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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023019118
(43)【公開日】2023-02-09
(54)【発明の名称】電力変換装置
(51)【国際特許分類】
H02M 7/06 20060101AFI20230202BHJP
【ＦＩ】
H02M7/06 U
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021123604
(22)【出願日】2021-07-28
(71)【出願人】
【識別番号】000124591
【氏名又は名称】河村電器産業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100078721
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 喜樹
(72)【発明者】
【氏名】加藤 彰訓
【テーマコード（参考）】
5H006
【Ｆターム（参考）】
5H006AA01
5H006AA07
5H006CA07
5H006CB01
5H006CC01
5H006CC05
5H006CC08
(57)【要約】
【課題】 ３相電力を多相電力に変換することで、ＡＣ／ＤＣコンバータを使用せずに直流電力の生成を可能とする。
【解決手段】 多相変圧器３は、１次側巻線Ｌ１を構成する第１巻線１１と、２次側巻線Ｌ２を構成する第２～第５巻線１２～１５の４つの異なる３相の位相を生成する巻線とを有し、全ての巻線が共通する鉄心８に巻回されて成り、第２～第５巻線１２～１５は何れもスター結線されて、第３巻線１３は、第２巻線１２の０．７３倍の巻数で第２巻線１２に対して極性が反転するうよう鉄心に巻回されると共に、第２巻線１２及び第３巻線１３の中性点同士が連結されて成り、第４巻線１４及び第５巻線１５は、第２巻線１２の途中の共通する所定の部位から分岐して生成され、第２～第５巻線１２～１５のそれぞれが異なる位相の３相電力を出力し、多相の交流電圧を出力する。
【選択図】 図２
【解決手段】 多相変圧器３は、１次側巻線Ｌ１を構成する第１巻線１１と、２次側巻線Ｌ２を構成する第２～第５巻線１２～１５の４つの異なる３相の位相を生成する巻線とを有し、全ての巻線が共通する鉄心８に巻回されて成り、第２～第５巻線１２～１５は何れもスター結線されて、第３巻線１３は、第２巻線１２の０．７３倍の巻数で第２巻線１２に対して極性が反転するうよう鉄心に巻回されると共に、第２巻線１２及び第３巻線１３の中性点同士が連結されて成り、第４巻線１４及び第５巻線１５は、第２巻線１２の途中の共通する所定の部位から分岐して生成され、第２～第５巻線１２～１５のそれぞれが異なる位相の３相電力を出力し、多相の交流電圧を出力する。
【選択図】 図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
３相電力を多相変圧器を使用して多相の交流電力に変換し、変換された多相交流電力を全波整流回路を使用して直流電力に変換する電力変換装置であって、
前記多相変圧器は、１次側巻線を構成する第１巻線と、２次側巻線を構成する第２～第５巻線の４つの異なる３相の位相を生成する巻線とを有し、全ての巻線が共通する鉄心に巻回されて成り、
前記第２～第５巻線は何れもスター結線されて、
