JPH06245386A - 単相交流き電システム - Google Patents
単相交流き電システムInfo
- Publication number
- JPH06245386A JPH06245386A JP5025474A JP2547493A JPH06245386A JP H06245386 A JPH06245386 A JP H06245386A JP 5025474 A JP5025474 A JP 5025474A JP 2547493 A JP2547493 A JP 2547493A JP H06245386 A JPH06245386 A JP H06245386A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- alternating current
- transformer
- phase alternating
- secondary side
- Prior art date
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- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】３相間に不平衡電圧を生じない単相交流き電シ
ステムを得ることにある。 【構成】３相交流を２相交流に変換するスコット結線変
圧器１Ｓと、このスコット結線変圧器１Ｓの２次側の第
１の片座にその入力端子が接続され、該２次側電圧を直
流に変換するコンバータ５と、このコンバータ５の出力
端子にその入力端子が接続され、該直流出力を交流に変
換するインバータ８と、このインバータ８の出力端子に
その１次側が接続され、かつスコット結線変圧器１Ｓの
第２の片座にその２次側が並列に接続され、インバータ
８の出力電圧を変圧してその２次側に接続される負荷に
供給する変圧器９を具備したもの。
ステムを得ることにある。 【構成】３相交流を２相交流に変換するスコット結線変
圧器１Ｓと、このスコット結線変圧器１Ｓの２次側の第
１の片座にその入力端子が接続され、該２次側電圧を直
流に変換するコンバータ５と、このコンバータ５の出力
端子にその入力端子が接続され、該直流出力を交流に変
換するインバータ８と、このインバータ８の出力端子に
その１次側が接続され、かつスコット結線変圧器１Ｓの
第２の片座にその２次側が並列に接続され、インバータ
８の出力電圧を変圧してその２次側に接続される負荷に
供給する変圧器９を具備したもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は３相交流を単相交流に変
換する単相交流き電システムに関する。
換する単相交流き電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、単相交流き電システムは、スコッ
ト結線変圧器、または変形ウッドブリッジ結線変圧器に
より３相交流を２相交流に変換し、位相の異なる２相を
別々にしてき電を行っている。
ト結線変圧器、または変形ウッドブリッジ結線変圧器に
より３相交流を２相交流に変換し、位相の異なる２相を
別々にしてき電を行っている。
【０００３】図３は、従来の電鉄用単相交流き電システ
ムの一例を示す回路図である。図３に示すように、交流
電源より供給される３相交流は、スコット結線変圧器１
ＳによりＭ座とＴ座の９０度位相差のある２相交流に変
換される。この変換された２相交流は、ぞれぞれ別々に
負荷１２および負荷１３に供給される。
ムの一例を示す回路図である。図３に示すように、交流
電源より供給される３相交流は、スコット結線変圧器１
ＳによりＭ座とＴ座の９０度位相差のある２相交流に変
換される。この変換された２相交流は、ぞれぞれ別々に
負荷１２および負荷１３に供給される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図３に示す従来の電鉄
用単相交流き電システムは、２相交流を上下線別、ある
いは方面別に供給することになる。ところが、負荷１
２，１３の変動が大きいために発生する逆相電流も大き
く、１次側の３相間の不平衡が大きくなってしまうとい
う問題がある。そのため、この逆相電流により発電機巻
線の過熱等の問題が生じる。そこで、本発明の目的は、
３相間に不平衡電圧を生じない単相交流き電システムを
提供することにある。
用単相交流き電システムは、２相交流を上下線別、ある
いは方面別に供給することになる。ところが、負荷１
２，１３の変動が大きいために発生する逆相電流も大き
く、１次側の３相間の不平衡が大きくなってしまうとい
う問題がある。そのため、この逆相電流により発電機巻
線の過熱等の問題が生じる。そこで、本発明の目的は、
３相間に不平衡電圧を生じない単相交流き電システムを
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に対応する発明は、３相交流から単相交流
