JP2021118476A - ノイズフィルタ、ノイズフィルタ装置、および電力変換装置 - Google Patents

ノイズフィルタ、ノイズフィルタ装置、および電力変換装置 Download PDF

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Abstract

【課題】フィルタ効果を増加させてノイズを抑制するためには、磁性体コアを大型化しなければならず、磁性体コアの材料価格が高価であることから大きなコストアップ要因となる課題があった。【解決手段】バスバ300は、磁性体コア200の一方の辺である第1コア200aの外面を回り込み、磁性体コア200の貫通孔600を貫通し、磁性体コア200の他方の辺である第2コア200bの外面を回り込む。バスバ300は、6か所のバスバ外面部301、302、303、304、305、306を有し、6か所のバスバ外面部301、302、303、304、305、306は6か所の磁性体コア外面201、202、203、204、205、206に沿って配置される。そして、バスバ300のバスバ貫通部307は磁性体コア200の貫通孔600に配置される。【選択図】図2

Description

本発明は、ノイズフィルタ、ノイズフィルタ装置、および電力変換装置に関する。
一般に、モータや電源はバスバを介して電気的に接続されている。バスバを流れる電流は、比較的大電流であり、バスバを電流が流れる際に生ずる磁界は、ノイズ(電磁ノイズ)の発生源となるため、周辺の電子機器に悪影響を及ぼさないようにする必要がある。
特許文献1には、バスバを流れる電流に起因して発生する電磁ノイズを遮蔽可能な磁性材を有し、中央部に貫通孔を有している磁性体コアと、磁性体コアの貫通孔に並んだ状態で挿通される三本のバスバとよりなるバスバユニットが開示されている。
特開2018−50417号公報
従来の技術では、フィルタ効果を増加させてノイズを抑制するためには、磁性体コアを大型化しなければならず、磁性体コアの材料価格が高価であることから大きなコストアップ要因となる課題があった。
本発明によるノイズフィルタは、磁性体コア貫通孔と磁性体コア外面とを有する磁性体コアと、前記磁性体コア貫通孔に配置されるバスバ貫通部と、前記磁性体コア外面に沿って配置されるバスバ外面部とを有する複数のバスバと、を備える。
本発明によれば、磁性体コアを大型化することなく、フィルタ効果を増加させノイズを抑制することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
第1の実施形態に係るノイズフィルタの斜視図である。 第1の実施形態に係るノイズフィルタの断面図である。 比較例1におけるノイズフィルタの一例を示す斜視図である。 比較例2を示す断面図である。 第1の実施形態に係るノイズフィルタの一部断面図である。 電磁界シミュレーションによる計算例を説明する図である。 変形例に係るノイズフィルタの断面図である。 第2の実施形態に係るノイズフィルタの斜視図である。 第2の実施形態に係るノイズフィルタの断面図である。 第3の実施形態に係るノイズフィルタ装置の構成図である。 第3の実施形態に係るノイズフィルタ装置の他の構成図である。 第4の実施形態に係る電力変換装置の構成図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
[第1の実施形態]
図1は、本実施形態に係るノイズフィルタ100の斜視図である。
図1に示すように、ノイズフィルタ100は、磁性体コア200と3本のバスバ300、400、500とを備える。磁性体コア200は貫通孔600を有する直方体形状である。貫通孔600には、3本のバスバ300、400、500が貫通している。本実施形態では、U相、V相、W相の各バスバ300、400、500が三相交流に対応して配置される例を示しているが、この例に限定されず、2本以上の複数本のバスバでもよい。また、磁性体コア200は直方体形状の例で説明するが、直方体形状の4隅にRを付けた形状であってもよく、その他の形状であってもよい。
図2は、本実施形態に係るノイズフィルタ100の断面図であり、図1のA-A線の断面図である。
