WO2004045043A1 - フィルタ装置 - Google Patents

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Abstract

交流出力の電力変換器に接続される交流負荷回路に発生する電磁障害を抑制するフィルタ装置である。このフィルタ装置は、電力変換器の交流出力端子と交流負荷回路の入力端子との間に接続されるコモンモードチョークと、交流負荷回路の中性点からの引出し線を、電力変換器に対して電源系統側にある電位変動の少ない基準電位点に接続する接続手段と、を備える。

Description

フィルタ装置
技術分野
本発明は、 交流出力の電力変換器に接続される交流負荷回路に発 生する電磁障害を抑制するフィルタ装置に関する。
明 背景技術 田
I G B Tなどのパヮー半導体デパイ書スの高速化に伴い、 これらパ ヮー半導体デパイスを含む交流電動機可変速ドライブシステムの ト ルク制御および速度制御はより高性能化され、 さらにシステム全体 の省エネルギー化に大きく貢献している。
その一方で、 パワー半導体デパイスを使用した高速スイ ッチング を起因とする電磁障害 （EM I ) は、 高度に情報化 · 電子化された 現代社会において大きな問題になりつつある。 例えば、 イ ンパータ 駆動の交流電動機における、 コモンモー ド電圧による電動機の軸お よびフレーム間に発生する軸電圧や電動機の浮遊容量を通じて流れ る高周波の漏れ電流は、 軸受に電食を発生させて電動機の回転不良 をもたらしかねず、 また将来実用化されるであろう電力線ィンター ネッ トに対して、 大きなノイズ源ともなり うる。
既に例えば、 パワーエレク トロニクス機器の EM I対策と して、 「P WMィンパータを用いた交流電動機駆動システムが発生する E M l測定とその低減方法」 、 小笠原、 外 2名著、 電気学会論文誌 D 、 平成 8年、 1 1 6卷、 1 2号、 p . 1 2 1 1 — 1 2 1 9に記載さ れているような、 リ アク トルゃコンデンサを用いて電流および電圧 の急峻な変化を抑制するための EM I フィルタが提案されている。 同じくパワーエレク ト口 -タス機器の EM I対策と して、 「A c t i v e EM I F i l t e r f o r S w i t c h i n g N o i s e o f H i g h F r e q u e n c y I n v e r t e r s (高周波インパータのスイ ッチングノイズのためのァクティ ブ EM I フィルタ） 」 、 I . T a k a h a s h i (高橋） 、 外 3名 著、 パワーコンパージヨ ンカンファレンス長岡の議事録 （ P r p c e e d i n g o f P o w e r し o n v e r s i o n し o n f e r e n c e (P C C) — N a g a o k a ) 、 平成 9年、 p . 3 3 1 一 3 3 4では、 トランジスタなどの能動素子を用いてインパータ のコモンモー ド電圧を相殺する EM I フィルタが提案されている。
また、 同じくパワーエレク ト 口ニクス機器の EM I対策と して、 「コモンモー ド電圧を発生しない三相正弦波電圧出力 P E Mィンパ ータシステム一パッシブ E M I フィルタの設計と特性一」 、 長谷川 、 外 2名著、 電気学会論文誌 D、 平成 1 4年、 1 2 2卷、 8号、 p . 8 4 5— 8 5 2では、 相電圧を正弦波化する E M Iノ、ッシプフィ ルタが提案されている。 これは、 ノーマルモー ドチョーク （いわゆ る交流リア,ク トル） 、 コモンモードチョーク （いわゆる零相リ アク トル） 、 抵抗、 コンデンサなどの受動素子のみから EM I フィルタ を構成し、 イ ンパータの出力相電圧および線間電圧を正弦波化する ことができるので、 軸電圧をほぼ完全に除去することができる。 また、. 同じくパワーエレク ト ロ二タス機器の EM I対策と して、 I M o t o r S h a f t V o l t a g e a n d B e a r i n g C u r r e n t s a n d T h e i r R e d u c t i o n i n M u l t i l e v e l M e d i u m— V o l t a g e P WM V o l t a g e — S o u r c e — I n v e r t e r D r i v e A p p l i c a t i o n s (マルチレべノレ中間電圧 PW M電圧源ィンパータ ドライブアプリケーショ ンにおける電動機の軸 電圧およびベアリ ング電流ならびにそれらの低減） 」 、 F e i W a n g著、 I n d u s t r y A p p l i c a t i o n sの I E E E トランザクショ ン、 平成 1 2年 9月および 1 0月、 N o . 5、 V 0 1 . 3 6では、 電動機の中性点を接地し、 直流側の中性点を接地 するコモンモー ド回路が記載されている。
また、 特開 2 0 0 1 — 3 5 2 7 9 2号公報では、 交流電動機から 発生するノィズを低減し、 かつ回転不良を防止することを目的と し て、 中性点における矩形波状の比較的大きな振幅を有する電圧を平 滑化する技術が提案されている。
上述した従来の技術は、 電磁障害に対して一定の抑制効果はある ものの、 未だ不十分である。
またこのうち、 上述の トランジスタなどの能動素子を用いた EM I フィルタは、 コンプリ メ ンタ リ ー トランジスタを必要と し、 しか も入手可能な トランジスタの耐圧制限から 2 0 0ポルト系ィンパー タまでにしか適用することができない。 また、 構造が複雑であり、 したがって製造コス トも高いという問題がある。
一方、 上述のノーマノレモー ドチョークおよびコモンモードチョー クなどを備える E M Iパッシブフィルタは、 インパータの出力相電 圧および線間電圧を正弦波化することができるので軸電圧を抑制す ることができるが、 そのためにはノーマルモー ドチョークを必要と するので、 装置が大型化し、 製造コス トも高いという問題がある。 従って本発明の目的は、 上記問題に鑑み、 交流出力の電力変換器 に接続される交流負荷回路に発生する電磁障害を抑制するフィルタ 装置において、 電磁障害の抑制効果の高い、 小型で低価格のフィル タ装置を提供することにある。 発明の開示 上記目的を実現するために、 本発明においては、 交流出力の電力 変換器の交流出力端子と交流負荷回路の入力端子との間にコモンモ ー ドチョークを設けると共に、 交流負荷回路の中性点からの引出し 線を、 好ましくは直列接続されたキャパシタおよび抵抗からなる受 動素子を介して、 この電力変換器に対して電源系統側、 すなわち電 力変換器に対して上位側に存在する電位変動の少ない基準電位点に 接続する。
例えば交流負荷回路として交流電動機を例に挙げる。 交流電動機 の入力端子にかかるコモンモー ド電圧をゼロにすれば、 交流電動機 の軸電圧がゼロになり、 漏れ電流 （接地線電流） もゼロになること が一般に知られている。 本発明は、 この入力端子にかかるコモンモ 一ド電圧をできるだけゼロに近づけることで、 軸電圧および漏れ電 流をゼロに近づけ、 電磁障害を抑制する、 という思想に基づく。 本 発明の構成によ り、 交流電動機 （交流負荷回路） の入力端子にかか るコモンモード電圧をゼロに近づけることが可能である。
また、 上記目的を実現するために、 本発明の変形と して、 交流入 力かつ交流出力に接続される交流負荷回路に発生する電磁障害を抑 制するフィルタ装置では、 交流入力かつ交流出力の電力変換器の交 流入力端子側にコモンモードチョークを接続すると共に、 交流負荷 回路の中性点からの引出し線を、 好ましくは直列接続されたキャパ シタおよび抵抗からなる受動素子を介して、 コモンモー ドチョーク に対して電源系統側、 すなわちコモンモー ドチョークに対して上位 側に存在する電位変動の少ない基準電位点に接続する。
