JP2006319176A - 複合リアクトル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 コア10は、E字型の形状を有し、先端に空隙G1を有するように対向したリップ部12,13を有している。また、コア10は、内側底部の中央から空隙G1に向かって伸びた脚部11を有している。P側コイル14aとN側コイル14bは、コア10の脚部10a,10bに、互いの磁束が同方向を向くように巻回されている。これによって、P側コイル14aとN側コイル14bの同じ方向を向く磁束によってノルマルモードリアクトルが実現され、脚部11を通る磁束によってコモンモードリアクトルが実現される。
【選択図】 図1
Description
図14は、電力変換装置の回路図を示した図である。図に示すように電力変換装置は、ダイオードD31〜D42、ノルマルモードリアクトル(直流リアクトル)L31、コモンモードリアクトルL32、コンデンサC31,C32、電解コンデンサC33、およびトランジスタTr31〜Tr36を有している。また、三相(R相、S相、T相)の電力が供給される端子R,S,Tおよび三相(U相、V相、W相)の電力を出力する端子U,V,Wを有している。
図1は、第1の実施の形態に係る複合リアクトルの正面図である。図に示すようにコア10は、E字型の形状を有しており、E字型の内側底の中央部分に、外側の脚部10a,10bと並行に伸びた脚部11を有している。また、コア10は、脚部10a,10bの先端から内向きに形成されたリップ部12,13を有している。これらリップ部12,13は、磁気的ギャップを構成する空隙G1を挟んで互いに対向している。前述した脚部11は、空隙G1に向かって伸びており、その先端部分は空隙G2を有し、磁気的ギャップを構成している。
NIP=φP(Rg_N+RP_N)−φC(Rg_C+R_C) … (1)
NIN=φN(Rg_N+RP_N)−φC(Rg_C+R_C) … (2)
ここで、コア10の脚部10a,10bの磁路長は等しく、同一コア材料のため、次の式(3)が成立する。
P側コイル14aとN側コイル14bの起磁力が等しい(IP=IN)場合に、式(1)〜(3)より、コモンモード磁束φCを求めると次の式(4)が成り立つ。
式(4)が恒等的に成立するためには、φC=0かつφP=φNとなる。つまり、起磁力が平衡していれば、コモンモード磁束φCは発生しない。
… (5)
このように、脚部10a,10bの先端から内向きに形成されたリップ部12,13を有するE字型のコア10の内側底の中央部分に、脚部10a,10bに平行の脚部11を設け、脚部10a,10bに磁束が同一方向となるようにコイルを巻回すようにした。これによって、電源高調波を抑制するノルマルモードリアクトルと高周波漏れ電流を抑制するコモンモードリアクトルとが1つに複合され、リアクトルの容積を縮小することができる。
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。図7は、第4の実施の形態に係る複合リアクトルの正面図である。図7において図6と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。
次に、本発明の第7の実施の形態について説明する。図11は、第7の実施の形態に係る複合リアクトルを示した図である。図に示すようにコア71は、外周が四角形状を有し、対向している辺の中央部において、中心部に向かって伸びる脚部72a,72bを有している。脚部72a,72bは、磁気的ギャップを構成する空隙G3を挟んで互いに対向するように伸びている。
図12は、図11の複合リアクトルを適用した電力変換装置の回路例を示した図である。図に示す電力変換装置には、図11に示す複合リアクトルZ4が適用されている。複合リアクトルZ4以外の部分は、図2の回路例と同じであり、その説明を省略する。図の複合リアクトルZ4は、図12に示すように接続されて、1つでノルマルモードリアクトルとコモンモードリアクトルの機能を有し、直流電流に含まれる電源高調波成分を平滑化するとともに、高周波漏れ電流を抑制する。
10a,10b 脚部
11 脚部
12,13 リップ部
14a P側コイル
14b N側コイル
G1,G2 空隙
Claims (13)
- 電力変換装置に用いられる複合リアクトルにおいて、
外側の2つの外脚部に空隙を有するように対向したリップ部を有し、内側底部の中央から前記空隙に向かって伸びた内脚部を有するE字型コアと、
前記2つの外脚部に磁束が同方向を向くように巻回されたコイルと、
を有することを特徴とする複合リアクトル。 - 前記内脚部には、内脚部コイルが巻回されていることを特徴とする請求項1記載の複合リアクトル。
- 前記内脚部コイルの両端には、抵抗が接続されることを特徴とする請求項2記載の複合リアクトル。
- 前記E字型コアは、前記コイルによって発生する磁束と逆向きの磁束を発生する永久磁石を有することを特徴とする請求項1記載の複合リアクトル。
- 電力変換装置に用いられる複合リアクトルにおいて、
コの字となるように2つのL字型コアを離して配置し、前記L字型コアによるコの字の口が開いている側を、中心部にある脚が前記コの字の内側となるようにT字型コアでふさいで形成されるコアと、
前記L字型コアの前記脚と並行となる部分に巻回されたコイルと、
を有することを特徴とする複合リアクトル。 - 電力変換装置に用いられる複合リアクトルにおいて、
四角形状コアと、
先端に空隙を有するように対向したリップ部を有し、外周が前記四角形状コアの外周と一致し、前記リップ部が前記四角形状コアの1辺上にあるようにして前記四角形状コアに取り付けられた2つのU字型コアと、
互いの磁束が逆方向を向くように、前記U字型コアの脚部の部分において、前記脚部と前記四角形状コアとを覆うように巻回されたコイルと、
を有することを特徴とする複合リアクトル。 - 前記四角形状コアと前記U字型コアの透磁率の周波数特性は異なっていることを特徴とする請求項6記載の複合リアクトル。
- 前記四角形状コアの透磁率は、前記電力変換装置の電力変換に用いられるスイッチング素子のスイッチング周波数に適した周波数特性を有し、
前記U字型コアの透磁率は、前記電力変換装置の整流リプル周波数に適した周波数特性を有することを特徴とする請求項6記載の複合リアクトル。 - 前記U字型コアのそれぞれは、前記コイルによって発生する磁束と逆向きの磁束を発生する永久磁石を有することを特徴とする請求項6記載の複合リアクトル。
- 電力変換装置に用いられる複合リアクトルにおいて、
外周が四角形状を有し、対向しているそれぞれの辺の中央部から、空隙を有するように前記四角形状の中心部に向かって伸びる内脚部を有するコアと、
前記コアの前記内脚部と並行している2つの辺に、磁束が逆方向を向くように巻回された第1のコイルと、
前記内脚部が伸びている辺の一方に巻回された第2のコイルと、
を有することを特徴とする複合リアクトル。 - 前記空隙には、前記第1のコイルによって発生する磁束と逆向きの磁束を発生する永久磁石が取り付けられることを特徴とする請求項10記載の複合リアクトル。
- 前記第2のコイルの両端には、抵抗が接続されることを特徴とする請求項10記載の複合リアクトル。
- 電力変換装置に用いられる複合リアクトルにおいて、
内脚部の先端で空隙が形成されるように2つのE字型コアを対向させて形成されたコアと、
前記コアの前記内脚部と並行している2つの辺に、磁束が逆方向を向くように巻回された第1のコイルと、
前記内脚部が伸びている辺の一方に巻回された第2のコイルと、
を有することを特徴とする複合リアクトル。
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