図2に示すように、U相のバスバ300は、磁性体コア200の一方の辺である第1コア200aの外面を回り込み、磁性体コア200の貫通孔600を貫通し、磁性体コア200の他方の辺である第2コア200bの外面を回り込む。すなわち、U相のバスバ300は、6か所のバスバ外面部301、302、303、304、305、306を有し、6か所のバスバ外面部301、302、303、304、305、306は6か所の磁性体コア外面201、202、203、204、205、206に沿って配置される。そして、U相のバスバ300のバスバ貫通部307は磁性体コア200の貫通孔600に配置される。U相のバスバ300は、接合部308で溶接されている。V相のバスバ400及びW相のバスバ500も同様の構造である。
図3は、比較例1におけるノイズフィルタ100’の一例を示す斜視図である。
比較例1において、図3に示すように、ノイズフィルタ100’は、磁性体コア200と3本のバスバ300’、400’、500’とを備える。磁性体コア200は、本実施形態と同様の貫通孔600を有する直方体形状である。しかし、U相、V相、W相の3本のバスバ300’、400’、500’は貫通孔600を直線状に貫いている点が本実施形態と相違する。この比較例1では、バスバ300’、400’、500’におけるバスバ貫通部307’、407’、507’のインダクタンス(コモンモード・インダクタンス)は815.9nHである。
磁性体コア200は、バスバ300’、400’、500’を流れる電流で生じる磁束を増加させてバスバ300’、400’、500’のインダクタンス成分の増加によりフィルタ効果を増加させる効果がある。インダクタンス成分の増加は、磁性体コア200を貫通する電流が発生させる磁界の感じる磁気抵抗に反比例する。この為、磁性体コア200の大型化がインダクタンス成分の増加に効果的であるが、磁性体コア200の材料価格が高価であることから大きなコストアップ要因となる。
図4は、比較例2を示す断面図である。この比較例2では、図3に示した磁性体コア200を配置せず、バスバ300’、400’、500’のみであった場合を示すものである。図4に示すように、バスバ300’の周囲には、バスバ300’を流れる電流により磁束の磁路800が生じる。バスバ300’を流れる電流により生じる磁束の磁路800は全周にわたり空気中を通過するため、インダクタンスの増加効果は無い。この比較例2では、バスバ300’のインダクタンス(コモンモード・インダクタンス)は34.2nHである。
図5は、本実施形態に係るノイズフィルタ100の一部断面図であり、図2のB-B線の断面図である。
図5に示すように、バスバ外面部302を流れる電流により生じる磁束の磁路900は、磁性体コア200aを通過する磁路900aと空気を通過する磁路900bからなる。磁性体コア200aを通過する磁路900aの磁気抵抗は空気を通過した部分の磁路900bの磁気抵抗と比較すると著しく小さい為、バスバ外面部302を流れる電流により生じる磁束が感じる磁気抵抗が大幅に減少し、バスバ外面部302は、磁性体コア200を配置しない比較例2のバスバより大きなインダクタンスを得ることができる。バスバ外面部302と磁性体コア200aの距離Dは、安全上必要な絶縁距離と製作上の公差を考慮して可能な限り近づける事が望ましい。
なお、図2に示すノイズフィルタ100の断面図において、バスバ貫通部307を流れる電流により生じる磁束の磁路は磁性体コア200a、200bを通過し、バスバ貫通部307のインダクタンスを著しく増加させる。
図6は、電磁界シミュレーションによる計算例を説明する図である。
図6に示すように、磁性体コア200の磁性体コア外面202にバスバ300aを配置した場合(本実施形態に相当する)のバスバ300aのインダクタンスを計算した。さらに、比較例2に相当するように、磁性体コア200から十分に離してバスバ300bを配置した場合のバスバ300bのインダクタンスを計算した。バスバ300a、300bの断面は15×5mmであり、磁性体コア200の厚さTは20mmである。
本実施形態に相当する場合は、バスバ300aのバスバ外面部302の単位長さ当たりのインダクタンスは、1.38nH/mmであった。一方、比較例2に相当する場合は、バスバ300bの単位長さ当たりのインダクタンスは、0.58nH/mmであった。磁性体コア200の磁性体コア外面202にバスバ300aを配置した場合のインダクタンスは、磁性体コア200から十分に離してバスバ300bを配置した場合の2.4倍となっており、磁性体コア外面202によるインダクタンスの増加効果が確認できる。
