１ｂと、第１２の１次巻線７８の他端部７８ｂとを相互に接続し、第８の１次巻線７２の他端部７２ｂと第１０の１次巻線７４の他端部７４ｂとを相互に接続し、第１０の１次巻線７５の他端部７５ｂと第１１の１次巻線７７の他端部７７ｂとを相互に接続する構成としているが、これに代えて、正極側３相相間リアクトル６Ａにおいて、第１の１次巻線６１の他端部６１ｂと、第４の１次巻線６４の他端部６４ｂとを相互に接続し、第２の１次巻線６２の他端部６２ｂと第５の１次巻線６７の他端部６７ｂとを相互に接続し、第３の１次巻線６３の他端部６３ｂと第６の１次巻線６８の他端部６８ｂとを相互に接続し、負正極側３相相間リアクトル６Ａにおいて、第７の１次巻線７１の他端部７１ｂと、第１１の１次巻線７４の他端部７４ｂとを相互に接続し、第８の１次巻線７２の他端部７２ｂと第１１の１次巻線７７の他端部７７ｂとを相互に接続し、第９の１次巻線７３の他端部７３ｂと第１２の１次巻線７８の他端部７８ｂとを相互に接続する構成としてもよい。このように接続しても、同様な効果を達成することができる。
【０１４１】
本発明の実施のさらに他の形態において、直流負荷３にフィルタキャパシタ（Filter
Capacitor：略称ＦＣ）を並列に接続してもよい。フィルタキャパシタを接続することによって、直流負荷３に印加される直流電圧をさらに平滑化することができ、電圧リプルをさらに抑制することができる。
【０１４２】
図１５は、本発明の実施の一形態の整流装置１００の構成を示す回路図である。本実施の形態の整流装置１００は、前述の実施の形態の図１に示す整流装置１と同様な構成を含んでいるので、対応する構成には同様な参照符号を付して、その説明を省略する。図１６では、整流装置１００とともに３相交流電源２、直流負荷３およびフィルタキャパシタ（ＦＣ）９を併せて示す。
【０１４３】
整流装置１００は、移相変圧器４と、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃと、第１および第２電流バランサ１０１Ａ，１０１Ｂと、３相相間リアクトル１０６と、３相ブリッジ整流回路７と、直流リアクトル８とを含む。移相変圧器４と、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、前述の実施の形態の整流装置１と同様に接続される。
【０１４４】
第１および第２電流バランサ１０１Ａ，１０１Ｂは、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ〜５Ｃの直流出力電圧が互いに干渉しあって、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ〜５Ｃの出力電流が、時刻の経過によって大きく変動することを防止する機能を有する。
【０１４５】
第１電流バランサ１０１Ａは、第１の３相全波整流回路５Ａの直流出力の正極となる第１正極端子５１Ａに、一端１０２ａが接続される第１電流バランサ１次巻線１０２と、第１電流バランサ１次巻線１０２に対応し、第１の３相全波整流回路５Ａの直流出力の負極となる第１負極端子５２Ａに一端１０３ａが接続される第１電流バランサ２次巻線１０３とを有する。第１電流バランサ１次巻線１０２と第１電流バランサ２次巻線１０３とは、同じ鉄心に巻回され、電流が流れることによって、相互に磁界で結合される。第１電流バランサ１次巻線１０２と第１電流バランサ２次巻線１０３とは、加極性である。第１電流バランサ１０１Ａを整流装置１００から切り離し、第１電流バランサ１次巻線１０２の一端１０２ａを正極とし、他端１０２ｂを負極として電流を流した場合に、第１電流バランサ２次巻線１０３の一端１０３ａが正極となり、他端１０３ｂが負極となる。
【０１４６】
第１電流バランサ１０１Ａを設けることによって、第１の３相全波整流回路５Ａの正極からの電流が、第１電流バランサ１次巻線１０２を流れることによって発生する磁束と、第１の３相全波整流回路５Ａの負極への電流が、第１電流バランサ２次巻線１０３を流れることによって発生する磁束とが互いに打ち消しあい、第１の３相全波整流回路５Ａの正極からの出力電流と、負極への入力電流との電流値を等しくするように働く。第１電流バランサ１０１Ａの負荷側端子間の電圧、すなわち第１電流バランサ１次巻線１０２の他端１０２ｂと、第１電流バランサ２次巻線１０３の他端１０３ｂとの間の電圧は、これら第１の電流バランサ１０１Ａの各巻線１０２，１０３が、第１の３相全波整流回路５Ａの第１正極端子５１Ａおよび第１負極端子５２Ａから見て互いに電圧を打ち消し合う極性であるため、第１の３相全波整流回路５Ａの出力電圧、すなわち第１正極端子５１Ａおよび第１負極端子５２Ａ間の電圧と等しくなる。
【０１４７】
第１電流バランサ１次巻線１０２の巻数Ｎｇと、第１電流バランサ２次巻線１０３の巻数Ｎｈとの巻数比は、以下の式（４４）で表される。
Ｎｇ：Ｎｈ＝１：１                                               …（44）
【０１４８】
第２電流バランサ１０１Ｂは、第３の３相全波整流回路５Ｃの直流出力の正極となる第３正極端子５１Ｃに、一端１０４Ｃが接続される第２電流バランサ１次巻線１０４と、第２電流バランサ１次巻線１０４に対応し、第３の３相全波整流回路５Ｃの直流出力の負極となる第３負極端子５２Ｃに一端１０５Ｃが接続される第２電流バランサ２次巻線１０５とを有する。第２電流バランサ１次巻線１０４と第２電流バランサ２次巻線１０５とは、同じ鉄心に巻回され、電流が流れることによって、相互に磁界で結合される。第２電流バランサ１次巻線１０４と第２電流バランサ２次巻線１０５とは、加極性である。第２電流バランサ１０１Ｂを整流装置１００から切り離し、第２電流バランサ１次巻線１０３の一端１０３ａを正極とし、他端１０３ｂを負極として電流を流した場合に、第２電流バランサ２次巻線１０４の一端１０４ａが正極となり、他端１０４ｂが負極となる。
【０１４９】
第２電流バランサ１０１Ｂを設けることによって、第３の３相全波整流回路５Ｃの正極からの電流が、第２電流バランサ１次巻線１０４を流れることによって発生する磁束と、第３の３相全波整流回路５Ｃの負極への電流が、第２電流バランサ２次巻線１０５を流れることによって発生する磁束とが互いに打ち消しあい、第３の３相全波整流回路５Ｃの正極からの出力電流と、負極への入力電流との電流値を等しくするように働く。第２電流バランサ１０１Ｂの負荷側端子間の電圧、すなわち第２電流バランサ１次巻線１０４の他端１０４ｂと、第２電流バランサ２次巻線１０５の他端１０５ｂとの間の電圧は、これら第２電流バランサ１０１の各巻線１０４，１０５が、第３の３相全波整流回路５Ｃの第３正極端子５１Ｃおよび第３負極端子５２Ｃから見て互いに電圧を打ち消し合う極性であるため、第３の３相全波整流回路５Ｃの出力電圧、すなわち第３正極端子５１Ｃおよび第３負極端子５２Ｃ間の電圧と等しくなる。
【０１５０】
第２電流バランサ１次巻線１０４の巻数Ｎｉと、第２電流バランサ２次巻線１０５の巻数Ｎｊと巻数は、以下の関係式（４５）で表される。
Ｎｉ：Ｎｊ＝１：１                                              …（45）
【０１５１】
第１電流バランサ１０１Ａの第１電流バランサ２次巻線１０３の他端１０３Ｂと、第２電流バランサ１０１Ｂの第２電流バランサ２次巻線１０５の他端１０５Ｂと、第２の全波整流回路５Ｂの第２負極端子５２Ｂとは、相互に接続される。また第１電流バランサ１次巻線１０２の巻数Ｎｇおよび第１電流バランサ２次巻線１０３の巻数Ｎｈと、第２電流バランサ１次巻線１０４の巻数Ｎｉおよび第２電流バランサ２次巻線１０５の巻数Ｎｊとは、たとえば等しく選ばれる。
【０１５２】
第１および第２電流バランサ１０１Ａ，１０１Ｂを設けることによって、第１および第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂの、正極からの出力電流および負極への入力電流を等しくすれば、第２の３相全波整流回路５Ｂの正極からの出力電流および負極への入力電流も等しくすることができる。以後、第１および第２電流バランサ１０１Ａ，１０１Ｂを総称する場合、単に電流バランサ１０１と記載する場合がある。
