JP2022035655A - Power converter and current detector - Google Patents

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Ayako Saga
大樹 松岡
Daiki Matsuoka
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Abstract

To reduce errors that occur when detecting electric currents of adjacent wirings.SOLUTION: Provided is a power converter comprising: a plurality of wirings arrayed in a first direction and extending in a second direction at right angles to the first direction; and a plurality of current detectors respectively provided for the plurality of wirings and arrayed in the first direction, each of the plurality of current detectors detecting an alternating current flowing through the corresponding wiring among the plurality of wirings. Each of the plurality of current detectors includes magnetic cores arranged around the corresponding wiring, and a plurality of electromagnetic conversion elements respectively arranged in a plurality of gaps formed at a point facing the magnetic core, the plurality of magnetic cores being configured such that the direction in which the plurality of gaps face exists within a range of ±45° with respect to a third direction which is orthogonal to the first and the second directions.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、電力変換装置及び電流検出装置に関する。 The present disclosure relates to a power conversion device and a current detection device.

被検出電流を導通させる導体の周囲に配置された環状の磁性体コアと、環状の磁性体コアの複数箇所に形成されたギャップ内にそれぞれ配置された複数のホール素子と、複数のホール素子からそれぞれ出力された電圧信号の値を掛け合わせた結果に相当する電圧信号を出力する掛算回路とを備えた電流検出器が知られている。ホール素子を磁性体コアの複数箇所のギャップ内に配置するとともに、それぞれの電圧信号の値を掛け合わせた結果を電圧信号とすることで、最終的な電圧信号のS/N比を改善し、電流検出器としての検出感度を高めることが図られている(例えば、特許文献1参照)。 From an annular magnetic core arranged around a conductor that conducts a detected current, a plurality of Hall elements arranged in gaps formed at a plurality of locations of the annular magnetic core, and a plurality of Hall elements. A current detector having a multiplication circuit that outputs a voltage signal corresponding to the result of multiplying the values of the output voltage signals is known. By arranging Hall elements in multiple gaps in the magnetic core and multiplying the values of each voltage signal to obtain a voltage signal, the S / N ratio of the final voltage signal is improved. It is intended to increase the detection sensitivity as a current detector (see, for example, Patent Document 1).

特開2011-17574号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-17574

電力変換装置などに備えられた複数の配線のそれぞれに流れる電流を検出するため、複数の配線のそれぞれに対して電流検出器を設ける場合がある。この場合、複数の配線が互いに近接していると、複数の電流検出器も互いに近接して配置されることがある。 In order to detect the current flowing through each of the plurality of wirings provided in the power conversion device or the like, a current detector may be provided for each of the plurality of wirings. In this case, if the plurality of wires are close to each other, the plurality of current detectors may also be arranged close to each other.

図1は、互いに近接する複数の配線のそれぞれに対して設けられた複数の電流検出器を備える電流検出装置の一例を示す正面図である。図1に示す電流検出装置109は、3つの電流検出器109u,109v,109wを備える。3つの電流検出器109u,109v,109wは、それぞれ、環状の磁性体コア120に形成された複数のギャップ131,132のそれぞれに配置された複数のホール素子141,142を有する。中央の配線114u,114v,114wに電流がY軸方向に流れると、実線矢印で示すような磁束が、各々の磁性体コア120に沿って発生する。このとき、破線で示すような漏れ磁束が、ホール素子141,142を設置したギャップ131,132から発生する。電流検出器同士がこのように近接していると、この漏れ磁束が隣接するコアや、コアのギャップに取り付けられたホール素子に鎖交し、この漏れ磁束も電流として検出される。したがって、隣接する配線の電流検出に誤差が生じる原因となる。 FIG. 1 is a front view showing an example of a current detection device including a plurality of current detectors provided for each of a plurality of wirings adjacent to each other. The current detector 109 shown in FIG. 1 includes three current detectors 109u, 109v, 109w. The three current detectors 109u, 109v, 109w each have a plurality of Hall elements 141, 142 arranged in the plurality of gaps 131, 132 formed in the annular magnetic core 120, respectively. When a current flows in the central wirings 114u, 114v, 114w in the Y-axis direction, a magnetic flux as shown by a solid arrow is generated along each magnetic core 120. At this time, the leakage flux as shown by the broken line is generated from the gaps 131 and 132 in which the Hall elements 141 and 142 are installed. When the current detectors are so close to each other, the leakage flux is interlinked with the adjacent core or the Hall element attached to the gap of the core, and this leakage flux is also detected as a current. Therefore, it causes an error in the current detection of the adjacent wiring.

本開示は、隣接する配線の電流検出に生じる誤差を低減可能な電力変換装置及び電流検出装置を提供する。 The present disclosure provides a power conversion device and a current detection device capable of reducing an error caused in current detection of adjacent wiring.

本開示の一態様では、
第1方向に配列され、前記第1方向に直角な第2方向に延伸する複数の配線と、
前記複数の配線のそれぞれに対して設けられ、前記第1方向に配列された複数の電流検出器と、を備え、
前記複数の電流検出器は、それぞれ、前記複数の配線のうちで対応する配線に流れる交流電流を検出する、電力変換装置であって、
前記複数の電流検出器は、それぞれ、
前記対応する配線の周囲に配置された磁性体コアと、
前記磁性体コアの対向する箇所に形成された複数のギャップのそれぞれに配置された複数の磁電変換素子と、を有し、
複数の前記磁性体コアは、前記複数のギャップの対向する方向が、前記第1方向及び前記第2方向に直交する第3方向に対して±45°の範囲内にある、電力変換装置が提供される。
In one aspect of the disclosure,
A plurality of wirings arranged in the first direction and extending in the second direction perpendicular to the first direction,
A plurality of current detectors provided for each of the plurality of wires and arranged in the first direction are provided.
Each of the plurality of current detectors is a power conversion device that detects an alternating current flowing through the corresponding wiring among the plurality of wirings.
Each of the plurality of current detectors
With a magnetic core placed around the corresponding wiring,
It has a plurality of magnetic-electric conversion elements arranged in each of a plurality of gaps formed at opposite positions of the magnetic core.
The plurality of magnetic cores are provided by a power conversion device in which the opposite directions of the plurality of gaps are within ± 45 ° with respect to the first direction and the third direction orthogonal to the second direction. Will be done.

また、本開示の一態様では、
第1方向に配列された複数の電流検出器を備え、
前記複数の電流検出器は、それぞれ、
前記第1方向に直角な第2方向に貫通する中心孔を形成する磁性体コアと、
前記磁性体コアの対向する箇所に形成された複数のギャップのそれぞれに配置された複数の磁電変換素子と、を有し、
複数の前記磁性体コアは、前記複数のギャップの対向する方向が、前記第1方向及び前記第2方向に直角な第3方向に対して±45°の範囲内にある、電流検出装置が提供される。
Further, in one aspect of the present disclosure,
Equipped with multiple current detectors arranged in the first direction,
Each of the plurality of current detectors
A magnetic core forming a central hole penetrating in the second direction perpendicular to the first direction,
It has a plurality of magnetic-electric conversion elements arranged in each of a plurality of gaps formed at opposite positions of the magnetic core.
The plurality of magnetic cores are provided by a current detector in which the opposing directions of the plurality of gaps are within ± 45 ° with respect to the first direction and the third direction perpendicular to the second direction. Will be done.

