JP2001037139A - 交流電動機の駆動装置 - Google Patents
交流電動機の駆動装置Info
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- JP2001037139A JP2001037139A JP11210638A JP21063899A JP2001037139A JP 2001037139 A JP2001037139 A JP 2001037139A JP 11210638 A JP11210638 A JP 11210638A JP 21063899 A JP21063899 A JP 21063899A JP 2001037139 A JP2001037139 A JP 2001037139A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、小型かつコスト低減を図って
電磁障害の抑制を行える交流電動機の駆動装置を提供す
ることにある。 【解決手段】本発明の特徴とするところは、交流電動機
３とこの交流電動機３を収納する筐体５の間に空間を形
成し、この空間に交流電動機３を支持固定する複数本の
絶縁支持脚４を配置するようにしたことにある。
電磁障害の抑制を行える交流電動機の駆動装置を提供す
ることにある。 【解決手段】本発明の特徴とするところは、交流電動機
３とこの交流電動機３を収納する筐体５の間に空間を形
成し、この空間に交流電動機３を支持固定する複数本の
絶縁支持脚４を配置するようにしたことにある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電力変換装置により
交流電動機を駆動する交流電動機の駆動装置に関する。
交流電動機を駆動する交流電動機の駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電圧型ＰＷＭインバータなどを用
いた電力変換装置においては、適用範囲の拡大と半導体
素子の特性向上に伴ってスイッチング周波数の高周波化
が進められている。適用範囲としては、エアコン、冷蔵
庫、洗濯機等の電化製品、電気自動車、工作機械等の産
業用機器等がある。
いた電力変換装置においては、適用範囲の拡大と半導体
素子の特性向上に伴ってスイッチング周波数の高周波化
が進められている。適用範囲としては、エアコン、冷蔵
庫、洗濯機等の電化製品、電気自動車、工作機械等の産
業用機器等がある。
【０００３】しかし、高周波化が進むにつれて、放射性
・伝導性の電磁障害（ＥＭＩ）が問題となってきてい
る。この障害は、スイッチング時に機器を通じて接地部
分を流れるコモンモード電流(零相電流)に起因して発生
する。
・伝導性の電磁障害（ＥＭＩ）が問題となってきてい
る。この障害は、スイッチング時に機器を通じて接地部
分を流れるコモンモード電流(零相電流)に起因して発生
する。
【０００４】従来、電磁障害を抑制するには、インバー
タのスイッチングのよって変動する零相電圧と同じ大き
さで逆極性の電圧をコモンモードトランスによって発生
させて零相電圧をキャンセルしてコモンモード電流を抑
制することが知られている。このことは、例えば特開平
１０−９４２４４号公報に記載されている。
タのスイッチングのよって変動する零相電圧と同じ大き
さで逆極性の電圧をコモンモードトランスによって発生
させて零相電圧をキャンセルしてコモンモード電流を抑
制することが知られている。このことは、例えば特開平
１０−９４２４４号公報に記載されている。
【０００５】また、他の従来技術としては、例えば特開
平１０−１３６６５４号公報に記載されているように、
インバータ部と零相リアクタンスを含む閉ループを構成
し、零相電流補償用電流源を用いてコモンモード電流を
閉ループ内に流すことにより、負荷側に流れるコモンモ
ード電流を低減させることが知られている。
平１０−１３６６５４号公報に記載されているように、
インバータ部と零相リアクタンスを含む閉ループを構成
し、零相電流補償用電流源を用いてコモンモード電流を
閉ループ内に流すことにより、負荷側に流れるコモンモ