前記第３巻線は、前記第２巻線の０．７３倍の巻数で前記第２巻線に対して極性が反転するよう前記鉄心に巻回されると共に、前記第２巻線及び前記第３巻線の中性点同士が連結されて成り、
前記第４巻線及び前記第５巻線は、前記第２巻線の途中の共通する所定の部位から分岐して生成され、
前記第２～第５巻線のそれぞれが異なる位相の３相電力を出力し、多相の交流電圧を出力することを特徴とする電力変換装置。
前記多相変圧器は、１次側巻線を構成する第１巻線と、２次側巻線を構成する第２～第５巻線の４つの異なる３相の位相を生成する巻線とを有し、全ての巻線が共通する鉄心に巻回されて成り、
前記第２～第５巻線は何れもスター結線されて、
前記第３巻線は、前記第２巻線の０．７３倍の巻数で前記第２巻線に対して極性が反転するよう前記鉄心に巻回されると共に、前記第２巻線及び前記第３巻線の中性点同士が連結されて成り、
前記第４巻線及び前記第５巻線は、前記第２巻線の途中の共通する所定の部位から分岐して生成され、
前記第２～第５巻線のそれぞれが異なる位相の３相電力を出力し、多相の交流電圧を出力することを特徴とする電力変換装置。
【請求項2】
前記第４巻線及び第５巻線は、前記中性点から５１．８％の位置の第２巻線から分岐して形成され、巻数が前記第２巻線の４１．４％であり、
前記第４巻線のＲ相巻線は、前記第２巻線のＳ相巻線から分岐されて、第２巻線のＲ相と共通の脚部に巻回され、
前記第４巻線のＳ相巻線は、前記第２巻線のＴ相巻線から分岐されて、前記第２巻線のＳ相と共通の脚部に巻回され、
前記第４巻線のＴ相巻線は、前記第２巻線のＲ相巻線から分岐されて、前記第２巻線のＴ相と共通の脚部に巻回され、
前記第５巻線のＲ相巻線は、前記第２巻線のＴ相巻線から分岐されて、前記第２巻線のＲ相と共通の脚部に巻回され、
前記第５巻線のＳ相巻線は、前記第２巻線のＲ相巻線から分岐されて、前記第２巻線のＳ相と共通の脚部に巻回され、
前記第５巻線のＴ相巻線は、前記第２巻線のＳ相巻線から分岐されて、前記第２巻線のＴ相と共通の脚部に巻回されて成ることを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
前記第４巻線のＲ相巻線は、前記第２巻線のＳ相巻線から分岐されて、第２巻線のＲ相と共通の脚部に巻回され、
前記第４巻線のＳ相巻線は、前記第２巻線のＴ相巻線から分岐されて、前記第２巻線のＳ相と共通の脚部に巻回され、
前記第４巻線のＴ相巻線は、前記第２巻線のＲ相巻線から分岐されて、前記第２巻線のＴ相と共通の脚部に巻回され、
前記第５巻線のＲ相巻線は、前記第２巻線のＴ相巻線から分岐されて、前記第２巻線のＲ相と共通の脚部に巻回され、
前記第５巻線のＳ相巻線は、前記第２巻線のＲ相巻線から分岐されて、前記第２巻線のＳ相と共通の脚部に巻回され、
前記第５巻線のＴ相巻線は、前記第２巻線のＳ相巻線から分岐されて、前記第２巻線のＴ相と共通の脚部に巻回されて成ることを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高圧交流電力を低圧交流電力に変換した後、直流電力を生成する電力変換装置に関する。
【背景技術】
【0002】
３相交流電力から直流電力を生成する場合、ＡＣ／ＤＣコンバータにより直流を生成する構成が広く採用されている。例えば、特許文献１では、ＩＧＢＴを使用したコンバータ回路を用いて直流を生成した。
また、ＡＣ／ＤＣコンバータを使用しない構成として多相変圧器を使用する構成がある。例えば、特許文献２では、２次側にスター結線した巻線とデルタ結線した巻線を設けた６相変圧器を使用して、生成された６相電圧を全波整流して直流電力を生成した。
