JP4626389B2

JP4626389B2 - Combined reactor

Info

Publication number: JP4626389B2
Application number: JP2005141075A
Authority: JP
Inventors: 新一石井; 政樹平形; 吉弘松本; 英俊海田
Original assignee: Fuji Electric Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2005-05-13
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2025-05-13
Also published as: JP2006319176A

Description

本発明は複合リアクトルに関し、特に交流を直流に整流した後、整流した直流から交流を得る電力変換装置の整流回路出力側に接続される複合リアクトルに関する。 The present invention relates to a composite reactor, and more particularly to a composite reactor connected to an output side of a rectifier circuit of a power converter that obtains alternating current from the rectified direct current after rectifying alternating current into direct current.

電力変換装置では、直流リアクトルや交流リアクトルを用いて電流に含まれる高調波を抑制している。この直流リアクトルには、永久磁石で磁気バイアスをするものがあり、特許文献１、特許文献２などに記載がある。特許文献１に記載されているインダクタンス素子の発明は、磁心空隙に永久磁石を挿入して、磁気バイアスを与えるようにし、インダクタンスの低下を少なくしたものである。また、特許文献２に記載されている発明は、同じく永久磁石で磁気バイアスをする直流リアクトルにおいて、脈動電圧の平滑化に適した小型のインダクタンス素子を提供するものである。 In the power converter, harmonics included in the current are suppressed using a DC reactor or an AC reactor. Some of these DC reactors use a permanent magnet for magnetic bias, and are described in Patent Document 1, Patent Document 2, and the like. In the invention of the inductance element described in Patent Document 1, a permanent magnet is inserted into a magnetic core gap so as to give a magnetic bias, thereby reducing a decrease in inductance. The invention described in Patent Document 2 provides a small inductance element suitable for smoothing a pulsating voltage in a DC reactor which is similarly magnetically biased with a permanent magnet.

また、これらの発明に共通する課題として、コイル磁束による永久磁石の減磁が生じるという問題点があった。永久磁石の減磁を抑制するための方法については、特許文献３ないし５に記載があり、例えば、一対の永久磁石による磁気バイアス式で、磁石磁束を磁気的空隙でバイパスさせるものがある。また、特許文献６のような外鉄型リアクトルでは、外側磁心の開口部の両側リップ部に永久磁石を取り付けて、巻き線の作る磁束と永久磁石の作る磁束が、リップ部で分岐するようにしている。 Further, as a problem common to these inventions, there is a problem that demagnetization of the permanent magnet due to the coil magnetic flux occurs. Methods for suppressing the demagnetization of the permanent magnet are described in Patent Documents 3 to 5, and for example, there is a magnetic bias type using a pair of permanent magnets to bypass the magnetic flux with a magnetic gap. Moreover, in the outer iron type reactor as in Patent Document 6, permanent magnets are attached to both side lip portions of the opening of the outer magnetic core so that the magnetic flux generated by the winding and the magnetic flux generated by the permanent magnet are branched at the lip portion. ing.

ところで、電力変換装置がスイッチングすることで発生する高周波漏れ電流の抑制には、前述のリアクトルとは別にコモンモードリアクトルを接続していた。
図１４は、電力変換装置の回路図を示した図である。図に示すように電力変換装置は、ダイオードＤ３１〜Ｄ４２、ノルマルモードリアクトル（直流リアクトル）Ｌ３１、コモンモードリアクトルＬ３２、コンデンサＣ３１，Ｃ３２、電解コンデンサＣ３３、およびトランジスタＴｒ３１〜Ｔｒ３６を有している。また、三相（Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相）の電力が供給される端子Ｒ，Ｓ，Ｔおよび三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の電力を出力する端子Ｕ，Ｖ，Ｗを有している。 By the way, the common mode reactor was connected separately from the above-mentioned reactor for suppression of the high frequency leakage current which generate | occur | produces when a power converter device switches.
FIG. 14 is a diagram illustrating a circuit diagram of the power conversion device. As shown in the figure, the power conversion apparatus includes diodes D31 to D42, a normal mode reactor (DC reactor) L31, a common mode reactor L32, capacitors C31 and C32, an electrolytic capacitor C33, and transistors Tr31 to Tr36. Also, terminals R, S, T to which three-phase (R-phase, S-phase, T-phase) power is supplied and terminals U, V, W for outputting three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) power. have.

ダイオードＤ３１〜Ｄ３６は整流器を構成し、端子Ｒ，Ｓ，Ｔに入力される三相の電力を整流する。ノルマルモードリアクトルＬ３１は、直流電流に含まれる電源高調波成分を平滑化する。トランジスタＴｒ３１〜Ｔｒ３６およびダイオードＤ３７〜Ｄ４２は変換器を構成し、直流から交流に電力変換をする。 The diodes D31 to D36 constitute a rectifier, and rectify the three-phase power input to the terminals R, S, and T. Normal mode reactor L31 smoothes the power harmonic components included in the direct current. Transistors Tr31 to Tr36 and diodes D37 to D42 constitute a converter, which converts power from direct current to alternating current.

端子Ｕ，Ｖ，Ｗに接続される配線または負荷は、グランドとの間に浮遊容量が存在する。そのため、トランジスタＴｒ３１〜３６のスイッチングによる高周波漏れ電流が、コンデンサＣ３１，３２が接続されている中性点または端子Ｒ，Ｓ，Ｔに接続されている電源を介して流入する。コモンモードリアクトルＬ３２は、この高周波漏れ電流を抑制する。
特開昭５４−３２６９６号公報特開昭６１−１９０９８号公報特開２００３−３１８０４６号公報特許第３３１４９０８号公報特許第３２３０６４７号公報特開平０９−２１３５４６号公報 The wiring or load connected to the terminals U, V, and W has a stray capacitance with the ground. Therefore, high-frequency leakage current due to switching of the transistors Tr31 to 36 flows through a neutral point to which the capacitors C31 and 32 are connected or a power source connected to the terminals R, S, and T. The common mode reactor L32 suppresses this high frequency leakage current.
JP 54-32696 A JP-A-61-19098 JP 2003-318046 A Japanese Patent No. 3314908 Japanese Patent No. 3230647 JP 09-213546 A

しかし、従来では、ノルマルモードリアクトルとコモンモードリアクトルは別々のものであり、それぞれを用いて直流電流に含まれる高調波成分と高周波漏れ電流とを抑制するため、容積が大きくなるという問題点があった。 Conventionally, however, the normal mode reactor and the common mode reactor are separate, and the harmonic component contained in the direct current and the high-frequency leakage current are suppressed by using each of them, so there is a problem that the volume increases. It was.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、電源高調波を抑制するノルマルモードリアクトルと高周波漏れ電流を抑制するコモンモードリアクトルとを１つに複合し、容積を縮小した複合リアクトルを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such points, and a normal mode reactor that suppresses power supply harmonics and a common mode reactor that suppresses high-frequency leakage current are combined into one, and a composite reactor having a reduced volume is provided. The purpose is to provide.