ード電流を低減させることが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術で
は、電圧重畳手段としてのコモンモードトランスあるい
は零相リアクタンスを設ける必要があり、機器の容量が
大きくなるとコモンモードトランスや零相リアクタンス
も大きな容量のものを必要とする。このため、交流電動
機駆動装置の小型化が阻害されると共にコスト高になる
という問題点を有する。
は、電圧重畳手段としてのコモンモードトランスあるい
は零相リアクタンスを設ける必要があり、機器の容量が
大きくなるとコモンモードトランスや零相リアクタンス
も大きな容量のものを必要とする。このため、交流電動
機駆動装置の小型化が阻害されると共にコスト高になる
という問題点を有する。
【０００７】本発明は上記点に対処してなされたもの
で、その目的とするところはを小型かつコスト低減を図
って電磁障害の抑制を行える交流電動機の駆動装置を提
供することにある。
で、その目的とするところはを小型かつコスト低減を図
って電磁障害の抑制を行える交流電動機の駆動装置を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、交流電動機とこの交流電動機を収納する筐体の間
に空間を形成し、この空間に交流電動機を支持固定する
複数本の絶縁支持脚を配置するようにしたことにある。
ろは、交流電動機とこの交流電動機を収納する筐体の間
に空間を形成し、この空間に交流電動機を支持固定する
複数本の絶縁支持脚を配置するようにしたことにある。
【０００９】本発明によれば、交流電動機と接地面（筐
体）との間のインピーダンスが大幅に増加するため、零
相電圧によるコモンモード電流（零相電流）が小さくな
り電磁障害を著しく低減できる。
体）との間のインピーダンスが大幅に増加するため、零
相電圧によるコモンモード電流（零相電流）が小さくな
り電磁障害を著しく低減できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１１】図１〜図３に本発明の一実施例を示す。
【００１２】図１〜図３において、単相交流電源１の交
流電圧は整流装置２１により直流電圧に変換される。単
相交流電源１は接地されている。整流装置２１の直流電
圧はＰＷＭインバータ２２で可変周波・可変電圧の交流
電圧に変換され交流電動機（モータ）３に電力線７を介
して給電される。整流装置２１とインバータ２２とで電
力変換装置を構成する。
流電圧は整流装置２１により直流電圧に変換される。単
相交流電源１は接地されている。整流装置２１の直流電
圧はＰＷＭインバータ２２で可変周波・可変電圧の交流
電圧に変換され交流電動機（モータ）３に電力線７を介
して給電される。整流装置２１とインバータ２２とで電
力変換装置を構成する。
【００１３】電力変換装置（インバータ２２）により駆
動される交流電動機３は支持台（支持板）６に載置固定
されている。整流装置２１、インバータ２２および交流
電動機３は筐体５に収納され、筐体５は接地されてい
る。
動される交流電動機３は支持台（支持板）６に載置固定
されている。整流装置２１、インバータ２２および交流
電動機３は筐体５に収納され、筐体５は接地されてい
る。
【００１４】電動機３の支持台６と筐体５（底面５Ａ）
の間には図２、図３に拡大して示すように空間が形成さ
れ、この空間に電動機３を支持固定する４本の支持脚４
が配置されている。支持脚４は支持台６の四隅で支持固
定するようにしている。
の間には図２、図３に拡大して示すように空間が形成さ
れ、この空間に電動機３を支持固定する４本の支持脚４
が配置されている。支持脚４は支持台６の四隅で支持固
定するようにしている。
【００１５】支持脚４としては、碍子やエポキシ樹脂等
の絶縁物が用いられ、支持台６と筐体５の底面５Ａに固
着される。支持脚４を支持台６と筐体５に固着するのに
金属ネジを使用する場合には、支持台６側と筐体５側の
2点でそれぞれ固定し、互いの金属ネジが接触しないよ
うにする。
の絶縁物が用いられ、支持台６と筐体５の底面５Ａに固
着される。支持脚４を支持台６と筐体５に固着するのに
