JPH08237936A - 電圧形インバータのノイズフィルタ - Google Patents
電圧形インバータのノイズフィルタInfo
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- JPH08237936A JPH08237936A JP7039474A JP3947495A JPH08237936A JP H08237936 A JPH08237936 A JP H08237936A JP 7039474 A JP7039474 A JP 7039474A JP 3947495 A JP3947495 A JP 3947495A JP H08237936 A JPH08237936 A JP H08237936A
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- H04B15/00—Suppression or limitation of noise or interference
- H04B15/02—Reducing interference from electric apparatus by means located at or near the interfering apparatus
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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Abstract
(57)【要約】
【目的】電圧形インバータのスイッチング動作に伴って
生じる高周波ノイズが電源側へ流出するのを、小形のノ
イズフィルタで確実に阻止できるようにすることにあ
る。 【構成】整流器２が変換して出力する直流の正極側電流
が流れる線路と負極側電流が流れる線路とを共通の鉄心
に巻き付けて零相リアクトル１１を作り、この零相リア
クトル１１とフィルタコンデンサ１２〜１５との組み合
わせで第１ローパスフィルタ回路１０を構成し、これを
整流器２の直流側と直流中間回路に接続した平滑コンデ
ンサ３との間に挿入することで、浮遊静電容量６を介し
て大地へ流れる漏れ電流ＩE を抑制する。或いは零相リ
アクトル１１の鉄心に設けた２次巻線２１を短絡抵抗２
２で短絡する第２ローパスフィルタ回路２０で漏れ電流
ＩE の抑制と共に回路インダクタンスとフィルタコンデ
ンサとの共振も抑制する。或いは前記２次巻線２１に電
流検出器３１を接続した第３ローパスフィルタ回路３０
で漏れ電流ＩE と共振の抑制及び接地事故の検出を図
る。
生じる高周波ノイズが電源側へ流出するのを、小形のノ
イズフィルタで確実に阻止できるようにすることにあ
る。 【構成】整流器２が変換して出力する直流の正極側電流
が流れる線路と負極側電流が流れる線路とを共通の鉄心
に巻き付けて零相リアクトル１１を作り、この零相リア
クトル１１とフィルタコンデンサ１２〜１５との組み合
わせで第１ローパスフィルタ回路１０を構成し、これを
整流器２の直流側と直流中間回路に接続した平滑コンデ
ンサ３との間に挿入することで、浮遊静電容量６を介し
て大地へ流れる漏れ電流ＩE を抑制する。或いは零相リ
アクトル１１の鉄心に設けた２次巻線２１を短絡抵抗２
２で短絡する第２ローパスフィルタ回路２０で漏れ電流
ＩE の抑制と共に回路インダクタンスとフィルタコンデ
ンサとの共振も抑制する。或いは前記２次巻線２１に電
流検出器３１を接続した第３ローパスフィルタ回路３０
で漏れ電流ＩE と共振の抑制及び接地事故の検出を図
る。
Description
【産業上の利用分野】この発明は、自己消弧形半導体ス
イッチ素子で構成している電圧形インバータが動作する
際の高周波ノイズを除去する電圧形インバータのノイズ
フィルタに関する。
イッチ素子で構成している電圧形インバータが動作する
際の高周波ノイズを除去する電圧形インバータのノイズ
フィルタに関する。
【従来の技術】図８は電圧形インバータの従来例を示し
た主回路接続図である。この図８の従来例回路におい
て、第１電力変換器としての整流器２を図示していない
交流電源に接続して、この交流電源が供給する交流電力
を直流電力に変換して直流中間回路へ出力させる。整流
器２が出力する直流電力にはリップル分が含まれている
ので、直流中間回路に接続した平滑コンデンサ３がこの
リップル分を吸収・除去する。直流中間回路に接続した
第２電力変換器としてのインバータ４は、この平滑され
た直流電力を入力し、例えばパルス幅変調制御によりこ
れを所望の電圧と周波数の交流電力に変換し、誘導電動
機５を可変速運転する。自己消弧形半導体スイッチ素子
としてのゲート絶縁バイポーラトランジスタ（以下では
ＩＧＢＴと略記する）４Ｔとフィードバックダイオード
４Ｄとを逆並列接続して得られるスイッチング回路を３
相ブリッジ接続してインバータ４を構成し、これら各Ｉ
ＧＢＴ４Ｔにはゲート駆動回路４Ｇを別個に備える。最
近では、パルス幅変調制御する際のキャリア周波数の高
周波化を図るために、ＩＧＢＴなどの高速スイッチング
素子が多用されるようになってきている。
