JPH10243657A - インバ−タのノイズ低減装置 - Google Patents
インバ−タのノイズ低減装置Info
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- JPH10243657A JPH10243657A JP9037287A JP3728797A JPH10243657A JP H10243657 A JPH10243657 A JP H10243657A JP 9037287 A JP9037287 A JP 9037287A JP 3728797 A JP3728797 A JP 3728797A JP H10243657 A JPH10243657 A JP H10243657A
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- noise
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 インバータから発生するノイズの低減を図
り、関連機器の誤動作を防止する。 【解決手段】 交流から直流に変換する順変換器と前記
直流から交流に変換する逆変換器で構成されるインバー
タ装置において、前記インバータ装置の順変換器の交流
側に1次巻線と2次巻線の巻線間に所定距離を有する絶
縁変圧器と、前記逆変換器の交流側に1次巻線と2次巻
線の巻線間に所定距離を有する絶縁変圧器を設けたこと
を特徴とするインバータのノイズ低減装置。
り、関連機器の誤動作を防止する。 【解決手段】 交流から直流に変換する順変換器と前記
直流から交流に変換する逆変換器で構成されるインバー
タ装置において、前記インバータ装置の順変換器の交流
側に1次巻線と2次巻線の巻線間に所定距離を有する絶
縁変圧器と、前記逆変換器の交流側に1次巻線と2次巻
線の巻線間に所定距離を有する絶縁変圧器を設けたこと
を特徴とするインバータのノイズ低減装置。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インバータ装置を
使用する分野において、インバータから発生するノイズ
により負荷が正常に動作しない場合や、またインバータ
装置の近くに設置されインバータから発生するノイズに
より正常に動作しないなどの障害において、ノイズを低
減するインバータのノイズ低減装置に関する。
使用する分野において、インバータから発生するノイズ
により負荷が正常に動作しない場合や、またインバータ
装置の近くに設置されインバータから発生するノイズに
より正常に動作しないなどの障害において、ノイズを低
減するインバータのノイズ低減装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、コンピュータ・精密測定機器・自
動制御機器・情報処理装置などにおいてディジタル化し
た装置や、テレビ・高性能音響機器等の家電機器が普及
する一方で、そのディジタル情報や放送電波の入出力回
路や、電源回路に侵入して誤動作させ、甚だしくこれら
の装置に障害を与え、あるいはテレビなどに受信障害を
与えるノイズは各種のインバータ装置、高周波加工機、
放電灯などパワーエレクトロニクスの高速スイッチング
素子により大電力コントロールを行う各種機器等の普及
や、自動点滅機器・整流子モータ利用家電機器等の普及
に伴って著しく増大している。
動制御機器・情報処理装置などにおいてディジタル化し
た装置や、テレビ・高性能音響機器等の家電機器が普及
する一方で、そのディジタル情報や放送電波の入出力回
路や、電源回路に侵入して誤動作させ、甚だしくこれら
の装置に障害を与え、あるいはテレビなどに受信障害を
与えるノイズは各種のインバータ装置、高周波加工機、
放電灯などパワーエレクトロニクスの高速スイッチング
素子により大電力コントロールを行う各種機器等の普及
や、自動点滅機器・整流子モータ利用家電機器等の普及
に伴って著しく増大している。
【0003】このようなノイズの除去方法は発生源とな
る機器においても被害を受ける機器においても、各機器
に共通して強く望まれている。図8に、IGBT(Is
ulated Gate Bipolar Trans
istor)を使った電圧形PWM制御インバータを例
に示しノイズ発生のメカニズムを説明する。10はイン
バータ、11はインバータ10の負荷であるモータ、1
2A,12B,12Cはインバータ10の三相出力ケー
ブルと接地間のストレーキャンパシティ(浮遊静電容
量)、13A,13B,13Cはインバータの入力ケー
ブルと接地間のストレーキャンパシティ、14は接地、
101はインバータの順変換器、102はコンデンサ、
103はインバータの逆変換器、111はインバータの
プラス側と筐体間とのストレーキャパシティ、112は
マイナス側と筐体間とのストレーキャンパシティを示
