JP2017055555A - Inverter device and control system for three-phase motor having the same - Google Patents

Inverter device and control system for three-phase motor having the same Download PDF

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清玄 蛭田
Kiyoharu Hiruta
清玄 蛭田
大沼 直人
Naoto Onuma
大沼  直人
迫田 友治
Tomoji Sakota
友治 迫田
達志 藪内
Tatsushi Yabuuchi
達志 藪内
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inverter device and a control system that can reduce the number of circulation current suppressing cores to be used while maintaining the suppression effect of circulation current, thereby contributing to miniaturization of the inverter device.SOLUTION: An inverter device includes a main circuit element constituting an inverter, a driving substrate for driving the main circuit element, a gate wiring for applying a gate voltage of the driving substrate to a gate portion of the main circuit element, and a circulation current suppressing core for suppressing circulation current. An upper arm gate wiring for applying the gate voltage of the driving substrate to the gate portion of the main circuit element constituting an in-phase upper arm in the inverter, and a lower arm gate wiring for applying the gate voltage of the driving substrate to the gate portion of the main circuit element constituting an in-phase lower arm in the inverter are passed through one circulation current suppressing core.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、インバータ装置及びこのインバータ装置を備える三相モータの制御システムに関する。   The present invention relates to an inverter device and a control system for a three-phase motor including the inverter device.

従来、エレベータの制御装置には、主回路素子と共に、この主回路素子を駆動するための駆動基板が設けられている。この駆動基板においては、ゲート配線を介してオン/オフ電圧を主回路素子のゲート部に印加することで主回路素子が駆動される(例えば特許文献1)。   2. Description of the Related Art Conventionally, an elevator control device is provided with a driving circuit board for driving the main circuit element together with the main circuit element. In this drive substrate, the main circuit element is driven by applying an on / off voltage to the gate portion of the main circuit element via the gate wiring (for example, Patent Document 1).

ところで、主回路素子のオン/オフによりモータへ出力する電圧を主回路直流電圧の正極側と負極側とに変化させて任意の電圧を出力制御しているが、近年の主回路素子のスイッチング速度の高速化に伴って浮遊容量による電位変化が急峻となる。上述した駆動基板の搭載部品の相間の浮遊容量、ゲート配線及び主回路素子による浮遊容量の存在により電流経路が形成されると、このゲート配線には高周波の循環電流が流れるようになる。   By the way, the voltage output to the motor by changing the main circuit element on / off is changed between the positive side and the negative side of the main circuit DC voltage to control the output of an arbitrary voltage. As the speed increases, the potential change due to stray capacitance becomes steep. When a current path is formed by the presence of the stray capacitance between phases of the components mounted on the driving substrate, the gate wiring, and the stray capacitance due to the main circuit element, a high-frequency circulating current flows through the gate wiring.

特開2008−271617号公報JP 2008-271617 A

このように循環電流が流れると、ゲート配線のインピーダンスにより駆動基板のゲート部及び主回路ゲート部の電圧上昇が発生し、駆動基板内の過電圧保護ダイオードが不要な動作を行ったり主回路素子のゲート部への過電圧が印加されることにより、故障が発生するおそれも考えられる。このため、従来のエレベータの制御装置では、駆動基板上、又はゲート配線に循環電流抑制用コアを挿入して循環電流を抑制しようと試みることも考えられる。しかしながら、例えば各ゲート配線に各々循環電流抑制用コアを挿入しようとした場合には、循環電流抑制用コアを配置するためのスペースがそれぞれ必要となり、インバータ装置を小型化する阻害要因となっていた。   When the circulating current flows in this way, the voltage of the gate portion of the drive substrate and the main circuit gate portion rises due to the impedance of the gate wiring, and the overvoltage protection diode in the drive substrate performs an unnecessary operation or the gate of the main circuit element. There is a possibility that a failure may occur due to application of an overvoltage to the part. For this reason, in a conventional elevator control device, it is conceivable to attempt to suppress the circulating current by inserting a circulating current suppressing core on the drive substrate or the gate wiring. However, for example, when trying to insert a circulating current suppression core in each gate wiring, a space for arranging the circulating current suppression core is required, which is an obstacle to downsizing the inverter device. .

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、循環電流の抑制効果を発揮し縷々循環電流抑制用コアの使用数を低減することによりインバータ装置の小型化に寄与するインバータ装置及びこれを有する三相モータの制御システムを提案しようとするものである。   The present invention has been made in view of the above points, and an inverter device that contributes to downsizing of the inverter device by exhibiting a circulating current suppressing effect and often reducing the number of circulating current suppressing cores used. The present invention is intended to propose a control system for a three-phase motor.

かかる課題を解決するため本発明においては、インバータを構成する主回路素子と、前記主回路素子を駆動する駆動基板と、前記主回路素子のゲート部へ駆動基板のゲート電圧を印加するためのゲート配線と、循環電流を抑制する循環電流抑制コアと、を備えるインバータ装置に関し、前記インバータにおける同相の上アームを構成する前記主回路素子のゲート部へ前記駆動基板のゲート電圧を印加する上アーム用のゲート配線と、前記インバータにおける同相の下アームを構成する前記主回路素子のゲート部へ前記駆動基板のゲート電圧を印加する下アーム用のゲート配線とが1つの前記循環電流抑制コアに貫通されるようにしている。   In order to solve this problem, in the present invention, a main circuit element constituting an inverter, a driving substrate for driving the main circuit element, and a gate for applying a gate voltage of the driving substrate to a gate portion of the main circuit element The present invention relates to an inverter device comprising a wiring and a circulating current suppression core that suppresses circulating current, and for an upper arm that applies a gate voltage of the drive substrate to a gate portion of the main circuit element constituting an upper arm of the same phase in the inverter And the gate wiring for the lower arm that applies the gate voltage of the drive substrate to the gate portion of the main circuit element that constitutes the lower arm of the same phase in the inverter are passed through the one circulating current suppression core. I try to do it.

本発明によれば、循環電流の抑制効果を発揮しつつ循環電流抑制用コアの使用数を低減することによりインバータ装置の小型化に寄与することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can contribute to size reduction of an inverter apparatus by reducing the number of use of the circulating current suppression core, exhibiting the suppression effect of circulating current.

本実施形態のインバータ装置を採用した三相モータの制御システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the control system of the three-phase motor which employ | adopted the inverter apparatus of this embodiment. 図1の制御システムの構成を具体的に表した概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram specifically illustrating a configuration of a control system in FIG. 1. リング上の各相用フェライトコアの穴に各配線がペアとして貫通する様子の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a mode that each wiring penetrates into the hole of the ferrite core for each phase on a ring as a pair.

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(1)インバータ装置を採用した三相モータの制御システムの構成例
まず、本実施形態におけるインバータ装置2による三相モータ8の制御システム100の構成について説明する。
(1) Configuration Example of Control System for Three-Phase Motor Employing Inverter Device First, the configuration of the control system 100 for the three-phase motor 8 by the inverter device 2 in the present embodiment will be described.

図1は、本実施形態によるインバータ装置2による三相モータ8の制御システム100の概要を示す。制御システム100は、駆動用電源から電力が供給されており、三相モータ8のU相、V相及びW相に対して駆動電力を供給することにより速度制御を行う。以下、この制御システム100のより具体的な構成について説明する。   FIG. 1 shows an outline of a control system 100 for a three-phase motor 8 by the inverter device 2 according to the present embodiment. The control system 100 is supplied with electric power from a driving power source, and performs speed control by supplying driving electric power to the U phase, V phase, and W phase of the three-phase motor 8. Hereinafter, a more specific configuration of the control system 100 will be described.