本発明では上記問題を解決するために、電力変換装置に用いられる複合リアクトルにおいて、外側の２つの外脚部に空隙を有するように対向したリップ部を有し、内側底部の中央から前記空隙に向かって伸びた内脚部を有するＥ字型コアと、前記２つの外脚部のそれぞれに磁束が同方向を向くように巻回されたコイルと、を備え、前記内脚部には、内脚部コイルが巻回されていることを特徴とする複合リアクトルが提供される。
In the present invention, in order to solve the above problem, in the composite reactor used in the power converter, the outer two outer legs have lip portions facing each other so as to have a gap, and the gap from the center of the inner bottom portion to the gap. An E-shaped core having an inner leg extending toward the inner side, and a coil wound around each of the two outer legs so that the magnetic flux is directed in the same direction. A composite reactor is provided in which a leg coil is wound.

このような複合リアクトルによれば、Ｅ字型コアの内脚部において、コモンモードリアクトルの機能が実現され、Ｅ字型コアの外周においてノルマルモードリアクトルの機能が実現される。これによって、ノルマルモードリアクトルとコモンモードリアクトルの機能が１つのリアクトルで実現される。また、内脚部に内脚部コイルを巻回すことにより、高周波漏れ電流の発生を抑制する。 According to such a composite reactor, the function of the common mode reactor is realized at the inner leg portion of the E-shaped core, and the function of the normal mode reactor is realized at the outer periphery of the E-shaped core. Thereby, the functions of the normal mode reactor and the common mode reactor are realized by one reactor. Further, the generation of high-frequency leakage current is suppressed by winding the inner leg coil around the inner leg.

本発明の複合リアクトルでは、Ｅ字型コアの内脚部において、コモンモードリアクトルの機能を実現し、Ｅ字型コアの外周においてノルマルモードリアクトルの機能を実現するようにした。これによって、ノルマルモードリアクトルとコモンモードリアクトルの機能が１つのリアクトルで実現され、リアクトルの容積を縮小することができる。また、内脚部に内脚部コイルを巻回すことにより、高周波漏れ電流の発生を抑制することができる。
In the composite reactor of the present invention, the function of the common mode reactor is realized at the inner leg portion of the E-shaped core, and the function of the normal mode reactor is realized at the outer periphery of the E-shaped core. Thereby, the functions of the normal mode reactor and the common mode reactor are realized by one reactor, and the volume of the reactor can be reduced. Further, by winding the inner leg coil around the inner leg, the generation of high-frequency leakage current can be suppressed.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、第１の実施の形態に係る複合リアクトルの正面図である。図に示すようにコア１０は、Ｅ字型の形状を有しており、Ｅ字型の内側底の中央部分に、外側の脚部１０ａ，１０ｂと並行に伸びた脚部１１を有している。また、コア１０は、脚部１０ａ，１０ｂの先端から内向きに形成されたリップ部１２，１３を有している。これらリップ部１２，１３は、磁気的ギャップを構成する空隙Ｇ１を挟んで互いに対向している。前述した脚部１１は、空隙Ｇ１に向かって伸びており、その先端部分は空隙Ｇ２を有し、磁気的ギャップを構成している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view of the composite reactor according to the first embodiment. As shown in the figure, the core 10 has an E-shape, and has a leg portion 11 extending in parallel with the outer leg portions 10a and 10b at the central portion of the inner bottom of the E-shape. Yes. The core 10 has lip portions 12 and 13 formed inwardly from the tips of the leg portions 10a and 10b. The lip portions 12 and 13 face each other with a gap G1 constituting a magnetic gap interposed therebetween. The above-described leg portion 11 extends toward the gap G1, and the tip portion thereof has a gap G2 to form a magnetic gap.

コア１０の脚部１０ａ，１０ｂには、磁束が同じ方向を向くようにＰ側コイル１４ａ、Ｎ側コイル１４ｂが巻回してある。Ｐ側コイル１４ａは、端子Ｐ１，Ｐ（＋）を有し、Ｎ側コイル１４ｂは、端子Ｎ１，Ｎ（−）を有している。コア１０には、Ｐ側コイル１４ａによって、図に示すように磁束φ_Pが発生し、Ｎ側コイル１４ｂによって、磁束φ_Nが発生する。 A P-side coil 14a and an N-side coil 14b are wound around the leg portions 10a and 10b of the core 10 so that the magnetic flux faces the same direction. The P-side coil 14a has terminals P1 and P (+), and the N-side coil 14b has terminals N1 and N (−). The core 10, the P-side coil 14a, the magnetic flux phi _P is generated as shown in FIG., The N-side coil 14b, the magnetic flux phi _N is generated.

なお、図に示すＲ_g＿Ｎ、Ｒ_g＿Ｃ、Ｒ_P＿Ｎ、Ｒ_N＿Ｎ、およびＲ＿Ｃは、それぞれに対応して示されている両矢印間の磁気抵抗を示している。つまりそれぞれ、空隙Ｇ１の磁気抵抗、空隙Ｇ２の磁気抵抗、Ｐ側コイル１４ａが巻かれているコア１０の図中左半分の磁気抵抗、Ｎ側コイル１４ｂが巻かれているコア１０の図中右半分の磁気抵抗、および脚部１１の磁気抵抗を示している。 Incidentally, R _g _N shown in _{_{FIG, R g _C, R P _N}} , R N _N, and R_C shows the magnetic resistance between the two arrows shown in correspondence with each. That is, the magnetic resistance of the gap G1, the magnetic resistance of the gap G2, the magnetic resistance of the left half of the core 10 around which the P-side coil 14a is wound, and the right side of the core 10 where the N-side coil 14b is wound. The half magnetic resistance and the magnetic resistance of the leg 11 are shown.

図２は、図１の複合リアクトルを適用した電力変換装置の回路例を示した図である。図に示すように電力変換装置は、ダイオードＤ１〜Ｄ１２、図１で示した複合リアクトルＺ１、コンデンサＣ１，Ｃ２、電解コンデンサＣ３、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６を有している。また、三相（Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相）の電力が供給される端子Ｒ，Ｓ，Ｔおよび三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の電力を出力する端子Ｕ，Ｖ，Ｗを有している。 FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit example of a power conversion device to which the composite reactor of FIG. 1 is applied. As shown in the figure, the power conversion device includes diodes D1 to D12, the composite reactor Z1 shown in FIG. 1, capacitors C1 and C2, an electrolytic capacitor C3, and transistors Tr1 to Tr6. Also, terminals R, S, T to which three-phase (R-phase, S-phase, T-phase) power is supplied and terminals U, V, W for outputting three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) power. have.

ダイオードＤ１〜Ｄ６は整流器を構成し、端子Ｒ，Ｓ，Ｔに入力される三相の電力を整流する。トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６およびダイオードＤ７〜Ｄ１２は変換器を構成し、直流から交流に電力変換をする。 The diodes D1 to D6 constitute a rectifier and rectify the three-phase power input to the terminals R, S, and T. Transistors Tr1 to Tr6 and diodes D7 to D12 form a converter, and convert power from direct current to alternating current.

