JP2018038131A - 電力変換装置 - Google Patents

Description

本発明は、電力変換装置を構成する半導体スイッチング素子のスイッチング動作によって生じる電磁ノイズを抑制するための技術に関するものである。

電力変換装置として、例えば、図１０に示すインバータが知られている。
このインバータは、三相交流電源１００から供給される三相交流電力を、主回路部２００により交流／直流／交流変換し、三相のモータ３００に供給するように構成されている。

すなわち、主回路部２００は、ダイオードブリッジからなる交流直流変換部（整流部）２１０と、還流ダイオードが逆並列に接続された半導体スイッチング素子のブリッジ回路からなる直流交流変換部２３０と、直流中間回路に接続された平滑コンデンサ２２０と、を備え、交流直流変換部２１０、平滑コンデンサ２２０及び直流交流変換部２３０を、電源１００側からこの順に並列に接続して構成される。

交流直流変換部２１０の各相の入力端子Ｒ，Ｓ，Ｔは、入力ケーブル４００を介して三相交流電源１００の対応する相にそれぞれ接続され、直流交流変換部２３０の各相の出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗは、出力ケーブル５００を介して三相のモータ３００の端子にそれぞれ接続されている。

入力ケーブル４００及び出力ケーブル５００はアース線４０１，５０１をそれぞれ備えており、これらのアース線４０１，５０１により、主回路部２００及びモータ３００が共通の接地電位に接続されている。なお、主回路部２００及びモータ３００の接地方法は図示例に限られるものではない。

ここで、交流直流変換部２１０には電源１００から正弦波の交流電圧が印加されるため、ダイオードの逆電流阻止動作により、電源周波数（基本波）に対して３倍〜２５倍程度の周波数の高調波を含む歪み電流が発生する。この電流が電源１００側に流れると、電源電圧波形を歪ませ、図示されていない力率改善コンデンサやトランスを損傷させる等の障害を発生させる。

このため、上述の高調波を抑制するための規制に従って電源品質を維持する対策が採られており、この対策として広く用いられる方法に、直流リアクトルを用いる方法がある。
すなわち、図１０に示すように、交流直流変換部２１０と平滑コンデンサ２２０との間の直流母線上の端子Ｐ_１，Ｐ_２に直流リアクトル２２１を接続することにより、高調波を抑制することができる。

ところで、スイッチング素子の動作時には、スイッチング素子の出力電圧や出力電流に高周波成分が含まれるためノイズが発生する。このノイズ成分は、ケーブルを介して電源や負荷に伝導する伝導ノイズや空間を伝搬する放射ノイズの原因となり、また、近接した配線にこれらのノイズが静電結合・誘導結合することによって周辺機器を誤動作させる等の問題を引き起こす。

従って、スイッチング素子の動作に起因するノイズを低減するために、様々な方法が提案されている。
例えば、図１１は、特許文献１に記載された電力変換装置の回路構成図である。この従来技術では、インバータの主回路部２００とモータ３００との間の出力ケーブル５００にチョークコイルやトランスからなるノイズフィルタ５１０を挿入することにより、いわゆるコモンモードノイズ電流を低減させている。コモンモードノイズ電流とは、周知のように電力ケーブルやモータの浮遊容量を介して接地側に流れ込む電流であり、伝導ノイズや放射ノイズの原因となるものである。

特開２００１−２３１２６８号公報（段落［００２５］〜［００４９］、図１等）

上述したように、入出力ケーブルを含む電力ケーブルのコモンモードノイズ対策は広く行われている。
しかしながら、図１０に示したように、インバータの主回路部の直流母線に直流リアクトルを接続してノイズ対策を行う場合には、直流リアクトルの接続部から高レベルのノイズが発生することが知られており、この種のノイズ対策は未だ十分とは言えない。

例えば、図１２は、主回路部２００、制御用の電子機器２４０、開閉器２５０、直流リアクトル２２１、及び、図示しない電源用入力フィルタ等を搭載した盤の概念図である。なお、２６０は盤の筐体、２６１は配線ダクトである。