次に、本実施形態によるコモンモードインダクタンスを電磁界シミュレーションにより計算した例について説明する。
図1、図2に示す本実施形態によるノイズフィルタ100において、コモンモードインダクタンスを電磁界シミュレーションにより計算した結果は、992.14nHである。一方、図3に示す比較例1におけるコモンモードインダクタンスは、815.9nHである。同一サイズで同一の材質の磁性体コア200を使用した場合に、22%のコモンモードインダクタンスが増加している。コモンモードインダクタンスの増加は、ノイズ低減効果を増加させる。バスバ300、400、500に使用する金属の単価は、磁性体コア200の材料単価より十分に安価であることから、図1、図2に示すようにバスバ300、400、500を磁性体コア200の外面に回り込み配置することによるコスト増加は許容範囲である。仮に、コモンモードインダクタンスの増加が不要な場合は、バスバ300、400、500で使用する金属の単価は、磁性体コアの材料単価より十分に安価であることから、磁性体コア200の大きさを22%削減してコストを下げることもできる。
本実施形態によれば、各バスバ300、400、500は、6か所のバスバ外面部301、302、303、304、305、306を有し、6か所のバスバ外面部301、302、303、304、305、306は6か所の磁性体コア外面201、202、203、204、205、206に沿って配置されるので、磁性体コア外面201、202、203、204、205、206を全て活用できるためインダクタンスの増加効果が大きい。
このように、本実施形態によれば、磁性体コア200によるインダクタンスの増加効果を大きくして伝導ノイズを低減することが可能なノイズフィルタ100を提供することができる。または、磁性体コア200によるインダクタンスの増加効果を変化させずに磁性体コア200のサイズを小さくしてコストを低減することが可能なノイズフィルタ100を提供することができる。
(変形例)
図7は変形例に係るノイズフィルタ100の断面図である。図2と同一箇所には同一の符号を付している。
図7に示すように、U相のバスバ300は、磁性体コア200の一方の辺である第1コア200aの外面の2面を回り込み、磁性体コア200の貫通孔600を貫通し、磁性体コア200の他方の辺である第2コア200bの外面の2面を回り込む。すなわち、U相のバスバ300は、4か所のバスバ外面部302、303、304、305を有し、4か所のバスバ外面部302、303、304、305は4か所の磁性体コア外面202、203、204、205に沿って配置される。そして、U相のバスバ300のバスバ貫通部307は磁性体コア200の貫通孔600に配置される。U相のバスバ300は、接合部308で溶接されている。V相のバスバ400及びW相のバスバ500も同様の構造である。
この変形例によれば、各バスバ300、400、500は、4か所のバスバ外面部302、303、304、305を有し、4か所のバスバ外面部302、303、304、305は4か所の磁性体コア外面202、203、204、205に沿って配置される。したがって、磁性体コア外面202、203、204、205を有効に活用できるためインダクタンスの増加効果が大きい。
[第2の実施形態]
図8は、本実施形態に係るノイズフィルタ1100の斜視図である。
図8に示すように、ノイズフィルタ1100は、磁性体コア1200と2本のバスバ1300、1400とを備える。磁性体コア1200は貫通孔600を有する円筒形状である。貫通孔600には、2本のバスバ1300、1400が貫通している。本実施形態では、直流に対応して陽極と陰極の各バスバ1300、1400を一例として示しているが、この例に限定されず、2本以上の複数本のバスバでもよい。また、磁性体コア1200は円筒形状の例で説明するが、直方体形状であってもよく、その他の形状であってもよい。
図9は、本実施形態に係るノイズフィルタ1100の断面図であり、図8のC-C線の断面図である。
図9に示すように、磁性体コア1200は、磁性体コア貫通面1201と、磁性体コア1200の貫通孔600に垂直な磁性体コア外面1202、1203を有する。