複合リアクトルＺ１は、直流電流に含まれる電源高調波成分を平滑化するとともに、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６およびダイオードＤ７〜Ｄ１２より構成される変換器のスイッチングによって発生する高周波漏れ電流を抑制する。複合リアクトルＺ１の端子Ｐ１は、ダイオードＤ１〜Ｄ６の整流器の正側と接続され、複合リアクトルＺ１の端子Ｎ１は、ダイオードＤ１〜Ｄ６の整流器の負側と接続される。また、複合リアクトルＺ１の端子Ｐ（＋）および端子Ｎ（−）は、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６およびダイオードＤ７〜Ｄ１２より構成される変換器と接続される。なお、端子Ｐ１から端子Ｐ（＋）、端子Ｎ（−）から端子Ｎに向かって電流が流れるので、図１に示したＰ側コイル１４ａおよびＮ側コイル１４ｂには図１で示したように磁束φ_P、φ_Nが発生する。 Composite reactor Z1 smoothes the power supply harmonic component contained in the direct current, and suppresses high-frequency leakage current generated by switching of the converter composed of transistors Tr1 to Tr6 and diodes D7 to D12. Terminal P1 of composite reactor Z1 is connected to the positive side of the rectifier of diodes D1 to D6, and terminal N1 of composite reactor Z1 is connected to the negative side of the rectifier of diodes D1 to D6. The terminal P (+) and the terminal N (−) of the composite reactor Z1 are connected to a converter composed of transistors Tr1 to Tr6 and diodes D7 to D12. Since current flows from the terminal P1 to the terminal P (+) and from the terminal N (−) to the terminal N, the P-side coil 14a and the N-side coil 14b shown in FIG. Magnetic fluxes φ _P and φ _N are generated.

図１において、高周波漏れ電流が流れていない（平衡状態）とすると、Ｐ側コイル１４ａとＮ側コイル１４ｂにより発生する磁束φ_P、φ_Nは大きさが同一でコア１０の外周を通過する。高周波漏れ電流が流れると、Ｐ側コイル１４ａとＮ側コイル１４ｂの磁束φ_P、φ_Nの大きさが崩れ、図１に示すように脚部１１に高周波漏れ電流に相当するコモンモード磁束φ_Cが発生する。すなわち、脚部１１により、高周波漏れ電流による磁束を通過させる磁路を設けることによって、コモンモードリアクトルの機能を実現することができる。なお、ノルマルモードリアクトルは、コア１０の外周の磁路によってその機能を実現することができる。 In FIG. 1, if no high-frequency leakage current flows (equilibrium state), the magnetic fluxes φ _P and φ _N generated by the P-side coil 14 a and the N-side coil 14 b have the same size and pass through the outer periphery of the core 10. When a high-frequency leakage current flows, the magnitudes of the magnetic fluxes φ _P and φ _N of the P-side coil 14a and the N-side coil 14b collapse, and the common mode magnetic flux φ _C corresponding to the high-frequency leakage current is generated in the leg 11 as shown in FIG. Occurs. That is, the function of the common mode reactor can be realized by providing a magnetic path through which the magnetic flux caused by the high frequency leakage current is passed by the leg portion 11. The normal mode reactor can realize its function by the magnetic path on the outer periphery of the core 10.

複合リアクトルの磁気等価回路を用いて、上記のコモンモードリアクトルの形成について説明する。図３は、図１の複合リアクトルの磁気等価回路を示した図である。図３に示す磁気抵抗Ｒ_g＿Ｎ、Ｒ_g＿Ｃ、Ｒ_P＿Ｎ、Ｒ_N＿Ｎ、およびＲ＿Ｃは、図１で説明した磁気抵抗を示している。また、図３に示すＮＩ_Pは、Ｐ側コイル１４ａによる起磁力、ＮＩ_Nは、Ｎ側コイル１４ｂによる起磁力を示し、φ_PはＰ側コイル１４ａによって発生する磁束φ_P、φ_NはＮ側コイル１４ｂによって発生する磁束φ_N、φ_Cは高周波漏れ電流によって発生するコモンモード磁束φ_Cを示している。 The formation of the above-described common mode reactor will be described using a magnetic equivalent circuit of a composite reactor. FIG. 3 is a diagram showing a magnetic equivalent circuit of the composite reactor of FIG. Magnetic resistances R _{g —} _N , R _{g —} C, R _{P —} _N , R _{N — N} , and R_C illustrated in FIG. 3 indicate the magnetic resistances described in FIG. Further, NI _P shown in FIG. 3 is a magnetomotive force generated by the P-side coil 14a, NI _N is a magnetomotive force generated by the N-side coil 14b, φ _P is a magnetic flux φ _P generated by the P-side coil 14a, and φ _N is N Magnetic fluxes φ _N and φ _C generated by the side coil 14b indicate common mode magnetic flux φ _C generated by the high frequency leakage current.

図３より次の式（１）、（２）が成立する。
ＮＩ_P＝φ_P（Ｒ_g＿Ｎ＋Ｒ_P＿Ｎ）−φ_C（Ｒ_g＿Ｃ＋Ｒ＿Ｃ） … （１）
ＮＩ_N＝φ_N（Ｒ_g＿Ｎ＋Ｒ_P＿Ｎ）−φ_C（Ｒ_g＿Ｃ＋Ｒ＿Ｃ） … （２）
ここで、コア１０の脚部１０ａ，１０ｂの磁路長は等しく、同一コア材料のため、次の式（３）が成立する。 From FIG. 3, the following equations (1) and (2) are established.
NI _P = φ _P (R _g _N + R _P _N) −φ _C (R _g _C + R_C) (1)
NI _N = φ _N (R _g _N + R _P _N) −φ _C (R _g _C + R_C) (2)
Here, since the magnetic path lengths of the leg portions 10a and 10b of the core 10 are equal and the same core material, the following equation (3) is established.

Ｒ_P＿Ｎ＝Ｒ_N＿Ｎ … （３）
Ｐ側コイル１４ａとＮ側コイル１４ｂの起磁力が等しい（Ｉ_P＝Ｉ_N）場合に、式（１）〜（３）より、コモンモード磁束φ_Cを求めると次の式（４）が成り立つ。 R _P — _N = R _N — _N (3)
When the magnetomotive forces of the P-side coil 14a and the N-side coil 14b are equal (I _P = I _N ), the following formula (4) is obtained by calculating the common mode magnetic flux φ _C from the formulas (1) to (3). .

（Ｒ_g＿Ｎ＋Ｒ_P＿Ｎ）（φ_P−φ_N）−２（Ｒ_g＿Ｃ＋Ｒ＿Ｃ）φ_C＝０ … （４）
式（４）が恒等的に成立するためには、φ_C＝０かつφ_P＝φ_Nとなる。つまり、起磁力が平衡していれば、コモンモード磁束φ_Cは発生しない。 _{_{(R g _N + R P _N}} ) (φ P -φ N) -2 (R g _C + R_C) φ C = 0 ... (4)
In order for Equation (4) to be established equally, φ _C = 0 and φ _P = φ _N. That is, if the magnetomotive force is balanced, the common mode magnetic flux φ _C is not generated.

一方、高周波漏れ電流が発生すると、Ｐ側コイル１４ａとＮ側コイル１４ｂの起磁力は異なり（Ｉ_P≠Ｉ_N）、次の式（５）に示すコモンモード磁束φ_Cが脚部１１に発生することになる。 On the other hand, when a high-frequency leakage current is generated, the magnetomotive forces of the P-side coil 14a and the N-side coil 14b are different (I _P ≠ I _N ), and the common mode magnetic flux φ _C shown in the following equation (5) is generated in the leg portion 11. Will do.