また、ＡＣ／ＤＣコンバータを使用しない構成として多相変圧器を使用する構成がある。例えば、特許文献２では、２次側にスター結線した巻線とデルタ結線した巻線を設けた６相変圧器を使用して、生成された６相電圧を全波整流して直流電力を生成した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１７－１６３８３９号公報
【特許文献2】特開２００８－２９５１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、ＡＣ／ＤＣコンバータを使用して直流を生成する場合、高周波スイッチングノイズが発生し、周囲の電子機器、通信機器に悪影響を与える問題があった。また、コンバータ回路には高耐圧の半導体素子が必要であり、コスト高であったし維持管理が面倒であった。
また、多相変圧器を使用する構成は、高周波ノイズの発生はないが、各相それぞれ独立した巻線であるためコアを小さくできず、変圧器が大型なものとなっていた。
また、多相変圧器を使用する構成は、高周波ノイズの発生はないが、各相それぞれ独立した巻線であるためコアを小さくできず、変圧器が大型なものとなっていた。
【0005】
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、３相電力を多相電力に変換することで、ＡＣ／ＤＣコンバータを使用せずに直流電力の生成を可能とする小型の多相変圧器を備えた電力変換装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、３相電力を多相変圧器を使用して多相の交流電力に変換し、変換された多相交流電力を全波整流回路を使用して直流電力に変換する電力変換装置であって、多相変圧器は、１次側巻線を構成する第１巻線と、２次側巻線を構成する第２～第５巻線の４つの異なる３相の位相を生成する巻線とを有し、全ての巻線が共通する鉄心に巻回されて成り、第２～第５巻線は何れもスター結線されて、第３巻線は、第２巻線の０．７３倍の巻数で第２巻線に対して極性が反転するよう鉄心に巻回されると共に、第２巻線及び第３巻線の中性点同士が連結されて成り、第４巻線及び第５巻線は、第２巻線の途中の共通する所定の部位から分岐して生成され、第２～第５巻線のそれぞれが異なる位相の３相電力を出力し、多相の交流電圧を出力することを特徴とする。
この構成によれば、多相の交流電力を生成して全波整流回路により直流変換して直流電力を生成するため、リップルの小さい直流を生成でき、高周波で切り替え動作するＡＣ／ＤＣコンバータを使用することなく安定した直流電力の生成が可能となる。
加えて、２次側を構成する４つの巻線のうち、第３巻線は第２巻線の０．７３倍であるし、第４巻線と第５巻線は、第２巻線の途中から分岐して形成されるため、各相を単独で巻回形成するより巻回数を削減でき、多相変圧器を小型化できる。ひいては、電力変換装置を小型にできる。
この構成によれば、多相の交流電力を生成して全波整流回路により直流変換して直流電力を生成するため、リップルの小さい直流を生成でき、高周波で切り替え動作するＡＣ／ＤＣコンバータを使用することなく安定した直流電力の生成が可能となる。
加えて、２次側を構成する４つの巻線のうち、第３巻線は第２巻線の０．７３倍であるし、第４巻線と第５巻線は、第２巻線の途中から分岐して形成されるため、各相を単独で巻回形成するより巻回数を削減でき、多相変圧器を小型化できる。ひいては、電力変換装置を小型にできる。
