CN106849694A - 电力变换装置和噪声滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明提供电力变换装置和噪声滤波器，能够在对于噪声降低而言更为有效的位置上对磁性体芯进行定位。电力变换装置(1)具有：母线(310)；磁性体芯(321)，其被配置为包围母线(310)；以及芯保持部件(322)，其对磁性体芯(321)进行支承，并且固定于母线(310)上。

Description

电力变换装置和噪声滤波器

技术领域

本公开涉及电力变换装置和噪声滤波器。

背景技术

专利文献1中公开了具有供线缆贯通的磁性体芯的噪声吸收装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-192666号公报

发明内容

本公开的目的在于，提供一种能够在对于噪声降低而言更为有效的位置上对磁性体芯进行定位的电力变换装置和噪声滤波器。

用于解决课题的手段

本公开的电力变换装置具有：母线；磁性体芯，其被配置为包围母线；以及固定部件，其对磁性体芯进行支承，并且固定于母线上。

本公开的噪声滤波器具有：磁性体芯，其被配置为包围电力变换装置的母线；以及固定部件，其对磁性体芯进行支承，并且固定于母线上。

发明效果

根据本公开，可提供一种能够在对于噪声降低而言更为有效的位置上对磁性体芯进行定位的电力变换装置和噪声滤波器。

附图说明

图1是电力变换装置的立体图。

图2是电力变换装置的分解立体图。

图3是电力变换装置的从另一方向观察的立体图。

图4是噪声滤波器的立体图。

图5是图4的噪声滤波器的分解立体图。

图6是表示噪声滤波器的变形例的立体图。

图7是图6的噪声滤波器的分解立体图。

图8是表示噪声滤波器的另一变形例的立体图。

图9是图8的噪声滤波器的分解立体图。

标号说明

1：电力变换装置，310：母线，311：开口（第一开口），312：开口（第二开口），313：开口（第三开口），320：噪声滤波器，321：磁性体芯（第一磁性体芯、第二磁性体芯），322：芯保持部件（固定部件），334：隔离件，336：紧固部件，341：部件，345：突起，351：部件，355：隔离件，358：紧固部件，T1：端子。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式详细进行说明。在说明中，对于同一要素或具备同一功能的要素赋予同一标号，并省略重复说明。

本实施方式的电力变换装置1用于将交流电（例如商用的三相交流电）或直流电变换为期望的频率的交流电（例如三相交流电）而输出。电力变换装置1例如用于产业设备的控制***。

1.电力变换装置的整体结构

首先，参照图1～图3，举例示出电力变换装置1的具体结构。以下的说明中，“上下”表示标准的设置状态下的上下。“前后左右”表示以操作面板（后述）侧作为前侧并以其相反侧作为后侧的方向。图示中，Z轴正方向是上方，X轴正方向是前方。

电力变换装置1具有内置电力变换用的电路基板5的主体2。主体2可以具有彼此相邻的第一部分3和第二部分4，电路基板5可以收纳于第二部分4内。第一部分3可以用于对电路基板5的电路元件进行冷却。

具体而言，主体2具有壳体10。壳体10在内部具有配置电路基板5的第一空间S1和包含冷却用的流体的流路FP1的第二空间S2。例如图2所示，壳体10具有基础壳体20、第一罩50和第二罩60。

基础壳体20具有向后方敞开的第一部分30和向前方敞开的第二部分40。第一部分30和第二部分40之间被隔壁21分隔开（参照图3）。在第二部分40上以与隔壁21对置的方式设置有电路基板5。在电路基板5的下部设置有用于连接输入输出用的电线的线端5c。

第一罩50从前方安装于第二部分40上，并且在使线端5c敞开的状态下覆盖电路基板5。第一罩50与第二部分40协作形成上述第一空间S1。

第二罩60从前方安装于第一罩50上，并且覆盖第一罩50和线端5c。通过第二部分40、第一罩50和第二罩60，构成主体2的第二部分4。第二罩60的前表面用作操作面板。例如，在第二罩60的前表面配置操作器6。

操作器6受理电力变换装置1的用户进行的输入，并显示电力变换装置1的内部信息。操作器6可以相对于第二罩60的前表面拆装自如。

如图3所示，第一部分30的内部形成上述第二空间S2。第一空间S1和第二空间S2被隔壁21分隔开。在隔壁21上形成有开口的情况下，该开口属于第二空间S2。即，隔壁21的前表面是第一空间S1和第二空间S2的边界。