す。ストレーキャンパシティは実際に電線で接続されて
いないので、破線で示してある。
る機器においても被害を受ける機器においても、各機器
に共通して強く望まれている。図8に、IGBT(Is
ulated Gate Bipolar Trans
istor)を使った電圧形PWM制御インバータを例
に示しノイズ発生のメカニズムを説明する。10はイン
バータ、11はインバータ10の負荷であるモータ、1
2A,12B,12Cはインバータ10の三相出力ケー
ブルと接地間のストレーキャンパシティ(浮遊静電容
量)、13A,13B,13Cはインバータの入力ケー
ブルと接地間のストレーキャンパシティ、14は接地、
101はインバータの順変換器、102はコンデンサ、
103はインバータの逆変換器、111はインバータの
プラス側と筐体間とのストレーキャパシティ、112は
マイナス側と筐体間とのストレーキャンパシティを示
す。ストレーキャンパシティは実際に電線で接続されて
いないので、破線で示してある。
【0004】このインバータ10の動作を説明する。図
には示していない電源から順変換器101は交流電力を
供給され、直流に変換する。その電力はコンデンサ10
2に蓄積され、かつ逆変換器103に供給される。逆変
換器では図9に示すように直流電圧をPWM(Puls
e Width Modulationパルス幅変調)
制御にてスイッチングして出力する。スイッチングする
逆変換器103のIGBTは高速でスイッチングされ、
電圧の立ち上がりが鋭くなり、これがノイズとなる。こ
の電圧の立ち上がりが鋭いことからストレーキャパシテ
ィは無視できない。
には示していない電源から順変換器101は交流電力を
供給され、直流に変換する。その電力はコンデンサ10
2に蓄積され、かつ逆変換器103に供給される。逆変
換器では図9に示すように直流電圧をPWM(Puls
e Width Modulationパルス幅変調)
制御にてスイッチングして出力する。スイッチングする
逆変換器103のIGBTは高速でスイッチングされ、
電圧の立ち上がりが鋭くなり、これがノイズとなる。こ
の電圧の立ち上がりが鋭いことからストレーキャパシテ
ィは無視できない。
【0005】それらは、次の3つに分類できる。図8の
はインバータ10出力のケーブルから空中に放射され
るノイズ(放射ノイズ)で、はIGBTのスイッチン
グによりケーブルを伝導し、モータ11へ供給されるノ
イズ(ノーマルモードノイズ)、はインバータ10の
入力/出力ケーブルのストレーキャパシティ12A、1
2B,12C,13A,13B,13Cを通り、接地ラ
インから筺体−インバータプラス/マイナスラインのス
トレーキャパシティ111及び112を通り、誘導され
るコモンモードノイズである。
はインバータ10出力のケーブルから空中に放射され
るノイズ(放射ノイズ)で、はIGBTのスイッチン
グによりケーブルを伝導し、モータ11へ供給されるノ
イズ(ノーマルモードノイズ)、はインバータ10の
入力/出力ケーブルのストレーキャパシティ12A、1
2B,12C,13A,13B,13Cを通り、接地ラ
インから筺体−インバータプラス/マイナスラインのス
トレーキャパシティ111及び112を通り、誘導され
るコモンモードノイズである。
【0006】放射ノイズは出力ケーブルの近くに設置
される機器へ影響を与える。ノーマルモードノイズは
インバータの出力側に接続されるモータ11に影響を与
える。この例の様にインバータの負荷がモータの場合に
は誤動作となることはないが、ノイズに弱いディジタル
装置の場合には誤動作となる可能性は十分にある。
される機器へ影響を与える。ノーマルモードノイズは
インバータの出力側に接続されるモータ11に影響を与
える。この例の様にインバータの負荷がモータの場合に
は誤動作となることはないが、ノイズに弱いディジタル
装置の場合には誤動作となる可能性は十分にある。
【0007】コモンモードノイズの影響は入力/出力
ケーブルから接地ラインを経由してノイズが伝導し、イ
ンバータの制御回路(図示していない)に影響を与え
る。このノイズ量が大きくなるとインバータが誤動作
し、運転継続ができない場合もある。
ケーブルから接地ラインを経由してノイズが伝導し、イ
ンバータの制御回路(図示していない)に影響を与え
る。このノイズ量が大きくなるとインバータが誤動作
し、運転継続ができない場合もある。
【0008】図10は、図8のインバータノイズ発生モ
ード図を分かり易くするために単相で表現した。インバ
ータは、ここではノイズ発生機器としている。放射ノイ
ズ、ノーマルモードノイズ及びコモンモードノイズ
は、図8で示したものと同じである。OSC−1〜6
はそれぞれ矢印で示した間の電圧波形をシンクロスコー
プで波形観測したときの波形をイメージして示した。そ
れぞれノイズの存在を示している。