図2は、主として図1の三相モータ8の制御システム100などの構成例を具体的に表している。制御システム100は、三相モータ8のU相、V相及びW相とそれぞれ電気的に接続されたインバータ装置2、及び、インバータ装置2を駆動する駆動基板3を備えている。駆動基板3は、図示しない制御装置から制御信号が入力され、この入力された制御信号に基づいてインバータ装置2を駆動することにより三相モータ8の速度制御を行う。   FIG. 2 specifically shows a specific example of the configuration of the control system 100 of the three-phase motor 8 of FIG. The control system 100 includes an inverter device 2 that is electrically connected to the U phase, the V phase, and the W phase of the three-phase motor 8, and a drive board 3 that drives the inverter device 2. The drive board 3 receives a control signal from a control device (not shown), and controls the speed of the three-phase motor 8 by driving the inverter device 2 based on the input control signal.

インバータ装置2は、スイッチング素子及びダイオードを含むアームを、インバータを構成する主回路素子とし、正極側(P側)と負極側(N側)とにそれぞれ電気的に直列接続して構成されるアーム群(「レグ」という。)を、U相、V相及びW相の三相分それぞれ備えている。主回路素子は、ダイオードの順方向がスイッチング素子に流れる電流方向と逆方向となるように、スイッチング素子とダイオードとが電気的に並列接続されている。以下、説明の便宜上、U相、V相及びW相の正極側(P側)の主回路素子については、U相の上アーム1UP、V相の上アーム1VP及びW相の上アーム1WPとそれぞれ記載し、U相、V相及びW相の負極側(N側)の主回路素子については、U相の下アーム1UN、V相の下アーム1VN及びW相の下アームWNとそれぞれ記載する。   The inverter device 2 has an arm including a switching element and a diode as a main circuit element constituting the inverter, and is configured to be electrically connected in series to the positive electrode side (P side) and the negative electrode side (N side), respectively. Groups (referred to as “legs”) are provided for three phases of U phase, V phase and W phase, respectively. In the main circuit element, the switching element and the diode are electrically connected in parallel so that the forward direction of the diode is opposite to the direction of the current flowing through the switching element. Hereinafter, for convenience of explanation, the U-phase, V-phase, and W-phase positive circuit side (P-side) main circuit elements are respectively referred to as the U-phase upper arm 1UP, the V-phase upper arm 1VP, and the W-phase upper arm 1WP. The U-phase, V-phase, and W-phase negative circuit side (N-side) main circuit elements are described as a U-phase lower arm 1UN, a V-phase lower arm 1VN, and a W-phase lower arm WN, respectively.

なお、本実施形態では、スイッチング素子として高速スイッチング性能を有するIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistorの略。)を採用している。以下、例えばU相の上アーム1UPについては、スイッチング素子であるIGBTのゲート部を「U相の上アーム1UPのゲート部」と記載し、スイッチング素子であるIGBTのコレクタ部を「U相の上アーム1UPのコレクタ部」と記載し、スイッチング素子であるIGBTのエミッタ部を「U相の上アーム1UPのエミッタ部」と記載し、V相の上アーム1VP、W相の上アーム1WP、U相の下アーム1UN、V相の下アーム1VN及びW相の下アームWNについても、これに倣うこととする。   In the present embodiment, an IGBT (abbreviation for Insulated Gate Bipolar Transistor) having high-speed switching performance is employed as the switching element. Hereinafter, for example, for the U-phase upper arm 1UP, the gate part of the IGBT that is the switching element is referred to as “gate part of the U-phase upper arm 1UP”, and the collector part of the IGBT that is the switching element is referred to as “the U-phase upper arm 1UP”. "The collector part of the arm 1UP" and the emitter part of the IGBT, which is a switching element, is described as "the emitter part of the U-phase upper arm 1UP", and the V-phase upper arm 1VP, the W-phase upper arm 1WP, the U-phase The same applies to the lower arm 1UN, the V-phase lower arm 1VN, and the W-phase lower arm WN.

U相の上アーム1UPとU相の下アーム1UNとは、電気的絶縁を確保するために所定の距離寸法だけ離間されてインバータ装置2に配置されている。U相の上アーム1UPのエミッタ部は、U相の下アーム1UNのコレクタ部と電気的に接続されてU相のアーム群(U相のレグ)が形成されていると共に、三相モータ8のU相の配線と電気的に接続されている。   The U-phase upper arm 1UP and the U-phase lower arm 1UN are arranged in the inverter device 2 so as to be separated from each other by a predetermined distance in order to ensure electrical insulation. The emitter part of the U-phase upper arm 1UP is electrically connected to the collector part of the U-phase lower arm 1UN to form a U-phase arm group (U-phase leg). It is electrically connected to the U-phase wiring.

V相の上アーム1VPとV相の下アーム1VNとは、電気的絶縁を確保するために所定の距離寸法だけ離間されてインバータ装置2に配置されている。V相の上アーム1VPのエミッタ部は、V相の下アーム1VNのコレクタ部と電気的に接続されてV相のアーム群(V相のレグ)が形成されていると共に、三相モータ8のV相の配線と電気的に接続されている。   The V-phase upper arm 1VP and the V-phase lower arm 1VN are arranged in the inverter device 2 so as to be separated from each other by a predetermined distance in order to ensure electrical insulation. The emitter portion of the V-phase upper arm 1VP is electrically connected to the collector portion of the V-phase lower arm 1VN to form a V-phase arm group (V-phase leg). It is electrically connected to the V-phase wiring.

W相の上アーム1WPとW相の下アーム1WNとは、電気的絶縁を確保するために所定の距離寸法だけ離間されてインバータ装置2に配置されている。W相の上アーム1WPのエミッタ部は、W相の下アーム1WNのコレクタ部と電気的に接続されてW相のアーム群(W相のレグ)が形成されていると共に、三相モータ8のW相の配線と電気的に接続されている。   W-phase upper arm 1WP and W-phase lower arm 1WN are arranged in inverter device 2 so as to be separated from each other by a predetermined distance in order to ensure electrical insulation. The emitter portion of the W-phase upper arm 1WP is electrically connected to the collector portion of the W-phase lower arm 1WN to form a W-phase arm group (W-phase leg). It is electrically connected to the W-phase wiring.

なお、U相のレグ、V相のレグ及びW相のレグは、互いに電気的絶縁を確保するために所定の距離寸法だけ離間されてインバータ装置2に配置されている。   Note that the U-phase leg, the V-phase leg, and the W-phase leg are arranged in the inverter device 2 so as to be separated from each other by a predetermined distance in order to ensure electrical insulation.

駆動基板3は、U相の上アーム1UPのゲート部にゲート電圧を印加するU相の上アーム用のゲート信号制御用IC3UPと、V相の上アーム1VPのゲート部にゲート電圧を印加するV相の上アーム用のゲート信号制御用IC3VPと、W相の上アーム1WPのゲート部にゲート電圧を印加するW相の上アーム用のゲート信号制御用IC3WPとを備えている。なお、駆動基板3は、U相の上アーム用のゲート信号制御用IC3UP、V相の上アーム用のゲート信号制御用IC3VP及びW相の上アーム用のゲート信号制御用IC3WPに対して、過電圧印加による故障を防止する過電圧保護ダイオードをそれぞれ備えている。   The drive substrate 3 includes a gate signal control IC 3UP for the U-phase upper arm that applies a gate voltage to the gate portion of the U-phase upper arm 1UP, and a V that applies a gate voltage to the gate portion of the V-phase upper arm 1VP. And a W-phase upper arm gate signal control IC 3WP that applies a gate voltage to the gate portion of the W-phase upper arm 1WP. The drive substrate 3 is overvoltaged with respect to the U-phase upper arm gate signal control IC 3UP, the V-phase upper arm gate signal control IC 3VP, and the W-phase upper arm gate signal control IC 3WP. Each is provided with an overvoltage protection diode that prevents failure due to application.

