JP2017055584A - Three-phase noise filter and ac motor driving system using the same - Google Patents

Three-phase noise filter and ac motor driving system using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2017055584A
JP2017055584A JP2015178503A JP2015178503A JP2017055584A JP 2017055584 A JP2017055584 A JP 2017055584A JP 2015178503 A JP2015178503 A JP 2015178503A JP 2015178503 A JP2015178503 A JP 2015178503A JP 2017055584 A JP2017055584 A JP 2017055584A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring pattern
capacitor
noise filter
phase
phase noise
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015178503A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
幸男 服部
Yukio Hattori
幸男 服部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Johnson Controls Hitachi Air Conditioning Technology Hong Kong Ltd
Original Assignee
Johnson Controls Hitachi Air Conditioning Technology Hong Kong Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Johnson Controls Hitachi Air Conditioning Technology Hong Kong Ltd filed Critical Johnson Controls Hitachi Air Conditioning Technology Hong Kong Ltd
Priority to JP2015178503A priority Critical patent/JP2017055584A/en
Priority to PCT/IB2016/054798 priority patent/WO2017042648A1/en
Publication of JP2017055584A publication Critical patent/JP2017055584A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01Frequency selective two-port networks
    • H03H7/09Filters comprising mutual inductance

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-phase noise filter that can reduce the parasitic inductance between capacitor terminals to enhance the filter performance, and an AC motor driving system using the same.SOLUTION: A three-phase noise filter includes wiring patterns 111 to 113 provided on a substrate, X capacitors 11 to 13 connected between the respective lines of the wiring patterns 111 to 113, and an inductor 50 connected to the wiring patterns 111 to 113. The wiring pattern 112 is provided between the wiring pattern 111 and the wiring pattern 113, and the wiring patterns 111 and 113 each have a bent portion that is bent so as to approach to the wiring pattern 112. The X capacitor 11 is connected to the bent portion of the wiring pattern 111 and the wiring pattern 112, the X capacitor 12 is connected to the wiring pattern 112 and the bent portion of the wiring pattern 113, and the X capacitor 13 is connected to the bent portion of the wiring pattern 113 and the bent portion of the wiring pattern 111.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、三相ノイズフィルタ、並びにそれを用いる交流電動機駆動システムに関する。   The present invention relates to a three-phase noise filter and an AC motor drive system using the same.

交流電動機を可変速駆動するために用いられる三相電力変換装置においては、三相系統電源の交流電力がコンバータで直流電力に変換され、さらに、直流電力がインバータで交流電圧に変換される。このような三相電力変換装置においては、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などの半導体スイッチング素子をスイッチングすることで、電力の形態(直流、交流、電圧、周波数など)が変換される。特に、半導体素子の発熱を低減するために、高速スイッチングで直流電圧をパルス状の交流電圧に変換するため、パルスの立ち上がりおよび立ち下がりは非常に急峻な特性となる。従って、スイッチング波形は高周波成分を多く含み、かつ、主回路や電力ケーブルに存在する寄生インダクタンスや寄生容量により意図しない共振回路が形成されるため、高周波においてコモンモードノイズやノーマルモードノイズが増大する。   In a three-phase power converter used for driving an AC motor at a variable speed, AC power of a three-phase system power source is converted into DC power by a converter, and further DC power is converted into AC voltage by an inverter. In such a three-phase power converter, the form of power (DC, AC, voltage, frequency, etc.) is converted by switching a semiconductor switching element such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). In particular, in order to reduce the heat generation of the semiconductor element, the DC voltage is converted into a pulsed AC voltage by high-speed switching, so that the rise and fall of the pulse have very steep characteristics. Therefore, the switching waveform contains a lot of high frequency components, and an unintended resonance circuit is formed by the parasitic inductance and the parasitic capacitance existing in the main circuit and the power cable, so that common mode noise and normal mode noise increase at high frequencies.

このようなノイズを低減するために、一般に三相ノイズフィルタが用いられる。三相系統電源に固有に含まれるノイズと、コンバータおよびインバータにおける半導体スイッチング素子がスイッチングすることで発生するノイズとを低減するためには、三相系統電源とコンバータの間に三相ノイズフィルタが接続される。また、インバータが生成したパルス電圧が交流電動機の入力端子に印加されることにより、交流電動機とその筺体間に存在する寄生容量を通じてグランドにノイズ電流が漏洩する。この漏洩したノイズ電流が三相系統電源側へ流れないようにするために、三相ノイズフィルタは、ノイズ電流をバイパスさせ、コンバータ、インバータ、交流電動機で閉じるようにする働きがある。ここで、交流電動機を経由してグランドへ漏洩するノイズ電流を、より近傍でバイパスさせる場合には、インバータと交流電動機の間に三相ノイズフィルタが接続される。   In order to reduce such noise, a three-phase noise filter is generally used. To reduce the noise inherent in the three-phase power supply and the noise generated by switching of the semiconductor switching elements in the converter and inverter, a three-phase noise filter is connected between the three-phase power supply and the converter. Is done. In addition, when the pulse voltage generated by the inverter is applied to the input terminal of the AC motor, a noise current leaks to the ground through the parasitic capacitance existing between the AC motor and the housing. In order to prevent the leaked noise current from flowing to the three-phase power supply side, the three-phase noise filter has a function of bypassing the noise current and closing it with a converter, an inverter, and an AC motor. Here, when the noise current leaking to the ground via the AC motor is bypassed closer, a three-phase noise filter is connected between the inverter and the AC motor.

このような三相ノイズフィルタに関して、特許文献1に記載される従来技術が知られている。本従来技術においては、三相ノイズフィルタが、プリント基板上で、インダクタ(コモンモードチョークコイル)とコンデンサから構成される。インダクタ(コモンモードチョークコイル)に対して入力端子側および出力端子側において、各配線パターン間にノーマルモードノイズ対策用のコンデンサ(Xコンデンサ)を設け、出力端子側において各配線パターンとグランドパターンとの間にコモンモードノイズ対策用のコンデンサ(Yコンデンサ)が設けられる。これらの電気部品および端子を近接配置させ、配線パターン上における寄生インダクタンスを低減することで、ノイズフィルタの特性を向上させることができる。   With respect to such a three-phase noise filter, a conventional technique described in Patent Document 1 is known. In this prior art, the three-phase noise filter is composed of an inductor (common mode choke coil) and a capacitor on a printed circuit board. A capacitor for normal mode noise (X capacitor) is provided between each wiring pattern on the input terminal side and output terminal side with respect to the inductor (common mode choke coil), and each wiring pattern and ground pattern are arranged on the output terminal side. A capacitor for common mode noise (Y capacitor) is provided between them. By arranging these electrical components and terminals close to each other and reducing the parasitic inductance on the wiring pattern, the characteristics of the noise filter can be improved.

特開2001−217668号公報JP 2001-217668 A

しかしながら、上記従来技術による三相ノイズフィルタにおいて、プリント基板上に並置される三本の配線パターンの内、外側に位置する二本の配線パターンの各々には、これら二本の配線パターン間に一相分のXコンデンサを接続するために、端子とインダクタを接続する主配線パターン部から分岐した配線パターン部が設けられている。このため、これら二本の配線パターンに接続される他のXコンデンサの端子と、分岐した配線パターン部に接続されるXコンデンサの端子の間の配線長が大きくなり、各Xコンデンサの端子間に寄生インダクタンスが存在してしまう。このような、寄生インダクタンスを含めた、従来技術による三相ノイズフィルタの回路図を図7に示す。   However, in the three-phase noise filter according to the above-described prior art, each of the two wiring patterns positioned on the outside of the three wiring patterns juxtaposed on the printed circuit board has a gap between the two wiring patterns. In order to connect the X capacitors for the phase, a wiring pattern portion branched from the main wiring pattern portion connecting the terminal and the inductor is provided. For this reason, the wiring length between the terminal of the other X capacitor connected to these two wiring patterns and the terminal of the X capacitor connected to the branched wiring pattern portion becomes large, and between the terminals of each X capacitor. Parasitic inductance exists. FIG. 7 shows a circuit diagram of such a conventional three-phase noise filter including parasitic inductance.