陽極のバスバ1300は、磁性体コア1200の一方の磁性体コア外面1202に沿って配置され、磁性体コア1200の貫通孔600を貫通し、磁性体コア1200の他方の磁性体コア外面1203に沿って配置される。すなわち、陽極のバスバ1300は、2か所のバスバ外面部1302、1303と1か所のバスバ貫通部1301を有する。そして、2か所のバスバ外面部1302、1303は磁性体コア貫通孔600に垂直な2か所の磁性体コア外面1202、1203に沿って配置される。1か所のバスバ貫通部1301は1か所の磁性体コア貫通面1201に沿って配置される。陽極のバスバ1300は、接合部308において溶接されている。
陰極のバスバ1400は、磁性体コア1200の一方の磁性体コア外面1202に沿って配置され、磁性体コア1200の貫通孔600を貫通し、磁性体コア1200の他方の磁性体コア外面1203に沿って配置される。すなわち、陰極のバスバ1400は、2か所のバスバ外面部1402、1403と1か所のバスバ貫通部1401を有する。そして、2か所のバスバ外面部1402、1403は磁性体コア貫通孔600に垂直な2か所の磁性体コア外面1202、1203に沿って配置される。1か所のバスバ貫通部1401は1か所の磁性体コア貫通面1201に沿って配置される。陰極のバスバ1400は、接合部308において溶接されている。
本実施形態によれば、2か所のバスバ外面部1302、1303、1402、1403は2か所の磁性体コア外面1202、1203に沿って配置される。したがって、図3に示す比較例1と比較して、同一サイズで同一材質の磁性体コア1200を使用した場合においても、インダクタンスの増加効果が大きい。磁性体コア1200の貫通孔600に垂直な磁性体コア外面1202、1203に沿うようにバスバ1300、1400を配置するために、磁性体コア1200の貫通孔600に垂直な磁性体コア外面1202、1203を有効に活用することができる。
[第3の実施形態]
図10はノイズフィルタ装置1000の構成図である。ノイズフィルタ装置1000は、第2の実施形態で説明したノイズフィルタ1100を組み込んだ構成である。
図10に示すように、ノイズフィルタ装置1000は、陽極バスバ1006、1007および陰極バスバ1008、1009を備える。そして、陽極バスバ1006と陰極バスバ1008との間に、Xコンデンサである第1のキャパシタ1010が接続される。さらに、陽極バスバ1007とグランド及び又は金属筐体の間に、Yコンデンサである第2のキャパシタ1011が、陰極バスバ1009とグランド及び又は金属筐体の間に、Yコンデンサである第3のキャパシタ1012が接続される。
ノイズフィルタ1100の陽極バスバ1300(図9参照)は、その一方端が端子1304を介して陽極バスバ1006に接続され、他方端が端子1305を介して陽極バスバ1007に接続される。ノイズフィルタ1100の陰極バスバ1400(図9参照)は、その一方端が端子1404を介して陰極バスバ1008に接続され、他方端が端子1405を介して陰極バスバ1009に接続される。端子1304、1305、1404、1405は、それに接続されるバスバと一体化されていても良い。なお、陽極バスバ1006、1007は、ノイズフィルタ1100が接続される端子1304、1305とは反対側に端子1002、1003を備える。また、陰極バスバ1008、1009は、ノイズフィルタ1100が接続される端子1404、1405とは反対側に端子1004、1005を備える。
図11はノイズフィルタ装置1000の他の構成図である。ノイズフィルタ装置1000は、第2の実施形態で説明したノイズフィルタ1100を組み込んだ構成であり、図10で示した例とは第1のキャパシタ1010の接続位置が異なる。
図11に示すように、Xコンデンサである第1のキャパシタ1010は、陽極バスバ1007と陰極バスバ1009との間に接続される。その他の構成は図10と同様であり、同一箇所には同一の符号を付してその説明を省略する。
図10および図11に示すノイズフィルタ装置1000において、第1のキャパシタ1010は、陽極バスバ1006と陰極バスバ1008間、または陽極バスバ1007と陰極バスバ1009間の直流電圧に重畳する電圧変化(ノイズ)を平滑化する。第1のキャパシタ1010は一般的にXキャパシタとも呼ばれる。第1のキャパシタ1010のキャパシタンスは、特に制限されないが、抑制したい周波数帯域によって決めれば良く、主に数ナノファラッドから数マイクロファラッドのキャパシタンスを持つ容量素子が使用される。必要に応じて複数個、複数容量を組み合わせても良い。