た主回路接続図である。この図８の従来例回路におい
て、第１電力変換器としての整流器２を図示していない
交流電源に接続して、この交流電源が供給する交流電力
を直流電力に変換して直流中間回路へ出力させる。整流
器２が出力する直流電力にはリップル分が含まれている
ので、直流中間回路に接続した平滑コンデンサ３がこの
リップル分を吸収・除去する。直流中間回路に接続した
第２電力変換器としてのインバータ４は、この平滑され
た直流電力を入力し、例えばパルス幅変調制御によりこ
れを所望の電圧と周波数の交流電力に変換し、誘導電動
機５を可変速運転する。自己消弧形半導体スイッチ素子
としてのゲート絶縁バイポーラトランジスタ（以下では
ＩＧＢＴと略記する）４Ｔとフィードバックダイオード
４Ｄとを逆並列接続して得られるスイッチング回路を３
相ブリッジ接続してインバータ４を構成し、これら各Ｉ
ＧＢＴ４Ｔにはゲート駆動回路４Ｇを別個に備える。最
近では、パルス幅変調制御する際のキャリア周波数の高
周波化を図るために、ＩＧＢＴなどの高速スイッチング
素子が多用されるようになってきている。
【発明が解決しようとする課題】ＩＧＢＴなどの高速ス
イッチング素子を使用すると、スイッチングの際に変化
率が非常に大きい電圧（大きな dV/dT）を発生する。と
ころで、インバータ４と大地との間には浮遊静電容量６
が存在するので、前述の電圧変化率 dV/dTによって、漏
れ電流ＩE がこの浮遊静電容量６を介して大地へ流れ
る。図８の従来例回路において、漏れ電流ＩE の経路は
一点鎖線で図示のように、交流電源（図示せず）→整流
器２→直流中間回路→インバータ４→浮遊静電容量６→
大地、の経路で流れる。この漏れ電流ＩE の値は下記の
数式１で表されるが、Ｃ0 は浮遊静電容量６の値であ
る。
イッチング素子を使用すると、スイッチングの際に変化
率が非常に大きい電圧（大きな dV/dT）を発生する。と
ころで、インバータ４と大地との間には浮遊静電容量６
が存在するので、前述の電圧変化率 dV/dTによって、漏
れ電流ＩE がこの浮遊静電容量６を介して大地へ流れ
る。図８の従来例回路において、漏れ電流ＩE の経路は
一点鎖線で図示のように、交流電源（図示せず）→整流
器２→直流中間回路→インバータ４→浮遊静電容量６→
大地、の経路で流れる。この漏れ電流ＩE の値は下記の
数式１で表されるが、Ｃ0 は浮遊静電容量６の値であ
る。
【数１】ＩE ＝Ｃ0 ・（ dV/dT） この数式１で明らかなように、電圧変化率 dV/dTが大に
なるほど漏れ電流ＩEが増加する。この漏れ電流ＩE が
交流電源側へ流出すれば、当該交流電源に接続している
他の機器（特に電子機器）に悪影響を与えることにな
る。そこで図８の従来例回路には図示していないが、整
流器２の交流入力側には、各相毎にノイズフィルタを設
置して、前述した漏れ電流ＩE が電源側へ流出するのを
防止している。しかしながら、整流器２の交流入力側の
各相にノイズフィルタを設置すると、以下に記載の不都
合がある。即ち、 整流器２の交流入力として３相交流電源を使用するこ
とが多いが、３相分のノイズフィルタを設置することは
部品点数の増加となる。特にフィルタを構成するフェラ
イトコアは大形・高価であるから、インバータ装置を大
形化・高価格化させることになる。 このようなノイズフィルタと整流器２，平滑コンデン
サ３，及びインバータ４とを一体化して電圧形インバー
タを構成させると、この電圧形インバータが大形化して
しまう。又、このノイズフィルタを既存の電圧形インバ
ータに追加して取付けるのは困難である。 そこでこの発明の目的は、電圧形インバータのスイッチ
ング動作に伴って生じる高周波ノイズが電源側へ流出す
るのを、小形のノイズフィルタで確実に阻止できるよう
にすることにある。
なるほど漏れ電流ＩEが増加する。この漏れ電流ＩE が
交流電源側へ流出すれば、当該交流電源に接続している
他の機器（特に電子機器）に悪影響を与えることにな
る。そこで図８の従来例回路には図示していないが、整
流器２の交流入力側には、各相毎にノイズフィルタを設
置して、前述した漏れ電流ＩE が電源側へ流出するのを
防止している。しかしながら、整流器２の交流入力側の
各相にノイズフィルタを設置すると、以下に記載の不都
合がある。即ち、 整流器２の交流入力として３相交流電源を使用するこ
とが多いが、３相分のノイズフィルタを設置することは
部品点数の増加となる。特にフィルタを構成するフェラ
イトコアは大形・高価であるから、インバータ装置を大
形化・高価格化させることになる。 このようなノイズフィルタと整流器２，平滑コンデン
サ３，及びインバータ４とを一体化して電圧形インバー
タを構成させると、この電圧形インバータが大形化して
しまう。又、このノイズフィルタを既存の電圧形インバ
ータに追加して取付けるのは困難である。 そこでこの発明の目的は、電圧形インバータのスイッチ
ング動作に伴って生じる高周波ノイズが電源側へ流出す
るのを、小形のノイズフィルタで確実に阻止できるよう
にすることにある。
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、この発明の電圧形インバータのノイズフィルタ