図7に示すように、従来技術による三相ノイズフィルタ201は、コモンモードノイズに対して、インダクタ(コモンモードチョークコイル)50とYコンデンサ91〜93とで構成されるL−C型の2次ローパスフィルタとなる。また、ノーマルモードノイズに対しては、Xコンデンサ11〜13とインダクタ(コモンモードチョークコイル)50の漏れインダクタンス(図示せず)とXコンデンサ21〜23とで構成されるC−L−C型の3次ローパスフィルタとなる。この三相ノイズフィルタ201は、三相電源に対応する入力端子1〜3および出力端子4〜6を備えると共に、Yコンデンサの一端が接続されるグランド端子7を備える。そして、Xコンデンサ11の端子とXコンデンサ13の端子間の配線パターン部による寄生インダクタンス151と、Xコンデンサ12の端子とXコンデンサ13の端子間の配線パターン部による寄生インダクタンス152と、Xコンデンサ21の端子とXコンデンサ23の端子間の配線パターン部による寄生インダクタンス153と、Xコンデンサ22の端子とXコンデンサ23の端子間の配線パターン部による寄生インダクタンス154とが存在する。   As shown in FIG. 7, the three-phase noise filter 201 according to the prior art is an L-C type secondary circuit configured by an inductor (common mode choke coil) 50 and Y capacitors 91 to 93 with respect to common mode noise. It becomes a low-pass filter. Further, for normal mode noise, a CLC type composed of X capacitors 11 to 13, a leakage inductance (not shown) of an inductor (common mode choke coil) 50, and X capacitors 21 to 23 is used. A third-order low-pass filter is obtained. The three-phase noise filter 201 includes input terminals 1 to 3 and output terminals 4 to 6 corresponding to a three-phase power supply, and a ground terminal 7 to which one end of a Y capacitor is connected. The parasitic inductance 151 due to the wiring pattern portion between the terminal of the X capacitor 11 and the terminal of the X capacitor 13, the parasitic inductance 152 due to the wiring pattern portion between the terminal of the X capacitor 12 and the terminal of the X capacitor 13, There is a parasitic inductance 153 due to the wiring pattern portion between the terminal and the terminal of the X capacitor 23, and a parasitic inductance 154 due to the wiring pattern portion between the terminal of the X capacitor 22 and the terminal of the X capacitor 23.

このような寄生インダクタンスがノイズに及ぼす影響について、図8を用いて説明する。   The effect of such parasitic inductance on noise will be described with reference to FIG.

図8は、従来技術による三相ノイズフィルタにおけるノイズ電流の流れを示す回路図である。ここでは、三相系統電源のR相(1)とT相(3)の間にノーマルモードノイズが発生している。   FIG. 8 is a circuit diagram showing the flow of noise current in the three-phase noise filter according to the prior art. Here, normal mode noise is generated between the R phase (1) and the T phase (3) of the three-phase system power supply.

ノイズ電流はインダクタ(コモンモードチョークコイル)50とXコンデンサ11〜13およびXコンデンサ21〜23により減衰されるが、インダクタ(コモンモードチョークコイル)50を通過したノイズ電流はR相とT相に接続されるXコンデンサ21〜23を経由して三相系統電源へ帰還する。出力端子側でR相とT相間には、Xコンデンサ23と、Xコンデンサ21およびXコンデンサ22の直列コンデンサとの並列回路が接続される。このため、ノイズ電流は、Xコンデンサ23側(分流A)と、Xコンデンサ21およびXコンデンサ22の直列コンデンサ側(分流B)に分流される。しかしながら、寄生インダクタンス153,154により、直列コンデンサ側への分流電流(分流B)が流れ難くなってしまう。従って、フィルタ性能が低下してしまう。   The noise current is attenuated by the inductor (common mode choke coil) 50, the X capacitors 11 to 13 and the X capacitors 21 to 23, but the noise current passing through the inductor (common mode choke coil) 50 is connected to the R phase and the T phase. Return to the three-phase system power supply via the X capacitors 21 to 23. A parallel circuit of an X capacitor 23 and a series capacitor of X capacitor 21 and X capacitor 22 is connected between the R phase and the T phase on the output terminal side. For this reason, the noise current is shunted to the X capacitor 23 side (shunt A) and to the series capacitor side (shunt B) of the X capacitor 21 and the X capacitor 22. However, the parasitic inductances 153 and 154 make it difficult for the shunt current (shunt B) to flow to the series capacitor side. Therefore, the filter performance is degraded.

そこで、本発明は、コンデンサ端子間の寄生インダクタンスを低減してフィルタ性能を向上できる三相ノイズフィルタ並びにそれを用いる交流電動機駆動システムを提供する。   Therefore, the present invention provides a three-phase noise filter that can improve the filter performance by reducing the parasitic inductance between the capacitor terminals, and an AC motor drive system using the same.

上記課題を解決するために、本発明による三相ノイズフィルタは、基板上に設けられる、第1の配線パターン、第2の配線パターンおよび第3の配線パターンと、第1の配線パターン、第2の配線パターンおよび第3の配線パターンの各線間に接続される第1のコンデンサ、第2のコンデンサおよび第3のコンデンサと、第1の配線パターン、第2の配線パターンおよび第3の配線パターンに接続されるインダクタと、を備えるものであって、第2の配線パターンは、第1の配線パターンと第3の配線パターンの間に設けられ、第1の配線パターンおよび第3の配線パターンはそれぞれ、第2の配線パターンに近づくように屈曲する屈曲部を有し、第1のコンデンサは、第1の配線パターンの屈曲部と第2の配線パターンに接続され、第2のコンデンサは、第2の配線パターンおよび第3の配線パターンの屈曲部に接続され、第3のコンデンサは、第3の配線パターンの屈曲部と第1の配線パターンの屈曲部に接続される。   In order to solve the above-described problems, a three-phase noise filter according to the present invention includes a first wiring pattern, a second wiring pattern, a third wiring pattern, a first wiring pattern, and a second wiring pattern provided on a substrate. The first capacitor, the second capacitor, and the third capacitor connected between the lines of the first wiring pattern and the third wiring pattern, and the first wiring pattern, the second wiring pattern, and the third wiring pattern. An inductor to be connected, wherein the second wiring pattern is provided between the first wiring pattern and the third wiring pattern, and the first wiring pattern and the third wiring pattern are respectively The first capacitor is connected to the bent portion of the first wiring pattern and the second wiring pattern, and the second capacitor is connected to the second wiring pattern. Capacitor is connected to the bent portion of the second wiring pattern and the third wiring pattern, the third capacitor is connected to the bent portion of the bent portion of the third wiring pattern and the first wiring pattern.

また、上記課題を解決するために、本発明による交流電動機駆動システムは、三相交流電源から入力する電力を可変電圧および可変周波数の三相交流電力に変換して出力する電力変換装置と、電力変換装置が出力する三相交流電力によって駆動される交流電動機と、電力変換装置の入力側または出力側に接続される三相ノイズフィルタと、を備えるものであって、三相ノイズフィルタは、前記本発明による三相ノイズフィルタである。   In order to solve the above problems, an AC motor drive system according to the present invention includes a power converter that converts power input from a three-phase AC power source into three-phase AC power of variable voltage and variable frequency, and power An AC motor driven by the three-phase AC power output from the converter, and a three-phase noise filter connected to the input side or the output side of the power converter, the three-phase noise filter, 3 is a three-phase noise filter according to the present invention.