駆動基板3は、U相の下アーム1UNのゲート部にゲート電圧を印加するU相の下アーム用のゲート信号制御用IC3UNと、V相の下アーム1VNのゲート部にゲート電圧を印加するV相の下アーム用のゲート信号制御用IC3VNと、W相の下アーム1WNのゲート部にゲート電圧を印加するW相の下アーム用のゲート信号制御用IC3WNとを備えている。なお、駆動基板3は、U相の下アーム用のゲート信号制御用IC3UN、V相の下アーム用のゲート信号制御用IC3VN及びW相の下アーム用のゲート信号制御用IC3WNに対して、過電圧印加による故障を防止する過電圧保護ダイオードをそれぞれ備えている。   The drive substrate 3 includes a gate signal control IC 3UN for the U-phase lower arm that applies a gate voltage to the gate portion of the U-phase lower arm 1UN, and a V that applies a gate voltage to the gate portion of the V-phase lower arm 1VN. A gate signal control IC 3VN for the lower arm of the phase and a gate signal control IC 3WN for the lower arm of the W phase that applies a gate voltage to the gate portion of the lower arm 1WN of the W phase. The drive substrate 3 has an overvoltage with respect to the U-phase lower arm gate signal control IC 3UN, the V-phase lower arm gate signal control IC 3VN, and the W-phase lower arm gate signal control IC 3WN. Each is provided with an overvoltage protection diode that prevents failure due to application.

駆動基板3は、U相の上アーム用のゲート信号制御用IC3UP、V相の上アーム用のゲート信号制御用IC3VP及びW相の上アーム用のゲート信号制御用IC3WPに対応してU相の上アーム用のトランス3TUP、V相の上アーム用のトランス3TVP及びW相の上アーム用のトランス3TWPという3つのトランスを備えている。U相の上アーム用のトランス3TUP、V相の上アーム用のトランス3TVP及びW相の上アーム用のトランス3TWPの1次側(入力側)と2次側(出力側)とは、電気的に分離され絶縁され、U相の上アーム用のトランス3TUP、V相の上アーム用のトランス3TVP及びW相の上アーム用のトランス3TWPの2次側に1回路が形成されている。   The drive substrate 3 corresponds to the U-phase upper arm gate signal control IC 3UP, the V-phase upper arm gate signal control IC 3VP, and the W-phase upper arm gate signal control IC 3WP. Three transformers are provided: an upper arm transformer 3TUP, a V-phase upper arm transformer 3TVP, and a W-phase upper arm transformer 3TWP. The primary side (input side) and secondary side (output side) of the U-phase upper arm transformer 3TUP, the V-phase upper arm transformer 3TVP, and the W-phase upper arm transformer 3TWP are electrically 1 circuit is formed on the secondary side of the U-phase upper arm transformer 3TUP, the V-phase upper arm transformer 3TVP, and the W-phase upper arm transformer 3TWP.

駆動基板3は、U相の下アーム用のゲート信号制御用IC3UN、V相の下アーム用のゲート信号制御用IC3VN及びW相の下アーム用のゲート信号制御用IC3WNに対応して各相共通N側トランス3TNという1つのトランスを備えている。各相共通N側のトランス3TNの1次側(入力側)と2次側(出力側)とは、電気的に分離され絶縁され、各相共通N側のトランス3TNの2次側に三相(U相、V相及びW相)と対応して3回路(U相用回路、V相用回路及びW相用回路)が形成されている。   The drive substrate 3 is common to each phase corresponding to the gate signal control IC 3UN for the lower arm of the U phase, the gate signal control IC 3VN for the lower arm of the V phase, and the gate signal control IC 3WN for the lower arm of the W phase. One transformer called N-side transformer 3TN is provided. The primary side (input side) and the secondary side (output side) of the transformer 3TN on the common N side of each phase are electrically separated and insulated, and three phases are arranged on the secondary side of the transformer 3TN on the common N side of each phase. Corresponding to (U phase, V phase and W phase), three circuits (U phase circuit, V phase circuit and W phase circuit) are formed.

U相の上アーム用のトランス3TUP、V相の上アーム用のトランス3TVP及びW相の上アーム用のトランス3TWPの1次側は、電源装置からの駆動用電源がそれぞれ供給され、U相の上アーム用のトランス3TUP、V相の上アーム用のトランス3TVP及びW相の上アーム用のトランス3TWPにおいて、駆動用電源の電圧を所定の電圧に変換している。この変換された所定の電圧とグランドとは、U相の上アーム用のトランス3TUPの2次側からU相の上アーム用のゲート信号制御用IC3UPにそれぞれ供給され、V相の上アーム用のトランス3TVPの2次側からV相の上アーム用のゲート信号制御用IC3VPにそれぞれ供給され、W相の上アーム用のトランス3TWPの2次側からW相の上アーム用のゲート信号制御用IC3WPにそれぞれ供給されている。   The primary side of the U-phase upper arm transformer 3TUP, the V-phase upper arm transformer 3TVP, and the W-phase upper arm transformer 3TWP is supplied with driving power from the power supply device, respectively. In the upper arm transformer 3TUP, the V-phase upper arm transformer 3TVP, and the W-phase upper arm transformer 3TWP, the voltage of the driving power supply is converted into a predetermined voltage. The converted predetermined voltage and ground are respectively supplied from the secondary side of the U-phase upper arm transformer 3TUP to the U-phase upper arm gate signal control IC 3UP, and for the V-phase upper arm. The V-phase upper arm gate signal control IC 3VP is supplied from the secondary side of the transformer 3TVP, and the W-phase upper arm gate signal control IC 3WP is supplied from the secondary side of the W-phase upper arm transformer 3TWP. Are supplied to each.

U相、V相及びW相の下アームに共通に用いられる各相共通N側のトランス3TNの1次側は、電源装置からの駆動用電源が供給され、各相共通N側のトランス3TNにおいて、駆動用電源の電圧を所定の電圧に変換している。この変換された所定の電圧とグランドとは、各相共通N側のトランス3TNの2次側のU相用回路からU相の下アーム用のゲート信号制御用IC3UNにそれぞれ供給され、各相共通N側のトランス3TNの2次側のV相用回路からV相の下アーム用のゲート信号制御用IC3VNにそれぞれ供給され、各相共通N側のトランス3TNの2次側のW相用回路からW相の下アーム用のゲート信号制御用IC3WNにそれぞれ供給されている。   The primary side of each phase-common N-side transformer 3TN used in common for the lower arms of the U-phase, V-phase, and W-phase is supplied with driving power from the power supply device, and in each phase-common N-side transformer 3TN The voltage of the driving power supply is converted to a predetermined voltage. The converted predetermined voltage and ground are respectively supplied from the U-phase circuit on the secondary side of the transformer 3TN on the N-phase common side to the gate signal control IC 3UN for the lower arm of the U-phase. The V-phase lower-arm gate signal control IC 3VN is supplied from the secondary-side V-phase circuit of the N-side transformer 3TN to the secondary-side W-phase circuit of the common-side N-side transformer 3TN. It is supplied to the gate signal control IC 3WN for the lower arm of the W phase.

