JP2012110092A - Power conversion device - Google Patents

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Tamiko Asano
達見子 浅野
Michio Tamate
道雄 玉手
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power conversion device by which a high-frequency noise superposed on an output cable is less likely to be induced to an input cable while keeping the size of the device small without increasing the cost of the device.SOLUTION: A power conversion device has an output terminal for extracting an AC voltage converted by an inverter converting a DC voltage outputted from a converter, which converts an AC voltage of a commercial power supply into the DC voltage and outputting the DC voltage, into the desired AC voltage. The power conversion device has a ground conductor provided in the vicinity of the output terminal and connected to a ground line of the inverter. An output cable connected to the output terminal is arranged at a section where electrical coupling with the ground conductor becomes large.

Description

本発明は、電力変換装置に係り、特に電力変換装置の内部で発生したノイズが商用交流電源側へ流出することを抑制する技術に関する。   The present invention relates to a power converter, and more particularly, to a technique for suppressing noise generated inside the power converter from flowing out to a commercial AC power source.

図5は、三相の商用交流電源2から所望の交流電圧・交流電流を得る一般的な電力変換装置1の概略構成を示す図である。この電力変換装置1は、電力変換装置1内で発生したノイズが商用交流電源2側に伝わらないようにするために設けられたノイズフィルタ回路4と、ノイズフィルタ回路4の出力側に接続され、商用交流電源2から入力された交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ5と、このコンバータ5が出力する脈動波形を平滑する平滑コンデンサ6と、平滑コンデンサ6の出力側に接続され、半導体素子のスイッチングにより、負荷3の要求する交流電圧・交流電流を出力するインバータ7とを備える。   FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a general power conversion device 1 that obtains a desired AC voltage / AC current from a three-phase commercial AC power source 2. The power conversion device 1 is connected to a noise filter circuit 4 provided to prevent noise generated in the power conversion device 1 from being transmitted to the commercial AC power supply 2 side, and an output side of the noise filter circuit 4, A converter 5 that converts an AC voltage input from the commercial AC power source 2 into a DC voltage, a smoothing capacitor 6 that smoothes a pulsation waveform output from the converter 5, and an output side of the smoothing capacitor 6 to switch a semiconductor element Thus, an inverter 7 that outputs an AC voltage / AC current required by the load 3 is provided.

図6は従来の電力変換装置1を示す概略図である。三相商用交流電源2(図6中には図示せず)から入力ケーブル8(商用交流電源2と電力変換装置1の間を接続するケーブル、またはLISN(擬似電源回路網)と電力変換装置1の間を接続するケーブル)、入力端子台10、入力ブスバー12を順次経由してノイズフィルタ回路4(図6中には図示せず)へ三相交流電力が供給される。   FIG. 6 is a schematic diagram showing a conventional power conversion device 1. A three-phase commercial AC power supply 2 (not shown in FIG. 6) to an input cable 8 (a cable connecting the commercial AC power supply 2 and the power converter 1 or a LISN (pseudo power supply network) and the power converter 1 3 phase AC power is supplied to the noise filter circuit 4 (not shown in FIG. 6) via the input terminal block 10 and the input bus bar 12 in order.

三相商用交流電源2に接続された入力ケーブル8は、電力変換装置1の筐体17の外部配線引き込み口から電力変換装置1内に引き入れられる。電力変換装置1内で、入力ケーブル8の三相の各相(ここではR相、S相、T相とする。以下同じ)の電線が入力端子台10のR相、S相、T相の各端子にそれぞれ接続され、入力ケーブル8のアース線は、コンバータ5および/またはインバータ7の冷却フィン18に設けられた例えばL字型導電部材16aによって構成された入力アース端子14に接続される。   The input cable 8 connected to the three-phase commercial AC power supply 2 is drawn into the power converter 1 from the external wiring inlet of the casing 17 of the power converter 1. Within the power converter 1, the wires of the three phases of the input cable 8 (here, R phase, S phase, and T phase; the same applies hereinafter) are connected to the R phase, S phase, and T phase of the input terminal block 10. The ground wire of the input cable 8 is connected to each terminal, and the ground wire of the input cable 8 is connected to the input ground terminal 14 configured by, for example, an L-shaped conductive member 16 a provided on the cooling fin 18 of the converter 5 and / or the inverter 7.

インバータ7が出力する三相交流電力は、出力ブスバー13、出力端子台11、出力ケーブル9(電力変換装置1と負荷3の間を接続するケーブル)を順次経由して負荷(図6中には図示せず)へ供給される。負荷に接続される出力ケーブル9は、電力変換装置1の筐体17の外部配線引き込み口から電力変換装置1内に引き入れられる。そして電力変換装置1内で、出力ケーブル9のU相、V相、W相の各電線が出力端子台11のU相、V相、W相の各端子にそれぞれ接続され、出力ケーブル9のアース線とシールド線は、例えばL字型導電部材16bによって構成された出力アース端子15に接続される。   The three-phase AC power output from the inverter 7 passes through the output bus bar 13, the output terminal block 11, and the output cable 9 (cable connecting the power converter 1 and the load 3) in order, and loads (in FIG. 6). (Not shown). The output cable 9 connected to the load is drawn into the power conversion device 1 from the external wiring inlet of the housing 17 of the power conversion device 1. In the power conversion device 1, the U-phase, V-phase, and W-phase electric wires of the output cable 9 are connected to the U-phase, V-phase, and W-phase terminals of the output terminal block 11, respectively. The wire and the shield wire are connected to an output ground terminal 15 configured by, for example, an L-shaped conductive member 16b.