図１２において、主回路部２００と直流リアクトル２２１とを接続する直流リアクトル用ケーブル２２２と、主回路部２００の入力ケーブル４００との２箇所について、ＭＨｚ帯域のコモンモードノイズを測定した結果を図１３に示す。
図１３によれば、７［ＭＨｚ］以下の周波数帯域においては、入力ケーブル４００によるノイズレベルが大きいが、それ以上の周波数帯域では、直流リアクトル用ケーブル２２２によるノイズレベルの方が大きくなっている。

また、図１４は、図１２の直流リアクトル用ケーブル２２２と電子機器用ケーブル２４１とを近接させた状態、及び、両ケーブルを互いに数［ｃｍ］程度、離した状態における、電子機器用ケーブル２４１のコモンモードノイズレベルの測定例を示している。
図１４によれば、両ケーブル２２２，２４１が離れている場合に比べて両ケーブル２２２，２４１が近接している場合には、約７［ＭＨｚ］〜２０［ＭＨｚ］の領域でノイズが大きくなっており、電子機器用ケーブル２４１に直流リアクトル用ケーブル２２２からのノイズが重畳されていることが判る。

このようなノイズ重畳の問題に対し、直流リアクトル用ケーブル２２２と電子機器用ケーブル２４１との間隔を長くする、あるいは、直流リアクトル２２１をできるだけ主回路部２００の近くに配置して直流リアクトル用ケーブル２２２を短くする、等の対策が考えられる。しかしながら、各部のレイアウト上の制約や装置の外形等の制約から、これらの対策を採ることが困難な場合もある。

そこで、本発明の解決課題は、直流リアクトルの配置やケーブルの長さの調整等の手段によらずに、電力変換装置の直流母線に対する直流リアクトルの接続部から発生するノイズを低減可能とした電力変換装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、半導体整流素子によって交流電力を直流電力に変換する第１変換部と、前記第１変換部から出力される直流電力を半導体スイッチング素子のスイッチング動作により交流電力または直流電力に変換する第２変換部と、前記第１変換部と前記第２変換部との間の直流母線に直列に接続される直流リアクトルと、を備えた電力変換装置において、
前記直流リアクトルの両端と前記直流母線との間に、コモンモードノイズ低減手段を設けたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載した電力変換装置において、前記直流母線は第１，第２の端子を備え、前記第１，第２の端子を、前記コモンモードノイズ低減手段を介して前記直流リアクトルの両端にそれぞれ接続したことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載した電力変換装置において、前記直流母線に前記コモンモードノイズ低減手段を介して接続された第１，第２の端子を、前記直流リアクトルの両端にそれぞれ接続したことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載した電力変換装置において、 前記コモンモードノイズ低減手段が、コモンモードリアクトルであることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載した電力変換装置において、 前記コモンモードノイズ低減手段が、少なくともコンデンサを有することを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１または請求項２に記載した電力変換装置において、前記コモンモードノイズ低減手段が、前記直流リアクトルの両端と前記直流母線との間を接続するためのシールド付きケーブルであることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項６に記載した電力変換装置において、前記シールド付きケーブルの一部を配線ダクトに収容したことを特徴とする。

請求項８に係る発明は、請求項６または請求項７に記載した電力変換装置において、前記シールド付きケーブルのシールド部を、前記電力変換装置の接地導体板に接続したことを特徴とする。

本発明によれば、高周波帯域において大きなノイズ発生減となる電力変換装置の直流母線と直流リアクトルとの接続部におけるコモンモードノイズを、ノイズ低減手段によって抑制することができる。
これにより、コモンモードノイズに起因する伝導ノイズや放射ノイズを低減し、電源や周辺機器に対する悪影響を除去して電力変換装置の信頼性を高めることが可能である。