U相の上アーム用のゲート信号制御用IC3UPの出力部は、U相の上アーム用ゲート配線4UPを介して、インバータ装置2に備えるU相の上アーム1UPのゲート部と電気的に接続されている。U相の上アーム1UPのエミッタ部は、U相の下アーム1UNのコレクタ部と三相モータ8のU相と電気的に接続されているほかに、U相の上アーム用グランド配線4UPGを介して、U相の上アーム用のトランス3TUPの2次側のグラントと電気的に接続されている。U相の上アーム用のゲート信号制御用IC3UPは、制御装置からの制御信号に基づいて、その出力部からU相の上アーム1UPのゲート部にゲート電圧を印加する。   The output portion of the U-phase upper arm gate signal control IC 3UP is electrically connected to the gate portion of the U-phase upper arm 1UP included in the inverter device 2 via the U-phase upper arm gate wiring 4UP. ing. The emitter part of the U-phase upper arm 1UP is electrically connected to the collector part of the U-phase lower arm 1UN and the U-phase of the three-phase motor 8, and via the U-phase upper arm ground wiring 4UPG. Thus, it is electrically connected to the secondary grant of the U-phase upper arm transformer 3TUP. The U-phase upper arm gate signal control IC 3UP applies a gate voltage from its output to the gate of the U-phase upper arm 1UP based on a control signal from the control device.

V相の上アーム用のゲート信号制御用IC3VPの出力部は、V相の上アーム用ゲート配線4VPを介して、インバータ装置2に備えるV相の上アーム1VPのゲート部と電気的に接続されている。V相の上アーム1VPのエミッタ部は、V相の下アーム1VNのコレクタ部と三相モータ8のV相と電気的に接続されているほかに、V相の上アーム用グランド配線4VPGを介して、V相の上アーム用のトランス3TVPの2次側のグラントと電気的に接続されている。V相の上アーム用のゲート信号制御用IC3VPは、制御装置からの制御信号に基づいて、その出力部からV相の上アーム1VPのゲート部にゲート電圧を印加する。   The output portion of the V-phase upper arm gate signal control IC 3VP is electrically connected to the gate portion of the V-phase upper arm 1VP included in the inverter device 2 via the V-phase upper arm gate wiring 4VP. ing. The emitter of the V-phase upper arm 1VP is electrically connected to the collector of the V-phase lower arm 1VN and the V-phase of the three-phase motor 8, and via the V-phase upper arm ground wiring 4VPG. The V-phase upper arm transformer 3TVP is electrically connected to the secondary side grant. The V-phase upper arm gate signal control IC 3VP applies a gate voltage from its output to the gate of the V-phase upper arm 1VP based on a control signal from the control device.

W相の上アーム用のゲート信号制御用IC3WPの出力部は、W相の上アーム用ゲート配線4WPを介して、インバータ装置2に備えるW相の上アーム1WPのゲート部と電気的に接続されている。W相の上アーム1WPのエミッタ部は、W相の下アーム1WNのコレクタ部と三相モータ8のW相と電気的に接続されているほかに、W相の上アーム用グランド配線4WPGを介して、W相の上アーム用のトランス3TWPの2次側のグラントと電気的に接続されている。W相の上アーム用のゲート信号制御用IC3WPは、制御装置からの制御信号に基づいて、その出力部からW相の上アーム1WPのゲート部にゲート電圧を印加する。   The output portion of the W-phase upper arm gate signal control IC 3WP is electrically connected to the gate portion of the W-phase upper arm 1WP provided in the inverter device 2 via the W-phase upper arm gate wiring 4WP. ing. The emitter portion of the W-phase upper arm 1WP is electrically connected to the collector portion of the W-phase lower arm 1WN and the W-phase of the three-phase motor 8, and via the W-phase upper arm ground wiring 4WPG. Thus, it is electrically connected to the secondary grant of the W-phase upper arm transformer 3TWP. The W-phase upper arm gate signal control IC 3WP applies a gate voltage from its output to the gate of the W-phase upper arm 1WP based on a control signal from the control device.

なお、インバータ装置2に備える、U相の上アーム1UPのコレクタ部、V相の上アーム1VPのコレクタ部及びW相の上アーム1WPのコレクタ部には、電源装置からのモータ駆動電源が供給されている。   Motor drive power from the power supply device is supplied to the collector section of the U-phase upper arm 1UP, the collector section of the V-phase upper arm 1VP, and the collector section of the W-phase upper arm 1WP provided in the inverter device 2. ing.

U相の下アーム用のゲート信号制御用IC3UNの出力部は、U相の下アーム用ゲート配線4UNを介して、インバータ装置2に備えるU相の下アーム1UNのゲート部と電気的に接続されている。U相の下アーム1UNのエミッタ部は、V相の下アーム1VNのエミッタ部とW相の下アーム1WNのエミッタ部と電気的に接続されているほかに、U相の下アーム用グランド配線4UNGを介して、各相共通N側のトランス3TNの2次側のU相用回路のグラントと電気的に接続されている。U相の下アーム用のゲート信号制御用IC3UNは、制御装置からの制御信号に基づいて、その出力部からU相の下アーム1UNのゲート部にゲート電圧を印加する。   The output portion of the U-phase lower arm gate signal control IC 3UN is electrically connected to the gate portion of the U-phase lower arm 1UN included in the inverter device 2 via the U-phase lower arm gate wiring 4UN. ing. The emitter part of the U-phase lower arm 1UN is electrically connected to the emitter part of the V-phase lower arm 1VN and the emitter part of the W-phase lower arm 1WN, as well as the U-phase lower arm ground wiring 4UNG. Is electrically connected to the grant of the U-phase circuit on the secondary side of the transformer 3TN on the N-side common N side. The U-phase lower arm gate signal control IC 3UN applies a gate voltage from its output to the gate of the U-phase lower arm 1UN based on a control signal from the control device.

V相の下アーム用のゲート信号制御用IC3VNの出力部は、V相の下アーム用ゲート配線4VNを介して、インバータ装置2に備えるV相の下アーム1VNのゲート部と電気的に接続されている。V相の下アーム1VNのエミッタ部は、U相の下アーム1UNのエミッタ部とW相の下アーム1WNのエミッタ部と電気的に接続されているほかに、V相の下アーム用グランド配線4VNGを介して、各相共通N側のトランス3TNの2次側のV相用回路のグラントと電気的に接続されている。V相の下アーム用のゲート信号制御用IC3VNは、制御装置からの制御信号に基づいて、その出力部からV相の下アーム1VNのゲート部にゲート電圧を印加する。   The output part of the V-phase lower arm gate signal control IC 3VN is electrically connected to the gate part of the V-phase lower arm 1VN included in the inverter device 2 via the V-phase lower arm gate wiring 4VN. ing. The emitter of the V-phase lower arm 1VN is electrically connected to the emitter of the U-phase lower arm 1UN and the emitter of the W-phase lower arm 1WN, and the V-phase lower arm ground wiring 4VNG. Is electrically connected to the grant of the secondary-side V-phase circuit of the transformer 3TN on the N-side common N side. The V-phase lower arm gate signal control IC 3VN applies a gate voltage from its output to the gate of the V-phase lower arm 1VN based on the control signal from the control device.