は、交流電源に接続して直流中間回路へ直流電力を出力
する第１電力変換器と、この直流中間回路に接続して所
望の電圧と周波数の交流電力を出力する自己消弧形半導
体スイッチ素子を構成要素にした第２電力変換器、及び
前記直流中間回路に接続した平滑コンデンサとで構成し
ている電圧形インバータにおいて、零相リアクトルとコ
ンデンサとでなる第１ローパスフィルタ回路を、前記第
１電力変換器の直流側と前記平滑コンデンサとの間に挿
入するものとする。又は、零相リアクトルとこの零相リ
アクトルに設けた２次巻線とこの２次巻線を短絡する抵
抗，及びコンデンサとでなる第２ローパスフィルタ回路
を、前記第１電力変換器の直流側と前記平滑コンデンサ
との間に挿入するものとする。又は、零相リアクトルと
この零相リアクトルに設けた２次巻線とこの２次巻線に
流れる電流を検出する電流検出器，及びコンデンサとで
なる第３ローパスフィルタ回路を、前期第１電力変換器
の直流側と前記平滑コンデンサとの間に挿入し、前記２
次巻線の検出電流が所定値を越えれば地絡事故と判定す
る地絡検出器を備えるものとする。
めに、この発明の電圧形インバータのノイズフィルタ
は、交流電源に接続して直流中間回路へ直流電力を出力
する第１電力変換器と、この直流中間回路に接続して所
望の電圧と周波数の交流電力を出力する自己消弧形半導
体スイッチ素子を構成要素にした第２電力変換器、及び
前記直流中間回路に接続した平滑コンデンサとで構成し
ている電圧形インバータにおいて、零相リアクトルとコ
ンデンサとでなる第１ローパスフィルタ回路を、前記第
１電力変換器の直流側と前記平滑コンデンサとの間に挿
入するものとする。又は、零相リアクトルとこの零相リ
アクトルに設けた２次巻線とこの２次巻線を短絡する抵
抗，及びコンデンサとでなる第２ローパスフィルタ回路
を、前記第１電力変換器の直流側と前記平滑コンデンサ
との間に挿入するものとする。又は、零相リアクトルと
この零相リアクトルに設けた２次巻線とこの２次巻線に
流れる電流を検出する電流検出器，及びコンデンサとで
なる第３ローパスフィルタ回路を、前期第１電力変換器
の直流側と前記平滑コンデンサとの間に挿入し、前記２
次巻線の検出電流が所定値を越えれば地絡事故と判定す
る地絡検出器を備えるものとする。
【作用】第１電力変換器が変換して出力する直流の正極
側電流が流れる線路と、負極側電流が流れる線路とを共
通の鉄心に巻き付けてできている零相リアクトルとコン
デンサとの組み合わせでローパスフィルタ回路を構成
し、このローパスフィルタ回路を第１電力変換器の直流
側と直流中間回路に接続した平滑コンデンサとの間に挿
入する。ローパスフィルタ回路を構成している前記零相
リアクトルは、直流中間回路の正極側線路と負極側線路
とに同時に流れる正規電流には影響を及ぼさないけれど
も、浮遊静電容量を介して大地へ流れる漏れ電流は、零
相リアクトルを構成している正極側巻線，或いは負極側
巻線のいずれか一方にのみ流れるので、このとき零相リ
アクトルはこの漏れ電流に対してはインダクタンスとし
て作用する。よって一端を接地しているコンデンサと前
記の零相リアクトルとを組み合わせてローパスフィルタ
回路を構成すれば、前述した漏れ電流を抑制することが
できる。
側電流が流れる線路と、負極側電流が流れる線路とを共
通の鉄心に巻き付けてできている零相リアクトルとコン
デンサとの組み合わせでローパスフィルタ回路を構成
し、このローパスフィルタ回路を第１電力変換器の直流
側と直流中間回路に接続した平滑コンデンサとの間に挿
入する。ローパスフィルタ回路を構成している前記零相
リアクトルは、直流中間回路の正極側線路と負極側線路
とに同時に流れる正規電流には影響を及ぼさないけれど
も、浮遊静電容量を介して大地へ流れる漏れ電流は、零
相リアクトルを構成している正極側巻線，或いは負極側
巻線のいずれか一方にのみ流れるので、このとき零相リ
アクトルはこの漏れ電流に対してはインダクタンスとし
て作用する。よって一端を接地しているコンデンサと前
記の零相リアクトルとを組み合わせてローパスフィルタ
回路を構成すれば、前述した漏れ電流を抑制することが
できる。
【実施例】図１は本発明の第１実施例を表した主回路接
続図であるが、この第１実施例回路に記載の第１電力変
換器としての整流器２，平滑コンデンサ３，第２電力変
換器としてのインバータ４とこれを構成するフィードバ
ックダイオード４Ｄとゲート駆動回路４ＧとＩＧＢＴ４
Ｔ，及び誘導電動機５の名称・用途・機能は、図８で既
述の従来例回路の場合と同じであるから、これらの説明
は省略する。図１の第１実施例回路では、整流器２と直
流中間回路の平滑コンデンサ３との間に第１ローパスフ
ィルタ回路１０を挿入する。この第１ローパスフィルタ
回路１０は、ドーナッツ状に形成している鉄心の中央に
設けた穴に直流中間回路の正極側線路と負極側線路とを
一括して貫通させている零相リアクトル１１と、零相リ
アクトル１１よりも整流器２側の正極側線路と負極側線
路とに接続したフィルタコンデンサ１２と１３、及び零
相リアクトル１１よりも平滑コンデンサ３側の正極側線