φ_C＝（１／２）｛（Ｒ_g＿Ｎ＋Ｒ_P＿Ｎ）／（Ｒ_g＿Ｃ＋Ｒ＿Ｃ）｝（φ_P−φ_N）
… （５）
このように、脚部１０ａ，１０ｂの先端から内向きに形成されたリップ部１２，１３を有するＥ字型のコア１０の内側底の中央部分に、脚部１０ａ，１０ｂに平行の脚部１１を設け、脚部１０ａ，１０ｂに磁束が同一方向となるようにコイルを巻回すようにした。これによって、電源高調波を抑制するノルマルモードリアクトルと高周波漏れ電流を抑制するコモンモードリアクトルとが１つに複合され、リアクトルの容積を縮小することができる。 φ _C = (1/2) {(R _g _N + R _P _N) / (R _g _C + R_C)} (φ _P −φ _N )
(5)
As described above, the leg 11 parallel to the legs 10a and 10b is formed at the center of the inner bottom of the E-shaped core 10 having the lip parts 12 and 13 formed inwardly from the tips of the legs 10a and 10b. The coil is wound around the legs 10a and 10b so that the magnetic flux is in the same direction. As a result, the normal mode reactor that suppresses power supply harmonics and the common mode reactor that suppresses high-frequency leakage current are combined into one, and the volume of the reactor can be reduced.

なお、図１のコア１０は、２つのＬ字型コアを離してコの字となるように線対称に配置し、配置したことによって形成される小開口（２つのＬ字型コアが最も近接してできる開口）と大開口（２つのＬ字型コアによって形成されるコの字の口が開いている側の開口）との大開口を、Ｔ字型コアの中央部の脚をコの字の内側に向けてふさぐように配置して形成するようにしてもよい。このとき、Ｔ字型コアの中心部にある脚の端と、Ｌ字型コアの小開口の部分には、空隙（図１の空隙Ｇ２に対応）ができるようにする。これによって、Ｌ字型コアにコイルを巻いてからＴ字型コアを付けて複合リアクトルを組み立てることができ、コイルが巻きやすくなる。 In addition, the core 10 in FIG. 1 is arranged in line symmetry so that two L-shaped cores are separated to form a U-shape, and a small opening (two L-shaped cores are closest to each other) formed by the arrangement. The large opening (the opening on the side where the U-shaped mouth formed by the two L-shaped cores is open) and the leg of the central portion of the T-shaped core. You may make it arrange | position so that it may close toward the inner side of a character. At this time, a gap (corresponding to the gap G2 in FIG. 1) is formed at the end of the leg at the center of the T-shaped core and the small opening of the L-shaped core. Thereby, after winding a coil around an L-shaped core, a T-shaped core can be attached to assemble a composite reactor, and the coil can be easily wound.

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図４は、第２の実施の形態に係る複合リアクトルの正面図である。図４において図１と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a front view of the composite reactor according to the second embodiment. 4, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図に示すように脚部１１には、コイル２１が巻回されている。コイル２１の両端には、抵抗Ｒ１が接続されている。脚部１１にコイル２１を設けることによって、コモンモード磁束φ_Cの発生を抑制し、高周波漏れ電流を抑制する。 As shown in the figure, a coil 21 is wound around the leg portion 11. A resistor R1 is connected to both ends of the coil 21. By providing the coil 21 in the leg part 11, generation | occurrence | production of common mode magnetic flux (phi) _C is suppressed and a high frequency leakage current is suppressed.

図５は、図４の複合リアクトルを適用した電力変換装置の回路例を示した図である。図に示す電力変換装置には、図４に示す複合リアクトルＺ２が適用されている。複合リアクトルＺ２以外の部分は、図２の回路例と同じであり、その説明を省略する。なお、図５の複合リアクトルＺ２に示すコイルと抵抗の図は、図４で示したコイル２１と抵抗Ｒ１を表し、脚部１１に発生するコモンモード磁束φ_Cがコイル２１と抵抗Ｒ１によって抑制されることを示している。 FIG. 5 is a diagram illustrating a circuit example of a power conversion device to which the composite reactor of FIG. 4 is applied. The composite reactor Z2 shown in FIG. 4 is applied to the power conversion device shown in the figure. Portions other than the composite reactor Z2 are the same as those in the circuit example of FIG. Note that the coil and resistance diagram shown in the composite reactor Z2 in FIG. 5 represents the coil 21 and the resistor R1 shown in FIG. 4, and the common mode magnetic flux φ _C generated in the leg portion 11 is suppressed by the coil 21 and the resistor R1. Which indicates that.

このように、コモンモード磁束φ_Cが発生する脚部１１に、コイル巻き損失が発生するようにコイル２１を巻回すことによって、コモンモード磁束φ_Cを抑制することができ、高周波漏れ電流の発生をより抑制することができる。なお、抵抗Ｒ１を省略し、コイル２１の両端を短絡するようにしてもよい。 Thus, the leg portion 11 of the common-mode magnetic flux phi _C is generated, by turning up the coil 21 so that the coil winding loss occurs, it is possible to suppress the common mode magnetic flux phi _C, the high-frequency leakage current generation Can be further suppressed. The resistor R1 may be omitted and both ends of the coil 21 may be short-circuited.

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図６は、第３の実施の形態に係る複合リアクトルの正面図である。図６において図１と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a front view of the composite reactor according to the third embodiment. 6 that are the same as those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

図に示すように脚部１０ａ，１０ｂの端は、リップ部１２，１３を超えて突出し、この突出した部分に、直方体の永久磁石３１が挟み込まれている。永久磁石３１は、リップ部１２，１３との間に、空隙が設けられようにして取り付けられている。 As shown in the drawing, the ends of the leg portions 10a and 10b protrude beyond the lip portions 12 and 13, and a rectangular parallelepiped permanent magnet 31 is sandwiched between the protruding portions. The permanent magnet 31 is attached so as to provide a gap between the lip portions 12 and 13.

永久磁石３１は、Ｎ極が脚部１０ａ側に、Ｓ極が脚部１０ｂ側にした状態でコア１０に取り付けられている。これによって、図の点線矢印に示すように、Ｐ側コイル１４ａおよびＮ側コイル１４ｂのコイル磁路とは反対向きの磁束φ_Mgの永久磁石磁路が形成される。 The permanent magnet 31 is attached to the core 10 with the N pole on the leg 10a side and the S pole on the leg 10b side. As a result, as indicated by the dotted arrows in the figure, a permanent magnet magnetic path with a magnetic flux φ _{Mg in} the opposite direction to the coil magnetic paths of the P-side coil 14a and the N-side coil 14b is formed.

ノルマルモード電流（電源高調波による電流）による磁束は、コモンモード磁束φ_Cより大きく、ノルマルモード電流による磁束を抑制するためには、コア１０の断面積を大きくする必要がある。しかし、ノルマルモード電流による磁束方向は決まっているので、永久磁石３１により磁気バイアスをすることで、コア１０の断面積を小さくできる。 The magnetic flux due to the normal mode current (current due to the power source harmonic) is larger than the common mode magnetic flux φ _C , and the cross-sectional area of the core 10 needs to be increased in order to suppress the magnetic flux due to the normal mode current. However, since the direction of the magnetic flux due to the normal mode current is determined, the cross-sectional area of the core 10 can be reduced by applying a magnetic bias with the permanent magnet 31.