このような電力変換装置において、例えばインバータ7の各相が半導体素子の上下アームを有した構成をとる場合、これら半導体素子のスイッチングに伴い、各上下アームの中点には高周波の電圧変動が発生する。これが出力ケーブル9を通り、モータなどの負荷3の巻線とフレーム間の浮遊容量を充放電する高周波漏れ電流となって出力ケーブル9のアース線、およびシールド線を伝わり、電力変換装置1の筐体アースに到達する。   In such a power conversion device, for example, when each phase of the inverter 7 has a configuration having upper and lower arms of semiconductor elements, high-frequency voltage fluctuations occur at the midpoints of the upper and lower arms due to switching of these semiconductor elements. To do. This passes through the output cable 9 and becomes a high-frequency leakage current that charges and discharges the stray capacitance between the winding of the load 3 such as the motor and the frame, and is transmitted through the ground wire and the shield wire of the output cable 9. Reach body ground.

出力ケーブル9を流れる高周波漏れ電流が入力ケーブル8に流出するのを抑制するためには、ケーブル相互の間隔(距離)をなるべく離せばよい。しかしながら、電力変換装置1のサイズによって入力ブスバー12および出力ブスバー13の配置はおおよそ決まってしまう。つまり入力端子台10と出力端子台11の間の距離と、入力端子台10と出力端子台11にそれぞれ接続される入力ケーブル8と出力ケーブル9の間の、接続箇所近辺での距離をどこまで離せるかは電力変換装置1のメーカの設計によって決定されるものであるといえる。   In order to prevent the high-frequency leakage current flowing through the output cable 9 from flowing into the input cable 8, the distance (distance) between the cables should be as large as possible. However, the arrangement of the input bus bar 12 and the output bus bar 13 is roughly determined by the size of the power conversion device 1. That is, how far the distance between the input terminal block 10 and the output terminal block 11 and the distance between the input cable 8 and the output cable 9 connected to the input terminal block 10 and the output terminal block 11, respectively, in the vicinity of the connection point are separated. It can be said that this is determined by the design of the manufacturer of the power converter 1.

その一方で、ノイズの知識のない者が電力変換装置1を使用する場合、ケーブルを整然とさせようと入力ケーブル8と出力ケーブル9を結束バンドでまとめてしまう懸念がある。このとき、結束バンドでまとめた箇所の入力ケーブル8と出力ケーブル9は、端子台10、11と入出力ケーブル8、9接続箇所近辺での入力ケーブル8と出力ケーブル9の距離よりもより一層近接してしまう。結束バンドでまとめられた箇所の入出力ケーブル8、9間の容量結合・誘導結合は大きいため、出力ケーブル9を流れる高周波ノイズはこの箇所で入力ケーブル8側に誘導されることになる。そしてノイズフィルタ回路4より商用交流電源2側にある入力ケーブル部分へ漏洩した高周波ノイズ電流は、商用交流電源2側をまわり電力変換装置1に戻ってくるため、ノイズ規格を逸脱したり、または同一の商用交流電源に接続された別の装置の誤動作を引き起こしたりする原因となる。   On the other hand, when a person who has no knowledge of noise uses the power conversion device 1, there is a concern that the input cable 8 and the output cable 9 may be bundled in a binding band so as to keep the cables in order. At this time, the input cable 8 and the output cable 9 in the place bundled with the binding band are closer to each other than the distance between the terminal blocks 10 and 11 and the input / output cable 8 and the input cable 8 and the output cable 9 near the connection place. Resulting in. Since the capacitive coupling / inductive coupling between the input / output cables 8 and 9 at the location combined by the binding band is large, the high frequency noise flowing through the output cable 9 is induced to the input cable 8 side at this location. The high-frequency noise current leaked from the noise filter circuit 4 to the input cable portion on the commercial AC power supply 2 side returns to the power converter 1 around the commercial AC power supply 2 side, so that it deviates from the noise standard or is the same Cause malfunction of another device connected to the commercial AC power source.

そこで、コモンモードチョークなどのノイズフィルタを電力変換装置の出力側に設置して電力変換装置の出力ケーブルに高周波ノイズが重畳することを防止する技術が開示されている(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1では、ノイズフィルタを複数備え、それら複数のノイズフィルタが互いに並列接続された構成としており、大電力用の電力変換装置の場合でも、コアが磁気飽和を起こしたり、ケーブル径が大きくなったりすることはない。また特許文献1によれば、高周波ノイズが出力ケーブルへ流出することを抑制できるので、入出力ケーブル間の容量結合・誘電結合が大きい場合であっても、入力ケーブルに誘導される高周波ノイズを低減することが可能である。   Therefore, a technique is disclosed in which a noise filter such as a common mode choke is installed on the output side of the power converter to prevent high frequency noise from being superimposed on the output cable of the power converter (see, for example, Patent Document 1). ). In Patent Document 1, a plurality of noise filters are provided and the plurality of noise filters are connected in parallel to each other. Even in the case of a power converter for high power, the core causes magnetic saturation or the cable diameter increases. There is nothing to do. Further, according to Patent Document 1, since high-frequency noise can be prevented from flowing out to the output cable, high-frequency noise induced in the input cable is reduced even when the capacitive coupling / dielectric coupling between the input and output cables is large. Is possible.

