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 |
| 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 |
| 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 |