上述流路FP1例如如下构成。在第一部分30的下部形成有通气口32，在第一部分30的上部安装有至少一个（例如两个）风扇70。风扇70向上方或下方输送空气，从而在第二空间S2内形成沿着上下方向的气流。构成该气流的空气是上述冷却用的流体的一例，该空气的流路是流路FP1的一例。通过第一部分30，构成主体2的第一部分3。

第一部分3可以具有冷却翅片7。冷却翅片7对例如由电路基板5的电路元件（例如开关元件）产生的热进行散热。冷却翅片7可以在第一部分30内的第二空间S2中配置于流路FP1上。

2.噪声滤波器

（1）母线

如图4～图9所示，电力变换装置1可以具有至少一个母线310。母线310是板状或棒状的导体。为了确保充分的导电性，母线310具有只要不施加用于加工的故意的应力则不会变形的程度的大小的截面。

母线310在主体2内用于输入电力和输出电力的传送等。例如，母线310可以将电路基板5上的整流电路与电路基板5的线端5c连接起来。这种情况下，母线310的一端部固定于电路基板5上的整流电路的输入端子上，母线310的另一端部固定于与线端5c的输入接口导通的端子上。母线310可以将电路基板5上的开关电路与电路基板5的线端5c连接起来。这种情况下，母线310的一端部固定于电路基板5上的开关电路的输出端子上，母线310的另一端部固定于与线端5c的输出接口导通的端子上。在电力变换装置1具有多个电路基板5的情况下，母线310可以将电路基板5彼此连接起来。这种情况下，母线310的一端部固定于一个电路基板5的端子上，母线310的另一端部固定于另一个电路基板5的端子上。母线310可以具有用于对后述的噪声滤波器320定位的开口或突起。

（2）噪声滤波器

电力变换装置1可以具有噪声滤波器320。噪声滤波器320对通过母线310传送的电力所造成的噪声进行抑制。噪声滤波器320具有磁性体芯321和芯保持部件（固定部件）322。

磁性体芯321被配置为包围母线310。磁性体芯321例如是环状的铁素体芯。磁性体芯321对在母线310中通过的电流的急剧变动进行抑制，并对从母线310放出的噪声进行抑制。“环状”只不过表示在包围母线310的周方向上闭合，其形状不限于圆环形状。磁性体芯321既可以是椭圆状的环形状，也可以是长圆状的环形状，还可以是多边的环形状。

芯保持部件322对磁性体芯321进行支承，并且固定于母线310上。即，芯保持部件322作为将磁性体芯321相对于母线310固定的单元发挥功能。芯保持部件322可以相对于母线310的开口或突起而被定位。以下，对芯保持部件322的具体的结构例进行说明。

芯保持部件322可以构成为，与母线310一起紧固于用于固定母线310的端子上。作为其一例，图4和图5所示的芯保持部件330与母线310一起紧固于用于固定母线310的端子T1上。

上述母线310的开口或突起可以包含开口311（第一开口）。例如开口311设置于母线310的端部。开口311供用于将母线310的端部固定于端子T1上的紧固部件336通过。紧固部件336例如是小螺钉。

图示的例子中，磁性体芯321安装于用于输出三相交流的三条母线310上。磁性体芯321具有长圆状的环形状，以包围在宽度方向上并排的三条板状的母线310。

芯保持部件330与母线310一起被紧固部件336固定于端子T1上，相对于开口311而被定位。具体而言，芯保持部件330具有保持部331、凸缘332和多个（例如3处）延伸部335。保持部331是筒状体，从内周侧约束磁性体芯321。保持部331与磁性体芯321的形状对应而具有长圆状的截面形状。

凸缘332设置于保持部331的一端部，并且在保持部331的外周伸出。三个延伸部335在保持部331的截面形状延伸的方向上并排，并且分别从凸缘332向保持部331的相反侧突出。

三个延伸部335从凸缘332的相反侧与通过保持部331内的三条母线310的端部彼此重叠。在各个延伸部335上设置有与开口311对应的开口335a。开口335a贯通延伸部335。开口335a可以向凸缘332的相反侧敞开。

在母线310的端部重叠于延伸部335的状态下，紧固部件336在开口311和开口335a中通过，并且紧固于端子T1上。由此，芯保持部件330以相对于开口311被定位的状态固定于母线310上。