金属ネジを使用する場合には、支持台６側と筐体５側の
2点でそれぞれ固定し、互いの金属ネジが接触しないよ
うにする。
【００１６】本発明の実施例はこのように構成されてい
るが、電磁障害となるコモンモード電流は、インバータ
２２がスイッチングをする毎に機器の浮遊容量を通じて
接地部分に流れる。特に、インバータ２２と電動機３が
近接して配置されている場合には、コモンモード電流の
多くは電動機３の浮遊容量を通じて接地部分に流れる。
図１に示す実施例では、電動機３と筐体５（底面５Ａ）
との間に空間を形成し、この空間に絶縁支持脚４を配置
して電動機３を支持固定して電動機３の部分でのコモン
モードのインピーダンスを大きくしている。
るが、電磁障害となるコモンモード電流は、インバータ
２２がスイッチングをする毎に機器の浮遊容量を通じて
接地部分に流れる。特に、インバータ２２と電動機３が
近接して配置されている場合には、コモンモード電流の
多くは電動機３の浮遊容量を通じて接地部分に流れる。
図１に示す実施例では、電動機３と筐体５（底面５Ａ）
との間に空間を形成し、この空間に絶縁支持脚４を配置
して電動機３を支持固定して電動機３の部分でのコモン
モードのインピーダンスを大きくしている。
【００１７】この場合のインピーダンスについて図４、
図５を用いて説明する。
図５を用いて説明する。
【００１８】図４は、モータ３の部分断面拡大図であ
り、３１はモータ巻線、３２はステータ、３３はモータ
フレーム、３４はロータである。また、C1はモータ巻線
−ステータ間の浮遊容量（合計値）、C２は支持台６−
筐体５間の浮遊容量である。
り、３１はモータ巻線、３２はステータ、３３はモータ
フレーム、３４はロータである。また、C1はモータ巻線
−ステータ間の浮遊容量（合計値）、C２は支持台６−
筐体５間の浮遊容量である。
【００１９】図５は、図１に示す実施例のコモンモード
に対する等価回路図であり、L１は電力線７等によるコ
モンモードのインダクタンス成分、R１はコモンモード
の抵抗成分、icはコモンモード電流である。
に対する等価回路図であり、L１は電力線７等によるコ
モンモードのインダクタンス成分、R１はコモンモード
の抵抗成分、icはコモンモード電流である。
【００２０】モータ３での浮遊容量（合計値）Cｍは、
浮遊容量C1とC2が直列接続であるため次の式のようにな
る。
浮遊容量C1とC2が直列接続であるため次の式のようにな
る。
【００２１】
【数１】 Cm＝C１・C２／(C１＋C２) …（式１） 式１において、浮遊容量C２は空間のため極めて小さい
ので式１は式２のように表される。
ので式１は式２のように表される。
【００２２】
【数２】 Cｍ≒０ …（式２） したがって、モータ３の浮遊容量によるインピーダンス
Zoは式３のようになる。
Zoは式３のようになる。
【００２３】
【数３】 Zo＝1/（2πfc・Cm） …（式３） ｆc ： 振動周波数（コモンモード電流の減衰振動周波
数） このように、電動機３と筐体５（底面５Ａ）との間に空
間を形成し、この空間に絶縁支持脚４を配置して電動機
３を支持固定した場合には、モータ（電動機）のインピ
ーダンスZoが大きくなる。この結果、コモンモード電流
ic は大幅に減少し、電磁障害を低減できる。
数） このように、電動機３と筐体５（底面５Ａ）との間に空
間を形成し、この空間に絶縁支持脚４を配置して電動機
３を支持固定した場合には、モータ（電動機）のインピ
ーダンスZoが大きくなる。この結果、コモンモード電流
ic は大幅に減少し、電磁障害を低減できる。
【００２４】図６に本発明の他の実施例の要部を示す。
【００２５】図６において図１の実施例と異なるところ
は、支持台６を用いずに直接電動機（モータ）３に支持
脚を固着して電動機３を支持固定するようにしたことに
ある。
は、支持台６を用いずに直接電動機（モータ）３に支持
脚を固着して電動機３を支持固定するようにしたことに
ある。
【００２６】図６の実施例においても図１の実施例と同
様に、コモンモード電流 ic を大幅に減少して電磁障害
を低減できるという効果が得られ、その上に支持台（通