【０１５３】
３相相間リアクトル１０６は、相間変圧器であり、第１〜第３巻線部１１０Ａ、１１０Ｂ，１１０Ｃを有する。第１〜第３巻線部１１０Ａ、１１０Ｂ，１１０Ｃには、それぞれ１つの１次巻線、および２つの２次巻線が巻回される。
【０１５４】
第１巻線部１１０Ａは、第１の１次巻線１１１、第１の２次巻線１１２および第２の２次巻線１１３が同じ鉄心に巻回されて形成される。第１の１次巻線１１１、第１の２次巻線１１２および第２の２次巻線１１３は、電流が流れると互いに磁界で結合される。第１の１次巻線１１１および第１の２次巻線１１２は、減極性であり、第１の１次巻線１１１および第２の２次巻線１１３は、減極性である。第１巻線部１１０Ａを整流装置１００から切り離し、第１の１次巻線１１１の一端１１１ａを正極とし、他端１１１ｂを負極として電流を流した場合に、第１の２次巻線１１２において正極となる巻線端を、第１の２次巻線１１２の一端１１１ｂとし、第２の２次巻線１１３において正極となる巻線端を、第２の２次巻線１１３の一端１１３ａとする。
【０１５５】
第２巻線部１１０Ｂは、第２の１次巻線１１４、第３の２次巻線１１５および第４の２次巻線１１６が同じ鉄心に巻回されて形成される。第２の１次巻線１１４、第３の２次巻線１１５および第４の２次巻線１１６は、電流が流れると互いに磁界で結合される。第２の１次巻線１１４および第３の２次巻線１１５は、減極性であり、第２の１次巻線１１４および第４の２次巻線は、減極性１１６である。第２巻線部１１０Ｂを整流装置１００から切り離し、第２の１次巻線１１４の一端１１４ａを正極とし、他端１１４ｂを負極として電流を流した場合に、第３の２次巻線において正極となる巻線端を、第３の２次巻線１１５の一端１１５ａとし、第４の２次巻線１１６において正極となる巻線端を、第４の２次巻線１１６の一端１１６ａとする。
【０１５６】
第３巻線部１１０Ｃは、第３の１次巻線１１７、第５の２次巻線１１８および第６の２次巻線１１９が同じ鉄心に巻回されて形成される。第３の１次巻線１１７、第５の２次巻線１１８および第６の２次巻線１１９は、電流が流れると互いに磁界で結合される。第３の１次巻線１１７および第５の２次巻線１１８は、減極性であり、第３の１次巻線１１７および第６の２次巻線１１９は、減極性である。第３巻線部１１０Ｃを整流装置１００から切り離し、第３の１次巻線１１７の一端１１７ａを正極とし、他端１１７ｂを負極として電流を流した場合に、第５の２次巻線１１８において正極となる巻線端を、第５の２次巻線１１８の一端１１８ａとし、第６の２次巻線１１９において正極となる巻線端を、第６の２次巻線１１９の一端１１９ａとする。
【０１５７】
第１電流バランサ１０１Ａの第１電流バランサ１次巻線１０２の他端１０２ｂは、第１巻線部１１０Ａに巻回される第１の１次巻線１１１の一端１１１ａに接続される。第２の３相全波整流回路５Ｂの第２正極端子５１Ｂは、第２巻線部１１０Ｂに巻回される第２の１次巻線１１４の一端１１４ａに接続される。第２電流バランサ１０１Ｂの第２電流バランサ１次巻線１０４の他端１１４ｂは、第３巻線部１１０Ｃに巻回される第３の１次巻線１１７の一端１１７ａに接続される。第１〜第３巻線部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃで巻回される第１〜第３の１次巻線１１１，１１４，１１７の他端１１１ｂ，１１４ｂ，１１７ｂが相互に接続されてＹ結線（星型結線）される。これによって、第１電流バランサ１０１Ａの第１電流バランサ１次巻線１０２の他端１０２ｂと、第２の３相全波整流回路５Ｂの第２正極端子５１Ｂと、第２電流バランサ１０１Ｂの第２電流バランサ１次巻線１０４の他端１０４ｂとは、３相相間リアクトルの第１〜第３の１次巻線１１１，１１４，１１７によるＹ結線の中性点Ｑｏで接続される。
【０１５８】
前記第１巻線部１１０Ａで巻回される第１の２次巻線１１２の他端１１２ｂと、第２巻線部１１０Ｂで巻回される第４の２次巻線１１６の一端１１６ａとが相互に接続され、第１の２次巻線１１２と第４の２次巻線１１６とが直列に接続される。また第２巻線部１１０Ｂで巻回される第３の２次巻線１１５の他端１１５ｂと、第３巻線部１１０Ｃで巻回される第６の２次巻線１１９の一端１１９ａとが相互に接続され、第３の２次巻線１１５と第６の２次巻線１１９とが直列に接続される。また第３巻線部１１０Ｃで巻回される第５の２次巻線１１８の他端１１８ｂと、第１巻線部１１０Ａで巻回される第２の２次巻線１１３の一端１１３ａとが相互に接続され、第５の２次巻線１１８と第２の２次巻線１１３とが直列に接続される。前記第２，第４および第６の第２巻線１１３，１１６，１１９の他端１１３ｂ，１１６ｂ，１１９ｂが相互に接続されて、第１〜第６の２次巻線１１２，１１３，１１５，１１６，１１８，１１９が千鳥結線される。以後、第１〜第３の１次巻線１１１，１１４，１１７を総称する場合、単に１次巻線と記載し、第１〜第６の２次巻線１１２，１１３，１１５，１１６，１１８，１１９を総称する場合、単に２次巻線ト記載する場合がある。
【０１５９】
第１〜第３巻線部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃにおける各巻線の巻数比は、以下の式（４６）〜式（４９）によって表される。ここで第１〜第３の１次巻線１１１，１１４，１１７の巻数を、それぞれＮｇ１〜Ｎｇ３とし、第１〜第６の２次巻線１１２，１１３，１１５，１１６，１１８，１１９の巻数をそれぞれＮｈ１〜Ｎｈ６とし、予め定める第５定数をＫｅとし、予め定める第６定数をＫｆとする。
Ｎｇ１：Ｎｇ２：Ｎｇ３＝１：１：１                                …（46）
Ｎｇ１：Ｎｈ１：Ｎｈ２＝１：Ｋｅ：Ｋｆ                            …（47）
Ｎｇ２：Ｎｈ３：Ｎｈ４＝１：Ｋｅ：Ｋｆ                            …（48）
Ｎｇ３：Ｎｈ５：Ｎｈ６＝１：Ｋｅ：Ｋｆ                            …（49）
【０１６０】
前記予め定める第５定数Ｋｅは、たとえば０．２２に選ばれ、予め定める第６定数Ｋｆは、たとえば０．１１に選ばれる。
【０１６１】
３相ブリッジ整流回路７は、３相相間リアクトル１０６の第１〜第３の１次巻線１１１，１１４，１１７によるＹ結線の中性点Ｑｏと、前記第１電流バランサ１０１Ａの第１の２次巻線１０２の他端１０３ｂ、第２電流バランサ１０１Ｂの第２の２次巻線１０５の他端１０５ｂ、および第２の全波整流回路５Ｂの第２負極端子５２Ｂとの間に直列に接続される。３相相間リアクトル１０６の第１〜第３の１次巻線１１１，１１４，１１７によるＹ結線の中性点Ｑｏは、３相ブリッジ整流回路７の３相ブリッジ負極端子８８に接続される。
【０１６２】
３相相間リアクトル１０６の第１の２次巻線１１２の一端１１２ａは、３相ブリッジ整流回路７の第１ブリッジ交流接続端子８９ａに接続される。３相相間リアクトル１０６の第３の２次巻線１１５の一端１１５ａは、３相ブリッジ整流回路７の第２ブリッジ交流接続端子８９ｂに接続される。３相相間リアクトル１０６の第５の２次巻線１１８の一端１１８ａは、３相ブリッジ整流回路７の第３ブリッジ交流接続端子８９ｃに接続される。
【０１６３】
３相ブリッジ整流回路７の３相ブリッジ正極端子８７は、直流リアクトル８を介して直流負荷３の一端３ａに接続される。直流リアクトル８は、前記３相ブリッジ整流回路７に直列に接続される。直流リアクトル８の一端８ａは、３相ブリッジ整流回路７の３相ブリッジ正極端子８７と相互に接続される。直流リアクトル８の他端８ｂは、直流負荷３の一端３ａ、言い換えれば直流負荷３の正極側の端子と相互に接続される。
【０１６４】