特開2001−231268号公報JP 2001-231268 A

しかしながら、上述した特許文献1の方法では、大電力用の電力変換装置においてコアが磁気飽和を起こすことやケーブル径が大きくなることを防ぐために、複数のノイズフィルタを互いに並列に接続した構成をとっている。このため、複数のノイズフィルタ、およびそれら複数のノイズフィルタとの接続配線の設置スペースが増大し、それゆえ電力変換装置を小型化できず、また電力変換装置のコストが増えるという問題があった。   However, the method disclosed in Patent Document 1 described above has a configuration in which a plurality of noise filters are connected in parallel to each other in order to prevent the core from causing magnetic saturation or an increase in the cable diameter in the power converter for high power. ing. For this reason, the installation space of a plurality of noise filters and connection wiring with the plurality of noise filters is increased, so that there is a problem that the power converter cannot be reduced in size and the cost of the power converter increases.

次に、ノイズを悪化させる要因である電気的結合について説明する。高速伝送を行うプリント板では、配線間距離が小さくなるほど、また、伝導速度が速いほど、容量結合と誘導結合によるクロストークが無視できなくなることが良く知られている。高速プリント板と電力変換装置の違いはあるものの、このクロストークの原因となる容量結合と誘導結合を併せて電気的結合と称する。ここで、クロストークは容量結合と誘導結合両方(電気的結合)の影響により、伝送信号を悪化させる現象のことであるが、容量結合の影響と誘導結合の影響を、完全に切り離して把握することは原理的に難しい。たとえば、配線間距離が小さくなるほど、クロストークの影響は大きくなり信号伝送は困難になるが、このとき、静電結合と誘導結合も共に大きくなる。逆に、配線間距離が大きくなるほど、クロストークの影響は小さくなり信号伝送は容易になるが、静電結合と誘導結合も共に小さくなる。つまり、容量結合と誘導結合の影響を小さくする対策を行った際の効果が一方のみをコントロールすることはむしろ困難であり、一方を意図した対策であっても、容量結合と誘導結合の両方に対策効果が得られることが一般的である。   Next, electrical coupling, which is a factor that makes noise worse, will be described. It is well known that in a printed board that performs high-speed transmission, the crosstalk due to capacitive coupling and inductive coupling cannot be ignored as the distance between wirings decreases and the conduction speed increases. Although there is a difference between a high-speed printed board and a power converter, the capacitive coupling and inductive coupling that cause this crosstalk are collectively referred to as electrical coupling. Here, crosstalk is a phenomenon that deteriorates the transmission signal due to the effects of both capacitive coupling and inductive coupling (electrical coupling), but grasps the effects of capacitive coupling and inductive coupling completely separately. That is difficult in principle. For example, as the inter-wiring distance decreases, the influence of crosstalk increases and signal transmission becomes difficult. At this time, both electrostatic coupling and inductive coupling increase. Conversely, as the inter-wiring distance increases, the influence of crosstalk decreases and signal transmission becomes easier, but both electrostatic coupling and inductive coupling decrease. In other words, it is rather difficult to control only one of the effects when taking measures to reduce the influence of capacitive coupling and inductive coupling, and even measures intended for one can be applied to both capacitive coupling and inductive coupling. In general, a countermeasure effect can be obtained.

次いでクロストークの原理を電力変換装置に当てはめてノイズが悪化する原因について考察する。電力変換装置内部にはノイズの大きな電流が流れる部位と、ノイズの小さな部位が存在していることは良く知られている。このとき、ノイズの大きな電流が流れる部位とノイズの小さな部位が近接した構成をとる電力変換装置では、電気的結合によりノイズの多い部位の電流がノイズの少ない部位に誘導される。そして誘導された高周波漏れ電流がLISNに到達し、ノイズが大きく測定されてしまうという問題もあった。この種の問題を防止するためには、ノイズが多い出力側とノイズの少ない入力側の間の電気的結合を小さくすることが重要であり、物理的な距離を遠ざけることが特に有効である。しかしながら、入出力端子台の距離が予め決定されているような電力変換装置には適用することができない。   Next, the cause of noise deterioration will be considered by applying the principle of crosstalk to a power converter. It is well known that a portion where a large current flows and a portion where the noise is small exist in the power converter. At this time, in a power conversion device having a configuration in which a portion where a large current flows and a portion where the noise is small are close to each other, the current in the portion where the noise is large is induced to the portion where the noise is small due to electrical coupling. And there also existed a problem that the induced high frequency leakage current reached LISN and noise was greatly measured. In order to prevent this type of problem, it is important to reduce the electrical coupling between the noisy output side and the noisy input side, and it is particularly effective to increase the physical distance. However, it cannot be applied to a power conversion device in which the distance between the input / output terminal blocks is determined in advance.