常、鋼鉄製）６を用いないのでより一層の軽量化と低コ
スト化を図れる。
様に、コモンモード電流 ic を大幅に減少して電磁障害
を低減できるという効果が得られ、その上に支持台（通
常、鋼鉄製）６を用いないのでより一層の軽量化と低コ
スト化を図れる。
【００２７】図７本発明の他の実施例の要部を示す。
【００２８】図７の実施例は図１の実施例に支持台６と
筐体５（底面５Ａ）の間に接続される抵抗（高抵抗）８
を設けたものである。抵抗８は１０MΩ以上の高抵抗を
使用し、抵抗８の両端に数百Vの電圧が発生する場合に
おいても１ｍA以上の電流が流れないように構成する。
これにより、抵抗８ではほとんどロスを発生しない。
筐体５（底面５Ａ）の間に接続される抵抗（高抵抗）８
を設けたものである。抵抗８は１０MΩ以上の高抵抗を
使用し、抵抗８の両端に数百Vの電圧が発生する場合に
おいても１ｍA以上の電流が流れないように構成する。
これにより、抵抗８ではほとんどロスを発生しない。
【００２９】図７の実施例においても図１の実施例と同
様に、コモンモード電流を減少させて電磁障害を低減で
きる。また、インバータ２２の休止時にモータ３の浮遊
容量に溜まった電荷を取り除くことができる。これによ
り、インバータ３の休止時に、保守点検等でモータ３に
触れる場合においても、浮遊容量に溜まった電荷による
感電の危険性をなくすることができる。
様に、コモンモード電流を減少させて電磁障害を低減で
きる。また、インバータ２２の休止時にモータ３の浮遊
容量に溜まった電荷を取り除くことができる。これによ
り、インバータ３の休止時に、保守点検等でモータ３に
触れる場合においても、浮遊容量に溜まった電荷による
感電の危険性をなくすることができる。
【００３０】次に、図１の実施例では整流装置２１とイ
ンバータ２２で構成される電力変換装置を電動機３と同
じ筐体５に収納しているが、図８に示すように電力変換
装置（整流装置２１とインバータ２２）２を筐体５１に
収納し、モータ３を筐体５２に収納してもよいことは明
らかなことである。
ンバータ２２で構成される電力変換装置を電動機３と同
じ筐体５に収納しているが、図８に示すように電力変換
装置（整流装置２１とインバータ２２）２を筐体５１に
収納し、モータ３を筐体５２に収納してもよいことは明
らかなことである。
【００３１】図８のようにしても、図１の実施例と同様
にコモンモード電流をは減少させて電磁障害を低減でき
る。
にコモンモード電流をは減少させて電磁障害を低減でき
る。
【００３２】図９に本発明の他の実施例を示す。
【００３３】図９の実施例は整粒装置２１の直流電圧を
分圧するコンデンサ回路１０を設け、コンデンサ回路１
０の直流分圧点とモータ３のフレーム（図４に示すフレ
ーム３３）とをコモンモード電力線９で接続したもので
ある。
分圧するコンデンサ回路１０を設け、コンデンサ回路１
０の直流分圧点とモータ３のフレーム（図４に示すフレ
ーム３３）とをコモンモード電力線９で接続したもので
ある。
【００３４】図９の実施例はコモンモード電流を積極的
にコモンモード電力線９に流すようにしたものである。
モータ３と筐体５の間のインピーダンスは大きいため
に、コモンモード電流の大部分はコモンモード電力線９
に流れ、筐体５外にはほとんど流れない。したがって、
図１の実施例と同様に電磁障害を低減できる。
にコモンモード電力線９に流すようにしたものである。
モータ３と筐体５の間のインピーダンスは大きいため
に、コモンモード電流の大部分はコモンモード電力線９
に流れ、筐体５外にはほとんど流れない。したがって、
図１の実施例と同様に電磁障害を低減できる。
【００３５】次に、図１０は本発明による電力線７の筐
体５への取付けを示した例である。
体５への取付けを示した例である。
【００３６】図１０は電力線７を固定具１１を用いて筐
体５に取付けるようにしている。なお、図１０(b)は図
１０(a)を矢印の方向から見た場合の断面図である。こ
のような固定具１１を使用することにより、電力線７と
筐体５の距離を離して取付けできる。この結果、電力線
７での浮遊容量も小さくなり、筐体５から接地部分に流