を得て負荷に供給する単相交流き電システムにおいて、
前記３相交流のうちの２相交流の位相を一致させる位相
一致手段と、前記３相交流のうちの残り１相の電気量と
前記位相一致手段の出力を合成し、この合成出力を前記
負荷に供給する合成手段とを具備した単相交流き電シス
テムである。
め、請求項１に対応する発明は、３相交流から単相交流
を得て負荷に供給する単相交流き電システムにおいて、
前記３相交流のうちの２相交流の位相を一致させる位相
一致手段と、前記３相交流のうちの残り１相の電気量と
前記位相一致手段の出力を合成し、この合成出力を前記
負荷に供給する合成手段とを具備した単相交流き電シス
テムである。
【０００６】前記目的を達成するため、請求項２に対応
する発明は、３相交流を２相交流に変換するスコット結
線変圧器と、このスコット結線変圧器の２次側の第１の
片座にその入力端子が接続され、該２次側電圧を直流に
変換するコンバータと、このコンバータの出力端子にそ
の入力端子が接続され、該直流出力を交流に変換するイ
ンバータと、このインバータの出力端子にその１次側が
接続され、かつ前記スコット結線変圧器の第２の片座に
その２次側が並列に接続され、前記インバータの出力電
圧を変圧してその２次側に接続される負荷に供給する変
圧器とを具備した単相交流き電システムである。
する発明は、３相交流を２相交流に変換するスコット結
線変圧器と、このスコット結線変圧器の２次側の第１の
片座にその入力端子が接続され、該２次側電圧を直流に
変換するコンバータと、このコンバータの出力端子にそ
の入力端子が接続され、該直流出力を交流に変換するイ
ンバータと、このインバータの出力端子にその１次側が
接続され、かつ前記スコット結線変圧器の第２の片座に
その２次側が並列に接続され、前記インバータの出力電
圧を変圧してその２次側に接続される負荷に供給する変
圧器とを具備した単相交流き電システムである。
【０００７】前記目的を達成するため、請求項３に対応
する発明は、３相交流を３相交流に変換するＹーΔ結線
変圧器と、このＹーΔ結線変圧器の２次側のうちの２相
にその入力端子が接続され、該２次側電圧を直流に変換
するコンバータと、このコンバータの出力端子にその入
力端子が接続され、該直流出力を交流に変換するインバ
ータと、このインバータの出力端子にその１次側が接続
され、かつ前記ＹーΔ結線変圧器の２次側の残りの１相
にその２次側が並列に接続され、前記インバータの出力
電圧を変圧してその２次側に接続される負荷に供給する
変圧器とを具備した単相交流き電システムである。
する発明は、３相交流を３相交流に変換するＹーΔ結線
変圧器と、このＹーΔ結線変圧器の２次側のうちの２相
にその入力端子が接続され、該２次側電圧を直流に変換
するコンバータと、このコンバータの出力端子にその入
力端子が接続され、該直流出力を交流に変換するインバ
ータと、このインバータの出力端子にその１次側が接続
され、かつ前記ＹーΔ結線変圧器の２次側の残りの１相
にその２次側が並列に接続され、前記インバータの出力
電圧を変圧してその２次側に接続される負荷に供給する
変圧器とを具備した単相交流き電システムである。
【０００８】
【作用】請求項１に対応する発明によれば、３相交流の
うちの２相交流の位相を揃え、残りの１相交流の電気量
と合成し、これを負荷に供給するようにしたので、３相
電圧間で不平衡が生じない。
うちの２相交流の位相を揃え、残りの１相交流の電気量
と合成し、これを負荷に供給するようにしたので、３相
電圧間で不平衡が生じない。
【０００９】請求項２に対応する発明によれば、請求項
１に加えて、２相交流のうちの単相を変換するだけなの
で、システムを比較的小形に構成でき、コンバータある
いはインバータの停止時も他方の座だけで電力を供給す
ることが可能であり、信頼性の高いシステムとなる。
１に加えて、２相交流のうちの単相を変換するだけなの
で、システムを比較的小形に構成でき、コンバータある
いはインバータの停止時も他方の座だけで電力を供給す
ることが可能であり、信頼性の高いシステムとなる。
【００１０】請求項３に対応する発明によれば、請求項
１に加えて、スコット結線変圧器のような特種変圧器を
使用せずに単相交流き電システムが提供できるため、超
高圧受電にも対応できる。
１に加えて、スコット結線変圧器のような特種変圧器を
使用せずに単相交流き電システムが提供できるため、超
高圧受電にも対応できる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の第１実施例を示す回路であ
る。スコット結線変圧器１Ｓは、電源に供給される３相
交流を入力し、これを２相交流に変換している。変圧器
１Ｓの２次側のＴ座側に、サイリスタ２と、リアクトル
３と、コンデンサ４からなる単相コンバータ５の入力端
子が接続されている。