W相の下アーム用のゲート信号制御用IC3WNの出力部は、W相の下アーム用ゲート配線4WNを介して、インバータ装置2に備えるW相の下アーム1WNのゲート部と電気的に接続されている。W相の下アーム1WNのエミッタ部は、U相の下アーム1UNのエミッタ部とV相の下アーム1VNのエミッタ部と電気的に接続されているほかに、W相の下アーム用グランド配線4WNGを介して、各相共通N側のトランス3TNの2次側のW相用回路のグラントと電気的に接続されている。W相の下アーム用のゲート信号制御用IC3WNは、制御装置からの制御信号に基づいて、その出力部からW相の下アーム1WNのゲート部にゲート電圧を印加する。   The output part of the W-phase lower arm gate signal control IC 3WN is electrically connected to the gate part of the W-phase lower arm 1WN included in the inverter device 2 via the W-phase lower arm gate wiring 4WN. ing. The emitter portion of the W-phase lower arm 1WN is electrically connected to the emitter portion of the U-phase lower arm 1UN and the emitter portion of the V-phase lower arm 1VN, as well as the W-phase lower arm ground wiring 4WNG. And is electrically connected to the grant of the W-phase circuit on the secondary side of the transformer 3TN on the N-side common N side. The W-phase lower arm gate signal control IC 3WN applies a gate voltage from its output to the gate of the W-phase lower arm 1WN based on a control signal from the control device.

(2)本実施形態によるインバータ装置と駆動基板とを電気的に接続する配線
次に、インバータ装置2と駆動基板3とを電気的に接続する配線について説明する。
(2) Wiring for electrically connecting the inverter device and the driving substrate according to the present embodiment Next, wiring for electrically connecting the inverter device 2 and the driving substrate 3 will be described.

本実施形態では、スイッチング素子としてIGBTを採用したことにより、IGBTによる高速なスイッチングを行うことに伴い、IGBTのゲート部とその周囲に対して浮遊容量をもつ電位変化が急峻となる。このような状況では、ノイズのコモンモードとなる浮遊容量としては、例えば、インバータ装置2に備えるV相の下アーム1VNとグランドとの浮遊容量、V相の下アーム1VNのゲート部と駆動基板3に備えるV相の下アーム用のゲート信号制御用IC3VNの出力部とを電気的に接続するV相の下アーム用ゲート配線4VNとグランドとの浮遊容量、V相の下アーム用のゲート信号制御用IC3VNとグランドとの浮遊容量、駆動基板3に備える各相共通N側のトランス3TNの2次側のU相用回路とV相用回路との相間浮遊容量5(図2に鎖線で記載。)、駆動基板3に備えるU相の下アーム用のゲート信号制御用IC3UNとグランドとの浮遊容量、下アーム用のゲート信号制御用IC3UNの出力部とインバータ装置2に備えるU相の下アーム1UNのゲート部とを電気的に接続するU相の下アーム用ゲート配線4UNとグランドとの浮遊容量、U相の下アーム1UNとグランドとの浮遊容量がある。   In the present embodiment, since the IGBT is used as the switching element, the potential change having the stray capacitance becomes steep with respect to the gate portion of the IGBT and its surroundings due to the high-speed switching by the IGBT. In such a situation, as the stray capacitance that becomes a common mode of noise, for example, the stray capacitance between the V-phase lower arm 1VN and the ground provided in the inverter device 2, the gate portion of the V-phase lower arm 1VN, and the drive substrate 3 Stray capacitance between the V-phase lower arm gate wiring 4VN and the ground, which electrically connects the output portion of the V-phase lower-arm gate signal control IC 3VN, and the V-phase lower arm gate signal control. The stray capacitance between the IC 3VN and the ground, and the inter-phase stray capacitance 5 between the U-phase circuit and the V-phase circuit on the secondary side of the transformer 3TN on each phase common N side provided in the drive substrate 3 (shown by a chain line in FIG. 2). ), A stray capacitance between the U-phase lower-arm gate signal control IC 3UN and the ground included in the driving substrate 3, the lower-arm gate signal control IC 3UN and the U included in the inverter device 2 Stray capacitance of the gate wiring 4UN and ground lower arm of U-phase for electrically connecting the gate of the lower arm 1UN of, there is a stray capacitance between the lower arm 1UN the ground of the U-phase.

これらの経路により、インバータ装置2に備えるV相の下アーム1VNから、V相の下アーム用ゲート配線4VN、駆動基板3に備えるV相の下アーム用のゲート信号制御用IC3VN、各相共通N側のトランス3TNの2次側のU相用回路、V相用回路、駆動基板3に備えるU相の下アーム用のゲート信号制御用IC3UN、U相の下アーム用ゲート配線4UNを介して、インバータ装置2に備えるU相の下アーム1UNへ向かって高周波の漏れ電流が流れることで循環電流6が流れることとなる(図2の破線の矢印方向の経路に流れる)。   Through these paths, the V-phase lower arm 1VN provided in the inverter device 2, the V-phase lower arm gate wiring 4VN, the V-phase lower arm gate signal control IC 3VN provided in the drive substrate 3, and the common N for each phase The U-phase circuit for the secondary side of the transformer 3TN on the side, the V-phase circuit, the gate signal control IC 3UN for the U-phase lower arm included in the drive substrate 3, and the U-phase lower arm gate wiring 4UN A high-frequency leakage current flows toward the lower arm 1UN of the U-phase provided in the inverter device 2 so that the circulating current 6 flows (flows in the path in the direction of the broken arrow in FIG. 2).

循環電流6がV相の下アーム用ゲート配線4VNを介して駆動基板3に備えるV相の下アーム用のゲート信号制御用IC3VNへ流れると、V相の下アーム用ゲート配線4VNのインピーダンスにより電圧が上昇することとなり、V相の下アーム用のゲート信号制御用IC3VNの出力部と、インバータ装置2に備えるV相の下アーム1VNのゲート部に印加される電圧も上昇するため、一見すると、駆動基板3に備える過電圧保護ダイオードが不要な動作を行ったり、V相の下アーム1VNのゲート部に過電圧印加による故障が発生したりするおそれも考えられる。   When the circulating current 6 flows to the V-phase lower arm gate signal control IC 3VN provided in the drive substrate 3 via the V-phase lower arm gate wiring 4VN, a voltage is generated by the impedance of the V-phase lower arm gate wiring 4VN. Since the voltage applied to the output part of the gate signal control IC 3VN for the V-phase lower arm and the gate part of the V-phase lower arm 1VN included in the inverter device 2 also rises. There is a possibility that the overvoltage protection diode provided in the drive substrate 3 may perform an unnecessary operation, or a failure due to overvoltage application may occur in the gate portion of the V-phase lower arm 1VN.

また、循環電流6がU相の下アーム用ゲート配線4UNを介して駆動基板3に備えるU相の下アーム用のゲート信号制御用IC3UNへ流れると、U相の下アーム用ゲート配線4UNのインピーダンスにより電圧が上昇することとなり、U相の下アーム用のゲート信号制御用IC3UNの出力部と、インバータ装置2に備えるU相の下アーム1UNのゲート部に印加される電圧も上昇するため、一見すると、駆動基板3に備える過電圧保護ダイオードが不要に動作したり、U相の下アーム1UNのゲート部に過電圧印加による故障が発生したりするおそれも考えられる。   Further, when the circulating current 6 flows to the U-phase lower arm gate signal control IC 3UN provided in the drive substrate 3 via the U-phase lower arm gate wiring 4UN, the impedance of the U-phase lower arm gate wiring 4UN is increased. As a result, the voltage increases, and the voltage applied to the output part of the U-phase lower arm gate signal control IC 3UN and the gate part of the U-phase lower arm 1UN provided in the inverter device 2 also increases. Then, there is a possibility that the overvoltage protection diode provided in the drive substrate 3 may operate unnecessarily, or a failure due to overvoltage application may occur in the gate portion of the U-phase lower arm 1UN.