第2のキャパシタ1011は、陽極バスバ1007とグランド及び又は金属筐体間に重畳する電圧変化(ノイズ)を平滑化する。第3のキャパシタ1012は、陰極バスバ1009とグランド及び又は金属筐体間に重畳する電圧変化(ノイズ)を平滑化する。第2のキャパシタ1011と第3のキャパシタ1012は、一般的にYキャパシタとも呼ばれる。第2のキャパシタ1011と第3のキャパシタ1012は、特に制限されないが、抑制したい周波数帯域によって決めれば良く、主に数ナノファラッドから数マイクロファラッドのキャパシタンスを持つ容量素子が使用される。各キャパシタは、必要に応じて複数個、複数容量を組み合わせてバスバに接続しても良い。
[第4の実施形態]
図12は電力変換装置1500の構成図である。電力変換装置1500は、第1の実施形態で説明したノイズフィルタ100および第3の実施形態で説明したノイズフィルタ装置1000を組み込んだ構成である。
本実施形態では、直流電力と交流電力を相互に変換する電力変換装置1500であって、例えば電気自動車やハイブリッド自動車などにおいて、直流電源1600とモータ1700との間に接続される。電力変換装置1500は、直流電源1600から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ1700を駆動する。また、電力変換装置1500は、モータ1700の回生により生成された交流電力を直流電力に変換して直流電源1600を充電する。直流電源1600は、例えばハイブリッド自動車では数百ボルトの高電圧バッテリを用いる。なお、直流電源1600は交流電源をコンバ−タにより直流電圧に変換したものを用いてもよい。例えば、X線診断装置などの医療装置は商用の交流電源を用いるため、整流回路またはコンバ−タを用いて直流電源1600に変換する。
直流電源1600は陽極ケ−ブル1103、陰極ケーブル1104を介して電力変換装置1500の陽極用電源入力端子1105、陰極用電源入力端子1106にそれぞれ接続される。特に制限されないが、直流電源1600の筐体はフレ−ムグランドGとされ、接地線GNDに接続されている。
モータ1700は、特に制限されないが、3相電気モータによって構成されている。このモータ1700は、回転子(図示省略)と固定子(図示省略)を備え、回転子に磁石が、固定子にコイルが配置されている。電力変換装置1500は3相の交流電圧を生成し、ACケ−ブル1121を介してモータ1700のコイルに供給する。これにより、回転子が回転することになる。なお、特に制限されないが、モータ1700はその筐体がフレ−ムグランドGとされ、接地線GNDに接続されている。
次に、電力変換装置1500について説明する。
電力変換装置1500は、ノイズフィルタ100、ノイズフィルタ装置1000、平滑コンデンサ1109、電力変換部1110を制御する制御部1111を備えている。そして、電力変換装置1500は、必要に応じて金属性の筐体ケース1112に格納される。
ノイズフィルタ100は、第1の実施形態で説明したノイズフィルタ100を使用するが、ノイズフィルタ100は、必須ではなく、必要に応じて使用する。また、ノイズフィルタ100は、第1の実施形態で説明したノイズフィルタ100が使用できるが、これに限定されない。図12では、ノイズフィルタ100を使用した場合の構成である。
ノイズフィルタ装置1000は、第3の実施形態で説明したノイズフィルタ装置1000が使用できるが、これに限定されない。ノイズフィルタ装置1000のみを本実施形態のフィルタとして、ノイズフィルタ100を省略する事もできる。または、ノイズフィルタ100のみを本実施形態のフィルタとして、ノイズフィルタ装置1000を従来のフィルタとする事もできる。
電力変換装置1500の陽極用電源入力端子1105とノイズフィルタ装置1000の端子1002との間は陽極バスバ1114で接続され、電力変換装置1500の陰極用電源入力端子1106とノイズフィルタ装置1000の端子1004との間は陰極バスバ1115で接続されている。ノイズフィルタ装置1000の端子1003と電力変換部1110の陽極端子と平滑コンデンサ1109の陽極端子との間は陽極バスバ1116で接続されている。ノイズフィルタ装置1000の端子1005と電力変換部1110の陰極端子と平滑コンデンサ1109の陰極端子との間は陰極バスバ1117で接続されている。