フィルタキャパシタ９は、３相ブリッジ整流回路７に直列に接続され、かつ直流負荷３に並列に接続される。フィルタキャパシタ９の一方の接続端子９ａは、前記直流リアクトル８の他端８ｂと相互に接続され、直流リアクトル８を介して３相ブリッジ整流回路の３相ブリッジ正極端子８７に接続される。フィルタキャパシタ９の他方に接続端子９ｂは、第１電流バランサ１０１Ａの第１の２次巻線１０３の他端１０３ｂ、第２電流バランサ１０１Ｂの第２の２次巻線１０５の他端１０５ｂ、および第２の全波整流回路５Ｂの第２負極端子５２Ｂと接続される。
【０１６５】
以下に整流装置１００の動作について説明する。３相相間リアクトル１０６のＹ結線された第１〜第３の１次巻線１１１，１１４，１１７は、それぞれ巻数が等しいので、第１〜第６の２次巻線１１２，１１３，１１５，１１６，１１８，１１９に流れる電流がゼロ（０）のとき、３相相間リアクトル１０６の第１〜第３の１次巻線１１１，１１４，１１７の一端１１１ａ，１１４ａ，１１７ａにそれぞれ接続される各３相全波整流回路５Ａ〜５Ｃの出力電流を等しくする働きをする。
【０１６６】
３相相間リアクトル１０６の１次出力側の電圧Ｖｄｘである、３相相間リアクトル１０６のＹ結線された第１〜第３の１次巻線１１１，１１４，１１７の中性点Ｑｏの各３相全波整流回路５Ａ〜５Ｃの負極に対する電圧は、第１〜第３の１次巻線１１１，１１４，１１７の端子間に印加される電圧、すなわち各３相全波整流回路５Ａ〜５Ｃの出力電圧の平均値となり次式（５０）で表される。式（５０）において、第１の３相全波整流回路５Ａの直流出力電圧をＶｄ１とし、第２の３相全波整流回路５Ｂの直流出力電圧をＶｄ２とし、第３の３相全波整流回路５Ｃの直流出力電圧をＶｄ３としている。
Ｖｄｘ＝（Ｖｄ１＋Ｖｄ２＋Ｖｄ３）／３                          …（50）
【０１６７】
図１６は、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃの出力電圧Ｖｄ１，Ｖｄ２，Ｖｄ３、および３相相間リアクトル１０６の１次出力側の電圧Ｖｄｘの波形を示す図表である。図１９の図表において、縦軸は各電圧を３相交流電源２の出力端子である第１電源端子Ｄａおよび第２電源端子Ｄｂ間の電圧Ｖａｂで除算した値を表し、横軸は電気角ωｔを表す。電気角の単位は、度（°）である。図１９の図表において、Ｖｄ１の波形を太線の実線で示し、Ｖｄ２の波形を２点鎖線で示し、Ｖｄ３の波形を点線で示し、Ｖｄｘの波形を細線の実線で示す。Ｖｄ１、Ｖｄ２およびＶｄ３は、互いに２０°の位相差を有する６０°周期の周期関数によって表される。図１６から判るように、Ｖｄｘは、２０°周期の周期関数によって表され、電圧の変動が抑制されて、小さくなっていることが判る。
【０１６８】
３相相間リアクトル１０６の各１次巻線１１１，１１４，１１７に印加される電圧は、それぞれ式（５１）〜式（５２）で表される。ここで、第１の１次巻線１１１に印加される電圧をＶ3xaとし、第２の１次巻線１１４に印加される電圧をＶ3yaとし、第３の１次巻線１１７に印加される電圧をＶ3zaとする。
Ｖ3xa＝Ｖd1−Ｖdx＝（２Ｖd1−Ｖd2−Ｖd3）／３                  …（51）
Ｖ3ya＝Ｖd2−Ｖdx＝（−Ｖd1−２Ｖd2−Ｖd3）／３                …（52）
Ｖ3za＝Ｖd3−Ｖdx＝（−Ｖd1−Ｖd2−２Ｖd3）／３                …（53）
【０１６９】
図１７は、３相相間リアクトル１０６の各１次巻線１に印加される電圧の波形を示す図表である。図１９の図表において、縦軸は各電圧を３相交流電源２の出力端子である第１電源端子Ｄａおよび第２電源端子Ｄｂ間の電圧Ｖａｂで除算した値を表し、横軸は電気角ωｔを表す。電気角の単位は、度（°）である。図１７の図表において、第１の１次巻線１１１に印加される電圧をＶ3xaの波形を実線で示し、第２の１次巻線１１４に印加される電圧をＶ3yaの波形を２点鎖線で示し、第３の１次巻線１１７に印加される電圧をＶ3zaの波形を点線で示す。Ｖ3xa、Ｖ3yaおよびＶ3zaは、互いに２０°の位相差を有する６０°周期の周期関数によって表される。
【０１７０】
３相相間リアクトル１０６の各２次巻線１１２，１１３，１１５，１１６，１１８，１１９は、前述したように千鳥結線され、第１、第３および第５の２次巻線の端子１１２ａ，１１５ａおよび１１８ａは、３相ブリッジ整流回路７の第１〜第３ブリッジ交流接続端子８９ａ，８９ｂ，８９ｃにそれぞれ接続される。このように各２次巻線１１２，１１３，１１５，１１６，１１８，１１９を千鳥結線することによって、利用する電圧の波形および位相を調整することができる。この各２次巻線１１２，１１３，１１５，１１６，１１８，１１９の接続の組み合わせは、交流電源電圧の相順にリンクしており、相回転を逆にした場合には、組み合わせを変えることによって、対応することができる。
【０１７１】
図１８は、３相相間リアクトル１０６の２次側電圧とその全波整流電圧の波形を示す図表である。第１ブリッジ交流接続端子８９ａと、３相相間リアクトル１０６の各２次巻線による中性点Ｑｎとの間の電圧をＶｘｎとし、第２ブリッジ交流接続端子８９ｂと、３相相間リアクトル１０６の各２次巻線による中性点Ｑｎとの間の電圧をＶｙｎとし、第３ブリッジ交流接続端子８９ｃと、３相相間リアクトル１０６の各２次巻線による中性点Ｑｎとの間の電圧をＶｚｎとする。また３相ブリッジ整流回路７の出力電圧をＶｍとする。図１８の図表において、縦軸は各電圧を３相交流電源２の出力端子である第１電源端子Ｄａおよび第２電源端子Ｄｂ間の電圧Ｖａｂで除算した値を表し、横軸は電気角ωｔを表す。電気角の単位は、度（°）である。
【０１７２】
図１８の図表において、Ｖｘｎの波形を太線の実線で示し、Ｖｙｎの波形を２点鎖線で示し、Ｖｚｎの波形を点線で示し、Ｖｍの波形を細線の実線で示す。Ｖｘｎ、ＶｙｎおよびＶｚｎの波形は、互いに２０°の位相差を有する６０°周期の周期関数によって表される。Ｖｍは、２０°周期の周期関数によって表される。
【０１７３】
３相相間リアクトル１０６の巻数比を適当に選定して、３相ブリッジ整流回路７の３相ブリッジ負極端子８８に印加される電圧Ｖdxのリップル電圧と、３相ブリッジ整流回路７の出力する電圧Ｖmのリップル電圧とを、実行値がほぼ等しく位相差を１８０°にする。
【０１７４】
図１９は、３相ブリッジ整流回路７の正極の電圧Ｖｄと、３相ブリッジ整流回路７の３相ブリッジ負極端子８８に印加される電圧Ｖdxと、３相ブリッジ整流回路７の出力電圧をＶｍの波形を示す図表である。図１９の図表において、縦軸は各電圧を３相交流電源２の出力端子である第１電源端子Ｄａおよび第２電源端子Ｄｂ間の電圧Ｖａｂで除算した値を表し、横軸は電気角ωｔを表す。電気角の単位は、度（°）である。図１９の図表において、Ｖｄｘの波形を実線で示し、Ｖｍの波形を点線で示し、Ｖｍの波形を点線で示す。
【０１７５】
図１９に示すように、電圧Ｖｄｘおよび電圧Ｖｍの周波数は、両リップルとも同じであるので、３相ブリッジ整流回路７の正極の電圧Ｖｄ、言い換えれば直流負荷３に印加される電圧は、極めて平滑な電圧となる。
【０１７６】
３相相間リアクトル１０６の２次側出力を３相ブリッジ整流回路７に接続していない場合、つまり各２次巻線を３相ブリッジ整流回路７の交流接続端子に接続していない場合には、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ〜５Ｃの出力電流は、第１および第２電流バランサ１０１Ａ，１０１Ｂの電流バランス作用と、直流リアクトル８の働きによって、負荷電流ｉｄの３分の１（１／３）の平滑電流となる。３相相間リアクトル１０６の各２次巻線に電流が流れる場合、各１次巻線の電流は、各第１〜第３巻線部１１０Ａ〜１１０Ｃにおいて等アンペアターンの法則が成り立つ値に変化する。
【０１７７】