本開示の一態様によれば、隣接する配線の電流検出に生じる誤差を低減できる。 According to one aspect of the present disclosure, it is possible to reduce an error that occurs in current detection of adjacent wiring.

互いに近接する複数の配線のそれぞれに対して設けられた複数の電流検出器を備える電流検出装置の一例を示す正面図である。It is a front view which shows an example of the current detection apparatus which includes a plurality of current detectors provided for each of a plurality of wirings close to each other. 一実施形態における電力変換装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the power conversion apparatus in one Embodiment. 第1実施形態における電流検出装置の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example of the current detection apparatus in 1st Embodiment. 第1実施形態における電流検出装置の構成例を示す正面図である。It is a front view which shows the structural example of the current detection apparatus in 1st Embodiment. 第2実施形態における電流検出装置の構成例を示す正面図である。It is a front view which shows the structural example of the current detection apparatus in 2nd Embodiment. 第3実施形態における電流検出装置の構成例を示す正面図である。It is a front view which shows the structural example of the current detection apparatus in 3rd Embodiment. 第4実施形態における電流検出装置の構成例を示す正面図である。It is a front view which shows the structural example of the current detection apparatus in 4th Embodiment. 一実施形態における電流検出装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the current detection apparatus in one Embodiment. 一実施形態における電流検出装置を示す上面図である。It is a top view which shows the current detection apparatus in one Embodiment. 図9に示す断面F-Fにおける断面図である。9 is a cross-sectional view taken along the line FF shown in FIG. 一実施形態における電流検出装置を固定する形態を例示する斜視図である。It is a perspective view which illustrates the embodiment which fixes the current detection apparatus in one Embodiment.

以下、本開示に係る複数の実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, a plurality of embodiments according to the present disclosure will be described with reference to the drawings.

図2は、一実施形態における電力変換装置の構成例を示す図である。図2に示す電力変換装置13は、電源1から供給される交流の入力電力を、モータ等の負荷6に供給する交流電力に変換する。図2には、電源1が三相の交流電力を出力する交流電源が例示されている。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the power conversion device according to the embodiment. The power conversion device 13 shown in FIG. 2 converts the AC input power supplied from the power supply 1 into the AC power supplied to the load 6 of the motor or the like. FIG. 2 illustrates an AC power source in which the power source 1 outputs three-phase AC power.

負荷6は、例えば、複数のコイルを有する電動モータであり、この例では、U相コイルとV相コイルとW相コイルとを有する三相のモータである。モータは、同期モータでも誘導モータでもよい。 The load 6 is, for example, an electric motor having a plurality of coils, and in this example, a three-phase motor having a U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil. The motor may be a synchronous motor or an induction motor.

電力変換装置13は、例えば、三相の入力配線15、三相の入力端子R,S,T、三相の出力配線14、三相の出力端子U,V,W、主回路5及び電流検出装置9を備える。主回路5は、整流回路2と平滑回路3とインバータ回路4とを有する。 The power conversion device 13 includes, for example, a three-phase input wiring 15, a three-phase input terminal R, S, T, a three-phase output wiring 14, a three-phase output terminal U, V, W, a main circuit 5, and a current detection. The device 9 is provided. The main circuit 5 has a rectifier circuit 2, a smoothing circuit 3, and an inverter circuit 4.

三相の入力配線15は、電源1から供給される三相の交流電力を整流回路2に入力する配線であり、R相の入力配線15r、S相の入力配線15s及びT相の入力配線15tを含む。入力配線15rは、R相の交流の入力電流を流し、R相の入力端子Rに接続される。入力配線15sは、S相の交流の入力電流を流し、S相の入力端子Sに接続される。入力配線15tは、T相の交流の入力電流を流し、T相の入力端子Tに接続される。 The three-phase input wiring 15 is a wiring for inputting the three-phase AC power supplied from the power supply 1 to the rectifying circuit 2, and is an R-phase input wiring 15r, an S-phase input wiring 15s, and a T-phase input wiring 15t. including. The input wiring 15r passes an AC input current of the R phase and is connected to the input terminal R of the R phase. The input wiring 15s is connected to the S-phase input terminal S by passing an S-phase alternating current input current. The input wiring 15t passes an AC input current of the T phase and is connected to the input terminal T of the T phase.

入力配線15rは、電源1と入力端子Rとを結ぶ配線でもよいし、入力端子Rと整流回路2のR相整流部とを結ぶ配線でもよいし、電源1とR相整流部とを結ぶ一連の配線でもよい。入力配線15sは、電源1と入力端子Sとを結ぶ配線でもよいし、入力端子Sと整流回路2のS相整流部とを結ぶ配線でもよいし、電源1とS相整流部とを結ぶ一連の配線でもよい。入力配線15tは、電源1と入力端子Tとを結ぶ配線でもよいし、入力端子Tと整流回路2のT相整流部とを結ぶ配線でもよいし、電源1とT相整流部とを結ぶ一連の配線でもよい。 The input wiring 15r may be a wiring connecting the power supply 1 and the input terminal R, a wiring connecting the input terminal R and the R-phase rectifying section of the rectifying circuit 2, or a series of connecting the power supply 1 and the R-phase rectifying section. Wiring may be used. The input wiring 15s may be a wiring connecting the power supply 1 and the input terminal S, a wiring connecting the input terminal S and the S-phase rectifying section of the rectifying circuit 2, or a series of connecting the power supply 1 and the S-phase rectifying section. Wiring may be used. The input wiring 15t may be a wiring connecting the power supply 1 and the input terminal T, a wiring connecting the input terminal T and the T-phase rectifying section of the rectifying circuit 2, or a series of connecting the power supply 1 and the T-phase rectifying section. Wiring may be used.

三相の出力配線14は、インバータ回路4から三相の交流電力を負荷6に出力する配線であり、U相の出力配線14u,V相の出力配線14v及びW相の出力配線14wを含む。出力配線14uは、U相の交流の出力電流を流し、U相の出力端子Uに接続される。出力配線14vは、V相の交流の出力電流を流し、V相の出力端子Vに接続される。出力配線14wは、W相の交流の出力電流を流し、W相の出力端子Wに接続される。 The three-phase output wiring 14 is a wiring that outputs three-phase AC power from the inverter circuit 4 to the load 6, and includes a U-phase output wiring 14u, a V-phase output wiring 14v, and a W-phase output wiring 14w. The output wiring 14u passes an AC output current of the U phase and is connected to the output terminal U of the U phase. The output wiring 14v passes an AC output current of the V phase and is connected to the output terminal V of the V phase. The output wiring 14w passes an AC output current of the W phase and is connected to the output terminal W of the W phase.