このように、永久磁石３１によって、Ｐ側コイル１４ａおよびＮ側コイル１４ｂのコイル磁路とは反対向きとなる磁束φ_Mgをバイアスすることにより、コア１０の断面積を小さくでき、リアクトルの容積を小さくすることができる。 In this way, the permanent magnet 31 can bias the magnetic flux φ _Mg in the opposite direction to the coil magnetic paths of the P-side coil 14a and the N-side coil 14b, thereby reducing the cross-sectional area of the core 10 and reducing the reactor volume. Can be small.

なお、図６の複合リアクトルを電力変換装置に適用すると、図２と同様の回路図となる。この場合、図２の複合リアクトルＺ１は図６で示した複合リアクトルとなる。
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図７は、第４の実施の形態に係る複合リアクトルの正面図である。図７において図６と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。 In addition, when the composite reactor of FIG. 6 is applied to a power converter, a circuit diagram similar to FIG. 2 is obtained. In this case, the composite reactor Z1 in FIG. 2 is the composite reactor shown in FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a front view of the composite reactor according to the fourth embodiment. 7 that are the same as those in FIG. 6 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

図に示すように脚部１１には、コイル４１が巻回されている。コイル４１の両端には、抵抗Ｒ１１が接続されている。脚部１１にコイル４１を設けることによって、コモンモード磁束φ_Cの発生を抑制し、高周波漏れ電流を抑制する。 As shown in the figure, a coil 41 is wound around the leg portion 11. A resistor R11 is connected to both ends of the coil 41. Providing the coil 41 on the leg 11 suppresses the generation of the common mode magnetic flux φ _C and suppresses the high frequency leakage current.

このように、永久磁石３１により磁気バイアスを発生してコア１０の断面積を小さくするとともに、コモンモード磁束φ_Cが発生する脚部１１に、コイル巻き損失が発生するようにコイル４１を巻回し、コモンモード磁束φ_Cを抑制するようにした。これにより、リアクトルの容積をより縮小できるとともに、高周波漏れ電流の発生をより抑制することができる。 In this way, a magnetic bias is generated by the permanent magnet 31 to reduce the cross-sectional area of the core 10, and the coil 41 is wound around the leg 11 where the common mode magnetic flux φ _C is generated so as to generate a coil winding loss. The common mode magnetic flux φ _C was suppressed. Thereby, while being able to reduce the volume of a reactor more, generation | occurrence | production of a high frequency leakage current can be suppressed more.

次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。図８は、第５の実施の形態に係る複合リアクトルを示した図である。図の（Ａ）は複合リアクトルの正面図であり、図の（Ｂ）は底面図であり、図の（Ｃ）は背面図である。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a view showing a composite reactor according to the fifth embodiment. (A) of a figure is a front view of a composite reactor, (B) of a figure is a bottom view, (C) of a figure is a rear view.

図に示すように複合リアクトルは長方形のコア５１を有している。また、磁気的ギャップを構成する空隙を挟み互いに対向しているリップ部を有したＵ字型のコア５２ａ，５２ｂを有している。コア５１とコア５２ａ，５２ｂの透磁率は、異なる周波数特性を有している。具体的には、コア５１は、変換器のスイッチング周波数を越えて減衰する透磁率の周波数特性を有し、コア５２ａ，５２ｂは、電源高調波による整流リプル周波数を超えて減衰する透磁率の周波数特性を有している。なお、コア５１は、例えば、周波数特性の高いフェライトから構成され、コア５２ａ，５２ｂは、例えば、フェライトより周波数特性の低い珪素鋼板より構成される。 As shown in the figure, the composite reactor has a rectangular core 51. In addition, U-shaped cores 52a and 52b having lip portions facing each other across the air gap constituting the magnetic gap are provided. The magnetic permeability of the core 51 and the cores 52a and 52b has different frequency characteristics. Specifically, the core 51 has a frequency characteristic of permeability that attenuates beyond the switching frequency of the converter, and the cores 52a and 52b have a frequency of permeability that attenuates beyond the rectification ripple frequency due to power supply harmonics. Has characteristics. In addition, the core 51 is comprised from the ferrite with a high frequency characteristic, for example, and the cores 52a and 52b are comprised from the silicon steel plate whose frequency characteristic is lower than a ferrite, for example.

コア５１とコア５２ａ，５２ｂは、外周が重なるように取り付けられている。また、コア５２ａ，５２ｂのリップ部が、コア５１の１辺上にあるように取り付けられている。Ｐ側コイル５３ａは、コア５１とコア５２ａの脚部の部分を覆うように巻回され、Ｎ側コイル５３ｂは、コア５１とコア５２ｂの脚部の部分を覆うように巻回されている。Ｐ側コイル５３ａとＮ側コイル５３ｂは、磁束φ_P、φ_Nの方向が互いに逆向きとなるように巻回されている。Ｐ側コイル５３ａは、端子Ｐ１，Ｐ（＋）を有し、Ｎ側コイル５３ｂは、端子Ｎ１，Ｎ（−）を有している。 The core 51 and the cores 52a and 52b are attached so that the outer periphery overlaps. The lip portions of the cores 52 a and 52 b are attached so as to be on one side of the core 51. The P-side coil 53a is wound so as to cover the leg portions of the core 51 and the core 52a, and the N-side coil 53b is wound so as to cover the leg portions of the core 51 and the core 52b. The P-side coil 53a and the N-side coil 53b are wound so that the directions of the magnetic fluxes φ _P and φ _N are opposite to each other. The P-side coil 53a has terminals P1 and P (+), and the N-side coil 53b has terminals N1 and N (−).

長方形のコア５１には、Ｐ側コイル５３ａとＮ側コイル５３ｂとによって、逆向きとなった磁束φ_P、φ_Nが発生する。これにより、コモンモードリアクトルは、コア５１によって実現される。一方、コア５２ａ，５２ｂは、それぞれにおいてＰ側コイル５３ａ、Ｎ側コイル５３ｂが巻回されているため、それぞれのコア５２ａ，５２ｂにおいて磁束φ_P、φ_Nが発生する。これにより、ノルマルモードリアクトルは、コア５２ａ，５２ｂによって実現される。 In the rectangular core 51, magnetic fluxes φ _P and φ _{N that} are reversed are generated by the P-side coil 53a and the N-side coil 53b. Thereby, the common mode reactor is realized by the core 51. On the other hand, since the cores 52a and 52b are respectively wound with the P-side coil 53a and the N-side coil 53b, magnetic fluxes φ _P and φ _N are generated in the respective cores 52a and 52b. Thereby, the normal mode reactor is realized by the cores 52a and 52b.

図９は、図８の複合リアクトルを適用した電力変換装置の回路例を示した図である。図に示す電力変換装置には、図８に示す複合リアクトルＺ３が適用されている。複合リアクトルＺ３以外の部分は、図２の回路例と同じであり、その説明を省略する。 FIG. 9 is a diagram illustrating a circuit example of a power conversion device to which the composite reactor of FIG. 8 is applied. The composite reactor Z3 shown in FIG. 8 is applied to the power conversion device shown in the figure. Portions other than the composite reactor Z3 are the same as those in the circuit example of FIG.