另外，芯保持部件330可以具有防止磁性体芯321从保持部331上脱落的至少一个爪部333。图示的芯保持部件330具有三个爪部333。

芯保持部件330还可以具有隔离件334，该隔离件配置于磁性体芯321的内周侧，将多个母线310分别保持为彼此离开的状态。例如隔离件334包含设置于保持部331内的多个隔壁334a。多个隔壁334a将保持部331内划分为多个槽。多个槽供多个母线310分别***。保持部331可以构成为从外周侧约束磁性体芯321。

芯保持部件322也可以在与母线310交叉的方向上被取下。另外，取下芯保持部件322表示将其从母线310的周围除去。

作为一例，图6和图7所示的芯保持部件340能够被分割为在与母线310交叉的方向（与图示的轴线CL1交叉的方向）上并排的多个（例如两个）部件341。各个部件341呈半环状，并且从外周侧约束磁性体芯321。两个部件341在彼此组合的状态下呈环状，在整周范围内包围母线310。如果两个部件341彼此分离，则会解除对母线310的包围，因此能够在与母线310交叉的方向上将这两个部件341取下。两个部件341既可以是彼此相同的形状，也可以配置成在从沿着母线310的方向（沿着图示的轴线CL1的方向）观察时彼此点对称。

在包围母线310的周方向上的部件341的一端部设置有爪342，在另一端部形成有与爪342对应的凹部343。通过将两个部件341配置为点对称，使得一个部件341的爪342与另一个部件341的凹部343配置于同一侧。通过将一个部件341的爪342卡挂于另一个部件341的凹部343上，使得两个部件341连结起来。

母线310的上述开口或突起可以包含开口312（第二开口）。开口312可以设置于比用于将母线310的端部紧固于端子上的开口311更远离母线310的两端的位置上。两个部件341可以在开口312的开口方向（沿着图示的轴线CL2的方向）上并排，也可以在至少一方具有嵌合于开口312的突起345。

图8和图9所示的芯保持部件350能够被分割为在沿着母线310的方向（沿着图示的轴线CL3的方向）上并排的多个（例如两个）部件351。图示的例子中，磁性体芯321包围在厚度方向上并排的两条或三条板状的母线310。

两个部件351在彼此组合的状态下呈环状，并在整周范围内包围母线310。如果两个部件351彼此分离，则会解除对母线310的包围，因此能够在与母线310交叉的方向上将这两个部件351取下。这样，在芯保持部件350能够被分割为在沿着母线310的方向上并排的多个部件351的情况下，将部件351安装于磁性体芯321上的方向也会沿着母线310。即，部件351从磁性体芯321开口的方向安装于该磁性体芯321上。因此，能够将部件351的至少一部分配置于磁性体芯321的内周和外周中的任意一方。

具体而言，部件351具有内侧保持部353、外侧保持部354和凸缘352。内侧保持部353是半筒状体，从内侧约束磁性体芯321。外侧保持部354也是半筒状体，从外侧约束磁性体芯321。凸缘352在内侧保持部353和外侧保持部354的一端侧将它们之间堵住。

两个部件351既可以为彼此相同的形状，也可以配置为在从与母线310交叉的方向（沿着图示的轴线CL4的方向）观察时彼此点对称。通过如上配置两个部件351，使得内侧保持部353彼此组合而在磁性体芯321内呈筒状，外侧保持部354彼此组合而在磁性体芯321外呈筒状，从内周侧和外周侧对磁性体芯321进行约束。进而，磁性体芯321在沿着母线310的方向上被夹在凸缘352彼此之间。

母线310的上述开口或突起可以包含开口313（第三开口）。开口313可以设置于比用于将母线310的端部紧固于端子上的开口311更远离母线310的两端的位置。开口313可以形成于与两个部件351分别对应的两个部位处。

芯保持部件350还可以具有隔离件355，该隔离件355配置于磁性体芯321的内周侧，将多个母线保持为彼此分离的状态。例如隔离件355包含设置于内侧保持部353内的多个（例如三个）导向件356。多个导向件356在母线310的厚度方向上并排，并且分别沿着母线310延伸。导向件356具有收纳母线310的槽356a。槽356a向内侧保持部353的相反侧敞开。如上所述，若两个部件351如上所述组合起来，则导向件356彼此对置，母线310被约束在槽356a内。

