JP4893157B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
図1は、この発明を実施するための実施の形態1を示す電力変換装置の構成図である。図1において、電力変換装置101は、直流の系統電圧を集電するパンタグラフ1及びリアクトル2を介して直流電源系統から受電し、直流電圧を交流電圧に変換し、負荷であるモータ6を駆動するインバータ4と、コンデンサ3と、インバータ4を構成する半導体素子を冷却する冷却手段であるフィン5とによって構成されている。また、直流電源系統に接続されているリアクトル2とインバータ4とを接続する高圧配線21、及びインバータ4をアース7へ接地する接地配線22の2本の配線が設けられている。さらに、インバータ4と負荷であるモータ6とを接続する負荷配線23a,23b,23cが設けられている。
図2は、この発明を実施するための実施の形態2を示す電力変換装置の構成図である。図2において、インバータ4と負荷6との間に第2のコア10が設置され、インバータ4の直流電源系統側にコアが設置されていない点で実施の形態1と異なっている。図2において、図1と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することである。また、明細書全文に表れている構成要素の態様は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。
図3は、この発明を実施するための実施の形態3を示す電力変換装置の構成図である。
図3において、インバータ4と負荷であるモータ6との間に第2のコア10が設置されている点で実施の形態1と異なっている。図3において、電力変換装置103は、高圧配線21及び接地配線22を通す貫通孔を有するコア8に加えて、インバータ4と負荷であるモータ6とを接続する負荷配線23a,23b,23cをまとめて通す貫通孔を有する第2のコア10を備えている。また、冷却手段であるフィン5を接地する接地線12を備えており、接地線12は、第2のコア10に巻回されてから、さらにコア8に巻回されアース7へ接地されている。なお、接地線12は、コア8に巻回され、さらに第2のコア10に巻回されてからアース7へ接地されてもよい。
図4は、この発明を実施するための実施の形態4を示す電力変換装置の構成図である。
図4において、接地線61がコア8に巻回されず、コア8とは別の接地線用コア60に巻回されている点で実施の形態1と異なっている。図4において、電力変換装置104は、高圧配線21及び接地配線22を通す貫通孔を有するコア8に加えて、接地線61が巻回される貫通孔を有する接地線用コア60を別途備えている。接地線61は、インバータ4の接地配線側に接続してもよいし、アース7に直接接続してもよい。
図5は、この発明を実施するための実施の形態5を示す電力変換装置の構成図である。図5において、電力変換装置105は、交流の系統電圧を集電するパンタグラフ30及び変圧器31を介して交流電源系統から受電し、直流電圧を発生するコンバータ32と、直流電圧を交流電圧に変換し、負荷であるモータ35を駆動するインバータ34と、コンデンサ33と、インバータ34を構成する半導体素子を冷却する第1の冷却手段であるフィン37と、コンバータ32を構成する半導体素子を冷却する第2の冷却手段であるフィン36とによって構成されている。また、交流電源系統に接続されている変圧器31とコンバータ32とを接続する低圧側配線51,52の2本の配線が設けられている。さらに、インバータ34と負荷であるモータ35とを接続する負荷配線53a,53b,53cが設けられている。変圧器31の一端はアース39に接地されている。
図6は、この発明を実施するための実施の形態6を示す電力変換装置の構成図である。図6において、インバータ34と負荷35との間に第4のコア42が設置され、コンバータ32の変圧器31側に第3のコアが設置されていない点で実施の形態5と異なっている。電力変換装置106は、インバータ34と負荷であるモータ35とを接続する負荷配線53a,53b,53cをまとめて通す貫通孔を有する第4のコア42を備えている。また、第1の冷却手段であるフィン37を接地する第1の接地線44と、第2の冷却手段であるフィン36を接地する第2の接地線43とを備えており、第1の接地線44は、第4のコア42に巻回されてからアース46へ接地され、第2の接地線43は、第4のコア42に巻回されてからアース46へ接地されている。第4のコア42を設置することによってインバータ34が発生する電源系統側へ漏洩するコモンモード電流を低減させることができる。
図7は、この発明を実施するための実施の形態7を示す電力変換装置の構成図である。図7において、インバータ34と負荷であるモータ35との間に第4のコア42が設置されている点で実施の形態5と異なっている。図7において、電力変換装置107は、2本の低圧側配線51,52を通す貫通孔を有する第3のコア38に加えて、インバータ34と負荷であるモータ35とを接続する負荷配線53a,53b,53cをまとめて通す貫通孔を有する第4のコア42を備えている。また、第1の冷却手段であるフィン37を接地する第1の接地線48を備えており、第1の接地線48は、第4のコア42に巻回されてから、さらに第3のコア38に巻回されアース49へ接地されている。さらに、第2の冷却手段であるフィン36を接地する第2の接地線47を備えており、第2の接地線47は、第4のコア42に巻回されてから、さらに第3のコア38に巻回されアース49へ接地されている。なお、第3のコア38及び第4のコア42に巻回される順番が逆でもよい。
図8は、この発明を実施するための実施の形態8を示す電力変換装置の構成図である。