路と負極側線路とに接続したフィルタコンデンサ１４と
１５とで構成しているが、これら各フィルタコンデンサ
１２〜１５の他端はアース回路に接続する。尚、図示し
ている零相リアクトル１１は、正極側線路と負極側線路
とが鉄心の中心穴を貫通しているので、それぞれが巻数
が１のコイルを形成していることになるが、正極側線路
を鉄心に複数回巻付け、且つ負極側線路も同じ鉄心に同
じ回数を巻付ける構成であっても差し支えないのは勿論
である。更に鉄心として飽和特性の良好な材料（たとえ
ばフェライトコア）を使用すれば、漏れ電流ＩE の抑制
効果が向上する。図２は図１に図示の第１実施例回路で
浮遊静電容量を介して漏れ電流が流れる経路を表した電
流経路表示図である。この図２において、漏れ電流ＩE
は、直流中間回路の正極側線路と浮遊静電容量６とを経
て大地へ流れる場合を一点鎖線で図示している。前述し
たように、インバータ４を構成するＩＧＢＴ４Ｔは高速
スイッチング動作を繰り返すので、浮遊静電容量６には
変化率が大きい電圧が高速で繰り返し印加されるので、
この漏れ電流ＩE は高周波成分の電流である。従って高
周波の漏れ電流ＩE を抑制するには、ローパスフィルタ
が効果を発揮する。そこで直流中間回路に第１ローパス
フィルタ回路１０を挿入することで漏れ電流ＩE を抑制
している。図３は図１の第１実施例回路に記載の第１ロ
ーパスフィルタ回路１０の等価回路を表した等価回路図
であって、零相リアクトル１１がＬなる値のインダクタ
ンスとなり、このインダクタンスＬの前後にＣ1 とＣ2
なる静電容量のフィルタコンデンサがあってローパスフ
ィルタ回路を形成している。尚、１８は直流中間回路の
正極側線路又は負極側線路であり、１９はアース回路で
ある。図４は本発明の第２実施例を表した主回路接続図
であるが、この第２実施例回路に記載の第１電力変換器
としての整流器２，平滑コンデンサ３，第２電力変換器
としてのインバータ４とこれを構成するフィードバック
ダイオード４Ｄとゲート駆動回路４ＧとＩＧＢＴ４Ｔ，
誘導電動機５，零相リアクトル１１，及び４組のフィル
タコンデンサ１２〜１５の名称・用途・機能は、図１で
既述の第１実施例回路の場合と同じであるから、これら
の説明は省略する。この第２実施例回路は、４組のフィ
ルタコンデンサ１２〜１５と、零相リアクトル１１の鉄
心に２次巻線２１を巻付けてこの２次巻線２１を短絡抵
抗２２で短絡することで構成した第２ローパスフィルタ
回路２０を、整流器２と平滑コンデンサ３との間に挿入
しているのが、前述した図１の第１実施例回路と異なっ
ているところである。主回路部分の配線インダクタンス
とフィルタコンデンサの静電容量とで共振現象を生じる
と、ローパスフィルタ回路の特性が低下する。そこで零
相リアクトル１１の鉄心に設けた２次巻線２１を抵抗値
がＲなる短絡抵抗２２で短絡することにより、共振現象
を減衰させてローパスフィルタ回路の特性低下の防止を
図っている。図５は図４の第２実施例回路に記載の第２
ローパスフィルタ回路２０の等価回路を表した等価回路
図であって、零相リアクトル１１がＬなる値のインダク
タンスとなるが、これの２次巻線は抵抗値がＲの短絡抵
抗で短絡されている。且つ前記インダクタンスＬの前後
にＣ1 とＣ2 なる静電容量のフィルタコンデンサがあっ
てローパスフィルタ回路を形成している。尚、１８は直
流中間回路の正極側線路又は負極側線路であり、１９は
アース回路である。図６は本発明の第３実施例を表した
主回路接続図であるが、この第３実施例回路に記載の第
１電力変換器としての整流器２，平滑コンデンサ３，第
２電力変換器としてのインバータ４とこれを構成するフ
ィードバックダイオード４Ｄとゲート駆動回路４ＧとＩ
ＧＢＴ４Ｔ，誘導電動機５，零相リアクトル１１，４組
のフィルタコンデンサ１２〜１５，及び２次巻線２１の
名称・用途・機能は、図４で既述の第２実施例回路の場
合と同じであるから、これらの説明は省略する。この第
３実施例回路は、２次巻線２１に短絡抵抗２２を接続す
る代わりに電流検出器３１を接続するのが異なった点で
あって、この電流検出器３１を含めた第３ローパスフィ
ルタ回路３０を整流器２と平滑コンデンサ３との間に挿
入する。ここで電流検出器３１のインピーダンスを適切
な値に選定すれば、前述した図２の第２実施例回路の場
合と同様に共振現象の発生を抑制できる。更に例えばＡ
点で接地事故を生じると、直流中間回路の正極側線路電
流と負極側線路電流とに差を生じて、零相リアクトル１
１の２次巻線２１にはこの差電流に対応した電流が流れ
る。電流検出器３１がこの２次巻線電流を検出し、この
２次巻線電流が予め設定した値を越えれば、地絡検出器
３２が動作して当該電圧形インバータに接地事故が発生
したことを警報する。図７は図６の第３実施例回路の地
絡検出動作を表したタイムチャートであって、図７は
電流検出器３１が検出する２次巻線２１に流れる地絡電
流ＩL の変化、図７は地絡検出器３２の動作、をそれ
ぞれが表している。地絡電流ＩL がＴ時点で地絡設定値
を越えれば地絡事故発生を警報する。
続図であるが、この第１実施例回路に記載の第１電力変
