(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つの電力変換部を用いた三相入力電力変換回路において、前記３つの電力変換部の前段に単相全波整流回路を設け、その交流入力の一方に三相交流電源の入力ラインを、他方は前記電力変換部の各ブロックを共通に接続し、その共通接続点を三つのキャパシタンスを介して前記三相交流電源の入力ラインに接続し、直列接続した２個のサイリスタのカソードをそれぞれの前記単相全波整流回路の出力のプラス側に、アノードをマイナス側に接続して、前記単相全波整流回路の前記三相交流電源の入力ラインと、２個の前記サイリスタのアノードとカソードの接続点が前記三相交流電源に対してデルタ結線となるように接続し、前記単相全波整流回路の出力には前記電力変換部の入力を接続し、前記電力変換部の出力は各電力変換部のプラス側、マイナス側が共通になるように並列接続してあることを特徴とする三相広範囲入力電力変換回路。
【請求項２】
請求項１記載の三相広範囲入力電力変換回路において、前記サイリスタは、前記三相交流電源電圧が２００Ｖ系時にオン信号が入り、前記三相交流電源電圧が４００Ｖ系時にオフ状態になるように構成してあることを特徴とする三相広範囲入力回路電力変換回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は三相広範囲入力の電力変換回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図１に示すような三相交流電源からスター結線により３つに分割された電力変換部へ接続し、各電力変換部の入力電圧は、三相広範囲入力に対して相電圧すなわち単相広範囲電圧が印加される方法が用いられている。図１において各電力変換部１７、１８、１９の入力には、それぞれダイオード５、６、７、８と９、１０、１１、１２と１３、１４、１５、１６で構成される単相全波整流回路があり、単相全波整流回路の交流入力の一方には三相交流電源１の入力ラインがそれぞれ接続され、単相全波整流回路のもう一方の交流入力には、他のブロックのものと共通に接続して、接続点をそれぞれキャパシタンス２、３、４を介して三相交流電源１の各入力ラインに接続する。すなわち、接続点は疑似中性点となり、三相四線式の場合には、接続点はキャパシタンスを介さずにニュートラルラインに接続する。単相全波整流回路の出力には、電力変換部が接続し、三つの電力変換部の出力はプラス及びマイナス側をそれぞれ共通になるように並列接続を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来回路において、電力変換部の入力電圧は単相広範囲入力１００Ｖ系および２００Ｖ系となる。したがって、電力変換部の半導体素子および各素子の耐圧は２００Ｖ系に、耐電流は１００Ｖ系に支配されるため、設計時において複雑となる。また、例えば電力変換部に力率改善機能を持たせるため昇圧チョッパを用いると、入力チョーク設計が１００Ｖ系に依存するため、巻線部が大きくなる問題点が生じる。また、電力変換効率も１００Ｖ系では、各半導体等に流れる電流実効値が大きくなるため、効率の低下という問題点が生じる。
【０００４】
上記問題点を解決するため、本発明は三相広範囲入力に対して、電力変換部の入力電圧を単相２００Ｖ系のみとなるようにして、設計を容易にし、高効率化、巻線部の小型化を図った電源を提供することを目的とする。
【０００５】
【発明を解決するための手段】
本発明は、３つの電力変換部を用いた三相入力電力変換回路において、入力電圧が高いときには三相交流電源と前記電力変換部をスター結線し、入力電圧が低いときには前記三相交流電源と前記電力変換部をデルタ結線するように切り替えることを特徴とする三相広範囲入力電力変換回路である。これによって、広範囲な入力電圧に対して、整流回路の各素子の耐圧を補償することが出来る。
【０００６】
又、本発明は、切り替えを実現する手段として、３つの電力変換部の前段には単相全波整流回路が接続し、その交流入力の一方には三相交流電源の入力ラインを、他方は電力変換部の各ブロックを共通に接続し、その共通接続点を三つのキャパシタンスを介して三相交流電源の入力ラインに接続し、直列接続した２個のサイリスタのカソードをそれぞれの単相全波整流回路の出力のプラス側に、アノードをマイナス側に接続して、単相全波整流回路の三相交流電源の入力ラインと、２個のサイリスタのアノードとカソードの接続点が三相交流電源に対してデルタ結線となるように接続し、単相全波整流回路の出力には電力変換部の入力を接続し、電力変換部の出力は各電力変換部のプラス側、マイナス側が共通になるように並列接続した事を特徴とする三相広範囲入力電力変換回路である。