このようなスイッチング素子として高速にスイッチングを行うIGBTを採用したことにより表れた問題を解決する方法として次のような方法が考えられる。すなわち、U相の上アーム用ゲート配線4UP及びU相の上アーム用グランド配線4UPGをペアとしてリング状のフェライトコアの穴にそれぞれ貫通し、U相の下アーム用ゲート配線4UN及びU相の下アーム用グランド配線4UNGをペアとしてリング状のフェライトコアの穴にそれぞれ貫通し、V相の上アーム用ゲート配線4VP及びV相の上アーム用グランド配線4VPGをペアとしてリング状のフェライトコアの穴にそれぞれ貫通し、V相の下アーム用ゲート配線4VN及びV相の下アーム用グランド配線4VNGをペアとしてリング状のフェライトコアの穴にそれぞれ貫通し、W相の上アーム用ゲート配線4WP及びW相の上アーム用グランド配線4WPGをペアとしてリング状のフェライトコアの穴にそれぞれ貫通し、W相の下アーム用ゲート配線4WN及びW相の下アーム用グランド配線4WNGをペアとしてリング状のフェライトコアの穴にそれぞれ貫通するという方法を挙げることができる。このようなフェライトコアにより、高周波の漏れ電流による高周波ノイズを減衰することで循環電流6を抑制することができる。   The following method can be considered as a method for solving the problems that appear due to the use of an IGBT that performs high-speed switching as such a switching element. That is, the U-phase upper arm gate wiring 4UP and the U-phase upper arm ground wiring 4UPG are passed through the holes of the ring-shaped ferrite core as a pair, and the U-phase lower arm gate wiring 4UN and the U-phase The arm ground wiring 4UNG is passed through the hole of the ring-shaped ferrite core as a pair, and the V-phase upper arm gate wiring 4VP and the V-phase upper arm ground wiring 4VPG are paired into the hole of the ring-shaped ferrite core. The V-phase lower arm gate wiring 4VN and the V-phase lower arm ground wiring 4VNG are paired into the holes of the ring-shaped ferrite core, respectively, and the W-phase upper arm gate wiring 4WP and W-phase are penetrated. The upper-arm ground wiring 4WPG is passed through the hole of the ring-shaped ferrite core as a pair, and the W-phase And a method that each penetrates into a hole of the ring-shaped ferrite core ground wiring 4WNG the lower arm of the gate wiring 4WN and W-phase arm as a pair. With such a ferrite core, the circulating current 6 can be suppressed by attenuating high frequency noise due to high frequency leakage current.

ところが、このような方法では、6つのフェライトコアが必要となり、フェライトコアを配置するためのスペースを確保する必要があるため、インバータ装置2の小型化に寄与することができない。   However, in such a method, six ferrite cores are required, and it is necessary to secure a space for arranging the ferrite cores. Therefore, it is not possible to contribute to downsizing of the inverter device 2.

そこで本実施形態では、U相、V相及びW相における同相の上アームと下アームとが、上アームと下アームの損傷を防止する観点から、同時にゲート電圧を出力することが制御上ない点を利用して、同相の上アームと下アームとをペアとしてフェライトコアを貫通することとした。なお、仮に同相において循環電流が流れたとしても、他の相への影響を生じ難くすることができる。   Therefore, in the present embodiment, it is not controllable that the upper arm and the lower arm in the U phase, the V phase, and the W phase simultaneously output the gate voltage from the viewpoint of preventing the upper arm and the lower arm from being damaged. , And the upper and lower arms of the same phase were paired to penetrate the ferrite core. Even if a circulating current flows in the same phase, the influence on other phases can be made difficult to occur.

具体的には、本実施形態では、図3(A)にも示すようにU相の上アーム用ゲート配線4UP、U相の上アーム用グランド配線4UPG、U相の下アーム用ゲート配線4UN及びU相の下アーム用グランド配線4UNGをペアとしてリング状のU相用フェライトコア7Uの穴にそれぞれ貫通する方法を採用した。   Specifically, in this embodiment, as shown in FIG. 3A, the U-phase upper arm gate wiring 4UP, the U-phase upper arm ground wiring 4UPG, the U-phase lower arm gate wiring 4UN, and A method was adopted in which the U-phase lower arm ground wiring 4UNG was passed through the holes of the ring-shaped U-phase ferrite core 7U as a pair.

これにより、U相の上アーム用ゲート配線4UP及びU相の上アーム用グランド配線4UPGをペアとしてリング状のフェライトコアの穴にそれぞれ貫通すると共に、U相の下アーム用ゲート配線4UN及びU相の下アーム用グランド配線4UNGをペアとしてリング状のフェライトコアの穴にそれぞれ貫通することによって、循環電流を無視できる程度にまで抑制することができるというほぼ同一の効果を、U相用フェライトコア7Uという1つのフェライトコアで実現することができる。   As a result, the U-phase upper arm gate wiring 4UP and the U-phase upper arm ground wiring 4UPG are passed through the holes of the ring-shaped ferrite core as a pair, and the U-phase lower arm gate wiring 4UN and U-phase are respectively passed through. The U-phase ferrite core 7U has substantially the same effect that the circulating current can be suppressed to a negligible level by penetrating the lower arm ground wiring 4UNG as a pair into the hole of the ring-shaped ferrite core. This can be realized with one ferrite core.

また本実施形態では、図3(B)に示すようにV相の上アーム用ゲート配線4VP、V相の上アーム用グランド配線4VPG、V相の下アーム用ゲート配線4VN及びV相の下アーム用グランド配線4VNGをペアとしてリング状のV相用フェライトコア7Vの穴にそれぞれ貫通する方法を採用した。なお、図2においては、V相用フェライトコア7Vが概念的に表されており、一見すると、図3(B)に示した構成とは異なるように見えるが、両図においてV相用フェライトコア7Vの用い方に相違はない。   In this embodiment, as shown in FIG. 3B, the V-phase upper arm gate wiring 4VP, the V-phase upper arm ground wiring 4VPG, the V-phase lower arm gate wiring 4VN, and the V-phase lower arm A method of penetrating through the holes of the ring-shaped V-phase ferrite core 7V with the ground wiring 4VNG as a pair was adopted. In FIG. 2, the V-phase ferrite core 7V is conceptually represented. At first glance, it looks different from the configuration shown in FIG. There is no difference in how to use 7V.

このようにV相の上アーム用ゲート配線4VP及びV相の上アーム用グランド配線4VPGをペアとしてリング状のフェライトコアの穴にそれぞれ貫通すると共に、V相の下アーム用ゲート配線4VN及びV相の下アーム用グランド配線4VNGをペアとしてリング状のフェライトコアの穴にそれぞれ貫通することによって、循環電流を無視できる程度にまで抑制することができるというほぼ同一の効果を、V相用フェライトコア7Vという1つのフェライトコアで実現することができる。   In this way, the V-phase upper arm gate wiring 4VP and the V-phase upper arm ground wiring 4VPG are passed through the holes of the ring-shaped ferrite core as a pair, and the V-phase lower arm gate wiring 4VN and V-phase The V-phase ferrite core 7V has almost the same effect that the circulating current can be suppressed to a negligible level by penetrating the lower arm ground wiring 4VNG as a pair into the hole of the ring-shaped ferrite core. This can be realized with one ferrite core.