本発明の第１実施形態を示す回路構成図である。 本発明の第１実施形態に係る実施例１の主要部の回路構成図である。 本発明の第１実施形態に係る実施例２の主要部の回路構成図である。 本発明の第１実施形態に係る実施例３の主要部の回路構成図である。 本発明の第１実施形態において、直流リアクトル用ケーブルとの間隔に応じた電子機器用ケーブルのコモンモードノイズレベルを、従来技術と比較して示した図である。 本発明の第２実施形態に係る実施例４の主要部の回路構成図である。 本発明の第３実施形態に係る実施例５の主要部の構成図である。 本発明の第４実施形態に係る実施例６の主要部の回路構成図である。 本発明の第５実施形態に係る実施例７の主要部の構成図である。 一般的なインバータの回路構成図である。 特許文献１に記載された従来技術の回路構成図である。 インバータの主回路部、直流リアクトル等を備えた盤の概念図である。 直流リアクトル用ケーブル及び主回路部の入力ケーブルのコモンモードノイズレベルを示す図である。 直流リアクトル用ケーブルとの間隔に応じた電子機器用ケーブルのコモンモードノイズレベルを示す図である。

次に、図に沿って本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明において、図１０における各部と同一の部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る電力変換装置の回路構成図である。この第１実施形態が図１０と異なる点は、インバータの主回路部２００の直流母線と直流リアクトル２２１との間にコモンモードノイズ低減手段（以下、単にノイズ低減手段ともいう）１０を接続した点にある。なお、主回路部２００を構成する交流直流変換部２１０は請求項における第１変換部に、直流交流変換部２３０は第２変換部にそれぞれ相当する。

図１において、主回路部２００の直流母線の正電位側（高電圧側）には第１，第２の端子Ｐ_１，Ｐ_２が設けられており、これらの端子Ｐ_１，Ｐ_２には、直流リアクトル用ケーブル２２２及びノイズ低減手段１０を介して直流リアクトル２２１が接続されている。

ノイズ低減手段１０の配置については、装置構成に応じて適切な位置を選択すれば良く、特に制約はないが、ノイズを低減する観点からは主回路部２００の近傍であることが好ましい。これは、スイッチング周波数が高くなると主回路部２００からノイズ低減手段１０までの配線長による影響が無視できなくなり、ノイズ発生源であるスイッチング素子からノイズ低減手段１０にスイッチング周波数帯域のノイズが伝導するためである。
従って、ノイズ低減手段１０を主回路部２００の近傍に配置した方が、上記周波数帯域のノイズが発生する部位を少なくすることができ、放射ノイズの低減や周辺機器に重畳するノイズの低減効果も大きくなる。

以下では、第１実施形態におけるノイズ低減手段１０の具体的な構成を、実施例１〜実施例３として説明する。

図２は、実施例１に係る電力変換装置の主要部を示す回路構成図である。
本実施例では、主回路部２００の端子Ｐ_１と直流リアクトル２２１の一端とを接続する直流リアクトル用ケーブル２２２と、主回路部２００の端子Ｐ_２と直流リアクトル２２１の他端とを接続する上記ケーブル２２２とにおいてコモンモードになるように、端子Ｐ_１，Ｐ_２と直流リアクトル２２１との間にコモンモードリアクトル１０ａを接続することにより、コモンモードノイズを低減している。

コモンモードリアクトル１０ａは、直流リアクトル２２１の高調波対策周波数に相当する商用周波数〜２５倍調波の周波数帯域（目安として数［ｋＨｚ］以下）においては低インピーダンス特性であり、直流交流変換部２３０から発生するノイズ、特に放射ノイズが問題となるＭＨｚ帯域で高インピーダンス特性であるもの、詳細には、インピーダンスの周波数特性のピークが、数十［ＭＨｚ］〜数百［ＭＨｚ］帯域にあるものが好ましい。

図３は、実施例２に係る電力変換装置の主要部を示す回路構成図である。
本実施例では、主回路部２００の端子Ｐ_１と直流リアクトル２２１の一端とを接続するケーブル２２２と、主回路部２００の端子Ｐ_２と直流リアクトル２２１の他端とを接続するケーブル２２２とを包囲するように、コモンモードリアクトルを構成する磁性体コア１０ｂを巻回することで、コモンモードノイズを低減している。