本発明によれば、 電磁障害を抑制するフィルタ装置において、 コ モンモー ドチョークを設けると共に、 交流負荷回路の中性点から電 力変換器の電源系統側にある基準電位点への閉ループを構成するだ けでよく、 従来例のようにノーマルモー ドチョークやトランジスタ などの構成要素を必要と しないので構造が容易であり、 装置の小型 化、 低価格化が可能となる。
また、 本発明の変形によっても、 従来例のよ うにノーマルモー ド チョークやトランジスタなどの構成要素を必要と しないので構造が 容易であり、 装置の小型化、 低価格化が可能となる。 図面の簡単な説明
図 1 は、 本発明によるフィルタ装置のシステム構成図である。 図 2は、 本発明の変形によるフィルタ装置のシステム構成図であ る。
図 3は、 本発明の第 1 の実施例によるフィルタ装置の回路図であ る。
図 4は、 本発明の第 1 の実施例の変形例によるフィルタ装置の回 路図である。
図 5は、 本発明の第 1 の実施例によるフィルタ装置の等価回路図 であり、 （ a ) は図 2 のコモンモー ドに対するキャ リ ア周波数領域 での等価回路を示し、 （ b ) は、 （ a ) で示された等価回路をさ ら に簡略化した簡易等価回路を示す図である。
図 6は、 本発明の第 2の実施例によるフィルタ装置の回路図であ る。
図 7は本発明の第.2の実施例によるフィルタ装置の等価回路図で あって、 図 6のコモンモー ドに対するキヤリ ァ周波数領域での等価 回路を示す図である。
図 8は、 本発明の第 3の実施例によるフィルタ装置の回路図 （そ の 1 ) であって、 電力変換器の入力側に、 基準電位点となる電圧変 動の少ない点が存在しない場合を例示する図である。
図 9は、 本発明の第 3の実施例によるフィルタ装置の回路図 （そ の 2 ) であって、 電力変換器の入力側に、 基準電位点となる電圧変 動の少ない点が存在する場合を例示する図である。
図 1 0は、 電圧形 P WMコンパータ · ィ ンパータの回路図である 図 1 1は、 電流形 P WMコンパータ · ィンパータの回路図である 図 1 2 ( a ) 〜 （ e ) は、 マト リ クスコンバータの回路図である 図 1 3は、 本発明の第 4の実施例によるフィルタ装置の回路図で ある。
図 1 4は、 本発明の第 4の実施例によるフィルタ装置おける高圧 変換器内に備えられるコンパ一タインパータュニッ トの回路図であ る。
図 1 5は、 本発明の第 5の実施例によるフィルタ装置の回路図 （ その 1 ) であって、 電力変換器の電源系統側に、 基準電位点となる 電圧変動の少ない点が存在しない場合を例示する図である。
図 1 6は、 本発明の第 5の実施例によるフィルタ装置の回路図 （ その 2 ) であって、 電力変換器の電源系統側に、 基準電位点となる 電圧変動の少ない点が存在する場合を例示する図である。 発明を実施するための最良の形態
図 1 は、 本発明によるフィルタ装置のシステム構成図である。 交流出力の電力変換器 2に接続される交流負荷回路 3に発生する 電磁障害を抑制するフィルタ装置 1 は、 電力変換器 2の交流出力端 子 A P と交流負荷回路 3の入力端子 B p との間に接続されるコモン モー ドチョーク 1 1 と、 交流負荷回路 3の中性点 N pからの引出し 線を、 電力変換器 2に対して電源系統側にある電位変動の少ない基 準電位点 R Pに接続する接続手段 1 2 と、 を備える。
接続手段 1 2は、 直列接続されたキャパシタおよび抵抗 （図示せ ず） からなるのが好ましい。 この場合、 キャパシタおよび抵抗の直 列回路は、 基本周波数成分に対しては高ィンピーダンス特性を示し 、 コモンモー ド電圧の周波数成分に対しては低ィ ンピーダンス特性 を示す。
上述のように、 基準電位点 R pは、 電力変換器 2の電源系統側、 すなわち電力変換器 2に対して上位側にあって、 電位変動の少ない ような点であればどこでもよい。
例えば、 電力変換器が交流入力で交流出力の変換器である場合は 、 この電力変換器の電源系統側における中性点を基準電位点とすれ ばよい。
また、 電力変換器が直流入力で交流出力の変換器すなわちィンバ ータである場合は、 このィンパータの直流入力側のプラス電位点も しく はマイナス電位点、 あるいは可能であれば中世点電位、 のいず れかを基準電位点とすればよい。 例えば電力変換器が中性点クラン プ型ィンパータである場合は、 この中性点クランプ型ィンバータの 直流入力側のプラス電位点、 マイナス電位点もしく は中性点のいず れかを基準電位点とすればよい。
本発明によれば、 交流負荷回路 3の中性点 N pから電力変換器 2 の電源系統側にある基準電位点 R Pへの閉ループを構成することに よって、 コモンモー ドチョーク 1 1が有効に作用する。 すなわち、 電力変換器 2が発生するコモンモ一 ド電圧のほとんどは、 コモンモ ー ドチョーク 1 1 の両端にかかり、 交流負荷回路 3の入力端子には コモンモー ド電圧は生じない。 したがって、 コモンモー ド電圧に起 因する軸電圧、 ペアリ ング電流、 漏れ電流が効果的に抑制される。 本発明によるフィルタ装置は、 従来例と比べて電磁障害の抑制効果 が高い。
図 2は、 本発明の変形によるフィルタ装置のシステム構成図であ る。
交流入力かつ交流出力の電力変換器 2に接続される交流負荷回路 3に発生する電磁障害を抑制するフィルタ装置 1 は、 電力変換器 2 の交流入力端子 A p側に接続されるコモンモー ドチョーク 1 1 と、 交流負荷回路 3の中性点 N pからの引出し線を、 コモンモー ドチヨ —ク 1 1に対して電源系統側にある電位変動 R Pの少ない基準電位 点に接続する接続手段 1 2 と、 を備える。
接続手段 1 2は、 直列接続されたキャパシタおよび抵抗 （図示せ ず） からなるのが好ましい。 この場合、 キャパシタおよび抵抗の直 列回路は、 基本周波数成分に対しては高ィンピーダンス特性を示し 、 コモンモー ド電圧の周波数成分に対しては低ィンピーダンス特性 を示す。
基準電位点 R Pは、 コモンモー ドチョーク 1 1 2 の電源系統側、 すなわちコモンモー ドチョーク 1 1 に対して上位側にあって、 電位 変動の少ないような点であればどこでもよい。
本発明の変形によれば、 交流負荷回路 3の中性点 N pから、 電力 変換器 2 の交流入力端子側 A pに接続されたコモンモー ドチョーク 1 1 の電源系統側にある基準電位点 R p への閉ループを構成するこ とによって、 コモンモー ドチョーク 1 1が有効に作用し、 上述の図 1の場合と同様の効果を奏する。
図 3は、 本発明の第 1 の実施例によるフィルタ装置の回路図であ る。
本実施例では、 交流負荷回路を三相の誘導電動機 3 1、 交流出力 の電力変換器をィンパータ 3 2 と し、 誘導電動機 3 1 をイ ンパータ 3 2でイ ンパータ駆動するものとする。 図中、 誘導電動機 3 1のフ レームの接地線 1 g も示されている。
インパータ 3 2の直流入力側のマイナス端子を接地するため、 並 列接続されたキャパシタ および抵抗： eが設けられる。 これらは 、 高周波成分に対してはキャパシタ C Gによるコンデンサ接地、 低 周波成分に対しては抵抗 R Gによる抵抗接地として動作する。
インバータ 3 2の電源系統側には電力貯蔵のための直流コンデン サ C d cが設けられる。
インパータ 3 2は、 直流コンデンサ C d c を介し、 系統電圧の三 相交流を整流するダイォー ド整流器 3 3に接続される。 ダイォー ド 整流器 3 3は、 その交流入力を三相交流と し、 Δ Υ結線の変圧器 3 5を介して三相交流系統電圧 3 4に接続される。 なお、 ダイオー ド 整流器 3 3の交流入力を単相交流としてもよく 、 この例と してはィ ンパータエァコン、 ィ ンバータ冷蔵庫などのよ うなィ ンパータ家電 製品がある。