芯保持部件350可以利用被***开口313内的紧固部件358而固定于母线310上，并且相对于开口313而被定位。紧固部件358例如是小螺钉。

作为一例，部件351的导向件356从凸缘352向内侧保持部353的相反侧延伸。在内侧保持部353的相反侧，在导向件356上设置有与开口313对应的开口356b。开口356b在导向件356中贯通。开口356b可以向凸缘352的相反侧敞开。紧固部件358在开口356b中通过而拧入开口313内。由此，各个部件351被固定于母线310上，并且相对于开口313而被定位。

另外，芯保持部件350可以构成为不从外周侧约束磁性体芯321。

作为能够在与母线310交叉的方向上取下芯保持部件322的结构，不必限于分割为多个部件的结构。只要环状的芯保持部件322的一部分被切取，则能够在与母线310交叉的方向上将其取下。

母线310的开口311、312、313不必一定是贯通孔，也可以是有底的凹部或槽部。还可以在母线310上设置突起以取代开口311、312、313，并相对于该突起对芯保持部件322进行定位。母线310的突起例如可通过棒状部件的切削而形成。此外，还可以通过板状部件的折弯而形成。

还可以一并使用以上所示的多种芯保持部件322。例如磁性体芯321可以包含第一磁性体芯321和第二磁性体芯321，芯保持部件322包含与第一磁性体芯321和第二磁性体芯321分别对应的第一芯保持部件322和第二芯保持部件322。例如第一磁性体芯321配置于母线310的端部附近，第二磁性体芯321配置于比第一磁性体芯321更远离310的端部的位置上。

第一芯保持部件322如作为芯保持部件330而例示的那样，与母线310一起紧固于用于固定母线310的端子T1上。第二芯保持部件322如作为芯保持部件340、350而例示的那样，能够在与母线310交叉的方向上从该母线310上取下。

3.本实施方式的效果

如上所述，电力变换装置1具有：母线310；磁性体芯321，其被配置为包围母线310；以及芯保持部件322，其对磁性体芯321进行支承，并固定于母线310上。

电力变换装置1中，利用芯保持部件322，能够将磁性体芯321相对于母线310进行固定。通过在供大电流流过的母线310的周围配置磁性体芯321，可期待更为有效地降低噪声。

母线310可以具有开口311～313或突起，芯保持部件322可以相对于开口311～313或突起被定位。这种情况下，利用开口311～313或突起将磁性体芯321配置于固定位置，因此能够使得磁性体芯321的滤波性能变得更为稳定。

芯保持部件322可以与母线310一起紧固于用于固定母线310的端子T1上。这种情况下，通过将用于紧固母线310的部件（例如螺栓）也用于芯保持部件322的固定，能够实现电力变换装置1的部件数量的削减，并实现组装工序的简化。

母线310的开口311～313或突起包含供用于将母线310固定于端子T1上的紧固部件336通过的第一开口311，芯保持部件322可以与母线310一起被紧固部件336固定于端子T1上，并相对于第一开口311被定位。这种情况下，能够更可靠地对磁性体芯321进行定位和固定。

芯保持部件322可以在与母线310交叉的方向上从该母线310上取下。这种情况下，在母线310被固定的状态下能够拆装芯保持部件322。因此，无需在母线310的固定之前预先使母线310通过芯保持部件322。因此，组装性优良。

母线310的开口311～313或突起包含第二开口312，芯保持部件322能够被分割为在第二开口312的开口方向上并排的多个部件341，在分割为该多个部件341的情况下，构成为能够在与母线310交叉的方向上将其取下，该多个部件341的至少一个可以具有嵌合于第二开口312的突起345，并且相对于第二开口312被定位。这种情况下，通过芯保持部件322所具有的突起345与母线310所具有的第二开口312的嵌合，能够在不使用紧固部件的情况下对磁性体芯321进行定位。因此，能够实现结构的简化和组装性的提高。

芯保持部件322能够被分割为在沿着母线310的方向上并排的多个部件351，并且在被分割为该多个部件351的情况下，可以构成为能够在与母线310交叉的方向上取下。这种情况下，设计自由度提高。例如，在分割为两个部件351、351的结构中，能够以从内周侧约束磁性体芯321的方式构成芯保持部件322。还能够以从内外周的两侧约束磁性体芯321的方式构成芯保持部件322。

母线310的开口311～313或突起可以包含第三开口313，芯保持部件322能够被分割为在沿着母线310的方向上并排的多个部件351，在分割为该多个部件351的情况下，构成为能够在与母线310交叉的方向上将其取下，并且利用***第三开口313的紧固部件358而固定于母线310上，并相对于第三开口313而被定位。这种情况下，在将芯保持部件322安装于母线310上时，需要使上述多个部件351沿着母线310滑动，因此难以将芯保持部件322本身嵌合于母线310。与此相对，通过使用紧固部件358，能够将安装后的芯保持部件322更为可靠地定位并固定于母线310上。

