12相サイリスタ整流回路

特徴の説明、実際の設計の紹介です（社内技術発表会資料）。

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12相整流サイリスタ制御電源の入力波形

2021/2/11　　技術部　辰野

1. 測定箇所について
　　図-1のVRとI0の波形を観測

↑図ｰ1　回路構成と電圧・電流モニタ箇所　　　　　　　　　

2．入力電圧・波形
　　入力AC200V，出DC200V20A時、
　　サイリスタ位相制御をしているため
　　全体的に遅れはあるが高調波は減少している。

↑図-2　入力電圧・電流波形　　　　　　　　　　　　　　　　　

3．12相整流の電流波形の合成
　　片側のみ負荷を取ると三相全波整流の
　　電流波形が観測できる。
　　　上：回路Aのみ20A通電
　　　下：回路Bのみ20A通電

↑図-3　三相全波整流波形　　　　　　　　　　　　　　　　　

4.　結論
　　回路A,B両方共20A通電すると、図－３の二つの波形が合成され、
　　図-2の電流波形となる。
　　（12相整流回路の力率改善効果が確認できた）

 

三相サイリスタ制御　三相全波整流の特性と12相整流の特性

1.目的　電圧可変をDC190V～DC250Vの範囲で行う時、三相全波整流と12相整流の制御角度

　　　　入力電源力率、電流波形を比較し整流方式の特徴を掴む

 

2.三相全波整流
　( 1 ) 回路

　　　サイリスタ整流前の入力は190V

 

　　　　　　( 2 ) シミュレーション結果
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 

　　　　①制御角0度　出力電圧255V　入力力率94% 　　　　②制御角35度　出力電圧190V　入力力率68%
　　　 　　　

3.12相整流回路
( 1 )　回路図

 

　　　　　　( 2 ) シミュレーション結果
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 

　　　　　①制御角0度　出力電圧255V　入力力率98%　　　　　　　②制御角38度　出力電圧190V　入力力率72%
　　　 　　　

 

4.結果
　出力電圧を一定にしようとサイリスタ位相角制御をシミュレーションで比較した場合、位相制御しない時は、
　94%と98%程度差があります。位相角を変え、出力電圧を同じにした場合、12相整流の方が、
　リップルの落ち込みが少ない分小さな制御角で同一電圧にでき、本件の事例では力率68%と72%の差異が出ました。
　12相整流は高調波成分を補填するための回路で狭義の意味での力率（電圧・電流の位相差）は、
　さほど改善しません。広義の意味での力率（高調波成分を含む力率）により、僅かですが改善します。