出力配線14uは、インバータ回路4と出力端子Uとを結ぶ配線でもよいし、出力端子Uと負荷6のU相コイルとを結ぶ配線でもよいし、インバータ回路4とU相コイルとを結ぶ一連の配線でもよい。出力配線14vは、インバータ回路4と出力端子Vとを結ぶ配線でもよいし、出力端子Vと負荷6のV相コイルとを結ぶ配線でもよいし、インバータ回路4とV相コイルとを結ぶ一連の配線でもよい。出力配線14wは、インバータ回路4と出力端子Wとを結ぶ配線でもよいし、出力端子Wと負荷6のW相コイルとを結ぶ配線でもよいし、インバータ回路4とW相コイルとを結ぶ一連の配線でもよい。 The output wiring 14u may be a wiring connecting the inverter circuit 4 and the output terminal U, a wiring connecting the output terminal U and the U-phase coil of the load 6, or a series of wiring connecting the inverter circuit 4 and the U-phase coil. Wiring may be used. The output wiring 14v may be a wiring connecting the inverter circuit 4 and the output terminal V, a wiring connecting the output terminal V and the V-phase coil of the load 6, or a series of wiring connecting the inverter circuit 4 and the V-phase coil. Wiring may be used. The output wiring 14w may be a wiring connecting the inverter circuit 4 and the output terminal W, a wiring connecting the output terminal W and the W-phase coil of the load 6, or a series of wiring connecting the inverter circuit 4 and the W-phase coil. Wiring may be used.

整流回路2は、電源1から入力配線15を介して供給される交流を直流に変換する。整流回路2は、例えば、複数のダイオードをブリッジ状に構成した全波整流回路であるが、これ以外の整流方式で交流を直流に変換してもよい。 The rectifier circuit 2 converts alternating current supplied from the power supply 1 via the input wiring 15 into direct current. The rectifier circuit 2 is, for example, a full-wave rectifier circuit in which a plurality of diodes are configured in a bridge shape, but alternating current may be converted to direct current by a rectification method other than this.

平滑回路3は、整流回路2から出力される直流電圧を平滑化する。平滑回路3は、例えば、直流電圧の脈動を平滑化する容量素子3aを有する。 The smoothing circuit 3 smoothes the DC voltage output from the rectifier circuit 2. The smoothing circuit 3 has, for example, a capacitive element 3a that smoothes the pulsation of a DC voltage.

インバータ回路4は、入力される直流電力に基づいて、モータ等の負荷6に出力配線14を介して供給する交流電力を生成する。なお、電源1が直流電源の場合、整流回路2はなくてもよいので、電源1は平滑回路3に接続されてもよい。 The inverter circuit 4 generates AC power to be supplied to a load 6 such as a motor via an output wiring 14 based on the input DC power. When the power supply 1 is a DC power supply, the rectifier circuit 2 may be omitted, so that the power supply 1 may be connected to the smoothing circuit 3.

インバータ回路4は、不図示のゲート駆動回路から供給される複数のゲート駆動信号に従ってオン又はオフとなる複数のスイッチング素子を有し、複数のスイッチング素子のスイッチングによって、入力される直流を交流に変換する電力変換回路である。図2には、6つのスイッチング素子S,S,S,S,S,Sが例示されている。負荷6がモータの場合、インバータ回路4は、交流の駆動電流(三相のモータの場合、三相の駆動電流)をモータに供給することによって、モータのロータを回転させる。 The inverter circuit 4 has a plurality of switching elements that are turned on or off according to a plurality of gate drive signals supplied from a gate drive circuit (not shown), and the input DC is converted into alternating current by switching of the plurality of switching elements. It is a power conversion circuit. FIG. 2 illustrates six switching elements S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 , and S 6 . When the load 6 is a motor, the inverter circuit 4 rotates the rotor of the motor by supplying an alternating current drive current (in the case of a three-phase motor, a three-phase drive current) to the motor.

インバータ回路4で同じ出力相に接続される2つスイッチング素子を上下アームのスイッチング素子と称し、例えば1つのスイッチング素子は、トランジスタと、そのトランジスタに逆並列に接続されるダイオードとを有する。トランジスタの具体例として、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)などが挙げられる。 Two switching elements connected to the same output phase in the inverter circuit 4 are referred to as upper and lower arm switching elements. For example, one switching element has a transistor and a diode connected to the transistor in antiparallel. Specific examples of the transistor include an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) and a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor).

U相の上下アーム(S,S)の中間接続点は、U相の出力配線14uの一端に接続される。V相の上下アーム(S,S)の中間接続点は、V相の出力配線14vの一端に接続される。W相の上下アーム(S,S)の中間接続点は、W相の出力配線14wの一端に接続される。 The intermediate connection points of the U-phase upper and lower arms (S 1 , S 2 ) are connected to one end of the U-phase output wiring 14u. The intermediate connection point of the V-phase upper and lower arms (S 3 , S 4 ) is connected to one end of the V-phase output wiring 14v. The intermediate connection point of the W-phase upper and lower arms (S 5 , S 6 ) is connected to one end of the W-phase output wiring 14w.

電流検出装置9は、出力配線14に流れるU,V,W各相の相電流の電流値を検出し、検出した電流値を表す相電流検出値Iu,Iv,Iwを不図示の制御装置に出力する。三相の交流電力を負荷6に供給する場合、電流検出装置9は、三相の出力配線14のそれぞれに流れる電流を検出してもよいし、三相の出力配線14のうち二相の出力配線のそれぞれに流れる電流を検出してもよい。不図示の制御装置は、Iu+Iv+Iw=0の関係に基づいて、二相分の相電流検出値から、残り一相分の相電流検出値を算出できる。 The current detection device 9 detects the current values of the phase currents of the U, V, and W phases flowing through the output wiring 14, and sets the phase current detection values Iu, Iv, and Iw representing the detected current values as control devices (not shown). Output. When supplying the three-phase AC power to the load 6, the current detection device 9 may detect the current flowing through each of the three-phase output wirings 14, or the output of two phases of the three-phase output wirings 14. The current flowing through each of the wirings may be detected. The control device (not shown) can calculate the phase current detection value for the remaining one phase from the phase current detection value for two phases based on the relationship of Iu + Iv + Iw = 0.

図2は、電流検出装置9が三相の出力配線14のそれぞれに流れる電流を検出する場合を例示する。電流検出装置9は、三相の出力配線14u,14v,14wのそれぞれに対して設けられ、三相の出力配線14u,14v,14wのうちで対応する配線に流れる交流電流を検出する複数(この例では、三つ)の電流検出器9u,9v,9wを有する。 FIG. 2 illustrates a case where the current detection device 9 detects a current flowing through each of the three-phase output wirings 14. The current detection device 9 is provided for each of the three-phase output wirings 14u, 14v, 14w, and detects a plurality of alternating currents flowing through the corresponding wirings among the three-phase output wirings 14u, 14v, 14w (this). In the example, it has three) current detectors 9u, 9v, 9w.