ード図を分かり易くするために単相で表現した。インバ
ータは、ここではノイズ発生機器としている。放射ノイ
ズ、ノーマルモードノイズ及びコモンモードノイズ
は、図8で示したものと同じである。OSC−1〜6
はそれぞれ矢印で示した間の電圧波形をシンクロスコー
プで波形観測したときの波形をイメージして示した。そ
れぞれノイズの存在を示している。
【0009】ノイズ発生機器に単なる電線路を伝導して
伝播するノイズに対しては電線路にフィルタ回路(例え
ば高周波チョークコイルを電線路に直列に、高周波キャ
パシタを電線路に並列に挿入するLCフィルタ)を挿入
して除去する方法がある。
伝播するノイズに対しては電線路にフィルタ回路(例え
ば高周波チョークコイルを電線路に直列に、高周波キャ
パシタを電線路に並列に挿入するLCフィルタ)を挿入
して除去する方法がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これは広範囲
にわたる周波数のノイズ除去にすべて有効に適応するの
が困難で有るばかりでなく、接続する相手側とのインピ
ーダンスの整合が十分になされていないと、ノイズ除去
機能が低下してしまう。そのため、諸機器の特性に応じ
てフィルタ定数の選定をせねばならなく煩わしくなる。
また、ノイズ発生機器がインバータでなく負荷側の場合
には、ノイズの通過方向が異なるため、ノイズ除去効果
が異なってくる。従って、同一種のフィルタで効果を上
げることができない。特に、この種のフィルタ回路はキ
ャパシタの端子の一方が接地されていることにより効果
があるため、通常接地して使用することになっていて、
これを電線路に挿入すると電源の基本波成分が接地ライ
ンに漏れて、配線工事上使用を義務づけされている漏電
ブレーカを誤動作させてしまう事故が現実に多く発生し
ている欠点がある。
にわたる周波数のノイズ除去にすべて有効に適応するの
が困難で有るばかりでなく、接続する相手側とのインピ
ーダンスの整合が十分になされていないと、ノイズ除去
機能が低下してしまう。そのため、諸機器の特性に応じ
てフィルタ定数の選定をせねばならなく煩わしくなる。
また、ノイズ発生機器がインバータでなく負荷側の場合
には、ノイズの通過方向が異なるため、ノイズ除去効果
が異なってくる。従って、同一種のフィルタで効果を上
げることができない。特に、この種のフィルタ回路はキ
ャパシタの端子の一方が接地されていることにより効果
があるため、通常接地して使用することになっていて、
これを電線路に挿入すると電源の基本波成分が接地ライ
ンに漏れて、配線工事上使用を義務づけされている漏電
ブレーカを誤動作させてしまう事故が現実に多く発生し
ている欠点がある。
【0011】また、機器が高層建築物の上階に設置され
ている場合には接地ラインが長くなるので、特別な工事
をして設置抵抗を十分に低くしない限りは高周波成分に
対するキャパシティの作用が低下する。さらにはこの接
地ラインがノイズに対する受信アンテナとして作用し、
逆に機器を誤動作させるなどの問題がある。本発明の目
的は、インバータから発生するノイズの低減を図り、関
連機器の誤動作等を防止するインバータのノイズ低減装
置を提供するものである。
ている場合には接地ラインが長くなるので、特別な工事
をして設置抵抗を十分に低くしない限りは高周波成分に
対するキャパシティの作用が低下する。さらにはこの接
地ラインがノイズに対する受信アンテナとして作用し、
逆に機器を誤動作させるなどの問題がある。本発明の目
的は、インバータから発生するノイズの低減を図り、関
連機器の誤動作等を防止するインバータのノイズ低減装
置を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、交流
から直流に変換する順変換器と前記直流から交流に変換
する逆変換器で構成されるインバータ装置において、前
記インバータ装置の順変換器の交流側に1次巻線と2次
巻線の巻線間に所定距離を有する絶縁変圧器と、前記逆
変換器の交流側に1次線巻と2次巻線の巻線間に所定距
離を有する絶縁変圧器を設けたことを特徴とする。
から直流に変換する順変換器と前記直流から交流に変換
する逆変換器で構成されるインバータ装置において、前
記インバータ装置の順変換器の交流側に1次巻線と2次
巻線の巻線間に所定距離を有する絶縁変圧器と、前記逆
変換器の交流側に1次線巻と2次巻線の巻線間に所定距
離を有する絶縁変圧器を設けたことを特徴とする。
【0013】このように1次巻線と2次巻線の巻線間の
距離を大きくし、磁気結合度を低くして、インピーダン
スを大きくすることでノイズ低減が図れる。請求項2の
発明は、請求項1の発明において各絶縁変圧器の巻線の
内、少なくとも1つの巻線を導電性部材で覆うと共に、
この導電性部材を接地することを特徴とする。