具体的には、３相ブリッジ整流回路７の働きによって、最も電圧の低い端子から３相ブリッジ整流回路７の２次巻線に負荷電流ｉｄが流入し、２次巻線の最も高い電圧の端子から流出する。３相ブリッジ整流回路７では、２次回路出力端の電圧、つまり第１〜第３ブリッジ交流接続端子８９ａ〜８９ｃ間の電圧に応じて、６つの通電経路のうちのいずれか１つの経路を負荷電流が流れる。ただし、ここでは転流期間を無視している。表３は、前記３相ブリッジ整流回路７における通電経路を示す。
【０１７８】
【表３】
2005287251.tif 000012
【０１７９】
表３において、ＡＴはアンペア・ターン（Ampere・Turn）である。表３に示すように、３相相間リアクトル１０６に各巻線部１１０Ａ〜１１０Ｃの２次巻線のＡＴには、６つのモードが存在することになる。ただし、表３において１次巻線と同じ方向に起磁力を発生する場合をプラス（＋）符号で表す。負荷電流ｉｄは、直流リアクトル８の働きによって、電流源と見なせるので、３相相間リアクトル１０６の１次巻線電流は、第１〜第３巻線部１１０Ａ〜１１０Ｃの等磁束の変化を軽減するように変化する。
【０１８０】
図２０は、３相相間リアクトル２０の２次電流の波形を示す図表である。３相ブリッジ整流回路７の第１ブリッジ交流接続端子８９ａに流れる電流をＩｘとし、第２ブリッジ交流接続端子８９ｂに流れる電流をＩｙとし、第３ブリッジ交流接続端子８９ｃに流れる電流をＩｚとする。図２０の図表において、縦軸は各電流を負荷電流ｉｄで除算した値を表し、横軸は電気角ωｔを表す。電気角の単位は、度（°）である。図２０の図表において、Ｉｘの波形を点線で示し、Ｉｙの波形を実線で示し、Ｉｚの波形を２点鎖線で示す。ただし、３相相間リアクトル１０６から３相ブリッジ整流回路７に流れる電流を正の向きとして表し、３相ブリッジ整流回路７から３相相間リアクトル１０６に流れる電流を負の向きとして表している。Ｉｘ、ＩｙおよびＩｚの波形は、互いに２０°の位相差を有する６０°周期の周期関数によって表される。
【０１８１】
図２１は、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ〜５Ｃから出力される直流電流の波形を示す図である。この図２４に示す波形は、Ｋｅ＝０．２２、Ｋｆ＝０．１１としたときのものである。第１の３相全波整流回路５Ａの正極から出力される電流をＩｐ１とし、第２の３相全波整流回路５Ｂの正極から出力される電流をＩｐ２とし、第３の３相全波整流回路５Ｃの正極から出力される電流をＩｐ３とする。図２１の図表において、縦軸は各電流を負荷電流ｉｄで除算した値を表し、横軸は電気角ωｔを表す。電気角の単位は、度（°）である。図２０の図表において、Ｉｐ１の波形を実線鎖線で示し、Ｉｐ２の波形を２点鎖線で示し、Ｉｐ３の波形を点線で示す。Ｉｐ１、Ｉｐ２およびＩｐ３の波形は、互いに２０°の位相差を有する６０°周期の周期関数によって表される。
【０１８２】
図２０に示すように、３相相間リアクトル１０６の２次電流は、電源周波数の６倍の周波数の周期で繰り返されており、また図２１に示すように３相全波整流回路５Ａ〜５Ｃの出力電流は、３相相間リアクトル１０６の２次電流の１周期の間に６つのモードを経過するので、電源周波数の１周期の間に、３６回電流値の変化が発生する。この電流変化のタイミングを、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ〜５Ｃの転流タイミングの間に、ほぼ均等に配分することによって、１周期の波形が、１８＋３６＝５４段となる５４パルスの電源電流とすることができる。第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ〜５Ｃへの交流入力相電流波形は、図１３に示した波形と同様となる。
【０１８３】
図２２は、３相交流電源２の第１〜第３電源端子Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃから整流装置１００に供給される電流Ｉａ，ＩｂおよびＩｃの波形を示す図である。図２２の図表において、縦軸は各電流を負荷電流ｉｄで除算した値を表し、横軸は電気角ωｔを表す。電気角の単位は、度（°）である。図２２の図表において、Ｉａの波形を細線の２点鎖線で示し、Ｉｂの波形を実線で示し、Ｉｃの波形を１点鎖線で示す。縦軸の値が正であるときには、３相交流電源２から整流装置１に電流が流れ、負であるときには、整流装置１から３相交流電源２に電流が流れる。
【０１８４】
以上のように整流装置１００においても図１に示す前述の実施の形態の整流装置１と同様な効果を得ることができる。
【０１８５】
整流装置１００の各変圧器、つまり移相変圧器４および３相相間リアクトル１０６ならびに第１および第２電流バランサ１０１Ａ，１０１Ｂの容量を、全出力容量に対する比率で表したものを表４に示す。
【０１８６】
【表４】
2005287251.tif 000013
【０１８７】
表４に示すように、本実施の形態の整流装置では、絶縁型の変圧器を用いる場合と比較して、絶縁型の変圧器の２３．７パーセント（％）の容量で整流することができる。したがって、各変圧器の寸法および重量を小さくすることができ、整流装置を小形化することができる。
【０１８８】
本発明の実施のさらに他の形態において、第１および第２電流バランサ１０１Ａ，１０１Ｂが接続される３相全波整流回路は、任意に選択されてもよい。本実施の形態では、第１および第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｃにそれぞれ第１および第２の電流バランサ１０１Ａ，１０１Ｂを接続しているが、第１および第２電流バランサ１０１Ａ，１０１Ｂは、第１および第２の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ、または第２および第３の３相全波整流回路５Ｂ，５Ｃにそれぞれ接続されてもよい。このような構成であっても、同様な効果を達成することができる。また第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ〜５Ｃの全てに、第１および第２電流バランサ１０１Ａ，１０１Ｂと同様な構成の電流バランサを接続してもよい。
【０１８９】
本実施の形態の整流装置１００の交流入力電流の波形歪み率は、図１に示す整流装置１とほぼ同じである。
【０１９０】
本発明の実施のさらに他の形態において、前記直流リアクトル８と直流負荷３とは、３相ブリッジ整流回路７の３相ブリッジ負極端子８８と３相相関リアクトル１０６の第１〜第３の１次巻線１１１，１１４，１１７によるＹ結線の中性点Ｑｏとの間に直列に接続されてもよい。
【０１９１】
本発明の実施のさらに他の形態において、第１の１次巻線１１１の一端１１１ａは、第１電流バランサ２次巻線１０３の一端１０３ｂと相互に接続され、第２の１次巻線１１４の一端１１４ａは、第２の３相全波整流回路５Ａの第２負極端子５２Ｂと相互に接続され、第３の１次巻線１１７の一端１１７ａは、第２電流バランサ２次巻線１０５の一端１０５ｂと相互に接続され、中性点Ｑｏが、３相ブリッジ整流回路７の直流出力の正極と相互に接続され、第１電流バランサ１次巻線１０２の一端１０２ｂと、第２の３相全波整流回路５Ａの第２正極端子５１Ｂと、第２電流バランサ１次巻線１０４の一端１０４ｂとが、３相ブリッジ整流回路７の直流出力の負極と相互に接続される構成としてもよい。この場合、直流負荷３は、３相ブリッジ整流回路７の直流出力の正極と、中性点Ｑｏとの間、または３相ブリッジ整流回路７の直流出力の負極と、第１電流バランサ１次巻線１０２の一端１０２ｂ、第２の３相全波整流回路５Ａの第２正極端子５１Ｂと、第２電流バランサ１次巻線１０４の一端１０４ｂとが接続される接続部位との間で、直流リアクトル８と、直列に接続される。このような構成であっても、同様な効果を達成することができる。
【０１９２】