電力変換部1110の出力端子とノイズフィルタ100はACバスバ1118で接続される。3相交流に対応したノイズフィルタ100とAC出力端子1120は、必要に応じてACバスバ1119で接続される。電力変換部1110は、半導体素子を内蔵した半導体モジュールによって構成され、直流電力と交流電力を相互に変換する。電力変換部1110内の半導体素子はスイッチングする際に高周波の切り替え電流および電圧が発生するため、これを平滑化する平滑コンデンサ1109が一般的に用いられており、数十マイクロファラッド程度のキャパシタンスを持つコンデンサを複数並列に接続されるがこれに限定されない。陽極バスバ1114、1116、陰極バスバ1115、1117、ACバスバ1118、1119は、銅を用いる事が望ましいがこれに限定されない。
電力変換部1110内の半導体素子は、IGBT、MOSFET、SiC、GaNなどであるがこれに限定されない。電力変換部1110は、半導体素子をスイッチング(オンとオフの切り替え)することにより所望の電圧や電流を生成する。半導体素子のスイッチング動作は制御部1111によって制御される。
本実施形態によれば、半導体素子のスイッチングにより生じるノイズ電流を、ノイズフィルタ装置1000、及び/又はノイズフィルタ100により減衰させ、電力変換装置1500の外に漏れるノイズを減少させることが出来る。
以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)ノイズフィルタ100、1100は、磁性体コア貫通孔600と磁性体コア外面201、202、203、204、205、206、1202、1203とを有する磁性体コア200、1200と、磁性体コア貫通孔600に配置されるバスバ貫通部307、1301、1401と、磁性体コア外面201、202、203、204、205、206、1202、1203に沿って配置されるバスバ外面部301、302、303、304、305、306、1302、1303、1402、1403とを有する複数のバスバ300、400、500、1300、1400と、を備えた。これにより、磁性体コアを大型化することなく、フィルタ効果を増加させノイズを抑制することができる。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限り、本発明の技術思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。また、上述の実施形態と変形例を組み合わせた構成としてもよい。
100、1100・・・ノイズフィルタ、200、1200・・・磁性体コア、201、202、203、204、205、206、1202、1203・・・磁性体コア外面、300、400、500、1300、1400・・・バスバ、301、302、303、304、305、306、1302、1303、1402、1403・・・バスバ外面部、308・・・接合部、307、1301、1401・・・バスバ貫通部、403・・・バスバ外面部、600・・・貫通孔、1000・・・ノイズフィルタ装置、1006、1007、1114、1116・・・陽極バスバ、1008、1009、1115、1117・・・陰極バスバ、1010・・・第1のキャパシタ、1011・・・第2のキャパシタ、1012・・・第3のキャパシタ、1103・・・陽極ケ−ブル、1104・・・陰極ケーブル、1105・・・陽極用電源入力端子、1106・・・陰極用電源入力端子、1109・・・平滑コンデンサ、1110・・・電力変換部、1111・・・制御部、1112・・・筐体ケース、1118、1119・・・ACバスバ、1120・・・AC出力端子、1121・・・ACケ−ブル、1500・・・電力変換装置、1600・・・直流電源、1700・・・モータ。

Claims (9)

  1. 磁性体コア貫通孔と磁性体コア外面とを有する磁性体コアと、
    前記磁性体コア貫通孔に配置されるバスバ貫通部と、前記磁性体コア外面に沿って配置されるバスバ外面部とを有する複数のバスバと、
    を備えるノイズフィルタ。
  2. 請求項1に記載のノイズフィルタにおいて、
    前記複数のバスバの各々は、6か所のバスバ外面部を有し、前記6か所のバスバ外面部は6か所の前記磁性体コア外面に沿って配置されるノイズフィルタ。
  3. 請求項1に記載のノイズフィルタにおいて、
    前記複数のバスバの各々は、4か所のバスバ外面部を有し、前記4か所のバスバ外面部は4か所の前記磁性体コア外面に沿って配置されるノイズフィルタ。