そして、 本発明の第 1の実施例では、 まず、 インバータ 3 2の交 流出力端子と誘導電動機 3 1の入力端子との間には、 コモンモード チョーク L cが接続されるという ことを 1つの特徴としている。
コモンモー ドチョークは、 三相の場合でいえば、 同 方向に巻か れた 3本の導線を有している。 したがって、 三相平衡の負荷電流が 流れれば、 これら負荷電流によ り磁心に発生する磁束は互いに打ち 消されるので、 コモンモー ドチョークは低ィンピーダンスとなる。 しかし、 三相平衡以外の負荷電流すなわちコモンモー ド電流が流れ ると、 上述のよ うな磁束を打ち消し合う作用はないので、 コモンモ ー ドチョークは高イ ンピーダンスとなる。 これらは、 コモンノー ド 電流は、 コモンモードチョークで抑制される という ことを意味する さ らに、 本発明の第 1の実施例では、 誘導電動機 3 1の中性点 N pからの引出し線は、 直列接続されたキャパシタ C nおよび抵抗 R nからなる接続手段を介して、 基準電位点 r pに接続されるという ことをもう 1つの特徴としている。
既に説明したよ うに基準電位点 r pは電力変換器であるィンパー タ 3 2の電源系統側に存在する電位変動の少ない点であれば良い。 本実施例では、 基準電位点 r pをィンパータ入力のマイナス電位点 (すなわち直流コンデンサ C d cのマイナス電位点） としたが、 ィ ンパータ入力のブラス電位点 （すなわち直流コンデンサ C d cのプ ラス電位点） であってもよい。
なお、 理想的には誘導電動機 3 1の中性点 N pから流れ出る基本 波電流はゼロであるので、 誘導電動機 3 1 の中性点 N pからの引出 し線は、 基準電位点 r pに直接接続できる。 しかし、 実際には基本 波電流が流出してしまうので、 本実施例ではこの基本波電流を力ッ トするためにキャパシタ C nを設ける。 また、 このようなキャパシ タ C nを設けると、 他のパラメータの条件によっては共振を生じて しまう可能性もあるので、 この共振を抑制するための減衰抵抗と し て抵抗 R nをさらに設ける。
図 4は、 本発明の第 1の実施例の変形例によるフィルタ装置の回 路図である。
本変形例は、 上述の図 3に示された第 1の実施例において、 交流 出力の電力変換器を中性点クランプ型のイ ンパータ 3 2， と した例 である。
本変形例では、 基準電位点 r pを、 直流コンデンサ C d c 1およ び C d c 2のクランプ点にとる。 もちろん、 インパータ入力のマイ ナス電位点もしく はプラス電位点であってもよい。
また例えば、 大容量インパータにおいて、 コンデンサの耐圧の関 係から複数の直流コンデンサが直列接続されるような場合は、 ィン パータの直流入力側のプラス電位点、 マイナス電位点、 または直列 接続された直流コンデンサ間で電位が安定する点のいずれかを基準 電位点とすればよい。
図 3に戻り、 本実施例では、 三相誘導電動機 3 1の定格出力を 2 0 0 V、 3. 7 kWとする。 また、 インパータの容量を 5 k V A、 キャリ ア周波数を 1 5 k H z とする。 三相交流系統電圧 3 4は三相 2 0 0 V , 5 0 H z とする。 また、 コモンモー ドチョーク Lc= 2 8 mH、 キャパシタ C n = 0. 4 7 F , 抵抗 R n = 3 0 Q、 キヤ パシタ CG = 0. 1 μ F , そして抵抗 RG= 5 1 0 Ωとする。
なお、 上記パラメ一タの各数値は本発明を限定するものではなく 、 装置の特性、 用途、 目的その他を考慮して、 その他の数値を設定 してもよい。
図 5は本発明の第 1の実施例によるフィルタ装置の等価回路図で あって、 （ a ) は図 3のコモンモー ドに対するキャリ ア周波数領域 での等価回路を示し、 また （ b ) は、 （ a ) で示された等価回路を さらに簡略化した簡易等価回路を示す図である。
一般に、 誘導電動機の浮遊容量を介して仮想接地線 1 gに流れる 電流 i cは、 誘導電動機のコモンイ ンピーダンス （零相イ ンピーダ ンス） には関係せず、 したがって浮遊容量は誘導電動機の端子間フ レームに存在することが知られている。
上記各パラメータを有する図 3のフィルタ装置に関し、 誘導電動 機のコモンモー ドイ ンピーダンスは、 例えば実験により決定する。 本実施例における実験では、 誘導電動機の中性点 N pを基準電位と して、 誘導電動機のコモンモー ド電圧ならびに中性点電流 i nの振 幅および位相差を実測し、 キヤリ ァ周波数領域でのィンピーダンス 特性から、 LCM = l mH、 RCM = 1 0 0 Ωに設定した。
また、 キャリア周波数領域では、 キャパシタ CGのインピーダン スは十分低いので無視でき、 短絡と してみなせる。
また、 誘導電動機の浮遊容量 Csは、 誘導電動機の入力端子への 電力線を 3本重ね、 接地線との間に電圧を印加し、 電圧および電流 の振幅ならびに位相差を測定し、 C s = 3 n Fに設定した。
以上より、 図 3のコモンモー ドに対する等価回路は、 図 5 ( a ) のように表すことができる。 なお、 図 4の場合についても同様に図 5 ( a ) のよ うに表すことができる。
そして、 図 5 ( a ) において、 誘導電動機の浮遊容量 Csのイ ン ピーダンス 1 / ω C s - 3 5 0 0 Qであり、 また、 L c M、 c i( CG および RGの合成インピーダンスは 1 5 0 Ωである。 このことから 、 図 5 ( a ) の等価回路は、 図 5 ( b ) に示すような L C R直列回 路としてさ らに簡略化することができる。
図 5 ( b ) において、 インパータの交流出力端子でのコモンモー ド電圧 vGに対する誘導電動機の入力端子でのコモンモー ド電圧 v c Mの振幅比は、 vCM/ vcは、 次式のよ うに表すことができる。
Vc 一 I RCM +Rc+ j j(LCM + Lc) + l/jcoCc ^
^ 0.05 したがって、 誘導電動機の入力端子におけるコモンモー ド電圧 v
CMは、 本実施例によるフィルタ装置によって、 イ ンバータの交流出 力端子でのコモンモー ド電圧 vGの 5 %にまで低減することができ る。 つま り上式から、 図 3に示すよ うに誘導電動機 3 1 の中性点 N pからィ ンバータ 3 2の電源系統側にある基準電位点 R pへの閉ル ープを構成することで、 イ ンパータ 3 2の交流出力端子と誘導電動 機 3 1の入力端子との間に設けられたコモンモー ドチョーク 1 1が 有効に作用していることがわかる。 すなわち、 インパータ 3 2が発 生するコモンモー ド電圧のほとんどは、 コモンモー ドチョーク Lc の両端にかかり、 誘導電動機 3 1 の入力端子には生じない。 したが つて、 図 3における誘導電動機 3 1 の軸電圧 V s h a f t および漏 れ電流 i G を抑制することができる。
以上説明したように、 本発明の第 1の実施例によれば、 誘導電動 機の入力端子にかかるコモンモー ド電圧をゼロに近づけることがで きるので、 電磁障害を抑制することができる。 本実施例の構成は、 コモンモー ドチョークを設けると共に、 交流負荷回路の中性点から 電力変換器の電源系統側にある基準電位点への閉ループを構成する だけでよく、 従来例のよ うにノ—マルモー ドチヨークゃトランジス タなどの構成要素を必要と しないので、 構造が容易であり、 小型化 、 低価格化が可能となる。
次に、 本発明の第 2の実施例によるフィルタ装置について説明す る。
図 6は、 本発明の第 2の実施例によるフィルタ装置の回路図であ る。 また、 図 7は本発明の第 2の実施例によるフィルタ装置の等価 回路図であって、 図 6のコモンモー ドに対するキャリ ァ周波数領域 での等価回路を示す図である。