距離を大きくし、磁気結合度を低くして、インピーダン
スを大きくすることでノイズ低減が図れる。請求項2の
発明は、請求項1の発明において各絶縁変圧器の巻線の
内、少なくとも1つの巻線を導電性部材で覆うと共に、
この導電性部材を接地することを特徴とする。
【0014】このように絶縁変圧器の巻線に静電誘導を
遮断するために導電性のシールド材により覆い、そのシ
ールド材を接地することによりノイズ低減が図れる。請
求項3の発明は、請求項1乃至請求項2において、各絶
縁変圧器の鉄心に使用する材料を高周波に対し低透磁率
となる材料を使用することを特徴とする。
遮断するために導電性のシールド材により覆い、そのシ
ールド材を接地することによりノイズ低減が図れる。請
求項3の発明は、請求項1乃至請求項2において、各絶
縁変圧器の鉄心に使用する材料を高周波に対し低透磁率
となる材料を使用することを特徴とする。
【0015】このように絶縁変圧器の鉄心に使用される
材料の透磁率を高周波に対し、低透磁率となる特性のも
のを使用することによりノイズ低減が図れる。請求項4
の発明は、請求項3の発明において各絶縁変圧器の鉄心
にギャップを設けることを特徴とする。
材料の透磁率を高周波に対し、低透磁率となる特性のも
のを使用することによりノイズ低減が図れる。請求項4
の発明は、請求項3の発明において各絶縁変圧器の鉄心
にギャップを設けることを特徴とする。
【0016】このように絶縁変圧器の鉄心にギャップを
設けることにより鉄心の飽和を避けることができる。請
求項5の発明は、請求項4の発明においてインバータ装
置の前記順変換器の交流側の絶縁変圧器のフレームと、
前記逆変器の交流側の絶縁変圧器のフレームと、前記イ
ンバータ装置のフレームの電位を合わせ、1点で接地す
ることを特徴とする。
設けることにより鉄心の飽和を避けることができる。請
求項5の発明は、請求項4の発明においてインバータ装
置の前記順変換器の交流側の絶縁変圧器のフレームと、
前記逆変器の交流側の絶縁変圧器のフレームと、前記イ
ンバータ装置のフレームの電位を合わせ、1点で接地す
ることを特徴とする。
【0017】このように交流側の絶縁変圧器のフレーム
とインバータ装置のフレームの電位を合わせ、1点で接
地することでノイズ低減が図れる。請求項6の発明は、
請求項1乃至請求項5の発明においてインバータ装置の
順変換器及び逆変換器の交流側に設けられる絶縁変圧器
の1次巻線と2次巻線の変圧比を、高インピーダンスに
よる2次側出力電圧降下分を補正し、電圧を上昇する変
圧比にすることを特徴とする。
とインバータ装置のフレームの電位を合わせ、1点で接
地することでノイズ低減が図れる。請求項6の発明は、
請求項1乃至請求項5の発明においてインバータ装置の
順変換器及び逆変換器の交流側に設けられる絶縁変圧器
の1次巻線と2次巻線の変圧比を、高インピーダンスに
よる2次側出力電圧降下分を補正し、電圧を上昇する変
圧比にすることを特徴とする。
【0018】このように順変換器/逆変換器の交流側に
設けられる絶縁変圧器の1次巻線と2次巻線の変圧比
を、高インピーダンスによる2次側出力電圧降下分を補
正し、電圧を上昇する変圧比にすることで、ノイズ低減
を図る。
設けられる絶縁変圧器の1次巻線と2次巻線の変圧比
を、高インピーダンスによる2次側出力電圧降下分を補
正し、電圧を上昇する変圧比にすることで、ノイズ低減
を図る。
【0019】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態のイ
ンバータノイズ低減装置の構成図である。ここで各部の
名称説明をするが、すでに図8で説明済みのものは省略
する。104はインバータフレームの接地線、20と3
0は絶縁変圧器、201と301は絶縁変圧器のフレー
ム、202と302は絶縁変圧器の静電シールド、20
3と303は静電シールドの接地線、204と304は
絶縁変圧器のフレーム接地線、40と50はシールドケ
ーブル、401と501はシールドケーブルの接地線で
ある。
ンバータノイズ低減装置の構成図である。ここで各部の
名称説明をするが、すでに図8で説明済みのものは省略
する。104はインバータフレームの接地線、20と3
0は絶縁変圧器、201と301は絶縁変圧器のフレー
ム、202と302は絶縁変圧器の静電シールド、20
3と303は静電シールドの接地線、204と304は
絶縁変圧器のフレーム接地線、40と50はシールドケ
ーブル、401と501はシールドケーブルの接地線で
ある。
【0020】次に図1によりノイズ低減の作用について
説明する。インバータ10の逆変換器103は6個のI
GBTから構成される。6個のIGBTは、図8の説明
で述べたように高速スイッチングを行い、負荷に電力を
送り込むが、そのときにノイズも同時に発生し、出力す
る。出力ケーブルは導電性のシールド処理したケーブル
