JP2007202320A - Current detector, and power converter for rail-car using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置に関する。 The present invention relates to a current detector and a railway vehicle power converter using the current detector.
従来の電流検出器について図を参照し詳細に説明する。図6(a)は、電流検出器の正面図である。図6(b)は、電流検出器の右側面図である。図6(c)は、図6(a)のA−A断面図である。図7は、電流検出器と主回路配線の構成図である。図8は、鉄道車両用電力変換装置の構成図である。 A conventional current detector will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 6A is a front view of the current detector. FIG. 6B is a right side view of the current detector. FIG.6 (c) is AA sectional drawing of Fig.6 (a). FIG. 7 is a configuration diagram of the current detector and the main circuit wiring. FIG. 8 is a block diagram of a railway vehicle power converter.
従来の電流検出器は、図8に示すように鉄道車両用電力変換装置の筐体に接続されている。従来の電流検出器は、電流検出手段1と、コネクタ11から主に構成される。電流検出手段1は、主回路配線を内部に貫通させるための孔を有し、上方側は直方体形状で下方側は半円形状となっており、電流値の検出が可能に構成されている。電流検出手段1の内部の基板には、オペアンプ3が設けら信号を増幅する。電流検出手段1に接続されたコネクタ11は、シールド線を介して電力変換装置の制御部と接続され、電力変換装置の制御部に出力信号を出力する。(図6参照)。従来の電流検出器は、主回路配線を電流検出手段1の孔に貫通させ、電力変換装置の筐体フレーム4と接続することにより電力変換装置内に固定される(図7参照)。
A conventional current detector is connected to a casing of a railway vehicle power converter as shown in FIG. The conventional current detector is mainly composed of a current detection means 1 and a
このように構成された従来の電流検出器は、主回路配線に流れる電流の電流値を検知し、電力変換装置の制御部に電流値を出力することが出来た。
しかしながら、従来の電流検出器の取り付け構造は、主回路の配線インダクタンスを低減させるべく、主回路配線2aの近傍に主回路配線2bを併走させるため、電流検出手段1が主回路配線2bのノイズの影響を受け、検出波形にノイズが乗りやすく、電力変換装置の制御部が、実際は正常な電流値であるにも関わらず、ノイズの影響で電流値が跳ね上がり過電流と判断し、保護動作をしてしまう場合があった。
However, the conventional current detector mounting structure causes the
他相のノイズの影響を低減させるためには、コンデンサやバリスタ等のフィルタ類を電流検出器と電力変換装置の制御部との間に設ける方法も考えられるが、この方法の場合、電力変換装置の重量や寸法が大幅に増加してしまうので、近年小型軽量化を求められる鉄道車両用電力変換装置に採用することは出来ない。 In order to reduce the influence of noise of other phases, a method of providing filters such as capacitors and varistors between the current detector and the control unit of the power converter is also conceivable. In this method, the power converter Therefore, it cannot be used for a railway vehicle power conversion device that is required to be smaller and lighter in recent years.
そこで、本発明は、ノイズの影響を軽減しかつ装置を大型化する必要のない電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a current detector that reduces the influence of noise and does not require an increase in the size of the apparatus, and a power conversion apparatus for a railway vehicle using the current detector.
上記課題は、主回路配線に取り付けられ電流を検出可能な電流検出手段と、前記電流検出手段が、前記電流検出手段に取り付けられている前記主回路配線又は他相の主回路配線から、前記電流検出手段がノイズの影響を受けないように、前記電流検出手段にノイズを軽減する遮蔽手段を設け、前記遮蔽手段は接地されていることにより達成することが出来る。 The problem is that current detection means attached to a main circuit wiring and capable of detecting a current, and the current detection means from the main circuit wiring attached to the current detection means or the main circuit wiring of another phase, the current This can be achieved by providing the current detection means with shielding means for reducing noise so that the detection means is not affected by noise, and the shielding means is grounded.
上記課題は、第1の主回路配線に取り付けられ電流を検出可能な第1の電流検出手段と、
第2の主回路配線に取り付けられ電流を検出可能な第2の電流検出手段と、少なくとも前記第1の電流検出手段と前記第2の電流検出手段のどちらかに、前記第1及び前記第2の主回路配線又は第3の主回路配線から、ノイズの影響を受けないように、ノイズを軽減する遮蔽手段を設け、前記遮蔽手段は接地されていることによって達成することが出来る。
The above-described problem includes first current detection means attached to the first main circuit wiring and capable of detecting current,
A second current detection means attached to a second main circuit wiring and capable of detecting a current; and at least one of the first current detection means and the second current detection means; This can be achieved by providing shielding means for reducing noise so that the main circuit wiring or the third main circuit wiring is not affected by noise, and the shielding means is grounded.
本発明により、ノイズの影響を軽減しかつ装置を大型化する必要のない電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a current detector that reduces the influence of noise and does not require an increase in the size of a device, and a railway vehicle power conversion device using the current detector.