また本発明のさらに他の実施の形態において、第１の２次巻線１１２の他端１１２ｂと第６の２次巻線１１９の一端１１９ａとが相互に接続され、第３の２次巻線１１５の他端１１５ｂと第２の２次巻線１１３の一端１１３ａとが相互に接続され、第５の２次巻線１１８の他端１１８ｂと第４の２次巻線１１６の一端１１６ａとが相互に接続され、第２、第４および第６の２次巻線１１３，１１６，１１９の他端１１３ｂ，１１６ｂ，１１９ｂが相互に接続されて、千鳥結線される構成としてもよい。このような構成であっても、同様な効果を達成することができる。
【０１９３】
本発明の実施のさらに他の形態において、第１電流バランサ１次巻線１０２の巻数Ｎｇおよび第１電流バランサ２次巻線１０３の巻数Ｎｈと、第２電流バランサ１次巻線１０４の巻数Ｎｉおよび第２電流バランサ２次巻線１０５の巻数Ｎｊとは、異ならせてもよい。
また本発明のさらに他の実施の形態においては、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ〜５Ｃのそれぞれに第１および第２電流バランサ１０１Ａ，１０１Ｂと同様の構成の電流バランサを接続する構成としてもよく、３つの３相全波整流回路のうちのいずれか２つに電流バランサを接続すればよい。つまり本実施の形態では、第１および第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｃに電流バランサを接続しているが、電流バランサは、第１および第２の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂにそれぞれ接続してもよいし、第２および第３の３相全波整流回路５Ｂ，５Ｃにそれぞれ接続しても、同様の効果を得ることができる。また本発明のさらに他の実施の形態において、前述した各構成を組み合わせて整流装置１００を形成してもよい。
【０１９４】
図２３は、本発明の実施の一形態の整流装置１２０の構成を示す回路図である。本実施の形態の整流装置１２０は、前述の実施の形態の図１および図１５に示す整流装置１，１００と同様な構成を含んでいるので、対応する構成には同様の参照符号を付して、その説明を省略する。
【０１９５】
整流装置１００は、移相変圧器４と、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃと、第１および第２電流バランサ１０１Ａ，１０１Ｂと、３相相間リアクトル１２６と、３相ブリッジ整流回路と、直流リアクトル８とを含む。本実施の形態の整流装置１２０は、前述した実施の形態の図１６に示す整流装置１００の３相相間リアクトル１０６を３相相関リアクトル１２６に置き換えた構成であり、他の構成は整流装置１００と同様である。
【０１９６】
３相相間リアクトル１２６は、相間変圧器であり、第１〜第３巻線部１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃを有する。第１〜第３巻線部１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃには、それぞれ２つの１次巻線、および１つの２次巻線が巻回される。第１巻線部１３０Ａは、第１の１次巻線１３１、第２の１次巻線１３２および第１の２次巻線１３２が同じ鉄心に巻回されて形成される。
【０１９７】
第１の１次巻線１３１、第２の１次巻線１３２および第１の２次巻線１３３は、電流が流れると互いに磁界で結合される。第１の１次巻線１３１および第１の２次巻線１３３は、減極性であり、第２の１次巻線１３２および第１の２次巻線１３３は、加極性である。第１巻線部１３０Ａを整流装置１２０から切り離し、第１の１次巻線１３１の一端１３１ａを正極とし、他端１３１ｂを負極として電流を流した場合に、第１の２次巻線１３３において正極となる巻線端を、第１の２次巻線１３３の一端１３３ａとし、第２の１次巻線１３２において正極となる巻線端を、第２の１次巻線１３２の一端１３２ａとする。
【０１９８】
第２巻線部１３０Ｂは、第３の１次巻線１３４、第４の１次巻線１３５および第２の２次巻線１３６が同じ鉄心に巻回されて形成される。第３の１次巻線１３４、第４の１次巻線１３５および第２の２次巻線１３６は、電流が流れると互いに磁界で結合される。第３の１次巻線１３４および第２の２次巻線１３５は、減極性であり、第４の１次巻線１３５および第２の２次巻線１３６は、加極性である。第２巻線部１３０Ｂを整流装置１２０から切り離し、第３の１次巻線１３４の一端１３４ａを正極とし、他端１３４ｂを負極として電流を流した場合に、第２の２次巻線１３６において正極となる巻線端を、第２の２次巻線１３６の一端１３６ａとし、第４の１次巻線１３５において正極となる巻線端を、第４の１次巻線１３５の一端１３５ａとする。
【０１９９】
第３巻線部１３０Ｃは、第５の１次巻線１３７、第６の１次巻線１３８および第３の２次巻線１３９が同じ鉄心に巻回されて形成される。第５の１次巻線１３７、第６の１次巻線１３８および第３の２次巻線１３９は、電流が流れると互いに磁界で結合される。第５の１次巻線１３７および第３の２次巻線１３９は、減極性であり、第６の１次巻線１３８および第３の２次巻線１３９は、加極性である。第３巻線部１３０Ｃを整流装置１２０から切り離し、第５の１次巻線１３７の一端１３７ａを正極とし、他端１３７ｂを負極として電流を流した場合に、第３の２次巻線１３９において正極となる巻線端を、第３の２次巻線１３９の一端１３９ａとし、第６の１次巻線１３８において正極となる巻線端を、第６の１次巻線１３８の一端１３８ａとする。
【０２００】
前記第１巻線部１３０Ａで巻回される第１の１次巻線１３１の他端１３１ｂと、第２巻線部１３０Ｂで巻回される第４の２次巻線１３５の他端１３５ｂとが相互に接続され、第１の１次巻線１３１と第４の１次巻線１３５とが直列に接続される。また第２巻線部１３０Ｂで巻回される第３の１次巻線１３４の他端１３４ｂと、第３巻線部１３０Ｃで巻回される第６の１次巻線１３８の他端１３８ｂとが相互に接続され、第３の１次巻線１３４と第６の１次巻線１３８とが直列に接続される。また第３巻線部１３０Ｃで巻回される第５の１次巻線１３７の他端１３７ｂと、第１巻線部１３０Ａで巻回される第２の１次巻線１３２の他端１３２ｂとが相互に接続され、第５の１次巻線１３７と第２の１次巻線１３２とが直列に接続される。
【０２０１】
前記第２，第４および第６の第２巻線１３２，１３５，１３８の一端１３２ａ，１３５ａ，１３８ａが相互に接続されて、第１〜第６の１次巻線１３１，１３２，１３４，１４５，１３７，１３８による千鳥結線が形成される。第１電流バランサ１０１Ａの第１の１次巻線１０２の他端１０２ｂは、第１巻線部１３０Ａに巻回される第１の１次巻線１３１の一端１３１ａに接続される。第２の３相全波整流回路５Ｂの第２正極端子５１Ｂは、第２巻線部１３０Ｂに巻回される第３の１次巻線１３４の一端１３４ａに接続される。第２電流バランサ１０１Ｂの第２の１次巻線１０４の他端１０４ｂは、第３巻線部１３０Ｃに巻回される第５の１次巻線１３７の一端１３７ａに接続される。第１電流バランサ１０１Ａの第１の１次巻線１０２の他端１０２ｂと、第２の３相全波整流回路５Ｂの第２正極端子５１Ｂと、第２電流バランサ１０１Ｂの第２の１次巻線１０４の他端１０４ｂとは、３相相間リアクトル１２６の第１〜第６の１次巻線１３１，１３２，１３４，１４５，１３７，１３８による千鳥結線の中性点Ｒｏで接続される。以後、第１〜第６の１次巻線１３１，１３２，１３４，１４５，１３７，１３８を総称する場合、単に１次巻線と記載する場合がある。
【０２０２】
第１〜第３巻線部１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃで巻回される第１〜第３の２次巻線１３３，１３６，１３９の他端１３３ｂ，１３６ｂ，１３９ｂは、相互に接続されてＹ結線される。以後、第１〜第３の２次巻線１３３，１３６，１３９を総称する場合、単に２時巻線と記載する場合がある。
【０２０３】