図３では、１個の磁性体コア１０ｂを１回巻回しているが、磁性体コアの数や巻回数に特に制約はない。磁性体コアの種類や個数及び巻回数は、磁性体コアを巻回することで、前記同様に、直流リアクトル２２１の高調波対策周波数に相当する、商用周波数〜２５倍調波の周波数帯域（目安として数［ｋＨｚ］以下）においては低インピーダンス特性であり、直流交流変換部２３０から発生するノイズ、特に放射ノイズが問題となるＭＨｚ帯域で高いインピーダンス特性となるもの、詳細には、インピーダンスの周波数特性のピークが、数十［ＭＨｚ］〜数百［ＭＨｚ］の帯域になるようなものが好ましい。
磁性体コア１０ｂとしては、例えば、Ｎｉ−Ｚｎからなる中空ソフトフェライトコアを端子Ｐ_１と直流リアクトル２２１の一端とを接続するケーブルに２回巻回しても良い。

図４（ａ）〜（ｃ）は、実施例３に係る電力変換装置の主要部を示す回路構成図である。この実施例３は、ノイズ低減手段として、少なくともコンデンサを備えている。
まず、図４（ａ）の例は、主回路部２００の端子Ｐ_１と直流リアクトル２２１の一端とを接続するケーブル２２２と、インバータ主回路部２００の端子Ｐ_２と直流リアクトル２２１の他端とを接続するケーブル２２２との間にコンデンサ１０ｃを接続することにより、コモンモードノイズを低減している。

図４（ａ）では、１個のコンデンサが接続されているが、複数個のコンデンサを直列または並列に接続しても構わない。コンデンサの種類としては、直流リアクトルの高調波対策周波数に相当する、商用周波数〜２５倍調波の周波数帯域（目安として数［ｋＨｚ］以下）においては高インピーダンス特性であり、直流交流変換部２３０から発生するノイズ、特に放射ノイズが問題となるＭＨｚ帯域で低インピーダンス特性であるもの、詳細には主回路部２００と直流リアクトル２２１との間のケーブルの特性インピーダンスよりも低いインピーダンスとなるように、選定することが好ましい。
また、高周波特性の良いコンデンサを選定することが好ましく、例えば、フィルムコンデンサ等を適用しても良い。

更に、図４（ｂ）や図４（ｃ）に示すように、コンデンサ１０ｃと並列または直列に抵抗１０ｄを接続しても良い。このような構成にすることで、コンデンサ１０ｃに起因する不要な共振、及び共振に伴って発生するノイズのピークを抑制することができる。
これらの場合の抵抗についても、前述したコンデンサと同様に、複数の抵抗を並列または直列に接続しても構わない。

ここで、第１実施形態の作用効果を説明する。
図５は、前述の図１２に示したように、主回路部２００、制御用の電子機器２４０、直流リアクトル２２１等を備えた盤において、直流リアクトル用ケーブル２２２との間隔に応じた電子機器用ケーブル２４１のコモンモードノイズレベルを示しており、「直流リアクトル用ケーブルの隔離時」は、両ケーブル２２２，２４１を数［ｃｍ］程度、離して配置した状態である。
図５（ａ）はノイズ低減手段１０を備えていない従来技術（前述した図１４と実質的に同一）を示し、図５（ｂ）は、第１実施形態（実施例１〜３）のようなノイズ低減手段１０を備えた場合を示している。

図５（ａ），（ｂ）から明らかなように、本実施形態によれば、直流リアクトル用ケーブル２２２と電子機器用ケーブル２４１とが近接している場合でも、コモンモードノイズレベルは両ケーブル２２２，２４１が離れている場合とそれほど変わらず、特に、約７［ＭＨｚ］〜２０［ＭＨｚ］におけるノイズレベルが減少している。
このため、本実施形態は、直流リアクトル用ケーブル２２２から電子機器用ケーブル２４１へのノイズの重畳を抑制するために有効である。また、両ケーブル２２２，２４１を意識的に離して引き回す必要性が少ないことから、直流リアクトル２２１や電子機器２４０等のレイアウト上の制約が少なく、様々な大きさの筐体であっても直流リアクトル２２１や電子機器２４０等を所望の位置に収容することができる。

次に、本発明の第２実施形態を説明する。
この第２実施形態が第１実施形態（実施例１〜実施例３）と異なる点は、ノイズ低減手段１０をインバータの主回路部側に一体的に配置した点にある。このように、主回路部側にノイズ低減手段１０を備えることで、ノイズ源であるスイッチング素子の近傍にノイズ低減手段１０を配置できるようになり、一層のノイズ低減効果を得ることができる。
以下、第２実施形態に係る実施例４を、図６（ａ）〜図６（ｅ）に基づいて説明する。