電流検出器9uは、U相の出力配線14uに流れる相電流を検出し、相電流検出値Iuを出力する。電流検出器9vは、V相の出力配線14vに流れる相電流を検出し、相電流検出値Ivを出力する。電流検出器9wは、W相の出力配線14wに流れる相電流を検出し、相電流検出値Iwを出力する。 The current detector 9u detects the phase current flowing through the U-phase output wiring 14u and outputs the phase current detection value Iu. The current detector 9v detects the phase current flowing through the V-phase output wiring 14v and outputs the phase current detection value Iv. The current detector 9w detects the phase current flowing through the W phase output wiring 14w and outputs the phase current detection value Iw.

図3は、第1実施形態における電流検出装置の構成例を示す斜視図である。図4は、第1実施形態における電流検出装置の構成例を示す正面図である。図3,4に示す電流検出装置9Aは、電流検出装置9の一例であり、三相の出力配線14u,14v,14wのそれぞれに対して設けられた三つの電流検出器9u,9v,9wを有する。 FIG. 3 is a perspective view showing a configuration example of the current detection device according to the first embodiment. FIG. 4 is a front view showing a configuration example of the current detection device according to the first embodiment. The current detector 9A shown in FIGS. 3 and 4 is an example of the current detector 9, and includes three current detectors 9u, 9v, 9w provided for each of the three-phase output wirings 14u, 14v, 14w. Have.

三相の出力配線14u,14v,14wは、第1方向(この例では、X軸方向)に配列され、いずれも、第1方向に直角な第2方向(この例では、Y軸方向)に延伸する導体である。三相の出力配線14u,14v,14wは、X軸方向に並べて配置され、Y方向に向かって並走する。三相の電流検出器9u,9v,9wは、互いに近接する三相の出力配線14u,14v,14wが配列されている方向と同じ第1方向(この例では、X軸方向)に配列されている。 The three-phase output wirings 14u, 14v, 14w are arranged in the first direction (X-axis direction in this example), and all are arranged in the second direction (Y-axis direction in this example) perpendicular to the first direction. It is a conductor to be stretched. The three-phase output wirings 14u, 14v, 14w are arranged side by side in the X-axis direction and run in parallel in the Y direction. The three-phase current detectors 9u, 9v, 9w are arranged in the same first direction (in this example, the X-axis direction) as the direction in which the three-phase output wirings 14u, 14v, 14w adjacent to each other are arranged. There is.

図3,4に示す例では、三相の出力配線14u,14v,14wは、それぞれ、三相の出力配線14u,14v,14wが配列されている方向と同じ第1方向(この例では、X軸方向)を長手方向とする断面を有する導電性部材である。図3,4は、三相の出力配線14u,14v,14wが長方形状の断面を有する平板状のブスバーの場合を例示する。検出対象の電流が流れる配線は、ブスバーに限られず、ケーブル線やジャンパー線などの他の形態の配線でもよい。 In the example shown in FIGS. It is a conductive member having a cross section whose longitudinal direction is (axial direction). FIGS. 3 and 4 illustrate the case where the three-phase output wirings 14u, 14v, 14w are flat plate-shaped busbars having a rectangular cross section. The wiring through which the current to be detected flows is not limited to the bus bar, and may be wiring of other forms such as a cable wire or a jumper wire.

電流検出器9uは、複数の出力配線14u,14v,14wのうちで対応する出力配線14uの周囲に配置された磁性体コア20と、磁性体コア20の対向する箇所に形成された複数のギャップ31,32のそれぞれに配置された複数の磁電変換素子41,42とを有する。電流検出器9v,9wも、図示の通り、電流検出器9uと同一の構成を有する。電流検出器9vの磁性体コア20は、複数の出力配線14u,14v,14wのうちで対応する出力配線14vの周囲に配置されている。電流検出器9wの磁性体コア20は、複数の出力配線14u,14v,14wのうちで対応する出力配線14wの周囲に配置されている。 The current detector 9u has a plurality of gaps formed at opposite positions of the magnetic core 20 and the magnetic core 20 arranged around the corresponding output wiring 14u among the plurality of output wirings 14u, 14v, 14w. It has a plurality of magnetic and electric conversion elements 41 and 42 arranged in each of 31 and 32. As shown in the figure, the current detectors 9v and 9w also have the same configuration as the current detector 9u. The magnetic core 20 of the current detector 9v is arranged around the corresponding output wiring 14v among the plurality of output wirings 14u, 14v, 14w. The magnetic core 20 of the current detector 9w is arranged around the corresponding output wiring 14w among the plurality of output wirings 14u, 14v, 14w.

磁性体コア20は、対向する箇所に複数(この例では、二つ)のギャップ31,32が形成された環状(この例では、円環状)のコアであり、第2方向(この例では、Y軸方向)に貫通する中心孔を形成する。磁性体コア20は、ギャップ31,32により分割された複数のコア部21,22を含み、湾曲する複数のコア部21,22の組み合わせによって、全体として環状の形態に構成されている。複数の出力配線14u,14v,14wは、それぞれ、対応する磁性体コア20の中心孔をY軸方向に貫通する。 The magnetic core 20 is an annular (in this example, annular) core in which a plurality of (two in this example) gaps 31 and 32 are formed at opposite positions, and is a second direction (in this example, an annular) core. A central hole is formed that penetrates in the Y-axis direction). The magnetic core 20 includes a plurality of core portions 21 and 22 divided by gaps 31 and 32, and is configured as a whole in an annular shape by a combination of a plurality of curved core portions 21 and 22. The plurality of output wirings 14u, 14v, 14w each penetrate the center hole of the corresponding magnetic core 20 in the Y-axis direction.

図3,4に示す例では、磁性体コア20は、第1方向及び第2方向に直角な第3方向(この例では、Z軸方向)に対向する箇所のそれぞれにギャップが形成されている。第1のギャップ31は、磁性体コア20の中心孔又は当該中心孔を貫通する出力配線に対してZ軸方向の正側に位置し、第2のギャップ32は、磁性体コア20の中心孔又は当該中心孔を貫通する出力配線に対してZ軸方向の負側に位置する。 In the example shown in FIGS. 3 and 4, the magnetic core 20 has a gap formed in each of the portions facing the third direction (in this example, the Z-axis direction) perpendicular to the first direction and the second direction. .. The first gap 31 is located on the positive side in the Z-axis direction with respect to the central hole of the magnetic core 20 or the output wiring penetrating the central hole, and the second gap 32 is the central hole of the magnetic core 20. Alternatively, it is located on the negative side in the Z-axis direction with respect to the output wiring penetrating the central hole.

磁性体コア20の全体としての形状は、円環状に限られず、外周が全体として方形の環状など、他の環状形態に形成されてもよい。 The shape of the magnetic core 20 as a whole is not limited to an annular shape, and may be formed into another annular shape such as an annular shape having a rectangular outer circumference as a whole.

磁性体コア20は、軟磁性体により形成される。軟磁性体の具体例として、フェライト、アモルファス、鉄などが挙げられる。 The magnetic core 20 is formed of a soft magnetic material. Specific examples of the soft magnetic material include ferrite, amorphous, iron and the like.