図8において、第1の接地線73が第3のコア38に巻回されず、第3のコア38とは別の第1の接地線用コア71に巻回され、第2の接地線74が第3のコア38に巻回されず、第3のコア38とは別の第2の接地線用コア72に巻回されている点で実施の形態5と異なっている。図8において、電力変換装置108は、2本の低圧側配線51,52を通す貫通孔を有する第3のコア38に加えて、第1の接地線73が巻回される貫通孔を有する第1の接地線用コア71及び第2の接地線74が巻回される貫通孔を有する第2の接地線用コア72を別途備えている。
図9は、この発明を実施するための実施の形態9を示す電力変換装置の構成図である。図9において、接地線91がコア8に巻回されていない点で実施の形態1と異なっている。電力変換装置109は、直流の系統電圧を集電するパンタグラフ1及びリアクトル2を介して直流電源系統から受電し、直流電圧を交流電圧に変換し、負荷であるモータ6を駆動するインバータ4と、コンデンサ3と、インバータ4を構成する半導体素子を冷却する冷却手段であるフィン5とによって構成されている。また、直流電源系統に接続されているリアクトル2とインバータ4とを接続する高圧配線21、及びインバータ4をアース7へ接地する接地配線22の2本の配線が設けられている。さらに、高圧配線21及び接地配線22を通す貫通孔を有するコア8と、冷却手段であるフィン5を接地する接地線91とを備えている。本実施の形態では、接地線91がコア8に巻回されていない。しかしながら、接地線91、冷却手段であるフィン5、インバータ4、及び接地配線22によって配線ループが構成されている。
Claims (9)
- 直流電源系統から受電し、負荷を駆動するインバータと、
前記インバータを冷却する冷却手段と、
前記直流電源系統と前記インバータとを接続する高圧配線、及び前記インバータを接地する接地配線を通す貫通孔を有するコアと、
前記冷却手段を接地する接地線とを備え、
前記接地線は、前記コアに巻回されてから前記コアと前記インバータとの間で前記接地配線に接続されることを特徴とする電力変換装置。 - 前記インバータと前記負荷とを接続する負荷配線を通す貫通孔を有する第2のコアを備え、
前記接地線は、前記第2のコアに巻回されてから接地されることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 - 直流電源系統から受電し、負荷を駆動するインバータと、
前記インバータを冷却する冷却手段と、
前記インバータと前記負荷とを接続する負荷配線を通す貫通孔を有する第2のコアと、
前記冷却手段を接地する接地線とを備え、
前記接地線は、前記第2のコアに巻回されてから前記インバータ近傍の前記接地配線に接続されることを特徴とする電力変換装置。 - 直流電源系統から受電し、負荷を駆動するインバータと、
前記インバータを冷却する冷却手段と、
前記直流電源系統と前記インバータとを接続する高圧配線、及び前記インバータを接地する接地配線を通す貫通孔を有するコアと、
前記冷却手段を接地する接地線と、
前記接地線が巻回される貫通孔を有する接地線用コアとを備え、
前記接地線は、前記コアと前記インバータとの間で前記接地配線に接続されることを特徴とする電力変換装置。 - 交流電源系統から受電し、直流電圧を発生するコンバータと、
前記直流電圧を受電し、負荷を駆動するインバータと、
前記インバータを冷却する第1の冷却手段と、
前記コンバータを冷却する第2の冷却手段と、
前記交流電源系統と前記コンバータとを接続する低圧側配線を通す貫通孔を有する第3のコアと、
前記第1の冷却手段を接地する第1の接地線と、
前記第2の冷却手段を接地する第2の接地線とを備え、
前記第1の接地線及び前記第2の接地線は、それぞれ前記第3のコアに巻回されてから接地されることを特徴とする電力変換装置。 - 前記インバータと前記負荷とを接続する負荷配線を通す貫通孔を有する第4のコアを備え、
前記第1の接地線及び前記第2の接地線は、それぞれ前記第4のコアに巻回されてから接地されることを特徴とする請求項5に記載の電力変換装置。 - 交流電源系統から受電し、直流電圧を発生するコンバータと、
前記直流電圧を受電し、負荷を駆動するインバータと、
前記インバータを冷却する第1の冷却手段と、
前記コンバータを冷却する第2の冷却手段と、
前記インバータと前記負荷とを接続する負荷配線を通す貫通孔を有する第4のコアと、
前記第1の冷却手段を接地する第1の接地線と
前記第2の冷却手段を接地する第2の接地線とを備え、
前記第1の接地線及び前記第2の接地線は、それぞれ前記第4のコアに巻回されてから接地されることを特徴とする電力変換装置。 - 交流電源系統から受電し、直流電圧を発生するコンバータと、
前記直流電圧を受電し、負荷を駆動するインバータと、
前記インバータを冷却する第1の冷却手段と、
前記コンバータを冷却する第2の冷却手段と、
前記交流電源系統と前記コンバータとを接続する低圧側配線を通す貫通孔を有する第3のコアと、
前記第1の冷却手段を接地する第1の接地線と、
前記第2の冷却手段を接地する第2の接地線と、
前記第1の接地線が巻回される貫通孔を有する第1の接地線用コアと、
前記第2の接地線が巻回される貫通孔を有する第2の接地線用コアとを備えたことを特徴とする電力変換装置。 - 直流電源系統から受電し、負荷を駆動するインバータと、
前記インバータを冷却する冷却手段と、
前記直流電源系統と前記インバータとを接続する高圧配線、及び前記インバータを接地する接地配線を通す貫通孔を有するコアと、
前記冷却手段を接地する接地線とを備え、
前記接地線、前記冷却手段、前記インバータ、及び前記接地配線によって、前記コアの貫通孔を通過する配線ループが構成されることを特徴とする電力変換装置。
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