まず、図６（ａ）は、インバータの主回路部２００ａの直流母線の正電位側にコモンモードリアクトル１０ａの各一端を接続し、その他端を端子Ｐ_１，Ｐ_２にそれぞれ接続した例である。直流リアクトル２２１は、図６（ａ）の端子Ｐ_１，Ｐ_２からケーブルを介して接続すれば良い（図６（ｂ）〜図６（ｅ）も同様）。
なお、コモンモードリアクトル１０ａのインピーダンス特性の選定方法については、実施例１と同様である。

図６（ｂ）は、主回路部２００ｂの直流母線の正電位側を、コモンモードリアクトルを構成する磁性体コア１０ｂに貫通させて端子Ｐ_１，Ｐ_２にそれぞれ接続した例である。磁性体コア１０ｂに貫通させる直流母線の形状、構造等は特に限定されず、例えばブスバーやケーブルであっても構わない。直流母線がケーブルである場合は、磁性体コアを複数回巻回しても良い。磁性体コアの数や種類の選定については、実施例２と同様である。

図６（ｃ）は、主回路部２００ｃの直流母線の正電位側にコンデンサ１０ｃを接続した例であり、このコンデンサ１０ｃの両端が端子Ｐ_１，Ｐ_２にそれぞれ接続されている。
コンデンサ１０ｃからスイッチング素子に至る配線の寄生インダクタンス成分ができるだけ小さくなるように、コンデンサ１０ｃの接続位置はノイズ源であるスイッチング素子に近いことが望ましく、高周波で低インダクタンス、かつ表面積の大きい導体によりコンデンサ１０ｃとスイッチング素子とが接続されていれば一層好ましい。図６（ｃ）では、１個のコンデンサ１０ｃが接続されているが、複数のコンデンサを直列または並列に接続しても構わない。コンデンサの選定方法は、実施例３と同様である。

更に、図６（ｄ）や図６（ｅ）に示す主回路部２００ｄ，２００ｅのように、コンデンサ１０ｃと並列または直列に抵抗１０ｄを接続しても良い。これにより、図４（ｂ），（ｃ）と同様に、コンデンサに起因する不要な共振や、この共振に伴って発生するノイズのピークを抑制することができる。コンデンサ１０ｃと並列または直列に接続される抵抗は、１個だけでなく、複数個を並列または直列に接続しても構わない。

次に、本発明の第３実施形態を説明する。
この第３実施形態は、インバータの主回路部を構成する電力用半導体モジュールの外部端子であって直流リアクトル２２１が接続される端子Ｐ_１，Ｐ_２に、コモンモードノイズ低減手段を一体的に接続したものである。

本実施形態のように、ノイズ低減手段を半導体モジュールの端子Ｐ_１，Ｐ_２（図７（ａ）のみは、端子Ｐ_１，Ｐ_２と端子Ｐ_１’，Ｐ_２’との間）に接続すれば、ノイズ源であるスイッチング素子に一層近い位置に配置することができ、より高いノイズ抑制効果を得ることができる。また、ノイズ低減手段が半導体モジュールに実装されているので、このノイズ低減手段を別途に設ける必要もない。
なお、図７（ａ）〜図７（ｅ）に示す英文字の記号は、図７（ｆ）に示すモジュール内部回路の記号とそれぞれ対応している。
以下、この第３実施形態に係る実施例５を、図７（ａ）〜図７（ｅ）に基づいて説明する。

図７（ａ）は、半導体モジュール２０５ａに設けられた端子Ｐ_１，Ｐ_２と端子Ｐ_１’，Ｐ_２’との間にコモンモードリアクトル１０ａを接続した例である。コモンモードリアクトル１０ａの周波数特性の選定については、実施例２と同様である。
図７（ｂ）は、コモンモードリアクトルを構成する中空の磁性体コア１０ｂに、半導体モジュール２０５ｂの端子Ｐ_１，Ｐ_２を貫通させた例である。磁性体コアの数や種類の選定については、実施例２と同様である。