そこで入力側と出力側との電気的結合を小さくする別な方法として、入力ケーブルまたは出力ケーブルまたはその両方の直下にアース電位の平板を布設することが知られている。これは物体間の容量結合の大きさは、物体間の電気力線の数(単位面積あたり)で決まることに由来する。具体的には入力線や出力線にアース電位の物体が近接すると、それまで入力線と出力線間に向かっていた電気力線の一部が、入力線または出力線からアース電位の物体に延びるようになる。したがって、入力線と出力線間の電気力線の数は減少し、静電容量は小さくなる。つまり、入力線と出力線の間の容量結合が小さくなり、出力側に流れるノイズレベルの高い電流が、入力線に流出する割合が少なくなるため、測定されるノイズレベルが低くなる。この考え方を電力変換装置に適用すれば、アース電位の物体を入出力線近傍に設置することで誘導結合も同様に小さくなるためノイズを低減させることができる。この原理は、高速プリント板に置き換えると、信号線単体で信号伝送するよりも、信号線の隣接層をベタパターンとするマイクロストリップラインや、ストリップラインとすることで、クロストークの影響を小さくする効果と同様であると考えられる。   Therefore, as another method for reducing the electrical coupling between the input side and the output side, it is known to install a ground potential flat plate directly under the input cable and / or the output cable. This is because the magnitude of capacitive coupling between objects is determined by the number of electric lines of force between objects (per unit area). Specifically, when an object with ground potential approaches the input line or output line, part of the lines of electric force that have been directed between the input line and output line until now extend from the input line or output line to the object with ground potential. It becomes like this. Therefore, the number of lines of electric force between the input line and the output line is reduced, and the capacitance is reduced. That is, the capacitive coupling between the input line and the output line is reduced, and the ratio of the current with a high noise level flowing to the output side flowing out to the input line is reduced, so that the measured noise level is lowered. If this concept is applied to a power conversion device, noise can be reduced because an inductive coupling is similarly reduced by installing an object having a ground potential near the input / output line. When this principle is replaced with a high-speed printed circuit board, the effect of crosstalk is reduced by using a microstrip line or a strip line in which the adjacent layer of the signal line is a solid pattern rather than transmitting a signal alone. The effect is considered to be similar.

あるいは入力ケーブルと出力ケーブルの両方の直下にアース平板を布設した場合が最も効果が高いものの、どちらか一方のみ布設した条件でも、ある程度の効果を得ることがある。さらには、アースが1つの平板導体で作られている場合より、入力側と出力側に分離した方が、アース間の結合が小さくなるため、一層効果が高くなる。   Or, when the ground plate is installed directly under both the input cable and the output cable, it is most effective, but even if only one of them is installed, a certain degree of effect may be obtained. Furthermore, since the coupling between the grounds becomes smaller when the ground is made of one flat conductor, the effect between the ground and the input side is reduced, and the effect is further enhanced.

本発明の電力変換装置はこのような知見に基づいてなされたものであって、上記従来技術の問題点を解決することを課題とする。具体的に本発明は、装置を小型に保ったまま、かつ装置のコストを増やすことなく、出力ケーブルに重畳される高周波ノイズが入力ケーブルに誘導されにくい電力変換装置を提供することを目的とする。   The power converter of the present invention has been made on the basis of such knowledge, and an object thereof is to solve the above-mentioned problems of the prior art. Specifically, an object of the present invention is to provide a power conversion device in which high-frequency noise superimposed on an output cable is not easily induced in an input cable without increasing the cost of the device while keeping the device small. .

上述した目的を達成するため本発明の電力変換装置は、商用電源が入力される入力端子(例えば、端子台で構成される)と、この入力端子に与えられた商用電源の交流電圧を直流電圧に変換して出力するコンバータと、このコンバータから出力される直流電圧を所望の交流電圧に変換するインバータと、このインバータによって変換された交流電圧を取り出す出力端子(例えば、端子台で構成される)とを具備した電力変換装置であって、前記出力端子の近傍に設けられて接地ラインに接続された接地導体を有し、前記出力端子に接続される出力ケーブルが前記接地導体との電気的結合が大きくなる部位に配置されることを特徴としている。   In order to achieve the above-described object, the power conversion device of the present invention includes an input terminal (for example, configured by a terminal block) to which commercial power is input, and an AC voltage of the commercial power supplied to the input terminal as a DC voltage. A converter that converts and outputs to the inverter, an inverter that converts the DC voltage output from the converter into a desired AC voltage, and an output terminal that extracts the AC voltage converted by the inverter (for example, a terminal block) A power conversion device comprising: a ground conductor provided in the vicinity of the output terminal and connected to a ground line; and an output cable connected to the output terminal is electrically coupled to the ground conductor. It is characterized in that it is arranged at a part where becomes large.

上述の電力変換装置は、出力端子に接続される出力ケーブルが接地導体との電気的結合が大きくなる部位に配置されているので接地導体と出力ケーブル間の電気的結合(容量結合・誘導結合)が大きくなることで、入力ケーブルと出力ケーブル間の電気的結合小さくなる。それゆえ、入力ケーブルに誘導される高周波ノイズが減少する。   In the above-described power conversion device, the output cable connected to the output terminal is arranged at a location where the electrical coupling with the ground conductor is large, so that the electrical coupling between the ground conductor and the output cable (capacitive coupling / inductive coupling) As the value increases, the electrical coupling between the input cable and the output cable decreases. Therefore, high frequency noise induced in the input cable is reduced.