【0007】
請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、第４巻線及び第５巻線は、中性点から５１．８％の位置の第２巻線から分岐して形成され、巻数が第２巻線の４１．４％であり、第４巻線のＲ相巻線は、第２巻線のＳ相巻線から分岐されて、第２巻線のＲ相と共通の脚部に巻回され、第４巻線のＳ相巻線は、第２巻線のＴ相巻線から分岐されて、第２巻線のＳ相と共通の脚部に巻回され、第４巻線のＴ相巻線は、第２巻線のＲ相巻線から分岐されて、第２巻線のＴ相と共通の脚部に巻回され、第５巻線のＲ相巻線は、第２巻線のＴ相巻線から分岐されて、第２巻線のＲ相と共通の脚部に巻回され、第５巻線のＳ相巻線は、第２巻線のＲ相巻線から分岐されて、第２巻線のＳ相と共通の脚部に巻回され、第５巻線のＴ相巻線は、第２巻線のＳ相巻線から分岐されて、第２巻線のＴ相と共通の脚部に巻回されて成ることを特徴とする。
この構成によれば、第４巻線と第５巻線の巻数は、第２巻線の４１．４％であるため、僅かな巻数で済み、多相変圧器を小型にできる。
この構成によれば、第４巻線と第５巻線の巻数は、第２巻線の４１．４％であるため、僅かな巻数で済み、多相変圧器を小型にできる。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、多相の交流電力を生成して全波整流回路により直流変換して直流電力を生成するため、リップルの小さい直流を生成でき、高周波で切り替え動作するＡＣ／ＤＣコンバータを使用することなく安定した直流電力の生成が可能となる。
加えて、２次側を構成する４つの巻線のうち、第３巻線は第２巻線の０．７３倍であるし、第４巻線と第５巻線は、第２巻線の途中から分岐して形成されるため、各相を単独で巻回形成するより巻回数を削減でき、多相変圧器を小型化できる。ひいては、電力変換装置を小型にできる。
加えて、２次側を構成する４つの巻線のうち、第３巻線は第２巻線の０．７３倍であるし、第４巻線と第５巻線は、第２巻線の途中から分岐して形成されるため、各相を単独で巻回形成するより巻回数を削減でき、多相変圧器を小型化できる。ひいては、電力変換装置を小型にできる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る電力変換装置の一例を示す構成図であり、受電した高圧３相電源１０を多相変圧器により降圧して３８０Ｖ等の特定電圧の低圧交流電圧に変換し、更に直流に変換する構成を示している。
具体的に多相変圧器３として１２相変圧器３ａを使用して、１２相の電圧を出力し、４つの３相全波整流回路を備えた整流回路４により１組の直流出力を生成する構成を示している。
具体的に多相変圧器３として１２相変圧器３ａを使用して、１２相の電圧を出力し、４つの３相全波整流回路を備えた整流回路４により１組の直流出力を生成する構成を示している。
【0011】
図２～図８は、１２相変圧器３ａの具体的構成を示す説明図であり、以下これらの図を参照して１２相変圧器３ａを具体的に説明する。
図２は構成図を示している。図２に示すように、１２相変圧器３ａは、１次側巻線Ｌ１を構成する第１巻線１１、２次側巻線Ｌ２を構成する４つの巻線（第２巻線１２、第３巻線１３、第４巻線１４、第５巻線１５）を備えている。
何れの巻線も、入力される３相電力に対応する３つの巻回部（１１ａ～１１ｃ、１２ａ～１２ｃ、１３ａ～１３ｃ、１４ａ～１４ｃ、１５ａ～１５ｃ）を有している。