て説明する。図１は本発明の第１実施例を示す回路であ
る。スコット結線変圧器１Ｓは、電源に供給される３相
交流を入力し、これを２相交流に変換している。変圧器
１Ｓの２次側のＴ座側に、サイリスタ２と、リアクトル
３と、コンデンサ４からなる単相コンバータ５の入力端
子が接続されている。
【００１２】単相コンバータ５の出力端子に、ＧＴＯ
（ゲートターンオフサイリスタ）６、ダイオード７から
なるインバータ８の入力端子が接続され、このインバー
タ８の出力端子に単相変圧器９の一次側が接続されてい
る。この単相変圧器９の二次側において、変圧器１Ｓの
Ｍ座が並列に接続され、かつ単相変圧器９の二次側に負
荷１０が接続され、これにより単相変圧器９から負荷１
０に単相交流が供給されるようになっている。
（ゲートターンオフサイリスタ）６、ダイオード７から
なるインバータ８の入力端子が接続され、このインバー
タ８の出力端子に単相変圧器９の一次側が接続されてい
る。この単相変圧器９の二次側において、変圧器１Ｓの
Ｍ座が並列に接続され、かつ単相変圧器９の二次側に負
荷１０が接続され、これにより単相変圧器９から負荷１
０に単相交流が供給されるようになっている。
【００１３】変圧器１Ｓによって３相交流が２相交流に
変換されると、変圧器１ＳのＭ座、Ｔ座の線間電圧ＶM
，ＶT は、図２に示すようなり、ＶM はＶT に対して
位相が９０度進んでいる。線間電圧ＶT はコンバータ５
に入力され、図２のＶT1に示す直流出力電圧に変換され
る。さらに、直流出力電圧ＶT1は、インバータ８によっ
て図２のＶT2に示す交流出力電圧のような線間電圧ＶM
と位相の等しい単相交流に変換され、変圧器９で昇圧さ
れ、線間電圧ＶM と等しくなる。この変圧器９の２次電
圧と線間電圧ＶM は並列に接続され、単相交流として負
荷１０へ供給される。
変換されると、変圧器１ＳのＭ座、Ｔ座の線間電圧ＶM
，ＶT は、図２に示すようなり、ＶM はＶT に対して
位相が９０度進んでいる。線間電圧ＶT はコンバータ５
に入力され、図２のＶT1に示す直流出力電圧に変換され
る。さらに、直流出力電圧ＶT1は、インバータ８によっ
て図２のＶT2に示す交流出力電圧のような線間電圧ＶM
と位相の等しい単相交流に変換され、変圧器９で昇圧さ
れ、線間電圧ＶM と等しくなる。この変圧器９の２次電
圧と線間電圧ＶM は並列に接続され、単相交流として負
荷１０へ供給される。
【００１４】以上述べた第１実施例によれば、位相の異
なる２相交流をのうちの片方の相を変換し、他方の相と
同相にしたので、１つの相に合成し、単相交流として負
荷１０に供給するために、３相間に不平衡は生じない。
また、２相のうちの単相を変換するだけなので、システ
ムを比較的小形に構成することが可能である。さらに、
コンバータ５あるいはインバータ８の停止時も他方の座
だけで電力を供給することが可能であり、信頼性の高い
システムを構成することができる。さらに、同位相、同
電圧をき電できるため、例えば新幹線においては、切換
セクションが不要になる。
なる２相交流をのうちの片方の相を変換し、他方の相と
同相にしたので、１つの相に合成し、単相交流として負
荷１０に供給するために、３相間に不平衡は生じない。
また、２相のうちの単相を変換するだけなので、システ
ムを比較的小形に構成することが可能である。さらに、
コンバータ５あるいはインバータ８の停止時も他方の座
だけで電力を供給することが可能であり、信頼性の高い
システムを構成することができる。さらに、同位相、同
電圧をき電できるため、例えば新幹線においては、切換
セクションが不要になる。
【００１５】図３は本発明の第２実施例を示す回路図で
あり、第１実施例のスコット結線変圧器１Ｓを設けず、
この代りにＹーΔ結線変圧器１を設けたものである。こ
の場合、ＹーΔ結線変圧器１は電源より供給される３相
交流が入力され、これをき電に必要とする電圧に降圧さ
れる。変圧器１のＲ相およびＳ相に各相それぞれサイリ
スタ２、リアクトル３、コンデンサ４からなる単相コン
バータ５の入力端子が接続されている。コンバータ５の
出力端子に、ＧＴＯ（ゲートターンオフサイリスタ）
６、ダイオード７からなるインバータ８の入力端子が接
続され、インバータ８の出力端子には変圧器１のＴ相が
並列に接続され、これにより負荷１０には単相交流が供
給される。
あり、第１実施例のスコット結線変圧器１Ｓを設けず、
この代りにＹーΔ結線変圧器１を設けたものである。こ
の場合、ＹーΔ結線変圧器１は電源より供給される３相
交流が入力され、これをき電に必要とする電圧に降圧さ
れる。変圧器１のＲ相およびＳ相に各相それぞれサイリ
スタ２、リアクトル３、コンデンサ４からなる単相コン
バータ５の入力端子が接続されている。コンバータ５の
出力端子に、ＧＴＯ（ゲートターンオフサイリスタ）
６、ダイオード７からなるインバータ８の入力端子が接
続され、インバータ８の出力端子には変圧器１のＴ相が