本発明によれば、配線パターンに設けられる屈曲部にコンデンサを接続することにより寄生インダクタンスが低減されるので、フィルタ性能を向上できる。さらに、フィルタ性能が向上することにより、交流電動機駆動システムの信頼性が向上する。   According to the present invention, since the parasitic inductance is reduced by connecting a capacitor to the bent portion provided in the wiring pattern, the filter performance can be improved. Further, the improved filter performance improves the reliability of the AC motor drive system.

上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。   Problems, configurations, and effects other than those described above will become apparent from the following description of embodiments.

本発明の一実施例である交流電動機駆動システムを示す。1 shows an AC motor drive system according to an embodiment of the present invention. 図1の実施例における三相ノイズフィルタのレイアウト図である。FIG. 2 is a layout diagram of a three-phase noise filter in the embodiment of FIG. 1. 図2の三相ノイズフィルタの回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of the three-phase noise filter of FIG. 2. 図2の三相ノイズフィルタにおけるノイズ電流の流れを示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the flow of the noise current in the three-phase noise filter of FIG. 本発明の他の実施例である三相ノイズフィルタの回路図である。It is a circuit diagram of the three-phase noise filter which is another Example of this invention. 図5の三相ノイズフィルタのレイアウト図である。FIG. 6 is a layout diagram of the three-phase noise filter of FIG. 5. 従来技術による三相ノイズフィルタの回路図である。It is a circuit diagram of the three-phase noise filter by a prior art. 従来技術による三相ノイズフィルタにおけるノイズ電流の流れを示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the flow of the noise electric current in the three-phase noise filter by a prior art.

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。各図において、参照番号が同一のものは同一の構成要件あるいは類似の機能を備えた構成要件を示している。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each figure, the same reference numerals indicate the same constituent elements or constituent elements having similar functions.

図1は、本発明の一実施例である交流電動機駆動システムを示す。三相交流電源、本実施例では三相系統電源501から供給される三相交流電力が、三相ノイズフィルタ201を介して、コンバータ502によって受電される。コンバータ502は、受電した三相交流電力を直流電力に変換する。インバータ503は、コンバータ502から入力する直流電力を可変電圧および可変周波数の三相交流電力に変換する。インバータ503から出力される三相交流電力は、三相ノイズフィルタ201を介して、三相交流電動機504に供給される。三相交流電動機504は、供給される三相交流電力によって回転駆動される。   FIG. 1 shows an AC motor drive system according to an embodiment of the present invention. The three-phase AC power supplied from the three-phase AC power source, in this embodiment the three-phase system power source 501, is received by the converter 502 via the three-phase noise filter 201. Converter 502 converts the received three-phase AC power into DC power. Inverter 503 converts the DC power input from converter 502 into variable voltage and variable frequency three-phase AC power. The three-phase AC power output from the inverter 503 is supplied to the three-phase AC motor 504 via the three-phase noise filter 201. The three-phase AC motor 504 is rotationally driven by the supplied three-phase AC power.

コンバータ502は、ダイオードからなる、あるいはダイオードおよび半導体スイッチング素子からなる整流回路を備える。また、インバータ503は、主回路を構成する半導体スイッチング素子をオン・オフ制御することにより、直流電力を可変電圧・可変周波数で三相交流電力に変換する。ダイオードの整流動作や半導体スイッチング素子のスイッチング動作に伴って発生するノイズは、コンバータ502の入力側並びにインバータ503の出力側にそれぞれ接続される三相ノイズフィルタ201によって吸収される。これにより、三相系統電源501および三相交流電動機504に及ぶノイズの影響が緩和される。また、コンバータ502の入力側に接続される三相ノイズフィルタ201は、三相系統電源501から、コンバータ502およびインバータ503を含む電力変換装置への外部ノイズの流入を防止する。   Converter 502 includes a rectifier circuit made of a diode or made of a diode and a semiconductor switching element. The inverter 503 converts the DC power into three-phase AC power with a variable voltage and a variable frequency by controlling on / off of the semiconductor switching elements constituting the main circuit. Noise generated by the rectifying operation of the diode and the switching operation of the semiconductor switching element is absorbed by the three-phase noise filter 201 connected to the input side of the converter 502 and the output side of the inverter 503, respectively. Thereby, the influence of noise on the three-phase system power supply 501 and the three-phase AC motor 504 is alleviated. In addition, three-phase noise filter 201 connected to the input side of converter 502 prevents inflow of external noise from three-phase system power supply 501 to the power conversion device including converter 502 and inverter 503.

なお、半導体スイッチング素子としては、IGBT,MOSFET,GTO(Gate Turn-Off Thyristor)などが適用できる。また、三相交流電動機としては、永久磁石式同期電動機や誘導電動機などが適用できる。   As the semiconductor switching element, IGBT, MOSFET, GTO (Gate Turn-Off Thyristor) or the like can be applied. Further, as the three-phase AC motor, a permanent magnet type synchronous motor or an induction motor can be applied.

三相ノイズフィルタ201は、コンバータ502の入力側並びにインバータ503の出力側のどちらか一方のみに接続しても良い。また、三相ノイズフィルタ201の特性は、コンバータ502の入力側並びにインバータ503の出力側で、同じにしても良いし、コンバータ502やインバータ503の特性に応じて適宜異ならしめても良い。   The three-phase noise filter 201 may be connected to only one of the input side of the converter 502 and the output side of the inverter 503. Further, the characteristics of the three-phase noise filter 201 may be the same on the input side of the converter 502 and the output side of the inverter 503, or may be appropriately changed according to the characteristics of the converter 502 and the inverter 503.

図2は、図1の実施例における三相ノイズフィルタのレイアウト図である。   FIG. 2 is a layout diagram of the three-phase noise filter in the embodiment of FIG.

図2に示すように、三相ノイズフィルタ201は、樹脂あるいはセラミックなどからなる絶縁板に配線パターンを有する基板(例えば、プリント回路基板)上において、インダクタ(コモンモードチョークコイル)50とコンデンサ(Xコンデンサ11〜13,21〜23、Yコンデンサ91〜93)で構成される。ここで、インダクタ(コモンドチョークコイル)50の両側に接続され、ノーマルモードノイズを低減するコンデンサ(11〜13,21〜23)、およびコモンモードノイズをグランドに流して低減するコンデンサ(91〜93)を、一般的な呼称に従い、それぞれXコンデンサおよびYコンデンサと記す。なお、インダクタ50は、インダクタンス51〜53を含み、インダクタンス51〜53は、それぞれR相、S相およびT相(もしくは、U相、V相およびW相)に接続される。   As shown in FIG. 2, the three-phase noise filter 201 includes an inductor (common mode choke coil) 50 and a capacitor (X) on a substrate (for example, a printed circuit board) having a wiring pattern on an insulating plate made of resin or ceramic. Capacitors 11 to 13, 21 to 23, and Y capacitors 91 to 93). Here, capacitors (11-13, 21-23) connected to both sides of the inductor (common choke coil) 50 for reducing normal mode noise, and capacitors (91-93) for reducing common mode noise through ground. ) Are denoted as an X capacitor and a Y capacitor, respectively, in accordance with general names. Inductor 50 includes inductances 51 to 53, and inductances 51 to 53 are connected to the R phase, the S phase, and the T phase (or the U phase, the V phase, and the W phase), respectively.

本実施例における三相ノイズフィルタ201は、コモンモードノイズに対しては、インダクタ(コモンモードチョークコイル)50とYコンデンサ91〜93で構成されるL−C型の2次ローパスフィルタとなる。また、ノーマルモードノイズに対しては、Xコンデンサ11〜13とインダクタ(コモンモードチョークコイル)50の漏れインダクタンス(不図示)とXコンデンサ21〜23で構成されるC−L−C型の3次ローパスフィルタとなる。   The three-phase noise filter 201 in this embodiment is an L-C type second-order low-pass filter configured with an inductor (common mode choke coil) 50 and Y capacitors 91 to 93 with respect to common mode noise. Also, for normal mode noise, a C-L-C type third order composed of X capacitors 11 to 13, a leakage inductance (not shown) of an inductor (common mode choke coil) 50, and X capacitors 21 to 23 is used. It becomes a low-pass filter.