あるいは本発明の電力変換装置は、商用電源が入力される入力端子と、この入力端子に与えられた商用電源の交流電圧を直流電圧に変換して出力するコンバータと、このコンバータから出力される直流電圧を所望の交流電圧に変換するインバータと、このインバータによって変換された交流電圧を取り出す出力端子とを具備した電力変換装置であって、前記入力端子の近傍に設けられて接地ラインに接続された接地導体を有し、前記入力端子に接続される入力ケーブルが前記接地導体との電気的結合が大きくなる部位に配置されることを特徴としている。   Alternatively, the power conversion device of the present invention includes an input terminal to which commercial power is input, a converter that converts an AC voltage of the commercial power supplied to the input terminal into a DC voltage, and a DC output from the converter. A power conversion device including an inverter that converts a voltage into a desired AC voltage and an output terminal that extracts an AC voltage converted by the inverter, the power conversion device being provided near the input terminal and connected to a ground line An input cable having a ground conductor and connected to the input terminal is arranged at a portion where electrical coupling with the ground conductor is increased.

上述の電力変換装置は、入力端子に接続される入力ケーブルが接地導体との電気的結合が大きくなる部位に配置されているので接地導体と入力ケーブル間の電気的結合が大きくなることで、入力ケーブルと出力ケーブル間の電気的結合小さくなる。それゆえ、入力ケーブルに誘導される高周波ノイズが減少する。   In the power conversion device described above, the input cable connected to the input terminal is arranged at a location where the electrical coupling with the grounding conductor is increased, so that the electrical coupling between the grounding conductor and the input cable is increased, so that the input The electrical coupling between the cable and the output cable is reduced. Therefore, high frequency noise induced in the input cable is reduced.

また本発明の電力変換装置は、商用電源が入力される入力端子と、この入力端子に与えられた商用電源の交流電圧を直流電圧に変換して出力するコンバータと、このコンバータから出力される直流電圧を所望の交流電圧に変換するインバータと、このインバータによって変換された交流電圧を取り出す出力端子とを具備した電力変換装置であって、前記入力端子の近傍に設けられて接地ラインに接続された入力側接地導体と、前記出力端子の近傍に設けられて接地ラインに接続された出力側接地導体とを有し、前記入力ケーブルは、前記入力側接地導体との電気的結合が大きくなる部位に配置され、かつ前記出力ケーブルは、前記出力側接地導体との電気的結合が大きくなる部位に配置されることを特徴としている。   The power converter according to the present invention includes an input terminal to which a commercial power supply is input, a converter that converts an AC voltage of the commercial power supplied to the input terminal into a DC voltage, and a DC output from the converter. A power conversion device including an inverter that converts a voltage into a desired AC voltage and an output terminal that extracts an AC voltage converted by the inverter, the power conversion device being provided near the input terminal and connected to a ground line An input side ground conductor and an output side ground conductor provided in the vicinity of the output terminal and connected to a ground line, and the input cable is located at a portion where electrical coupling with the input side ground conductor is increased. The output cable is arranged at a portion where electrical coupling with the output-side ground conductor is increased.

上述した電力変換装置は、入力端子に接続される入力ケーブルと出力端子に接続される出力ケーブルが接地導体との電気的結合が大きくなる部位に配置されているので入力ケーブルおよび出力ケーブルと接地導体との間の電気的結合がより強くなる。それゆえ入力ケーブルと出力ケーブル間の電気的結合が小さくなり、出力ケーブルから、入力ケーブルに誘導される高周波ノイズは減少する。   In the power conversion device described above, the input cable connected to the input terminal and the output cable connected to the output terminal are arranged in a portion where electrical coupling with the ground conductor is increased. The electrical coupling between and becomes stronger. Therefore, the electrical coupling between the input cable and the output cable is reduced, and high frequency noise induced from the output cable to the input cable is reduced.

あるいは本発明の電力変換装置は、商用電源が入力される入力端子と、この入力端子に与えられた商用電源の交流電圧を直流電圧に変換して出力するコンバータと、このコンバータから出力される直流電圧を所望の交流電圧に変換するインバータと、このインバータによって変換された交流電圧を取り出す出力端子とを具備した電力変換装置であって、
前記入力端子および前記出力端子に近接して、接地ラインに接続された接地導体を有し、前記入力端子に接続される入力ケーブルおよび前記出力端子に接続される出力ケーブルがそれぞれ前記接地導体との電気的結合が大きくなる部位に配置されることを特徴としている。
Alternatively, the power conversion device of the present invention includes an input terminal to which commercial power is input, a converter that converts an AC voltage of the commercial power supplied to the input terminal into a DC voltage, and a DC output from the converter. A power conversion device including an inverter that converts a voltage to a desired AC voltage and an output terminal that extracts an AC voltage converted by the inverter,
Proximate to the input terminal and the output terminal, and having a ground conductor connected to a ground line, the input cable connected to the input terminal and the output cable connected to the output terminal are respectively connected to the ground conductor. It is characterized by being arranged at a site where electrical coupling is increased.

上述した電力変換装置は、入力端子に接続される入力ケーブルと出力端子に接続される出力ケーブルが接地導体との電気的結合が大きくなる部位に配置されているので入力ケーブルおよび出力ケーブルと接地導体との間の電気的結合がより強くなる。それゆえ入力ケーブルと出力ケーブル間の電気的結合が小さくなり、出力ケーブルから、入力ケーブルに誘導される高周波ノイズは減少する。   In the power conversion device described above, the input cable connected to the input terminal and the output cable connected to the output terminal are arranged in a portion where electrical coupling with the ground conductor is increased. The electrical coupling between and becomes stronger. Therefore, the electrical coupling between the input cable and the output cable is reduced, and high frequency noise induced from the output cable to the input cable is reduced.