換器としての整流器２，平滑コンデンサ３，第２電力変
換器としてのインバータ４とこれを構成するフィードバ
ックダイオード４Ｄとゲート駆動回路４ＧとＩＧＢＴ４
Ｔ，及び誘導電動機５の名称・用途・機能は、図８で既
述の従来例回路の場合と同じであるから、これらの説明
は省略する。図１の第１実施例回路では、整流器２と直
流中間回路の平滑コンデンサ３との間に第１ローパスフ
ィルタ回路１０を挿入する。この第１ローパスフィルタ
回路１０は、ドーナッツ状に形成している鉄心の中央に
設けた穴に直流中間回路の正極側線路と負極側線路とを
一括して貫通させている零相リアクトル１１と、零相リ
アクトル１１よりも整流器２側の正極側線路と負極側線
路とに接続したフィルタコンデンサ１２と１３、及び零
相リアクトル１１よりも平滑コンデンサ３側の正極側線
路と負極側線路とに接続したフィルタコンデンサ１４と
１５とで構成しているが、これら各フィルタコンデンサ
１２〜１５の他端はアース回路に接続する。尚、図示し
ている零相リアクトル１１は、正極側線路と負極側線路
とが鉄心の中心穴を貫通しているので、それぞれが巻数
が１のコイルを形成していることになるが、正極側線路
を鉄心に複数回巻付け、且つ負極側線路も同じ鉄心に同
じ回数を巻付ける構成であっても差し支えないのは勿論
である。更に鉄心として飽和特性の良好な材料（たとえ
ばフェライトコア）を使用すれば、漏れ電流ＩE の抑制
効果が向上する。図２は図１に図示の第１実施例回路で
浮遊静電容量を介して漏れ電流が流れる経路を表した電
流経路表示図である。この図２において、漏れ電流ＩE
は、直流中間回路の正極側線路と浮遊静電容量６とを経
て大地へ流れる場合を一点鎖線で図示している。前述し
たように、インバータ４を構成するＩＧＢＴ４Ｔは高速
スイッチング動作を繰り返すので、浮遊静電容量６には
変化率が大きい電圧が高速で繰り返し印加されるので、
この漏れ電流ＩE は高周波成分の電流である。従って高
周波の漏れ電流ＩE を抑制するには、ローパスフィルタ
が効果を発揮する。そこで直流中間回路に第１ローパス
フィルタ回路１０を挿入することで漏れ電流ＩE を抑制
している。図３は図１の第１実施例回路に記載の第１ロ
ーパスフィルタ回路１０の等価回路を表した等価回路図
であって、零相リアクトル１１がＬなる値のインダクタ
ンスとなり、このインダクタンスＬの前後にＣ1 とＣ2
なる静電容量のフィルタコンデンサがあってローパスフ
ィルタ回路を形成している。尚、１８は直流中間回路の
正極側線路又は負極側線路であり、１９はアース回路で
ある。図４は本発明の第２実施例を表した主回路接続図
であるが、この第２実施例回路に記載の第１電力変換器
としての整流器２，平滑コンデンサ３，第２電力変換器
としてのインバータ４とこれを構成するフィードバック
ダイオード４Ｄとゲート駆動回路４ＧとＩＧＢＴ４Ｔ，
誘導電動機５，零相リアクトル１１，及び４組のフィル
タコンデンサ１２〜１５の名称・用途・機能は、図１で
既述の第１実施例回路の場合と同じであるから、これら
の説明は省略する。この第２実施例回路は、４組のフィ
ルタコンデンサ１２〜１５と、零相リアクトル１１の鉄
心に２次巻線２１を巻付けてこの２次巻線２１を短絡抵
抗２２で短絡することで構成した第２ローパスフィルタ
回路２０を、整流器２と平滑コンデンサ３との間に挿入
しているのが、前述した図１の第１実施例回路と異なっ
ているところである。主回路部分の配線インダクタンス
とフィルタコンデンサの静電容量とで共振現象を生じる
と、ローパスフィルタ回路の特性が低下する。そこで零
相リアクトル１１の鉄心に設けた２次巻線２１を抵抗値
がＲなる短絡抵抗２２で短絡することにより、共振現象
を減衰させてローパスフィルタ回路の特性低下の防止を
図っている。図５は図４の第２実施例回路に記載の第２
ローパスフィルタ回路２０の等価回路を表した等価回路
図であって、零相リアクトル１１がＬなる値のインダク
タンスとなるが、これの２次巻線は抵抗値がＲの短絡抵
抗で短絡されている。且つ前記インダクタンスＬの前後
にＣ1 とＣ2 なる静電容量のフィルタコンデンサがあっ
てローパスフィルタ回路を形成している。尚、１８は直
流中間回路の正極側線路又は負極側線路であり、１９は
アース回路である。図６は本発明の第３実施例を表した
主回路接続図であるが、この第３実施例回路に記載の第
１電力変換器としての整流器２，平滑コンデンサ３，第
２電力変換器としてのインバータ４とこれを構成するフ
ィードバックダイオード４Ｄとゲート駆動回路４ＧとＩ
ＧＢＴ４Ｔ，誘導電動機５，零相リアクトル１１，４組
のフィルタコンデンサ１２〜１５，及び２次巻線２１の
名称・用途・機能は、図４で既述の第２実施例回路の場
合と同じであるから、これらの説明は省略する。この第
３実施例回路は、２次巻線２１に短絡抵抗２２を接続す
る代わりに電流検出器３１を接続するのが異なった点で
あって、この電流検出器３１を含めた第３ローパスフィ
ルタ回路３０を整流器２と平滑コンデンサ３との間に挿
入する。ここで電流検出器３１のインピーダンスを適切
な値に選定すれば、前述した図２の第２実施例回路の場