  4. 請求項2または請求項3に記載のノイズフィルタにおいて、
    前記バスバは3本であり、3相交流に対応したノイズフィルタ。
  5. 請求項1に記載のノイズフィルタにおいて、
    前記複数のバスバの各々は、2か所のバスバ外面部を有し、前記2か所のバスバ外面部は2か所の前記磁性体コア外面に沿って配置されるノイズフィルタ。
  6. 請求項5に記載のノイズフィルタにおいて、
    前記バスバ外面部は、前記磁性体コア貫通孔に垂直な前記磁性体コア外面に沿って配置されるノイズフィルタ。
  7. 請求項5または請求項6に記載のノイズフィルタにおいて、
    前記バスバは2本であり、直流に対応したノイズフィルタ。
  8. 請求項5または請求項6に記載のノイズフィルタと、
    前記バスバに接続されたキャパシタとを備えるノイズフィルタ装置。
  9. 請求項1、請求項2、請求項3、請求項5のいずれか一項に記載のノイズフィルタと、
    前記ノイズフィルタに接続され、直流電力と交流電力を相互に変換する電力変換部とを備える電力変換装置。

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022105371B3 (de) 2022-03-08 2023-06-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektrisch betreibbarer Achsantriebsstrang
DE102022206795A1 (de) 2022-07-04 2024-01-04 Magna powertrain gmbh & co kg Sammelschienenvorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Sammelschienenvorrichtung

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59119810A (ja) * 1982-12-27 1984-07-11 Toshiba Corp 相間リアクトル装置
JPH0296798U (ja) * 1989-01-19 1990-08-01
JP2014120518A (ja) * 2012-12-13 2014-06-30 Nec Tokin Corp インダクタンス素子及びノイズフィルタ
WO2017051551A1 (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 車載装置のノイズフィルタおよび車載装置
JP2018050417A (ja) * 2016-09-23 2018-03-29 本田技研工業株式会社 バスバーユニットおよびバスバーユニット製造方法
JP2019012894A (ja) * 2017-06-29 2019-01-24 矢崎総業株式会社 ノイズフィルタ及びノイズ低減ユニット

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108945365A (zh) 2018-07-17 2018-12-07 浙江知瑞科技有限公司 一种汽轮机设备

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59119810A (ja) * 1982-12-27 1984-07-11 Toshiba Corp 相間リアクトル装置
JPH0296798U (ja) * 1989-01-19 1990-08-01
JP2014120518A (ja) * 2012-12-13 2014-06-30 Nec Tokin Corp インダクタンス素子及びノイズフィルタ
WO2017051551A1 (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 車載装置のノイズフィルタおよび車載装置
JP2018050417A (ja) * 2016-09-23 2018-03-29 本田技研工業株式会社 バスバーユニットおよびバスバーユニット製造方法
JP2019012894A (ja) * 2017-06-29 2019-01-24 矢崎総業株式会社 ノイズフィルタ及びノイズ低減ユニット

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