上述したように本発明によれば、電力変換装置の出力にノイズフィルタを設置しなくても、高周波ノイズが出力ケーブルから入力ケーブルに誘導されるのを抑制することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to suppress induction of high-frequency noise from the output cable to the input cable without installing a noise filter at the output of the power converter.

本発明の第一の実施形態に係る電力変換装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the power converter device which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態に係る電力変換装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the power converter device which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施形態に係る電力変換装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the power converter device which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四の実施形態に係る電力変換装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the power converter device which concerns on 4th embodiment of this invention. 三相の商用交流電源から電力を得る電力変換装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the power converter device which acquires electric power from a three-phase commercial alternating current power supply. 従来の電力変換装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the conventional power converter device.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図1〜図4は、本発明の一実施形態に係る電力変換装置を説明するためのものであり、これらの図によって本発明が限定されるものではない。
[第一の実施形態]
図1は、本発明の第一の実施形態に係る電力変換装置1を示す概略図であり、図6の従来の電力変換装置と同じ機能部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, FIGS. 1-4 is for demonstrating the power converter device which concerns on one Embodiment of this invention, and this invention is not limited by these figures.
[First embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a power conversion apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. The same functional members as those of the conventional power conversion apparatus of FIG. To do.

さて、図1に示す電力変換装置1には、出力端子台11から筐体17の外部配線引き込み口までの領域において、出力ケーブル9が設置される位置の下部の冷却フィン18に設けられた出力アース端子15を介して筐体17に接地された接地ラインと同電位となる出力側導体(接地導体)19bが設けられる。なお、この実施例では出力側接地導体19bを板状のものとしている。   Now, in the power conversion device 1 shown in FIG. 1, in the region from the output terminal block 11 to the external wiring lead-in port of the housing 17, the output provided on the cooling fin 18 at the lower position where the output cable 9 is installed. An output-side conductor (ground conductor) 19b having the same potential as the ground line grounded to the housing 17 via the ground terminal 15 is provided. In this embodiment, the output side ground conductor 19b has a plate shape.

図1(b)に電力変換装置1の正面概略図(図1(a)のA−A断面図)を示す。図1(b)に示すように、出力ケーブル9と絶縁体20、絶縁体20と出力側接地導体19bは、それぞれ接触するように配置される。これは通常、電力変換装置はケーブルとの接続端子以外で剥き出しの金属部分がないように製作されるが、出力ケーブル9と剥き出しの金属部分である出力側接地導体19bとの絶縁をとるため、出力ケーブル9と出力側接地導体19bの間に絶縁体20を挟む構成としたものである。   FIG. 1B is a schematic front view of the power converter 1 (a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1A). As shown in FIG. 1B, the output cable 9 and the insulator 20, and the insulator 20 and the output-side ground conductor 19b are arranged so as to contact each other. Normally, the power converter is manufactured so that there is no exposed metal part other than the connection terminal with the cable, but in order to take insulation between the output cable 9 and the output side ground conductor 19b which is the exposed metal part, The insulator 20 is sandwiched between the output cable 9 and the output-side ground conductor 19b.

このような構成をとることによって、入力ケーブル8と出力ケーブル9の間の容量結合に対して、出力ケーブル9と出力側接地導体19bの間の容量結合がより一層強くなるので、出力ケーブル9を伝播する高周波ノイズは、入力ケーブル8には誘導されない。したがって、本発明の第一の実施形態に係る電力変換装置によれば電力変換装置1の出力側にノイズフィルタを設置しなくても、出力ケーブル9を伝播する高周波ノイズが入力ケーブル8に誘導されるのを抑制することが可能となる。
[第二の実施形態]
図2は、本発明の第二の実施形態に係る電力変換装置1を示す概略図である。前述した本発明の第一の実施形態に係る電力変換装置1と同じ機能部材には同一の符号を付して説明を省略する。
By adopting such a configuration, the capacitive coupling between the output cable 9 and the output side ground conductor 19b is further strengthened with respect to the capacitive coupling between the input cable 8 and the output cable 9. Propagating high frequency noise is not induced in the input cable 8. Therefore, according to the power conversion device according to the first embodiment of the present invention, high-frequency noise propagating through the output cable 9 is induced to the input cable 8 without installing a noise filter on the output side of the power conversion device 1. Can be suppressed.
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a schematic diagram showing a power conversion device 1 according to the second embodiment of the present invention. The same functional members as those of the power conversion device 1 according to the first embodiment of the present invention described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

この第二の実施形態が前述した第一の実施形態と異なる点は、入力ケーブル8が設置される位置の下部近傍に、筐体17に接地された入力側接地導体19aを設けたところにある。   The second embodiment differs from the first embodiment described above in that an input-side ground conductor 19a grounded to the housing 17 is provided near the lower portion of the position where the input cable 8 is installed. .

このように構成した本発明の第二の実施形態によれば、入力ケーブル8と入力側接地導体19aの静電結合が強くなり、出力ケーブル9を伝播する高周波ノイズは、入力ケーブル8には誘導されない。   According to the second embodiment of the present invention configured as described above, the electrostatic coupling between the input cable 8 and the input-side ground conductor 19a becomes strong, and high-frequency noise propagating through the output cable 9 is induced in the input cable 8. Not.