合と同様に共振現象の発生を抑制できる。更に例えばＡ
点で接地事故を生じると、直流中間回路の正極側線路電
流と負極側線路電流とに差を生じて、零相リアクトル１
１の２次巻線２１にはこの差電流に対応した電流が流れ
る。電流検出器３１がこの２次巻線電流を検出し、この
２次巻線電流が予め設定した値を越えれば、地絡検出器
３２が動作して当該電圧形インバータに接地事故が発生
したことを警報する。図７は図６の第３実施例回路の地
絡検出動作を表したタイムチャートであって、図７は
電流検出器３１が検出する２次巻線２１に流れる地絡電
流ＩL の変化、図７は地絡検出器３２の動作、をそれ
ぞれが表している。地絡電流ＩL がＴ時点で地絡設定値
を越えれば地絡事故発生を警報する。
【発明の効果】この発明によれば、電圧形インバータの
直流中間回路に零相リアクトルとコンデンサとで構成し
たローパスフィルタ回路を挿入することにより、第２電
力変換器が構成するスイッチング回路が動作して直流電
力を交流電力に変換する際に、浮遊静電容量を介して高
周波の漏れ電流が交流電源側へ流出するのを阻止するか
ら、この交流電源に接続している機器が前記漏れ電流で
悪影響を受けるのを防止できる。本発明による前記のロ
ーパスフィルタ回路は直流中間回路に１組を設置するの
みであり、交流電源の各相毎にノイズフィルタを設置し
ていた従来の装置に比べて、部品点数を大幅に低減でき
るので、当該電圧形インバータを小形にすることができ
るし、価格も抑制できる効果が得られる。更に零相リア
クトルに２次巻線を設け、この２次巻線を適切な値の抵
抗で短絡すれば、回路インダクタンスとフィルタコンデ
ンサとによる共振現象の発生を抑制するので、共振によ
りローパスフィルタ回路の効果が低下するのを防止する
ことができるし、前記の２次巻線を抵抗で短絡する代わ
りに電流検出器を接続すれば、共振発生の抑制と同時
に、当該電圧形インバータの接地事故を検出することも
できる効果が得られる。
直流中間回路に零相リアクトルとコンデンサとで構成し
たローパスフィルタ回路を挿入することにより、第２電
力変換器が構成するスイッチング回路が動作して直流電
力を交流電力に変換する際に、浮遊静電容量を介して高
周波の漏れ電流が交流電源側へ流出するのを阻止するか
ら、この交流電源に接続している機器が前記漏れ電流で
悪影響を受けるのを防止できる。本発明による前記のロ
ーパスフィルタ回路は直流中間回路に１組を設置するの
みであり、交流電源の各相毎にノイズフィルタを設置し
ていた従来の装置に比べて、部品点数を大幅に低減でき
るので、当該電圧形インバータを小形にすることができ
るし、価格も抑制できる効果が得られる。更に零相リア
クトルに２次巻線を設け、この２次巻線を適切な値の抵
抗で短絡すれば、回路インダクタンスとフィルタコンデ
ンサとによる共振現象の発生を抑制するので、共振によ
りローパスフィルタ回路の効果が低下するのを防止する
ことができるし、前記の２次巻線を抵抗で短絡する代わ
りに電流検出器を接続すれば、共振発生の抑制と同時
に、当該電圧形インバータの接地事故を検出することも
できる効果が得られる。
【図１】本発明の第１実施例を表した主回路接続図
【図２】図１に図示の第１実施例回路で浮遊静電容量を
介して漏れ電流が流れる経路を表した電流経路表示図
介して漏れ電流が流れる経路を表した電流経路表示図
【図３】図１の第１実施例回路に記載の第１ローパスフ
ィルタ回路の等価回路を表した等価回路図
ィルタ回路の等価回路を表した等価回路図
【図４】本発明の第２実施例を表した主回路接続図
【図５】図４の第２実施例回路に記載の第２ローパスフ
ィルタ回路の等価回路を表した等価回路図
ィルタ回路の等価回路を表した等価回路図
【図６】本発明の第３実施例を表した主回路接続図
【図７】図６の第３実施例回路の地絡検出動作を表した
タイムチャート
タイムチャート
【図８】電圧形インバータの従来例を示した主回路接続
図
図
２ 第１電力変換器としての整流器 ３ 平滑コンデンサ ４ 第２電力変換器としてのインバータ ４Ｄ フィードバックダイオード ４Ｇ ゲート駆動回路 ４Ｔ 自己消弧形半導体スイッチ素子としてのＩＧ
ＢＴ ５ 誘導電動機 ６ 浮遊静電容量 １０ 第１ローパスフィルタ回路 １１ 零相リアクトル １２〜１５ フィルタコンデンサ １８ 正極側又は負極側線路 １９ アース回路 ２０ 第２ローパスフィルタ回路 ２１ ２次巻線 ２２ 短絡抵抗 ３０ 第３ローパスフィルタ回路 ３１ 電流検出器 ３２ 地絡検出器
ＢＴ ５ 誘導電動機 ６ 浮遊静電容量 １０ 第１ローパスフィルタ回路 １１ 零相リアクトル １２〜１５ フィルタコンデンサ １８ 正極側又は負極側線路 １９ アース回路 ２０ 第２ローパスフィルタ回路 ２１ ２次巻線 ２２ 短絡抵抗 ３０ 第３ローパスフィルタ回路 ３１ 電流検出器 ３２ 地絡検出器
Claims (3)
- 【請求項１】交流電源に接続して直流中間回路へ直流電
力を出力する第１電力変換器と、この直流中間回路に接
続して所望の電圧と周波数の交流電力を出力する自己消
弧形半導体スイッチ素子を構成要素にした第２電力変換