図２は構成図を示している。図２に示すように、１２相変圧器３ａは、１次側巻線Ｌ１を構成する第１巻線１１、２次側巻線Ｌ２を構成する４つの巻線（第２巻線１２、第３巻線１３、第４巻線１４、第５巻線１５）を備えている。
何れの巻線も、入力される３相電力に対応する３つの巻回部（１１ａ～１１ｃ、１２ａ～１２ｃ、１３ａ～１３ｃ、１４ａ～１４ｃ、１５ａ～１５ｃ）を有している。
【0012】
第１巻線１１はデルタ結線、スター結線の何れでも良いが、ここではスター結線した場合を示している。３つの端子（Ｒｉｎ、Ｓｉｎ、Ｔｉｎ）に高圧の３相交流電力が接続される。
第２～第５巻線１２，１３，１４，１５は、全てスター結線されている（但し、後述するように、第４巻線１４及び第５巻線１５は完全な形でのスター結線でなない）。以下、３相をＲ相、Ｓ相、Ｔ相として説明する。
第２～第５巻線１２，１３，１４，１５は、全てスター結線されている（但し、後述するように、第４巻線１４及び第５巻線１５は完全な形でのスター結線でなない）。以下、３相をＲ相、Ｓ相、Ｔ相として説明する。
【0013】
１２相変圧器３ａの２次側は、第２巻線１２の出力端子Ｒ１，Ｓ１，Ｔ１、第３巻線１３の出力端子Ｒ２，Ｓ２，Ｔ２、第４巻線１４の出力端子Ｒ３，Ｓ３，Ｔ３、第５巻線１５の出力端子Ｒ４，Ｓ４，Ｔ４を有し、全１２端子を備えている。
第２巻線１２と第３巻線１３のスター結線された中性点Ｑ同士は連結され、第３巻線１３は第２巻線１２に対して極性が反転するよう鉄心８に巻回され、且つ第２巻線の０．７３倍の巻数で形成されている。
また、第４巻線１４と第５巻線１５は、第２巻線１２の途中の同一点から分岐して形成され、第４巻線１４と第５巻線１５とは、第２巻線１２の中性点Ｑを兼用している。
第２巻線１２と第３巻線１３のスター結線された中性点Ｑ同士は連結され、第３巻線１３は第２巻線１２に対して極性が反転するよう鉄心８に巻回され、且つ第２巻線の０．７３倍の巻数で形成されている。
また、第４巻線１４と第５巻線１５は、第２巻線１２の途中の同一点から分岐して形成され、第４巻線１４と第５巻線１５とは、第２巻線１２の中性点Ｑを兼用している。
【0014】
第４巻線１４、第５巻線１５は具体的に以下のように鉄心８に巻回されている。第４巻線は、Ｔ相巻線１４aが、第２巻線１２のＲ相巻線１２ａの途中から分岐して引き出され、１次側Ｔ相と共通の脚部鉄心８ｃに巻回されている。そして、先端が出力端子Ｔ３である。
Ｒ相巻線１４ｂは、第２巻線１２のＳ相巻線１２ｂの途中から分岐して引き出され、第１巻線１１のＲ相と共通の脚部鉄心８ａに巻回されている。そして、先端が出力端子Ｒ３である。
またＳ相巻線１４ｃは、第２巻線１２のＴ相巻線１２ｃの途中から分岐して引き出され、１次側Ｓ相と共通の脚部鉄心８ｂに巻回されている。そして、先端が出力端子Ｓ３である。
Ｒ相巻線１４ｂは、第２巻線１２のＳ相巻線１２ｂの途中から分岐して引き出され、第１巻線１１のＲ相と共通の脚部鉄心８ａに巻回されている。そして、先端が出力端子Ｒ３である。
またＳ相巻線１４ｃは、第２巻線１２のＴ相巻線１２ｃの途中から分岐して引き出され、１次側Ｓ相と共通の脚部鉄心８ｂに巻回されている。そして、先端が出力端子Ｓ３である。
【0015】
第５巻線１５は、Ｓ相巻線１５ａが、第４巻線１４と同一部位である第２巻線１２のＲ相巻線１２ａの途中から分岐して引き出され、第１巻線１１のＳ相と共通の脚部鉄心８ｃに巻回されている。そして、先端が出力端子Ｓ４である。