を用い、このシールドケーブル40のシールドは接地線
401により接地14に接続され、シールドケーブル4
0の心線に現れるノイズは放射されずに接地ラインに流
れる。
説明する。インバータ10の逆変換器103は6個のI
GBTから構成される。6個のIGBTは、図8の説明
で述べたように高速スイッチングを行い、負荷に電力を
送り込むが、そのときにノイズも同時に発生し、出力す
る。出力ケーブルは導電性のシールド処理したケーブル
を用い、このシールドケーブル40のシールドは接地線
401により接地14に接続され、シールドケーブル4
0の心線に現れるノイズは放射されずに接地ラインに流
れる。
【0021】一方、順変換器101はそれ自身スイッチ
ング能力は持たないが、逆変換器103のスイッチング
ノイズがインバータの直流ラインから伝わり、順変換器
101を通して交流側に流れる。このため、出力側と同
様にシールドケーブル50により放射ノイズを抑えてい
る。
ング能力は持たないが、逆変換器103のスイッチング
ノイズがインバータの直流ラインから伝わり、順変換器
101を通して交流側に流れる。このため、出力側と同
様にシールドケーブル50により放射ノイズを抑えてい
る。
【0022】絶縁変圧器20は高インピーダンス変圧器
である。次に、高インピーダンス変圧器を、本実施の形
態の図2と従来の形態の図3とを用いて比較説明する。
である。次に、高インピーダンス変圧器を、本実施の形
態の図2と従来の形態の図3とを用いて比較説明する。
【0023】図3は一般の変圧器の1次巻線と2次巻線
の位置構成を示す図である。鉄心に近いところに1次巻
線を巻き、その外側に重ねて2次巻線を巻く。重ね巻き
をすることで磁気的な結合をよくし、インピーダンスを
低い値に抑えるように構成している。
の位置構成を示す図である。鉄心に近いところに1次巻
線を巻き、その外側に重ねて2次巻線を巻く。重ね巻き
をすることで磁気的な結合をよくし、インピーダンスを
低い値に抑えるように構成している。
【0024】しかし、本実施の形態の高インピーダンス
変圧器である図2は、1次巻線と2次巻線を分離し或る
距離をおいて鉄心に巻く。このような構成により、1次
巻線と2次巻線のカップリングを悪くして、インピーダ
ンスを持たせ、このインピーダンスによりノーマルモー
ドノイズが低減される。
変圧器である図2は、1次巻線と2次巻線を分離し或る
距離をおいて鉄心に巻く。このような構成により、1次
巻線と2次巻線のカップリングを悪くして、インピーダ
ンスを持たせ、このインピーダンスによりノーマルモー
ドノイズが低減される。
【0025】次に、図4を用いて図1の絶縁変圧器のシ
ールド202と302を施すことにより、1次巻線と2
次巻線間の静電誘導をおさえる実施の形態を説明する。
図4は図2の一つの巻線を示し、鉄心に挿入する前の様
子を示す。まず、巻線を巻き終わった後にコイル巻線に
絶縁シートを巻き、その上からアルミや銅などの導電性
のシールドシートを巻く。
ールド202と302を施すことにより、1次巻線と2
次巻線間の静電誘導をおさえる実施の形態を説明する。
図4は図2の一つの巻線を示し、鉄心に挿入する前の様
子を示す。まず、巻線を巻き終わった後にコイル巻線に
絶縁シートを巻き、その上からアルミや銅などの導電性
のシールドシートを巻く。
【0026】但し、図4に示すようにシールドシートは
1ターンショートを発生しないようにする。また、シー
ルドシートはショートを防ぐために絶縁シートよりも幅
を狭くしている。尚、このシールドシートは接地する。
これは図1の静電シールドの接地線203と303で示
している。これにより1次巻線と2次巻線間の静電誘導
は防止できるので、これによりノイズ低減が可能とな
る。シールドシートは1次巻線のみ、あるいは2次巻線
のみ、あるいは1次2次の双方の巻線にシールドシート
を巻いてもよい。
1ターンショートを発生しないようにする。また、シー
ルドシートはショートを防ぐために絶縁シートよりも幅
を狭くしている。尚、このシールドシートは接地する。
これは図1の静電シールドの接地線203と303で示
している。これにより1次巻線と2次巻線間の静電誘導
は防止できるので、これによりノイズ低減が可能とな
る。シールドシートは1次巻線のみ、あるいは2次巻線
のみ、あるいは1次2次の双方の巻線にシールドシート
を巻いてもよい。
【0027】次に、本実施の形態において、インバータ
から発生する高速スイッチングノイズであるから絶縁変
圧器20と30の鉄心材料に基本周波数に対して通常の
透磁率を示し、高周波数においては低透磁率となる特性
の鉄心材料を使用する。従って、高周波数のノイズは1
次巻線から2次巻線へ磁気誘導はされず、ノイズ低減さ
れる。その特性を図5に示す。
から発生する高速スイッチングノイズであるから絶縁変