器、及び前記直流中間回路に接続した平滑コンデンサと
で構成している電圧形インバータにおいて、 零相リアクトルとコンデンサとでなる第１ローパスフィ
ルタ回路を、前記第１電力変換器の直流側と前記平滑コ
ンデンサとの間に挿入することを特徴とする電圧形イン
バータのノイズフィルタ。 - 【請求項２】交流電源に接続して直流中間回路へ直流電
力を出力する第１電力変換器と、この直流中間回路に接
続して所望の電圧と周波数の交流電力を出力する自己消
弧形半導体スイッチ素子を構成要素にした第２電力変換
器、及び前記直流中間回路に接続した平滑コンデンサと
で構成している電圧形インバータにおいて、 零相リアクトルとこの零相リアクトルに設けた２次巻線
とこの２次巻線を短絡する抵抗，及びコンデンサとでな
る第２ローパスフィルタ回路を、前記第１電力変換器の
直流側と前記平滑コンデンサとの間に挿入することを特
徴とする電圧形インバータのノイズフィルタ。 - 【請求項３】交流電源に接続して直流中間回路へ直流電
力を出力する第１電力変換器と、この直流中間回路に接
続して所望の電圧と周波数の交流電力を出力する自己消
弧形半導体スイッチ素子を構成要素にした第２電力変換
器、及び前記直流中間回路に接続した平滑コンデンサと
で構成している電圧形インバータにおいて、 零相リアクトルとこの零相リアクトルに設けた２次巻線
とこの２次巻線に流れる電流を検出する電流検出器，及
びコンデンサとでなる第３ローパスフィルタ回路を、前
期第１電力変換器の直流側と前記平滑コンデンサとの間
に挿入し、前記電流検出器で検出する前記２次巻線の電
流が所定値を越えれば地絡事故と判定する地絡検出器を
備えることを特徴とする電圧形インバータのノイズフィ
ルタ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7039474A JPH08237936A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 電圧形インバータのノイズフィルタ |
| GB9603817A GB2310553A (en) | 1995-02-28 | 1996-02-22 | Noise filter for inverter |
| DE1996107201 DE19607201A1 (de) | 1995-02-28 | 1996-02-26 | Störschutzfilter für Spannungsquellen-Wechselrichter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7039474A JPH08237936A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 電圧形インバータのノイズフィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08237936A true JPH08237936A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12554070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7039474A Pending JPH08237936A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 電圧形インバータのノイズフィルタ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08237936A (ja) |
| DE (1) | DE19607201A1 (ja) |
| GB (1) | GB2310553A (ja) |
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| JP2002165438A (ja) * | 2000-11-28 | 2002-06-07 | Meidensha Corp | 電縫管溶接用高周波電源 |
| JP2007215366A (ja) * | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 電力変換装置 |
| WO2009037782A1 (ja) * | 2007-09-21 | 2009-03-26 | Mitsubishi Electric Corporation | 電気車用電力変換装置 |
| JP2010104200A (ja) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | Mitsubishi Electric Corp | エレベータ制御装置 |
| JP2010120769A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Sinfonia Technology Co Ltd | 被搬送物用搬送システム |