Ｔ相巻線１５ｂは、第４巻線１４と同一部位である第２巻線１２のＳ相巻線１２ｂの途中から分岐して引き出され、第１巻線１１のＴ相と共通の脚部鉄心８ｃに巻回されている。そして、先端が出力端子Ｔ４である。
またＲ相巻線１５ｃは、第４巻線１４と同一部位である第２巻線１２のＴ相巻線１２ｃの途中から分岐して引き出され、第１巻線１１のＲ相と共通の脚部鉄心８ａに巻回されている。そして、先端が出力端子Ｒ４である。
Ｔ相巻線１５ｂは、第４巻線１４と同一部位である第２巻線１２のＳ相巻線１２ｂの途中から分岐して引き出され、第１巻線１１のＴ相と共通の脚部鉄心８ｃに巻回されている。そして、先端が出力端子Ｔ４である。
またＲ相巻線１５ｃは、第４巻線１４と同一部位である第２巻線１２のＴ相巻線１２ｃの途中から分岐して引き出され、第１巻線１１のＲ相と共通の脚部鉄心８ａに巻回されている。そして、先端が出力端子Ｒ４である。
【0016】
図３は２次側巻線Ｌ２の個々の巻線のベクトル説明図であり、第２巻線１２のＲ１相を基準に各相を示している。この図３に示すように、第２巻線１２の３相の巻線１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、入力される３相電力と同様にそれぞれ１２０度の位相差を有する電圧を出力端子Ｒ１，Ｓ１，Ｔ１から出力する。
そして第３巻線１３の各巻線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの位相は、この第２巻線１２に対して上述したように正反対の極性を示し、出力端子Ｒ２，Ｓ２，Ｔ２の位相は、第２巻線１２のＲ１，Ｓ１，Ｔ１の各相に対して１８０度の位相差を有している。尚、第２巻線１２に対する第３巻線１３の巻回数は、０．７３倍（√３－１倍）となっている。
そして第３巻線１３の各巻線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの位相は、この第２巻線１２に対して上述したように正反対の極性を示し、出力端子Ｒ２，Ｓ２，Ｔ２の位相は、第２巻線１２のＲ１，Ｓ１，Ｔ１の各相に対して１８０度の位相差を有している。尚、第２巻線１２に対する第３巻線１３の巻回数は、０．７３倍（√３－１倍）となっている。
【0017】
また第４巻線１４の第２巻線１２から引き出した巻線１４ａ，１４ｂ，１４ｃの各出力端子Ｒ３，Ｓ３，Ｔ３の位相は、第３巻線１３の各相と同位相の電圧を発生する。更に、第５巻線１５の第２巻線１２から引き出した巻線１５ａ，１５ｂ，１５ｃの各出力端子Ｒ４，Ｓ４，Ｔ４の位相は、第４巻線１４と同様に第３巻線１３の対応する各相の出力端子Ｒ２，Ｓ２，Ｔ２と同位相の電圧を発生する。
【0018】
図４は２次側の位相説明図で、第２巻線１２のＲ１端子の位相を基準に第３巻線１３，第４巻線１４，第５巻線１５の出力位相を示している。
図４に示すように、第２巻線１２のＲ１端子とＴ１端子間の電圧絶対値及び位相に対して、第２巻線１２のＲ１端子と第５巻線１５のＲ４端子間の電圧絶対値は等しく、位相は１５度遅れている。また、第２巻線１２のＲ１端子と第３巻線１３のＲ２端子間の電圧絶対値は等しく、位相は３０度遅れている。更に、第２巻線１２のＲ１端子と第４巻線１４のＳ３端子間の電圧絶対値は等しく、位相は４５度遅れている。
図４に示すように、第２巻線１２のＲ１端子とＴ１端子間の電圧絶対値及び位相に対して、第２巻線１２のＲ１端子と第５巻線１５のＲ４端子間の電圧絶対値は等しく、位相は１５度遅れている。また、第２巻線１２のＲ１端子と第３巻線１３のＲ２端子間の電圧絶対値は等しく、位相は３０度遅れている。更に、第２巻線１２のＲ１端子と第４巻線１４のＳ３端子間の電圧絶対値は等しく、位相は４５度遅れている。