この三相ノイズフィルタ201は、三相系統電源の相数分すなわち三相分の入力端子1〜3および出力端子4〜6を備えると共に、Yコンデンサ91〜93の一端が接続されるグランド端子7を備える。コンバータ502の入力側に接続される三相ノイズフィルタ201において、入力端子1〜3は三相系統電源501に接続され、出力端子4〜6はコンバータ502の交流入力に接続される。また、インバータ503の出力側に接続される三相ノイズフィルタ201において、入力端子1〜3はインバータ503の交流出力に接続され、出力端子4〜6は三相交流電動機504に接続される。   The three-phase noise filter 201 includes input terminals 1 to 3 and output terminals 4 to 6 corresponding to the number of phases of the three-phase system power supply, that is, the ground terminals 7 to which one ends of the Y capacitors 91 to 93 are connected. Is provided. In the three-phase noise filter 201 connected to the input side of the converter 502, the input terminals 1 to 3 are connected to the three-phase system power source 501, and the output terminals 4 to 6 are connected to the AC input of the converter 502. In the three-phase noise filter 201 connected to the output side of the inverter 503, the input terminals 1 to 3 are connected to the AC output of the inverter 503, and the output terminals 4 to 6 are connected to the three-phase AC motor 504.

ノーマルモードノイズは系統三相電源501または電力変換装置(コンバータ502およびインバータ503)から伝搬する。伝搬してきたノイズは、インダクタ(コモンモードチョークコイル)50により遮断され、Xコンデンサ11〜13,21〜23によりバイパスされることで、三相ノイズフィルタ201の入力側から出力側、または出力側から入力側へノイズが通過するのを抑制する。   The normal mode noise propagates from the system three-phase power source 501 or the power converter (converter 502 and inverter 503). The propagated noise is cut off by the inductor (common mode choke coil) 50 and bypassed by the X capacitors 11 to 13 and 21 to 23, so that the input side from the output side or the output side of the three-phase noise filter 201. Suppresses noise passing to the input side.

コモンモードノイズについては、電力変換装置(コンバータ502およびインバータ503)における半導体スイッチング素子のスイッチング動作に応じて、絶縁体部に存在する浮遊容量などを介して漏洩電流がグランドに流れる。この漏洩電流は、インダクタ(コモンモードチョークコイル)50で遮断し、Yコンデンサ91〜93により対地間でバイパスされることで、系統三相電源501の方へノイズが流出することが抑制される。   As for the common mode noise, a leakage current flows to the ground via a stray capacitance or the like existing in the insulator part according to the switching operation of the semiconductor switching element in the power converter (converter 502 and inverter 503). This leakage current is interrupted by the inductor (common mode choke coil) 50 and bypassed between the grounds by the Y capacitors 91 to 93, so that the outflow of noise toward the system three-phase power source 501 is suppressed.

本実施例では、基板上に設けられる、入力端子側の三相分の配線パターン111〜113において、入力端子1が設けられる第1電位の配線パターン111と、入力端子3が設けられる第3電位の配線パターン113とを、第1電位および第3電位の配線パターンの間に設けられ、かつ直線状に延びる第2電位の配線パターン112に近接するように屈曲させる。Xコンデンサ11,12は、それぞれ、互いに近接する第1電位の配線パターン111の屈曲部と第2電位の配線パターン112の線間、および、互いに近接する第2電位の配線パターン112と第3電位の配線パターン113の屈曲部の線間に接続される。Xコンデンサ13は、第2電位の配線パターン112を間にして互いに近接する第3電位の配線パターン113の屈曲部と第1電位の配線パターン111の屈曲部の線間に第2電位の配線パターン112を跨いで接続される。そして、同一の配線パターンに接続されるXコンデンサ11〜13の端子間距離が、低減されるように、かつそれぞれの配線パターン上でほぼ等しくなるように、Xコンデンサ11〜13は三角形状に配置される。   In the present embodiment, in the wiring patterns 111 to 113 for the three phases on the input terminal side provided on the substrate, the wiring pattern 111 of the first potential where the input terminal 1 is provided and the third potential where the input terminal 3 is provided. The wiring pattern 113 is bent so as to be close to the wiring pattern 112 of the second potential provided between the wiring patterns of the first potential and the third potential and extending linearly. The X capacitors 11 and 12 are respectively connected between the bent portion of the wiring pattern 111 of the first potential and the wiring pattern 112 of the second potential that are close to each other, and the wiring pattern 112 of the second potential and the third potential that are close to each other. Are connected between the bent portions of the wiring pattern 113. The X capacitor 13 has a second potential wiring pattern between the bent portion of the third potential wiring pattern 113 and the bent portion of the first potential wiring pattern 111 which are adjacent to each other with the wiring pattern 112 of the second potential in between. 112 and connected. Then, the X capacitors 11 to 13 are arranged in a triangular shape so that the distance between the terminals of the X capacitors 11 to 13 connected to the same wiring pattern is reduced and substantially equal on each wiring pattern. Is done.

なお、第1,2および3電位とは、それぞれ、三相交流のR,SおよびT相の電位もしくはU,VおよびW相の電位である。   The first, second, and third potentials are the three-phase AC R, S, and T phase potentials, or the U, V, and W phase potentials, respectively.

配線パターン111〜113は、入力端子1〜3からインダクタ(コモンモードチョークコイル)50に向って延伸し、インダクタ(コモンモードチョークコイル)50に備わる一端側の端子に接続される。なお、配線パターン111および113は、入力端子1〜3とインダクタ(コモンモードチョークコイル)50との間において、上述したように、直線状に延びる配線パターン112に近づくように折れ曲がる屈曲部を有する。   The wiring patterns 111 to 113 extend from the input terminals 1 to 3 toward the inductor (common mode choke coil) 50 and are connected to one end side terminals of the inductor (common mode choke coil) 50. Note that the wiring patterns 111 and 113 have a bent portion that is bent so as to approach the wiring pattern 112 extending linearly between the input terminals 1 to 3 and the inductor (common mode choke coil) 50 as described above.

同じ基板上に設けられる、出力端子側の三相分の配線パターン121〜123において、第1電位の配線パターン121と、第3電位の配線パターン123とを、第1電位および第3電位の配線パターンの間に設けられ直線状に延びる第2電位の配線パターン122に近接するように屈曲させる。Xコンデンサ21,22は、それぞれ、互いに近接する第1電位の配線パターン121の屈曲部と第2電位の配線パターン122の線間、および互いに近接する第2電位の配線パターン122と第3電位の配線パターン123の屈曲部の線間に接続される。Xコンデンサ23は、第2電位の配線パターン122を間にして互いに近接する第3電位の配線パターン123の屈曲部と第1電位の配線パターン121の屈曲部の線間に第2電位の配線パターン122を跨いで接続される。そして、同一の配線パターンに接続されるXコンデンサ21〜23相互の端子間距離が、低減されるように、かつそれぞれの配線パターン上でほぼ等しくなるように、Xコンデンサ21〜23は三角形状に配置される。   In the three-phase wiring patterns 121 to 123 on the output terminal side provided on the same substrate, the first potential wiring pattern 121 and the third potential wiring pattern 123 are connected to the first potential and the third potential wiring. It is bent so as to be close to the wiring pattern 122 of the second potential provided between the patterns and extending linearly. The X capacitors 21 and 22 are respectively connected between the bent portion of the first potential wiring pattern 121 and the second potential wiring pattern 122, and between the second potential wiring pattern 122 and the third potential, which are adjacent to each other. It is connected between the bent portions of the wiring pattern 123. The X capacitor 23 has a second potential wiring pattern between the bent portion of the third potential wiring pattern 123 and the bent portion of the first potential wiring pattern 121 which are adjacent to each other with the second potential wiring pattern 122 in between. 122 and connected. The X capacitors 21 to 23 are in a triangular shape so that the distance between the terminals of the X capacitors 21 to 23 connected to the same wiring pattern is reduced and substantially equal on each wiring pattern. Be placed.