| CN103941103A (zh) * | 2014-05-09 | 2014-07-23 | 北京航天爱威电子技术有限公司 | 有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置及方法 |
| WO2021229908A1 (ja) * | 2020-05-12 | 2021-11-18 | 日立Astemo株式会社 | フィルタ装置及び電力変換装置 |
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| US6288915B1 (en) | 1997-12-23 | 2001-09-11 | Asea Brown Boveri Ag | Converter circuit arrangement having a DC intermediate circuit |
| DE19850853A1 (de) * | 1998-11-04 | 2000-05-18 | Vacuumschmelze Gmbh | Frequenzumrichter mit bedämpftem Gleichspannungszwischenkreis |
| JP5427429B2 (ja) * | 2009-02-10 | 2014-02-26 | 三菱重工業株式会社 | インバータ装置およびインバータ一体型電動圧縮機 |
| GB2547716B (en) * | 2016-02-29 | 2018-06-06 | General Electric Technology Gmbh | An electrical assembly |
| DE102017110608A1 (de) | 2017-05-16 | 2018-11-22 | Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh | Inverter |
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| GB1303083A (ja) * | 1970-04-22 | 1973-01-17 | ||
| GB1535741A (en) * | 1975-12-03 | 1978-12-13 | Ni I Postoyan Toka Ac | Converter apparatus |
| DE2922144A1 (de) * | 1979-05-31 | 1980-12-04 | Messer Griesheim Gmbh | Einrichtung zum gleich- und/oder wechselstrom-lichtbogenschweissen mit einem wechselrichter |
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| US4597039A (en) * | 1983-09-22 | 1986-06-24 | Solar Refining, Inc. | Switched capacitor induction motor drive |
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-
1995
- 1995-02-28 JP JP7039474A patent/JPH08237936A/ja active Pending
-
1996
- 1996-02-22 GB GB9603817A patent/GB2310553A/en not_active Withdrawn
- 1996-02-26 DE DE1996107201 patent/DE19607201A1/de not_active Withdrawn
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| US8345453B2 (en) | 2007-09-21 | 2013-01-01 | Mitsubishi Electric Corporation | Power conversion apparatus for electric vehicle |
| JP2010104200A (ja) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | Mitsubishi Electric Corp | エレベータ制御装置 |
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| WO2021229908A1 (ja) * | 2020-05-12 | 2021-11-18 | 日立Astemo株式会社 | フィルタ装置及び電力変換装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2310553A (en) | 1997-08-27 |
| GB9603817D0 (en) | 1996-04-24 |
| DE19607201A1 (de) | 1996-08-29 |
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