【0019】
図５～図７は、図４に示す特定の相間電圧が負荷６に印加される様子を示す説明図であり、１２相変圧器３ａの出力電圧（ベクトルで示す）が整流回路４で整流されて負荷６に印加される様子を示している。
図５は第２巻線１２のＲ１－Ｔ１端子間の出力が負荷６に印加される様子を示し、図６は第２巻線１２のＲ１端子と第５巻線１５のＲ４端子の間の出力が負荷６に印加される様子を示し、図７は第２巻線１２のＲ１端子と第３巻線１３のＲ２端子の間の出力が負荷６に印加される様子を示している。
このように、絶対値が等しい各相間電圧が整流されて負荷６に印加される。
図５は第２巻線１２のＲ１－Ｔ１端子間の出力が負荷６に印加される様子を示し、図６は第２巻線１２のＲ１端子と第５巻線１５のＲ４端子の間の出力が負荷６に印加される様子を示し、図７は第２巻線１２のＲ１端子と第３巻線１３のＲ２端子の間の出力が負荷６に印加される様子を示している。
このように、絶対値が等しい各相間電圧が整流されて負荷６に印加される。
【0020】
そして、このような各相の関係は、第２巻線１２のＳ１端子の位相に対する第３巻線１３，第４巻線１４，第５巻線１５の出力位相、第２巻線１２のＴ１端子の位相に対する第３巻線１３，第４巻線１４，第５巻線１５の出力位相も同様であり、絶対値が等しい相間電圧が生成されて負荷６に印加される。
【0021】
図８は、第２巻線１２から第４巻線１４及び第５巻線１５を引き出す位置を示すベクトル説明図であり、以下このベクトル図を参照して第４巻線１４、第５巻線１５を引き出す位置Ｘを具体的に説明する。
図８に示すＲ１－Ｒ２端子間の電圧を２００Ｖとすると、Ｒ１－Ｒ４端子間の電圧（Ａ＋Ｂ）も同様に２００Ｖである。
そして、Ｑ－Ｒ１間の電圧Ｅ１は、第２巻線１２の出力電圧であり、
Ｅ１＝２００／√３＝１１５．４Ｖとなる。
そして、 電圧Ａ＝電圧Ｂ／ｔａｎ１５°
であるため、電圧Ａ＝２００－電圧Ｂを加味すると、
電圧Ａ＝２００／（１＋ｔａｎ１５°）＝１５７．７３Ｖ
となり、
電圧Ｂ＝２００－電圧Ａ＝２００－１５７．７３＝４２．２７Ｖ
となる。
図８に示すＲ１－Ｒ２端子間の電圧を２００Ｖとすると、Ｒ１－Ｒ４端子間の電圧（Ａ＋Ｂ）も同様に２００Ｖである。
そして、Ｑ－Ｒ１間の電圧Ｅ１は、第２巻線１２の出力電圧であり、
Ｅ１＝２００／√３＝１１５．４Ｖとなる。
そして、 電圧Ａ＝電圧Ｂ／ｔａｎ１５°
であるため、電圧Ａ＝２００－電圧Ｂを加味すると、
電圧Ａ＝２００／（１＋ｔａｎ１５°）＝１５７．７３Ｖ
となり、
電圧Ｂ＝２００－電圧Ａ＝２００－１５７．７３＝４２．２７Ｖ
となる。
【0022】
ここで、第４，５巻線の引き出し位置Ｚを求めるために、Ｑ－Ｒ２間に（Ｒ１－Ｘ）×ｃｏｓ１５°＝ＡとなるＸ点を設定すると、
Ｒ１－Ｘ点間の電圧＝Ａ／ｃｏｓ１５°＝１５７．７３／０．９６６＝１６３．３Ｖ
また、Ｚ－Ｒ４間の電圧＝Ｑ－Ｘ間の電圧に等しいため、
Ｑ－Ｘ間の電圧＝（Ｒ１－Ｘ間の電圧）－（Ｒ１－Ｑ間の電圧）
＝１６３．３－１１５．４６＝４７．８３Ｖ
となる。そして、これはＺ－Ｒ４間の電圧（第５巻線１５の電圧）Ｅ３でもある。
Ｒ１－Ｘ点間の電圧＝Ａ／ｃｏｓ１５°＝１５７．７３／０．９６６＝１６３．３Ｖ
また、Ｚ－Ｒ４間の電圧＝Ｑ－Ｘ間の電圧に等しいため、
Ｑ－Ｘ間の電圧＝（Ｒ１－Ｘ間の電圧）－（Ｒ１－Ｑ間の電圧）
＝１６３．３－１１５．４６＝４７．８３Ｖ