このように本発明の第二の実施形態に係る電力変換装置は、入力ケーブルに誘導される高周波ノイズを抑制することができる。
[第三の実施形態]
図3は、本発明の第三の実施形態に係る電力変換装置1を示す概略図である。前述した本発明の第二の実施形態に係る電力変換装置1と同じ機能部材には同一の符号を付して説明を省略する。
As described above, the power conversion device according to the second embodiment of the present invention can suppress high-frequency noise induced in the input cable.
[Third embodiment]
FIG. 3 is a schematic diagram showing a power converter 1 according to the third embodiment of the present invention. The same functional members as those of the power conversion device 1 according to the second embodiment of the present invention described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

この第三の実施形態が前述した第二の実施形態と異なる点は、図3に示したように入力ケーブル8の下部近傍に筐体17に接地された入力側接地導体19aと、出力ケーブル9の下部近傍に筐体17に接地された出力側接地導体19bとを別々の導体に分離したところにある。そして入力側接地導体19aを入力アース端子14に、出力側接地導体19bを出力アース端子15にそれぞれ接続する。   The third embodiment differs from the second embodiment described above in that an input-side ground conductor 19a grounded to the housing 17 near the lower portion of the input cable 8 and the output cable 9 as shown in FIG. The output side ground conductor 19b grounded to the housing 17 is separated into separate conductors in the vicinity of the lower portion thereof. The input side ground conductor 19a is connected to the input ground terminal 14 and the output side ground conductor 19b is connected to the output ground terminal 15.

第二の実施形態では、出力ケーブル9から入力側接地導体19aに誘導された高周波ノイズが入力側接地導体19aを経由して入力ケーブル8のアース線に流れる可能性があったが、第三の実施形態のように、接地導体およびアース端子を入力側と出力側で分離することで、接地導体を直接経由して高周波ノイズが入力ケーブル側に流出することがない。   In the second embodiment, high-frequency noise induced from the output cable 9 to the input-side ground conductor 19a may flow to the ground wire of the input cable 8 via the input-side ground conductor 19a. By separating the ground conductor and the ground terminal on the input side and the output side as in the embodiment, high-frequency noise does not flow out to the input cable side directly via the ground conductor.

したがって本発明の第三の実施形態に係る電力変換装置は、入力ケーブルに誘導される高周波ノイズをより一層抑制することができて好ましい。
[第四の実施形態]
図4は、本発明の第三の実施形態に係る電力変換装置1を示す概略図である。前述した本発明の第一〜三の実施形態に係る電力変換装置1と同じ機能部材には同一の符号を付して説明を省略する。
Therefore, the power conversion device according to the third embodiment of the present invention is preferable because it can further suppress high-frequency noise induced in the input cable.
[Fourth embodiment]
FIG. 4 is a schematic diagram showing a power converter 1 according to the third embodiment of the present invention. The same functional members as those of the power conversion device 1 according to the first to third embodiments of the present invention described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

この第四の実施形態が前述した実施形態と異なる点は、図4に示したように入力ケーブル8の下部および出力ケーブル9の下部にそれぞれ近接する接地導体19を設けたところにある。   The fourth embodiment is different from the above-described embodiment in that ground conductors 19 are provided close to the lower portion of the input cable 8 and the lower portion of the output cable 9 as shown in FIG.

この実施形態にあっては、入力ケーブル8と出力ケーブル9との間の容量結合よりも入力ケーブル8と接地導体19との間、および出力ケーブル9と接地導体19との間の容量結合が大きくなる。すなわち発明の第四の実施形態に係る電力変換装置は、出力ケーブル9と入力ケーブル8との間の電気力線が抑制されることになり、入力ケーブルに誘導される高周波ノイズを抑制することが可能となる。   In this embodiment, the capacitive coupling between the input cable 8 and the ground conductor 19 and between the output cable 9 and the ground conductor 19 is larger than the capacitive coupling between the input cable 8 and the output cable 9. Become. That is, the electric power converter according to the fourth embodiment of the invention suppresses the electric lines of force between the output cable 9 and the input cable 8, and suppresses high-frequency noise induced in the input cable. It becomes possible.

なお前述した各実施形態において、導体19a,19b,19を板状としたが、それに限られるものではない。例えば、円筒状部分を用意し、その中に出力ケーブルを通す構成をとってもかまわない。また、絶縁体20をケーブルと導体の間に敷設しているが、この絶縁体20はなくてはならないものではない(つまり無くてもよい)。この絶縁体20は、端子台近辺でケーブルの絶縁皮膜が何らかの原因で傷つくなどして芯線が現われている場合に、芯線が誤って導体と接触し短絡することがないようにしたに過ぎない。   In each of the embodiments described above, the conductors 19a, 19b, 19 are plate-shaped, but the present invention is not limited to this. For example, a configuration may be adopted in which a cylindrical portion is prepared and an output cable is passed therethrough. Moreover, although the insulator 20 is laid between the cable and the conductor, the insulator 20 is not indispensable (that is, it may not be present). This insulator 20 merely prevents the core wire from accidentally contacting the conductor and short-circuiting when the core wire appears near the terminal block due to some damage to the cable insulation film.

このように本発明によれば電力変換装置の出力にノイズフィルタを設置しなくても、高周波ノイズが出力ケーブルから入力ケーブルに誘導されるのを抑制することができるという実用上多大なる効果を奏する。   As described above, according to the present invention, even if no noise filter is installed at the output of the power converter, there is a practically great effect that high-frequency noise can be suppressed from being guided from the output cable to the input cable. .