磁電変換素子41は、ギャップ31に挿入され、磁電変換素子42は、ギャップ32に挿入されている。磁電変換素子41,42は、磁界の強さに応じて電圧を出力するセンサである。磁電変換素子41,42の具体例として、ホール素子、磁気抵抗素子、磁気ダイオードなどが挙げられる。 The magnetic-electric conversion element 41 is inserted into the gap 31, and the magnetic-electric conversion element 42 is inserted into the gap 32. The magnetic conversion elements 41 and 42 are sensors that output a voltage according to the strength of the magnetic field. Specific examples of the magnetic-electric conversion elements 41 and 42 include Hall elements, magnetoresistive elements, and magnetic diodes.

例えば、インバータ回路4から負荷6に電流を供給するとき、出力配線14u,14v,14wに流れる電流によって磁束が発生し、大半の磁束は、対応する磁性体コア20の内部を周方向に流れる。この磁束が磁性体コア20のギャップ31,32に取り付けられた磁電変換素子41,42を通過すると、磁電変換素子41,42は、それぞれ、通過した磁束に応じた電圧を出力する。増幅回路などを含む不図示のセンサ回路は、各相の磁電変換素子41,42のそれぞれの出力電圧を検出することによって、出力配線14u,14v,14wのそれぞれに流れる電流の電流値を検出する。 For example, when a current is supplied from the inverter circuit 4 to the load 6, a magnetic flux is generated by the current flowing through the output wirings 14u, 14v, 14w, and most of the magnetic flux flows in the circumferential direction inside the corresponding magnetic core 20. When this magnetic flux passes through the magnetic-electric conversion elements 41 and 42 attached to the gaps 31 and 32 of the magnetic core 20, the magnetic-electric conversion elements 41 and 42 each output a voltage corresponding to the passed magnetic flux. A sensor circuit (not shown) including an amplifier circuit detects the current value of the current flowing through each of the output wirings 14u, 14v, 14w by detecting the output voltage of each of the magnetic conversion elements 41 and 42 of each phase. ..

磁性体コアに形成されるギャップの数やギャップ長は、計測対象の電流の大きさによって異なる。大容量の電力変換装置の場合、大電流による磁気飽和を避けるために、ギャップ長を大きくすることがある。しかしながら、一箇所に大きなギャップを設けると、磁電変換素子を通らずに周辺に漏れる磁束が増えるため、電流検出に誤差が生じやすくなる。第1実施形態における電流検出器9u,9v,9wでは、複数のギャップ31,32が設けられているので、出力配線14u,14v,14wに比較的大きな電流が流れても、ギャップ31,32から漏れる磁束を抑制し、電流検出に生じる誤差を低減できる。 The number of gaps formed in the magnetic core and the gap length differ depending on the magnitude of the current to be measured. For large capacity power converters, the gap length may be increased to avoid magnetic saturation due to large currents. However, if a large gap is provided at one location, the magnetic flux leaking to the periphery without passing through the magnetic-electric conversion element increases, so that an error is likely to occur in the current detection. Since the current detectors 9u, 9v, 9w in the first embodiment are provided with a plurality of gaps 31, 32, even if a relatively large current flows through the output wirings 14u, 14v, 14w, the gaps 31 and 32 can be used. It is possible to suppress the leaking magnetic flux and reduce the error that occurs in current detection.

また、電流検出器が取り付けられる出力配線が、振動や取り付け誤差によって電流検出器の中心からずれて、片方のギャップに寄って配置される場合がある。この場合、偏った磁束分布により、対向する2つのギャップの磁束密度に偏りが生じる。このような場合、片方のギャップにしか磁電変換素子が挿入されていないと、電流の検出精度が低下するおそれがある。しかしながら、第1実施形態における電流検出装置9Aでは、両方のギャップに磁電変換素子を設けておくことで、磁電変換素子の各々の出力電圧の平均をとることにより、電流検出精度を上げることができる。 In addition, the output wiring to which the current detector is mounted may be displaced from the center of the current detector due to vibration or mounting error, and may be arranged closer to one of the gaps. In this case, the biased magnetic flux distribution causes a bias in the magnetic flux densities of the two opposing gaps. In such a case, if the magnetic-electric conversion element is inserted into only one of the gaps, the current detection accuracy may decrease. However, in the current detection device 9A according to the first embodiment, by providing the magnetic / electric conversion elements in both gaps, the current detection accuracy can be improved by averaging the output voltages of the magnetic / electric conversion elements. ..

また、第1実施形態における電流検出装置9Aでは、複数の磁性体コア20は、複数のギャップ31,32の対向する方向が、第1方向及び第2方向に直角な第3方向に平行である。図3,4に示す例では、複数の磁性体コア20のいずれにおいても、複数のギャップ31,32の対向する方向が、磁性体コア20が並べられたX軸方向及び複数の出力配線14u,14v,14wが延伸するY軸方向に直角なZ軸方向に平行である。特に、図3,4に示す例では、複数の磁性体コア20は、複数のギャップ31,32の対向する方向が、互いに平行である。つまり、V相の磁性体コア20における複数のギャップ31,32の対向する方向は、U相の磁性体コア20における複数のギャップ31,32の対向する方向にも、W相の磁性体コア20における複数のギャップ31,32の対向する方向にも、平行である。 Further, in the current detection device 9A according to the first embodiment, in the plurality of magnetic cores 20, the facing directions of the plurality of gaps 31 and 32 are parallel to the first direction and the third direction perpendicular to the second direction. .. In the example shown in FIGS. 3 and 4, in any of the plurality of magnetic cores 20, the opposite directions of the plurality of gaps 31 and 32 are the X-axis direction in which the magnetic cores 20 are arranged and the plurality of output wirings 14u. 14v and 14w are parallel to the Z-axis direction perpendicular to the Y-axis direction in which they are stretched. In particular, in the example shown in FIGS. 3 and 4, the plurality of magnetic cores 20 have the plurality of gaps 31 and 32 facing each other in parallel directions. That is, the opposite directions of the plurality of gaps 31 and 32 in the V-phase magnetic material core 20 are also the opposite directions of the plurality of gaps 31 and 32 in the U-phase magnetic material core 20 as well as the W-phase magnetic material core 20. It is also parallel to the opposite directions of the plurality of gaps 31 and 32 in.

このように、複数の磁性体コア20のいずれにおいても、複数のギャップ31,32の対向する方向がZ軸方向に平行である。これにより、一の磁性体コア20のギャップ31,32から漏れる磁束(破線矢印)は、当該一の磁性体コア20に隣接する他の磁性体コア20や、当該他の磁性体コア20のギャップ31,32に配置された磁電変換素子41,42に、ほとんど鎖交しなくなる。特に、磁電変換素子41,42に直接鎖交する漏れ磁束を大きく抑制できる。したがって、隣接する出力配線の電流検出に生じる誤差を低減できる。 As described above, in any of the plurality of magnetic cores 20, the opposite directions of the plurality of gaps 31 and 32 are parallel to the Z-axis direction. As a result, the magnetic flux (broken line arrow) leaking from the gaps 31 and 32 of one magnetic material core 20 is the gap between the other magnetic material core 20 adjacent to the one magnetic material core 20 and the other magnetic material core 20. Almost no interlinking with the magnetic electric conversion elements 41 and 42 arranged at 31 and 32. In particular, the leakage flux directly interlinking the magnetic-electric conversion elements 41 and 42 can be greatly suppressed. Therefore, it is possible to reduce the error that occurs in the current detection of the adjacent output wiring.