出力端子側の三相分の配線パターン121〜123は、インダクタ(コモンモードチョークコイル)50に備わる他端側の端子に接続され、インダクタ(コモンモードチョークコイル)50から出力端子4〜6に向って延伸する。そして、配線パターン121〜123において、出力端子4〜6を越えてさらに延伸する部分が、配線パターン121〜123の端部となる。配線パターン121〜123の端部に隣接するように、グランド端子7を有するグランド配線パターン131が同じ基板上に設けられる。配線パターン121〜123の端部とグランド配線パターン131との間に、Yコンデンサ91〜93が接続される。さらに、配線パターン121および123は、出力端子4〜6とインダクタ(コモンモードチョークコイル)50との間において、上述したように、直線状に延びる配線パターン122に近づくように折れ曲がる屈曲部を有する。   The wiring patterns 121 to 123 for the three phases on the output terminal side are connected to terminals on the other end side of the inductor (common mode choke coil) 50 and are directed from the inductor (common mode choke coil) 50 to the output terminals 4 to 6. And stretch. In the wiring patterns 121 to 123, portions that extend further beyond the output terminals 4 to 6 become end portions of the wiring patterns 121 to 123. A ground wiring pattern 131 having a ground terminal 7 is provided on the same substrate so as to be adjacent to the ends of the wiring patterns 121 to 123. Y capacitors 91 to 93 are connected between the ends of the wiring patterns 121 to 123 and the ground wiring pattern 131. Furthermore, the wiring patterns 121 and 123 have a bent portion that is bent so as to approach the linearly extending wiring pattern 122 between the output terminals 4 to 6 and the inductor (common mode choke coil) 50 as described above.

なお、本実施例においては、配線パターン111,113、並びに配線パターン121,123に、Xコンデンサを接続する屈曲部を設けている。このため、配線パターンは、Xコンデンサを接続するための突起や分岐などを備えず、全長にわたって均一な配線幅を有する。さらに、本実施例においては、配線パターン111〜113,121〜123の各幅は共に同じ大きさに設定される。従って、配線パターンの長さ方向において、インダンタンスや抵抗の分布が均一になる。従って、寄生インダクタンスの調整や低減が容易になったり、抵抗成分による局所的な発熱が防止されたりする。   In this embodiment, the wiring patterns 111 and 113 and the wiring patterns 121 and 123 are provided with bent portions for connecting X capacitors. For this reason, the wiring pattern does not include a protrusion or a branch for connecting the X capacitor, and has a uniform wiring width over the entire length. Furthermore, in the present embodiment, the widths of the wiring patterns 111 to 113 and 121 to 123 are all set to the same size. Therefore, the distribution of inductance and resistance is uniform in the length direction of the wiring pattern. Therefore, the parasitic inductance can be easily adjusted and reduced, and local heat generation due to the resistance component can be prevented.

図3は、図2の三相ノイズフィルタの回路図である。また、図4は、図2の三相ノイズフィルタにおけるノイズ電流の流れを示す回路図である。なお、図3では、三相系統電源のR相(1)とT相(3)の間にノーマルモードノイズが発生している。   FIG. 3 is a circuit diagram of the three-phase noise filter of FIG. FIG. 4 is a circuit diagram showing the flow of noise current in the three-phase noise filter of FIG. In FIG. 3, normal mode noise is generated between the R phase (1) and the T phase (3) of the three-phase system power supply.

図3,7を比較すると、本実施例では、上述したような配線パターンおよびXコンデンサの接続構成により、Xコンデンサ11〜13,21〜23相互の接続部における寄生インダクタンス(図7の151〜154)が低減される。   3 and 7, according to the present embodiment, the parasitic inductance (151 to 154 in FIG. 7) is obtained in the connection portion between the X capacitors 11 to 13 and 21 to 23 due to the connection configuration of the wiring pattern and the X capacitor as described above. ) Is reduced.

図4に示すように、ノイズ電流はインダクタ(コモンモードチョークコイル)50とXコンデンサ11〜13および21〜23により減衰されるが、インダクタ(コモンモードチョークコイル)50を通過したノイズ電流はR相とT相に接続されるXコンデンサ21〜23を経由して三相系統電源501へ帰還する。ここで、出力端子側のR相(4)とT相(6)の間においては、Xコンデンサ23と、Xコンデンサ21とXコンデンサ22の直列コンデンサとの並列回路が接続される。このため、ノイズ電流は、Xコンデンサ23側(分流A)と、Xコンデンサ21とXコンデンサ22の直列コンデンサ側(分流B)に分流される。この際、Xコンデンサ21〜23に備わる端子は、同一の配線パターン上に接続される端子同士がそれぞれ近接する位置に存在するため、配線パターン121〜123における端子間のインピーダンスが低減されると共に、均一化される。よって、分流Aと分流Bに流れるノイズ電流量は、配線パターン121〜123における各Xコンデンサの端子間インピーダンスに依らず、ほとんどXコンデンサ21〜23の容量値に依存する。例えば、Xコンデンサ21〜23の容量値が等しい場合は、分流B側の経路はXコンデンサ21とXコデンサ22の直列コンデンサとなるので、分流B側の実質的な容量値は分流A側の容量値の1/2となる。これにより、分流Aと分流Bの電流比は2:1となる。このように、分流A,Bの両方について、Xコンデンサ容量に見合った電流値が得られるので、三相ノイズフィルタのノイズ除去性能が向上できる。   As shown in FIG. 4, the noise current is attenuated by the inductor (common mode choke coil) 50 and the X capacitors 11 to 13 and 21 to 23, but the noise current that has passed through the inductor (common mode choke coil) 50 is R-phase. And return to the three-phase power supply 501 via the X capacitors 21 to 23 connected to the T phase. Here, between the R phase (4) and the T phase (6) on the output terminal side, a parallel circuit of the X capacitor 23 and a series capacitor of the X capacitor 21 and the X capacitor 22 is connected. For this reason, the noise current is shunted to the X capacitor 23 side (shunt A) and to the series capacitor side (shunt B) of the X capacitor 21 and the X capacitor 22. At this time, since the terminals provided in the X capacitors 21 to 23 exist at positions where the terminals connected on the same wiring pattern are close to each other, the impedance between the terminals in the wiring patterns 121 to 123 is reduced, It is made uniform. Therefore, the amount of noise current flowing in the shunt A and shunt B does not depend on the impedance between the terminals of the X capacitors in the wiring patterns 121 to 123, but almost depends on the capacitance values of the X capacitors 21 to 23. For example, when the capacitance values of the X capacitors 21 to 23 are equal, the path on the shunt B side is a series capacitor of the X capacitor 21 and the X capacitor 22, so the substantial capacitance value on the shunt B side is the capacitance on the shunt A side. 1/2 of the value. As a result, the current ratio between the shunt A and the shunt B is 2: 1. Thus, since the current value corresponding to the X capacitor capacity can be obtained for both the shunts A and B, the noise removal performance of the three-phase noise filter can be improved.