第１〜第３巻線部１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃにおける各巻線の巻数比は、以下の式（５４）〜式（５７）によって表される。ここで第１〜第６の１次巻線１３１，１３２，１３４，１４５，１３７，１３８の巻数を、それぞれＮｉ１〜Ｎｉ６とし、第１〜第３の２次巻線１３３，１３６，１３９の巻数をそれぞれＮｊ１〜Ｎｊ３とし、予め定める第７定数をＫｇとし、予め定める第８定数をＫｈとする。
Ｎｊ１：Ｎｊ２：Ｎｊ３＝１：１：１                               …（54）
Ｎｉ１：Ｎｉ２：Ｎｊ１＝１：Ｋｇ：Ｋｈ                           …（55）
Ｎｉ３：Ｎｉ４：Ｎｊ２＝１：Ｋｇ：Ｋｈ                           …（56）
Ｎｉ５：Ｎｉ６：Ｎｊ３＝１：Ｋｇ：Ｋｈ                           …（57）
【０２０４】
予め定める第７定数Ｋｇは、たとえば１に選ばれ、予め定める第８定数Ｋｈは、たとえば０．３３に選ばれる。
【０２０５】
３相ブリッジ整流回路７は、３相相間リアクトル１３６の第１〜第６の１次巻線１３１，１３２，１３４，１４５，１３７，１３８による千鳥結線の中性点Ｒｏと、前記第１電流バランサ１０１Ａの第１の２次巻線１０３の他端１０３ｂ、第２電流バランサ１０１Ｂの第２の２次巻線１０５の他端１０５ｂ、および第２の全波整流回路５Ｂの第２負極端子５２Ｂとの間に直列に接続される。前記中性点Ｒｏと、３相ブリッジ整流回路７の３相ブリッジ負極端子８８とが接続され、直流リアクトル８の一端８ａと３相ブリッジ整流回路７の３相ブリッジ正極端子８７とが接続される。
【０２０６】
３相相間リアクトル１３６の第１の２次巻線１３３の一端１３３ａは、３相ブリッジ整流回路７の第１ブリッジ交流接続端子８９ａに接続される。３相相間リアクトル１３６の第２の２次巻線１３５の一端１３５ａは、３相ブリッジ整流回路７の第２ブリッジ交流接続端子８９ｂに接続される。３相相間リアクトル１３６の第５の２次巻線１３９の一端１３９ａは、３相ブリッジ整流回路７の第３ブリッジ交流接続端子８９ｃに接続される。
【０２０７】
本実施の形態の整流装置１２０と、図１６に示す前述の実施の形態の整流装置１００とは、３相相間リアクトル１２６の結線のみが異なり、直流電圧リップルおよび交流入力電流の波形歪み率は、前述した実施の形態の整流装置１００とほぼ同じである。
【０２０８】
以下に整流装置１２０の動作について説明する。３相相間リアクトル１２６の１次巻線および２次巻線の巻数は、それぞれ同じであれば、鉄心内部の磁束変化の総和はゼロ（０）であるので、３相相間リアクトル１２６の１次出力側の電圧Ｖｄｘである、３相相間リアクトル１２６の千鳥結線された第１〜第６の１次巻線１３１，１３２，１３４，１４５，１３７，１３８の中性点Ｒｏの各３相全波整流回路５Ａ〜５Ｂの負極に対する電圧は、第１，第３、第５の１次巻線１３１，１３４，１３７の一端１３１ａ，１３４ａ，１３７ａに印加される電圧、すなわち各３相全波整流回路５Ａ〜５Ｃの出力電圧の平均値となり次式（５８）で表される。式（５８）において、第１の３相全波整流回路５Ａの直流出力電圧をＶｄ１とし、第２の３相全波整流回路５Ｂの直流出力電圧をＶｄ２とし、第３の３相全波整流回路５Ｃの直流出力電圧をＶｄ３としている。
Ｖｄｘ＝（Ｖｄ１＋Ｖｄ２＋Ｖｄ３）／３                          …（58）
【０２０９】
また３相相間リアクトル１２６の第１、第３および第５の１次巻線１３１，１３４，１３７に印加される電圧は、それぞれ式（５９）〜式（６１）で表される。ここで、第１の１次巻線１３１に印加される電圧をＶ3xaとし、第３の１次巻線１３４に印加される電圧をＶ3yaとし、第５の１次巻線１３７に印加される電圧をＶ3zaとする。
Ｖ３ｘａ＝｛Ｖｄ１×（２−Ｋｇ）−Ｖｄ２×（１＋Ｋｇ）−Ｖｄ３
×（１−２×Ｋｇ）｝／｛３×（１−Ｋｇ＋Ｋｇ２）｝     …（59）
Ｖ３ｙａ＝｛−Ｖｄ１×（１−２×Ｋｇ）＋Ｖｄ２×（２−Ｋｇ）−Ｖｄ３
×（１＋Ｋｇ）｝／｛３×（１−Ｋｇ＋Ｋｇ２）｝         …（60）
Ｖ３ｚａ＝｛−Ｖｄ１×（１＋Ｋｇ）−Ｖｄ２×（１−２×Ｋｇ）＋Ｖｄ３
×（２−Ｋｇ）｝／｛３×（１−Ｋｇ＋Ｋｇ２）｝         …（61）
【０２１０】
また３相相間リアクトル１２６の第２、第４および第６の１次巻線１３２，１３５，１３８に印加される電圧は、それぞれ式（６２）〜式（６４）で表される。ここで、第２の１次巻線１３２に印加される電圧をＶ3xbとし、第４の１次巻線１３５に印加される電圧をＶ3ybとし、第５の１次巻線１３８に印加される電圧をＶ3zbとする。
Ｖ３ｘｂ＝Ｋｇ×Ｖ３ｘａ                                        …（62）
Ｖ３ｙｂ＝Ｋｇ×Ｖ３ｙａ                                        …（63）
Ｖ３ｚｂ＝Ｋｇ×Ｖ３ｚａ                                        …（64）
【０２１１】
また３相相間リアクトル１２６の第１〜第３の２次巻線１３３，１３６，１３９に印加される電圧は、それぞれ式（６５）〜式（６７）で表される。ここで、第１の２次巻線１３３に印加される電圧をＶｘｎとし、第２の２次巻線１３６に印加される電圧をＶｙｎとし、第３の２次巻線１３９に印加される電圧をＶｚｎとする。
Ｖｘｎ＝Ｖ３ｘｃ＝Ｋｈ×Ｖ３ｘａ                                …（65）
Ｖｙｎ＝Ｖ３ｙｃ＝Ｋｈ×Ｖ３ｙａ                                …（66）
Ｖｚｎ＝Ｖ３ｚｃ＝Ｋｈ×Ｖ３ｚａ                                …（67）
【０２１２】
ここでＫｇ＝１とし、Ｋｈ＝０．３３に選定すると、２次巻線の電圧は、前述した実施の形態の整流装置１００における図１８に示す波形と相似になる。
【０２１３】
図２４は、３相相間リアクトル１２６の２次側電圧とその全波整流電圧の波形を示す図表である。第１ブリッジ交流接続端子８９ａと、３相相間リアクトル１２６の各２次巻線によるＹ結線の中性点Ｒｎとの間の電圧をＶｘｎとし、第２ブリッジ交流接続端子８９ｂと、３相相間リアクトル１２６の各２次巻線によるＹ結線の中性点Ｒｎとの間の電圧をＶｙｎとし、第３ブリッジ交流接続端子８９ｃと、３相相間リアクトル１２６の各２次巻線によるＹ結線の中性点Ｒｎとの間の電圧をＶｚｎとする。また３相ブリッジ整流回路７の出力電圧をＶｍとする。図２４の図表において、縦軸は各電圧を３相交流電源２の出力端子である第１電源端子Ｄａおよび第２電源端子Ｄｂ間の電圧Ｖａｂで除算した値を表し、横軸は電気角ωｔを表す。電気角の単位は、度（°）である。
【０２１４】
図２５は、３相相間リアクトル１２６の２次電流の波形を示す図表である。３相ブリッジ整流回路７の第１ブリッジ交流接続端子８９ａに流れる電流をＩｘとし、第２ブリッジ交流接続端子８９ｂに流れる電流をＩｙとし、第３ブリッジ交流接続端子８９ｃに流れる電流をＩｚとする。図２０の図表において、縦軸は各電流を負荷電流ｉｄで除算した値を表し、横軸は電気角ωｔを表す。電気角の単位は、度（°）である。図２０の図表において、Ｉｘの波形を点線で示し、Ｉｙの波形を実線で示し、Ｉｚの波形を２点鎖線で示す。ただし、３相相間リアクトル１２６から３相ブリッジ整流回路７に流れる電流を正の向きとして表し、３相ブリッジ整流回路７から３相相間リアクトル１２６に流れる電流を負の向きとして表している。Ｉｘ、ＩｙおよびＩｚの波形は、互いに２０°の位相差を有する６０°周期の周期関数によって表される。
【０２１５】
このような整流装置１２０においても図１および図１５に示す前述の実施の形態の整流装置１，１００と同様な効果を得ることができる。本実施の形態の整流装置１２０によっても５４パルス整流を実現することができ、整流装置１２０への交流入力電流の波形は、図２２に示す波形と同様になる。整流装置１２０の交流入力電流の波形歪み率は、図１に示す整流装置１とほぼ同じである。