隣接する出力配線の電流検出に生じる誤差を低減する点で、複数の磁性体コア20のいずれにおいても、複数のギャップ31,32の対向する方向は、第3方向に平行でなくてもよい。例えば、複数の磁性体コア20は、複数のギャップ31,32の対向する方向が、第3方向に対して±45°の範囲内にあっても、隣接する出力配線の電流検出に生じる誤差を低減できる。隣接する出力配線の電流検出に生じる誤差を低減する点で、複数の磁性体コア20は、複数のギャップ31,32の対向する方向が、第3方向に対して±22.5°の範囲内にあるのが好ましく、第3方向に対して±10°の範囲内にあるのがより好ましい。隣接する出力配線の電流検出に生じる誤差を顕著に低減する点で、複数の磁性体コア20は、複数のギャップ31,32の対向する方向が、第3方向に対して0°であるのが好ましい(つまり、図3,4に例示する形態)。 In any of the plurality of magnetic cores 20, the opposing directions of the plurality of gaps 31 and 32 do not have to be parallel to the third direction in all of the plurality of magnetic cores 20 in terms of reducing the error caused in the current detection of the adjacent output wirings. For example, the plurality of magnetic cores 20 may cause an error in current detection of adjacent output wirings even if the opposite directions of the plurality of gaps 31 and 32 are within ± 45 ° with respect to the third direction. Can be reduced. In terms of reducing the error caused in the current detection of the adjacent output wirings, the plurality of magnetic cores 20 have the plurality of gaps 31 and 32 facing each other within a range of ± 22.5 ° with respect to the third direction. It is preferably in the range of ± 10 ° with respect to the third direction. In the plurality of magnetic cores 20, the facing directions of the plurality of gaps 31 and 32 are 0 ° with respect to the third direction in that the error caused in the current detection of the adjacent output wirings is remarkably reduced. It is preferable (that is, the embodiment illustrated in FIGS. 3 and 4).

なお、第3方向に対して+(プラス)の角度とは、Y軸方向から見て、第3方向に対して反時計回りに開く鋭角を表す。第3方向に対して-(マイナス)の角度は、Y軸方向から見て、第3方向に対して時計回りに開く鋭角を表す。 The + (plus) angle with respect to the third direction represents an acute angle that opens counterclockwise with respect to the third direction when viewed from the Y-axis direction. The- (minus) angle with respect to the third direction represents an acute angle that opens clockwise with respect to the third direction when viewed from the Y-axis direction.

図5は、第2実施形態における電流検出装置の構成例を示す正面図である。第2実施形態において、上述の実施形態と同一の構成についての説明は、上述の説明を援用することで、省略する。図5に示す電流検出装置9Bは、電流検出装置9の一例である。 FIG. 5 is a front view showing a configuration example of the current detection device according to the second embodiment. In the second embodiment, the description of the same configuration as the above-described embodiment will be omitted by referring to the above-mentioned description. The current detection device 9B shown in FIG. 5 is an example of the current detection device 9.

第2実施形態における電流検出装置9Bでは、複数の磁性体コア20のいずれにおいても、複数のギャップ31,32の対向する方向が、第1方向及び第2方向に直角な第3方向に対して+45°の方向に平行である。特に、図5に示す例では、V相の磁性体コア20における複数のギャップ31,32の対向する方向は、U相の磁性体コア20における複数のギャップ31,32の対向する方向にも、W相の磁性体コア20における複数のギャップ31,32の対向する方向にも、平行である。 In the current detection device 9B according to the second embodiment, in any of the plurality of magnetic cores 20, the opposite directions of the plurality of gaps 31 and 32 are relative to the first direction and the third direction perpendicular to the second direction. It is parallel to the direction of + 45 °. In particular, in the example shown in FIG. 5, the opposite directions of the plurality of gaps 31 and 32 in the V-phase magnetic material core 20 are also the opposite directions of the plurality of gaps 31 and 32 in the U-phase magnetic material core 20. It is also parallel to the opposite directions of the plurality of gaps 31 and 32 in the W-phase magnetic core 20.

このように、第2実施形態における電流検出装置9Bでも、複数の磁性体コア20は、複数のギャップ31,32の対向する方向が、第3方向に対して±45°の範囲内にある。一の磁性体コア20のギャップ31から漏れる磁束(破線矢印)は、当該一の磁性体コア20に隣接する他の磁性体コア20や、当該他の磁性体コア20のギャップ31に配置された磁電変換素子41に、ほとんど鎖交しなくなる。特に、磁電変換素子41に直接鎖交する漏れ磁束を大きく抑制できる。したがって、隣接する出力配線の電流検出に生じる誤差を低減できる。 As described above, even in the current detection device 9B of the second embodiment, the plurality of magnetic cores 20 have the opposite directions of the plurality of gaps 31 and 32 within a range of ± 45 ° with respect to the third direction. The magnetic flux (dashed line arrow) leaking from the gap 31 of one magnetic core 20 is arranged in another magnetic core 20 adjacent to the one magnetic core 20 or in the gap 31 of the other magnetic core 20. Almost no interlinking with the magnetic-electric conversion element 41. In particular, the leakage flux directly interlinking with the magnetic-electric conversion element 41 can be greatly suppressed. Therefore, it is possible to reduce the error that occurs in the current detection of the adjacent output wiring.

図6は、第3実施形態における電流検出装置の構成例を示す正面図である。第3実施形態において、上述の実施形態と同一の構成についての説明は、上述の説明を援用することで、省略する。図6に示す電流検出装置9Cは、電流検出装置9の一例である。 FIG. 6 is a front view showing a configuration example of the current detection device according to the third embodiment. In the third embodiment, the description of the same configuration as the above-described embodiment will be omitted by referring to the above-mentioned description. The current detection device 9C shown in FIG. 6 is an example of the current detection device 9.

第3実施形態における電流検出装置9Cでは、各相の磁性体コア20に形成される複数のギャップ31,32の対向する方向が、それぞれ、第3方向に対して、+45°の方向、0°の方向、-45°の方向に平行である。 In the current detection device 9C according to the third embodiment, the facing directions of the plurality of gaps 31 and 32 formed in the magnetic core 20 of each phase are + 45 ° and 0 ° with respect to the third direction, respectively. Is parallel to the direction of -45 °.