圧器20と30の鉄心材料に基本周波数に対して通常の
透磁率を示し、高周波数においては低透磁率となる特性
の鉄心材料を使用する。従って、高周波数のノイズは1
次巻線から2次巻線へ磁気誘導はされず、ノイズ低減さ
れる。その特性を図5に示す。
【0028】ところで、インバータから発生するノイズ
は図8と図10を用いて説明したが、放射ノイズ とノ
ールモードノイズ のノイズ低減についてはすでに説明
が終わっている。次にコモンモードノイズ について図
6を用いてコモンモードノイズ の低減について説明す
る。
は図8と図10を用いて説明したが、放射ノイズ とノ
ールモードノイズ のノイズ低減についてはすでに説明
が終わっている。次にコモンモードノイズ について図
6を用いてコモンモードノイズ の低減について説明す
る。
【0029】図6(a)は絶縁変圧器の1次側にノイズ
発生源を接続した場合に、A−B間の印加電圧は2次側
C−D間に誘導され負荷にノイズが印加される。しか
し、図6(b)にコモンモードノイズの伝導を示すよう
にA′とB′には同相の同じ電圧が印加されるため、2
次側のC′−D′には誘導されない。従って絶縁変圧器
を用いることでコモンモードノイズが2次側に移行しな
い。即ち、ノイズ低減が可能である。
発生源を接続した場合に、A−B間の印加電圧は2次側
C−D間に誘導され負荷にノイズが印加される。しか
し、図6(b)にコモンモードノイズの伝導を示すよう
にA′とB′には同相の同じ電圧が印加されるため、2
次側のC′−D′には誘導されない。従って絶縁変圧器
を用いることでコモンモードノイズが2次側に移行しな
い。即ち、ノイズ低減が可能である。
【0030】次に、図7は本実施の形態の絶縁変圧器2
0,30に用いる鉄心にギャップを設けたものである。
これは通常、絶縁変圧器の1次巻線にバランスした電圧
が印加されれば鉄心の飽和はない。しかし、図1の逆変
換器103のIGBTの1個が短絡故障した場合に、三
相バランスした電圧が印加しないため鉄心は飽和する。
図7に示すように鉄心にギャップを入れ、ギャップによ
る漏れ磁束を大くし、印加電圧のアンバランスによる飽
和を防止している。当然IGBTが短絡故障となってい
ることから別の方法によりインバータを停止状態に持っ
ていく必要がある。
0,30に用いる鉄心にギャップを設けたものである。
これは通常、絶縁変圧器の1次巻線にバランスした電圧
が印加されれば鉄心の飽和はない。しかし、図1の逆変
換器103のIGBTの1個が短絡故障した場合に、三
相バランスした電圧が印加しないため鉄心は飽和する。
図7に示すように鉄心にギャップを入れ、ギャップによ
る漏れ磁束を大くし、印加電圧のアンバランスによる飽
和を防止している。当然IGBTが短絡故障となってい
ることから別の方法によりインバータを停止状態に持っ
ていく必要がある。
【0031】一方、順変換器101のダイオードが1個
短絡故障となった場合は絶縁変圧器30に特定の相に過
電流が流れるが、ギャップを設けていることで飽和を防
止できる。
短絡故障となった場合は絶縁変圧器30に特定の相に過
電流が流れるが、ギャップを設けていることで飽和を防
止できる。
【0032】次に、図1のインバータフレームの接地線
104、並びに絶縁変圧器20のフレーム接地線20
4、並びに絶縁変圧器30のフレーム接地線304を太
い線で結び、同電位にとし1点で接地したものである。
できれば、インバータフレーム10、絶縁変圧器フレー
ム201と301を導電性の板の上に載せ面接触として
同電位化することが望ましい。これにより各機器間の接
地に対するコモンモードノイズを低減できる。
104、並びに絶縁変圧器20のフレーム接地線20
4、並びに絶縁変圧器30のフレーム接地線304を太
い線で結び、同電位にとし1点で接地したものである。
できれば、インバータフレーム10、絶縁変圧器フレー
ム201と301を導電性の板の上に載せ面接触として
同電位化することが望ましい。これにより各機器間の接
地に対するコモンモードノイズを低減できる。
【0033】また、絶縁変圧器は高インピーダンスとな
っているために2次電流を流すと電圧降下が一般変圧器
に比べて大きい。このため、順変換器101、逆変換器
103の交流側に設けられる絶縁変圧器の1次巻線と2
次線巻との変圧比を高インピーダンスによる電圧降下分
を補正し、電圧を上昇する変圧比にする。このような変
圧比にすることにより、負荷電流を流しても規定の電圧
が確保できる。
っているために2次電流を流すと電圧降下が一般変圧器
に比べて大きい。このため、順変換器101、逆変換器
103の交流側に設けられる絶縁変圧器の1次巻線と2
次線巻との変圧比を高インピーダンスによる電圧降下分
を補正し、電圧を上昇する変圧比にする。このような変
圧比にすることにより、負荷電流を流しても規定の電圧