本実施例は、 上述の図 3に示された第 1の実施例において、 さら に、 メガヘルツ領域での共振を低減する 目的で、 ノーマルモー ドチ ヨーク （すなわち交流リ アク トル） Lと抵抗 Rとの並列回路で構成 したノーマノレモー ドフィノレタを、 イ ンパータ 3 2 とコモンモー ドリ ァク トルとの間に直列に接続した例である。 その他の回路構成につ いては上述の第 1の実施例と同様である。
第 1の実施例で示した等価回路の考え方と同様に、 図 6に示すフ ィルタ回路は、 キャリア周波数領域では、 図 7に示すような等価回 路で表すことができる。 ここで、 キャリ ア周波数領域では、 ノーマ ルモードチョーク L と抵抗 Rとで構成されるノーマルモー ドフィル タは、 リアタ トル L と して作用するが、 このリ アタ トル Lは、 コモ ンモー ドチョーク L cよ り も十分に小さいのでノーマルモー ドブイ ルタは無視できる。 このことから、 図 7の等価回路は、 第 1の実施 例と同様に、 図 5 ( b ) に示すような L C R直列回路と してさ らに 簡略化することができる。 したがって、 イ ンパータの交流出力端子 でのコモンモー ド電圧 v Gに対する誘導電動機の入力端子でのコモ ンモー ド電圧 v C Mの振幅比は、 V c M / V cは、 既に説明した第 1 の 実施例の場合と同様となる。 つまり、 本実施例においても、 誘導電 動機 3 1 の軸電圧 V s h a f t および漏れ電流 i G を抑制すること ができる。
以上説明したように、 本発明の第 2の実施例によれば、 電磁障害 を抑制することができる。
続いて、 本発明の第 3の実施例と して、 図 1で説明した電力変換 器が交流入力で交流出力の変換器であるようなフィルタ装置を説明 する。
図 8は、 本発明の第 3の実施例によるフィルタ装置の回路図 （そ の 1 ) であって、 電力変換器の入力側に、 基準電位点となる電圧変 動の少ない点が存在しない場合を例示する図である。 また、 図 9は 、 本発明の第 3の実施例によるフィルタ装置の回路図 （その 2 ) で あって、 電力変換器の入力側に、 基準電位点となる電圧変動の少な い点が存在する場合を例示する図である。
本実施例によるフィルタ装置 1では、 図 8および 9の電力変換器 2を交流入力交流出力の変換器とし、 三相の誘導電動機 3 1 を電力 変換器 2でインパータ駆動するものとする。 電力変換器 2は、 交流 入力交流出力の従来からある変換器であってもよく、 交流—直流一 交流変換器 （A C— D C— A C変換器） や交流を交流に直接変換す るマ ト リ クスコンバータなどでよい。 ここでは、 図 8および 9の電 力変換器 2に該当する変換器の例と して、 図 1 0〜 1 2に例示する が、 これ以外の交流入力交流出力の変換器であってもよい。 図 1 0 は電圧形 P WMコンパータ · ィンパータの回路図であり、 図 1 1は 電流形 P WMコンバータ ' インパータの回路図であり、 図 1 2 ( a ) 〜 （ e ) はマ ト リ クスコンバータの回路図である。 なお、 図 1 2
( a ) のマ ト リ クスコンバータにおいて、 図 1 2 ( b ) に示すよう なスィ ッチ 4 1 は、 図 1 2 ( c ) 〜 ( e ) に示すような、 ダイォー ドおよびトランジスタもしくサイ リスタで構成されるごく一般的な スイ ツチ手段である。
図 8および 9に示す本発明の第 3の実施例によるフィルタ装置 1 では、 第 1 の実施例で既に説明したよ うに、 変換器 2の交流出力端 子と誘導電動機の入力端子との間にコモンモー ドチョーク 1 1が接 続される
一方、 誘導電動機 3 1の中性点 N pからの引出し線は、 キャパシ タ C nおよび抵抗 R nを介して基準電位点 r pに接続されるが、 図 8 と図 9 とでは基準電位点のと り方が異なる。
図 8は、 電力変換器 2の電源系統側すなわち交流入力側に、 上述 の基準電位点となり得る電圧変動の少ない点が存在しない場合に有 効であり、 変換器 2の交流入力端子の各相にそれぞれ抵抗 C nノ 3 を並列に接続して中性点を構成し、 この中性点を基準電位点 r p と する。
一方、 図 9は、 電圧変動の少ない点が存在する場合を示している 。 例えば、 変圧器の Y結線の中性点において系統側が接地される場 合がこれに相当する。 この中性点は、 電圧変動の少ない点の 1つで あるので、 図 9のような場合は、 中性点を基準電位点 r p と設定す ればよい。 なお、 誘導電動機 3 1からの接地線については、 誘導電 動機 3 1 を内部に含む筐体 （図示せず） 内で誘導電動機 3 1の中性 点 N pからの引出し線と接続し、 その上で基準電位点に接続しても よい。
このように、 本発明の第 3の実施例によれば、 様々な種類の交流 •入力交流出力変換器で駆動される誘導電動機の電磁障害抑制にも適 用するこ とができる。 この場合、 交流入力側に中性点が存在すれば ここを基準電位点と し、 電力変換器 2の電源系統側すなわち交流入 力側に、 電圧変動の少ない点が存在しなければ、 中性点を新たに構 成してここを基準電位点とすれば、 電磁障害抑制を目的とした用途 に容易に適用可能である。
次に、 本発明の第 4の実施例と して、 近年注目されている手法に よる電動機制御に対し、 その電磁障害抑制に本発明を適用した場合 について説明する。
図 1 3は、 本発明の第 4の実施例によるフィルタ装置の回路図で ある。 また、 図 1 4は、 本発明の第 4の実施例によるフィルタ装置 おける高圧変換器内に備えられるコンバータイ ンパータュニッ トの 回路図である。
本実施例では、 多相変圧器 （m u l t i — w i n d i n g t r a n s f o r m e r ) を用いた電動機制御に対して、 本発明を適用 したものである。 多相変圧器を備える高圧変換器による電動機制御 の詳細は、 P . W . H a mm o n d着、 ι A n e w a p p r o a c h t o e n h a n c e p o e r q u a l i t y f o r m e d i u m v o l t a g e A C d r i v e s」 、 平成 9年、 I E E E T r a n s a c t i o n , I n d u s t r y A p p l i c a t i o n s , v o l 3 3、 N o . 1、 p 2 0 2 - 2 0 8に記載されているので、 本明細書では、 多相変圧器を備える高圧 変換器の回路構成については簡単な説明にと どめる。
まず、 図 1 3において、 高圧変換器 2内の多相変圧器 5 0は、 1 つの 1次卷線 5 1 と、 2次卷線と して複数の卷線セッ ト 5 2を備え る。 なお、 1次卷線 5 1の入力および 2次側の各卷線セッ ト 5 2の 出力は三相交流である。 各卷線ユニッ ト 5 2の三相出力は、 コンパ 一タインバータュ -ッ ト 5 3 ( 1^、 U 2、 U 3、 U 4、 Vい V 2、 V 3、 v 4、 い W2、 W3、 4 ) の入力にそれぞれ接続される。
図 1 4は、 コンパ一タインパータュニッ ト 5 3の回路構成を示す 。 コンパ一タイ ンパータユニッ ト 5 3は、 コンデンサ Cを備える D Cリ ンクを介してコンバータとインバータとが接続された構造を有 しており、 その入力は三相交流 （u相、 V相、 w相） であり、 出力 は二相交流 （ a相、 b相） である。
図 1 3に示す高圧変換器 2では、 コンパ一タインパータユニッ ト 5 3の出力が、 図示のように、 誘導電動機 3 1の三相に対応して各 相ごとに縦続接続されている。
そして、 高圧変換器 2は、 その一方の三相出力端子は結線されて 中性点と して構成され、 もう一方の三相出力端子に例えば誘導電動 機などの三柑負荷回路が接続されて使用される。