【０２１６】
整流装置１２０の各変圧器、つまり移相変圧器４および３相相間リアクトル１３６ならびに第１および第２電流バランサ１０１Ａ，１０１Ｂの容量を、全出力容量に対する比率で表したものを表５に示す。
【０２１７】
【表５】
2005287251.tif 000014
【０２１８】
表５に示すように、本実施の形態の整流装置１２０では、絶縁型の変圧器を用いる場合と比較して、絶縁型の変圧器の２３．８パーセント（％）の容量で整流することができる。したがって、各変圧器の寸法および重量を小さくすることができ、整流装置を小形化することができる。
【０２１９】
本発明の実施のさらに他の形態において、前記直流リアクトル８と直流負荷３とは、３相ブリッジ整流回路７の３相ブリッジ負極端子８８と３相相関リアクトル１２６の１次巻線による千鳥結線の中性点Ｒｏとの間に直列に接続されてもよい。
【０２２０】
本発明の実施のさらに他の形態において、第１の１次巻線１３１の一端１３１ａは、第１電流バランサ２次巻線１０３の一端１０３ｂと相互に接続され、第３の１次巻線１３４の一端１３４ａは、第２の３相全波整流回路５Ａの第２負極端子５２Ｂと相互に接続され、第５の１次巻線１３７の一端１３７ａは、第２電流バランサ２次巻線１０５の一端１０５ｂと相互に接続され、中性点Ｒｏが、３相ブリッジ整流回路７の直流出力の正極と相互に接続され、第１電流バランサ１次巻線１０２の一端１０２ｂと、第２の３相全波整流回路５Ａの第２正極端子５１Ｂと、第２電流バランサ１次巻線１０４の一端１０４ｂとが、３相ブリッジ整流回路７の直流出力の負極と相互に接続される構成としてもよい。この場合、直流負荷３は、３相ブリッジ整流回路７の直流出力の正極と、中性点Ｒｏとの間、または３相ブリッジ整流回路７の直流出力の負極と、第１電流バランサ１次巻線１０２の一端１０２ｂ、第２の３相全波整流回路５Ａの第２正極端子５１Ｂと、第２電流バランサ１次巻線１０４の一端１０４ｂとが接続される接続部位との間で、直流リアクトル８と、直列に接続される。このような構成であっても、同様な効果を達成することができる。
【０２２１】
また本発明のさらに他の実施の形態において、３相相関リアクトル１２６では、第１の１次巻線１３１の他端１３１ｂと第６の１次巻線１３８の他端１３８ｂとが相互に接続され、第３の１次巻線１３４の他端１３４ｂと第２の１次巻線１３２の他端１３２ｂとが相互に接続され、第５の１次巻線１３７の他端１３７ｂと第４の１次巻線１３５の他端１３５ｂとが相互に接続され、第２、第４および第６の１次巻線１３２，１３５，１３８の他端１３２ｂ，１３５ｂ，１３８ｂが相互に接続されて、千鳥結線される構成としてもよい。このような構成であっても、同様な効果を達成することができる。
【０２２２】
本発明の実施のさらに他の形態において、第１電流バランサ１次巻線１０２の巻数Ｎｇおよび第１電流バランサ２次巻線１０３の巻数Ｎｈと、第２電流バランサ１次巻線１０４の巻数Ｎｉおよび第２電流バランサ２次巻線１０５の巻数Ｎｊとは、異ならせてもよい。
また本発明のさらに他の実施の形態においては、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ〜５Ｃのそれぞれに第１および第２電流バランサ１０１Ａ，１０１Ｂと同様の構成の電流バランサを接続する構成としてもよく、３つの３相全波整流回路のうちのいずれか２つに電流バランサを接続すればよい。つまり本実施の形態では、第１および第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｃに電流バランサを接続しているが、電流バランサは、第１および第２の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂにそれぞれ接続してもよいし、第２および第３の３相全波整流回路５Ｂ，５Ｃにそれぞれ接続しても、同様の効果を得ることができる。また本発明のさらに他の実施の形態において、前述した各構成を組み合わせて整流装置１２０を形成してもよい。
【０２２３】
図２６は、本発明のさらに他の実施の形態の整流装置１５０の構成を示す回路図である。本実施の形態の整流装置１５０は、前述の実施の形態の図１、図１５および図２３に示す整流装置１，１００，１２０と同様な構成を含んでいるので、対応する構成には同様の参照符号を付して、その説明を省略する。図２６では、移相変圧器４を簡略化して示している。
【０２２４】
整流装置１５０は、位相変圧器４と、第１および第２電流バランサ１５１Ａ，１５１Ｂと、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ〜５Ｃと、３相相間リアクトル１２６と、３相ブリッジ整流回路７と、直流リアクトル８とを含む。整流装置１５０は、前述した図１７に示す実施の形態の整流装置１２０において、第１および第２電流バランサ１０１Ａ，１０１Ｂを取り除き、位相変圧器４と第１の３相全波整流回路５Ａとの間に第１の電流バランサ１５１Ａを接続し、位相変圧器４と第３の３相全波整流回路５Ｃとの間に第２の電流バランサ１５１Ｂを接続する構成である。
【０２２５】
第１電流バランサ１５１Ａは、１つの巻線に電流が流れることによって発生する磁束が他の巻線によって発生する磁束と相互に打ち消しあう極性となる第１〜第３巻線１５２，１５３，１５４を有する。第１〜第３巻線１５２，１５３，１５４は、同一の鉄心に巻回され、電流が流れると相互に磁界によって結合される。第１電流バランサ１５１Ａの各巻線１５２，１５３，１５４は、加極性である。
【０２２６】
第１巻線１５２の一端１５２ａは、移相変圧器４の第１１の移相変圧器２次巻線２５の一端２５ａに接続され、他端１５２ｂは第１の３相全波整流回路５Ａの第１交流接続端子５３ａに接続される。第２巻線１５３の一端１５３ａは、移相変圧器４の第３の移相変圧器２次巻線１５の一端１５ａに接続され、他端１５３ｂは第１の３相全波整流回路５Ａの第２交流接続端子５３ｂに接続される。第３巻線１５４の一端１５４ａは、移相変圧器４の第７の位相変圧器２次巻線２５の一端２５ａに接続され、他端１５４ｂは第１の３相全波整流回路５Ａの第３交流接続端子５３ａに接続される。第１〜第３巻線１５２，１５３，１５４の巻数は、等しく選ばれる。
【０２２７】
第２電流バランサ１５１Ｂは、１つの巻線に電流が流れることによって発生する磁束が他の巻線によって発生する磁束と相互に打ち消しあう極性となる第４〜第６巻線１５５，１５６，１５７を有する。第４〜第６巻線１５５，１５６，１５７は、同一の鉄心に巻回され、電流が流れると相互に磁界によって結合される。第２電流バランサ１５１Ｂの各巻線は、加極性である。
【０２２８】
第４巻線１５５の一端１５５ａは、移相変圧器４の第４の移送変圧器２次巻線１６の他端１６ｂに接続され、他端１５５ｂは第３の３相全波整流回路５Ｃの第２１交流接続端子５５ａに接続される。第５巻線１５６の一端１５６ａは、移相変圧器４の第８の位相変圧器２次巻線２１の他端２１ｂに接続され、他端１５６ｂは第３の３相全波整流回路５Ｃの第２２交流接続端子５５ｂに接続される。第６巻線１５７の一端１５７ａは、移相変圧器４の第１２の位相変圧器２次巻線２６の他端２６ｂに接続され、他端１５７ｂは第３の３相全波整流回路５Ｃの第２２交流接続端子５５ｃに接続される。第４〜第６巻線１５５，１５６，１５７の巻数は、等しく選ばれる。また本実施の形態では、第１〜第６巻線１５２〜１５７の巻数は等しく選ばれる。
【０２２９】
第１電流バランサ１５１Ａを設けることによって、第１〜第３巻線１５２〜１５４に電流が流れることによって発生する磁束が互いに打ち消しあい、第１の３相全波整流回路５Ａの正極からの出力電流と、負極への入力電流との電流値を等しくするように働く。また第２電流バランサ１５１Ｂを設けることによって、第４〜第６巻線１５５〜１５７に電流が流れることによって発生する磁束が互いに打ち消しあい、第３の３相全波整流回路５Ｃの正極からの出力電流と、負極への入力電流との電流値を等しくするように働く。