が確保できる。
【0034】
【発明の効果】本発明によればインピーダンスから発生
する放射ノイズ、ノーマルモードノイズ、コモンモード
ノイズの低減を図ることができる。また、LCフィルタ
によるノイズ対策では接続する相手側とのインピーダン
ス整合が充分にとれないと機能低下となって、諸機器の
特性によって、いちいち選定する必要があるが、本発明
によれば結合する機器のインピーダンスとの整合が不要
になりそれ自体の効果に代わりがない。またLCフィル
タ回路はキャパシタの端子の一方が接地されていること
により効果があるため、通常接地して用いるが、これを
電線路に用いると電源の基本波成分が常時接地線に漏
れ、配線工事上使用を義務づけされている漏電ブレーカ
の誤動作を避けることが難しい。本発明によれば、絶縁
変圧器を用いているので漏電ブレーカの誤動作を避ける
ことができる。
する放射ノイズ、ノーマルモードノイズ、コモンモード
ノイズの低減を図ることができる。また、LCフィルタ
によるノイズ対策では接続する相手側とのインピーダン
ス整合が充分にとれないと機能低下となって、諸機器の
特性によって、いちいち選定する必要があるが、本発明
によれば結合する機器のインピーダンスとの整合が不要
になりそれ自体の効果に代わりがない。またLCフィル
タ回路はキャパシタの端子の一方が接地されていること
により効果があるため、通常接地して用いるが、これを
電線路に用いると電源の基本波成分が常時接地線に漏
れ、配線工事上使用を義務づけされている漏電ブレーカ
の誤動作を避けることが難しい。本発明によれば、絶縁
変圧器を用いているので漏電ブレーカの誤動作を避ける
ことができる。
【図1】本発明の実施の形態のインバータのノイズ低減
装置構成図
装置構成図
【図2】本発明の実施の形態の高インピーダンス変圧器
の1次2次巻線の説明図
の1次2次巻線の説明図
【図3】従来の一般変圧器の1次2次巻線の構成説明図
【図4】変圧器の静電シールドの例を説明する図
【図5】鉄心の透磁率−周波数特性説明グラフ
【図6】ノーマルモードノイズとコモンモードノイズの
伝導説明図
伝導説明図
【図7】変圧器の鉄心のギャップの説明図
【図8】インバータノイズ発生モード図
【図9】PWM電圧波形図
【図10】インバータノイズ発生モード説明図
10…インバータ 11…モータ 12A,B,C…インバータ出力ケーブルのストレーキ
ャパシティ 13A,B,C…インバータ入力ケーブルのストレーキ
ャパシティ 14…接地 20、30…絶縁変圧器 40、50…シールドケーブル 101…順変換器 102…コンデンサ 103…逆変換器 104…インバータフレームの接地線 201、301…絶縁変圧器フレーム 202、302…絶縁変圧器静電シールド 203、303…静電シールドの接地線 204、304…絶縁変圧器フレームの接地線 401、501…シールドケーブルの接地線
ャパシティ 13A,B,C…インバータ入力ケーブルのストレーキ
ャパシティ 14…接地 20、30…絶縁変圧器 40、50…シールドケーブル 101…順変換器 102…コンデンサ 103…逆変換器 104…インバータフレームの接地線 201、301…絶縁変圧器フレーム 202、302…絶縁変圧器静電シールド 203、303…静電シールドの接地線 204、304…絶縁変圧器フレームの接地線 401、501…シールドケーブルの接地線
Claims (6)
- 【請求項1】 交流から直流に変換する順変換器と前記
直流から交流に変換する逆変換器で構成されるインバー
タ装置において、前記インバータ装置の順変換器の交流
側に1次巻線と2次巻線の巻線間に所定距離を有する絶
縁変圧器と、前記逆変換器の交流側に1次巻線と2次巻
線の巻線間に所定距離を有する絶縁変圧器を設けたこと
を特徴とするインバータのノイズ低減装置。 - 【請求項2】 請求項1において、各絶縁変圧器の巻線
の内、少なくとも1つの巻線を導電性部材で覆うと共
に、この導電性部材を接地することを特徴とするインバ
ータのノイズ低減装置。 - 【請求項3】 請求項1乃至請求項2において、各絶縁
変圧器の鉄心に使用する材料を高周波に対し低透磁率と
なる材料を使用することを特徴とするインバータのノイ
ズ低減装置。 - 【請求項4】 請求項3において、各絶縁変圧器の鉄心
にギャップを設けることを特徴とするインバータのノイ
ズ低減装置。 - 【請求項5】 請求項4において、インバータ装置の前
記順変換器の交流側の絶縁変圧器のフレームと、前記逆
変換器の交流側の絶縁変圧器のフレームと、前記インバ
ータ装置のフレームの電位を合わせ、1点で接地するこ
とを特徴とするインバータのノイズ低減装置。 - 【請求項6】 請求項1乃至請求項5において、インバ
ータ装置の順変換器及び逆変換器の交流側に設けられる
絶縁変圧器の1次巻線と2次巻線の変圧比を、高インピ