となる。そして、これはＺ－Ｒ４間の電圧（第５巻線１５の電圧）Ｅ３でもある。
【0023】
また、（Ｒ１－Ｘ間の電圧）×ｓｉｎ１５°×√２＝Ｘ－Ｒ４間の電圧
であるから、
Ｑ－Ｚ間の電圧＝Ｘ－Ｒ４間の電圧
＝１６３．３×０．２５９×１．４１＝５９．７Ｖ となる。
よって、第４，第５巻線の引き出し位置Ｚは、
（Ｑ－Ｚ間の電圧）／（Ｑ－Ｔ１間の電圧）＝５９．７／１１５．４＝０．５１８
となる。
即ち、引き出し位置は、中性点Ｑから５１．８％の位置となる。
であるから、
Ｑ－Ｚ間の電圧＝Ｘ－Ｒ４間の電圧
＝１６３．３×０．２５９×１．４１＝５９．７Ｖ となる。
よって、第４，第５巻線の引き出し位置Ｚは、
（Ｑ－Ｚ間の電圧）／（Ｑ－Ｔ１間の電圧）＝５９．７／１１５．４＝０．５１８
となる。
即ち、引き出し位置は、中性点Ｑから５１．８％の位置となる。
【0024】
そして、第２巻線１２と第４巻線１４の巻数比（第２巻線１２と第５巻線１５の巻数比）をみると、
Ｅ３／Ｅ１＝４７．８／１１５．５＝０．４１４
となり、第４巻線１４及び第５巻線１５は第２巻線１２の４１．４％となる。
Ｅ３／Ｅ１＝４７．８／１１５．５＝０．４１４
となり、第４巻線１４及び第５巻線１５は第２巻線１２の４１．４％となる。
【0025】
これらの結果から、２次側の各巻線を巻数比をみると、
第２巻線：第３巻線：第４巻線：第５巻線＝１：０．７３：０．４１：０．４１
となる。
尚、Ｑ－Ｒ２間の電圧＝２００－（Ｒ１－Ｑ間の電圧）＝２００－１１５．４＝８４．５４Ｖ となる。
第２巻線：第３巻線：第４巻線：第５巻線＝１：０．７３：０．４１：０．４１
となる。
尚、Ｑ－Ｒ２間の電圧＝２００－（Ｒ１－Ｑ間の電圧）＝２００－１１５．４＝８４．５４Ｖ となる。
【0026】
このように、多相の交流電力を生成して全波整流回路により直流変換して直流電力を生成するため、リップルの小さい直流を生成でき、高周波で切り替え動作するＡＣ／ＤＣコンバータを使用することなく安定した直流電力の生成が可能となる。
加えて、２次側を構成する４つの巻線のうち、第３巻線１３は第２巻線の０．７３倍であるし、第４巻線１４と第５巻線１５は、第２巻線１２の途中から分岐して形成されるため、各相を単独で巻回形成するより巻回数を削減でき、多相変圧器を小型化できる。ひいては、電力変換装置を小型にできる。
具体的に、第４巻線１４と第５巻線１５の巻数は、第２巻線１２の４１．４％であるため、僅かな巻数で済み、多相変圧器を小型にできる。
加えて、２次側を構成する４つの巻線のうち、第３巻線１３は第２巻線の０．７３倍であるし、第４巻線１４と第５巻線１５は、第２巻線１２の途中から分岐して形成されるため、各相を単独で巻回形成するより巻回数を削減でき、多相変圧器を小型化できる。ひいては、電力変換装置を小型にできる。
具体的に、第４巻線１４と第５巻線１５の巻数は、第２巻線１２の４１．４％であるため、僅かな巻数で済み、多相変圧器を小型にできる。
【0027】
尚、上記実施形態では、第２巻線のＲ１端子と第３巻線のＲ２端子間の電圧を２００Ｖとして説明したが、生成電圧は任意で有り、負荷形態に応じて出力電圧は変更できるものである。
【符号の説明】
【0028】
１・・電力変換装置、３・・多相変圧器、３ａ・・１２相変圧器、４・・整流回路、８・・鉄心、１１・・第１巻線、１２・・第２巻線、１３・・第３巻線、１４・・第４巻線、１５・・第５巻線、Ｌ１・・一次側巻線、Ｌ２・・２次側巻線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】