(第1の実施の形態)
本発明に基づく第1の実施の形態の電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置について図を参照し詳細に説明する。図1は、本発明に基づく第1の実施の形態の電流検出器の構成図である。図2は、本発明に基づく第1の実施の形態の電流検出器と筐体フレームの接続形態の一例である。図3は、本発明に基づく第1の実施の形態の電流検出器と筐体フレームの接続形態の一例である。
(First embodiment)
A current detector according to a first embodiment of the present invention and a railway vehicle power converter using the same will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a current detector according to a first embodiment based on the present invention. FIG. 2 is an example of a connection form between the current detector and the housing frame according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is an example of a connection form between the current detector and the housing frame according to the first embodiment of the present invention.
本発明に基づく第1の実施の形態の電流検出器を用いた電力変換装置では、主回路配線を内部に貫通する2つの電流検出器(第1、第2の電流検出器)とが並べられ、ひとつの筐体フレーム4に接続される構成となっており、2つの電流検出器の間に他相の主回路配線2bが配置されている。
In the power converter using the current detector according to the first embodiment of the present invention, two current detectors (first and second current detectors) penetrating the main circuit wiring are arranged. The
本発明に基づく第1の実施の形態の電流検出器は、電流検出手段1と、コネクタ11と、遮蔽手段5から主に構成される。
The current detector according to the first embodiment of the present invention is mainly composed of a current detection means 1, a
このように構成された電流検出器において、電流検出手段1は、主回路配線を内部に貫通させるための孔を中央に有し、上方側は直方体形状で下方側に半円が突き出た形状となっており、電流値の検出が可能に構成されている。電流検出手段1の内部の基板には、オペアンプ3が設けられ信号を増幅する。
In the current detector configured as described above, the current detection means 1 has a hole in the center for penetrating the main circuit wiring inside, a shape in which the upper side is a rectangular parallelepiped shape and a semicircle protrudes to the lower side. The current value can be detected. An
このように構成された電流検出器においてコネクタ11は、電流検出手段1の上方側に設けられ、信号線7(シールド線)を介して電力変換装置の制御部と接続される。コネクタ11は、信号線7を介して電力変換装置の制御部に電流検出値を出力する(図1参照)。
In the current detector configured as described above, the
このように構成された電流検出器において、遮蔽手段であるアルミ製の遮蔽板5は、電流検出手段1bの内部に設けられ主回路配線2bの影響を受けやすいオペアンプ3の周囲に設けられている。本実施の形態の電流検出器においては、主回路配線2bが電流検出手段1bの左下を通っているので、遮蔽手段5は、電流検出手段の下面、左側面、前面、後面に設け設置されてる。尚、遮蔽板の材料としては、アルミ、銅、鉄が考えられる。
In the current detector thus configured, the
このように構成された電流検出器は、主回路配線2bによるノイズの影響を受けやすい電流検出手段1bのオペアンプ3の近傍、すなわち下面、左側面、前面、後面にノイズの遮蔽板5を設け接地したため、ノイズの影響を軽減することができる。しかも遮蔽板5を設けただけであるので、従来の電流検出器に必要であったフィルタ回路等の部品が不要となり、装置を複雑化する必要がない。
The current detector configured in this way is provided with a
このように構成された電流検出器は、主回路配線に流れる電流の電流値を適切に検知し、電力変換装置の制御部に電流値を出力することが出来る。 The current detector configured as described above can appropriately detect the current value of the current flowing through the main circuit wiring and output the current value to the control unit of the power converter.
次に、筐体フレーム4と電流検出手段1との接地方法について説明する。電流検出手段1と筐体フレーム4との接地方法としては、図2に記載しているように遮蔽板5を電流検出手段1の取付ネジ6にて筐体フレーム4に接地する方法と、図3に記載しているように電流検出手段1を筐体フレーム4と接続した後に遮蔽板5とコネクタ11と接続される信号線7の接地線8を接続する方法が考えられる。
Next, a method for grounding the
尚、本実施の形態の電流検出器において、遮蔽手段としては、遮蔽板5と記載したが、アルミテープ(鉄板テープ、銅板テープ)でもノイズの遮断効果を得ることが可能である。 In the current detector of the present embodiment, the shielding means 5 is described as the shielding means, but it is possible to obtain a noise shielding effect even with an aluminum tape (iron plate tape, copper plate tape).
アルミテープの場合は、電流検出手段に貼り付けることが出来、更に通常の板部材よりも大幅に軽いため、遮蔽手段としては好ましい。 In the case of an aluminum tape, it can be affixed to the current detection means, and is much lighter than a normal plate member, so it is preferable as a shielding means.