このよ う な回路構成を有する高圧変換器に対し、 本発明を適用す ると次のようである。
本実施例では、 図 1 3に示すように、 まず、 高圧変換器 2の一方 の出力端子と誘導電動機 3 1の入力端子との間にコモンモー ドチヨ ーク 1 1が接続される。 そして、 も う高圧変換器 2の一方の出力端 子には既に中性点が構成されているので、 本実施例ではこれを基準 電位点 r p と して利用する。 この基準電位点 r pには、 キャパシタ C nおよび抵抗 R nを介して誘導電動機 3 1の中性点 N pが接続さ れる。 以上のような回路を構成すれば、 多相変圧器を備える変換器 による電動機制御に対しても本発明を適用することができる。
続いて、 本発明の第 5の実施例と して、 図 2で概略を説明したよ うな、 交流入力かつ交流出力の電力変換器に接続された交流負荷回 路の電磁障害を抑制するフィルタ装置を説明する。
図 1 5は、 本発明の第 5の実施例によるフィルタ装置の回路図 （ その 1 ) であって、 電力変換器の電源系統側に、 基準電位点となる 電圧変動の少ない点が存在しない場合を例示する図である。 また、 図 1 6は、 本発明の第 5の実施例によるフィルタ装置の回路図 （そ の 2 ) であって、 電力変換器の電源系統側に、 基準電位点となる電 圧変動の少ない点が存在する場合を例示する図である。
本実施例によるフィルタ装置 1では、 図 1 5および 1 6の電力変 換器 2を交流入力かつ交流出力の変換器とし、 三相の誘導電動機 3 1 を電力変換器.2でィ ンバータ駆動するものとする。 電力変換器 2 は、 交流入力かつ交流出力の従来からある変換器であってもよく、 交流一直流一交流変換器 （A C— D C— A C変換器） や交流を交流 に直接変換するマ ト リ クスコンバータなどでよい。 例えば、 図 1 5 および 1 6の電力変換器 2に該当する変換器と しては、 上述の図 9 〜 1 1 に例示したものがある。 ただし、 本実施例では、 電力変換器 2は、 交流一直流変換器 （A C— D C変換器、 すなわち整流器） が ダイォー ド整流器である場合を含まないことに注意されたい。
図 1 5および 1 6に示す本発明の第 5の実施例によるフィルタ装 置 1では、 電力変換器 2の交流入力端子側にコモンモー ドチョーク 1 1が接続される
一方、 誘導電動機 3 1の中性点 N pからの引出し線は、 キャパシ タ C nおよび抵抗 R nを介して基準電位点 r pに接続されるが、 図 1 5 と図 1 6 とでは基準電位点のと り方が異なる。
図 1 5は、 コモンモー ドチョーク 1 1 の電源系統側に、 基準電位 点となり得る電圧変動の少ない点が存在しない場合に有効であり、 コモンモー ドチョーク 1 1 の電源系統側にそれぞれ抵抗 C n 3 を 並列に接続して中性点を構成し、 この中性点を基準電位点 r p とす る。
一方、 図 1 6は、 電圧変動の少ない点が存在する場合を示してい る。 例えば、 変圧器の Y結線の中性点において系統側が接地される 場合がこれに相当する。 この中性点は、 電圧変動の少ない点の 1つ であるので、 図 1 6のよ うな場合は、 中性点を基準電位点 r p と設 定すればよい。 なお、 誘導電動機 3 1からの接地線については、 誘 導電動機 3 1 を内部に含む筐体 （図示せず） 内で誘導電動機 3 1 の 中性点 N pからの引出し線と接続し、 その上で基準電位点に接続し てもよい。
このよ う な本発明の第 5の実施例によつても電磁障害を抑制する ことができる。
さらにまた、 第 5の実施例を、 図 1 3および図 1 4を参照して第 4の実施例と して説明した、 多相変圧器 （m u 1 t. i _ w i n d i n g t r a n s f o r m e r ) を備える高圧変換器による電動機 制御に対して適用してもよい。
この場合は、 第 4の実施例の図 1 2では高圧変換器 2の一方の出 力端子と誘導電動機 3 1の入力端子との間に接続されていたコモン モー ドチョーク 1 1 を、 基準電位点 r p とこの基準電位点 r pに最 も近いコンパータインパータュ.二ッ ト 5 3 との間にそれぞれ接続す ればよい。
なお、 本発明の第 1〜第 5の実施例では、 インパータに接続され る交流負荷回路を誘導電動機と したが、 同期電動機、 または、 Y型 結線を有する変圧器を備える電気機器、 例えば U P S (無停電電源 装置） システム、 太陽電池システム、 燃料電池システムもしく は各 種パッテリ システムなどであってもよい。
基準電位点に対して接続される引出し線の起点となる中性点は、 例えば、 同期電動機の場合は上述の誘導電動機の場合と同様にその 内部にある中性点を利用すればよい。 また例えば、 Y型結線を有す る変圧器を備える電気機器の場合は、 変圧器の 1次側を Y結線、 そ して 2次側を Δ結線と した上で、 1次側の Y結線中の中性点を利用 すればよい。
なお、 系統電圧側は、 三相に限らず、 二相もしく は単相であって もよく、 いずれの場合においても、 少なく とも交流出力を交流負荷 回路に印加するよ うな電力変換器を必ず設ける回路構成であれば、 本発明を適用することができる。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 電磁障害を抑制するフィルタ装置において、 コ モンモー ドチョークを設けると共に、 交流負荷回路の中性点から電 力変換器の電源系統側にある基準電位点への閉ループを構成するだ けで、 効果的に電磁障害 （E M I ) を抑制することができ、 なおか つ、 従来例のよ うにノーマノレモー ドチョークやトランジスタなどの 構成要素を必要と しないので、 構造が容易であり、 小型化、 低価格 化が可能となる。
本発明によれは、 電力変換器の交流出力端子と交流負荷回路の入 力端子との間に設けられたコモンモー ドチョークは、 交流負荷回路 の中性点から電力変換器の電源系統側にある基準電位点への閉ルー プを構成することによって、 より一層有効に作用することになる。 すなわち、 電力変換器が発生するコモンモード電圧のほとんどは、 コモンモー ドチョークの両端にかかり、 交流負荷回路の入力端子に は生じない。 このことはコモンモー ド電圧に起因する軸電圧、 ベア リ ング電流および漏れ電流が効果的に抑制されることを意味してお り、 電磁障害は抑制効果が高いといえる。 本発明は、 系統電源の種類には依存せず、 少なく とも交流出力を 交流負荷回路に印加するよ うな電力変換器を有する回路構成であれ ば、 本発明を適用することは可能である。 したがって、 本発明によ るフィルタ装置は、 産業用電気機器から、 イ ンパータエアコンも し <はィンパータエアコンなどの民生機器に対して幅広く適用するこ とができる。
また、 将来実用化されるであろう電力線ィンターネッ トに対して 、 '大きなノイズ源ともなり うる負荷交流回路および または電力変 換機に対するフィルタ装置として本発明は有効である。

Claims

1 . 交流出力の電力変換器に接続される交流負荷回路に発生する 電磁障害を抑制するフィルタ装置であって、
前記電力変換器の交流出力端子と前記交流負荷回路の入力端子と の間に接続されるコモンモードチョーク と、
卩
前記交流負荷回路の中性点からの引出し線を、 前記電力変換器に 対して電源系統側にある電位変動の少ない基準電位点に接続する接 の
続手段と、 を備えることを特徴とするフィルタ装置。
2 . 前記接続手段は、 直列接続されたキャパシタおよび抵抗から なる請求項 1 に記載のフィルタ装置。 囲
3 . 前記基準電位点は、 前記電力変換器の電源系統側における中 性点である請求項 1 または 2に記載のフィルタ装置。
4 . 前記電力変換器は、 インパータであり、
前記基準電位点は、 前記ィンパータの直流入力側のプラス電位点 、 マイナス電位点もしく は中性点のいずれかである請求項 1 または 2に記載のフィルタ装置。