ーダンスによる2次側出力電圧降下分を補正し、電圧を
上昇する変圧比にすることを特徴とするインバータのノ
イズ低減装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9037287A JPH10243657A (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | インバ−タのノイズ低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9037287A JPH10243657A (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | インバ−タのノイズ低減装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10243657A true JPH10243657A (ja) | 1998-09-11 |
Family
ID=12493504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9037287A Pending JPH10243657A (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | インバ−タのノイズ低減装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10243657A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1447903A3 (en) * | 2003-02-12 | 2006-03-29 | Fanuc Ltd | Inverter unit grounding method and inverter unit |
JP2006129591A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電源装置 |
KR20120021298A (ko) * | 2009-06-03 | 2012-03-08 | 마쉬넨파브릭 레인하우센 게엠베하 | 고전압 기기를 테스트하기 위한 장치 |
KR101475025B1 (ko) * | 2013-10-30 | 2014-12-22 | 삼성중공업 주식회사 | 회전기 제어 시스템 |
JP2017099086A (ja) * | 2015-11-20 | 2017-06-01 | 富士電機株式会社 | 電力変換システム |
EP3273585A4 (en) * | 2015-03-16 | 2018-11-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Power circuit device |
-
1997
- 1997-02-21 JP JP9037287A patent/JPH10243657A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1447903A3 (en) * | 2003-02-12 | 2006-03-29 | Fanuc Ltd | Inverter unit grounding method and inverter unit |
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JP2012529017A (ja) * | 2009-06-03 | 2012-11-15 | マシイネンフアブリーク・ラインハウゼン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 高電圧技術の機器を試験するための装置 |
KR101475025B1 (ko) * | 2013-10-30 | 2014-12-22 | 삼성중공업 주식회사 | 회전기 제어 시스템 |
EP3273585A4 (en) * | 2015-03-16 | 2018-11-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Power circuit device |
JP2017099086A (ja) * | 2015-11-20 | 2017-06-01 | 富士電機株式会社 | 電力変換システム |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040622 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040702 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041026 |