並列に接続され、これにより負荷１０には単相交流が供
給される。
【００１６】このような構成のものにおいて、変圧器１
の２次側の３相（Ｒ相，Ｓ相，Ｔ相）の相電圧ＶR ，Ｖ
S ，ＶT は図４のようになり、各相毎１２０度づつ位相
が異なっている。ＶR およびＶS は、コンバータ５に入
力され、図４のＶR1（ＶS1）に示すような直流に変換さ
れる。さらに、ＶR1（ＶS1) はインバータ８によって図
４に示すＶRSのようなＶT と位相の等しい単相交流に変
換され、変圧器９で昇圧され、ＶT と等しくなる。この
変圧器９の２次電圧とＶT は並列に接続され、単相交流
として負荷１０へ供給される。
の２次側の３相（Ｒ相，Ｓ相，Ｔ相）の相電圧ＶR ，Ｖ
S ，ＶT は図４のようになり、各相毎１２０度づつ位相
が異なっている。ＶR およびＶS は、コンバータ５に入
力され、図４のＶR1（ＶS1）に示すような直流に変換さ
れる。さらに、ＶR1（ＶS1) はインバータ８によって図
４に示すＶRSのようなＶT と位相の等しい単相交流に変
換され、変圧器９で昇圧され、ＶT と等しくなる。この
変圧器９の２次電圧とＶT は並列に接続され、単相交流
として負荷１０へ供給される。
【００１７】以上述べた第２実施例によれば、位相の異
なる３相交流のうちの２相を変換し、残り１相と位相お
よび電圧を等しくした上で、１つの相に合成し、単相交
流として負荷１０に供給するために、３相間に不平衡は
生じない。また、図１の実施例のようにスコット結線変
圧器１Ｓのような特殊変圧器を使用せずに、単相交流き
電システムを提供できるため、超高圧受電にも対応でき
る。さらに、同位相、同電圧をき電できるため、例えば
新幹線においては、切換セクションが不要になる。
なる３相交流のうちの２相を変換し、残り１相と位相お
よび電圧を等しくした上で、１つの相に合成し、単相交
流として負荷１０に供給するために、３相間に不平衡は
生じない。また、図１の実施例のようにスコット結線変
圧器１Ｓのような特殊変圧器を使用せずに、単相交流き
電システムを提供できるため、超高圧受電にも対応でき
る。さらに、同位相、同電圧をき電できるため、例えば
新幹線においては、切換セクションが不要になる。
【００１８】本発明は、以上述べた実施例に限定され
ず、例えば前述の実施例のコンバータ５とインバータ８
および変圧器９を下記のような構成に変えても同様な効
果が得られる。すなわち、３相交流のうちの２相交流の
位相を一致させる位相一致手段と、３相交流のうちの残
り１相の電気量と前記位相一致手段の出力を合成し、こ
の合成出力を負荷に供給する合成手段とで構成しても良
い。
ず、例えば前述の実施例のコンバータ５とインバータ８
および変圧器９を下記のような構成に変えても同様な効
果が得られる。すなわち、３相交流のうちの２相交流の
位相を一致させる位相一致手段と、３相交流のうちの残
り１相の電気量と前記位相一致手段の出力を合成し、こ
の合成出力を負荷に供給する合成手段とで構成しても良
い。
【００１９】また、図３の実施例ではＲ相とＳ相をコン
バータ５に入力し、Ｔ相を変圧器９の２次側に接続した
が、これに限らず、Ｒ相とＴ相またはＳ相とＴ相をコン
バータ５に入力し、かつＳ相またはＲ相を変圧器９の２
次側に接続してもよい。その他、本発明の要旨を変更し
ない範囲で種々変形して実施できる。
バータ５に入力し、Ｔ相を変圧器９の２次側に接続した
が、これに限らず、Ｒ相とＴ相またはＳ相とＴ相をコン
バータ５に入力し、かつＳ相またはＲ相を変圧器９の２
次側に接続してもよい。その他、本発明の要旨を変更し
ない範囲で種々変形して実施できる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、３相交流のうちの２相
交流の位相を揃え、残りの１相交流の電気量と合成し、
これを負荷に供給するようにしたので、３相間に不平衡
電圧を生じない単相交流き電システムを提供することが
できる。
交流の位相を揃え、残りの１相交流の電気量と合成し、
これを負荷に供給するようにしたので、３相間に不平衡
電圧を生じない単相交流き電システムを提供することが
できる。
【図１】本発明による単相交流き電システムの第１実施
例を示す回路図。
例を示す回路図。
【図２】図１の動作を説明するための電圧波形図。
【図３】本発明による単相交流き電システムの第２実施
例を示す回路図。
例を示す回路図。
【図４】図３の動作を説明するための電圧波形図。
【図５】従来の単相交流き電システムの一例を示す回路
図。
図。
１Ｓ…スコット結線変圧器、１…ＹーΔ結線変圧器、２
…サイリスタ、３…リアクトル、４…コンデンサ、５…
単相コンデンサ、６…ＧＴＯ（ゲートターンオフサイリ
スタ）、７…ダイオード、８…インバータ、９…単相変
圧器、１０…負荷。
…サイリスタ、３…リアクトル、４…コンデンサ、５…
単相コンデンサ、６…ＧＴＯ（ゲートターンオフサイリ