第１の３相全波整流回路５Ａの第１正極端子５１Ａは、３相相間リアクトル１２６の第１の１次巻線１３１に接続され、第２の３相全波整流回路５Ｂの第２正極端子５１Ｂは、３相相間リアクトル１２６の第３の１次巻線１３４に接続され、第３の３相全波整流回路５Ｃの第３正極端子５１Ｃは、３相相間リアクトル１２６の第５の１次巻線１３７に接続される。
【０２３０】
このような構成であっても、前述した図１、図１５および図２３に示す整流装置１、１００、１２０と同様な効果を達成することができる。本実施の形態の整流装置１５０によっても５４パルス整流を実現することができ、整流装置１５０への交流入力電流の波形は、図２２に示す波形と同様になる。交流入力電流の波形歪み率は、図１に示す整流装置１とほぼ同じである。
【０２３１】
また本発明の実施のさらに他の形態において、第１および第２電流バランサ１５１Ａ，１５１Ｂは、第１の３相全波整流回路５Ａおよび位相変圧器４の間と、第２の３相全波整流回路５Ｂおよび位相変圧器４の間とにそれぞれ接続してもよく、第２の３相全波整流回路５Ｂおよび位相変圧器４の間と、第３の３相全波整流回路５Ｃおよび位相変圧器４の間とにそれぞれ接続してもよい。また各３相全波整流回路５Ａ〜５Ｃと位相変圧器４との間に、それぞれ第１および第２電流バランサ１５１Ａ，１５１Ｂと同様な電流バランサを接続してもよい。
【０２３２】
また本発明のさらに他の実施の形態では、整流装置１５０において、第１の１次巻線１３１の一端１３１ａは、第１の３相全波整流回路５Ａの第１負極端子５２Ａと相互に接続され、第３の１次巻線１３４の一端１３４ａは、第２の３相全波整流回路５Ａの第２負極端子５２Ｂと相互に接続され、第５の１次巻線１３７の一端１３７ａは、第３の３相全波整流回路５Ｃの第３負極端子５２Ｃと相互に接続され、中性点Ｒｏが、３相ブリッジ整流回路７の直流出力の正極と相互に接続され、第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ〜５Ｃの第１〜第３正極端子５１Ａ〜５１Ｃが、３相ブリッジ整流回路７の直流出力の負極と相互に接続される構成としてもよい。この場合、直流負荷３は、３相ブリッジ整流回路７の直流出力の正極と、中性点Ｒｏとの間、または３相ブリッジ整流回路７の直流出力の負極と、第１電流バランサ１次巻線１０２の一端１０２ｂ、第２の３相全波整流回路５Ａの第２正極端子５１Ｂと、第２電流バランサ１次巻線１０４の一端１０４ｂとが接続される接続部位との間で、直流リアクトル８と、直列に接続される。このような構成であっても、同様な効果を達成することができる。
【０２３３】
また本発明のさらに他の実施の形態では、整流装置１５０において、３相相関リアクトル１２６では、第１の１次巻線１３１の他端１３１ｂと第６の１次巻線１３８の他端１３８ｂとが相互に接続され、第３の１次巻線１３４の他端１３４ｂと第２の１次巻線１３２の他端１３２ｂとが相互に接続され、第５の１次巻線１３７の他端１３７ｂと第４の１次巻線１３５の他端１３５ｂとが相互に接続され、第２、第４および第６の１次巻線１３２，１３５，１３８の他端１３２ｂ，１３５ｂ，１３８ｂが相互に接続されて、千鳥結線される構成としてもよい。このような構成であっても、同様な効果を達成することができる。また整流装置１５０において、３相相間リアクトル１２６を、前述した実施の形態の３相相間リアクトル１０６に置き換えても、同様な効果を達成することができる。また本発明のさらに他の実施の形態において、前述した各構成を組み合わせて整流装置１５０を形成してもよい。
【０２３４】
本発明の各実施の形態において、各整流装置１，１００，１２０，１５０は、非絶縁型の位相変圧器４を含むが、３相交流電源２と直流負荷３と絶縁する必要がある場合には、位相変圧器４に代えて絶縁型の位相変圧器を用いてもよい。高調波歪みの低減について同様の効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２３５】
【図１】本発明の実施の一形態の整流装置１の電気的構成を示す回路図である。
【図２】移相変圧器４の構成を模式的に示す図である。
【図３】移相変圧器４の構成を模式的に示す図である。
【図４】図１に示す移相変圧器４を拡大して示す回路図である。
【図５】図１に示す第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃを拡大して示す回路図である。
【図６】図１に示す正極側および負極側３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂを拡大して示す回路図である。
【図７】図１に示す３相ブリッジ整流回路７を拡大して示す回路図である。
【図８】正極側および負極側３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂの２次巻線電圧の波形を示す図表である。
【図９】正極側および負極側３相相間リアクトル６Ａ，６Ｂの１次巻線電圧の波形を示す図表である。
【図１０】３相ブリッジ整流回路７の入力電圧の波形を示す図表である。
【図１１】３相相間リアクトルの２次側巻線電流の波形を示す図表である。
【図１２】第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃの直流出力電流の波形を示す図表である。
【図１３】第２の３相全波整流回路５Ｂの第４〜第６交流入力端子５４ａ，５４ｂ，５４ｃに供給される電流の波形を示す図表である。
【図１４】３相交流電源２の第１〜第３電源端子Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃから整流装置１に供給される電流Ｉａ，ＩｂおよびＩｃの波形を示す図である。
【図１５】本発明の実施の一形態の整流装置１００の構成を示す回路図である。
【図１６】第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃの出力電圧Ｖｄ１，Ｖｄ２，Ｖｄ３、および３相相間リアクトル１０６の１次出力側の電圧Ｖｄｘの波形を示す図表である。
【図１７】３相相間リアクトル１０６の各１次巻線１に印加される電圧の波形を示す図表である。
【図１８】３相相間リアクトル１０６の２次側電圧とその全波整流電圧の波形を示す図表である。
【図１９】３相ブリッジ整流回路７の正極の電圧Ｖｄと、３相ブリッジ整流回路７の３相ブリッジ負極端子８８に印加される電圧Ｖdxと、３相ブリッジ整流回路７の出力電圧をＶｍの波形を示す図表である。
【図２０】３相相間リアクトル２０の２次電流の波形を示す図表である。
【０２３６】
【図２１】第１〜第３の３相全波整流回路５Ａ〜５Ｃから出力される直流電流の波形を示す図である。
【図２２】３相交流電源２の第１〜第３電源端子Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃから整流装置１００に供給される電流Ｉａ，ＩｂおよびＩｃの波形を示す図である。
【図２３】本発明の実施の一形態の整流装置１２０の構成を示す回路図である。
【図２４】３相相間リアクトル１２６の２次側電圧とその全波整流電圧の波形を示す図表である。
【図２５】３相相間リアクトル１２６の２次電流の波形を示す図表である。
【図２６】本発明のさらに他の実施の形態の整流装置１５０の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【０２３７】
１，１００，１２０，１５０  整流装置
４  移相変圧器
５  ３相全波整流回路
６，１０６，１３６  ３相相間リアクトル
７  ３相ブリッジ整流回路
８  直流リアクトル
９  フィルタキャパシタ
１０１，１５１  電流バランサ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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