このように、第3実施形態における電流検出装置9Cでも、複数の磁性体コア20は、複数のギャップ31,32の対向する方向が、第3方向に対して±45°の範囲内にある。一の磁性体コア20のギャップ31から漏れる磁束(破線矢印)は、当該一の磁性体コア20に隣接する他の磁性体コア20や、当該他の磁性体コア20のギャップ31に配置された磁電変換素子41に、ほとんど鎖交しなくなる。特に、磁電変換素子41に直接鎖交する漏れ磁束を大きく抑制できる。したがって、隣接する出力配線の電流検出に生じる誤差を低減できる。 As described above, even in the current detection device 9C according to the third embodiment, the plurality of magnetic cores 20 have the opposite directions of the plurality of gaps 31 and 32 within a range of ± 45 ° with respect to the third direction. The magnetic flux (dashed line arrow) leaking from the gap 31 of one magnetic core 20 is arranged in another magnetic core 20 adjacent to the one magnetic core 20 or in the gap 31 of the other magnetic core 20. Almost no interlinking with the magnetic-electric conversion element 41. In particular, the leakage flux directly interlinking with the magnetic-electric conversion element 41 can be greatly suppressed. Therefore, it is possible to reduce the error that occurs in the current detection of the adjacent output wiring.

図7は、第4実施形態における電流検出装置の構成例を示す正面図である。第4実施形態において、上述の実施形態と同一の構成についての説明は、上述の説明を援用することで、省略する。図7に示す電流検出装置9Dは、電流検出装置9の一例である。 FIG. 7 is a front view showing a configuration example of the current detection device according to the fourth embodiment. In the fourth embodiment, the description of the same configuration as the above-described embodiment will be omitted by referring to the above-mentioned description. The current detection device 9D shown in FIG. 7 is an example of the current detection device 9.

図7に示す例では、三相の出力配線14u,14v,14wは、それぞれ、複数のギャップ31,32の対向する方向(この例では、Z軸方向)を長手方向とする断面を有する導電性部材であり、より具体的には、平板状のブスバーである。図7に示す複数の磁性体コア20は、Y軸方向から見て、複数のギャップ31,32が当該断面の長手方向(この例では、Z軸方向)の延長線上に位置する。 In the example shown in FIG. 7, the three-phase output wirings 14u, 14v, and 14w are each conductive with a cross section having a longitudinal direction in which the plurality of gaps 31 and 32 face each other (in this example, the Z-axis direction). It is a member, and more specifically, it is a flat plate-shaped bus bar. In the plurality of magnetic cores 20 shown in FIG. 7, a plurality of gaps 31 and 32 are located on an extension line in the longitudinal direction (Z-axis direction in this example) of the cross section when viewed from the Y-axis direction.

このように、二つのギャップ31,32に磁電変換素子が設けられている場合、電流検出器が取り付けられる出力配線の断面の長手方向の延長線上にギャップが位置するように電流検出器が配置されることで、電流検出に生じる誤差を低減できる。仮に出力配線がどちらかのギャップ側に偏って配置されたとしても、出力配線の断面の長手方向の長さと磁性体コアの内径との差分に相当する距離しか移動スペースがないため、偏る距離が短い。このため、出力配線の位置の偏りによる二つのギャップの磁束密度の偏りを抑えることができ、電流検出精度を上げることができる。 In this way, when the magnetic and electrical conversion elements are provided in the two gaps 31 and 32, the current detector is arranged so that the gap is located on the extension line in the longitudinal direction of the cross section of the output wiring to which the current detector is attached. This makes it possible to reduce the error that occurs in current detection. Even if the output wiring is biased to either side of the gap, the biased distance is only the distance corresponding to the difference between the longitudinal length of the cross section of the output wiring and the inner diameter of the magnetic core. short. Therefore, it is possible to suppress the deviation of the magnetic flux density of the two gaps due to the deviation of the position of the output wiring, and it is possible to improve the current detection accuracy.

図8は、一実施形態における電流検出装置を示す斜視図である。図9は、一実施形態における電流検出装置を示す上面図である。図10は、図9に示す断面F-Fにおける断面図である。図11は、一実施形態における電流検出装置を固定する形態を例示する斜視図である。図8~11に示す形態は、本開示に係る各実施形態の電流検出装置に適用できる。図8~11に示す電流検出装置9では、複数の電流検出器9u,9v,9wは、ケースとモールドの少なくとも一方により一体化されている。これにより、複数の電流検出器9u,9v,9wの配置位置のずれを抑制できる。図示に示す筐体50は、複数の電流検出器9u,9v,9wを収容して一体化するケースでもよいし、複数の電流検出器9u,9v,9wをモールドして一体化するモールド材でもよい。筐体50は、その内部で、各相の磁性体コア20を囲むように固定する。筐体50の材質は、例えばプラスチックであるが、これ以外の材質でもよい。筐体50の形状は、図示の形態とは異なる形態でもよい。 FIG. 8 is a perspective view showing the current detection device according to the embodiment. FIG. 9 is a top view showing the current detection device according to the embodiment. FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line FF shown in FIG. FIG. 11 is a perspective view illustrating a mode in which the current detection device in one embodiment is fixed. The embodiments shown in FIGS. 8 to 11 can be applied to the current detection device of each embodiment according to the present disclosure. In the current detectors 9 shown in FIGS. 8 to 11, the plurality of current detectors 9u, 9v, 9w are integrated by at least one of the case and the mold. As a result, it is possible to suppress the deviation of the arrangement positions of the plurality of current detectors 9u, 9v, 9w. The housing 50 shown in the figure may be a case in which a plurality of current detectors 9u, 9v, 9w are accommodated and integrated, or may be a molding material in which a plurality of current detectors 9u, 9v, 9w are molded and integrated. good. The housing 50 is fixed inside the housing 50 so as to surround the magnetic core 20 of each phase. The material of the housing 50 is, for example, plastic, but other materials may be used. The shape of the housing 50 may be different from the shape shown in the figure.

筐体50には、出力配線14uがY軸方向に貫通する筐体孔51u、出力配線14vがY軸方向に貫通する筐体孔51v、出力配線14wがY軸方向に貫通する筐体孔51wが形成されている。出力配線14u,14v,14wは、X軸方向及びY軸方向に平行なXY平面に平行な固定面60(図11参照)等の固定部に固定される。 The housing 50 has a housing hole 51u through which the output wiring 14u penetrates in the Y-axis direction, a housing hole 51v through which the output wiring 14v penetrates in the Y-axis direction, and a housing hole 51w through which the output wiring 14w penetrates in the Y-axis direction. Is formed. The output wirings 14u, 14v, 14w are fixed to a fixed portion such as a fixed surface 60 (see FIG. 11) parallel to the XY plane parallel to the X-axis direction and the Y-axis direction.

筐体50には、複数の電流検出器9u,9v,9wのX軸方向の両側に、フランジ状の取り付け部位52,53が形成されている。図11に示すように、筐体50がスクリュ等の固定具61により取り付け部位52,53で固定面60に固定されることで、電流検出装置9の固定面60への固定が容易になる。出力配線14u,14v,14wと筐体50とが共通の固定面60に固定されることで、出力配線14u,14v,14wに対する電流検出器9u,9v,9wの配置位置のずれを抑制する効果が高まる。 Flange-shaped mounting portions 52, 53 are formed on both sides of the plurality of current detectors 9u, 9v, 9w in the X-axis direction in the housing 50. As shown in FIG. 11, the housing 50 is fixed to the fixing surface 60 at the mounting portions 52 and 53 by the fixing tool 61 such as a screw, so that the current detection device 9 can be easily fixed to the fixing surface 60. By fixing the output wirings 14u, 14v, 14w and the housing 50 to the common fixed surface 60, the effect of suppressing the deviation of the arrangement positions of the current detectors 9u, 9v, 9w with respect to the output wirings 14u, 14v, 14w. Will increase.