このように、磁束φ_P、φ_Nが逆向きとなるように長方形のコア５１にＰ側コイル５３ａとＮ側コイル５３ｂを巻回してコモンモードリアクトルの機能を実現し、コア５２ａ，５２ｂのそれぞれにおいて磁束φ_P、φ_Nが発生するようにしてノルマルモードリアクトルの機能を実現するようにした。これによって、電源高調波を抑制するノルマルモードリアクトルと高周波漏れ電流を抑制するコモンモードリアクトルとが１つに複合され、リアクトルの容積を縮小することができる。 As described above, the P-side coil 53a and the N-side coil 53b are wound around the rectangular core 51 so that the magnetic fluxes φ _P and φ _N are opposite to each other, thereby realizing the function of the common mode reactor, and each of the cores 52a and 52b. The magnetic flux φ _P and φ _N are generated in the normal mode reactor so as to realize the function of the normal mode reactor. As a result, the normal mode reactor that suppresses power supply harmonics and the common mode reactor that suppresses high-frequency leakage current are combined into one, and the volume of the reactor can be reduced.

また、周波数特性の異なる透磁率のコア５１とコア５２ａ，５２ｂとを用いることにより、高周波漏れ電流と電源高調波による磁束が、それぞれのコア５１とコア５２ａ，５２ｂとを通過するようにすることによって、効率的に高周波漏れ電流と電源高調波を抑制することができる。 Further, by using the core 51 and the cores 52a and 52b having different permeabilitys, the magnetic flux due to the high-frequency leakage current and the power supply harmonics passes through the core 51 and the cores 52a and 52b. Therefore, it is possible to efficiently suppress high-frequency leakage current and power supply harmonics.

次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。図１０は、第６の実施の形態に係る複合リアクトルを示した図である。図の（Ａ）は複合リアクトルの正面図であり、図の（Ｂ）は底面図である。図１０において図８と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。 Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a view showing a composite reactor according to the sixth embodiment. (A) of a figure is a front view of a composite reactor, (B) of a figure is a bottom view. 10, the same components as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図に示すようにコア５２ａの脚部の端は、リップ部を超えて突出し、この突出した部分に直方体の永久磁石６１ａが取り付けられている。永久磁石６１ａは、コア５２ａのリップ部との間に、空隙が設けられようにして取り付けられている。同様に、コア５２ｂの脚部の端は、リップ部を超えて突出し、この突出した部分に直方体の永久磁石６１ｂが取り付けられている。永久磁石６１ｂは、コア５２ｂのリップ部との間に、空隙が設けられようにして取り付けられている。 As shown in the figure, the end of the leg portion of the core 52a protrudes beyond the lip portion, and a rectangular parallelepiped permanent magnet 61a is attached to the protruding portion. The permanent magnet 61a is attached such that a gap is provided between the permanent magnet 61a and the lip portion of the core 52a. Similarly, the end of the leg portion of the core 52b protrudes beyond the lip portion, and a rectangular parallelepiped permanent magnet 61b is attached to the protruding portion. The permanent magnet 61b is attached so that a gap is provided between the permanent magnet 61b and the lip portion of the core 52b.

永久磁石６１ａは、Ｓ極がＰ側コイル５３ａ側にした状態でコア５２ａに取り付けられている。これによって、コア５２ａの磁束φ_Pの方向とは逆方向の永久磁石磁路が形成される。同様に、永久磁石６１ｂは、Ｓ極がＮ側コイル５３ｂ側にした状態でコア５２ｂに取り付けられている。これによって、コア５２ｂの磁束φ_Nの方向とは逆方向の永久磁石磁路が形成される。 The permanent magnet 61a is attached to the core 52a with the S pole on the P-side coil 53a side. As a result, a permanent magnet magnetic path in the direction opposite to the direction of the magnetic flux φ _P of the core 52a is formed. Similarly, the permanent magnet 61b is attached to the core 52b with the south pole on the N-side coil 53b side. As a result, a permanent magnet magnetic path in the direction opposite to the direction of the magnetic flux φ _N of the core 52b is formed.

ノルマルモード電流による磁束は、コモンモード磁束より大きく、ノルマルモード電流による磁束を抑制するためには、コア５２ａ，５２ｂの断面積を大きくする必要がある。しかし、ノルマルモード電流による磁束方向は決まっているので、永久磁石６１ａ，６１ｂにより磁気バイアスをすることで、コア５２ａ，５２ｂの断面積を小さくできる。 The magnetic flux due to the normal mode current is larger than the common mode magnetic flux, and it is necessary to increase the cross-sectional areas of the cores 52a and 52b in order to suppress the magnetic flux due to the normal mode current. However, since the direction of the magnetic flux by the normal mode current is determined, the cross-sectional area of the cores 52a and 52b can be reduced by applying a magnetic bias by the permanent magnets 61a and 61b.

このように、永久磁石６１ａ，６１ｂによって、Ｐ側コイル５３ａおよびＮ側コイル５３ｂのコイル磁路とは反対向きの磁束をバイアスすることにより、コア５２ａ，５２ｂの断面積を小さくでき、リアクトルの容積を小さくすることができる。 Thus, by biasing the magnetic flux in the direction opposite to the coil magnetic path of the P-side coil 53a and the N-side coil 53b by the permanent magnets 61a and 61b, the cross-sectional areas of the cores 52a and 52b can be reduced, and the reactor volume can be reduced. Can be reduced.

なお、図１０の複合リアクトルを電力変換装置に適用すると、図９と同様の回路図となる。この場合、図９の複合リアクトルＺ３は図１０で示した複合リアクトルとなる。
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。図１１は、第７の実施の形態に係る複合リアクトルを示した図である。図に示すようにコア７１は、外周が四角形状を有し、対向している辺の中央部において、中心部に向かって伸びる脚部７２ａ，７２ｂを有している。脚部７２ａ，７２ｂは、磁気的ギャップを構成する空隙Ｇ３を挟んで互いに対向するように伸びている。 In addition, when the composite reactor of FIG. 10 is applied to a power converter, a circuit diagram similar to that of FIG. 9 is obtained. In this case, the composite reactor Z3 in FIG. 9 is the composite reactor shown in FIG.
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a diagram showing a composite reactor according to the seventh embodiment. As shown in the figure, the core 71 has a quadrangular outer periphery, and has leg portions 72a and 72b extending toward the central portion at the central portion of the opposing sides. The leg portions 72a and 72b extend so as to face each other with a gap G3 constituting a magnetic gap interposed therebetween.