図７（ｃ）は、半導体モジュール２０５ｃに設けられた端子Ｐ_１，Ｐ_２間にコンデンサ１０ｃを接続した例である。コンデンサ１０ｃが端子Ｐ_１，Ｐ_２間に接続されているため、コンデンサ１０ｃとスイッチング素子との間の寄生インダクタンス成分を小さくすることができ、高い周波数でも良好なノイズ低減特性を得ることができる。なお、コンデンサ１０ｃの種類や特性は実施例３と同様であり、その個数も図示例に何ら限定されない。

更に、図７（ｄ）や図７（ｅ）に示す半導体モジュール２０５ｄ，２０５ｅのように、コンデンサ１０ｃと並列または直列に抵抗１０ｄを接続しても良い。ノイズ低減手段をこのように構成すれば、コンデンサに起因する不要な共振、及びノイズのピークを抑制することができる。

次いで、本発明の第４実施形態を説明する。この実施形態は、様々なノイズ低減手段を直流リアクトル２２１と一体化して直流リアクトル部品を構成した点に特徴がある。
ノイズ低減手段を直流リアクトル２２１と一体化すれば、特別な作業を要することなく簡便に接続作業を行うことができると共に、電力変換装置の近傍や電力変換装置内にコモンモードノイズ対策部品を接続することが困難な場合にも適用可能となる。以下、この第４実施形態に係る実施例６を、図８（ａ）〜図８（ｅ）に基づいて説明する。

図８（ａ）の直流リアクトル部品２０ａは、直流リアクトル２２１の両端と端子Ｐ_１，Ｐ_２との間にコモンモードリアクトル１０ａを接続した例である。コモンモードリアクトル１０ａの周波数特性については、実施例２と同様である。
図８（ｂ）の直流リアクトル部品２０ｂは、直流リアクトル２２１の両端と端子Ｐ_１，Ｐ_２との間のケーブルを、コモンモードリアクトルを構成する磁性体コア１０ｂに貫通させた例である。磁性体コアの数や種類については実施例２と同様である。

図８（ｃ）の直流リアクトル部品２０ｃは、直流リアクトル２２１の両端にコンデンサ１０ｃを接続した例である。コンデンサの数は１個に限らず、複数のコンデンサを直列または並列に接続しても構わない。コンデンサの種類や特性は、実施例３と同様である。
更に、図８（ｄ）や図８（ｅ）に示す直流リアクトル部品２０ｄ，２０ｅのように、コンデンサ１０ｃと並列または直列に抵抗１０ｄを接続しても良い。このように構成すれば、コンデンサ１０ｃに起因する不要な共振、及び、それに伴い発生するノイズのピークを抑制することができる。ここで、抵抗１０ｄもコンデンサ１０ｃと同様に、複数個を並列または直列に接続しても良い。

次に、本発明の第５実施形態を説明する。この実施形態は、インバータの主回路部２００と直流リアクトル２２１とを、ノイズ低減手段としてのシールド付ケーブル２２３によって接続したものである。
以下、この第５実施形態に係る実施例７を、図９（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。

まず、図９（ａ）は、図１２に示した従来技術のように、主回路部２００及び直流リアクトル２２１が筐体２６０に収容されている盤において、直流リアクトル２２１の両端と主回路部２００の端子Ｐ_１，Ｐ_２とをシールド付ケーブル２２３によって接続した例である。なお、２２３ａはケーブル２２３の芯線、２２３ｂはシールド部、２６１はケーブル２２３の一部が収容される配線ダクトである。

シールド部２２３ｂの両端は、直流リアクトル２２１の金属筐体と主回路部２００の金属筐体とにそれぞれ接続されている。シールド部２２３ｂの接続方法は特に限定されないが、シールド部２２３ｂの表面と金属筺体とが面接触するようにクランプ部品などを用いて接続すると良い。金属筺体がない場合には、主回路部２００の接地線と導通している部位のうち、シールド部２２３ｂの端部との間のインピーダンスが最も小さくなる部位に接続すれば良い。