れるコモンモード電流を更に低減できる。
体５に取付けるようにしている。なお、図１０(b)は図
１０(a)を矢印の方向から見た場合の断面図である。こ
のような固定具１１を使用することにより、電力線７と
筐体５の距離を離して取付けできる。この結果、電力線
７での浮遊容量も小さくなり、筐体５から接地部分に流
れるコモンモード電流を更に低減できる。
【００３７】以上説明したようにして交流電動機を駆動
するのであるが、交流電動機とこの交流電動機を収納す
る筐体の間に空間を形成し、この空間に交流電動機を支
持固定する複数本の絶縁支持脚を配置するようにしてい
る。この構成により、交流電動機と接地面（筐体）との
間のインピーダンスが大幅に増加するため、零相電圧に
よるコモンモード電流（零相電流）が小さくなり電磁障
害を著しく低減できる。
するのであるが、交流電動機とこの交流電動機を収納す
る筐体の間に空間を形成し、この空間に交流電動機を支
持固定する複数本の絶縁支持脚を配置するようにしてい
る。この構成により、交流電動機と接地面（筐体）との
間のインピーダンスが大幅に増加するため、零相電圧に
よるコモンモード電流（零相電流）が小さくなり電磁障
害を著しく低減できる。
【００３８】なお、電動機を支持固定する支持脚は絶縁
物でなく１０MΩ以上の高抵抗であっても、コモンモー
ド電流を小さくして電磁障害を低減できることは明らか
なことである。
物でなく１０MΩ以上の高抵抗であっても、コモンモー
ド電流を小さくして電磁障害を低減できることは明らか
なことである。
【００３９】また、上述の実施例は単相電源、単相モー
タの例を挙げて説明したが、多相電源、多相交流電動機
であってもよいのは勿論のことである。
タの例を挙げて説明したが、多相電源、多相交流電動機
であってもよいのは勿論のことである。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、交流電動機と接地面
（筐体）との間のインピーダンスが大幅に増加するた
め、零相電圧によるコモンモード電流（零相電流）が小
さくなり電磁障害を著しく低減できる。
（筐体）との間のインピーダンスが大幅に増加するた
め、零相電圧によるコモンモード電流（零相電流）が小
さくなり電磁障害を著しく低減できる。
【図１】本発明の実施例を示す構成図である。
【図２】図１のモータ部分の拡大図である。
【図３】図１のモータ部分の拡大斜視図である。
【図４】モータの部分拡大図である。
【図５】本発明を説明するためのコモンモードに対する
等価回路図である。
等価回路図である。
【図６】本発明の他の実施例の要部を示す構成図であ
る。
る。
【図７】本発明の他の実施例の要部を示す構成図であ
る。
る。
【図８】本発明を説明するための構成図である。
【図９】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図１０】本発明による電力線の取付け説明図である。
１…交流電源、２…電力変換装置、２１…整流装置、２
２…インバータ、３…交流電動機（モータ、）、４…支
持脚、５…筐体、６…モータ支持台、７…電力線、８…
抵抗
２…インバータ、３…交流電動機（モータ、）、４…支
持脚、５…筐体、６…モータ支持台、７…電力線、８…
抵抗
Claims (7)
- 【請求項１】スイッチング素子から構成され、電力変換
を行い交流を出力する電力変換装置と、前記電力変換装
置により駆動され筐体に収納されている交流電動機と、
前記交流電動機と前記筐体の間に形成される空間に配置
され、前記交流電動機を支持固定する複数本の絶縁支持
脚とを備えたことを特徴とする交流電動機の駆動装置。 - 【請求項２】交流電源の交流電圧を可変電圧・可変周波
数の交流電圧に変換する電力変換装置と、前記電力変換
装置により駆動される交流電動機と、前機交流電動機を
収納する筐体と、前記交流電動機と前記筐体の間に空間
を設けて前記交流電動機を支持固定する複数本の絶縁支
持脚とを備えたことを特徴とする交流電動機の駆動装
置。 - 【請求項３】交流電源の交流電圧を可変電圧・可変周波
数の交流電圧に変換する電力変換装置と、前記電力変換