1 電力変換装置
2 商用交流電源
4 ノイズフィルタ回路
5 コンバータ
7 インバータ
8 入力ケーブル
9 出力ケーブル
10 入力端子台
11 出力端子台
14 入力アース端子
15 出力アース端子
17 筐体
18 冷却フィン
19 接地導体
19a 入力側接地導体
19b 出力側接地導体
20 絶縁体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power converter 2 Commercial AC power supply 4 Noise filter circuit 5 Converter 7 Inverter 8 Input cable 9 Output cable 10 Input terminal block 11 Output terminal block 14 Input ground terminal 15 Output ground terminal 17 Case 18 Cooling fin 19 Ground conductor 19a Input side Ground conductor 19b Output side ground conductor 20 Insulator

Claims (4)

商用電源が入力される入力端子と、
この入力端子に与えられた商用電源の交流電圧を直流電圧に変換して出力するコンバータと、
このコンバータから出力される直流電圧を所望の交流電圧に変換するインバータと、
このインバータによって変換された交流電圧を取り出す出力端子と
を具備した電力変換装置であって、
前記出力端子の近傍に設けられて接地ラインに接続された接地導体を有し、
前記出力端子に接続される出力ケーブルが前記接地導体との電気的結合が大きくなる部位に配置されることを特徴とする電力変換装置。
An input terminal to which commercial power is input;
A converter that converts the AC voltage of the commercial power supply given to the input terminal into a DC voltage and outputs it;
An inverter that converts the DC voltage output from the converter into a desired AC voltage;
An electric power conversion device comprising an output terminal for extracting an AC voltage converted by the inverter,
A ground conductor provided near the output terminal and connected to a ground line;
The power conversion apparatus according to claim 1, wherein an output cable connected to the output terminal is disposed at a portion where electrical coupling with the ground conductor is increased.
商用電源が入力される入力端子と、
この入力端子に与えられた商用電源の交流電圧を直流電圧に変換して出力するコンバータと、
このコンバータから出力される直流電圧を所望の交流電圧に変換するインバータと、
このインバータによって変換された交流電圧を取り出す出力端子と
を具備した電力変換装置であって、
前記入力端子の近傍に設けられて接地ラインに接続された接地導体を有し、
前記入力端子に接続される入力ケーブルが前記接地導体との電気的結合が大きくなる部位に配置されることを特徴とする電力変換装置。
An input terminal to which commercial power is input;
A converter that converts the AC voltage of the commercial power supply given to the input terminal into a DC voltage and outputs it;
An inverter that converts the DC voltage output from the converter into a desired AC voltage;
An electric power conversion device comprising an output terminal for extracting an AC voltage converted by the inverter,
A ground conductor provided near the input terminal and connected to a ground line;
The power converter according to claim 1, wherein an input cable connected to the input terminal is disposed in a portion where electrical coupling with the ground conductor is increased.
商用電源が入力される入力端子と、
この入力端子に与えられた商用電源の交流電圧を直流電圧に変換して出力するコンバータと、
このコンバータから出力される直流電圧を所望の交流電圧に変換するインバータと、
このインバータによって変換された交流電圧を取り出す出力端子と
を具備した電力変換装置であって、
前記入力端子の近傍に設けられて接地ラインに接続された入力側接地導体と、
前記入力端子の近傍に設けられて接地ラインに接続された出力側接地導体と
を有し、
前記入力ケーブルは、前記入力側接地導体との電気的結合が大きくなる部位に配置され、かつ前記出力ケーブルは、前記出力側接地導体との電気的結合が大きくなる部位に配置されることを特徴とする電力変換装置。
An input terminal to which commercial power is input;
A converter that converts the AC voltage of the commercial power supply given to the input terminal into a DC voltage and outputs it;
An inverter that converts the DC voltage output from the converter into a desired AC voltage;
An electric power conversion device comprising an output terminal for extracting an AC voltage converted by the inverter,
An input-side ground conductor provided near the input terminal and connected to a ground line;
An output side ground conductor provided near the input terminal and connected to a ground line;
The input cable is disposed at a portion where electrical coupling with the input side ground conductor is increased, and the output cable is disposed at a portion where electrical coupling with the output side ground conductor is increased. A power converter.
商用電源が入力される入力端子と、
この入力端子に与えられた商用電源の交流電圧を直流電圧に変換して出力するコンバータと、
このコンバータから出力される直流電圧を所望の交流電圧に変換するインバータと、
このインバータによって変換された交流電圧を取り出す出力端子と
を具備した電力変換装置であって、
前記入力端子および前記出力端子に近接して、接地ラインに接続された接地導体を有し、
前記入力端子に接続される入力ケーブルおよび前記出力端子に接続される出力ケーブルがそれぞれ前記接地導体との電気的結合が大きくなる部位に配置されることを特徴とする電力変換装置。
An input terminal to which commercial power is input;
A converter that converts the AC voltage of the commercial power supply given to the input terminal into a DC voltage and outputs it;
An inverter that converts the DC voltage output from the converter into a desired AC voltage;
An electric power conversion device comprising an output terminal for extracting an AC voltage converted by the inverter,
A ground conductor connected to a ground line in proximity to the input terminal and the output terminal;
The power converter according to claim 1, wherein the input cable connected to the input terminal and the output cable connected to the output terminal are respectively arranged at portions where electrical coupling with the ground conductor is increased.
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