(第2の実施の形態)
本発明に基づく第2の実施の形態の電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置について、図を参照し詳細に説明する。尚、図1乃至図3に記載したものと同一の構造のものについては、同符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
A current detector according to a second embodiment of the present invention and a railway vehicle power converter using the same will be described in detail with reference to the drawings. In addition, about the thing of the same structure as what was described in FIG. 1 thru | or FIG. 3, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
本発明に基づく第2の実施の形態の電流検出器は、直方体形状の遮蔽箱5aに電流検出器を内蔵したことを特徴のひとつとしている(図4参照)。図4に記載のものでは、2つの電流検出器を同じ遮蔽箱5aに入れ、他の主回路配線を遮蔽箱の外に通しているが、電流検出器をそれぞれひとつの遮蔽箱5aに入れても良い。
The current detector according to the second embodiment of the present invention is characterized in that the current detector is built in the rectangular
このように構成された電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置は、ノイズの影響を軽減しかつ装置を大型化することを防止することが出来る。 The current detector configured as described above and the railway vehicle power converter using the current detector can reduce the influence of noise and prevent the apparatus from being enlarged.
本実施の形態の電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置は、電流検出手段そのものを遮蔽箱5aにて覆うため、第1の実施の形態の電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置よりも、ノイズの遮蔽性能が高くなる。
The current detector according to the present embodiment and the railroad vehicle power conversion apparatus using the current detector cover the current detection means itself with the
また、本実施の形態の電流検出器では、遮蔽箱5にて電流検出器を覆っているが、電流検出手段1の外部にシール遮蔽材料として導電塗料を塗布し、導電塗料を筐体接地電位とし、ノイズの影響を低減するという構成でも良い。
In the current detector of the present embodiment, the current detector is covered by the
(第3の実施の形態)
本発明に基づく第3の実施の形態の電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置について、図を参照し詳細に説明する。尚、図1乃至図4に記載したものと同一の構造のものについては、同符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
A current detector according to a third embodiment of the present invention and a railway vehicle power converter using the same will be described in detail with reference to the drawings. In addition, about the thing of the same structure as what was described in FIG. 1 thru | or FIG. 4, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
本発明に基づく第3の実施の形態の電流検出器は、電流検出手段1のケース9をモールド構造として、モールド内遮蔽材10を接地電位として、電流検出手段の外部とモールド内接地電位を容易に接続できる構造としたことを特徴としている。
In the current detector according to the third embodiment of the present invention, the
このように構成された電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置は、ノイズの影響を軽減しかつ装置を大型化することを防止することが出来る。 The current detector configured as described above and the railway vehicle power converter using the current detector can reduce the influence of noise and prevent the apparatus from being enlarged.
本実施の形態の電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置は、電流検出手段そのものを遮蔽材10にて覆うため、第1の実施の形態の電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置よりも、ノイズの遮蔽性能が高くなる。
Since the current detector according to the present embodiment and the power conversion apparatus for a railway vehicle using the same cover the current detection means itself with the shielding
1 電流検出手段
2a 主回路配線
2b 併走された他相の主回路配線
3 オペアンプ
4 電力変換装置の筐体フレーム
5 遮蔽手段
6 電流検出器取付ネジ
7 電流検出器信号線(シールド線)
8 接地線
9 電流検出器ケース
10 電流検出器ケース遮蔽材
11 電流検出器のコネクタ
DESCRIPTION OF
8
Claims (8)
前記電流検出手段が、前記電流検出手段に取り付けられている前記主回路配線又は他相の主回路配線から、前記電流検出手段がノイズの影響を受けないように、前記電流検出手段にノイズを軽減する遮蔽手段を設け、前記遮蔽手段は接地されていることを特徴とする電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置。 Current detection means attached to the main circuit wiring and capable of detecting current;
The current detection means reduces noise to the current detection means so that the current detection means is not affected by noise from the main circuit wiring attached to the current detection means or the main circuit wiring of another phase. A current detector, and a power conversion apparatus for a railway vehicle using the current detector, wherein the shielding means is grounded.
前記電流検出手段は、信号を増幅させるオペアンプを有し、
前記遮蔽手段は、前記電流検出手段の前記オペアンプの周囲に設けられていることを特徴とする電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置。 In the current detector according to claim 1 and a railway vehicle power converter using the current detector,
The current detection means has an operational amplifier for amplifying a signal,
The shield means is provided around the operational amplifier of the current detection means, and a current detector and a railway vehicle power converter using the current detector.
第2の主回路配線に取り付けられ電流を検出可能な第2の電流検出手段と、
少なくとも前記第1の電流検出手段と前記第2の電流検出手段のどちらかに、前記第1及び前記第2の主回路配線又は第3の主回路配線から、ノイズの影響を受けないように、ノイズを軽減する遮蔽手段を設け、前記遮蔽手段は接地されていることを特徴とする電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置。 First current detection means attached to the first main circuit wiring and capable of detecting current;
Second current detection means attached to the second main circuit wiring and capable of detecting current;
At least one of the first current detection unit and the second current detection unit is not affected by noise from the first and second main circuit wirings or the third main circuit wirings. A current detector provided with shielding means for reducing noise, and the shielding means is grounded, and a railway vehicle power converter using the current detector.
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