以上、電力変換装置及び電流検出装置を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。 Although the power conversion device and the current detection device have been described above by embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment. Various modifications and improvements, such as combinations and substitutions with some or all of the other embodiments, are possible within the scope of the present invention.

例えば、磁電変換素子が配置されるギャップの個数は、二つに限られず、三つ以上でもよい。 For example, the number of gaps in which the magnetic-electric conversion element is arranged is not limited to two, and may be three or more.

また、検出対象の電流が流れる配線は、出力配線14に限られず、入力配線15でもよい。 Further, the wiring through which the current to be detected flows is not limited to the output wiring 14, and may be the input wiring 15.

1 電源
2 整流回路
3 平滑回路
3a 容量素子
4 インバータ回路
5 主回路
6 負荷
9,9A,9B,9C,9D,109 電流検出装置
9u,9v,9w 電流検出器
13 電力変換装置
14,14u,14v,14w 出力配線
15,15r,15s,15t 入力配線
20,120 磁性体コア
21,22 コア部
31,32,131,132 ギャップ
41,42 磁電変換素子
50 筐体
51u,51v,51w 筐体孔
52,53 取り付け部位
60 固定面
61 固定具
1 Power supply 2 Rectifier circuit 3 Smoothing circuit 3a Capacitive element 4 Inverter circuit 5 Main circuit 6 Load 9,9A, 9B, 9C, 9D, 109 Current detector 9u, 9v, 9w Current detector 13 Power converter 14, 14u, 14v , 14w Output wiring 15,15r, 15s, 15t Input wiring 20,120 Magnetic core 21,22 Core part 31,32,131,132 Gap 41,42 Magnetic conversion element 50 Housing 51u, 51v, 51w Housing hole 52 , 53 Mounting site 60 Fixing surface 61 Fixing tool

Claims (9)

第1方向に配列され、前記第1方向に直角な第2方向に延伸する複数の配線と、
前記複数の配線のそれぞれに対して設けられ、前記第1方向に配列された複数の電流検出器と、を備え、
前記複数の電流検出器は、それぞれ、前記複数の配線のうちで対応する配線に流れる交流電流を検出する、電力変換装置であって、
前記複数の電流検出器は、それぞれ、
前記対応する配線の周囲に配置された磁性体コアと、
前記磁性体コアの対向する箇所に形成された複数のギャップのそれぞれに配置された複数の磁電変換素子と、を有し、
複数の前記磁性体コアは、前記複数のギャップの対向する方向が、前記第1方向及び前記第2方向に直交する第3方向に対して±45°の範囲内にある、電力変換装置。
A plurality of wirings arranged in the first direction and extending in the second direction perpendicular to the first direction,
A plurality of current detectors provided for each of the plurality of wires and arranged in the first direction are provided.
Each of the plurality of current detectors is a power conversion device that detects an alternating current flowing through the corresponding wiring among the plurality of wirings.
Each of the plurality of current detectors
With a magnetic core placed around the corresponding wiring,
It has a plurality of magnetic-electric conversion elements arranged in each of a plurality of gaps formed at opposite positions of the magnetic core.
The plurality of magnetic cores are power conversion devices in which the opposite directions of the plurality of gaps are within ± 45 ° with respect to the first direction and the third direction orthogonal to the second direction.
複数の前記磁性体コアは、前記複数のギャップの対向する方向が、前記第3方向に対して±22.5°の範囲内にある、請求項1に記載の電力変換装置。 The power conversion device according to claim 1, wherein the plurality of magnetic cores have the directions of the plurality of gaps facing each other within a range of ± 22.5 ° with respect to the third direction. 複数の前記磁性体コアは、前記複数のギャップの対向する方向が、互いに平行である、請求項1又は2に記載の電力変換装置。 The power conversion device according to claim 1 or 2, wherein the plurality of magnetic cores are parallel to each other in opposite directions of the plurality of gaps. 複数の前記磁性体コアは、前記複数のギャップの対向する方向が、前記第3方向に平行である、請求項1から3のいずれか一項に記載の電力変換装置。 The power conversion device according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of magnetic cores are such that the opposite directions of the plurality of gaps are parallel to the third direction. 前記複数の配線は、それぞれ、前記複数のギャップの対向する方向を長手方向とする断面を有し、
複数の前記磁性体コアは、前記複数のギャップが前記断面の長手方向の延長線上に位置する、請求項1から4のいずれか一項に記載の電力変換装置。
Each of the plurality of wirings has a cross section having the opposite direction of the plurality of gaps as the longitudinal direction.
The power conversion device according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of magnetic cores have the plurality of gaps located on an extension line in the longitudinal direction of the cross section.
前記複数の電流検出器は、ケースとモールドの少なくとも一方により一体化された、請求項1から5のいずれか一項に記載の電力変換装置。 The power conversion device according to any one of claims 1 to 5, wherein the plurality of current detectors are integrated by at least one of a case and a mold. 直流を交流に変換するインバータ回路を備え、
前記複数の配線は、前記インバータ回路から交流を出力する出力配線である、請求項1から6のいずれか一項に記載の電力変換装置。
Equipped with an inverter circuit that converts direct current to alternating current
The power conversion device according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of wirings are output wirings that output alternating current from the inverter circuit.
交流を直流に変換する整流回路を備え、
前記複数の配線は、交流を前記整流回路に入力する入力配線である、請求項1から6のいずれか一項に記載の電力変換装置。
Equipped with a rectifier circuit that converts alternating current to direct current
The power conversion device according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of wirings are input wirings for inputting alternating current to the rectifier circuit.
第1方向に配列された複数の電流検出器を備え、
前記複数の電流検出器は、それぞれ、
前記第1方向に直角な第2方向に貫通する中心孔を形成する磁性体コアと、
前記磁性体コアの対向する箇所に形成された複数のギャップのそれぞれに配置された複数の磁電変換素子と、を有し、
複数の前記磁性体コアは、前記複数のギャップの対向する方向が、前記第1方向及び前記第2方向に直角な第3方向に対して±45°の範囲内にある、電流検出装置。
Equipped with multiple current detectors arranged in the first direction,
Each of the plurality of current detectors
A magnetic core forming a central hole penetrating in the second direction perpendicular to the first direction,
It has a plurality of magnetic-electric conversion elements arranged in each of a plurality of gaps formed at opposite positions of the magnetic core.
The plurality of magnetic cores are current detection devices in which the opposite directions of the plurality of gaps are within ± 45 ° with respect to the first direction and the third direction perpendicular to the second direction.
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