5 . 交流入力かつ交流出力の電力変換器に接続される交流負荷回 路に発生する電磁障害を抑制するフィルタ装置であって、
前記電力変換器の交流入力端子側に接続されるコモンモー ドチヨ ーク と、
前記交流負荷回路の中性点からの引出し線を、 前記コモンモー ド チョークに対して電源系統側にある電位変動の少ない基準電位点に 接続する接続手段と、 を備えることを特徴とするフィルタ装置。
6 . 前記接続手段は、 直列接続されたキャパシタおよび抵抗から なる請求項 5に記載のフィルタ装置。
7 . 前記基準電位点は、 前記コモンモー ドの電源系統側における 中性点である請求項 5または 6に記载のフィルタ装置。
8 . 前記交流負荷回路は、 交流電動機である請求項 1〜 7のいず れか一項に記載のフィルタ装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010148334A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Sinfonia Technology Co Ltd 電力変換装置および電源システム
JP2010148333A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Sinfonia Technology Co Ltd 電力変換装置および電源システム
CN110571854A (zh) * 2019-09-06 2019-12-13 深圳市禾望电气股份有限公司 风力发电系统

Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004045054A1 (ja) 2002-11-11 2004-05-27 The Circle For The Promotion Of Science And Engineering フィルタ装置
DE102004016738B3 (de) * 2004-04-05 2005-11-10 Siemens Ag Kompensationsvorrichtung zur Vermeidung von schädlichen Lagerströmen in einer elektrischen Maschine und entsprechendes Kompensationsverfahren
DE102005016962A1 (de) * 2005-04-13 2006-11-02 Ab Skf Anordnung mit einer Drehstrommaschine und einem Frequenzumrichter
JP4839096B2 (ja) 2006-02-13 2011-12-14 株式会社日立産機システム 電力変換装置
US7274576B1 (en) * 2006-03-01 2007-09-25 Rockwell Automation Technologies, Inc. Power converter with reduced common mode voltage
JP2007325377A (ja) * 2006-05-31 2007-12-13 Nippon Reliance Kk 電力変換装置
JP2007325480A (ja) * 2006-06-05 2007-12-13 National Institute Of Advanced Industrial & Technology パワー集積化回路
US8169179B2 (en) * 2006-08-22 2012-05-01 Regents Of The University Of Minnesota Open-ended control circuit for electrical apparatus
KR101372533B1 (ko) * 2007-11-20 2014-03-11 엘지전자 주식회사 전동기 제어장치
WO2009110354A1 (ja) * 2008-03-04 2009-09-11 株式会社安川電機 出力フィルタとそれを用いた電力変換装置
US8665617B2 (en) * 2008-06-12 2014-03-04 Abb Technology Ag Plant for transmitting electric power
KR101230743B1 (ko) * 2008-08-22 2013-02-07 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 전력 변환 장치
US7990097B2 (en) * 2008-09-29 2011-08-02 Rockwell Automation Technologies, Inc. Power conversion system and method for active damping of common mode resonance
JP2010093868A (ja) * 2008-10-03 2010-04-22 Yanmar Co Ltd 双方向電力変換器
JP5395394B2 (ja) * 2008-10-09 2014-01-22 本田技研工業株式会社 発電機の直列接続装置
WO2010100737A1 (ja) 2009-03-05 2010-09-10 東芝三菱電機産業システム株式会社 無停電電源装置
US8427010B2 (en) * 2009-05-29 2013-04-23 General Electric Company DC-to-AC power conversion system and method
WO2011002015A1 (ja) * 2009-07-01 2011-01-06 株式会社安川電機 モータドライブ装置
JP5493902B2 (ja) * 2009-10-28 2014-05-14 富士電機株式会社 電力変換装置
CN201656765U (zh) * 2010-02-12 2010-11-24 Emif科技有限公司 一种emi滤波器
US8411474B2 (en) * 2010-04-30 2013-04-02 General Electric Company System and method for protection of a multilevel converter
US8325500B2 (en) * 2010-07-13 2012-12-04 Eaton Corporation Inverter filter including differential mode and common mode, and system including the same
JP5432097B2 (ja) * 2010-09-10 2014-03-05 株式会社日立産機システム インバータ駆動回転電機システム
US9343939B2 (en) * 2010-12-23 2016-05-17 General Electric Company Electric motor structure to minimize electro-magnetic interference
EP2514627A1 (de) * 2011-04-20 2012-10-24 Siemens Aktiengesellschaft Wechselrichteranordnung zum Laden der Batterie in einem Elektrofahrzeug und zum Rückspeisen in das öffentliche Netz
US8866565B2 (en) 2011-12-22 2014-10-21 General Electric Company Systems and methods for providing an electric choke
CN104918387B (zh) * 2011-12-31 2019-02-12 四川新力光源股份有限公司 一种交流驱动的led照明装置