コア７１の脚部７２ａ，７２ｂと並行の脚部７１ａには、Ｐ側コイル７３ａが巻回されている。コア７１の脚部７２ａ，７２ｂと並行の脚部７１ｂには、Ｎ側コイル７３ｂが巻回されている。Ｐ側コイル７３ａとＮ側コイル７３ｂは、磁束が互いに逆方向となるように巻回されている。Ｐ側コイル７３ａは、端子Ｐ１，Ｐ（＋）を有し、Ｎ側コイル７３ｂは、端子Ｎ１，Ｎ（−）を有している。コア７１には、Ｐ側コイル７３ａによって、図に示すように磁束φ_Pが発生し、Ｎ側コイル７３ｂによって、磁束φ_Nが発生する。 A P-side coil 73 a is wound around the leg portion 71 a parallel to the leg portions 72 a and 72 b of the core 71. An N-side coil 73b is wound around a leg 71b parallel to the legs 72a and 72b of the core 71. The P-side coil 73a and the N-side coil 73b are wound so that the magnetic fluxes are in opposite directions. The P-side coil 73a has terminals P1 and P (+), and the N-side coil 73b has terminals N1 and N (−). In the core 71, as shown in the figure, a magnetic flux φ _P is generated by the P-side coil 73a, and a magnetic flux φ _N is generated by the N-side coil 73b.

コア７１の脚部７２ａ，７２ｂが設けられている辺の一方には、コイル７４が巻回されている。コイル７４の両端には、抵抗Ｒ２１が接続されている。
図１２は、図１１の複合リアクトルを適用した電力変換装置の回路例を示した図である。図に示す電力変換装置には、図１１に示す複合リアクトルＺ４が適用されている。複合リアクトルＺ４以外の部分は、図２の回路例と同じであり、その説明を省略する。図の複合リアクトルＺ４は、図１２に示すように接続されて、１つでノルマルモードリアクトルとコモンモードリアクトルの機能を有し、直流電流に含まれる電源高調波成分を平滑化するとともに、高周波漏れ電流を抑制する。 A coil 74 is wound around one of the sides of the core 71 where the leg portions 72a and 72b are provided. A resistor R21 is connected to both ends of the coil 74.
FIG. 12 is a diagram illustrating a circuit example of a power conversion device to which the composite reactor of FIG. 11 is applied. The composite reactor Z4 shown in FIG. 11 is applied to the power conversion device shown in the figure. Portions other than the composite reactor Z4 are the same as those in the circuit example of FIG. The composite reactor Z4 shown in FIG. 12 is connected as shown in FIG. 12, and has the functions of a normal mode reactor and a common mode reactor, and smoothes the power harmonic components included in the direct current, and the high frequency leakage. Suppresses current.

上述したように、Ｐ側コイル７３ａで発生する磁束φ_PとＮ側コイル７３ｂで発生する磁束φ_Nは、コア７１の外周で互いに逆方向となるように発生する。この磁束φ_N、φ_Pのうち、コモンモードエネルギー（高周波漏れ電流）による磁束は、コイル７４および抵抗Ｒ２１によって抑制される。すなわち、コイル７４および抵抗Ｒ２１によって、コモンモードリアクトルの機能を実現している。一方、ノルマルモードリアクトルの機能は、脚部７２ａ，７２ｂに磁束を発生させることにより、その機能を実現している。 As described above, the magnetic flux φ _P generated in the _P- side coil 73 a and the magnetic flux φ _N generated in the N-side coil 73 b are generated in opposite directions on the outer periphery of the core 71. Of these magnetic fluxes φ _N and φ _P, the magnetic flux due to common mode energy (high-frequency leakage current) is suppressed by the coil 74 and the resistor R21. That is, the function of the common mode reactor is realized by the coil 74 and the resistor R21. On the other hand, the function of the normal mode reactor is realized by generating magnetic flux in the leg portions 72a and 72b.

このように、外周が四角形状のコア７１の対向している辺に、空隙Ｇ３が形成されるように中心部に向かう脚部７２ａ，７２ｂを設け、脚部７２ａ，７２ｂが設けられている辺の一方に、コイル７４を設けるようにした。これによって、電源高調波を抑制するノルマルモードリアクトルと高周波漏れ電流を抑制するコモンモードリアクトルとが１つに複合され、リアクトルの容積を縮小することができる。なお、抵抗Ｒ２１を省略し、コイル７４の両端を短絡するようにしてもよい。 As described above, the sides where the leg portions 72a and 72b are provided are provided on the sides of the core 71 having a rectangular outer periphery so as to form the leg portions 72a and 72b toward the center so that the gap G3 is formed. One of the coils 74 is provided. As a result, the normal mode reactor that suppresses power supply harmonics and the common mode reactor that suppresses high-frequency leakage current are combined into one, and the volume of the reactor can be reduced. The resistor R21 may be omitted and both ends of the coil 74 may be short-circuited.

なお、内側の脚部に空隙が形成されるようにＥ字型コアを対向させてコア７１を形成するようにしてもよい。これによって、一方のＥ字型コアにコイルを巻いてから他方のＥ字型コアを取り付けて複合リアクトルを組み立てることができ、コイルが巻きやすくなる。 Note that the core 71 may be formed by facing the E-shaped core so that a gap is formed in the inner leg portion. Thereby, after winding a coil around one E-shaped core, the other E-shaped core can be attached to assemble a composite reactor, and the coil can be easily wound.

次に、本発明の第８の実施の形態について説明する。図１３は、第８の実施の形態に係る複合リアクトルを示した図である。図１３において図１１と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。 Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. FIG. 13 is a view showing a composite reactor according to the eighth embodiment. 13 that are the same as those in FIG. 11 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

図１３の複合リアクトルでは、直方体の永久磁石８１が、空隙Ｇ３を介して脚部７２ａ，７２ｂに取り付けられている。永久磁石８１は、Ｎ極が脚部７２ａ側に、Ｓ極が脚部７２ｂ側にした状態でコア７１に取り付けられている。これによって、図の点線矢印に示すように、Ｐ側コイル７３ａおよびＮ側コイル７３ｂのコイル磁路とは反対向きの磁束φ_Mgの永久磁石磁路が形成される。 In the composite reactor of FIG. 13, a rectangular parallelepiped permanent magnet 81 is attached to the legs 72a and 72b via a gap G3. The permanent magnet 81 is attached to the core 71 with the N pole on the leg 72a side and the S pole on the leg 72b side. As a result, as indicated by the dotted line arrows in the figure, a permanent magnet magnetic path with a magnetic flux φ _Mg opposite to the coil magnetic paths of the P-side coil 73a and the N-side coil 73b is formed.

ノルマルモード電流による磁束は、コモンモード磁束より大きく、ノルマルモード電流による磁束を抑制するためには、コア７１の断面積を大きくする必要がある。しかし、ノルマルモード電流による磁束方向は決まっているので、永久磁石８１により磁気バイアスをすることで、コア１０の断面積を小さくできる。 The magnetic flux due to the normal mode current is larger than the common mode magnetic flux, and the cross-sectional area of the core 71 needs to be increased in order to suppress the magnetic flux due to the normal mode current. However, since the direction of the magnetic flux due to the normal mode current is fixed, the cross-sectional area of the core 10 can be reduced by applying a magnetic bias with the permanent magnet 81.

このように、永久磁石８１によって、Ｐ側コイル７３ａおよびＮ側コイル７３ｂのコイル磁路とは反対向きの磁束φ_Mgをバイアスすることにより、コア７１の断面積を小さくでき、リアクトルの容積を小さくすることができる。 In this way, the permanent magnet 81 biases the magnetic flux φ _Mg in the direction opposite to the coil magnetic paths of the P-side coil 73a and the N-side coil 73b, so that the cross-sectional area of the core 71 can be reduced and the reactor volume can be reduced. can do.