また、図９（ｂ）に示すように、シールド部２２３ｂの主回路部２００側は金属筺体に接続し、シールド部２２３ｂの直流リアクトル２２１側は、主回路部２００の接地導体板２６２に接続部２２４を介して接続しても良い。

このように主回路部２００と直流リアクトル２２１とをシールド付ケーブル２２３によって接続することにより、芯線２２３ａを流れるコモンモードノイズ電流は、シールド部２２３ｂによって遮蔽されるため、主回路部２００と直流リアクトル２２１との間の配線から発生する放射ノイズや伝導ノイズを低減することができる。
更に、ケーブル２２３の一部を配線ダクト２６１に収容すれば、放射ノイズの低減に一層効果的である。

なお、本発明に係る電力変換装置は、上述した実施形態または実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えることが可能である。例えば、電力変換装置を構成する半導体スイッチング素子としては、ＩＧＢＴに限らず、ＩＥＧＴ（電子注入促進型絶縁ゲートトランジスタ）、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ等を用いても良い。

本発明は、インバータだけでなく、交流／直流変換部と、直流母線に接続された直流リアクトルとを有するコンバータ、無停電電源装置（ＵＰＳ）等、コモンモードノイズの低減が要請される各種の電力変換装置に適用することができる。

１０：コモンモードノイズ低減手段
１０ａ：コモンモードリアクトル
１０ｂ：磁性体コア
１０ｃ：コンデンサ
１０ｄ：抵抗
２０ａ〜２０ｅ：直流リアクトル部品
１００：三相交流電源
２００，２００ａ〜２００ｅ：主回路部
２０５ａ〜２０５ｅ：半導体モジュール
２１０：交流直流変換部（第１変換部）
２２０：平滑コンデンサ
２２１：直流リアクトル
２２２：直流リアクトル用ケーブル
２２３：シールド付きケーブル
２２３ａ：芯線
２２３ｂ：シールド部
２２４：接続部
２３０：直流交流変換部（第２変換部）
２４０：電子機器
２４１：電子機器用ケーブル
２５０：開閉器
２６０：筐体
２６１：配線ダクト
２６２：接地導体板
２７０：コモンモードノイズ低減手段
３００：モータ
４００：入力ケーブル
４０１，５０１：アース線
５００：出力ケーブル
Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_１’，Ｐ_２’：端子

Claims (8)

1. 半導体整流素子によって交流電力を直流電力に変換する第１変換部と、前記第１変換部から出力される直流電力を半導体スイッチング素子のスイッチング動作により交流電力または直流電力に変換する第２変換部と、前記第１変換部と前記第２変換部との間の直流母線に直列に接続される直流リアクトルと、を備えた電力変換装置において、
   前記直流リアクトルの両端と前記直流母線との間に、コモンモードノイズ低減手段を設けたことを特徴とする電力変換装置。
2. 請求項１に記載した電力変換装置において、
   前記直流母線は第１，第２の端子を備え、前記第１，第２の端子を、前記コモンモードノイズ低減手段を介して前記直流リアクトルの両端にそれぞれ接続したことを特徴とする電力変換装置。
3. 請求項１に記載した電力変換装置において、
   前記直流母線に前記コモンモードノイズ低減手段を介して接続された第１，第２の端子を、前記直流リアクトルの両端にそれぞれ接続したことを特徴とする電力変換装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載した電力変換装置において、
   前記コモンモードノイズ低減手段が、コモンモードリアクトルであることを特徴とする電力変換装置。
5. 請求項１〜３の何れか１項に記載した電力変換装置において、
   前記コモンモードノイズ低減手段が、少なくともコンデンサを有することを特徴とする電力変換装置。
6. 請求項１または請求項２に記載した電力変換装置において、
   前記コモンモードノイズ低減手段が、前記直流リアクトルの両端と前記直流母線との間を接続するためのシールド付きケーブルであることを特徴とする電力変換装置。
7. 請求項６に記載した電力変換装置において、
   前記シールド付きケーブルの一部を配線ダクトに収容したことを特徴とする電力変換装置。
8. 請求項６または請求項７に記載した電力変換装置において、
   前記シールド付きケーブルのシールド部を、前記電力変換装置の接地導体板に接続したことを特徴とする電力変換装置。

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