TW201349720A (zh) * 2012-05-24 2013-12-01 Shi Jie Magnetic Energy Co Ltd 三相電抗節電裝置
US8970148B2 (en) * 2012-07-31 2015-03-03 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method and apparatus for reducing radiated emissions in switching power converters
JP2014068423A (ja) 2012-09-24 2014-04-17 Toshiba Lighting & Technology Corp 電源装置および照明装置
JP2014087141A (ja) 2012-10-23 2014-05-12 Hitachi Ltd 回転機およびそのドライブシステム
CN104756380B (zh) * 2012-10-25 2017-12-01 三菱电机株式会社 共模噪声降低装置
JP2014176170A (ja) * 2013-03-07 2014-09-22 Toshiba Corp 受電装置および充電システム
US9455645B1 (en) 2013-03-13 2016-09-27 The Florida State University Research Foundation, Inc. System and method for leakage current suppression in a photovoltaic cascaded multilevel inverter
US9270168B2 (en) * 2013-03-15 2016-02-23 Hamilton Sundstrand Corporation Electromagnetic interference (EMI) reduction in multi-level power converter
US20140320048A1 (en) * 2013-04-25 2014-10-30 Rockwell Automation Technologies, Inc. System and Method for Reducing Radiated Emissions in an Integrated Motor Drive
JP6180825B2 (ja) * 2013-07-02 2017-08-16 株式会社日立製作所 電力変換装置および電気・機械エネルギ変換システム
US9337685B2 (en) * 2013-12-23 2016-05-10 General Electric Company Optimized filter for battery energy storage on alternate energy systems
US9800167B2 (en) * 2014-02-07 2017-10-24 Abb Schweiz Ag Multi-phase AC/AC step-down converter for distribution systems
US10221679B2 (en) * 2014-09-26 2019-03-05 Schlumberger Technology Corporation Reducing common mode noise with respect to telemetry equipment used for monitoring downhole parameters
KR101961575B1 (ko) * 2014-11-04 2019-03-25 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 전동기 구동 장치 및 공기 조화기
US9800134B2 (en) 2015-02-25 2017-10-24 Rockwell Automation Technologies, Inc. Motor drive with LCL filter inductor with built-in passive damping resistor for AFE rectifier
JP6314927B2 (ja) * 2015-07-22 2018-04-25 株式会社村田製作所 ノイズフィルタ実装構造
US10177702B2 (en) 2015-08-12 2019-01-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Conduction noise filtering circuit, inverting device, and compressor
DE102015215746A1 (de) * 2015-08-18 2017-02-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Potentialfreies Gleichspannungsnetz
US10700616B2 (en) * 2015-11-06 2020-06-30 National University Corporation Hokkaido University Power conversion device canceling a common mode voltage
KR101629397B1 (ko) * 2015-12-03 2016-06-13 연세대학교 산학협력단 비대칭 모듈러 멀티레벨 컨버터 제어 장치 및 방법
CN106921299A (zh) 2015-12-25 2017-07-04 通用电气公司 功率变换系统
US10193488B2 (en) * 2016-01-14 2019-01-29 Regal Beloit America, Inc. Methods and systems for reducing conducted electromagnetic interference
US9800133B2 (en) * 2016-03-22 2017-10-24 Infineon Technologies Ag Active common mode cancellation
US9923469B2 (en) 2016-05-09 2018-03-20 Rockwell Automation Technologies, Inc. Motor drive filter damping
US9837924B1 (en) 2016-06-02 2017-12-05 Rockwell Automation Technologies, Inc. Precharge apparatus for power conversion system
US10116249B2 (en) * 2017-02-17 2018-10-30 Ford Global Technologies, Llc Reduced ripple inverter for hybrid drive systems
US10298113B2 (en) * 2017-02-24 2019-05-21 Htip Limited Filter for a power network
US10644612B2 (en) * 2017-11-30 2020-05-05 General Electric Company System of input current sharing for compact architecture in a power converter
JP7044008B2 (ja) 2018-08-03 2022-03-30 株式会社デンソー モータ
TWI729333B (zh) * 2018-12-13 2021-06-01 台達電子工業股份有限公司 共直流電源之電源轉換器及供電裝置
KR102265505B1 (ko) * 2019-09-09 2021-06-15 김성웅 모터 구동 장치