なお、図4では、三相系統電源501のR相(1)とT相(3)の間に生じるノーマルモードノイズを示したが、ノーマルモードノイズの対称性の関係から、実際には、R相(1)とS相(2)、S相(2)とT相(3)の間にもノーマルモードノイズが位相を120度ずらして発生する。よって、1周期で見たときに各Xコンデンサに流れる平均電流量は等しくなる。また、電力変換部(コンバータ502およびインバータ503)側にノーマルモードノイズが発生する場合は、Xコンデンサ11〜13によってノイズが除去されるが、同様にXコンデンサ容量に見合ったノイズ電流値が得られるので、三相ノイズフィルタのノイズ除去性能が向上できる。   In FIG. 4, normal mode noise generated between the R phase (1) and the T phase (3) of the three-phase system power supply 501 is shown. However, due to the symmetry of normal mode noise, the R mode is actually R Normal mode noise is also generated between the phase (1) and the S phase (2) and between the S phase (2) and the T phase (3) with a phase shift of 120 degrees. Therefore, when viewed in one cycle, the average amount of current flowing through each X capacitor is equal. Further, when normal mode noise is generated on the power converter (converter 502 and inverter 503) side, the noise is removed by the X capacitors 11 to 13, but a noise current value corresponding to the X capacitor capacity is similarly obtained. Therefore, the noise removal performance of the three-phase noise filter can be improved.

なお、上述したような三相ノイズフィルタを交流電動機駆動システムに適用することにより、ノイズに伴うシステムの誤動作や故障あるいは性能劣化が防止される。従って、交流電動機駆動システムの信頼性が向上する。   In addition, by applying the three-phase noise filter as described above to the AC motor drive system, system malfunction, failure, or performance deterioration due to noise can be prevented. Therefore, the reliability of the AC motor drive system is improved.

図5は、本発明の他の実施例である三相ノイズフィルタの回路図である。また、図6は、図5の三相ノイズフィルタのレイアウト図である。なお、本実施例の三相ノイズフィルタは、図1に示したような交流電動機駆動システムに適用される。   FIG. 5 is a circuit diagram of a three-phase noise filter according to another embodiment of the present invention. FIG. 6 is a layout diagram of the three-phase noise filter of FIG. In addition, the three-phase noise filter of a present Example is applied to the alternating current motor drive system as shown in FIG.

以下、主に、図2〜4に示した実施例とは異なる点について説明する。   Hereinafter, differences from the embodiments shown in FIGS. 2 to 4 will be mainly described.

図5,6の実施例における三相ノイズフィルタ201は、インダクタ(コモンモードチョークコイル)50,60とコンデンサ(Xコンデンサ11〜13、またはYコンデンサ91〜93)で構成される。本実施例における三相ノイズフィルタ201は、コモンモードノイズに対しては、インダクタ(コモンモードチョークコイル)50,60とYコンデンサ91〜93で構成されるL−C型の2次ローパスフィルタとなる。また、ノーマルモードノイズに対しては、インダクタ(コモンモードチョークコイル)50の漏れインダクタンス(不図示)とXコンデンサ11〜13とインダクタ(コモンモードチョークコイル)60の漏れインダクタンス(不図示)とで構成されるL−C−L型の3次ローパスフィルタとなる。この三相ノイズフィルタ201は、三相系統電源の相数分すなわち三相分の入力端子1〜3および出力端子4〜6を備え、Yコンデンサの一端が接続されるグランド端子7を備える。なお、インダクタ60は、インダクタンス61〜63を含み、インダクタンス61〜63は、それぞれR相、S相およびT相(もしくは、U相、V相およびW相)に接続される。   The three-phase noise filter 201 in the embodiment of FIGS. 5 and 6 includes inductors (common mode choke coils) 50 and 60 and capacitors (X capacitors 11 to 13 or Y capacitors 91 to 93). The three-phase noise filter 201 in this embodiment is an L-C type secondary low-pass filter composed of inductors (common mode choke coils) 50 and 60 and Y capacitors 91 to 93 with respect to common mode noise. . In addition, for normal mode noise, the leakage inductance (not shown) of the inductor (common mode choke coil) 50, the X capacitors 11 to 13 and the leakage inductance (not shown) of the inductor (common mode choke coil) 60 are configured. L-C-L type third-order low-pass filter. The three-phase noise filter 201 includes input terminals 1 to 3 and output terminals 4 to 6 for the number of phases of the three-phase system power supply, that is, three phases, and a ground terminal 7 to which one end of a Y capacitor is connected. Inductor 60 includes inductances 61 to 63, and inductances 61 to 63 are connected to the R phase, the S phase, and the T phase (or the U phase, the V phase, and the W phase), respectively.

入力端子1〜3は、Xコンデンサを介することなく、配線パターン101〜104によって直接、インダクタ(コモンモードチョークコイル)50の一端側の端子に接続される。インダクタ(コモンモードチョークコイル)50の他端側の端子とインダクタ(コモンモードチョークコイル)60の一端側の端子との間には、図2の実施例と同様の配線パターン111〜113が接続される。さらに、これら配線パターンの線間に、図2の実施例と同様に、Xコンデンサ11〜13が接続される。また、インダクタ(コモンモードチョークコイル)60の他端側の端子は、Xコンデンサを介することなく、直接、配線パターン104〜106によって出力端子4〜6に接続される。図2の配線パターン121〜123と同様に、図6の配線パターン104〜106の端部とグランド配線パターン131との間に、Yコンデンサ91〜93が接続される。   The input terminals 1 to 3 are directly connected to terminals on one end side of the inductor (common mode choke coil) 50 through the wiring patterns 101 to 104 without using an X capacitor. Wiring patterns 111 to 113 similar to those in the embodiment of FIG. 2 are connected between a terminal on the other end side of the inductor (common mode choke coil) 50 and a terminal on one end side of the inductor (common mode choke coil) 60. The Further, the X capacitors 11 to 13 are connected between the lines of these wiring patterns as in the embodiment of FIG. Further, the terminal on the other end side of the inductor (common mode choke coil) 60 is directly connected to the output terminals 4 to 6 by the wiring patterns 104 to 106 without passing through the X capacitor. Similarly to the wiring patterns 121 to 123 in FIG. 2, Y capacitors 91 to 93 are connected between the ends of the wiring patterns 104 to 106 in FIG. 6 and the ground wiring pattern 131.

図5,6の実施例における三相ノイズフィルタ201は、コモンモードノイズに対しては、インダクタ(コモンモードチョークコイル)50と60の直列接続によりインダクタンスを稼ぐことができ、その分Yコンデンサ91〜93を小さくしてYコンデンサを通じてグランドに流れる電流を小さくできる。ノーマルモードノイズに対しては、L−C−L型であることより、三相ノイズフィルタ201の入力側および出力側から見たインピーダンスが高くなるため、三相ノイズフィルタ201の入力側および出力側に接続する回路が低インピーダンスである場合に有効である。   The three-phase noise filter 201 in the embodiment of FIGS. 5 and 6 can increase the inductance for the common mode noise by connecting the inductors (common mode choke coils) 50 and 60 in series. 93 can be reduced to reduce the current flowing to the ground through the Y capacitor. For normal mode noise, since the impedance is viewed from the input side and output side of the three-phase noise filter 201 due to the L-CL type, the input side and output side of the three-phase noise filter 201 are high. This is effective when the circuit connected to the circuit has a low impedance.

上述したような図5,6の実施例によっても、同様に三相ノイズフィルタのノイズ除去性能が向上できるとともに、交流電動機駆動システムの信頼性が向上する。   5 and 6 as described above can also improve the noise removal performance of the three-phase noise filter and improve the reliability of the AC motor drive system.

なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置き換えをすることが可能である。   In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

例えば、図2の三相ノイズフィルタにおいて、Xコンデンサ21〜23を設けずに、インダクタ(コモンモードチョークコイル)50の他端側の端子を、配線パターン121〜123によって、直接、出力端子4〜6を接続しても良い。この場合、ノーマルモードノイズに対しては、Xコンデンサ11〜13と、インダクタ(コモンモードチョークコイル)50の漏れインダクタンスとで構成されるC−L型の2次ローパスフィルタとなる。また、図6の三相ノイズフィルタにおいて、インダクタ(コモンモードチョークコイル)60を設けず、配線パターン111〜113に、直接、出力端子4〜6を接続しても良い。この場合、ノーマルモードノイズに対しては、インダクタ(コモンモードチョークコイル)50の漏れインダクタンスとXコンデンサ11〜13とで構成されるL−C型の2次ローパスフィルタとなる。   For example, in the three-phase noise filter of FIG. 2, the terminals on the other end side of the inductor (common mode choke coil) 50 are directly connected to the output terminals 4 to 123 by the wiring patterns 121 to 123 without providing the X capacitors 21 to 23. 6 may be connected. In this case, with respect to normal mode noise, a CL-type secondary low-pass filter constituted by the X capacitors 11 to 13 and the leakage inductance of the inductor (common mode choke coil) 50 is obtained. Further, in the three-phase noise filter of FIG. 6, the output terminals 4 to 6 may be directly connected to the wiring patterns 111 to 113 without providing the inductor (common mode choke coil) 60. In this case, with respect to normal mode noise, an L-C type second-order low-pass filter composed of the leakage inductance of the inductor (common mode choke coil) 50 and the X capacitors 11 to 13 is obtained.

また、図2,5の三相ノイズフィルタにおいて、Yコンデンサ91〜93を設けずに、ノーマルモードノイズとコモンモードノイズの内、ノーマルモードノイズのみを除去するようにしても良い。   In the three-phase noise filter of FIGS. 2 and 5, only normal mode noise may be removed from normal mode noise and common mode noise without providing Y capacitors 91 to 93.

また、図1において、コンバータ502およびインバータ503を含む電力変換部を、いわゆるマトリクスコンバータ回路として、三相系統電源から受電する三相交流電力を、直流電力に変換することなく、直接、可変電圧および可変周波数の三相交流電力に変換しても良い。   In FIG. 1, the power conversion unit including the converter 502 and the inverter 503 is a so-called matrix converter circuit, and the three-phase AC power received from the three-phase system power supply is directly converted into the DC voltage without changing the variable voltage and You may convert into the variable frequency three-phase alternating current power.

1,2,3 入力端子
4,5,6 出力端子
7 グランド端子
11,12,13 Xコンデンサ
21,22,23 Xコンデンサ
50 インダクタ
51,52,53 インダクタンス
60 インダクタ
61,62,63 インダクタンス
91,92,93 Yコンデンサ
101,102,103,104,105,106 配線パターン
111,112,113 配線パターン
121,122,123 配線パターン
131 グランド配線パターン
201 三相ノイズフィルタ
501 三相系統電源
502 コンバータ
503 インバータ
504 交流電動機
1, 2, 3 Input terminal 4, 5, 6 Output terminal 7 Ground terminal 11, 12, 13 X capacitor 21, 22, 23 X capacitor 50 Inductor 51, 52, 53 Inductance 60 Inductor 61, 62, 63 Inductance 91, 92 , 93 Y capacitor 101, 102, 103, 104, 105, 106 Wiring pattern 111, 112, 113 Wiring pattern 121, 122, 123 Wiring pattern 131 Ground wiring pattern 201 Three-phase noise filter 501 Three-phase power supply 502 Converter 503 Inverter 504 AC motor

Claims (10)

基板上に設けられる、第1の配線パターン、第2の配線パターンおよび第3の配線パターンと、
前記第1の配線パターン、前記第2の配線パターンおよび前記第3の配線パターンの各線間に接続される第1のコンデンサ、第2のコンデンサおよび第3のコンデンサと、
前記第1の配線パターン、前記第2の配線パターンおよび前記第3の配線パターンに接続されるインダクタと、
を備える三相ノイズフィルタにおいて、
前記第2の配線パターンは、前記第1の配線パターンと前記第3の配線パターンの間に設けられ、
前記第1の配線パターンおよび前記第3の配線パターンは各々、前記第2の配線パターンに近づくように屈曲する屈曲部を有し、
前記第1のコンデンサは、前記第1の配線パターンの前記屈曲部と前記第2の配線パターンに接続され、
前記第2のコンデンサは、前記第2の配線パターンおよび前記第3の配線パターンの前記屈曲部に接続され、
前記第3のコンデンサは、前記第3の配線パターンの前記屈曲部と前記第1の配線パターンの前記屈曲部に接続されることを特徴とする三相ノイズフィルタ。
A first wiring pattern, a second wiring pattern, and a third wiring pattern provided on the substrate;
A first capacitor, a second capacitor, and a third capacitor connected between each line of the first wiring pattern, the second wiring pattern, and the third wiring pattern;
An inductor connected to the first wiring pattern, the second wiring pattern, and the third wiring pattern;
In a three-phase noise filter comprising:
The second wiring pattern is provided between the first wiring pattern and the third wiring pattern,
Each of the first wiring pattern and the third wiring pattern has a bent portion that bends so as to approach the second wiring pattern;
The first capacitor is connected to the bent portion of the first wiring pattern and the second wiring pattern;
The second capacitor is connected to the bent portion of the second wiring pattern and the third wiring pattern,
The three-phase noise filter, wherein the third capacitor is connected to the bent portion of the third wiring pattern and the bent portion of the first wiring pattern.
請求項1に記載の三相ノイズフィルタにおいて、
前記第3のコンデンサは前記第2の配線パターンを跨いでいることを特徴とする三相ノイズフィルタ。
The three-phase noise filter according to claim 1,
The three-phase noise filter, wherein the third capacitor straddles the second wiring pattern.
請求項1に記載の三相ノイズフィルタにおいて、
前記第1の配線パターン、前記2の配線パターンおよび前記第3の配線パターンの各幅はそれぞれ均一であることを特徴とする三相ノイズフィルタ。
The three-phase noise filter according to claim 1,
Each of the first wiring pattern, the second wiring pattern, and the third wiring pattern has a uniform width.
請求項3に記載の三相ノイズフィルタにおいて、
前記第1の配線パターン、前記第2の配線パターンおよび前記第3の配線パターンの各幅は同じ大きさであることを特徴とする三相ノイズフィルタ。
The three-phase noise filter according to claim 3,
Each of the first wiring pattern, the second wiring pattern, and the third wiring pattern has the same width, and the three-phase noise filter is characterized in that:
請求項1に記載の三相ノイズフィルタにおいて、
前記第1の配線パターンに接続される前記第1のコンデンサの端子および前記第3のコンデンサの端子が互いに近接し、
前記第2の配線パターンに接続される前記第1のコンデンサの端子および前記第2のコンデンサの端子が互いに近接し、
前記第3の配線パターンに接続される前記第2のコンデンサの端子および前記第3のコンデンサの端子が互いに近接し、
前記第1の配線パターンにおける前記第1のコンデンサおよび前記第3のコンデンサの端子間距離、前記第2の配線パターンにおける前記第1のコンデンサおよび前記第2のコンデンサの端子間距離、および前記第3の配線パターンにおける前記第2のコンデンサおよび前記第3のコンデンサの端子間距離が均一であることを特徴とする三相ノイズフィルタ。
The three-phase noise filter according to claim 1,
The terminal of the first capacitor and the terminal of the third capacitor connected to the first wiring pattern are close to each other;
The terminal of the first capacitor and the terminal of the second capacitor connected to the second wiring pattern are close to each other;
A terminal of the second capacitor and a terminal of the third capacitor connected to the third wiring pattern are close to each other;
The distance between terminals of the first capacitor and the third capacitor in the first wiring pattern, the distance between terminals of the first capacitor and the second capacitor in the second wiring pattern, and the third A three-phase noise filter characterized in that a distance between terminals of the second capacitor and the third capacitor in the wiring pattern is uniform.
請求項5に記載の三相ノイズフィルタにおいて、
前記第1のコンデンサ、前記第2のコンデンサおよび前記第3のコンデンサは三角形状に配置されることを特徴とする三相ノイズフィルタ。
The three-phase noise filter according to claim 5,
The three-phase noise filter, wherein the first capacitor, the second capacitor, and the third capacitor are arranged in a triangular shape.
請求項1に記載の三相ノイズフィルタにおいて、
さらに、コモンモードノイズをグランドへバイパスする第4のコンデンサ、第5のコンデンサおよび第6のコンデンサを備えることを特徴とする三相ノイズフィルタ。
The three-phase noise filter according to claim 1,
The three-phase noise filter further includes a fourth capacitor, a fifth capacitor, and a sixth capacitor that bypass common mode noise to the ground.
請求項1に記載の三相ノイズフィルタにおいて、
ノーマルモードノイズに対して、C−L−C型の3次ローパスフィルタとして動作することを特徴とする三相ノイズフィルタ。
The three-phase noise filter according to claim 1,
A three-phase noise filter, which operates as a CLC type third-order low-pass filter for normal mode noise.
請求項1に記載の三相ノイズフィルタにおいて、
ノーマルモードノイズに対して、L−C−L型の3次ローパスフィルタとして動作することを特徴とする三相ノイズフィルタ。
The three-phase noise filter according to claim 1,
A three-phase noise filter that operates as an L-C-L type third-order low-pass filter for normal mode noise.
三相交流電源から入力する電力を可変電圧および可変周波数の三相交流電力に変換して出力する電力変換装置と、
前記電力変換装置が出力する前記三相交流電力によって駆動される交流電動機と、
前記電力変換装置の入力側または出力側に接続される三相ノイズフィルタと、
を備える交流電動機駆動システムにおいて、
前記三相ノイズフィルタは、
基板上に設けられる、第1の配線パターン、第2の配線パターンおよび第3の配線パターンと、
前記第1の配線パターン、前記第2の配線パターンおよび前記第3の配線パターンの各線間に接続される第1のコンデンサ、第2のコンデンサおよび第3のコンデンサと、
前記第1の配線パターン、前記第2の配線パターンおよび前記第3の配線パターンに接続されるインダクタと、
を備え、
前記第2の配線パターンは、前記第1の配線パターンと前記第3の配線パターンの間に設けられ、
前記第1の配線パターンおよび前記第3の配線パターンは各々、前記第2の配線パターンに近づくように屈曲する屈曲部を有し、
前記第1のコンデンサは、前記第1の配線パターンの前記屈曲部と前記第2の配線パターンに接続され、
前記第2のコンデンサは、前記第2の配線パターンおよび前記第3の配線パターンの前記屈曲部に接続され、
前記第3のコンデンサは、前記第3の配線パターンの前記屈曲部と前記第1の配線パターンの前記屈曲部に接続されることを特徴とする交流電動機駆動システム。
A power converter that converts power input from a three-phase AC power source into variable voltage and variable frequency three-phase AC power, and
AC motor driven by the three-phase AC power output by the power converter,
A three-phase noise filter connected to the input side or output side of the power converter;
In an AC motor drive system comprising:
The three-phase noise filter is
A first wiring pattern, a second wiring pattern, and a third wiring pattern provided on the substrate;
A first capacitor, a second capacitor, and a third capacitor connected between each line of the first wiring pattern, the second wiring pattern, and the third wiring pattern;
An inductor connected to the first wiring pattern, the second wiring pattern, and the third wiring pattern;
With
The second wiring pattern is provided between the first wiring pattern and the third wiring pattern,
Each of the first wiring pattern and the third wiring pattern has a bent portion that bends so as to approach the second wiring pattern;
The first capacitor is connected to the bent portion of the first wiring pattern and the second wiring pattern;
The second capacitor is connected to the bent portion of the second wiring pattern and the third wiring pattern,
The AC motor driving system, wherein the third capacitor is connected to the bent portion of the third wiring pattern and the bent portion of the first wiring pattern.
JP2015178503A 2015-09-10 2015-09-10 Three-phase noise filter and ac motor driving system using the same Pending JP2017055584A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015178503A JP2017055584A (en) 2015-09-10 2015-09-10 Three-phase noise filter and ac motor driving system using the same
PCT/IB2016/054798 WO2017042648A1 (en) 2015-09-10 2016-08-10 Three-phase noise filter and ac motor driving system using same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015178503A JP2017055584A (en) 2015-09-10 2015-09-10 Three-phase noise filter and ac motor driving system using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017055584A true JP2017055584A (en) 2017-03-16