また本実施形態では、図3(C)に示すようにW相の上アーム用ゲート配線4WP、W相の上アーム用グランド配線4WPG、W相の下アーム用ゲート配線4WN及びW相の下アーム用グランド配線4WNGをペアとしてリング状のW相用フェライトコア7Wの穴にそれぞれ貫通する方法を採用した。なお、図2においては、W相用フェライトコア7Wが概念的に表されており、一見すると、図3(C)に示した構成とは異なるように見えるが、両図においてW相用フェライトコア7Wの用い方に相違はない。   In this embodiment, as shown in FIG. 3C, the W-phase upper arm gate wiring 4WP, the W-phase upper arm ground wiring 4WPG, the W-phase lower arm gate wiring 4WN, and the W-phase lower arm A method of penetrating through the holes of the ring-shaped W-phase ferrite core 7W as a pair was used for the ground wiring 4WNG. In FIG. 2, the W-phase ferrite core 7W is conceptually represented. At first glance, it seems to be different from the configuration shown in FIG. There is no difference in how to use 7W.

これにより、W相の上アーム用ゲート配線4WP及びW相の上アーム用グランド配線4WPGをペアとしてリング状のフェライトコアの穴にそれぞれ貫通すると共に、W相の下アーム用ゲート配線4WN及びW相の下アーム用グランド配線4WNGをペアとしてリング状のフェライトコアの穴にそれぞれ貫通することによって、循環電流を無視できる程度にまで抑制することができるというほぼ同一の効果を、W相用フェライトコア7Wという1つのフェライトコアで実現することができる。   As a result, the W-phase upper arm gate wiring 4WP and the W-phase upper arm ground wiring 4WPG are passed through the holes of the ring-shaped ferrite core as a pair, and the W-phase lower arm gate wiring 4WN and W-phase are respectively passed through. By passing the lower arm ground wiring 4WNG as a pair through the holes in the ring-shaped ferrite core, the substantially same effect that the circulating current can be suppressed to a negligible level is obtained. This can be realized with one ferrite core.

(3)効果
以上のように本実施形態によるインバータ装置2は、U相の上アーム用ゲート配線4UP、V相の上アーム用ゲート配線4VP、W相の上アーム用ゲート配線4WP、U相の下アーム用ゲート配線4UN、V相の下アーム用ゲート配線4VN及びW相の下アーム用ゲート配線4WNをそれぞれ対応する6つのフェライトコア(循環電流抑制用コア)に貫通する方法とほぼ同一の効果を、U相用フェライトコア7U、V相用フェライトコア7V及びW相用フェライトコア7Wという3つのフェライトコア(循環電流抑制用コア)で実現することができる。
(3) Effect As described above, the inverter device 2 according to the present embodiment has the U-phase upper arm gate wiring 4UP, the V-phase upper arm gate wiring 4VP, the W-phase upper arm gate wiring 4WP, and the U-phase The same effect as the method of penetrating the lower arm gate wiring 4UN, the V-phase lower arm gate wiring 4VN, and the W-phase lower arm gate wiring 4WN into the corresponding six ferrite cores (circulation current suppression cores). Can be realized by three ferrite cores (circulation current suppression cores), ie, a U-phase ferrite core 7U, a V-phase ferrite core 7V, and a W-phase ferrite core 7W.

このように、循環電流の抑制効果を保持しつつ、循環電流抑制用コアの使用数を6つから3つに半分に減らすことができることにより、循環電流抑制用コアを配置するためのスペースを小さくすることができるため、インバータ装置2の小型化に寄与することができる。したがって、循環電流の抑制効果を保持しつつ循環電流抑制用コアの使用数を低減してインバータ装置2の小型化に寄与することができる。   As described above, the number of circulating current suppression cores used can be reduced by half from six to three while maintaining the circulating current suppression effect, thereby reducing the space for arranging the circulating current suppression cores. Therefore, it is possible to contribute to the downsizing of the inverter device 2. Therefore, it is possible to reduce the number of the circulating current suppression cores used while maintaining the circulating current suppression effect, thereby contributing to downsizing of the inverter device 2.

また本実施形態によるインバータ装置2は、U相の上アーム1UPとU相の下アーム1UNとは、電気的絶縁を確保するために所定の距離寸法だけ離間されてインバータ装置2に配置され、V相の上アーム1VPとU相の下アーム1VNとは、電気的絶縁を確保するために所定の距離寸法だけ離間されてインバータ装置2に配置され、かつ、W相の上アーム1WPとW相の下アーム1WNとは、電気的絶縁を確保するために所定の距離寸法だけ離間されてインバータ装置2に配置されているため、各相の上アームと下アームとによるアーム間の浮遊容量をほぼ無視できるほど小さくすることができると共に、互いに電気的に干渉や影響を受けずに済むことができる。   Further, in the inverter device 2 according to the present embodiment, the U-phase upper arm 1UP and the U-phase lower arm 1UN are arranged in the inverter device 2 so as to be separated from each other by a predetermined distance in order to ensure electrical insulation. The upper arm 1VP of the phase and the lower arm 1VN of the U phase are arranged in the inverter device 2 apart from each other by a predetermined distance in order to ensure electrical insulation, and the upper arm 1WP of the W phase and the W phase of the W phase Since the lower arm 1WN is arranged in the inverter device 2 with a predetermined distance to ensure electrical insulation, stray capacitance between the upper and lower arms of each phase is almost ignored. It can be made as small as possible, and can be prevented from being electrically interfered with or influenced by each other.

(4)他の実施形態
なお、上述した実施形態においては、スイッチング素子としてIGBTを採用したが、高速なスイッチングを行うことができる素子であれば、IGBTに代えて他の素子により構成してもよい。このような構成としても、スイッチング素子として高速なスイッチングを行うことで表れた循環電流が流れるという問題に対して、U相の上アーム用ゲート配線4UP、U相の上アーム用グランド配線4UPG、U相の下アーム用ゲート配線4UN及びU相の下アーム用グランド配線4UNGをペアとしてU相用フェライトコア7Uの穴にそれぞれ貫通し、V相の上アーム用ゲート配線4VP、V相の上アーム用グランド配線4VPG、V相の下アーム用ゲート配線4VN及びV相の下アーム用グランド配線4VNGをペアとしてV相用フェライトコア7Vの穴にそれぞれ貫通し、W相の上アーム用ゲート配線4WP、W相の上アーム用グランド配線4WPG、W相の下アーム用ゲート配線4WN及びW相の下アーム用グランド配線4WNGをペアとしてW相用フェライトコア7Wの穴にそれぞれ貫通する方法を採用することにより、U相用フェライトコア7U、V相用フェライトコア7V及びW相用フェライトコア7Wにより3つのフェライトコアを用いて循環電流を無視できる程度にまで抑制することができる。
(4) Other Embodiments In the above-described embodiments, the IGBT is adopted as the switching element. However, any element that can perform high-speed switching may be configured by another element instead of the IGBT. Good. Even in such a configuration, the U-phase upper arm gate wiring 4UP and the U-phase upper arm ground wiring 4UPG, U are used to solve the problem that the circulating current generated by performing high-speed switching as the switching element flows. The lower arm gate wiring 4UN and the U phase lower arm ground wiring 4UNG are passed through the holes of the U phase ferrite core 7U as a pair, respectively, and the V phase upper arm gate wiring 4VP and the V phase upper arm A pair of the ground wiring 4VPG, the V-phase lower arm gate wiring 4VN, and the V-phase lower arm ground wiring 4VNG passes through the holes of the V-phase ferrite core 7V, respectively, and the W-phase upper arm gate wiring 4WP, W Phase upper arm ground wiring 4WPG, W phase lower arm gate wiring 4WN, and W phase lower arm ground wiring 4WNG By adopting a method of penetrating through the holes of the W-phase ferrite core 7W as a pair, the U-phase ferrite core 7U, the V-phase ferrite core 7V, and the W-phase ferrite core 7W are circulated using three ferrite cores. The current can be suppressed to a level that can be ignored.