なお、図１３の複合リアクトルを電力変換装置に適用すると、図１２と同様の回路図となる。この場合、図１２の複合リアクトルＺ３は図１３で示した複合リアクトルとなる。 In addition, when the composite reactor of FIG. 13 is applied to a power converter, a circuit diagram similar to FIG. 12 is obtained. In this case, the composite reactor Z3 in FIG. 12 is the composite reactor shown in FIG.

第１の実施の形態に係る複合リアクトルの正面図である。It is a front view of the composite reactor which concerns on 1st Embodiment. 図１の複合リアクトルを適用した電力変換装置の回路例を示した図である。It is the figure which showed the circuit example of the power converter device to which the composite reactor of FIG. 1 is applied. 図１の複合リアクトルの磁気等価回路を示した図である。It is the figure which showed the magnetic equivalent circuit of the composite reactor of FIG. 第２の実施の形態に係る複合リアクトルの正面図である。It is a front view of the composite reactor which concerns on 2nd Embodiment. 図４の複合リアクトルを適用した電力変換装置の回路例を示した図である。It is the figure which showed the example of a circuit of the power converter device to which the composite reactor of FIG. 4 was applied. 第３の実施の形態に係る複合リアクトルの正面図である。It is a front view of the composite reactor which concerns on 3rd Embodiment. 第４の実施の形態に係る複合リアクトルの正面図である。It is a front view of the composite reactor which concerns on 4th Embodiment. 第５の実施の形態に係る複合リアクトルを示した図である。It is the figure which showed the composite reactor which concerns on 5th Embodiment. 図８の複合リアクトルを適用した電力変換装置の回路例を示した図である。It is the figure which showed the circuit example of the power converter device to which the composite reactor of FIG. 8 is applied. 第６の実施の形態に係る複合リアクトルを示した図である。It is the figure which showed the composite reactor which concerns on 6th Embodiment. 第７の実施の形態に係る複合リアクトルを示した図である。It is the figure which showed the composite reactor which concerns on 7th Embodiment. 図１１の複合リアクトルを適用した電力変換装置の回路例を示した図である。It is the figure which showed the circuit example of the power converter device to which the composite reactor of FIG. 11 was applied. 第８の実施の形態に係る複合リアクトルを示した図である。It is the figure which showed the composite reactor which concerns on 8th Embodiment. 電力変換装置の回路図を示した図である。It is the figure which showed the circuit diagram of a power converter device.

符号の説明Explanation of symbols

１０コア
１０ａ，１０ｂ脚部
１１脚部
１２，１３リップ部
１４ａＰ側コイル
１４ｂＮ側コイル
Ｇ１，Ｇ２空隙
10 Core 10a, 10b Leg part 11 Leg part 12, 13 Lip part 14a P side coil 14b N side coil G1, G2 Gap

Claims

電力変換装置に用いられる複合リアクトルにおいて、
外側の２つの外脚部に空隙を有するように対向したリップ部を有し、内側底部の中央から前記空隙に向かって伸びた内脚部を有するＥ字型コアと、
前記２つの外脚部のそれぞれに磁束が同方向を向くように巻回されたコイルと、
を備え、
前記内脚部には、内脚部コイルが巻回されていることを特徴とする複合リアクトル。 In the composite reactor used in the power converter,
An E-shaped core having lip portions opposed to each other so as to have a gap in the outer two outer legs, and an inner leg portion extending from the center of the inner bottom toward the gap;
A coil wound around each of the two outer legs so that the magnetic flux is directed in the same direction;
With
A composite reactor in which an inner leg coil is wound around the inner leg.

前記内脚部コイルの両端には、抵抗が接続されることを特徴とする請求項１記載の複合リアクトル。 The composite reactor according to claim 1, wherein resistors are connected to both ends of the inner leg coil.

前記Ｅ字型コアは、前記コイルによって発生する磁束と逆向きの磁束を発生する永久磁石を有することを特徴とする請求項１記載の複合リアクトル。 The composite reactor according to claim 1, wherein the E-shaped core includes a permanent magnet that generates a magnetic flux in a direction opposite to a magnetic flux generated by the coil.

電力変換装置に用いられる複合リアクトルにおいて、
コの字となるように２つのＬ字型コアを離して配置し、前記Ｌ字型コアによるコの字の口が開いている側を、中心部にある脚が前記コの字の内側となるようにＴ字型コアでふさいで形成されるコアと、
前記Ｌ字型コアの前記脚と並行となる部分のそれぞれに巻回された第１のコイルと、
前記脚に巻回された第２のコイルと、
を有することを特徴とする複合リアクトル。 In the composite reactor used in the power converter,
The two L-shaped cores are arranged so as to be U-shaped, the side where the U-shaped mouth of the L-shaped core is open, the leg in the center is the inside of the U-shaped A core formed by blocking with a T-shaped core,
A first coil wound around each of the portions of the L-shaped core parallel to the legs;
A second coil wound around the leg;
The composite reactor characterized by having.

電力変換装置に用いられる複合リアクトルにおいて、
外周が四角形状を有し、対向している２つの辺の中央部から、空隙を有するように前記四角形状の中心部に向かって伸びる内脚部を有するコアと、
前記コアの前記内脚部と並行している２つの辺のそれぞれに、磁束が逆方向を向くように巻回された第１のコイルと、
前記内脚部が伸びている辺の一方に巻回された第２のコイルと、
を有することを特徴とする複合リアクトル。 In the composite reactor used in the power converter,
A core having an inner leg extending from the center of two opposing sides to the center of the rectangle so as to have a gap;
A first coil wound around each of two sides parallel to the inner leg of the core so that the magnetic flux is directed in opposite directions;
A second coil wound around one of the sides on which the inner leg extends;
The composite reactor characterized by having.

前記空隙には、前記第１のコイルによって発生する磁束と逆向きの磁束を発生する永久磁石が取り付けられることを特徴とする請求項５記載の複合リアクトル。 The composite reactor according to claim 5, wherein a permanent magnet that generates a magnetic flux in a direction opposite to the magnetic flux generated by the first coil is attached to the gap.

前記第２のコイルの両端には、抵抗が接続されることを特徴とする請求項５記載の複合リアクトル。 The composite reactor according to claim 5, wherein resistors are connected to both ends of the second coil.

電力変換装置に用いられる複合リアクトルにおいて、
内脚部の先端で空隙が形成されるように２つのＥ字型コアを対向させて形成されたコアと、
前記コアの前記内脚部と並行している一方の前記Ｅ字型コアの２つの辺のそれぞれに、磁束が逆方向を向くように巻回された第１のコイルと、
前記内脚部が伸びている辺の一方に巻回された第２のコイルと、
を有することを特徴とする複合リアクトル。 In the composite reactor used in the power converter,
A core formed by facing two E-shaped cores so that a gap is formed at the tip of the inner leg,
To each of the two sides of one said E-shaped core which is parallel with the inner leg of the core, a first coil flux is wound so as to face the opposite direction,
A second coil wound around one of the sides on which the inner leg portion extends;
The composite reactor characterized by having.