【０００７】
又、本発明は、サイリスタには、前記三相交流電源電圧が２００Ｖ系時にはオン信号が入り、前記三相交流電源電圧が４００Ｖ系時にはオフ状態であることを特徴とする三相広範囲入力回路電力変換回路である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明の一実施例を示す。図２の回路の構成について説明する。尚図２において図１で説明したものと同じ部品は同じ符号を用いている。
【０００９】
図２において、各電力変換部の入力には、それぞれダイオード５、６、７、８と９、１０、１１、１２と１３、１４、１５、１６で構成される単相全波整流回路があり、それぞれの単相全波整流回路の交流入力部の一方には、三相交流電源１からの各入力ラインが接続される。単相全波整流回路のもう一方の交流入力は、他のブロックのものと共通に接続して、接続点をそれぞれコンデンサ２、３、４を介して三相交流電源１の各入力ラインに接続する。電力変換部１７のブロックで、サイリスタ２０のカソードを単相全波整流回路のプラス出力側すなわちダイオード５、７のカソードに接続し、サイリスタ２１のアノードを単相全波整流回路のマイナス出力側すなわちダイオード６、８のアノードに接続して、サイリスタ２０のアノードとサイリスタ２１のカソードとを接続する。
【００１０】
同様にして、他の電力変換部ブロックにおいても単相全波整流回路の出力すなわち電力変換部の入力にサイリスタの直列回路を並列に接続する。単相全波整流回路の交流入力に、電力変換部１７のブロックではＵ相、電力変換部１８のブロックではＶ相、電力変換部１９のブロックではＷ相ラインを接続しているとすれば、サイリスタ２０のアノードとサイリスタ２１のカソードとの接続点には、三相交流電源ラインのＶ相ラインを接続し、サイリスタ２２のアノードとサイリスタ２３のカソードとの接続点には、三相交流電源ラインのＷ相ラインを接続し、サイリスタ２４のアノードとサイリスタ２５のカソードとの接続点には、三相交流電源ラインのＵ相ラインを接続する。各電力変換部の出力は、プラス側及びマイナス側を共通となるように、並列接続して出力端子となる。
【００１１】
以下では、上記回路の動作説明をする。三相２００Ｖ入力時には、サイリスタ２０、２１、２２、２３、２４、２５のゲートにオン信号が入り、サイリスタは整流動作を行いデルタ結線された状態となる。ここで、ダイオード７、８と１１、１２と１５、１６のアームも関係してくると思われるが、相電圧よりも線間電圧が大きいのは明らかであるため線間電圧が優先され、各電力変換部の入力には線間電圧が印加される。次に三相４００Ｖ入力時には、サイリスタ２０、２１、２２、２３、２４、２５はオフ状態となり、スター結線された状態となる。したがって、各電力変換部の入力には相電圧が印加される。以上のように三相広範囲入力に対して、スターおよびデルタ結線に切り替えることにより、電力変換部の入力電圧を２００Ｖ系にすることが可能となる。
【００１２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば電力変換部の入力電圧は２００Ｖ系のみとなり、設計を容易にし、高効率化、巻線類の小型化を図った電源を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の回路図
【図２】本発明の一実施例回路図
【図３】本発明の他の実施例回路図
【符号の簡単な説明】
１    三相交流電源
２，３，４    キャパシタンス
５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１４，１５，１６    ダイオード
１７，１８，１９    電力変換部
２０，２１，２２，２３，２４，２５    サイリスタ
２６，２７，２８    スイッチ
【図１】
0003900444.tif 000002
【図２】
0003900444.tif 000003
【図３】
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