芯保持部件322可以被分割为两个部件，这两个部件呈彼此相同的形状，并且配置为从沿着母线310的方向或与母线310交叉的方向观察时彼此点对称。这种情况下，能够削减部件的种类数。

芯保持部件322可以从外周侧约束磁性体芯321。这种情况下，能够更为可靠地防止磁性体芯321与其周边的部件的接触。

芯保持部件322可以从内周侧约束磁性体芯321。这种情况下，能够更为可靠地防止磁性体芯321与母线310的接触。

芯保持部件322可以包含隔离件355，该隔离件355配置于磁性体芯321的内周侧，用于将多个母线310彼此保持为相互分离的状态。这种情况下，能够有效利用芯保持部件322的内周侧，能够通过简单的结构确保母线310彼此之间的电绝缘。

Claims (15)

1.一种电力变换装置，该电力变换装置具有：

母线；

磁性体芯，其被配置为包围所述母线；以及

固定部件，其对所述磁性体芯进行支承，并且固定于所述母线上。

2.根据权利要求1所述的电力变换装置，其中，

所述母线具有开口或突起，

所述固定部件相对于所述开口或突起被定位。

3.根据权利要求1所述的电力变换装置，其中，

所述固定部件与所述母线一起紧固于用于固定所述母线的端子上。

4.根据权利要求2所述的电力变换装置，其中，

所述固定部件与所述母线一起紧固于用于固定所述母线的端子上。

5.根据权利要求2所述的电力变换装置，其中，

所述母线的所述开口或突起包含供用于将所述母线固定于端子上的紧固部件通过的第一开口，

所述固定部件与所述母线一起被所述紧固部件固定于所述端子上，并且所述固定部件相对于所述第一开口被定位。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的电力变换装置，其中，

所述固定部件能够在与所述母线交叉的方向上从该母线上取下。

7.根据权利要求2所述的电力变换装置，其中，

所述母线的所述开口或突起包含第二开口，

所述固定部件能够被分割为在所述第二开口的开口方向上并排的多个部件，在被分割为该多个部件的情况下，构成为能够在与所述母线交叉的方向上取下，该多个部件中的至少一个具有嵌合于所述第二开口的突起，并且相对于所述第二开口被定位。

8.根据权利要求6所述的电力变换装置，其中，

所述固定部件能够被分割为在沿着所述母线的方向上并排的多个部件，在被分割为该多个部件的情况下，构成为能够在与所述母线交叉的方向上取下。

9.根据权利要求2所述的电力变换装置，其中，

所述母线的所述开口或突起包含第三开口，

所述固定部件能够被分割为在沿着所述母线的方向上并排的多个部件，在被分割为该多个部件的情况下，构成为能够在与所述母线交叉的方向上取下，利用***所述第三开口中的紧固部件固定于所述母线上，并且相对于所述第三开口被定位。

10.根据权利要求6所述的电力变换装置，其中，

所述固定部件能够分割为两个部件，该两个部件为彼此相同的形状，并且被配置为从沿着所述母线的方向或与所述母线交叉的方向观察时彼此点对称。

11.根据权利要求1至5中的任意一项所述的电力变换装置，其中，

所述固定部件从外周侧约束所述磁性体芯。

12.根据权利要求1至5中的任意一项所述的电力变换装置，其中，

所述固定部件从内周侧约束所述磁性体芯。

13.根据权利要求12所述的电力变换装置，其中，

所述固定部件包含隔离件，该隔离件配置于所述磁性体芯的内周侧，将多条母线彼此保持为相互分离的状态。

14.根据权利要求1所述的电力变换装置，其中，

所述磁性体芯包含第一磁性体芯和第二磁性体芯，

所述固定部件包含与所述第一磁性体芯和所述第二磁性体芯分别对应的第一固定部件和第二固定部件，

所述第一固定部件与所述母线一起紧固于用于固定所述母线的端子上，

所述第二固定部件能够在与所述母线交叉的方向上从该母线上取下。

15.一种噪声滤波器，该噪声滤波器具有：

磁性体芯，其被配置为包围电力变换装置的母线；以及

固定部件，其对所述磁性体芯进行支承，并且固定于所述母线上。