また上述した実施形態においては、U相用フェライトコア7U、V相用フェライトコア7V及びW相用フェライトコア7Wに各配線を貫通していたが、U相用フェライトコア7U、V相用フェライトコア7V及びW相用フェライトコア7Wをインバータ装置2側に固定して取り付けて各配線を貫通するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the U-phase ferrite core 7U, the V-phase ferrite core 7V, and the W-phase ferrite core 7W penetrate each wiring. The ferrite core 7W for 7V and W phase may be fixedly attached to the inverter device 2 side so as to penetrate each wiring.

さらに上述した実施形態においては、U相用フェライトコア7U、V相用フェライトコア7V及びW相用フェライトコア7Wは、リング状のフェライトコア(循環電流抑制用コア)を採用したが、このリング状のフェライトコアを半分に分割したクランプ式のものを採用してもよい。このようなクランプ式のものにおいては、半分に分割したフェライトコアで配線を挟持することによりその配線をフェライトコアに貫通することができる。   Further, in the above-described embodiment, the U-phase ferrite core 7U, the V-phase ferrite core 7V, and the W-phase ferrite core 7W employ ring-shaped ferrite cores (circulating current suppression cores). Alternatively, a clamp type in which the ferrite core is divided in half may be adopted. In such a clamp type, the wiring can be penetrated into the ferrite core by sandwiching the wiring with the ferrite core divided in half.

1UP…U相の上アーム、1UN…U相の下アーム、1VP…V相の上アーム、1VN…V相の下アーム、1WP…W相の上アーム、1WN…W相の下アーム、2…インバータ装置、3…駆動基板、4UP…U相の上アーム用ゲート配線、4UN…U相の下アーム用ゲート配線、4VP…V相の上アーム用ゲート配線、4VN…V相の下アーム用ゲート配線、4WP…W相の上アーム用ゲート配線、4WN…W相の下アーム用ゲート配線、5…相間浮遊容量、6…循環電流、7U…U相用フェライトコア、7V…V相用フェライトコア、7W…W相用フェライトコア、8…三相モータ、100…制御システム。   1UP ... U phase upper arm, 1UN ... U phase lower arm, 1VP ... V phase upper arm, 1VN ... V phase lower arm, 1WP ... W phase upper arm, 1WN ... W phase lower arm, 2 ... Inverter device, 3 ... Drive substrate, 4UP ... U-phase upper arm gate wiring, 4UN ... U-phase lower arm gate wiring, 4VP ... V-phase upper arm gate wiring, 4VN ... V-phase lower arm gate wiring Wiring, 4WP: W-phase upper arm gate wiring, 4WN: W-phase lower arm gate wiring, 5 ... interphase stray capacitance, 6 ... circulating current, 7U ... U-phase ferrite core, 7V ... V-phase ferrite core , 7W: ferrite core for W phase, 8: three-phase motor, 100: control system.

Claims (6)

インバータを構成する主回路素子と、
前記主回路素子を駆動する駆動基板と、
前記主回路素子のゲート部へ駆動基板のゲート電圧を印加するためのゲート配線と、
循環電流を抑制する循環電流抑制コアとを備え、
前記インバータにおける同相の上アームを構成する前記主回路素子のゲート部へ前記駆動基板のゲート電圧を印加する上アーム用のゲート配線と、前記インバータにおける同相の下アームを構成する前記主回路素子のゲート部へ前記駆動基板のゲート電圧を印加する下アーム用のゲート配線とが、1つの前記循環電流抑制コアに貫通された構成である
ことを特徴とするインバータ装置。
Main circuit elements constituting the inverter;
A driving substrate for driving the main circuit element;
A gate wiring for applying a gate voltage of a driving substrate to the gate portion of the main circuit element;
With a circulating current suppression core that suppresses the circulating current,
A gate wiring for an upper arm that applies a gate voltage of the driving substrate to a gate portion of the main circuit element that constitutes the upper arm of the inverter that is in phase with the inverter, and a main circuit element that constitutes the lower arm of the inverter with the same phase. An inverter device, characterized in that a gate wiring for a lower arm that applies a gate voltage of the driving substrate to a gate portion is penetrated by one circulating current suppressing core.
同相の前記上アーム及び前記下アームは、電気的絶縁を確保するために所定の距離寸法だけ離間されて配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載のインバータ装置。
The inverter device according to claim 1, wherein the upper arm and the lower arm having the same phase are spaced apart by a predetermined distance in order to ensure electrical insulation.
同相の前記上アーム及び前記下アームは、異なるタイミングで前記ゲート部にゲート電圧が印加されることを特徴とする請求項1に記載のインバータ装置。   2. The inverter device according to claim 1, wherein a gate voltage is applied to the gate unit at different timings in the upper arm and the lower arm in phase. インバータを構成する主回路素子と、
前記主回路素子を駆動する駆動基板と、
前記主回路素子のゲート部へ駆動基板のゲート電圧を印加するためのゲート配線と、
循環電流を抑制する循環電流抑制コアとを備え、
前記インバータにおける同相の上アームを構成する前記主回路素子のゲート部へ前記駆動基板のゲート電圧を印加する上アーム用のゲート配線と、前記インバータにおける同相の下アームを構成する前記主回路素子のゲート部へ前記駆動基板のゲート電圧を印加する下アーム用のゲート配線とが、1つの前記循環電流抑制コアに貫通された構成であるインバータ装置
を備えることを特徴とする三相モータの制御システム。
Main circuit elements constituting the inverter;
A driving substrate for driving the main circuit element;
A gate wiring for applying a gate voltage of a driving substrate to the gate portion of the main circuit element;
With a circulating current suppression core that suppresses the circulating current,
A gate wiring for an upper arm that applies a gate voltage of the driving substrate to a gate portion of the main circuit element that constitutes the upper arm of the inverter that is in phase with the inverter, and a main circuit element that constitutes the lower arm of the inverter with the same phase. A control system for a three-phase motor, comprising: an inverter device configured such that a gate wiring for a lower arm that applies a gate voltage of the driving substrate to a gate portion is penetrated by one of the circulating current suppression cores .
同相の前記上アーム及び前記下アームは、電気的絶縁を確保するために所定の距離寸法だけ離間されて配置されている
ことを特徴とする請求項4に記載の三相モータの制御システム。
The three-phase motor control system according to claim 4, wherein the upper arm and the lower arm in phase are spaced apart by a predetermined distance to ensure electrical insulation.
同相の前記上アーム及び前記下アームは、異なるタイミングで前記ゲート部にゲート電圧が印加されることを特徴とする請求項4に記載の三相モータの制御システム。   5. The three-phase motor control system according to claim 4, wherein a gate voltage is applied to the gate unit at different timings in the upper arm and the lower arm in phase.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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