WO2021163358A1 (en) * 2020-02-11 2021-08-19 Mte Corporation Integrated inverter output passive filters for eliminating both common mode and differential mode harmonics in pulse-width modulation motor drives and methods of manufacture and use thereof
CN113726136B (zh) * 2020-05-26 2023-11-03 台达电子企业管理（上海）有限公司 变换装置
CN113726137B (zh) * 2020-05-26 2023-11-03 台达电子企业管理（上海）有限公司 变换装置
DE102021113386A1 (de) * 2021-05-25 2022-12-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kompensationsnetzwerk, System, elektrische Maschine und Fahrzeug
CN113595405B (zh) * 2021-08-02 2023-01-17 河北工业大学 一种用于间接矩阵变换器的共模电压尖峰问题抑制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0965564A (ja) * 1995-08-26 1997-03-07 Yoshihide Kanehara 電気機器における感電防止回路
JP2000092892A (ja) * 1998-07-15 2000-03-31 Yaskawa Electric Corp 電動機の制御装置
JP2001069762A (ja) * 1999-08-31 2001-03-16 Mitsubishi Electric Corp インバータ式駆動装置の漏洩電流低減フィルタ

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2863833B2 (ja) * 1996-09-18 1999-03-03 岡山大学長 アクティブコモンモードキャンセラ
US6122184A (en) * 1997-06-19 2000-09-19 The Texas A&M University System Method and system for an improved converter output filter for an induction drive system
US5852558A (en) * 1997-06-20 1998-12-22 Wisconsin Alumni Research Foundation Method and apparatus for reducing common mode voltage in multi-phase power converters
DE19736786A1 (de) 1997-08-23 1999-02-25 Asea Brown Boveri U-Umrichter
US6028405A (en) * 1998-01-14 2000-02-22 Yaskawa Electric America, Inc. Variable frequency drive noise attenuation circuit
JPH11220898A (ja) 1998-01-30 1999-08-10 Daikin Ind Ltd 電気機器の漏洩電流軽減装置
US6208098B1 (en) * 1998-03-02 2001-03-27 Yaskawa Electric America, Inc. Variable frequency drive noise attenuation circuit
US6154378A (en) * 1998-04-29 2000-11-28 Lockheed Martin Corporation Polyphase inverter with neutral-leg inductor
JP3393374B2 (ja) 1999-09-14 2003-04-07 株式会社日立製作所 電力変換システム
JP2001231268A (ja) * 2000-02-14 2001-08-24 Hitachi Ltd 電力変換装置
JP2001238433A (ja) * 2000-02-25 2001-08-31 Meidensha Corp 半導体電力変換装置
JP3716152B2 (ja) * 2000-02-28 2005-11-16 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置
JP3765378B2 (ja) * 2000-04-14 2006-04-12 富士電機機器制御株式会社 電力変換装置のノイズ防止装置
JP2001352792A (ja) 2000-06-07 2001-12-21 Nidec Shibaura Corp モ−タ
US6690565B2 (en) * 2002-04-09 2004-02-10 Michel Montreuil Method and apparatus for neutralizing stray current impulses
US6775157B2 (en) * 2002-06-25 2004-08-10 International Rectifier Corporation Closed loop active EMI filter for reducing common or differential noise based on an error value
WO2004045054A1 (ja) 2002-11-11 2004-05-27 The Circle For The Promotion Of Science And Engineering フィルタ装置
JP4645139B2 (ja) * 2004-10-04 2011-03-09 ダイキン工業株式会社 電力変換装置
US7274576B1 (en) * 2006-03-01 2007-09-25 Rockwell Automation Technologies, Inc. Power converter with reduced common mode voltage
JP2007336766A (ja) * 2006-06-19 2007-12-27 Yaskawa Electric Corp マトリクスコンバータ装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0965564A (ja) * 1995-08-26 1997-03-07 Yoshihide Kanehara 電気機器における感電防止回路
JP2000092892A (ja) * 1998-07-15 2000-03-31 Yaskawa Electric Corp 電動機の制御装置
JP2001069762A (ja) * 1999-08-31 2001-03-16 Mitsubishi Electric Corp インバータ式駆動装置の漏洩電流低減フィルタ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010148334A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Sinfonia Technology Co Ltd 電力変換装置および電源システム
JP2010148333A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Sinfonia Technology Co Ltd 電力変換装置および電源システム
CN110571854A (zh) * 2019-09-06 2019-12-13 深圳市禾望电气股份有限公司 风力发电系统
CN110571854B (zh) * 2019-09-06 2023-10-20 深圳市禾望电气股份有限公司 风力发电系统

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