装置により駆動される交流電動機と、前機交流電動機を
収納する筐体と、前記交流電動機と前記筐体の底面との
間に空間を設けて前記交流電動機を支持固定する複数本
の高抵抗支持脚とを備えたことを特徴とする交流電動機
の駆動装置。 - 【請求項４】筐体に収納される交流電動機と、交流を直
流に変換する整流装置と、前記整流装置の直流出力を交
流に変換して前記交流電動機を駆動するインバータと、
前記交流電動機と前記筐体の間に形成される空間に配置
され、前記交流電動機を支持固定する複数本の絶縁支持
脚とを備えたことを特徴とする交流電動機の駆動装置。 - 【請求項５】交流電源と、前記交流電源の交流電圧を直
流電圧に変換する整流装置と、前記整流装置の直流電圧
を交流電圧に変換するインバータと、前記インバータに
より駆動される交流電動機と、前記整流装置、インバー
タおよび交流電動機を収納する接地されている筐体と、
前記交流電動機と前記筐体の間に空間を設けて前記交流
電動機を支持固定する複数本の絶縁支持脚とを備えたこ
とを特徴とする交流電動機の駆動装置。 - 【請求項６】交流電源と、前記交流電源の交流電圧を直
流電圧に変換する整流装置と、前記整流装置の直流電圧
を可変電圧・可変周波数の交流電圧に変換するインバー
タと、前記インバータから電力線を介して給電される交
流電動機と、前記整流装置、インバータおよび交流電動
機を収納する接地されている筐体と、前記電力線を前記
筐体にこの筐体と距離を離して取付ける固定手段と、前
記交流電動機と前記筐体の間に空間を設けて前記交流電
動機を支持固定する複数本の絶縁支持脚とを備えたこと
を特徴とする交流電動機の駆動装置。 - 【請求項７】交流電源と、前記交流電源の交流電圧を直
流電圧に変換する整流装置と、前記整流装置の直流出力
側に設けられ、直流電圧を分圧する分圧手段と、前記整
流装置の直流電圧を可変電圧・可変周波数の交流電圧に
変換するインバータと、前記インバータから電力線を介
して給電される交流電動機と、前記交流電動機を収納す
る接地されている筐体と、前記交流電動機のフレームと
前記電圧分圧手段の電圧分圧点の間を接続するコモンモ
ード電力線と、前記交流電動機と前記筐体の間に空間を
設けて前記交流電動機を支持固定する複数本の絶縁支持
脚とを備えたことを特徴とする交流電動機の駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11210638A JP2001037139A (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 交流電動機の駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11210638A JP2001037139A (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 交流電動機の駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001037139A true JP2001037139A (ja) | 2001-02-09 |
Family
ID=16592633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11210638A Pending JP2001037139A (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 交流電動機の駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001037139A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010268607A (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Nippon Soken Inc | 電動機 |
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