[发明专利]三相整流器

说明书

技术领域

本发明涉及一种将三相交流电力转换为直流电力的三相整流器。

背景技术

以往作为将三相交流电力转换为直流电力的方式，通常使用三相全波整流方式。然而，在三相全波整流方式中，各相的电位在一周期间成为其他两相的电位的中间电位的情况，以60°区间宽度有两次，此区间为无电流流通的不导通区间，因此，输入电流为包含高次谐波电流的波形。并且，其直流电压追随输入线间电压的最大电压，因此呈脉动地波形。

作为减少输入的不导通区间以减少高次谐波电流的所谓的被动方法，使用下述手段：在输入端连接大容量的电抗器以蓄积电力并在不导通区间释放出，由此来减少不导通区间。另外，作为减少输入不导通区间的所谓的主动方法，使用下述手段：使用半导体构成PFC电路或PWM整流电路，用小容量的电抗器补偿输入不导通区间。另外，在除去直流电压波动的方法中，被动和主动方法均是将大容量的电容器连接至直流侧来进行。

在现有方法中，被动方式需要蓄积电力。在此方式中，蓄积电力需要大容量的电抗器和电容器，因此存在价格高昂且电路规模大型化的问题。

另一方面，在主动方式中，由于通常会检测直流电压来控制输入电流，因此需要直流电压稳定，且需要考虑到负载变动或输入电压变动带来的直流电压变动，来选择作为电力蓄积要素的直流中间电容器，因此，存在其容量的小型化有局限性的问题。另外，由于控制较为复杂，且仅有升压功能，因此负载耐压要使用较大的直流中间电容器，所以存在价格高昂的问题。

作为上述以外的主动方式中所使用的电流型三相降压型整流器，公知有例如专利文献1、2。在专利文献1中，通过由自消弧开关元件来构成电流型的降压转换器，并将通过全脉冲关闭或短路脉冲而使直流电压为0的区间插入至整流器输出，由此使直流电压平滑化并减少高频电流。在专利文献2中，提出了将此方式的直流电抗器小型化的方案。然而，在这些方式中，并未试图使直流电压为稳定电压，无法完全消除电源频率分量，因此存在下述问题：用于吸收电源频率分量的电抗器和电容器的容量必须为与电源频率(例如50Hz)对应的一定大小以上。

(专利文献)

专利文献1：日本特开昭59-139868号公报

专利文献2：日本特开2005-143212号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

本发明是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种即便在使用小容量的电容器或电抗器时也可减少直流电压的脉动或输入电流的高次谐波的降压型三相整流器。

[解决问题的技术手段]

为了解决所述课题，达成目的，本发明提供一种三相整流器，其将由三相交流电源供给的三相交流电力转换为直流电力，所述三相整流器的特征在于具备：全波整流电路，其将所述三相交流电力整流为直流电力；双向开关电路，其打开/关闭自所述三相交流电源至所述全波整流电路的各相输入；及控制单元，其检测所述三相交流电源的各相的电压，基于各相的检测电压，生成用于打开/关闭所述双向开关电路的各相开关方式，并基于所生成的开关方式，对所述双向开关电路进行开关控制。

并且，根据本发明的优选形态，所述各相的开关模式具有预定的开关周期，

所述控制单元检测所述三相电源的各相的电压的最大电位相、中间电位相及最小电位相，对于最大电位相和最小电位相生成的开关方式为：打开时间与各电位成比例，并在所述开关周期内至少一者为打开，对于中间电位相生成总是打开的开关方式。

并且，根据本发明的优选形态，所述三相交流电源与所述双向开关电路之间连接电容器。

并且，根据本发明的优选形态，所述全波整流电路与负载之间连接直流电抗器。

并且，根据本发明的优选形态，所述控制单元根据各相的电压的大小关系而区分为多个模式，在各模式下按各相生成不同的开关方式，所述开关方式在所有模式下的同一相具有相同的规律性。

并且，根据本发明的优选形态，所述各相的开关方式具有预定的开关周期，所述控制单元在各开关周期内加入至少两个相关闭的期间。

并且，根据本发明的优选形态，所述控制单元在其中一相的开关方式中插入0电压。

(发明的效果)