Family

ID=58239154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015178503A Pending JP2017055584A (en) 2015-09-10 2015-09-10 Three-phase noise filter and ac motor driving system using the same

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2017055584A (en)
WO (1) WO2017042648A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020171114A (en) * 2019-04-02 2020-10-15 双信電機株式会社 Noise filter device
JP2021158758A (en) * 2020-03-26 2021-10-07 東芝三菱電機産業システム株式会社 Power unit

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001217668A (en) * 2000-12-27 2001-08-10 Mitsubishi Electric Corp Noise filter and manufacturing method for the same
JP4501145B2 (en) * 2001-02-23 2010-07-14 Tdkラムダ株式会社 Three-phase noise filter
JP4157092B2 (en) * 2004-11-29 2008-09-24 Tdk株式会社 motor
JP4877791B2 (en) * 2007-01-26 2012-02-15 日東電工株式会社 Printed circuit board
DE102007022503A1 (en) * 2007-05-14 2008-11-27 Siemens Ag Line filter for a converter for connecting the inverter to a 3-phase supply network
CN201629721U (en) * 2010-03-12 2010-11-10 王晓峰 Integrated XY capacitive noise filter
DE112012002638T5 (en) * 2012-04-18 2014-05-15 Mitsubishi Electric Corporation Noise filtering apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020171114A (en) * 2019-04-02 2020-10-15 双信電機株式会社 Noise filter device
JP7280092B2 (en) 2019-04-02 2023-05-23 双信電機株式会社 noise filter device
JP2021158758A (en) * 2020-03-26 2021-10-07 東芝三菱電機産業システム株式会社 Power unit
JP7209666B2 (en) 2020-03-26 2023-01-20 東芝三菱電機産業システム株式会社 power equipment

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017042648A1 (en) 2017-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Morya et al. Wide bandgap devices in AC electric drives: Opportunities and challenges
Han et al. New method for common mode voltage cancellation in motor drives: Concept, realization, and asymmetry influence
Dai et al. Comparative investigation of PWM current-source inverters for future machine drives using high-frequency wide-bandgap power switches
Chen et al. A novel inverter-output passive filter for reducing both differential-and common-mode $ dv/dt $ at the motor terminals in PWM drive systems
RU2708638C2 (en) Inverter with high specific power
TWI454028B (en) System interconnection converter
JP5090068B2 (en) EMC filter device for variable speed drive
US7902956B2 (en) Filtering choke arrangement
US9130541B2 (en) Active EMC filter
US20120201066A1 (en) Dual switching frequency hybrid power converter
US20070194745A1 (en) Split phase polyphase inverter
JP5634102B2 (en) Grid interconnection inverter
JP6207751B2 (en) Power converter
Narayanasamy et al. Impact of cable and motor loads on wide bandgap device switching and reflected wave phenomenon in motor drives
JP5701631B2 (en) Leakage current suppression circuit
JP2013106475A (en) System connection inverter
JP2010041790A (en) Power conversion apparatus
JP2017055584A (en) Three-phase noise filter and ac motor driving system using the same
JP2016197821A (en) Gate drive circuit
JP4743457B2 (en) Power converter with output filter
JP6178178B2 (en) Noise filter
JP2021044996A (en) Power conversion device and rail vehicle electrical system
Bröcker et al. Modular Silicon Carbide Inverter for Drive Applications with High Voltage Slopes-Challenges Concerning Conducted EMC
JP5482211B2 (en) Snubber circuit for power converter
Morris et al. Evaluation of a novel common mode EMI reducing inverter topology utilizing wide bandgap devices

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20171018