スタ）、７…ダイオード、８…インバータ、９…単相変
圧器、１０…負荷。
Claims (3)
- 【請求項１】 ３相交流から単相交流を得て負荷に供給
する単相交流き電システムにおいて、 前記３相交流のうちの２相交流の位相を一致させる位相
一致手段と、 前記３相交流のうちの残り１相の電気量と前記位相一致
手段の出力を合成し、この合成出力を前記負荷に供給す
る合成手段と、 を具備した単相交流き電システム。 - 【請求項２】 ３相交流を２相交流に変換するスコット
結線変圧器と、 このスコット結線変圧器の２次側の第１の片座にその入
力端子が接続され、該２次側電圧を直流に変換するコン
バータと、 このコンバータの出力端子にその入力端子が接続され、
該直流出力を交流に変換するインバータと、 このインバータの出力端子にその１次側が接続され、か
つ前記スコット結線変圧器の第２の片座にその２次側が
並列に接続され、前記インバータの出力電圧を変圧して
その２次側に接続される負荷に供給する変圧器と、 を具備した単相交流き電システム。 - 【請求項３】 ３相交流を３相交流に変換するＹーΔ結
線変圧器と、 このＹーΔ結線変圧器の２次側のうちの２相にその入力
端子が接続され、該２次側電圧を直流に変換するコンバ
ータと、 このコンバータの出力端子にその入力端子が接続され、
該直流出力を交流に変換するインバータと、 このインバータの出力端子にその１次側が接続され、か
つ前記ＹーΔ結線変圧器の２次側の残りの１相にその２
次側が並列に接続され、前記インバータの出力電圧を変
圧してその２次側に接続される負荷に供給する変圧器
と、 を具備した単相交流き電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5025474A JPH06245386A (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | 単相交流き電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5025474A JPH06245386A (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | 単相交流き電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06245386A true JPH06245386A (ja) | 1994-09-02 |
Family
ID=12167042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5025474A Pending JPH06245386A (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | 単相交流き電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06245386A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012163229A (ja) * | 2011-02-04 | 2012-08-30 | Tokuden Co Ltd | 過熱水蒸気生成装置 |
| US20170243692A1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-08-24 | The Boeing Company | Quad-t transformer to convert ac single-phase to three-phase power |
-
1993
- 1993-02-15 JP JP5025474A patent/JPH06245386A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012163229A (ja) * | 2011-02-04 | 2012-08-30 | Tokuden Co Ltd | 過熱水蒸気生成装置 |
| US20170243692A1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-08-24 | The Boeing Company | Quad-t transformer to convert ac single-phase to three-phase power |
| US10199952B2 (en) * | 2016-02-24 | 2019-02-05 | The Boeing Company | Quad-T transformer to convert AC single-phase to three-phase power |
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